KR100982921B1 - 인공 모발용 섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모발섬유로서 필요한 자연스러운 광택을 유지하면서, 광확산성이 있는 특이한 외관광택(번쩍임)을 갖는 섬유에 관한 것으로, 단섬유섬도가 20∼80dtex인 아크릴계 합성 섬유로서, 백색광에서의 반사율이 L값이 21미만인 섬유의 경우 반사율이 15∼36% 또는 L값이 21이상인 섬유의 경우 반사율이 36∼70% 중 어느 하나의 범위이며, 또한 섬유의 광확산 계수가 0.25이상인 것을 특징으로 하는 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

인공 모발용 섬유

Description

인공 모발용 섬유 및 그 제조방법{FIBER FOR ARTIFICIAL HAIR AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 가발, 헤어 피스, 브레이드, 익스텐션 헤어, 인형용 머리장식 등에 사용되는 인공 모발용 섬유에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 종래의 인공 모발용 섬유에 비교하여, 광확산성이 있는 반사특성을 가진 특이한 외관광택을 가진 신규한 인공 모발용 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.

인공 모발용 섬유로서, 아크릴계 섬유, 염화비닐계 섬유, 염화비닐리덴계 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리프로필렌 섬유 등이 잘 알려져 있다. 이들 섬유는, 가발이나 헤어 악세서리, 위빙, 브레이드, 익스텐션 헤어, 인형용 두발이라는 분야에 응용되고 있지만, 모발용 섬유로서 필요한 특성을 부여시키기 위해서, 지금까지 촉감 및 광택의 개량이나 브러싱이 좋은 성질, 컬 유지성, 스타일링성 (가발로 했을 때, 여러 가지 스타일을 만들 수 있는 섬유성능)의 향상 등, 여러 가지 검토가 이루어져 오늘에 이르고 있다.

그 중에서도 광택에 관해서는, 이들 합성 섬유는 일반적으로 섬유 표면이 매우 평활하고, 그대로는 외관 및 촉감 등의 점에서 모발용 섬유에 적합하지 않기 때문에, 예를 들어 일본 특허등록공보 소56-44164호나 일본 공개특허공보 소56-309 호, 일본 공개특허공보 소56-311호 등에 개시되어 있는 광택감소(dull)제의 첨가에 의한 방법이나, 일본 공개특허공보 소61-245301호, 일본 공개특허공보 소63-12716호, 일본 공개특허공보 평5-140807호, 일본 공개특허공보 평5-140817호 등에 개시되어 있는 표면의 조면화 등의 개선에 의해 사람의 털과 같은 광택에 가깝게 하는 노력이 이루어져, 두발상품에 폭넓게 이용되어 왔다.

그러나, 최근에는 머리장식 분야에 있어서도, 패션성이 보다 중요시되게 되고, 특징이 있는 광택을 갖는 섬유나 보다 고급감이 있는 섬유의 출현이 시장에서 강하게 요구되고 있다. 종래의 섬유로서는, 전술한 광택 감소제의 첨가나 표면 가공에 의해 자연스러운 광택감을 갖지만, 섬유 표면의 요철형상이 미세하기 때문에 단조로운 외관광택을 갖는 것밖에 존재하지 않아 시장의 요망에 충분하게는 부응하지 못하고 있는 것이 현상이다.

본 발명의 목적은, 모발섬유로서 필요한 자연스러운 광택을 유지하면서, 광확산성이 있는 특이한 외관광택(번쩍임)을 갖는 섬유를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 이러한 시장의 요망과 특이한 외관광택을 갖는 섬유를 개발하기 위해 예의 검토한 결과, 섬유 표면에 특정한 마디형 요철형상을 부여시킴으로써, 광확산성이 있는, 즉, 번쩍임이 있는 특이한 외관광택을 갖는 섬유를 얻는 것에 성공하고, 또한 그 목적으로 하는 특이한 외관광택을 백색 광에서의 반사율과 광확산계수로 나타내는 것이 가능한 것과 그 적성범위를 발견하여 본 발명을 완성함에 이르렀다.

즉 본 발명은, 단섬유섬도가 20∼80 dtex인 아크릴계 합성 섬유로서, 백색광에서의 반사율이 하기 (1) 또는 (2) 중 어느 하나의 범위이며, 또한 섬유의 광확산계수가 0.25이상인 것을 특징으로 하는 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

(1) 헌터 Lab의 L값이 21 미만인 섬유의 경우, 반사율이 15∼36%

(2) 헌터 Lab의 L값이 21 이상인 섬유의 경우, 반사율이 36∼70%

또한 그 바람직한 실시태양으로서, 섬유 표면에 마디형의 요철형상을 갖고, 볼록부와 오목부의 평균 고저차가 5∼15μm이며, 또한 인접하는 볼록부 정점거리가 0.05∼0.5mm의 범위에 있는 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 아크릴로니트릴을 30∼85중량%와 할로겐 함유 단량체 14∼69중량% 및 술폰산기를 갖는 친수성 올레핀계 단량체 1.0∼3.0중량%로 이루어지는 중합체를 주성분으로 하는 수지조성물로부터 얻어지는 인공 모발용 섬유, 및, 상기 수지조성물을 습식 방사할 때, 점도가 3∼10Pa·sec가 되도록 유기용매로 조정한 방사원액을 사용하고, 돌기부분의 L/W값이 0.5∼2.0이고 또한 4∼8개의 돌기가 방사 방향으로 연접한 단면형상의 노즐을 사용하며, 노즐 드래프트 계수가 0.8∼1.3의 조건에서 습식 방사하고, 수세 후, 건열 온도가 120℃ 이상 또한 습구 온도가 70℃ 이상인 습열풍 분위기 하에서 건조시키는 인공 모발용 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 인공 모발용 섬유란, 아크릴로니트릴을 함유하는 아크릴계 공중합체를 섬유화하여 얻어지는 아크릴계 합성 섬유이고, 나아가서는 아크릴로니트릴 30 ∼85중량%와 할로겐 함유 단량체 14∼69중량% 및 술폰산기를 갖는 친수성 올레핀계 단량체 1.0∼3.0중량%로 이루어지는 중합체를 주성분으로 하는 수지조성물로부터 얻어지는 것이 바람직하다.

여기에서, 할로겐 함유 단량체로서는, 염화비닐, 염화비닐리덴, 브롬화비닐, 브롬화비닐리덴 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 중에서도, 입수의 용이함의 점에서, 염화비닐리덴, 염화비닐이 바람직하다. 또한, 필요에 따라 이들과 공중합 가능한 그 밖의 모노올레핀계 단량체를 본 발명에 지장이 없을 정도로 사용할 수도 있다. 그 밖의 모노올레핀계 단량체로서는 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 및 그들의 에스테르, 아크릴아미드, 아세트산비닐 등을 들 수 있고, 그 중에서도 양호한 반응성, 염색성 향상의 점에서 아크릴산메틸, 메타크릴산메틸이 바람직하다. 아크릴계 공중합체 내의 할로겐 함유 단량체가 14중량% 미만인 경우에는, 부드러우면서도 동물의 털과 같은 촉감이 얻어지기 어렵게 되고, 69중량%를 초과하면 내열성이 저하하며, 또한 제조 시에 섬유끼리 융착하기 쉬워지는 경향이 있으므로 그다지 바람직하지 않다.

또한, 술폰산기를 함유하는 친수성 올레핀계 단량체로서는, 예를 들어, 파라스티렌술폰산나트륨, 메탈릴술폰산나트륨, 이소프렌술폰산나트륨(2-메틸-1,3-부타디엔-1-술폰산나트륨), 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산나트륨(아크릴아미드-t-부틸-술폰산나트륨), 파라스티렌술폰산, 메탈릴술폰산, 이소프렌술폰산(2-메틸-1,3-부타디엔-1-술폰산), 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산(아크릴아미드-t-부틸-술폰산) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 양호한 반응성, 입수의 용이성의 면에서, 파라스티렌술폰산나트륨, 메탈릴술폰산나트륨 또는 이소프렌술폰산나트륨, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산(아크릴아미드-t-부틸-술폰산)이 바람직하다. 이 술폰산기를 함유하는 친수성 올레핀계 단량체는, 특히 응고욕 중에서 소정의 보이드를 형성시키기 위해서는 필요하고, 그 함유량은 아크릴계 공중합체 중 1.0∼3.0중량%의 범위가 바람직하다. 이 범위를 벗어나면, 응고욕 중에서 목적으로 하는 크기의 보이드가 발현되지 않고, 목적으로 한 요철이 있는 섬유를 본 발명의 제조방법에서 얻는 것이 곤란해진다. 다만, 보이드를 형성하지 않고, 목적으로 하는 특이한 외관특성이나 섬유 표면의 요철을 부여시키는 경우에는 포함되지 않는다.

본 발명에서 말하는, 백색광에서의 반사율이란, 섬유의 광택도(윤기)를 나타내는 지표로, 섬유속으로부터 임의로 11개의 섬유를 선택하여, 무라카미 색채 연구소제 광택계 (GONIO PHOTO METER GP-200형)를 사용하여 할로겐 램프(백색)를 광원으로 하고, 입사각 30°에서 입사된 섬유로부터의 반사광 분포를 측정하여 이 때의 최대반사율로 표시되는 것이다. 도 1에 반사광 분포의 일례를 나타낸다. 도 1에서의 (a)가 최대반사율의 수치가 된다.

본 발명의 인공 모발용 섬유의 백색광에서의 반사율은, 헌터 Lab의 L값이 21미만인 섬유의 경우는 15∼36%이고, 헌터 Lab의 L값이 21이상인 섬유의 경우는 36∼70%의 범위로 조정함으로써, 인공 모발로서의 자연스러운 광택감이 얻어진다.

여기서 말하는, 헌터 Lab의 L값이란 JIS Z-8722에 준한 방법으로 측정되는 것으로, L값은 명도를 나타내고 있다. 일반적으로 L값이 21미만인 섬유란 진한 색 섬유, L값이 21이상인 섬유란 중색∼엷은색의 섬유가 상당한다. 각 L값에 상당하는 섬유의 반사율이 상기 범위보다 낮으면 사모(死毛)처럼 되고 색상도 선명하지 않게 되어 상품가치가 낮다. 한편, 상기 반사율을 초과한 경우는, 플라스틱과 같은 광택이 되어 모발용 섬유로서 바람직하지 않다.

본 발명에서 말하는, 광확산 계수란, 반사광의 산란성을 나타낸 것으로, 상기 반사율과 동일한 측정조건에서 얻어지는 반사광 분포(도 1)로부터, 최대반사율(a)의 절반 값의 분포폭, 즉 반값폭(b)을 구하고 다음 식에 의해 산출된다.

광확산 계수(D) = b/a a :최대반사율(%)

b : 반값폭(도)

이 광확산 계수는, 섬유를 육안으로 평가했을 때의 번쩍임과 많은 상관이 있고, 이 확산계수가 클수록, 그 번쩍임의 정도도 크며, 가발 등의 최종상품으로 완성했을 때에, 종래에는 없는 특이한 외관광택을 나타내어 보다 품위있는 상품을 얻을 수 있다. 육안에 의한 번쩍임을 만들기 위해서는 발명자들의 지견으로는, 확산계수는 0.25이상이 필요하고, 0.25미만에서는 번쩍임이 적어 상품의 외관으로는 종래의 것과 큰 차이가 없었다.

본 발명의 인공 모발용 섬유는, 섬유 표면에 마디형의 요철을 갖고, 또한, 볼록부와 오목부의 평균 고저차가 5∼15μm이며 또한 인접하는 볼록부 정점 거리가 0.05∼0.5 mm의 범위에 있는 경우에, 상기 백색광에서의 반사율과 광확산 계수의 수치범위를 만족하기 때문에 바람직하다. 또한, 볼록부와 오목부의 평균 고저차는 6∼12μm, 인접하는 볼록부 정점 거리는 0.06∼0.40mm인 것이 보다 바람직하 다. 여기에서, 섬유 표면에 마디형의 요철이 있다고 하는 것은, 예를 들어 도 2에 모식적으로 나타내는 바와 같은 형상이고, 이 때의 볼록부와 오목부의 평균 고저차는, 도 2의 섬유의 굵은 부분(H1)과 가는 부분(H2)의 길이를 계측하여 다음 식에 의해 구해지는 값이다.

볼록부와 오목부의 평균 고저차(H) = (H1-H2) × 1/2

H1 : 굵은 부분의 길이

H2 : 가는 부분의 길이

또한, 인접하는 볼록부 정점 거리에 관해서도, 도 2에 나타낸 바와 같이 인접하는 볼록부의 정점 거리를 계측하여 구해지는 것이다.

발명자들은 이 특정범위의 요철형상을 섬유 표면에 부여함으로써, 광확산성이 있는, 즉, 번쩍임이 있는 특이한 외관광택을 갖는 섬유가 얻어지는 것을 발견하였다. 볼록부와 오목부의 평균 고저차가 5μm보다 작은 경우, 또는 인접하는 볼록부의 정점 거리가 0.5mm보다 큰 경우에는, 목표로 하는 광확산 계수가 0.25이상인 섬유를 얻기 위해서는 다른 연구가 필요하고, 볼록부와 오목부의 평균 고저차가 15μm를 초과하면 광확산 계수는 증대하지만, 섬유의 부석거림이 너무 커지고, 나아가서는 감촉도 악화하는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다. 물론, 다른 연구에 의해서 특이한 외관광택을 부여하는 경우는 포함되지 않는다.

본 발명의 인공 모발용 섬유의 단섬유섬도는 20∼80dtex이다. 섬도가 20dtex 미만이면 지나치게 부드러워 심이 없어 머리장식 제품으로서 바람직하지 않다. 한편, 80dtex를 초과하면 섬유가 강직해져 섬유의 촉감을 현저하게 저하시 키기 때문에, 적절한 섬도를 갖는 것이 중요하고, 바람직하게는, 30∼70dtex가 좋다.

다음에 본 발명의 인공 모발용 섬유의 제조방법에 관해서 설명한다.

본 발명의 인공 모발용 섬유를 만드는 방법으로서는, 특별히 한정은 하지 않지만, 예를 들어, 이하 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 인공 모발용 섬유에 사용되는 아크릴계 중합체의 공중합 방법은, 통상 알려져 있는 비닐계 단량체의 중합방법이라면 무엇이라도 좋고, 예를 들어 현탁 중합법이나 용액 중합법, 유화 중합법 등을 들 수 있다.

다음에, 아크릴계 중합체를 주성분으로 하는 수지조성물을 유기용매에 용해하여 방사원액을 조정한다. 여기에서 방사원액에 사용되는 유기용매로서는, 상기 수지조성물을 용해하는 것이라면, 특별히 한정하지 않지만, 예를 들어, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, 아세톤, 아세토니트릴 등을 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라 이 방사원액에 광택제거제나 착색안정제, 난연제, 광안정제, 녹방지제, 제전제, 항균제 등을 첨가하는 것도 가능하다.

이 방사원액의 점도는 3∼10 Pa·sec의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4∼8 Pa·sec의 범위가 좋다. 이 원액점도의 바람직한 범위는, 후술하는 응고욕 중에서 특정한 보이드를 형성시키기에 필요한 조건이다. 이 원액점도가 3 Pa·sec 미만에서는 응고욕 중에서 형성되는 보이드가 너무 커져, 건조공정에서의 실투회복성이 악화하고, 얻어진 섬유는 사모처럼 되며 색상도 선명하지 못해지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 원액점도가 10Pa·sec를 초과하면 응고욕 중에 서 섬유가 치밀해져 목표로 하는 크기의 보이드가 얻어지지 않고, 그 결과 섬유 표면의 요철 정도가 작아 광확산 계수가 작은 섬유밖에 얻을 수 없다.

이렇게 하여 조정된 방사원액은, 통상의 습식 방사법에 의해 방사되지만, 사용하는 노즐로서 돌기부분의 L/W값이 0.5∼2.0이고 또한 4∼8개의 돌기가 방사 방향으로 연접한 단면형상의 노즐을 사용하여 방사되는 것이 바람직하다.

상기 노즐을 사용하는 목적은, 응고욕 중에서 5∼30μm 정도의 일정 크기의 보이드를 가진 사조를 만들기 위함이고, 이 보이드가 후의 건조공정에서 메워짐으로써 섬유 표면에 마디형의 요철형상이 발현한다고 생각된다.

여기에서 말하는 돌기가 방사 방향으로 연접한 단면형상이란, 예를 들어 도 3의 (a)∼(c)에 나타내는 바와 같은 단면형상으로, 돌기부분의 L/W값이란 도 4에 나타내는 돌기부의 길이(L)와 폭(W)의 비(L/W)로 나타내어진다. 상기 범위의 형상을 갖는 노즐을 사용함으로써, 응고욕에서 목표로 하는 보이드의 발현이 가능해진다. L/W값이 0.5미만인 경우는, 발현하는 보이드 직경이 작고, L/W값이 2.0을 초과하면 보이드 직경이 너무 커져 실투회복하기 어려운 문제가 생긴다.

또한, 노즐의 돌기의 수는 4∼8개가 바람직하고, 5∼7개가 보다 바람직하다. 4개보다 적으면 보이드가 발현하지 않고, 8개보다 많으면 노즐의 슬릿 폭이 작아져 가방성(可紡性)이 떨어진다는 문제가 생기기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 방사원액을 노즐에서 방출할 때, 노즐 드래프트 계수가 0.8∼1.3이 되 도록 조정되는 것이 바람직하다. 이 노즐 드래프트 계수는 다음 식에 의해 산출되지만, 노즐 드래프트 계수가 0.8보다 작으면 목표로 하는 크기의 보이드가 발 현하지 않고, 1.3을 초과하면 실의 끊어짐 등이 생기기 쉬워진다.

노즐 드래프트 계수= V0/V1

V0 : 노즐에서 방출되는 선 속도

V1 : 권취 선 속도

상기 방법에 의해, 응고욕 중에서 특정한 보이드를 형성시킨 후, 온수 등으로 수세, 연신 후, 특정한 조건에서 건조가 행해진다. 구체적으로는, 건열온도가 120℃ 이상이고 습구온도가 70℃ 이상인 습열풍 분위기 하에서 건조된다.

전술한 바와 같이, 응고 사조의 단계에서 큰 보이드를 형성시키기 위해, 통상의 건조조건에서는 실투회복하기 어려워 상기 조건에서 건조시킬 필요가 있다. 특히 습구온도는 중요하여, 70℃ 이상 바람직하게는 80℃ 이상이 좋다.

여기에서 말하는 습구온도란, 온도계의 감온부를 젖은 천으로 둘러싼, 소위 습구온도계를 사용하여 측정되는 것으로, 이 습구온도가 높을수록 건조 분위기 중의 수분량이 많은 것을 의미하고, 통상의 건열풍에 비하여, 섬유로의 열전도가 비약적으로 향상하기 때문에, 보이드가 없어지기 쉬워지는 것으로 추정된다.

건열온도가 120℃ 보다 낮은 경우, 혹은 습구온도가 70℃ 보다 낮은 경우는 보이드가 완전히 눌리지 않고, 그 결과 요철감이 적은, 광확산 계수가 작은 섬유밖에 얻을 수 없다.

본 발명의 제조방법은, 응고시에 큰 보이드를 형성시키고, 이것을 특정한 건조조건 하에서 눌리게 함으로써, 섬유 표면에 요철형상을 발현시키는 것이 특징으로, 전술한 방사원액의 점도나 특정 형상을 가진 노즐, 노즐 드래프트 계수 및 건 조조건이 특히 중요하며, 이들의 제조조건을 만족함으로써, 목적으로 하는 인공 모발용 섬유를 얻을 수 있다. 다만, 본 발명의 인공 모발용 섬유를, 상기 본 발명의 제조조건 이외의 방법으로 얻는 것을 제한하는 것이 아니다.

도 1은 섬유에 백색광을 입사했을 때의 반사광 분포의 일례에 의거한, 최대 반사율 및 반값폭의 설명도이다.

도 2는 본 발명의 인공 모발용 섬유의 요철형상의 모식도(섬유종방향단면)이다.

도 3은 본 발명의 제조방법에서 사용되는 노즐의 단면형상의 예이다.

도 4는 본 발명의 제조방법에서 사용되는 노즐의 돌기부분의 L값, W값의 설명도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 전혀 이들에 한정되는 것이 아니다. 실시예의 기재에 앞서, 측정법 등의 정의에 관해서 설명한다.

(최대반사율)

섬유속으로부터 임의로 11개의 모발을 선택하여, 무라카미 색채 연구소제 광택계 (GONIO PHOTO METER GP-200형)를 사용하여 할로겐 램프(12V·50W)를 광원으로 하고, 전압-760V로 설정하여, 입사각 30°에서 입사된 섬유로부터의 반사광 분포를 측정하며, 그 때의 최대반사율을 구하였다.

(광확산 계수)

상기의 방법으로 구한 반사광 분포로부터, 최대반사율의 절반의 값인 분포폭을 나타내는 반값폭을 구하여 다음 식에 의해 산출하였다 (도 1 참조).

광확산 계수(D) = b/a a : 반사율(%)

b : 반값폭(도)

(L값)

니혼덴쇼쿠 제조의 측색기(Σ90)를 사용하고, 부속된 백도표준판을 기준으로 하고, 30Ф 반사 시료대에 길이 20cm, 총섬도 90만 dtex의 섬유속을 가로 방향으로 놓고, JIS Z-8722에 준한 방법으로 3회 측정을 실시하여 그 평균치(L값)를 구하였다.

(섬유 표면 요철 측정)

Olympus제 광학 현미경을 사용하여, 100배의 배율로 섬유의 측면을 관찰하고, 도 2에 나타낸 바와 같이 섬유의 굵은 부분과 가는 부분을 계측하여 다음 식에 의해 산출하였다. 한편, 측정은 n=30점 실시하여, 그 평균치를 구하였다.

볼록부와 오목부의 평균 고저차(H) = (H1-H2) × 1/2

H1 : 굵은 부분의 길이

H2 : 가는 부분의 길이

또한, 인접하는 볼록부 정점 거리에 관해서도 도 2에 나타낸 바와 같이, 30개소 계측하여, 그 평균치를 구하였다.

(방사원액점도)

시바우라 시스템(주)제의 B형 점도계를 사용하여, 원액온도가 40℃ 일 때의 점도를 측정하였다.

(외관광택평가)

총섬도 90만 dtex의 섬유속을 사용하여, 광택의 번쩍임 정도를 시각적 관점에서 5명의 판정자에 의한 관능적 평가를 실시하고, 이하의 기준으로 외관광택을 3단계 평가하였다.

○ : 광택의 번쩍임이 있고 특이한 외관을 갖는다.

△ : 광택의 번쩍임이 적고 불만족스러운 레벨.

× : 거의 광택의 번쩍임이 발견되지 않는다.

(실시예 1)

아크릴로니트릴(AN) 52중량%, 염화비닐리덴(VD) 46.5중량%, 스티렌술폰산소다(3S) 1.5중량%로 이루어지는 아크릴계 중합체를, 아세톤에 수지농도로 26중량%가 되도록 조정하고, 점도가 5Pa·sec인 방사원액을 얻었다. 이 방사원액을 돌기부분의 L/W값이 1.4이고 또한 6개의 돌기가 방사 방향으로 연접한 단면형상을 갖는 구멍 직경이 0.3Ф 상당하며 구멍수 50 홀의 노즐[도 3(b)]을 사용하여 0.9의 노즐 드래프트 계수로 아세톤 농도가 36중량% 및 온도가 20℃인 아세톤/수계의 응고욕 중에 방출하고, 이어서 50∼60℃의 수세욕으로 유도하고, 수세하면서 1.9배의 예비 연신을 실시하였다. 이어서 건열온도 125℃ 및 습구온도 80℃의 습열풍 분위기 하에서 건조하여 실투회복시키고, 2.0배의 열연신을 실시한 후, 160℃의 건열 분위 기 하에서 10%의 이완 열처리를 실시하였다.

얻어진 섬유는, 단섬유섬도가 50dtex이고 L값이 85인 백색섬유이며, 섬유 표면에 요철형상을 갖고, 볼록부와 오목부의 평균 고저차는 8μm이고, 볼록부 정점 거리의 간격은 평균 0.25mm이었다. 또한, 백색광(할로겐 램프)에 의한 최대반사율은 55%이고 광확산 계수는 0.32이었다.

(실시예 2)

실시예 1과 동일한 섬유를 제조한 후, 하기 방법의 후염색 가공에 의해 갈색의 색상을 갖는 섬유를 제조하였다.

후염색 가공 방법은 양이온 염료(Maxilon Yellow 2RL 0.36% omf, Maxi1on Red GRL 0.06% omf, Maxilon Blue GRL 0.18% omf : 모두 Ciba-Geigy사제)와 보조제로서, 아세트산 및 아세트산나트륨 및 음이온계 분산제 2% omf (LevenolWX : 카오사 제조), 염색촉진제 0.4% omf(라우릴황산나트륨)를 사용하여, 욕비 1:25에서 1시간 상압 비등시켜 수세, 건조처리를 실시하였다.

염색 후의 섬유는 L값이 31인 갈색의 섬유이고, 그 최대반사율은 36%이며, 광확산 계수는 0.40이었다.

(실시예 3)

실시예 1과 동일한 섬유를 제조한 후, 하기 방법의 후염색 가공에 의해 흑색의 색상을 갖는 섬유를 제조하였다.

후염색 가공 방법은, 양이온 염료(Maxilon Yellow 2RL 0.78% omf, Maxilon Red GRL 0.24% omf, Maxilon Blue GRL 0.58% omf : 모두 Ciba-Geigy사 제)와 보조 제로서 아세트산 및 아세트산나트륨 및 음이온계 분산제 2% omf(Levenol WX : 카오사 제조), 염색촉진제 0.6% omf(라우릴황산나트륨)를 사용하여, 욕비 1:25에서 1시간 상압 비등시켜 수세, 건조처리를 실시하였다.

염색 후의 섬유는 L값이 17인 흑색의 섬유이고, 그 최대반사율은 24%이며, 광확산 계수는 0.45였다.

(실시예 4)

아크릴로니트릴 56중량%, 염화비닐리덴 42중량%, 스티렌술폰산소다 2중량%로 이루어지는 아크릴계 중합체를, DMF(N,N-디메틸포름아미드)에 수지농도로 25중량%가 되도록 용해하고, 점도가 8 Pa·sec인 방사원액을 제조하였다. 이어서, 실시예 1과 동일한 노즐을 사용하여 0.9의 노즐 드래프트 계수로, 50중량%의 DMF 수용액 중에 압출하고, 이어서 80℃의 수세욕으로 유도하고, 수세하면서 2배의 예비 연신을 실시하였다. 이어서, 건열온도 140℃ 및 습구온도 80℃의 습열풍 분위기 하에서 건조하여 실투회복시키고, 2.0배의 열연신을 실시한 후, 건열 160℃에서 8%의 이완열처리를 실시하였다. 이어서 실시예 2와 동일한 방법으로 섬유를 착색화하고, 단섬유섬도가 50dtex이고, L값이 35인 갈색의 섬유를 제조하였다. 얻어진 섬유는 표면에 요철형상을 갖고, 볼록부와 오목부의 평균 고저차는 7μm이며, 볼록부 정점 거리의 간격은 평균 0.27mm이었다. 또한, 이 섬유의 백색광에서의 최대반사율은 37%이고 광확산 계수는 0.36이었다.

(비교예 1)

아크릴로니트릴 49중량%, 염화비닐 50.5중량%, 스티렌술폰산소다 0.5중량%로 이루어지는 아크릴계 공중합체를, 아세톤에 수지농도로 28중량%가 되도록 조정하여 점도가 4 Pa·sec인 방사원액을 제조하였다. 이어서 실시예 1과 동일한 노즐을 사용하여 0.9의 노즐 드래프트 계수로, 아세톤 농도가 36중량% 및 온도가 20℃인 아세톤/수계의 응고욕 중에 방출하고, 이어서 50∼60℃의 수세욕으로 유도하고, 수세하면서 1.9배의 예비연신을 실시하였다. 이어서, 건열온도 125℃ 및 습구온도 80℃의 습열풍 분위기 하에서 건조하여 실투회복시키고, 2.0배의 열연신을 실시한 후, 145℃의 건열 분위기 하에서 10%의 이완열처리를 실시하였다. 이어서 실시예 2와 동일한 방법으로 섬유를 착색화하고, 단섬유섬도가 50 dtex, L값이 26인 갈색의 섬유를 제조하였다. 얻어진 섬유는 섬유 표면에 요철형상이 거의 없고, 100배의 광학 현미경에 의한 요철평가에서도 요철차를 인식할 수 없었다. 또한, 이 섬유의 백색광에서의 최대반사율은 75%이고, 광확산 계수는 0.10으로 플라스틱과 같은 광택을 나타내어 불만족스러운 결과가 되었다.

(비교예 2)

아크릴로니트릴 49중량%, 염화비닐 50중량%, 스티렌술폰산소다 1.0중량%로 이루어지는 아크릴계 공중합체를, 아세톤에 수지농도로 28중량%가 되도록 조정하고 점도가 4Pa·sec인 방사원액을 작성하였다. 이어서 실시예 1과 동일한 노즐을 사용하여, 0.7의 노즐 드래프트 계수로, 아세톤 농도가 36중량% 및 온도가 20℃인 아세톤/수계의 응고욕 중에 방출하고, 이어서 50∼60℃의 수세욕에 이끌어 수세하면서 1.9배의 예비 연신을 실시하였다. 이어서, 건열온도 125℃ 및 습구온도 80℃의 습열풍 분위기 하에서 건조하여 실투회복시키고, 2.0배의 열 연신을 실시한 후, 145℃의 건열 분위기 하에서 10%의 이완열처리를 실시하였다. 이어서 실시예 2와 동일한 방법으로 섬유를 착색화하여, 단섬유섬도가 50dtex, L값이 28인 갈색의 섬유를 제조하였다. 얻어진 섬유는 표면 요철형상을 갖지만, 그 볼록부와 오목부의 평균 고저차는 4μ, 볼록부 정점 거리의 간격은 평균 0.30mm로 요철 정도가 작은 섬유이고, 광확산 계수도 0.18로 낮으며, 육안으로 평가하였을 때의 번쩍임도 불만족스러운 결과가 되었다.

(비교예 3)

실시예 1과 동일한 조성의 아크릴계 공중합체를 사용하여, 아세톤에 수지농도로 26중량%가 되도록 조정하며, 점도가 5 Pa·sec인 방사원액을 작성하였다. 이어서 노즐의 형상이 둥근 구멍의 형태를 한 구멍직경 0.3Ф이고 구멍수가 50홀인 노즐을 사용하고, 0.9의 노즐 드래프트 계수로, 실시예 1과 동일한 방법으로 수세, 건조, 열처리를 실시하며, 다시 실시예 2와 동일한 방법으로 섬유를 착색화하여, 단섬유섬도가 50dtex, L값이 26인 갈색의 섬유를 제조하였다. 얻어진 섬유는, 섬유 표면에 요철형상이 거의 없고, 100배의 광학현미경에 의한 요철평가에서도 요철차를 인식할 수 없었다. 또한, 이 섬유의 백색광에서의 최대반사율은 82%이고, 광확산 계수는 0.08로 플라스틱과 같은 광택을 나타내어 불만족스러운 결과가 되었다.

(비교예 4)

실시예 1과 동일한 조성의 아크릴계 공중합체를 사용하여, 아세톤에 수지농도로 26중량%가 되도록 조정하고, 점도가 5 Pa·sec인 방사원액을 작성하였다. 이어서 실시예 1과 동일한 노즐을 사용하여 0.9의 노즐 드래프트 계수로, 아세톤 농도가 36중량% 및 온도가 20℃인 아세톤/수계의 응고욕 중에 방출하고, 이어서 50∼60℃의 수세욕으로 유도하고, 수세하면서 1.9배의 예비 연신을 실시하였다. 이어서, 건열온도 125℃ 및 습구온도 60℃의 습열풍 분위기 하에서 건조시키고, 2.0배의 열연신을 실시한 후, 160℃의 건열 분위기 하에서 10%의 이완열처리를 실시하였다.

이어서 실시예 2와 동일한 방법으로 섬유를 착색화하여, 단섬유섬도가 50dtex이고, L값이 38인 갈색의 섬유를 제조하였다. 얻어진 섬유는, 실투회복성이 불충분하기 때문에 불투명한 섬유가 되었다. 또한, 이 섬유의 요철도 평가의 결과, 볼록부와 오목부의 평균 고저차는 2μm이고, 볼록부 정점 거리는 0.30mm이었다. 또한, 백색광에서의 최대반사율은 28%이고, 광확산 계수는 0.15로 불만족한 결과가 되었다.

상기 실시예 및 비교예의 반사특성 및 외관광택평가의 결과를 표 1에 나타낸다.

	중합체조성	원액 점도 Pa·sec	노즐 형상 L/W값	노즐 드래프트 계수	건조조건 습구온도 (℃)	섬유의 요철 정도		L값 섬유의 색상	반사특성		외관평가
						요철 평균 고저차 [μm]	오목부평균 간격 [mm]		광확산 계수	최대반사율%	광택의 번쩍임
실시예 1	AN/VD/3S 52/46.5/1.5	5	*형 1.4	0.90	80	8	0.25	85 (백색)	0.32	55	○
실시예 2	AN/VD/3S 52/46.5/1.5	5	*형 1.4	0.90	80	8	0.25	31 (갈색)	0.40	36	○
실시예 3	AN/VD/3S 52/46.5/1.5	5	*형 1.4	0.90	80	8	0.25	17 (흑색)	0.45	24	○
실시예 4	AN/VD/3S 52/42/2.0	8	*형 1.4	0.90	80	7	0.27	35 (갈색)	0.36	37	○
비교예 1	AN/VC/3S 49/50.5/0.5	4	*형 1.4	0.90	80	계측 불능	계측 불능	26 (갈색)	0.10	75	×
비교예 2	AN/VC/3S 49/50/1.0	4	*형 1.4	0.70	80	4	0.30	28 (갈색)	0.18	56	△
비교예 3	AN/VD/3S 52/46.5/1.5	5	○형 -	0.90	80	계측 불능	계측 불능	26 (갈색)	0.08	82	×
비교예 4	AN/VD/3S 52/46.5/1.5	5	*형 1.4	0.90	60	2	0.30	38 (갈색)	0.15	28	×

섬유의 백색광에서의 반사특성(광확산 계수, 최대반사율)이 본 발명의 범위내인 실시예 1∼4에 있어서는, 육안으로 보았을 때 번쩍임도 양호하고, 특이한 외관광택을 나타내었다. 한편, 비교예 1∼4의 본 발명 외의 섬유에 있어서는, 광확산 계수도 작고, 번쩍임도 불충분한 것이었다.

본 발명의 인공 모발용 섬유는, 자연스러운 광택감을 유지하면서, 특이한 외관광택을 가진 의장성이 우수한 섬유로서, 가발, 헤어 피스, 브레이드, 익스텐션 헤어, 인형용 머리장식 용도 등에 폭넓게 이용할 수 있다.

Claims (4)

1. 단섬유섬도가 20∼80dtex인 아크릴계 합성 섬유로서, 백색광에서의 반사율이 하기 (1) 또는 (2) 중 어느 하나의 범위이며, 또한 섬유의 광확산 계수가 0.25이상인 것을 특징으로 하는 인공 모발용 섬유.

   (1) 헌터 Lab의 L값이 21미만인 섬유의 경우, 반사율이 15∼36%

   (2) 헌터 Lab의 L값이 21이상인 섬유의 경우, 반사율이 36∼70%
2. 제 1 항에 있어서, 섬유 표면에 마디형의 요철을 갖고, 볼록부와 오목부의 평균 고저차가 5∼15μm이며, 또한 인접하는 볼록부 정점 거리가 0.05∼0.5mm의 범위인 인공 모발용 섬유.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 아크릴계 합성 섬유가 아크릴로니트릴 30∼85중량%, 할로겐 함유 단량체 14∼69중량%, 및 술폰산기를 갖는 친수성 올레핀계 단량체 1.0∼3.0중량%로 이루어지는 중합체를 포함하는 수지조성물로부터 얻어지는 것인 인공 모발용 섬유.
4. 아크릴로니트릴 30∼85중량%, 할로겐 함유 단량체 14∼69중량%, 및 술폰산기를 갖는 친수성 올레핀계 단량체 1.0∼3.0중량%로 이루어지는 중합체를 포함하는 수지조성물을, 점도가 3∼10 Pa·sec가 되도록 유기용매로 조정한 방사원액을 사용하고, 돌기부분의 L/W값이 0.5∼2.0이며 또한 4∼8개의 돌기가 방사 방향으로 연접한 단면형상의 노즐을 사용하여 노즐 드래프트 계수가 0.8∼1.3의 조건에서 습식 방사하며, 수세 후, 건열온도가 120℃ 이상 또한 습구온도가 70℃ 이상인 습열풍 분위기 하에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 인공 모발용 섬유의 제조방법.

Images