KR101611321B1

KR101611321B1 - 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 및 그것을 포함하는 두식 제품

Info

Publication number: KR101611321B1
Application number: KR1020147027608A
Authority: KR
Inventors: 도모미치 하시모토; 도모카즈 히가미; 미카 요리자네; 고헤이 가와무라
Original assignee: 가부시키가이샤 가네카
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2016-04-11
Also published as: CN104271821B; US9315922B2; US20150141559A1; KR20150015436A; CN104271821A; JP5697291B2; WO2013180281A1; MY155101A; JPWO2013180281A1; AP2013007067A0

Abstract

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 폴리에스테르 수지 조성물로 형성되어 있는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유이며, 상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 브롬화 에폭시계 난연제를 5∼40중량부, 산성 화합물을 0.05∼5중량부 함유하고, 상기 폴리에스테르 수지는, 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이고, 상기 산성 화합물은, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물이다. 본 발명의 두식(頭飾) 제품은, 상기한 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를 포함한다.

Description

폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 및 그것을 포함하는 두식 제품{FIBER FOR POLYESTER-BASED ARTIFICIAL HAIR AND HEADDRESS PRODUCT}

본 발명은, 인모의 대체품으로서 사용할 수 있는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 및 그것을 포함하는 두식(頭飾) 제품에 관한 것이며, 상세하게는, 인모에 가까운 광택을 갖는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 및 그것을 포함하는 두식 제품에 관한 것이다.

가발, 헤어 위그, 붙임머리, 헤어밴드, 돌 헤어 등의 두식 제품에 있어서는, 종래, 인모가 사용되어 왔다. 그러나, 최근, 인모의 입수가 점차 곤란해져 가고 있어, 인모 대신에 인공 모발용 섬유의 중요성이 높아져 가고 있다. 인공 모발용 섬유 소재로서, 난연성의 특장을 살려서 모다크릴 섬유가 많이 사용되어 왔지만, 내열성의 점에서는 불충분했다. 그래서, 내열성이 우수한 폴리에스테르계 섬유를 인공 모발용 섬유로서 사용함이 제안되게 되어 왔다. 그러나, 폴리에스테르계 섬유는, 내열성은 충분하지만, 통상 용융 방사로 방사되기 때문에 섬유 표면이 극히 평활하고, 특유의 경면(鏡面) 광택을 가져, 헤어 위그, 가발 등의 인모에 부착하는 바와 같은 두식 제품에 사용했을 경우, 위화감이 있었다.

그래서, 폴리에스테르계 섬유의 광택을 개선하는 방법이 다양하게 검토되고 있었다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 폴리에스테르 수지에 브롬화 에폭시계 난연제와 유기 미립자 및/또는 무기 미립자를 첨가함이 제안되어 있다. 특허문헌 2에는, 폴리에스테르 수지에 수평균 분자량 20000 이상의 브롬화 에폭시계 난연제를 첨가함이 제안되어 있다. 특허문헌 3에는, 폴리에스테르 수지에 브롬화 에폭시계 난연제와 반응촉진제를 첨가함이 제안되어 있다. 특허문헌 4에는, 폴리에스테르 수지에 브롬화 에폭시계 난연제와 에스테르 교환 억제제를 첨가함이 제안되어 있다.

일본국 특개2005-42234호 공보 일본국 특개2005-264397호 공보 국제공개공보 2005/056894 일본국 특개2007-084952호 공보

그러나, 특허문헌 1의 제안에서는, 브롬화 에폭시계 난연제는 폴리에스테르 수지와의 상용성(相溶性)이 높아, 섬유 중에서 미세하게 분산해 있기 때문에, 섬유 표면의 요철에는 그다지 반영되지 않아, 광택은 주로 유기 미립자나 무기 미립자로 억제되게 되어, 발색성을 충분히 확보하는 것에 아직 개선의 여지가 있고, 또한, 방사 안정성을 확보하고 광택을 억제하는 것에 아직 개선의 여지가 있었다. 특허문헌 2에서는, 수평균 분자량이 20000 이상인 브롬화 에폭시계 난연제를 사용함으로써 폴리에스테르 중에 브롬화 에폭시계 난연제를 미분산시켜서 광택을 조정하고 있지만, 시장이 요구하는 레벨에 도달하기 위해서는 아직 개선의 여지가 있었다. 특허문헌 3에서는, 반응촉진제에 의해 브롬화 에폭시계 난연제와 폴리에스테르 수지의 에스테르 교환 반응을 촉진시켜서 상용성을 높이고 있지만, 브롬화 에폭시계 난연제가 보다 미세하게 분산하기 때문에, 광택을 억제하는 효과는 반드시 충분하다고는 할 수 없었다. 또한, 특허문헌 4에서는, 에스테르 교환 억제제에 의해 브롬화 에폭시계 난연제와 폴리에스테르 수지의 상용성을 저하시키고 있지만, 상용성의 저하만으로는 브롬화 에폭시계 난연제의 응집 사이즈가 작아, 광택을 낮추는 효과가 낮고, 또한, 에스테르 교환 억제제를 지나치게 첨가하면, 방사성이 현저하게 저하하는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 종래의 문제를 해결하기 위해, 인모에 가까운 광택을 갖는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 및 그것을 포함하는 두식 제품을 제공한다.

본 발명은, 폴리에스테르 수지 조성물로 형성되어 있는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유이며, 상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 브롬화 에폭시계 난연제를 5∼40중량부, 산성 화합물을 0.05∼5중량부 함유하고, 상기 폴리에스테르 수지는, 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이고, 상기 산성 화합물은, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

본 발명은, 또한, 상기한 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 두식 제품에 관한 것이다.

본 발명은, 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에, 브롬화 에폭시계 난연제와 pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물을 함유시킴으로써, 인모에 가까운 광택을 갖는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 및 그것을 포함하는 두식 제품을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예 및 일 비교예의 폴리에스테르계 섬유에 있어서의 브롬화 에폭시계 난연제의 GPC 측정에 의한 분자량 분포를 나타낸 그래프.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 폴리에스테르 수지에 브롬화 에폭시계 난연제와 pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물을 더불어서 첨가한 수지 조성물을 사용함에 의해, 통상의 폴리에스테르계 섬유의 내열성, 강신도(强伸度) 등의 섬유 물성을 유지하면서, 인공 모발용 섬유로서 요구되는 광택이 우수하고, 난연성 및 방사성도 양호한 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유가 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명에 이르렀다. 또한, 증점제를 첨가함에 의해, 빗통과, 난연성 및 방사성이 보다 향상하는 것을 알아냈다. 또, pH가 3.5 이하인 비인계 산성 화합물의 경우, 산성 인계 화합물에 대비해서, 폴리에스테르 수지의 분해를 촉진하는 효과가 매우 크고, 폴리에스테르 수지 조성물의 점도가 현저하게 저하함으로써 방사 시에 정상적으로 실을 얻을 수 없어진다.

통상, 브롬화 에폭시계 난연제는, 폴리에스테르 수지와 상용성이 높아, 용융 혼련 시에 폴리에스테르 수지 중에 미세하게 분산되기 때문에, 폴리에스테르 수지와 브롬화 에폭시계 난연제를 함유하는 폴리에스테르 수지 조성물을 섬유화할 때, 브롬화 에폭시계 난연제는, 두께 0.02㎛ 이하, 어스팩트비 10배 이상의 방추(紡錘) 형상으로 연신되게 되어, 섬유 표층부의 형상에 거의 영향을 주지 않게 된다. 그 때문에, 얻어지는 폴리에스테르계 섬유는, 섬유 표면이 평활하고 플라스틱 특유의 높은 광택을 갖게 된다. 본 발명에서는, 브롬화 에폭시계 난연제와 pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물을 병용함에 의해, 산성 인계 화합물이 브롬화 에폭시계 난연제의 분자 말단의 에폭시기의 개환 촉매로서 작용하여, 브롬화 에폭시계 난연제의 분자끼리를 에폭시기를 통하여 중합시킴과 함께, 인계 화합물과 2분자 이상의 에폭시기를 에스테르 결합으로 연결시키는 효과가 얻어진다. 그 때문에, 브롬화 에폭시계 난연제의 분자량이 증가하여, 브롬화 에폭시계 난연제의 분산성이 저하하고, 브롬화 에폭시계 난연제가 응집해서 두께가 0.05㎛ 이상으로 됨으로써, 섬유의 표층부에 기복을 발현시켜, 인모에 가까운 레벨까지 광택을 저감할 수 있을 것으로 생각된다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 폴리에스테르 수지 조성물로 형성되어 있는 섬유이다. 통상, 폴리에스테르 수지 조성물을 용융 방사함에 의해, 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를 형성할 수 있다. 또, 폴리에스테르 수지 조성물은, 통상, 용융 혼련한 후, 용융 방사한다. 상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지(이하에 있어서, A 성분이라고도 기재함), 브롬화 에폭시계 난연제(이하에 있어서, B 성분이라고도 기재함) 및 pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물(이하에 있어서, C 성분이라고도 기재함)을 함유한다.

상기 폴리에스테르 수지는, 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이다. 상기 폴리알킬렌테레프탈레이트로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 등을 들 수 있다. 상기 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합 폴리에스테르로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하고, 다른 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르를 들 수 있다. 본 발명에 있어서, 「주체」란, 80몰% 이상 함유하는 것을 의미하며, 「폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합 폴리에스테르」는, 폴리알킬렌테레프탈레이트를 80몰% 이상 함유하는 공중합 폴리에스테르를 말한다.

상기 다른 공중합 성분으로서는, 예를 들면, 이소프탈산, 오르토프탈산, 나프탈렌디카르복시산, 파라페닐렌디카르복시산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 도데칸이산 등의 다가 카르복시산 및 그들의 유도체, 5-나트륨설포이소프탈산, 5-나트륨설포이소프탈산디히드록시에틸 등의 설폰산염을 함유하는 디카르복시산 및 그들의 유도체, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 4-히드록시벤조산, ε-카프로락톤 등을 들 수 있다.

상기 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합 폴리에스테르의 구체예로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하고, 비스페놀A의 에틸렌글리콜에테르, 1,4-시클로헥산디메탄올, 이소프탈산 및 5-나트륨설포이소프탈산디히드록시에틸로 이루어지는 군에서 선택되는 1종의 화합물을 공중합한 폴리에스테르 등을 들 수 있다.

상기 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 상기 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합 폴리에스테르는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하고, 비스페놀A의 에틸렌글리콜에테르를 공중합한 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하고, 1,4-시클로헥산디메탄올을 공중합한 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하고, 이소프탈산을 공중합한 폴리에스테르, 및 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하고, 5-나트륨설포이소프탈산디히드록시에틸을 공중합한 폴리에스테르 등을 단독 또는 2종 이상 조합시켜서 사용함이 바람직하다.

상기 폴리에스테르 수지의 고유 점도(IV값)는, 특히 한정되지 않지만, 0.3∼1.2인 것이 바람직하며, 0.4∼1.0인 것이 보다 바람직하다. 고유 점도가 0.3 이상이면, 얻어지는 섬유의 기계적 강도가 저하하지 않아, 연소 시험 시에 드립할 우려도 없다. 또한, 고유 점도가 1.2 이하이면, 분자량이 지나치게 증대하지 않고, 용융 점도가 지나치게 높아지지 않아, 용융 방사가 용이해지고, 섬도(纖度)도 균일해지기 쉽다.

본 발명에 있어서, 브롬화 에폭시계 난연제는, 상기한 바와 같이, 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유의 광택을 인모에 가까운 레벨까지 저감시키는 효과를 가짐과 함께, 난연성을 향상시키는 효과도 갖는다.

상기 브롬화 에폭시계 난연제는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 하기 일반식(1)으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.

단, 상기 일반식(1)에 있어서, m은 1∼1000이다.

상기 브롬화 에폭시계 난연제는, 상기 일반식(1)으로 표시되는 화합물이고, 중량 평균 분자량이 2000∼40000인 것이 보다 바람직하며, 5000∼30000인 것이 더 바람직하다. 본 발명에 있어서, 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유의 광택을 저감시키기 위하여, 상기 브롬화 에폭시계 난연제는 섬유 중에서는 고분자량일 필요가 있지만, 폴리에스테르 수지와 용융 혼련하기 전의 단계에서부터 점도가 높으면, 폴리에스테르 수지 중에 브롬화 에폭시계 난연제가 균일하게 분산하는 것이 곤란해져, 두께 10㎛ 이상의 브롬화 에폭시계 난연제의 응집체가 형성되어, 방사시의 실 끊김이나 노즐 막힘의 원인으로 될 우려가 있다. 이 때문에, A 성분과 용융 혼련하기 전의 B 성분은, 매트릭스인 A 성분과 점도가 같거나 낮은 것이 바람직하다. B 성분의 점도를 A 성분의 점도와 같거나 낮게 한다는 관점에서, B 성분은, 중량 평균 분자량이 2000∼40000인 것이 바람직하며, 5000∼30000인 것이 보다 바람직하다. B 성분의 중량 평균 분자량이 2000 이상이면, 폴리에스테르 수지 조성물의 용융 혼련 중에 분자량이 50000 이상인 성분을 25% 이상으로 늘릴 수 있어, 광택을 충분히 저감하기 쉽다. 또한, B 성분의 중량 평균 분자량이 40000 이하이면, 혼련 중에 A 성분 중에서 B 성분이 불균일한 크기로 응집해서 10㎛를 초과하는 크기가 되지 않아, 실 끊김이나 노즐 막힘이 발생해서 방사 안정성이 저하할 우려도 없다.

본 발명에서는, 바람직하게는, 상기 일반식(1)으로 표시되는 구조의 브롬화 에폭시계 난연제를 원료로서 사용하지만, 용융 혼련 후의 브롬화 에폭시계 난연제의 구조는, 특히 한정되지 않으며, 예를 들면, 분자 말단이 에폭시기, 수산기, 인산 또는 포스폰산으로 치환되어도 되고, 또는, 분자 말단이 A 성분과 에스테르기로 결합해도 된다.

상기 브롬화 에폭시계 난연제는, C 성분의 산성 인계 화합물의 촉매 및/또는 가교제로서의 작용에 의해, 용융 혼련 중에 분자량이 증가한다. 예를 들면, B 성분의 분자간에서 에폭시기의 개환, 축합 반응을 거쳐 고분자량화하는 경우와, C 성분의 인계 화합물 1분자와 1∼3분자의 B 성분이 인산기와 에폭시기의 에스테르 결합으로 축합해서 고분자량화하는 경우와, B 성분과 A 성분이 에스테르 결합으로 축합하는 경우와, B 성분의 에폭시기가 미반응으로 잔존하는 경우, B 성분의 에폭시기가 개환해서 수산기로서 존재하고 있는 경우 등이 있다.

구체적으로는, 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, 상기 브롬화 에폭시계 난연제는, 예를 들면, 하기 일반식(2)으로 표시되는 형태(구조)로 존재해도 된다.

단, 상기 일반식(2)에 있어서, m은 1∼1000, R₁ 및 R₂은, 하기 일반식(3)∼(10)으로 표시되는 어느 하나의 관능기이며, 각각 동일해도 되고 달라도 된다. 또한, 하기 일반식(7)∼(10)에 있어서, m은 1∼1000이고, n은 1∼200이다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, 브롬화 에폭시계 난연제는, 상기한 어느 하나의 구조로 존재해도 되지만, B 성분을 고분자량화하는 관점에서, C 성분의 산성 인계 화합물을 가교점으로 하는 구조가 많은 것이 바람직하다. C 성분의 산성 인계 화합물과 B 성분의 결합은, 예를 들면, 이하와 같이 확인할 수 있다. 상기 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를, 헥사플루오로이소프로판올과 클로로포름의 혼합 용매로 용해하고, 불용분(不溶分)을 제거, 건조한 후, 다시 클로로포름으로 용해시킨 가용분(可溶分)(B 성분)에 C 성분의 인계 화합물이 잔존해 있으면, C 성분이 B 성분과 결합해서 용출 분리하지 않게 되어 있는 것으로 생각할 수 있다. 동 분석법에 있어서의 B 성분 중의 인계 화합물의 함유량은 200ppm 이상이 바람직하며, 300ppm 이상이 보다 바람직하다. 또한, B 성분과 A 성분이 에스테르 결합한 구조는, 방사에 있어서의 연신 공정에서, B 성분이 A 성분과 박리해서 공극을 발생시키지 않기 때문에 일정량 존재함이 바람직하다. B 성분과 A 성분이 에스테르 결합한 분자에 있어서, B 성분에 대한 A 성분의 비율이 지나치게 많으면, 상용성이 과잉하게 증가하여, B 성분의 응집체를 크게 하는 것이 어려워져, 광택의 저감 효과가 충분히 얻어지지 않는 경우가 있다. 이 때문에, B 성분과 A 성분이 에스테르 결합한 분자에 있어서, A 성분은 B 성분의 50중량% 미만인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, B 성분과 A 성분이 에스테르 결합한 분자에 있어서, B 성분과 A 성분의 합계 중량을 100중량%로 했을 경우, B 성분이 90중량% 이상이며, 95중량% 이상인 것이 더 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, 상기 브롬화 에폭시계 난연제 중의 분자량이 50000 이상인 성분의 비율은 25% 이상인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 브롬화 에폭시계 난연제 중의 분자량이 50000 이상인 성분의 비율은, 하기와 같이 측정한 것을 말한다.

(1) 시료 약 0.5g에 헥사플루오로이소프로판올:클로로포름=1:3인 혼합 용제를 2㎖ 가하고, 실온에서 12시간 진탕시킨다.

(2) 용해한 시료에 헥사플루오로이소프로판올:클로로포름=1:7인 혼합 용제를 10㎖ 가해서 희석하고, 가지형 플라스크(eggplant flask)에 전량 이송한다.

(3) 시료의 희석액을 이베이퍼레이터로 필름상으로 건조시킨 후, 추가로 진공 건조를 가한다. 얻어지는 필름상 시료에 클로로포름을 14㎖ 가하고, 30분간 초음파 추출을 실시한다.

(4) 클로로포름 추출액을 분별한다.

(5) 가지형 플라스크에 추가로 클로로포름을 7㎖ 가하고, 10분간 초음파 추출을 실시한다.

(6) 클로로포름 추출액을 분별한다.

(7) (5) 및 (6)의 조작을 5회 반복한다.

(8) 얻어지는 모든 클로로포름 추출액을 혼합하고, 여과한 후, GPC(Gel Permeation Chromatography, 겔침투 그로마토그래피) 측정 장치로 분자량의 측정을 행하여, 얻어지는 차트로부터, 분자량이 50000 이상인 성분의 비율을 구한다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, B 성분의 브롬화 에폭시계 난연제는, 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유의 광택을 저감시키기 위하여, A 성분의 폴리에스테르 수지 내에서 응집체로서 존재할 필요가 있으며, 당해 효과는 B 성분을 고분자량화해서 점도를 높게 함으로써 발현하는 것으로 추측된다. 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, B 성분 중의 분자량이 50000 이상인 성분의 비율이 25% 이상이면, 충분히 높은 점도가 얻어져, 인모에 가까운 레벨까지 광택을 저감하기 쉽다. 광택 저감 효과가 우수하다는 관점에서, 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, 브롬화 에폭시계 난연제 중의 분자량이 50000 이상인 성분의 비율은 28% 이상인 것이 보다 바람직하며, 32% 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, B 성분의 점도의 증가에는 일정량의 고분자 성분이 존재하고 있으면 되고, B 성분 전체로서의 중량 평균 분자량은 30000 미만이어도 된다.

상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 브롬화 에폭시계 난연제를 5∼40중량부 함유한다. 바람직하게는, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 브롬화 에폭시계 난연제를 5∼30중량부 함유하며, 6∼25중량부 함유함이 보다 바람직하고, 7∼20중량부 함유함이 더 바람직하다. 브롬화 에폭시계 난연제의 함유량이 상기 범위 내이면, 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유의 광택을 인모에 근사시킬 수 있음과 함께, 난연성, 빗통과, 발색성 및 방사성도 우수하다.

본 발명에 있어서, C 성분의 산성 인계 화합물은, 상술한 바와 같이, B 성분의 브롬화 에폭시계 난연제를 고분자량화하기 위한 촉매 및/또는 가교제로서 사용된다. 예를 들면, C 성분으로서 스테아릴애시드포스페이트(인산모노스테아릴과 인산디스테아릴의 혼합물)를 함유하는 실시예 2의 폴리에스테르계 섬유와, C 성분을 함유하고 있지 않은 비교예 1의 폴리에스테르계 섬유에 있어서의, 브롬화 에폭시계 난연제의 GPC 측정에 의한 분자량 분포를 도 1에 나타내고 있다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물을 함유하는 실시예 2의 폴리에스테르계 섬유에 있어서, 브롬화 에폭시계 난연제 중의 고분자량의 성분이 증가해 있다.

본 발명에 있어서, C 성분은 pH가 3.5 이하임에 의해, B 성분의 에폭시기를 개환하는 활성(이하에 있어서, 단지 개환 활성으로 기재함)을 갖는다. 개환 활성이 우수하다는 관점에서, C 성분은, pH가 3 이하인 것이 바람직하며, 2.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 2 이하인 것이 더 바람직하다. pH가 3.5 이하이면, 개환 활성이 높아, 개환한 B 성분의 에폭시기에 의한 축합 반응이 진행하기 쉬워, B 성분의 분자량이 충분한 크기가 되기 쉬워, 광택의 저감 효과를 충분히 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서, 「pH가 3.5 이하」란, 실온(20±5℃) 및/또는 280℃에 있어서, pH가 3.5 이하인 것을 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서, pH는, 소정의 온도에서, 측정 샘플 1g을 10g의 순수에 분산시킨 후 측정한 값이다. 산성 인계 화합물은, 실온에서 pH가 3.5 이하가 아니더라도, 280℃에서 pH가 3.5 이하이면, 폴리에스테르 수지 조성물의 용융 혼련 중에는, B 성분의 에폭시기를 개환하는 활성을 갖는다. 또한, C 성분이 물에 용해하지 않는 화합물인 경우도, 분체를 물에 투입해서 교반에 의해 분산시킨 상태에서 pH를 계측할 수 있다.

C 성분은, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물이면 되며, 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 인산모노알킬에스테르, 인산모노아릴에스테르, 인산디알킬에스테르, 인산디아릴에스테르, 아인산모노알킬에스테르, 아인산모노아릴에스테르, 아인산디알킬에스테르, 아인산디아릴에스테르, 포스폰산모노알킬에스테르, 포스폰산모노아릴에스테르, 포스폰산알킬, 포스폰산아릴, 다가 포스폰산 화합물, 인산금속염 등을 들 수 있다. 이 중에서, 인산금속염은, 알칼리금속의 경우는 산 강도가 낮은 경우가 많아, 예를 들면, 인산2수소1나트륨이나 피로인산2수소2나트륨 등은 pH가 3.5를 초과해 있어, 산 강도가 부족한 점에서 본 발명에는 적합하지 않다. 구체적으로는, C 성분으로서, 인산모노메틸, 인산모노에틸, 인산모노이소프로필, 인산모노-n-부틸, 인산이소부틸, 인산모노-2에틸헥실, 인산모노라우릴, 인산모노스테아릴, 인산모노올레일, 인산모노테트라코실, 인산모노페닐, 인산모노크레질, 인산모노2,6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시, 인산디메틸, 인산디에틸, 인산디이소프로필, 인산디-n-부틸, 인산디부틸, 인산디-2에틸헥실, 인산디라우릴, 인산디스테아릴, 인산디올레일, 인산디테트라코실, 인산디페닐, 인산디크레질, 아인산모노메틸, 아인산모노에틸, 아인산모노이소프로필, 아인산모노-n-부틸, 아인산이소부틸, 아인산모노-2에틸헥실, 아인산모노라우릴, 아인산모노스테아릴, 아인산모노올레일, 아인산모노테트라코실, 아인산모노페닐, 아인산모노크레질, 아인산디메틸, 아인산디에틸, 아인산디이소프로필, 아인산디-n-부틸, 아인산디부틸, 아인산디-2에틸헥실, 아인산디라우릴, 아인산디스테아릴, 아인산디올레일, 아인산디테트라코실, 아인산디페닐, 아인산디크레질, 포스폰산메틸, 포스폰산에틸, 포스폰산이소프로필, 포스폰산-n-부틸, 포스폰산이소부틸, 포스폰산-2-에틸헥실, 포스폰산라우릴, 포스폰산스테아릴, 포스폰산올레일, 포스폰산테트라코실, 포스폰산페닐, 포스폰산크레질, 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산, 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산), 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복시산, N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 피로인산2수소1칼슘, 피로인산2수소1마그네슘, 피로인산2수소1아연, 트리폴리인산, 트리폴리인산2수소1알루미늄 등을 들 수 있다. 이 중에서도, C 성분은, 수산기를 1개 이상 갖는 인산 화합물 및 수산기를 1개 이상 갖는 포스폰산 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 본 발명의 섬유에 후술하는 바와 같이 안티몬 화합물을 함유시키는 경우나 A 성분의 폴리에스테르 수지가 안티몬 촉매로 합성되어 있는 경우, C 성분이 3가의 아인산 화합물이면, 안티몬 화합물로부터 환원 반응으로 안티몬을 석출시켜, 섬유가 회색으로 착색할 우려가 있다.

C 성분은, 분자량이 200 이상인 것이 바람직하다. C 성분의 분자량이 200 이상이면, 폴리에스테르 수지 조성물을 용융 혼련할 때, C 성분이 기화해서 제거되지 않고, C 성분의 실질적인 유효 성분이 감소하지 않아, 광택이 변동하기 어렵다. 또한, C 성분은, 융점이 280℃ 미만 혹은 평균 분산 입자경이 2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 여기에서, 융점은, DSC(시차 주사 열량 측정계)나 DTA(시차 열분석계)로 측정한 것을 말하며, 평균 분산 입자경은 레이저 회절식 입도 분포 측정법으로 측정한 메디안경(d50)을 말한다. 융점이 280℃ 미만 혹은 평균 분산 입자경이 2㎛ 이하이면, B 성분과의 접촉 면적이 감소해서 반응 효율이 저하하지 않고, B 성분의 고분자량화가 진행하기 쉬워, 충분한 광택 저감 효과를 얻기 쉽다. 이상의 관점에서, C 성분으로서는, 인산모노라우릴, 인산모노스테아릴, 인산모노올레일, 인산모노테트라코실, 인산모노페닐, 인산모노크레질, 인산모노2,6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시, 인산디-2에틸헥실, 인산디라우릴, 인산디스테아릴, 인산디올레일, 인산디테트라코실, 인산디페닐, 인산디크레질, 포스폰산라우릴, 포스폰산스테아릴, 포스폰산올레일, 포스폰산테트라코실, 포스폰산페닐, 포스폰산크레질, 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산, 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산), 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복시산, N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 피로인산2수소1칼슘, 피로인산2수소1마그네슘, 피로인산2수소1아연, 트리폴리인산, 트리폴리인산2수소1알루미늄 등을 사용함이 바람직하다. C 성분으로서는, 상술한 화합물을 1종 사용해도 되고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다.

상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물을 0.05∼5중량부 함유한다. 바람직하게는, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물을 0.1∼2중량부 함유하며, 0.2∼1.5중량부 함유함이 보다 바람직하고, 0.4∼1.5중량부 함유함이 더 바람직하다. pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유의 광택을 인모에 근사시킬 수 있음과 함께, 난연성, 발색성 및 방사성도 우수하다.

상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 추가로, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 증점제(이하에 있어서, D 성분이라고도 기재함)를 0∼5중량부 함유함이 바람직하다. 상기 폴리에스테르 수지 조성물에 있어서, 증점제의 첨가량의 하한값은, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 보다 바람직하게는 0.1중량부이며, 더 바람직하게는 0.2중량부이고, 보다 더 바람직하게는 0.4중량부이고, 특히 바람직하게는 0.8중량부이다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지 조성물에 있어서, 증점제의 첨가량의 상한값은, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 보다 바람직하게는 4중량부이며, 더 바람직하게는 3중량부이고, 보다 더 바람직하게는 2중량부이다. 본 발명에 있어서, D 성분은, A 성분의 폴리에스테르 수지의 점도를 증가시키는 효과를 가지며, 방사성, 난연성 및 빗통과를 보다 향상시키기 위하여 사용한다.

상기 증점제는, 수산기, 에스테르기, 에폭시기 및 카르복시산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기를 분자 내에 3개 이상 갖는 유기 화합물인 것이 바람직하다. 이렇게 D 성분이 분자 내에 3개 이상의 관능기(반응점)를 가짐에 의하여, 용융 혼련 중에, A 성분과 D 성분의 에스테르 교환 반응이 진행하고, 폴리에스테르 수지의 분자가 분기 구조로 되어, 통상의 직쇄 분자보다도 점도를 크게 증가시킬 수 있다. 상기 증점제로서는, 예를 들면, 글리세린, 글리세린 지방산 에스테르, 글리세린 이염기성산(二鹽基性酸) 에스테르, 글리세린 이염기성산 지방산 에스테르, 글리세린인산에스테르, 에리트리톨, 에리트리톨 지방산 에스테르, 에리트리톨 이염기성산 에스테르, 에리트리톨 이염기성산 지방산 에스테르, 에리트리톨인산에스테르, 펜타에리트리톨, 펜타에리트리톨 지방산 에스테르, 펜타에리트리톨 이염기성산 에스테르, 펜타에리트리톨 이염기성산 지방산 에스테르, 펜타에리트리톨인산에스테르, 자일리톨, 자일리톨 지방산 에스테르, 자일리톨 이염기성산 에스테르, 자일리톨 이염기성산 지방산 에스테르, 자일리톨인산에스테르, 소르비톨, 소르비톨 지방산 에스테르, 소르비톨 이염기성산 에스테르, 소르비톨 이염기성산 지방산 에스테르, 소르비톨인산에스테르, 소르비탄, 소르비탄 지방산 에스테르, 소르비탄 이염기성산 에스테르, 소르비탄 이염기성산 지방산 에스테르, 소르비탄인산에스테르, 트리메틸올프로판, 말산, 말산에스테르, 시트르산, 시트르산에스테르, 타르타르산, 타르타르산에스테르, 트리멜리트산, 무수트리멜리트산, 트리멜리트산에스테르, 무수트리멜리트산에스테르, 피로멜리트산, 무수피로멜리트산, 피로멜리트산에스테르, 무수피로멜리트산에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리비닐알코올 공중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트 공중합체, 폴리글리시딜메타크릴레이트, 폴리글리시딜메타크릴레이트 공중합체, 트리글리시딜트리아진, 다가 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 다가 알코올을, 카르복시산, 인산 및 포스폰산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산 성분으로 에스테르화한 다가 알코올 화합물이 바람직하다. D 성분이 다가 알코올 화합물인 경우, 주로 A 성분과 에스테르 교환 반응이 진행하기 때문에, 폴리에스테르 수지의 점도를 효율적으로 증가시킬 수 있다. 한편, D 성분이 다가 카르복시산 또는 다가 에폭시기 함유 화합물인 경우, B 성분과의 반응도 진행하여, A 성분과 B 성분의 혼합 분자가 증가하게 되기 때문에, A 성분과 B 성분의 상용성이 증가해서, 충분한 광택의 저감 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또한, D 성분의 말단이 수산기인 경우에는, A 성분 분자의 분기화와 병행해서 가수분해가 진행하기 때문에, 점도가 저하하는 경우도 있다. 이 때문에, D 성분은, 다가 알코올을, 카르복시산, 인산, 포스폰산 등의 산 성분으로 에스테르화한 다가 알코올 화합물인 것이 바람직하며, 가열 중에 에스테르 결합부가 용이하게 떨어진다는 관점에서 다가 알코올을 인산으로 에스테르화한 다가 알코올 화합물이 보다 바람직하다. 더 바람직하게는, D 성분으로서는, 글리세린 지방산 에스테르, 글리세린인산에스테르, 펜타에리트리톨 지방산 에스테르, 펜타에리트리톨 이염기산 지방산 에스테르, 펜타에리트리톨인산에스테르, 펜타에리트리톨디포스페이트, 펜타에리트리톨디포스파이트, 디알킬펜타에리트리톨디포스페이트, 디알킬펜타에리트리톨디포스파이트, 디아릴펜타에리트리톨디포스페이트, 디아릴펜타에리트리톨디포스파이트, 소르비탄 지방산 에스테르를 사용한다. 상기 펜타에리트리톨디포스파이트로서는, 예를 들면, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨-디포스파이트 등을 사용할 수 있고, 상기 펜타에리트리톨 이염기산 지방산 에스테르로서는, 예를 들면, 펜타에리트리톨아디프산스테아르산에스테르 등을 사용할 수 있다.

상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 추가로, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 안티몬 화합물(이하에 있어서, E 성분이라고도 기재함)을 0∼5중량부 함유함이 바람직하다. 본 발명에 있어서, E 성분은, 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유의 난연성을 보다 향상시키는 효과를 가지며, 난연성을 높일 필요가 있을 경우에 적의(適宜) 사용된다.

E 성분의 안티몬 화합물은, 안티몬 원자를 갖는 화합물이면 되며, 특히 한정되지 않지만, 분체 원료로서의 취급이 용이하므로 산화물이 일반적으로 사용된다. 상기 안티몬 화합물로서는, 예를 들면, 삼산화안티몬, 사산화안티몬, 오산화안티몬, 안티몬산나트륨 등을 들 수 있다. 이들은 1종을 사용해도 되고, 2종 이상을 조합시켜서 사용해도 된다. 또, E 성분의 안티몬 화합물은, 용융 혼련 중에 할로겐 원소나 인 원소와 반응해서, 다른 화합물로 변화해도 문제는 없다. 또한, E 성분은, 방사성이나 발색의 관점에서, 입자경은 작은 것이 바람직하고, 평균 입자경이 5㎛ 이하인 것이 바람직하며, 2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 평균 입자경은, 레이저 회절식 입도 분포 측정법으로 측정한 메디안경(d50)을 말한다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 상기 폴리에스테르 수지 조성물을 통상의 용융 방사법으로 용융 방사함에 의해 얻어진다. 상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 상술한 각 성분을 드라이 블랜드한 후, 다양한 일반적인 혼련기를 사용해서 용융 혼련함에 의해 얻을 수 있다. 상기 혼련기로서는, 예를 들면, 1축 압출기, 2축 압출기, 롤, 밴버리 믹서, 니더 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 2축 압출기가, 혼련도의 조정, 조작의 간편성의 점에서 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를, 통상의 용융 방사법으로 용융 방사할 경우에는, 예를 들면, 압출기, 기어 펌프, 구금(口金) 등의 온도를 250∼310℃로 하고, 상기 폴리에스테르 수지 조성물을 용융 방사하여, 방출사조를 가열통에 통과시킨 후, 폴리에스테르 수지의 유리전이점 이하로 냉각하고, 50∼5000m/분의 속도로 인취(引取; wind up)함에 의해 방출사조(미연신사(未延伸絲))가 얻어진다. 또한, 방출사조를 냉각용의 물을 넣은 수조에서 냉각하여, 섬도(纖度)의 컨트롤을 행하는 것도 가능하다. 가열통의 온도와 길이, 냉각풍의 온도와 취부량(吹付量), 냉각 수조의 온도, 냉각 시간 및 인취 속도는, 폴리머의 토출량 및 구금의 구멍수에 따라서 적의 조정할 수 있다.

본 발명에 있어서, 얻어진 방출사조(미연신사)는 열연신되는 것이 바람직하다. 연신은, 방출사조를 일단 권취하고 나서 연신하는 2공정법과, 방출사조를 권취하지 않고 연속해서 연신하는 직접 방사 연신법 중 어느 하나의 방법에 의하여 행해도 된다. 열연신은, 1단 연신법 또는 2단 이상의 다단 연신법으로 행해진다. 열연신에 있어서의 가열 수단으로서는, 가열 롤러, 히트 플레이트, 스팀젯 장치, 온수조 등을 사용할 수 있고, 이들을 적의 병용할 수도 있다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에는, 필요에 따라서, B 성분 이외의 난연제, 내열제, 광안정제, 형광제, 산화방지제, 정전방지제, 안료, 가소제, 윤활제 등의 각종 첨가제를 함유시킬 수 있다. 안료를 함유시킴에 의해, 원착(原着) 섬유를 얻을 수 있다. 추가로, 섬유표면처리제, 유연제 등의 유제를 사용하여, 촉감, 풍합(風合)을 조정해서, 보다 인모에 가깝게 할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 비권축생사상(非捲縮生絲狀; form of non-crimped yarn)의 섬유인 것이 바람직하다. 또한, 인공 모발에 적합하다는 관점에서, 섬도가 10∼100dtex인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 20∼90dtex이고, 더 바람직하게는 35∼80dtex이다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 인모에 근사한 광택을 가지며, 난연성, 방사성, 발색성도 양호하다. 또한, 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 바람직하게는, 빗통과도 양호하다. 또한, 미용 열기구(헤어 아이론 등)를 사용한 컬세팅성이 우수하고, 컬의 유지성도 우수하다. 또한, 160∼240℃에서 미용 열기구(헤어 아이론 등)를 사용할 수 있는 내열성을 갖고 있으며, 착화하기 어렵고, 자기(自己)소화성을 갖고 있음이 바람직하다. 또한, 필요에 따라서 덜화제(dull additive)를 첨가함으로써, 섬유 표면에 요철을 부여하는 것이 가능하고, 적당히 염소(艶消)되어 인공 모발로서 보다 호적(好適)하게 사용할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유가 원착(原着)되어 있는 경우, 그대로 사용할 수 있지만, 원착되어 있지 않은 경우, 통상의 폴리에스테르계 섬유와 마찬가지의 조건에서 염색할 수 있다. 염색에 사용되는 안료, 염료, 조제 등으로서는, 내후성 및 난연성을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 그대로 단독으로 인공 모발로서 사용할 수 있다. 혹은, 모다크릴 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 나일론 섬유 등의 다른 인공 모발용 섬유 소재, 인모, 수모(獸毛) 등의 천연 섬유와 조합시켜서 인공 모발로서 사용할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를 사용해서 형성한 두식 제품은, 광택, 난연성 및 발색성이 우수하다. 또한, 바람직하게는, 빗통과도 양호하다. 상기 두식 제품으로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 헤어 위그, 가발, 위빙(weaving hair), 헤어 익스텐션, 브레이드 헤어(braided hair), 헤어 액세서리, 돌 헤어(doll hair) 등을 들 수 있다.

상기 두식 제품은, 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유만으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 상기 두식 제품은, 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에, 모다크릴 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 나일론 섬유 등의 다른 인공 모발용 섬유, 인모, 수모 등의 천연 섬유 등을 조합시켜서 형성해도 된다.

가발, 헤어 위그, 헤어 익스텐션 등의 두식 제품에 사용되는 인모는, 일반적으로, 큐티클의 처리, 탈색, 염색되어 있으며, 촉감, 빗통과를 확보하기 위하여, 실리콘계의 섬유표면처리제, 유연제를 사용하고 있기 때문에, 미처리의 인모와는 달리 이연성(易燃性)이지만, 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유와 인모를 인모 혼율(混率) 60% 이하로 혼합한 경우, 양호한 난연성을 나타낸다.

[실시예]

다음으로, 본 발명을 실시예에 의거하여 더 구체적으로 설명한다. 또, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예에서 사용한 인계 화합물, 그리고 비교예에서 사용한 비인계 산성 화합물을 하기 표 1에 나타냈다. 그 밖의 원료는, 이하와 같다. 또, 하기에 있어서, 특히 입수처를 지정하고 있지 않은 시약에 대해서는 일반의 시판의 시약을 사용했다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 : 미쓰비시가가쿠가부시키가이샤제, 상품명 「BK-2180」, IV값=0.83

브롬화 에폭시계 난연제 : 사카모토야쿠힌고교가부시키가이샤제, 상품명 「SR-T2MP」, 중량 평균 분자량 약 30000, 말단 에폭시기형 브롬화 에폭시계 난연제

안티몬산나트륨 : 니혼세이코가부시키가이샤제, 상품명 「SA-A」

증점제 1 : 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨-디포스파이트, ADEKA사제, 상품명 「PEP36」

증점제 2 : 디스테아릴펜타에리트리톨디포스파이트, ADEKA사제, 상품명 「PEP8」

증점제 3 : 펜타에리트리톨아디프산스테아르산에스테르, 리켄비타민사제, 상품명 「EW100」

[표 1]

상기 표 1에 있어서, 인계 화합물 2는 가부시키가이샤키레스트제이고, 인계 화합물 3은, 죠호쿠가가쿠가부시키가이샤제이고, 인계 화합물 1, 5 및 6은, ADEKA사제이고, 그 밖의 인계 화합물은 일반에 판매되고 있는 시약을 사용했다. 비인계 산성 화합물은, 와코쥰야쿠제이다. 인계 화합물 및 비인계 산성 화합물의 pH는, 실온(20±5℃)에서, 대상 화합물 1g을 10g의 순수에 분산시킨 후 측정한 값이다.

(실시예 1∼8)

상술한 각 원료를 수분량 100ppm 이하로 건조하고, 하기 표 2에 나타내는 배합 비율로 드라이 블랜드했다. 얻어진 폴리에스테르 수지 조성물을 2축 압출기에 공급해서, 280℃에서 용융 혼련하고, 펠렛화한 후에, 수분량 100ppm 이하로 건조시켰다. 다음으로, 건조한 펠렛을 용융 방사기에 공급하고, 280℃에서 노즐경 0.5㎜의 환단면(丸斷面) 노즐공을 갖는 방사 구금으로부터 용융한 폴리머를 토출하고, 가열통에 통과시킨 후 폴리에스테르 수지의 유리전이온도 이하로 냉각하고, 60∼150m/분의 속도로 권취해서 방출사조를 얻었다. 얻어진 방출사조를 80℃에서 연신을 행하여, 3배 연신사로 하고, 200℃로 가열한 히트 롤을 사용해서, 열처리를 행하여, 단섬유(單纖維) 섬도가 약 60dtex 정도인 폴리에스테르계 섬유(멀티 필라멘트)를 얻었다.

(비교예 1∼7)

상술한 각 원료를 수분량 100ppm 이하로 건조하고, 하기 표 3에 나타내는 배합 비율로 드라이 블랜드한 이외는, 실시예 1∼8과 마찬가지로 해서, 단섬유 섬도가 약 60dtex 정도인 폴리에스테르계 섬유(멀티 필라멘트)를 얻었다.

(비교예 8)

상술한 각 원료를 수분량 100ppm 이하로 건조하고, 하기 표 3에 나타내는 배합 비율로 드라이 블랜드했다. 얻어진 폴리에스테르 수지 조성물을 2축 압출기에 공급해서, 280℃에서 용융 혼련하고, 펠렛화한 후에, 수분량 100ppm 이하로 건조시켰다. 다음으로, 건조한 펠렛을 용융 방사기에 공급하고, 280℃에서 노즐경 0.5㎜의 환단면 노즐공을 갖는 방사 구금으로부터 용융한 폴리머를 토출해서 방사했지만, 방사할 수 없었다.

실시예 및 비교예의 폴리에스테르계 섬유에 있어서, 브롬화 에폭시계 난연제 중의 분자량이 50000 이상인 성분의 비율(이하에 있어서, 난연제 중의 분자량 50000 이상의 비율이라고도 기재함), 광택, 빗통과, 난연성(내드립성) 및 착색성을 이하와 같이 평가하고, 그 결과를 하기 표 2 및 표 3에 나타냈다. 또한, 실시예 및 비교예에 있어서의 폴리에스테르 수지 조성물의 용융 점도 및 방사성을 이하와 같이 평가하고, 그 결과를 하기 표 2 및 표 3에 나타냈다.

(난연제 중의 분자량 50000 이상의 비율)

(1) 시료(섬유) 약 0.5g에 헥사플루오로이소프로판올:클로로포름=1:3인 혼합 용제를 2㎖ 가하고, 실온에서 12시간 진탕시켰다.

(2) 용해한 시료에 헥사플루오로이소프로판올:클로로포름=1:7인 혼합 용제를 10㎖ 가해서 희석하고, 가지형 플라스크에 전량 이송했다.

(3) 시료의 희석액을 이베이퍼레이터로 필름상으로 건조시킨 후, 추가로 진공 건조를 가했다. 얻어진 필름상 시료에 클로로포름을 14㎖ 가하고, 30분간 초음파 추출을 실시했다.

(4) 클로로포름 추출액을 분별했다.

(5) 가지형 플라스크에 추가로 클로로포름을 7㎖ 가하고, 10분간 초음파 추출을 실시했다.

(6) 클로로포름 추출액을 분별했다.

(7) (5) 및 (6)의 조작을 5회 반복했다.

(8) 얻어진 모든 클로로포름 추출액을 혼합하고, 여과한 후, GPC(Gel Permeation Chromatography, 겔침투 그로마토그래피) 측정 장치로 분자량의 측정을 행하고, 얻어진 차트로부터, 난연제 중의 분자량이 50000 이상인 성분의 비율을 구했다.

(광택)

길이 30㎝, 총 섬도 10만dtex의 토우 필라멘트(tow filament)를 사용하여, 태양광 하, 목시(目視)로 이하의 기준으로 광택의 판정을 행했다.

A : 인모의 광택과 동등함

B : 인모의 광택과 거의 동등함

C : 인모의 광택과 약간 차가 있지만, 위화감은 없음

D : 인모의 광택과 차가 있고, 위화감이 있음

E : 인모의 광택과의 차가 현저함

(내드립성)

150㎜의 길이로 절단한 필라멘트 0.7g분을 묶고, 한쪽의 단(端)을 클램프로 끼워서 스탠드에 유효장(有效長) 120㎜가 되도록 고정해서 수직으로 늘어뜨렸다. 고정한 필라멘트에 20㎜의 불꽃을 3초간 접염(接炎)하고, 화염을 멀리 떼어놓은 후의 연소 시간을 측정하여, 이하의 기준에 따라 판정했다.

A : 연소 시간이 2초 미만이며, 드립은 발생하지 않음

B : 연소 시간이 2초 이상 5초 미만이며, 드립은 발생하지 않음

C : 연소 시간이 5초 미만이며, 드립이 1회 발생함

D : 연소 시간이 5초 이상, 또는, 드립이 2회 이상 발생함

(빗통과)

길이 30㎝, 총 섬도 10만dtex의 토우 필라멘트를, 섬유표면처리제인 PO/EO 랜덤 공중합체(폴리프로필렌옥사이드/폴리에틸렌옥사이드 랜덤 공중합체, 마루비시유카고교사제, 상품명 「Conditioner Type-Q」, 분자량 20000)와 양이온계 대전방지제(마루비시유카고교사제, 상품명 「가공유제 No.29」)(중량비 75:25)를 3중량% 함유하는 수용액에 침지하고, 각각 0.1중량%가 부착하도록 하고, 80℃에서 5분간 건조시켰다. 처리된 토우 필라멘트에 폴리아세탈 수지제 빗(가부시키가이샤우에하라셀제, 상품명 「뉴델린콤(NEW DELRIN COMB) #826)을 0.3m/s의 속도로 토우 필라멘트의 상부 3㎝의 지점에서 아래로, 완전히 30회 이상 통과시켜, 빗의 통과 용이함을 평가했다.

A : 거의 저항 없음(가벼움)

B : 약간 저항이 있음(약간 무거움)

C : 상당히 저항이 있음, 또는, 도중에서 걸림(무거움)

D : 빗이 통과하지 않음

(착색성)

길이 30㎝, 총 섬도 10만dtex의 토우 필라멘트를 사용하여, 태양광 하, 목시로 이하의 기준으로 판정을 행했다.

A : 백색이며 모든 색에 적용할 수 있음

B : 약간 변색해 있지만 안료의 조정으로 모든 색에 적용할 수 있음

C : 착색해서 옅은 색에의 적용은 어렵지만, 짙은 색이면 적용할 수 있음

D : 착색이 현저하고, 두발용 섬유로서 적용할 수 없음

(용융 점도)

캐피로그래프(가부시키가이샤도요세이키세이사쿠쇼제, 형번「캐피로그래프3B」)를 사용하여, 테스트 스피드 50㎜/min, 오리피스 0.05㎝, 배럴 반경 0.4775㎝, 배럴 온도 280℃의 조건에서 폴리에스테르 수지 조성물(펠렛)의 용융 점도(poise)의 측정을 행했다.

(방사성)

방사 시의 실 끊김의 상황과 섬도의 불균일로부터, 이하의 기준으로 방사성의 판정을 행했다.

A : 안정적으로 방사를 할 수 있고, 섬도의 불균일도 작음

B : 안정적으로 방사는 할 수 있지만, 섬도 불균일이 큼, 또는, 노즐 막힘이 약간 발생함

C : 실 끊김, 융착, 노즐 막힘이 발생해서 안정하게 방사를 할 수 없고, 섬도 불균일이 현저하게 큼

[표 2]

[표 3]

상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물을 함유하는 실시예에서는, 인모에 가까운 광택을 가지며, 난연성(내드립성) 및 방사성도 양호한 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유가 얻어졌다. 또한, 증점제를 병용한 실시예 5∼8에서는, 빗통과, 난연성(내드립성) 및 방사성이 보다 향상함이 확인되었다. 한편, 상기 표 3의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물을 함유하지 않고, pH가 3.5를 초과하는 산성 인계 화합물을 함유하는 비교예에서는, 인모에 근사한 광택을 갖는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유가 얻어져 있지 않았다. 또한, pH가 3.5 이하인 비인계 산성 화합물을 함유하는 비교예 8에서는, 방사할 수 없었다. 비인계의 산성 화합물을 사용했을 경우, 산성 인계 화합물과 비교해서, 폴리에스테르 수지의 분해를 촉진하는 효과가 매우 크고, 점도가 현저하게 저하함으로써 방사 시에 정상적으로 실을 얻을 수 없었다.

본 발명에 따르면, 인모에 가까운 광택을 가지며, 발색성, 난연성(내드립성) 및 방사성이 우수한 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 및 두식 제품을 제공할 수 있다.

Claims

폴리에스테르 수지 조성물로 형성되어 있는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유이며,
상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 브롬화 에폭시계 난연제를 5∼40중량부, 산성 화합물을 0.05∼5중량부 함유하고,
상기 폴리에스테르 수지는, 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합 폴리에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이고,
상기 산성 화합물은, pH가 3.5 이하인 산성 인계 화합물인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항에 있어서,
상기 산성 인계 화합물이, 수산기를 1개 이상 갖는 인산 화합물 및 수산기를 1개 이상 갖는 포스폰산 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 상기 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 증점제를 0∼5중량부 함유하는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 조성물은, 상기 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 안티몬 화합물을 0∼5중량부 함유하는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폴리알킬렌테레프탈레이트가, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 폴리머인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 브롬화 에폭시계 난연제가, 하기 일반식(1)으로 표시되는 난연제인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.

단, 상기 일반식(1)에 있어서, m은 1∼1000이다.
제6항에 있어서,
상기 브롬화 에폭시계 난연제는, 중량 평균 분자량이 2000∼40000인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, 상기 브롬화 에폭시계 난연제 중의 분자량이 50000 이상인 성분의 비율이 25% 이상인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 있어서, 상기 브롬화 에폭시계 난연제는, 하기 일반식(2)으로 표시되는 구조로 존재하고 있는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.

단, 상기 일반식(2)에 있어서, m은 1∼1000, R₁ 및 R₂은, 하기 일반식(3)∼(10)으로 표시되는 어느 하나의 관능기이며, 각각 동일해도 되고 달라도 된다. 또한, 하기 일반식(7)∼(10)에 있어서, m은 1∼1000이고, n은 1∼200이다.
제3항에 있어서,
상기 증점제가, 수산기, 에스테르기, 에폭시기 및 카르복시산기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 관능기를 분자 내에 3개 이상 갖는 유기 화합물인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 또는 제2항에 기재된 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 두식(頭飾) 제품.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 산성 인계 화합물이, 분자량이 200 이상인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 산성 인계 화합물이, 인산모노라우릴, 인산모노스테아릴, 인산모노올레일, 인산모노테트라코실, 인산모노페닐, 인산모노크레질, 인산모노2,6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시, 인산디-2에틸헥실, 인산디라우릴, 인산디스테아릴, 인산디올레일, 인산디테트라코실, 인산디페닐, 인산디크레질, 포스폰산라우릴, 포스폰산스테아릴, 포스폰산올레일, 포스폰산테트라코실, 포스폰산페닐, 포스폰산크레질, 1-히드록시에탄-1,1-디포스폰산, 니트릴로트리스(메틸렌포스폰산), 2-포스포노부탄-1,2,4-트리카르복시산, N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 피로인산2수소1칼슘, 피로인산2수소1마그네슘, 피로인산2수소1아연, 트리폴리인산, 및 트리폴리인산2수소1알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.