KR0140247B1 - 인조모발 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인조모발에 관한 것으로, 폴리염화비닐 74-84중량%, 염소화 폴리염화비닐 9-17중량%, 안정제 4-8중량%, 활제 1-2중량% 및 TiO₂0.05-0.1중량%를 혼합 교반하면서 4시간에 걸쳐 40-100℃로 유지시키고 75-190℃로 가열 용융한 후 방사하여 펠렛을 제조하는 단계와; 상기 펠렛에 안료를 100:5 중량비로 혼합하여 175-210℃ 로 가열, 용융시킨 후 방사하여 단면이 ☆형인 섬유를 제조하는 단계와; 상기 ☆형 단면 섬유를 30-70 데니어의 굵기로 연신하는 단계; 및, 연신된 섬유다발을 약 80-125℃ 에서 건조시키고 연속적으로 120-135℃ 의 가열세팅기에 통과시켜 섬유의 물성을 고정시키는 단계에 의해 제조된다. 이 방법에 의해 제조된 본 발명의 인조모발은 열에 대한 신축성이 거의 없고 단면이 ☆형이고 미끄럼성이 양호하여 빛반사율이 낮음과 동시에 빗질손질성이 우수하고, 또한 모발에 색을 부여함에 있어서 별도 공정으로 코팅하는 것이 아니고 모든 원재료를 함께 혼합하여 모발의 내,외부에 관계없이 일률적으로 색조를 표현할 수 있는 것이므로 조색성이 뛰어난 장점이 있다.

Description

인조모발 및 그 제조방법

본 발명은 인조모발에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리염화비닐을 주재료로 사용하여 정전기 발생 및 열에 대한 신축성이 적고 아울러 ☆ 형으로서 빛 반사율이 낮고 빗질이 용이한 인조모발 및 그 제조방법에 관한 것이다.

인조모발이라 함은 일반적으로 탈모증 가리개용, 패션용 및 분장용 가발을 만드는 합성원사를 말하는 것으로, 종래에는 대부분 모다크릴 섬유를 사용하였다. 모다크릴 섬유의 대표적인 것으로는 일본 제품인 가네가론과 도요가론 합성원사가 있으며, 국내에서는 아직 제조기술이 취약하여 이를 제조하고 있는 못하고 대부분 일본에서 수입하여 가발을 제조하고 있는 실정이다.

그러나 종래의 모발용 합성원사, 즉 모다크릴 섬유와 폴리염화비닐 섬유는 중공사나 이형사로서 빛 반사율이 높을 뿐만 아니라 머리가 잘 헝클어지고, 웨이브가 잘 되지 않는다. 또한 목욕, 사우나 등을 하거나 일광의 조건에서 격렬한 운동을 하게 되면 웨이브가 잘 풀어지므로 내구성에 문제가 있다.

이와 같은 점들을 개선하기 위해서 최근에는 사람의 머리카락과 비슷한 물성을 갖는 모발의 연구가 진행되고 있으며, 그 결과로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 인조모발과 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-프로판(비스페놀)의 에틸렌 옥사이드 부가물을 폴리에스테르로 개질시킨 후 행크 염색으로 모발을 코팅시키는 방법이 제시된 바 있으나, 전자의 경우에는 염색성이 불량하고 후자의 경우에는 제조공정이 복잡하다.

이러한 염색성 부족은 패션용 인조모발의 수요가 폭팔하면서 큰 문제로 대두되고 있으며, 아울러 사람의 머리카락과 유사한 물성을 유지하기 위해 보다 내구성, 내변형성, 조색성, 가공성 및 내열성이 우수한 인조모발이 요구되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 이러한 종래 기술의 단점을 해결하고자 한 것으로, 그 주된 목적은 폴리염화비닐을 사용하여 가공성, 내구성, 내변형성, 내열성 및 조색성이 우수하면서 단면이 ☆ 형으로 빛반사율이 적고 빗질이 쉬운 인조모발 및 그 제조방법을 제공하는 데에 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 인조모발은 폴리염화비닐 74-84중량%, 염소화 폴리염화비닐 9-17중량%, 안정제 4-8중량%, 활제 1-2중량%, TiO₂0.05-0.1중량%를 혼합 용융하여 펠렛을 제조한 후 수요에 따라 적량의 안료를 혼합하여 용융시킨 후 방사 및 연신 공정을 적용하여 제조하는 것으로서, ☆ 형 단면을 갖는다.

그 외에도 소량의 정전기방지제를 안료와 함께 투입할 수 있다.

본 발명에 있어서, 폴리염화비닐(PVC)은 백색분말로서 전체의 84중량% 이상으로 사용하면 인조모발(원사)의 평활성과 작업성이 불량해지고 74중량% 이하로 사용하면 강도와 신도가 떨어져 원사가 쉽게 끊어지게 되므로, 74-84중량% 바람직하게는 77-81중량%로 사용하는 것이 좋다. 아울러 중합도 1040-1060인 경질이고 가소제 흡수성과 용융성이 우수한 호모폴리머와 중합도 820-850인 용융 점도가 낮고 유동성이 양호한 폴리염화비닐을 75-85 : 15-25의 중량비로 혼합 사용하는 것이 바람직하다.

염소화 폴리염화비닐은 원사의 인장강도를 향상시키기 위해 첨가하는 것으로서, 17중량% 이상으로 사용하면 가공시 연화시키기 어렵고 9중량% 이하로 사용하면 인장강도의 뚜렷한 향상이 나타나지 않으므로, 9-17중량% 바람직하게는 12-15중량%로 사용한다. 아울러 중합도 750-790인 내열성, 가공성 및 난연성이 우수한 수지와 중합도 680-720인 수지를 30-40 : 60-70의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

폴리염화비닐과 염소화 폴리염화비닐의 사용에 있어서, 상기와 같이 중합도가 다른 것을 혼합하여 사용하는 이유는 원사의 방적시 적절한 강도 및 연성을 부여하기 위함이다.

안정제로는 유기주석 안정제를 사용하는데, 바람직하기로는 티브이에스 엔-2000이(TVS N-2000E), 티브이에스 엔-5엘피(TVS N-5LP), 피-3(P-3)를 3.2 : 1.4 : 1 중량비로 혼합하여 전체에 대해 4-8중량%로 첨가한다. 이는 원사 가공시 폴리염화비닐이 염소의 유리로 분해되어 자외선에 의해 열화되는 것을 방지하는 것으로서, 4중량% 이하로 사용하면 충분한 열화 방지의 효과를 볼 수 없으며 8중량% 이상으로 사용하면 제대로 겔화되지 않아 방사가 불량하게 된다.

여기서 TVS N-2000E는 일본 일동화성 제품으로 연황색 액체로서 주성분은 디부틸 틴 말레이트이며, 이는 균일한 압출이 이루어지도록 역할을 하게 된다. TVS N-5LP는 일본 일동화성 제품으로 유기주석계 배합물로서 연황색 액체이며, 내열 및 내광성을 우수하게 한다. P-3은 일본 통건 제품으로 백색분말로서 주성분은 1,3-디부틸 틴 말레이트이며, 이는 액상의 말레이트와는 달리 경화점이 높아 폴리염화비닐의 물성 개선의 역할을 함과 동시에 내열성을 부여하게 된다.

활제로는 왁스 분말, 코코넛 알콜 칼콜-86(Coconut alcohol kalcohl-86), 하이드록시 스테아린산(Hydroxy stearic acid)을 5 : 7 : 3 중량비로 혼합하여 전체에 대해 1-2중량%로 첨가한다. 또한 TiO₂는 미세한 분말입자로 사용되는 무광택제로서 전체에 대해 0.05-0.1중량%로 첨가한다. 여기서, 코코넛 알콜 칼콜-86은 일본 화왕석검 제품으로 고급 알콜로서 수지 용융물의 점도 조절을 위해 사용하는 내열성 물질이다. 하이드록시 스테아린산은 수지 용융물의 점도를 저하시켜 유동성을 향상시키기 위해 사용하는 것으로 본 발명에서는 일본 유지 제품 f-3를 사용하였다.

안료로는 칼라펠렛 1-5중량%로 첨가하며, 이로는 일본 에코케미칼 제품을 사용하였다.

정전기방지제로는 베비나 540과 에스에이취-8400(sh-8400)을 극소량 사용할 수 있다. 여기서 베비나 540은 일본 마루비시 제품으로 백색 투명한 순수 비이온계 제품이며, sh-8400은 일본 도레이 제품으로 담황색 액체인 변성실리콘 오일이다.

본 발명의 인조모발의 제조 공정을 상세하게 설명한다.

(원료 배합)

폴리염화비닐 수지 74-84 중량부, 염소화 폴리염화비닐 수지 9-17 중량부, 안정제 4-8 중량부, 활제 1-2 중량부, TiO₂0.05-0.1 중량부를 혼합한 후 교반하면서 약 4시간 동안 50-100℃로 가열한다.

(펠렛 제조)

혼합 수지를 직경 100mm 내외의 토출구(노즐)를 갖는 방사구금에 공급하고 온도를 175-190℃로 승온 유지하여 수지를 용융시킨 후 토출 및 커팅하여 단면이 ○ 형인 펠렛을 제조한다.

(안료의 혼합 및 방사)

상기 ○ 형 펠렛 100 중량부에 안료 1-5 중량부를 첨가 혼합하고 180-210 ℃로 가열 용융하여 균질하게 혼합한 다음, 방사구금을 통해 원사로 방사한다. 이때에 안료와 함께 정전기방지제를 극소량 첨가할 수 있다. 방사된 원사는 100-180 데니어가 되도록 한다.

(연신)

원사를 열탕 연신로울러에 공급하여 원하는 굵기, 즉 모발용으로 적당한 30-70 데니어(denier)로 늘려서 신도와 강도를 부여한다.

(건조 및 열세트)

연신된 원사를 약 80-125℃의 로울러에 통과시켜 건조하고, 연속적으로 120-135℃의 가열세트실로 통과시켜 섬유의 물성을 고정시킨다.

이와 같은 방법에 의해 제조된 인조모발은 단면이 ☆ 형이며, 강도는 1.9-2.5g/데니어, 신도는 25-45%, 수축율은 0.1-3.3 정도이다.

또한, 본 발명의 인조모발은 원료를 모두 혼합하여 약 4시간 동안 가열하면서 교반하여 180-210℃에서 방사하고, 상기와 같은 연신, 건조 및 열세트의 공정을 거져 제조할 수도 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통해 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 이로서 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

[실시예 1]

폴리염화비닐 분말로서 PVC ss-110(일본 비닐 제품, 중합도 1040-1060) 6500g과 PVC ss-80(일본 비닐 제품, 중합도 820-850) 1400g, 염소화 폴리염화비닐로서 CPVC nikatemp t-961(일본 카바이드 제품, 중합도 750-790) 500g과 CPVC nikatemp t-781(일본 카바이드 제품, 중합도 680-720) 900g, 안정제로서의 유기주석 안정제인 TVS N-2000E 320g, TVS N-5LP 140g 및 P-3 100g, 활제로서 왁스 분말(독일 훼기스트 제품) 50g, 코코넛 알콜 칼콜-86 70g 및 하이드록시 스테아린산 30g과, TiO₂(미국 듀폰 제품) 10g을 리본브랜더에 넣은 후, 4시간 동안 100℃에서 혼합 교반하고, 이를 직경 100mm의 방사구금에 공급한 다음 서서히 가열하여 온도를 180℃로 올리고, 이 온도를 계속 유지하여 용융시킨 후 토출 및 커팅하여 ○ 형 펠렛을 제조하였다. 다음 상기에서 제조된 펠렛에 칼라펠렛(흑색) 500g을 혼합하고 직경 50mm의 방사구금에 공급하여 온도를 200℃로 올려 용융 및 균질하게 혼합시킨 다음 방사하였으며, 이를 다시 열탕 연신로울러를 통해 50 데니어가 되도록 연신한 후 연신된 섬유다발을 약 120℃의 건조 로울러와 가열 세트실로 통과시켜 단면이 ☆형인 인조모발을 얻었다.

[실시예 2]

폴리염화비닐 분말로서 PVC ss-110 5900g과 PVC ss-80 2000g, 염소화 폴리염화비닐로서 CPVC nikatatemp t-781 400g과 CPVC nikatemp t-781 1000g, 안정제로서는 TVS N-2000E 320g, TVS N-5LP 140g 및 P-3 100g, 활제로는 왁스 분말(독일 훼기스트 제품) 50g, 코코넛 알콜 칼콜-86 70g 및 하이드록시 스테아린산 30g과, TiO₂(미국 듀폰 제품) 10g을 리본브랜더에 넣은 후, 4시간 동안 100 ℃에서 혼합 교반하고, 이를 직경 100mm의 방사구금에 공급하여 ○ 형 펠렛을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건과 방법으로 인조모발을 제조하였다.

[실시예 3]

실시예 1과 같은 조성의 성분을 모두 리본 브랜더에 넣어 혼합하고 직경 100mm 방사구금에서 190℃ 로 가열하여 용융시킨 뒤 방사한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 인조모발을 제조하였다.

[실시예 4]

실시예 2과 같은 조성의 성분을 모두 리본 브랜더에 넣어 혼합하고 직경 100mm 방사구금에서 190℃ 로 가열하여 용융시킨 뒤 방사한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건 및 방법으로 인조모발을 제조하였다.

상기 실시예들에서 얻은 모발 원사를 가지고 물성 시험을 실시하였으며, 그 결과는 다음의 표 1과 같다.

상기 표 1에서 확인되듯이, 본 발명에 의하면 모발 원사의 단면이 ☆ 형이고 미끄럼성이 양호하여 빗질 손질성이 우수하다. 여기서 미끄럼성과 평활성은 불특정 다수인에게 본 발명의 모발과 시중에서 구입한 종래의 모발을 손으로 만져보게 하고 그 느낌을 토대로 판단한 것이다.

그 외의 강도, 신도, 수축율 및 평활성에 있어서는 종래의 것들과 비교할 때 비슷하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 인조모발은 열에 대한 신축성이 거의 없고 단면이 ☆형이고 미끄럼성이 양호하여 빛반사율이 낮음과 동시에 빗질손질성이 우수하고, 또한 모발에 색을 부여함에 있어서 별도 공정으로 코팅하는 것이 아니고 모든 원재료를 함께 혼합하여 모발의 내,외부에 관계없이 일률적으로 색조를 표현할 수 있는 것이므로 조색성이 뛰어난 장점이 있다.

Claims (6)

1. 폴리염화비닐 74-84중량%, 염소화 폴리염화비닐 9-17중량%, 안정제 4-8중량%, 활제 1-2중량% 및 TiO₂0.05-0.1중량%를 혼합 교반하면서 4시간에 걸쳐 40-100 C로 유지시키고 75-190℃ 로 가열 용융한 후 방사하여 펠렛을 제조하는 단계와; 상기 펠렛에 안료를 100 : 5 중량비로 혼합하여 175-210℃ 로 가열, 용융시킨 후 방사하여 단면이 ☆형인 섬유를 제조하는 단계와; 상기 ☆형 단면섬유를 30-70 데니어의 굵기로 연신하는 단계; 및, 연신된 섬유다발을 약 80-125℃ 에서 건조시키고 연속적으로 120-135℃의 가열세팅기에 통과시켜 섬유의 물성을 고정시키는 단계를 포함하는 인조모발의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리염화비닐은 중합도 1040-1060인 것과 820-850인 것이 75-85 : 15-25 중량비로 사용되는 것임을 특징으로 하는 인조모발의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 염소화 폴리염화비닐은 중합도 750-790인 것과 680-720인 것이 30-40 : 60-70 중량비로 사용된 것임을 특징으로 하는 인조모발의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 안정제는 티브이에스 엔-2000이(TVSN-2000E), 티브이에스 엔-5엘피(TVS N-5LP), 피-3(P-3)가 3.2 : 1.4 : 1 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는 인조모발의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 활제는 왁스 분말, 코코넛 알콜 칼콜, 하이드록시 스테아린산이 5 : 7 : 3의 중량비로 사용되는 것임을 특징으로 하는 인조모발의 제조방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항의 방법에 의해 제조되는 단면이 ☆ 형인 인조모발.