KR0130470B1 - 인조 모발용 폴리비닐 클라로이드 섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[도면의 간단한 설명]

제 1도는 본 발명이 섬유의 H-형 단면도이고,

제 2도는 본 발명의 섬유의 아령(dumbbell)-형 단면도이다.

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 인조 모발용 폴리비닐 클로라이드 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 가발, 모발, 악세서리 및 인형모발용으로 사용할 때 가공성, 기능성 및 감촉 등의 미용 특성이 우수한 성질을 갖는 인조 모발용 폴리비닐 클로라이드 섬유에 관한 것이다.

인조 모발용섬유로서의 모다크릴 섬유 (예; 50 중량%의 아크릴로니트릴과 50 중량%의 비닐클로라이드의 공중합체를 함유하는 섬유), 폴리비닐 클로라이드 섬유, 폴리비닐라덴 클로라이드 섬유 및 폴리에스테르 섬유들이 시판된다. 통상적인 섬유들은 어느것도 내열성, 커일링(curling)성, 감촉 등의 모발용 섬유에 필요한 특성을 모두 만족시키지 못하기 때문에, 한 종류의 섬유로는 다양한 요구조건을 만족하는 가발괴 같은 모발 제품을 제조할 수가 없었다. 따라서 섬유의 종류에 따라서 특수한 성질 등을 갖는 모발 제품이 제조 및 사용된다. 인조모발에 요구되는 대표적인 미용특성들은 하기와 같다.

(커얼링과 관련된 특성)

(1) 솔질 편의 (Brussh accommodation) 커얼링 방향은 솔질로써 용이하게 바뀌어지며 커얼링은 풀어지지 않는다.

(2) 커얼링의 유지

나선형으로 커얼링된 다수의 모발(예컨대, 100개의 모발)은 자체의 중량으로 인해 늘어지지 않고 모양을 유지한다.

(3) 업-커얼링(up-curling)의 유지

다수의 모발(예컨대 100개의 모발)을 다발로하여 업-커얼링 한다. 즉 모발들을 모근을 아래로하여 위로 나선형으로 커얼링이 되게 한다. 업-커얼링된 모발을 흔들었을 때 모발다발의 커얼링된 부분은 풀어지지 않고 업-커얼링된 형태가 유지된다.

(4) 나선형으로 커얼링된 모발의 탄력성

나선형으로 커얼링된 모발을 공중에 달고 아래위로 흔들었을 때, 커얼링의 방향이 좌우로 변하지 않고 규칙적으로 흔들린다.

(관능적 특성)

(5) 불륨감

솔질시에 모근 또는 두피가 일어나지 않고 각 헤어스타일에 적합한 자연스러운 불륨감이 유지된다.

(6) 촉감(자연 모발에 가까운 촉감)

모발을 손가락 사이에 쥐었을 때 부드럽고 볼륨감있는 촉감을 주며 손가락 사이에서 모발을 끌어당길 때 부드럽고 미끄러운 촉감을 준다.

(7) 광택

모발은 자연모발과 유사한 광택이 난다.

(8) 빗질성(combability)

모발을 빗질할 때 중간 부분에서 저항이 전혀 없거나 또는 모발의 끝에서 빗이 걸리지 않고 모발을 유연하게 통과한다.

상기한 바와 같이 통상적인 인조 모발용 섬유는 고유의 장점 및 단점을 갖고 있다. 예를들면, 모다크릴 섬유는 자연모발과 유사한 볼륨감, 촉감 및 광택을 가지며 우수한 빗질성을 가지는(이들 성질의 근원은 알려지지 않음)한편, 모발다발이 커얼링시에 꼬이는 경향이 있다든가(업-커얼링의 유지가 나쁨) 시간이 지남에 따라 커얼링이 풀어진다든가(커얼링의 유지가 나쁨) 또는 탄력성이 나쁘다는 등, 커얼링 성질이 좋지 않다. 이들 이유로 인하여, 모다크릴 섬유는 주로 자연스타일의 제품(즉, 가볍게 웨이브가 있거나 전혀 웨이브가 없는 두발)에 주로 사용된다.

폴리비닐클로라이드 섬유는 커얼링 성질이 우수하다. 예를 들면, 그 원인은 알려지지 않았으나 이들은 커얼링이 용이하며 커얼링 모양은 시간이 지나도 모양이 변형되지 않고 나선형으로 커얼링 했을 때 탄력성있는 촉감을 지닌다. 그러나, 이들은 관능적 성질이 부족한데, 즉, 볼륨감 또는 촉감이 나쁘고 합성섬유에 가까운 광택을 지닌다. 그래서 이들은 웨이브 스타일 또는 스트레이트, 스타일(끝부분만 커얼링)의 제품에 주로 사용된다.

상기의 상황에 비추어서 모발제품 제조업자들은 2종류 이상의 합성섬유를 조합사용하여 모든 미용특성을 만족하는 모발제품을 제조하기 위한 시도를 해왔다. 그러나 섬유들의 내열성이 다르기 때문에 적절한 공종조건을 선택하기가 어렵다. 또한, 섬유들의 색상과 광택이 다르므로 모발제품의 외관이 자연스럽지 못하다. 따라서, 소비자는 불완전한 모발제품을 사용해야만 한다. 본 발명의 한 목적은 여러 가지 미용에 필요한 조건을 만족하는 모발제품을 제조할 수 있는 합성섬유를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 매우 다양한 헤어스타일을 낼수 있는 합성섬유를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서 비닐클로라이드로부터 유도된 반복단위 85∼70 중량%, 아크로니트릴로부터 유도된 반복단위 15∼30 중량% 및 이들과 함께 공중합 할 수 있는 적어도 하나의 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 반복단위 0∼5 중량%를 함유하는 공중합체로 이루어진 인조 모발용 비닐클로라이드계 섬유가 제공된다.

본 발명의 공중합체 내지 비닐클로라이드 단위는 시간이 지남에 따라 풀어지지 않는 잘 만들어진 커얼링 형태를 인조 모발섬유에 부여하며 모발을 나선형으로 커얼링 했을 때 탄력성이 있다. 아크릴로니트릴 단위는 자연모발에 가까운 촉감 또는 볼륨감과 우수한 빗질성을 부여한다.

비닐클로라이드로부터 유도된 반복단위의 함량이 70 중량% 미만이거나 아크릴로니트릴로부터 유도된 반복단위가 30 중량%를 초과하는 경우에는 커얼링 형태의 짜임, 커알링의 유지, 탄력성등과 같은 섬유의 커얼링 성질들이 만족스럽지 못하다. 비닐클로라이드로부터 유도된 반복단위의 함량이 85%를 초과하거나 아크릴로니트릴로부터 유도된 반복단위의 함량이 15중량 %미만인 경우에는 자연모발에 가까운 감촉 및 볼륨감 또는 빗질성들의 아크릴로니트릴 단위에 의해 부여되는 관능적 성질들이 만족스럽지 못하다. 또한 에틸렌계 불포화 단랭체로부터 유도된 반복 단위가 5중량%를 초과하는 경우에는 방사성이 저하하는 문제가 있으므로 바람직하지 않다. 임의적으로 함유되는 에틸렌계 불포화 단량체는 염색성 또는 섬유가공성등의 성질들을 개선시킨다. 그러한 단량체의 예는 아크릴산 및 메타크릴산 또는 그들의 염 또는 에스테르, 비닐리덴클로라이드, 비닐 브로마이드, 비닐리덴브로마이드, 메트알릴슬폰산 및 스티렌 술폰산 또는 그들의 염, 아크릴아미드, 비닐아세테이트 등이다. 공중합체는 적어도 1종류의 기타 수지 소량과 혼합하여 사용할 수는 있으나 독립적으로 사용하는 것이 바람직하다. 기타 중합체의 예는 비닐클로라이드 수지, 폴리마크릴로니트릴, 비닐클로라이드-아크릴로니트릴 공중합체, 비닐리덴 클로라이드-아크릴로니트릴 공중합체 등이다. 기타 수지의 양은 섬유의 최종 용도에 따라서 결정되며 중합체 총 중량을 기준으로하여 보통 30 중량% 이하, 바람직하게는 20 중량% 이하이다. 본 발명의 섬유의 단면 형태는 중요하지 않다. 원형, 말굽형, 별형 또는 Y형의 단면들은 본 발명의 목적을 취득할수 있으나, 본 발명의 섬유는 제 1도 및 2도에 나와 있는 바와 같은 H형 또는 아령형의 단면을 갖는 것이 바람직하며 그 이유는 H형 또는 아령형의 단면을 갖는 섬유는 각기 자연 모발에 가까운 광택, 색의 심도 및 유연성을 갖기 때문이다.

H형과 아령형사이의 차이는 다음과 같다. ; 단면의 세로치수 및 가로치수를 각각 a 및 b로 할 때 H형 단면은 b/a비가 1.5미만, 바람직하게는 0.5이상 1.5 미만이고(제1도 참조) 아령형 단면의 b/a의 비는 1.5이상 3이하이다(제2도 참조). 섬유의 가늘기(fineness)는 본 발명에서 중요하지 않으며 인조 모발에 적합한 가늘기를 갖는 이러한 섬유도 사용가능하다. 섬유의 가늘기는 40∼70데니어가 바람직하다. 가늘기가 40 데니어 미만인 경우, 섬유는 모발용 섬유로는 너무 가늘어서 커얼링의 유지가 나빠질수 있다. 가늘기가 70데니어 초과이면, 섬유는 너무 두껍고 뻣뻣한 인조 모발이 될 수 있다. 이제 본 발명의 인조 모발용 섬유의 제조를 설명한다.

본 발명에 사용되어질 공중합체는 현탁 중합 또는 유화중합 등 수성 시스템중의 통상적 중합법에 의해서 제조할 수 있다. 바람직하다면 공중합체에 기타수지를 첨가하여 공중합체 또는 공중합체 및 기타 수지의 혼합물 용매에 용해시켜 농도 25∼35%의 용액을 형성한다. 이러한 용액의 농도는 방사의 용이성 때문에 선택된 것이다. 용매의 예는 디메틸 포름마이드, 디메틸아세토아미드, 디메틸술폭사이드, 아세톤, 아세토니트릴 등이다. 중합체 용액을 그대로 방사용액으로 사용할 수 있으며, 방사섬유의 성질을 개선하기 위하여 산화티탄, 콜로이드성 실리카, 황산칼슘, 수산화알루미늄 등의 임의의 통상적 첨가제를 방사용액에 첨가할 수도 있다. 방사용액을 통상적 습식 또는 건식 방사법으로 방사하고 건조시키고 연신(drawing)한 다음에 100∼140℃ 온도의 건열로써 또는 80∼110℃온도의 습열로써 가열한다. 연신후의 가열은 연신중에 생기는 섬유의 응력을 경감하며 보통 0.5∼5분간 수행한다. 100℃미만의 온도에서 건열 또는 80℃미만의 온도에서 습열을 적용하는 경우에는, 제조된 모발용 섬유는 섬유로부터 모발제품을 제조하는 과정에서 원하는 스타일로 섬유를 고정하는 온도, 예컨대 80 ∼ 110℃에서 쉽게 수축한다. 140℃초과의 온도에서 건열 또는 110℃ 초과의 온도에서 습열을 적용하는 경우에는, 그러한 높은 온도에서 열처리하는 동안 섬유들이 녹아버린다. 본 발명을 하기 실시예로서 자세히 설명하며 %는 달리 지적되지 않는 한 중량 기준이다.

(본 발명의 바람직한 실시양태)

하기 실시예들에서 섬유의 미용 특성의 평가를 다음과 같이 한다.

소정길이로 절단된 섬유 또는 소정 길이로 절단되고 서로 평행하게 배열된 섬유들을 스타일에 따라서, 직경 10∼40㎜의 알루미늄 파이프 둘레에 감고 80∼110℃ 또는 폴리에스테르 섬유의 경우에 약 180℃ 온도의 오븐내에서 열처리한다. 다음에 커얼링된 섬유들을 제봉틀이나 식모침(植毛針)으로 켑 베이스(cap base)상에 고정하여 인조 두발을 제조하고 명세서 초반부에 기재한 성질들에 대해 평가한다. 섬유의 단면은 주사 전자현미경을 사용하여 관찰한다.

(실시예 1)

산화 환원 촉매(redox catalyst)를 사용하여 유화중합하는 방법에 의하여 73%의 비닐클로라이드와 27%의 아크릴로니트릴을 공증합한다. 공중합체를 아세톤에 용해하여 수지농도 30%의 방사용액을 수득한다. 그 다음, 방사용액을 H형 공극을 갖는 오리피스를 통해 방사하고, 응고시키고, 물로 세척하고, 건저시키고 연신한 후에 125℃ 건열로 열처리하여 가늘기가 55 데니어이고 단면이 H형인 섬유를 수득한다.

섬유의 미용특성을 평가한다. 결과는 표 1에 주어진다.

표 1의 결과로부터, 섬유는 탁월한 특성을 가지는 것을 알 수 있다. 표 2에는 섬유의 다양한 스타일에 대한 적응도가 나와 있다. 이들 결과는 본 발명의 섬유가 다양한 스타일로 배열될 수 있음을 보여준다.

(실시예 2)

실시예 1에서와 같은 방법으로 방사용액을 제조하고 아령형 공극을 갖는 오리피스를 통해 방사하고, 응고시키고, 물로 세척하고, 건조 및 연신한 후에 125℃ 건열로 열처리하여 가늘기가 55데니어이고 단면이 아령형안 섬유들을 수득한다.

섬유의 미용특성을 평가한다. 결과는 표 1에 주어진다.

표 1의 결과로부터, 섬유들이 탁월한 특성을 가짐을 알 수 있다. 표 2에 섬유의 다양한 스타일에 대한 적응도가 나와 있다. 이들 결과는 본 발명의 섬유가 다양한 스타일로 배열될 수 있음을 보여준다.

(실시예 3)

실시예 1에서와 같은 방법으로 방사용액을 제조하고 원형 공극을 갖는 오리피스를 통해 방사하고, 응고시키고, 물로 세척하고, 건조 및 연신한 후에 125℃에서 건열로 열처리하여 가늘기가 55데니어이고 단면이 말굽형인 섬유들을 수득한다.

섬유의 미용특성을 평가한다. 결과는 표 1에 주어진다.

표 1의 결과로부터, 이들 섬유의 촉감 및 광택이 아령형 단면이나 H형 단면을 갖는 섬유들에 비해 약간 뒤지나, 섬유들은 매우 우수한 특성을 가짐을 알수 있다.

(실시예 4)

산화환원 촉매를 사용하여 유화 중합하는 방법에 의하여, 80%의 비닐클로라이드, 19%의 아크릴로니트릴 및 1%의 스트렌 술폰산나트륨을 공중합한다. 이 공중합체를 아세톤과 벤젠의 혼합용매(중량비 80 : 20)에 용해하여 수지농도 28%의 방사용액을 수득한다. 다음에 방사용액을 원형 공극을 갖는 오리피스를 통해 방사하고 응고시키고 물로 세척하고 건조 및 연신한 다음에 90℃ 습열로 열처리하여 가늘기가 60 데니어이고 말굽형 단면을 갖는 섬유를 수득한다.

섬유의 미용특성을 평가한다. 결과는 표 1에 주어진다.

표 1의 결과로부터, 섬유는 실시예 3 에서와 같이 탁월한 성질을 가짐을 알수 있다.

(실시예 5)

아세톤 내에서, 실시예 1에서 제조한 공중합체 85%와, 50%의 비닐 클로라이드, 49%의 아크릴로니트릴 및 1%의 스티렌술폰산나트륨의 공중합체 15%를 혼합하고 용해하여 방사용액을 제조한다. 그 다음 방사용액을 원형 공극을 갖는 오리피스를 통해 방사하고 응고시키고 물로세척하고, 건조 및 연신한 후에130℃ 건열로 열처리하여 가늘기가 55데니어이고 단면이 말굽형인 섬유를 수득한다.

섬유의 미용특성을 평가한다. 결과는 표 1에 주어진다.

표 1의 결과로부터, 섬유는 실시예 3 및 4에서와 같이 탁월한 성질을 가짐을 알수 있다.

(비교예 1)

산화환원 촉매를 사용하여 유화 중합하는 방법에 의하여, 60%의 비닐클로라이드와 40%의 아크릴로니트릴을 공중합한다. 공중합체를 아세톤에 용해하여 수지농도 28%의 방사용액을 수득한다. 다음에 방사용액을 원형 공극을 갖는 오리피스를 통해 방사하고, 응고시키고, 물로 세척하고, 건조 및 연신한 후에 135℃ 습열로 열처리하여 가늘기가 55 데니어이고 단면이 말굽형인 섬유를 수득한다.

섬유의 미용특성을 평가한다. 결과는 표 1에 주어진다.

(비교예 2)

산화환원 촉매를 사용하여 유화 중합하는 방법에 의하여, 90%의 비닐클로라이드와 10%의 아크릴로니트릴을 공중합한다. 공중합체를 아세톤과 벤젠의 혼합용매에 용해하여 수지농도 26%의 방사용액을 수득한다. 다음에 방사용액을 원형 공극을 갖는 오리피스를 통해 방사하고, 응고시키고, 물로 세척하고, 건조시키고 연신한 후에 90℃ 습열로 열처리하여 가늘기가 55 데니어이고, 단면이 말굽형인 섬유를 수득한다.

섬유의 미용특성을 평가한다. 결과는 표 1에 주어진다.

(비교예 3∼5)

시판의 모다크릴 섬유(50%의 비닐클로라이드와 49%의 아크릴로니트릴)(비교예 3), 폴리비닐클로라이드섬유(비교예 4) 또는 폴리에스테르섬유(비교예 5)로써 미용특성을 평가한다. 결과가 표 1에 주어진다. 표 2에는 이 섬유들의 다양한 스타일에 대한 적응도가 나와 있다.

주 A : 탁월

B : 우수

C : 열등

D : 불량

주 A : 아주적합

B : 적합

C : 조금 부적합

D : 부적합

Claims (5)

1. 비닐클로라이드로부터 유도된 반복단위 85∼70 중량%, 아크로니트릴로부터 유도된 반복단위 15∼30 중량% 및 이들과 함께 공중합 할 수 있는 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 반복단위 0∼5중량%를 함유하는 공중합체로 이루어진 인조 모발용 비닐클로라이드계 섬유.
2. 제 1항에 있어서, H형 단면을 가지고 가늘기가 40∼70데니어인, 인조 모발용 비닐클로라이드계 섬유.
3. 제 1항에 있어서, 아령형 단면을 가지고 가늘기가 40∼70데니어인, 인조 모발용 비닐클로라이드계 섬유.
4. 비닐클로라이드로부터 유도된 반복단위 85∼70 중량%, 아크로니트릴로부터 유도된 반복단위 15∼30 중량% 및 이들과 공중합 할 수 있는 하나 이상의 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 반복단위 0∼5 중량%를 함유하는 공중합체를 용매에 용해하여 방사용액을 형성하고, 방사용액을 습식 또는 건식 방사법으로 방사시키고, 방사된 섬유를 건조 및 연신하고, 100∼140℃ 온도의 건열 또는 80∼110℃ 온도의 습열로써 섬유를 열처리하는 단계들을 포함하는, 인조 모발용 비닐클로라이드계 섬유의 제조 방법.
5. 제 4항에 있어서, 방사용액이 25∼35 중량%의 농도를 갖는 방법.

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