KR101743497B1 - 인공 모발용 섬유 및 그것으로 이루어지는 두발 장식품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 130℃에서의 수축 응력이 70μN／dtex 이하인 폴리염화비닐계 수지 섬유에 관한 것이다.
이 폴리염화비닐계 수지 섬유 20∼100중량％와, 영률 4∼9㎬이고 130℃ 수축률 10％ 이하이며, 폴리염화비닐계 수지를 제외한 조성으로 이루어지는 열가소성 수지 섬유 0∼80중량％를 포함하는 인공 모발용 섬유속(纖維束)을 가공함으로써, 스타일링성이 우수하고, 인모(人毛)에 가까운 촉감을 갖는 인공 모발용 섬유 및 인공 모발 제품을 얻을 수 있다.

Description

인공 모발용 섬유 및 그것으로 이루어지는 두발 장식품{FIBER FOR ARTIFICIAL HAIR, AND HAIR ACCESSORY FORMED FROM SAME}

본 발명은 스타일링성이 우수하고, 인모(人毛)에 가까운 부드럽고 매끄러운 촉감을 갖는 인공 모발용 섬유, 인공 모발용 섬유속(纖維束), 및 그것으로 이루어지는 두발 장식품, 인공 모발 제품, 또한 상기 인공 모발용 섬유 및 인공 모발용 섬유속을 구성하는 폴리염화비닐계 수지 섬유에 관한 것이다.

일반적으로 시판되고 있는 인공 모발용의 합성 섬유로서는, 폴리염화비닐계 수지 섬유, 폴리에스테르계 수지 섬유, 모다아크릴계 수지 섬유 등, 많은 소재가 존재한다. 이들 합성 섬유는 각각이 소재 유래의 우수한 특성을 갖고 있으며, 각 섬유의 특성에 따라 특화된 분야의 두발 장식 제품에 사용되어 왔다. 또한 최근에는 각 섬유를 혼합하여 하나의 두발 장식 제품에 사용하여, 각각의 우수한 특성을 조화시켜 살림으로써, 인모품에 비교적 가까운 가치를 가진 상품도 출시되어지고 있다. 예를 들면 폴리염화비닐계 수지 섬유는 인모에 가까운 부드러운 촉감을 갖고, 임의의 스타일로 가공하기 쉽게 모(毛)의 엉킴도 적다. 또한 폴리에스테르계 수지 섬유는 탄력이 강해 상품을 장착하여 움직였을 때의 탄력감이 우수하고, 형태 안정성이 높기 때문에 사용 내구성이 우수하다. 또한 모다아크릴계 수지 섬유는 경량이고 볼륨감이 높아, 표면 요철을 살려 자연스러운 외관을 얻을 수 있는 등의 특징을 갖는다. 그러나 한편으로, 소재가 다른 섬유를 혼합하여 사용할 경우에는, 각 섬유의 특성을 충분히 살리는 것이 어려워, 합성 섬유의 두발 장식 제품으로는 여전히 인모품에 필적하는 상품 가치를 얻을 수 없는 것이 실상이다.

소재가 다른 섬유를 혼합하여 사용할 때의 최대의 과제는, 소재에 따라 최적의 가공 온도가 다른 것에 있다. 두발 장식 제품으로 상품 가치를 높이기 위해서는, 외관, 촉감, 스타일링성의 3개의 품질을 어느 것도 손상시키지 않고 향상시킬 필요가 있지만, 이것에는 각 섬유의 구성 비율이나 섬유 처리제의 선정에 더하여, 컬 형상을 부여할 때에 적정한 온도로 가열하는 것이 중요해진다. 구체적으로는, 적정한 온도에서 컬 형상을 부여함으로써, 탄력성이나 형상 유지력이 향상하고, 이에 따라 두발 상품으로서의 맥동감이나 사용 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한 특정한 섬유 처리제에서는, 고온의 열을 가함으로써 섬유 표면에 섬유 처리제가 친화하여, 인모와 비슷한 매끄럽고 보습감(모이스처 촉감)을 발현시키는 것이 가능해진다. 그러나 한편으로 소재의 최적 온도보다 과도하게 높은 온도로 가열하면, 섬유간에 융착이 발생하여 유연성을 잃게 되고, 열수축에 의해 섬유에 굴곡이 생김으로써 거칠기감(rough feel)의 악촉감이 된다. 또한 과도하게 낮은 온도로 가열하면 충분히 형상을 유지할 수 없게 되어, 스타일링성이 저하하게 되지만, 상대적으로 높은 온도에서 생기는 과제 쪽이 상품성의 저하도가 크기 때문에, 소재가 다른 섬유를 혼합할 때에는, 내열성이 가장 낮은 소재의 적정 가공 온도에 맞춰서 컬을 부여하는 것이 일반적이다.

그리고 특히 폴리염화비닐계 수지는 내열성이 낮고, 온도의 상승에 수반하는 품질의 저하가 현저하기 때문에, 컬 형상을 부여하는 온도는 80∼90℃로 한정되어 있었다. 이 때문에 특히 폴리에스테르계 수지 섬유 등의 고내열 섬유를 혼합했을 경우에는, 폴리에스테르계 수지 섬유의 적정 온도보다 가공 온도가 낮기 때문에, 본래 가지고 있는 컬의 강도를 살릴 수 없는 상황이 되었고, 이에 더하여 섬유 처리제가 본래 갖고 있는 촉감의 개량 효과도 충분히는 발현할 수 없는 상태가 되었다. 그러나 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 인모와 비슷한 소프트하고 매끄러운 촉감, 컬 형상의 스타일성, 그리고 코스트 퍼포먼스 등, 모발용 섬유로서 매우 우수한 특성을 갖기 때문에 동(同)분야에서는 제외하는 것이 곤란한 존재가 되어, 종래의 기술에서는 종합적인 품질에 있어서 충분히 만족하는 레벨을 얻을 수는 없었다.

구체적으로는, 예를 들면 특허문헌 1 및 2에는, 폴리에스테르계 수지 섬유와 할로겐 함유 수지 섬유, 또는 모다아크릴계 수지 섬유와 폴리염화비닐계 수지 섬유를 혼합하여 100℃ 이상에서 컬을 부여하는 예가 기재되어 있다. 이들 기술은, 다른 소재를 혼합하여, 그 특성을 살림으로써, 종래품보다 우수한 상품성의 발현에 성공했다. 그러나, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 성능이 충분하지 않았기 때문에, 촉감의 관점에서는 아직 개량의 여지가 있어, 인모품에 필적하는 상품성을 제공하기까지에는 이르지 않았다.

또한 상술한 과제를 해결하는 것을 목적으로, 폴리염화비닐계 수지 섬유에 관한 몇 가지 시도가 행해지고 있지만, 아직 충분한 효과를 얻는데에는 이르지 않았다.

예를 들면 특허문헌 3에서는, 컬의 부여 조건의 계산법이 기재되어 있지만, 단순히 수축률을 낮게 하는 것만으로는 섬유 굴곡의 생성을 억제하는 효과가 충분하지 않고, 또한 고온 조건에서는 섬유가 딱딱해지는 등, 촉감의 개념이 고려되어 있지 않기 때문에 모발용 상품으로서는 만족스런 품질을 얻을 수 없었다.

또한 특허문헌 4에서는, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 내열성을 향상시키는 시도로서, 고(高)염소함유율의 염소화 폴리염화비닐 수지를 배합하는 예가 기재되어 있지만, 수축률을 저감하는 것만으로는 모발용 상품으로서 만족스런 촉감을 얻을 수는 없었다.

그리고 어느 특허문헌도, 섬유 처리제의 효과를 충분히 얻기 위한 검토는 되어 있지 않아, 두발 제품에 요구되는 매끄럽고 보습감이 있는 촉감이 만족하는 레벨에는 이르지 않았다.

일본국 특개2002-227019호 공보 WO2005／082184호 공보 일본국 특개2003-293213호 공보 일본국 특허 제4491414호 공보

본 발명은 스타일링성이 우수하고, 인모에 가까운 부드럽고 매끄러운 촉감을 갖는 인공 모발용 섬유 및 인공 모발 제품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 폴리염화비닐계 수지 섬유에 수축 응력을 감소시키는 개량을 실시한 다음에, 필요에 따라 내열성과 강성(剛性)이 우수한 섬유를 혼합하여, 컬 형상 부여 온도와 수축률, 및 섬유 처리제를 선정하여 가공함으로써, 상기의 과제를 해결한 두발 장식 제품을 제작할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 이하에, 본 발명의 원리에 대해서 설명한다.

폴리염화비닐계 수지 섬유는, 상술한 바와 같이 주성분으로 하는 폴리염화비닐계 수지의 연화 온도가 낮기 때문에, 유리 전이 온도를 초과하는 90℃보다 높은 온도에서 가공하면, 수축에 의한 섬유 굴곡이 생겨, 거칠기감의 악촉감이 된다. 이 섬유 굴곡은 이하의 원리로 발생한다. 우선 컬 형상을 부여하는 공정에서는, 원통 형상의 파이프에 나선 또는 동심원상으로 섬유속을 권부(捲付)하고, 그 형태를 유지한 상태에서 소정 시간 가열을 행함으로써 권부 형상이 섬유속에 기억되고, 그 후 냉각하여 파이프로부터 섬유속을 떼어냄으로써 공정을 완료한다. 이때에 수축차가 큰 섬유가 혼합되어 있으면, 수축이 작은 섬유를 수축이 큰 섬유가 인장(引張)함으로써 수축률이 작은 섬유에 휨이 생겨, 온도가 높을 경우에는 그 휨이 섬유 굴곡이 되어 촉감 악화의 원인이 되고 있었다. 그리고 인간의 촉감에는 굴곡의 각도가 170° 미만이 되면 거칠기감을 느끼는 것을 발견했다. 또한, 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 모다아크릴계 수지 섬유나 폴리에스테르계 수지 섬유 등 다른 섬유에 대하여, 170° 미만의 각도의 섬유 굴곡이 발생하기 쉽고, 더하여 섬유간의 융착에 의해 유연성을 잃게 되기 때문에, 촉감의 악화도가 매우 큰 것을 발견했다.

그리고 발명자들이 검토를 거듭한 결과, 수축률이 높은 섬유의 수축 응력이 작을 경우에는, 수축률이 낮은 섬유가 지주의 역할을 담당하여 휨이 생기기 어려워지고, 또한 수축률이 낮은 섬유의 강성이 높을 경우에는 수축률이 큰 섬유의 수축이 억제되어, 섬유 굴곡이 발생하기 어려워지는 것을 발견했다. 그리고 그 원리를 응용하여, 섬유 굴곡이 발생하기 쉬운 폴리염화비닐계 수지 섬유의 수축 응력을 저감시키고, 필요에 따라 폴리염화비닐계 수지 섬유보다 강성이 높고 수축이 작은 예를 들면 폴리에스테르계 수지 섬유를 혼합함으로써, 종래의 90℃보다 높은 온도에서도 섬유 굴곡을 증가시키지 않고 컬 형상을 부여하는 것에 성공했다.

또한 컬 형상의 부여 온도를 높이는 효과는 섬유 처리제의 촉감에도 영향을 주어, 고온으로 가열함으로써 섬유 처리제와 섬유 표면의 친화성이 향상하고, 특히 아미노 변성 실리콘 화합물을 사용했을 경우에는 90℃ 이하에서 컬 형상을 부여했을 경우와 비교하여, 섬유의 매끄러움이나 보습감의 증폭 효과를 얻을 수 있음을 발견했다. 또한 아미노 변성 실리콘 화합물은 폴리염화비닐계 수지 섬유의 섬유간 융착을 억제하는 효과를 얻을 수 있으므로, 종래 고온 가열시에는 저하해 있던 섬유의 유연성도 확보하는 것이 가능해져, 종합적으로 인모에 가까운 우수한 촉감을 얻을 수 있음을 발견했다.

즉, 본 발명은 이하의 요지를 갖는 것이다.

본 발명의 특징 중 하나는, 130℃에서의 수축 응력이 70μN／dtex 이하인 폴리염화비닐계 수지 섬유이다.

본 발명의 다른 특징 중 하나는, 130℃에서의 수축 응력이 70μN／dtex 이하인 인공 모발용 폴리염화비닐계 수지 섬유이다.

본 발명의 다른 특징 중 하나는, 130℃에서의 수축 응력이 70μN／dtex 이하인 폴리염화비닐계 수지 섬유 20∼100중량％와, 폴리염화비닐계 수지를 제외한 조성으로 이루어지는 열가소성 수지 섬유 0∼80중량％를 포함하는 인공 모발용 섬유속이다.

본 발명의 다른 특징 중 하나는, 130℃에서의 수축 응력이 70μN／dtex 이하인 폴리염화비닐계 수지 섬유 20∼100중량％와, 영률이 4∼9㎬이며, 130℃에서의 수축률이 10％ 이하이며, 폴리염화비닐계 수지를 제외한 조성으로 이루어지는 열가소성 수지 섬유 0∼80중량％를 포함하는 인공 모발용 섬유속이다.

본 발명의 다른 특징 중 하나는, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 130℃에서의 수축률이, 열가소성 수지 섬유의 130℃에서의 수축률보다 낮지 않고, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 130℃에서의 수축률과, 열가소성 수지 섬유의 130℃에서의 수축률의 차가 6％ 이하인 것을 특징으로 하는 인공 모발용 섬유속이다.

본 발명의 다른 특징 중 하나는, 폴리염화비닐계 수지 섬유 및 열가소성 수지 섬유가 아미노 변성 실리콘 화합물을 함유하는 인공 모발용 섬유속이다.

본 발명의 다른 특징 중 하나는, 폴리염화비닐계 수지 섬유가 중량 평균 분자량 2000∼25000의 폴리알킬렌옥사이드계 화합물을 0.07∼0.5omf％ 함유하는 인공 모발용 섬유속이다.

본 발명의 다른 특징 중 하나는, 폴리염화비닐계 수지 섬유가 실리콘계 화합물을 0∼0.5omf％ 함유하는 인공 모발용 섬유속이다.

본 발명의 다른 특징 중 하나는, 130℃에서의 수축 응력이 70μN／dtex 이하인 폴리염화비닐계 수지 섬유 20∼100중량％와, 폴리염화비닐계 수지를 제외한 조성으로 이루어지는 열가소성 수지 섬유 0∼80중량％를 포함하는 인공 모발용 섬유속을 가공하여 얻어지는 인공 모발 제품이다.

본 발명은 스타일링성이 우수하고, 인모에 가까운 부드럽고 매끄러운 촉감을 갖는 인공 모발용 섬유 및 인공 모발 제품을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제조예 1-4에 기재된 폴리염화비닐계 수지 섬유에 따른 수축 응력의 측정 결과를 나타내는 도면으로, PVC-1이 종래품, PVC-2∼4가 본 발명의 개량품을 나타낸다.

이하에, 본 발명의 상세를 설명한다.

본 발명의 인공 모발용 섬유속은, 130℃에서의 수축 응력이 70μN／dtex 이하인 폴리염화비닐계 수지 섬유 20∼100중량％, 영률이 4∼9㎬이며 130℃의 수축률이 10％ 이하이며 폴리염화비닐계 수지를 제외한 조성으로 이루어지는 열가소성 수지 섬유 0∼80중량％로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서의 섬유속이란, 1개 20∼100dtex의 단섬유를 2개 이상 집합시킨 것을 가리키고, 단섬유의 집합이 흐트러지지 않도록 고정해도 되고, 또한 고정되어 있지 않아도 된다. 인공 모발용의 합성 섬유는, 통상은 수백 m의 연속된 섬유속으로서 제조되어, 상품 가공시에 임의의 길이로 절단하고, 섬유의 혼합이나 컬 형상의 부여 등을 행하여 제품화되지만, 본 발명에 있어서의 섬유속으로는 특별히 한정되지 않고, 특히 지정이 없을 경우에는, 예를 들면, 제조시의 연속된 섬유속, 상품 가공시에 절단한 섬유속, 모발용 제품 내의 섬유속 등을 가리킨다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 폴리염화비닐계 수지를 주성분으로 하는 섬유로서, 수축 응력이 작은 것을 특징으로 한다. 일반적으로 수축 응력은 수축률이 크면 높아지는 경향이 있지만, 잠재적인 수축 변형이 있어도 수축시에 발생하는 응력을 작게 하는 것은 가능하며, 이에 따라 섬유 굴곡의 발생을 억제할 수 있다. 수축 응력을 저감시키기 위해서는 섬유 제조시에 예를 들면 110℃ 이상의 고온에서 장시간의 이완 열처리를 행하는 방법이 유효하고, 동일한 수축률이어도 수축 응력을 낮출 수 있다. 그러나, 수축 응력을 저감시키는 방법은 이에 한정하지 않고 사용할 수 있다. 폴리염화비닐계 수지 섬유에 있어서 수축 응력은, 일반적으로 도 1과 같이 130℃ 부근에 피크를 갖고, 본 발명에 있어서의 수축 응력의 바람직한 값은, 구체적으로는, 130℃에서의 수축 응력이 70μN／dtex 이하가 좋고, 바람직하게는 50μN／dtex 이하, 더 바람직하게는 40μN／dtex 이하가 좋다. 수축 응력이 70μN／dtex를 초과하면, 폴리염화비닐계 수지 섬유를 지탱하여 수축을 억제하는 열가소성 수지 섬유의 효과가 충분하지 않게 되기 때문에, 폴리염화비닐계 수지 섬유에 휨이 생기고, 섬유 굴곡이 발생하여 촉감이 악화된다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 인공 모발용 폴리염화비닐계 수지 섬유로서 호적(好適)하게 사용할 수 있다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유의, 인공 모발용 섬유속에 있어서의 구성 비율은 20∼100중량％, 바람직하게는 30∼75중량％, 더 바람직하게 40∼60중량％이다. 인공 모발용 섬유속에 있어서의 구성 비율이 20중량％보다 낮으면, 폴리염화비닐계 수지 섬유가 갖는 유연한 촉감이나 스타일성이 부족하여 만족스런 상품성을 얻을 수 없어, 상품성이 저하하는 경향이 있다.

또한 본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유로서, 상품에 가공하기 전의 섬유속의 상태에서, 중량 평균 분자량 2000∼25000의 폴리알킬렌옥사이드계 화합물을 0.07∼0.5omf％, 및 실리콘계 화합물을 0∼0.5omf％ 섬유의 표면에 담지(擔持)한 것을 호적하게 사용할 수 있다.

섬유의 표면에 담지한다는 것이란, 특정의 화합물이 섬유의 표면층에 부착되어 있는 상태를 가리키고, 섬유 내부에 침투하여 제거할 수 없게 된 성분에 관해서는 대상 외로 한다. 본 발명에 있어서는, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 내부까지 침투하지 않는 용제로서 에탄올／시클로헥산＝50wt％／50wt％를 사용하고, 이 용제에 섬유를 침지했을 때에 추출되는 화합물의 중량을 담지량으로서 취급한다.

상술한 섬유의 수축 응력을 저감시키는 방법으로서, 이완 열처리의 온도를 높게 했을 경우, 종래의 모발용 폴리염화비닐계 수지 섬유에서는 섬유간에 융착이 발생하여, 소재가 갖는 인모에 가까운 소프트한 촉감을 얻을 수 없게 되는 문제가 있었다. 이는 통상 융착을 억제하는 목적으로 사용되는 공정 유제(油劑)의 성능이 충분하지 않기 때문에 발생한다. 폴리염화비닐계 수지 섬유에서는, 공정 유제로서, 비이온계의 계면 활성제, 양이온계의 계면 활성제, 에스테르유 등의 유성분 등으로 이루어지는 혼합 에멀젼이 사용되어 왔지만, 이들 유제 성분은 모두 중량 평균 분자량이 1500 미만인 저분자 성분이었다. 이는 고분자량의 성분을 사용했을 경우에는, 끈적거리는 느낌의 촉감이 되어, 상품 가공시에 다른 유제로 바꿔타는 경우에도 충분히 세정하는 것이 어렵기 때문에, 최종 상품에 있어서도 만족스런 촉감을 얻을 수 없는 문제가 있었기 때문이다. 그러나 발명자들이 검토를 거듭한 결과, 중량 평균 분자량 1500 미만의 섬유 처리제 성분은, 염화비닐계 수지 섬유의 표면에 담지시킨 상태에서 100℃ 이상으로 가열하면, 섬유 내부에 서서히 침투하여, 섬유 표면층의 잔존량이 크게 저하함으로써 융착 억제 효과가 저감하고, 또한 섬유 내부에 침투한 유성분이 가소화 효과를 발현함으로써, 섬유간 융착의 촉진이나 수축 응력의 증가를 초래하는 것을 발견했다. 그래서 검토를 거듭한 결과, 중량 평균 분자량 2000∼25000의 폴리알킬렌옥사이드계 화합물을 공정 유제로서 사용했을 경우에는, 유제가 섬유 내부에 침투하지 않고, 120℃ 이상의 고온에서 유지해도 충분한 융착 억제 효과를 발현할 수 있음을 발견했다. 또한 동(同)유제는, 부착량을 조정함으로써 촉감의 끈적거림감이 개량되어, 적은 부착량으로도 빗 통과성이나 정전기 억제 효과가 양호했다.

본 발명에 사용하는 폴리알킬렌옥사이드계 화합물로서, 활성수소기를 2개 갖는 유기 화합물에 에틸렌옥사이드를 함유하는 알킬렌옥사이드를 부가 중합시킨 폴리알킬렌옥사이드 화합물을 호적하게 사용할 수 있다. 활성수소기를 2개 갖는 유기 화합물로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 아닐린 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서 적어도 1 이상의 화합물을 호적하게 사용할 수 있다. 에틸렌옥사이드를 함유하는 알킬렌옥사이드로서는, 에틸렌옥사이드 및 탄소수 3∼30의 알킬렌옥사이드이며, 예를 들면 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드, 스티렌옥사이드, α-올레핀에폭시드 또는 글리시딜에테르류를 사용할 수 있다. 이들 중에서 적어도 1 이상의 화합물을 호적하게 사용할 수 있다. 이 중에서 촉감의 관점에서는 탄소수는 적은 쪽이 바람직하지만, 융착 억제 효과를 얻기 위해서는 실온에서 유동성을 갖는 것이 필요해지므로, 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 공중합체가 바람직하다. 또한 알킬렌옥사이드의 부가 중합은 공지의 방법에 따라서 행할 수 있고, 랜덤 타입이어도 블록 타입이어도 된다. 또한 분자량은 중량 평균 분자량으로 2000∼25000이 좋고, 바람직하게는 5000∼20000, 더 바람직하게는 10000∼18000이다. 중량 평균 분자량이 2000보다 작으면, 가열시에 섬유 내부에 침투하여 융착 억제 효과가 저감하기 때문에 섬유의 촉감이 딱딱해지고, 25000보다 크면 부착량을 조정해도 끈적거리는 느낌의 악촉감이 된다. 또한 촉감과 대전 방지 효과를 양립시키기 위해, 상술한 범위에서 다른 중량 평균 분자량의 폴리알킬렌옥사이드 화합물을 혼합해도 된다.

본 발명에 사용하는 폴리알킬렌옥사이드계 화합물의 섬유에 대한 담지량은 0.07∼0.5omf％가 좋고, 바람직하게는 0.07∼0.3omf％, 더 바람직하게는 0.1∼0.2omf％이다. 섬유에 대한 담지량이 0.07보다 적을 경우에는, 융착 억제 효과가 부족하기 때문에 섬유가 딱딱해지고, 또한 빗 통과성이나 정전기 억제 효과가 불충분해진다. 또한 섬유에 대한 담지량이 0.5omf％보다 많으면 끈적거리는 느낌의 악촉감이 되고, 또한 섬유가 과도하게 수속(收束)하여 볼륨감이 저감한다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유에는, 폴리알킬렌옥사이드계 화합물에 더하여 실리콘계 화합물을 담지시켜도 된다. 특정의 점도를 갖는 실리콘계 화합물은, 폴리알킬렌옥사이드계 화합물과 같이 섬유 내부에 침투하지 않고, 또한 높은 융착 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한 실리콘계 화합물이 아미노 변성 실리콘계 화합물일 경우, 상술한 바와 같이 고온에서 열처리를 행함으로써 양호한 촉감을 얻을 수 있고, 특히 완화 열처리 공정에서는 장력(張力)이 있는 상태에서 가열하기 때문에 섬유 굴곡이 생성되지 않으므로, 컬 형상 부여시보다 높은 온도로 가열이 가능하며, 보다 높은 촉감의 개량 효과를 얻을 수 있다. 단 실리콘계 화합물은 대전 효과가 크기 때문에, 단독으로 유제로서 사용할 수는 없고, 폴리알킬렌옥사이드계 화합물과 병용(倂用)하여 사용할 필요가 있다.

본 발명에 사용하는 실리콘계 화합물로서, 23℃에서 액체의 직쇄상 폴리디메틸실록산, 혹은 동(同)폴리디메틸실록산에 아미노기, 에폭시기, 카르복시기, 폴리에테르기, 티올기를 측쇄에 도입시키고, 분자의 말단은 메틸기, 혹은 수산기로 한, 일반적으로 실리콘 오일이라고 하는 화합물을 호적하게 사용할 수 있다. 또한 섬유 표면에는 복수의 실리콘 화합물을 혼합해도 되고, 에멀젼의 안정성을 유지할 수 있는 범위에서 상기 관능기를 갖는 실세스퀴옥산을 혼합해도 된다. 이 중에서 바람직하게는, 폴리디메틸실록산, 아미노기 변성 디메틸실록산, 에폭시 변성 디메틸실록산이며, 더 바람직하게는 아미노 변성 디메틸실록산과 디메틸실록산이다. 아미노 변성 디메틸실록산은 다른 실리콘 화합물보다 비교적 저온에서 섬유 표면과의 친화성이 좋아져 양호한 촉감을 얻을 수 있고, 이에 임의의 비율로 디메틸실록산을 가함으로써, 보다 매끄러운 촉감을 얻을 수 있다. 또한 실리콘 화합물 중에서 실리콘 오일은 일반적으로 분자량을 동점도(動粘度)로 규정하는 경우가 많지만, 본 발명에 있어서 바람직한 동점도는 25℃에서 500∼20000㎟／s이고, 더 바람직하게는 1000∼10000㎟／s이다. 동점도가 500㎟／s보다 낮으면 섬유 내부에 침투하는 양이 많아지기 때문에, 융착 억제 효과가 부족하여 섬유가 딱딱해지고, 20000㎟／s보다 높으면 섬유 표면에 균일하게 부착시키는 것이 어려워져, 융착 억제 효과와 촉감 개량 효과를 충분히 얻을 수 없게 된다.

본 발명에 사용하는 실리콘 화합물의 섬유에 대한 담지량은 0∼0.5omf％가 좋고, 바람직하게는 0.02∼0.3omf％, 더 바람직하게는 0.05∼0.2omf％이다. 섬유에 대한 담지량이 0.5omf％보다 많을 경우에는, 대전 효과가 크기 때문에 정전기가 발생하여 섬유의 가공시에 단섬유가 엉키는 등의 문제가 나온다.

또한 본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 폴리알킬렌옥사이드계 화합물과 실리콘계 화합물 이외에도 대전 방지제나 평활제를 가해도 되지만, 섬유에 침투하여 가소화 효과를 발현하는 광물유나 에스테르유 등의 유성분의 부착량은 적은 쪽이 좋고, 유성분의 바람직한 부착량은 0.15omf％ 이하, 더 바람직하게는 0.07omf％ 이하이다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 배합이나 제조 방법에 있어서는, 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 제조 방법을 사용하여 제작할 수 있지만, 모발용 섬유에 적합한 섬도(纖度)나 섬유의 단면 형상을 얻기 위해, 동 분야의 제조 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이하에 그 일례를 설명한다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 폴리염화비닐계 수지를 주성분으로 하는 섬유로서, 섬유의 투명성 등의 품질이나 방사(紡絲) 안정성을 손상시키지 않는 한, 목적에 따라 염화비닐계 조성물에 사용되는 공지의 배합제를 가할 수 있다. 구체적으로는 예를 들면, 염소화 염화비닐 수지나 AS 수지 등의 내열성 향상제, 금속 비누계 열안정제, β-디케톤이나 포스파이트, 폴리올 등의 안정화 조제, 가소제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 대전 방지제, 충전제, 난연제, 안료 등을 사용할 수 있다. 또한 경우에 따라서는 발포제, 가교제, 점착성 부여제, 도전성 부여제, 향료 등 특수한 배합제를 사용할 수도 있다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유에 사용하는 폴리염화비닐계 수지는, 종래 공지의 염화비닐의 단독 중합물인 호모폴리머 수지, 또는 종래 공지의 각종 코폴리머 수지 등, 특별히 한정되는 것이 아니다. 코폴리머 수지로서는, 염화비닐-아세트산비닐 코폴리머 수지, 염화비닐-프로피온산비닐 코폴리머 수지 등의 염화비닐과 비닐에스테르류와의 코폴리머 수지, 염화비닐-아크릴산부틸 코폴리머 수지, 염화비닐-아크릴산2에틸헥실 코폴리머 수지 등의 염화비닐과 아크릴산에스테르류와의 코폴리머 수지, 염화비닐-에틸렌 코폴리머 수지, 염화비닐-프로필렌 코폴리머 수지 등의 염화비닐과 올레핀류와의 코폴리머 수지, 염화비닐-아크릴로니트릴 코폴리머 수지 등이 대표적으로 예시된다. 바람직한 염화비닐계 수지는, 염화비닐의 단독 중합물인 호모폴리머 수지를 들 수 있다. 당해 코폴리머 수지에 있어서, 코모노머의 함유량은 특별히 한정되지 않고, 섬유에의 성형 가공성, 섬유의 특성 등에 따라 결정할 수 있다. 단, 코폴리머 수지의 연화 온도가 낮을 경우에는, 내열성이 저하하는 원인이 되기 때문에, 염화비닐의 단독 중합물인 호모폴리머 수지와 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유에 사용하는 염화비닐계 수지의 점도 평균 중합도는, 섬유로서의 충분한 강도, 내열성을 얻기 위해서는, 450 이상이 바람직하다. 또한 적절한 노즐 압력 하에서, 안전한 섬유의 제조를 행하기 위해서는, 중합도는 1800 이하가 바람직하다. 이들 성형 가공성과 섬유 특성을 달성하기 위해, 염화비닐의 호모폴리머 수지를 사용할 경우에는, 점도 평균 중합도가 650∼1450의 영역이 특히 바람직하다. 코폴리머를 사용할 경우에는, 코모노머의 함유량에도 의존하지만, 점도 평균 중합도는 1000∼1700의 영역이 특히 바람직하다. 또한, 상기 점도 평균 중합도는, 수지 200㎎을 니트로벤젠 50ml에 용해시켜, 이 폴리머 용액을 30℃ 항온조 중, 우베로데형 점도계를 사용하여 비점도를 측정하고, JIS-K6721에 의해 산출한 것이다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유에 사용하는 염화비닐계 수지는, 유화 중합, 괴상(塊狀) 중합 또는 현탁 중합 등에 의해 제조할 수 있다. 섬유의 초기 착색성 등을 감안하여, 현탁 중합에 의해 제조한 중합체가 바람직하다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유에 사용하는 염화비닐계 수지로서, 염소화 염화비닐계 수지를 사용할 수도 있다. 염소화 염화비닐계 수지는, 염화비닐계 수지를 원료로 하고, 이에 염소를 반응시켜, 염소 함유량을 58∼72％로 높인 것을 사용한다. 염소화하여 염소 함유량이 증가함으로써, 수지의 내열성이 높아지므로, 염소화 염화비닐계 수지를 사용함으로써, 섬유의 수축을 억제하는 효과가 있다. 염소화 염화비닐계 수지의 점도 평균 중합도(원료 염화비닐계 수지의 점도 평균 중합도)는 300∼1100인 것이 바람직하고, 당해 점도 평균 중합도가 300 미만이면, 섬유의 열수축률을 저하시키는 효과가 작아지므로 수축률이 약간 높은 섬유가 된다. 반대로, 당해 점도 평균 중합도가 1100을 초과하면, 용융 점도가 높아져, 방사시의 노즐 압력이 높아지기 때문에 안전 조업(操業)이 곤란해지는 경향이 있다. 특히 바람직하게는, 점도 평균 중합도는 500∼900인 것이 좋다. 또한 상기 염소 함유율에 대해서는 58％ 미만이면 섬유의 열수축률을 저하시키는 효과가 작아지고, 반대로 72％를 초과하면, 용융 점도가 높아져 안전 조업이 곤란해지는 경향이 있어 바람직하지 못하다.

염소화 염화비닐계 수지는, 방사시의 실끊김, 열에 의한 실의 착색의 관점에서, 단독으로 사용하기보다, 염화비닐 수지와 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 염화비닐 수지 100∼60중량％에 대하여, 염소화 염화비닐계 수지 0∼40중량％의 비율로 혼합하는 것이 바람직하고, 염화비닐 수지 90∼70중량％에 대하여, 염소화 염화비닐계 수지 10∼30중량％의 비율로 혼합하는 것이 더 바람직하다. 염소화 염화비닐계 수지가 40중량％를 초과하면, 방사시에 실끊김이 일어나기 쉬워진다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유에 사용하는 안정제로서는, 종래 공지의 것을 사용할 수 있지만, 그 중에서도 주석계 열안정제, Ca-Zn계 열안정제, 하이드로탈사이트계 열안정제, 에폭시계 열안정제, β-디케톤계 열안정제에서 선택되는 적어도 1종의 열안정제가 바람직하다. 열안정제는 0.2∼5중량부 사용하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 1∼3중량부이다. 0.2중량부 미만에서는, 열안정제로서의 효과가 부족하다. 5중량부를 초과해도, 열안정성이 크게 개선되지 않아, 경제적으로 불리하다.

상기 열안정제의 첨가에 의해, 방사시에 수지의 열분해가 방지되기 때문에, 섬유의 색조가 저하하지 않고, 안정적으로 방사할 수 있는(롱런(long-run) 방사성) 등의 효과를 나타낸다. 상기 롱런 방사성이란, 수일간에 걸쳐 방사 공정을 멈추지 않고 안정적으로 연속 운전할 수 있고, 섬유를 생산할 수 있는 성질의 것이다. 롱런 방사성이 낮은 수지 조성물은, 운전 개시 후, 비교적 단시간 동안에, 예를 들면 플레이트 아웃 등에서 실끊김이 일어나기 시작하거나, 다이압이 상승하기 시작하거나 하여, 브레이커 플레이트나 노즐을 교환, 재스타트할 필요가 있어, 생산 효율이 나쁘다. 상기 섬유의 색조의 저하란, 방사시에 있어서의 섬유의 초기 착색의 것이다.

열안정제 중에서, 주석계 안정제로서는, 디메틸주석메르캅토, 디메틸주석메르캅타이드, 디부틸주석메르캅토, 디옥틸주석메르캅토, 디옥틸주석메르캅토폴리머, 디옥틸주석메르캅토아세테이트 등의 메르캅토주석계 열안정제, 디메틸주석말레에이트, 디부틸주석말레에이트, 디옥틸주석말레에이트, 디옥틸주석말레에이트폴리머 등의 말레에이트주석계 열안정제, 디메틸주석라우레이트, 디부틸주석라우레이트, 디옥틸주석라우레이트 등의 라우레이트주석계 열안정제를 예시할 수 있다. Ca-Zn계 열안정제로서는, 스테아르산아연, 스테아르산칼슘, 12-히드록시스테아르산아연, 12-히드록시스테아르산칼슘 등을 예시할 수 있다. 하이드로탈사이트계 열안정제로서는, 예를 들면 교와가가쿠고교 가부시키가이샤제의 알카마이저 등을 들 수 있다. 에폭시계 열안정제로서는, 예를 들면 에폭시화 대두유, 에폭시화 아마인유 등을 들 수 있다. β-디케톤계 열안정제로서는, 예를 들면 스테아로일벤조일메탄(SBM), 디벤조일메탄(DBM) 등을 들 수 있다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유에 사용하는 활제(滑劑)는, 종래 공지의 것을 사용할 수 있지만, 특히 금속 비누계 활제, 폴리에틸렌계 활제, 고급 지방산계 활제, 에스테르계 활제, 고급 알코올계 활제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 당해 활제는, 조성물의 용융 상태, 및 조성물과 압출기 내의, 스크류, 실린더, 다이스 등의 금속면과의 접착 상태를 제어하기 위해 유효하다. 활제는 염화비닐계 수지 100중량부에 대하여, 0.2∼5중량부 사용하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 1∼4중량부이다. 0.2중량부 미만이 되면, 방사시에 다이압 상승, 토출량 저하에 의해 생산 효율이 저하하고, 또한 실끊김이나 노즐 압력의 상승 등이 일어나기 쉬워져, 안정 생산이 곤란해진다. 5중량부를 초과하면, 토출량 저하, 실끊김 다발 등에 의해, 0.2중량부 미만시와 같이 안정 생산이 곤란해지고, 또한 투명감이 있는 섬유를 얻을 수 없는 경향이 있어 바람직하지 못하다.

금속 비누계 활제로서는, 예를 들면, Na, Mg, Al, Ca, Ba 등의 스테아레이트염, 라우레이트염, 팔미테이트염, 올레에이트염 등의 금속 비누가 예시된다. 고급 지방산계 활제로서는, 예를 들면, 스테아르산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 카프르산 등의 포화 지방산, 올레산 등의 불포화 지방산, 또는 이들의 혼합물 등이 예시된다. 고급 알코올계 활제로서는, 스테아릴알코올, 팔미틸알코올, 미리스틸알코올, 라우릴알코올, 올레일알코올 등이 예시된다. 에스테르계 활제로서는, 알코올과 지방산으로 이루어지는 에스테르계 활제나 펜타에리트리톨 또는 디펜타에리트리톨과 고급 지방산의 모노에스테르, 디에스테르, 트리에스테르, 테트라에스테르, 또는 이들의 혼합물 등의 펜타에리트리톨계 활제나 몬탄산과 스테아릴알코올, 팔미틸알코올, 미리스틸알코올, 라우릴알코올, 올레일알코올 등의 고급 알코올과의 에스테르류의 몬탄산 왁스계 활제가 예시된다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유를 제조할 때에는, 목적에 따라 또한, 예를 들면, 가공 조제, 매트제(matting agent), 충전제, 가소제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 대전 방지제, 난연제, 안료 등을 사용할 수 있다.

이들 중에서도, 유연한 촉감을 얻기 위한 에틸렌-아세트산비닐계(EVA) 수지, 예를 들면 니혼유니카(주)제의 PES-250 등, 또한 압출 가공성을 더 개선하기 위한 아크릴계 수지, 예를 들면, (주)가네카제의 PA-20 등을 첨가해도 된다.

본 발명에 사용하는 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 섬유화 공정에서는 공지의 용융 방사법을 사용할 수 있다. 예를 들면 염화비닐계 수지, 염소화 염화비닐계 수지, 열안정제, 활제를 소정의 비율로 혼합하고, 헨쉘 믹서 등으로 교반 혼합한 후, 압출기에 충전하고, 실린더 온도 150∼190℃, 노즐 온도 180±15℃의 범위에서, 방사성이 좋은 조건으로 수지를 압출하고, 용융 방사를 행하여, 미연신사를 얻는다.

또한, 상기 미연신사를 방사로 할 때에는, 종래 공지의 압출기를 사용할 수 있다. 예를 들면 단축 압출기, 이방향 2축 압출기, 코니칼 2축 압출기 등을 사용할 수 있지만, 특히 바람직하게는, 구경(口徑)이 35∼85㎜φ 정도의 단축 압출기 또는 구경이 35∼50㎜φ 정도의 코니칼 압출기를 사용하는 것이 좋다. 이때 사용하는 노즐공(孔) 형상은, 최종 단면 형상에 근사(近似)한 형태로 하지만, 방사시의 다이스웰(die swell)이나 연신 등에 의해 형상 치수는 미묘하게 변화하기 때문에, 그들을 고려하여 조정한 것을 사용한다. 노즐공 형상은 특별히 한정되지 않고, 원형, 편평 타원형, 안경형, 고치형, 성형(星型), C자형, H자형, T자형, Y자형, 십자형, 5각형, 6각형, 8각형 등을 선택할 수 있다. 이 중에서 강성이 현저하게 증가하지 않는 것이 바람직하고, 바람직하게는 편평 타원형, 안경형, 고치형, 더 바람직하게는 안경형, 고치형이 좋다.

압출된 필라멘트를 노즐 바로 아래에 마련한 가열 방사통 내(200∼300℃ 분위기에서 방사성이 좋은 조건)에서 약 0.5∼1.5초 열처리하고, 생성된 미연신사는 인취(引取)롤에 의해 연신 공정으로 보내진다. 다음으로, 인취롤과 연신 롤 사이에서 미연신사를 100∼130℃로 온도 조정한 열풍 순환 박스를 통과시켜 약 2∼4배로 연신한다.

다음으로 110∼150℃로 온도 조정한 열풍 순환 박스 중에 설치한 2대의 원추형 롤간을 인회(引回)하고, 연속적으로 20∼50％ 정도의 완화 처리를 실시하고, 멀티필라멘트를 권취(卷取)함으로써 본 발명의 섬유가 제조된다. 이때에 수축 응력을 저감시키기 위해, 열처리 온도는 높은 것이 바람직하고, 바람직하게는 120∼145℃, 더 바람직하게는 130∼140℃가 좋다. 열처리 온도가 110℃보다 낮으면, 130℃에서의 수축 응력을 충분히 저감할 수 없게 되기 때문에, 섬유 굴곡이 생겨 상품성이 저하하고, 150℃보다 높으면 폴리알킬렌옥사이드 화합물을 담지시켜도 섬유간의 융착을 충분히 억제하는 것이 어려워져 촉감이 딱딱해진다.

또한 분자 내의 변형(strain)을 저감하기 위해 완화 속도는 극력 느리게 하는 것이 바람직하고, 바람직하게는 1분당 완화율 10％ 이하로 하는 것이 바람직하며, 1분당 완화율 8％ 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 완화 속도가 1분당 완화율 10％를 초과하면, 섬유 내의 변형을 충분히 제거할 수 없게 되기 때문에, 섬유 수축에 의해 섬유 굴곡이 생성되기 쉬워져, 촉감이 악화된다. 또한 이완 열처리 시간은 2∼60분이 바람직하고, 4∼20분이 더 바람직하다. 열처리 시간이 2분보다 짧으면 멀티필라멘트간의 수축률을 고르게 하는 것이 어려워지고, 60분보다 길면 폴리알킬렌옥사이드 화합물을 담지시켜도 섬유간의 융착을 충분히 억제하는 것이 어려워져 촉감이 딱딱해진다.

또한 수축률을 조정하기 위해, 완화 열처리 후의 섬유에 0.1∼4％의 범위에서 연신을 더 가해도 된다. 또한 경도(輕度)의 섬유간 융착을 해결하기 위해, 완화 열처리 후에 공정 내에 닙롤(nip roll)이나 굴절 개소를 도입해도 된다.

본 발명의 인공 모발용 섬유를 구성하는 단섬유의 섬도는, 통상의 인공 모발용 섬유와 같이 20∼100dtex인 것이 바람직하고, 40∼90dtex인 것이 더 바람직하다. 20dtex보다 가늘면 상품 가공 후의 컬이 약해져, 스타일성이 현저하게 저하한다. 또한 100dtex보다 굵을 경우에는, 섬유의 강성이 높아져 촉감이 딱딱해진다.

본 발명에 사용하는 열가소성 수지 섬유는, 영률이 4∼9㎬이며, 130℃의 수축률이 10％ 이하이며, 폴리염화비닐계 수지를 제외한 조성으로 이루어지고, 인공 모발용 섬유속에 있어서의 구성 비율이 0∼80중량％인 것을 특징으로 한다.

열가소성 수지 섬유는, 본 발명에 있어서 폴리염화비닐계 수지 섬유의 수축을 억제하여 촉감의 악화를 방지하는 역할을 가지고, 수축 응력을 흡수할 수 있을 만큼의 강성을 가질 필요가 있다. 강성은 영률을 지표로 할 수 있다. 본 발명에 있어서의 열가소성 수지 섬유는, 영률이 4∼9㎬일 필요가 있고, 바람직하게는 4.5∼8㎬, 더 바람직하게는 5∼7㎬이다. 영률이 4㎬보다 작으면, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 수축을 억제하는 효과를 충분히 얻을 수 없고, 섬유 굴곡 생성에 의해 촉감이 악화된다. 또한 영률이 9㎬보다 크면, 모발용 섬유로서 탄력감이 지나치게 강하기 때문에 촉감이나 스타일성이 악화된다.

또한 열가소성 수지 섬유는, 컬 형상 부여 온도에서 연화하여 변형하지 않는 것이 필요하며, 그 지표로서 130℃의 수축률을 사용할 수 있다. 또한 본 발명에 있어서의 수축률의 측정에는 단섬유를 묶어 총 섬도 15000∼25000dtex로 한 섬유속을 사용하여, 합계 20회의 평균치를 사용하기로 한다. 이때에 동일한 섬유 내에서도 수축률의 변동폭이 클 경우에는, 섬유 굴곡 생성의 원인이 된다. 따라서, 평균 수축률로부터 2％ 이상 수축차가 있는 섬유가 동일한 섬유 내에서 30％ 이상을 점할 경우에는, 양호한 촉감을 유지할 수 없게 될 우려가 있기 때문에, 사용하지 않는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용하는 열가소성 수지 섬유는 130℃의 수축률이 10％ 이하일 필요가 있고, 바람직하게는 4％ 이하, 더 바람직하게는 1％ 이하이다. 130℃의 수축률이 10％보다 높으면, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 수축을 억제하는 효과를 충분히 얻을 수 없고, 섬유 굴곡 생성에 의해 촉감이 악화된다.

본 발명에 사용하는 열가소성 수지 섬유의, 인공 모발용 섬유속에 있어서의 구성 비율은 0∼80중량％, 바람직하게는 25∼70중량％, 더 바람직하게는 40∼60중량％이다. 인공 모발용 섬유속에 있어서의 구성 비율이 80중량％보다 높으면, 폴리염화비닐계 수지 섬유가 갖는 유연한 촉감이나 스타일성을 충분히 얻을 수 없어, 상품성이 저하한다.

본 발명에 사용하는 열가소성 수지 섬유는, 폴리염화비닐계 수지를 제외한 열가소성 수지이면, 조성은 특별히 한정되지 않는다. 폴리염화비닐계 수지 섬유의 경우에는, 예를 들면 무기물을 배합함으로써 강성을 높이는 것은 가능하지만, 상술한 바와 같이 휨이 생겼을 때의 섬유 굴곡이 샤프해지는 특성을 가지므로, 촉감의 악화를 방지하는 것은 곤란하다. 열가소성 수지 섬유에 사용되는 조성으로서는, 구체적으로는, 예를 들면 아크릴로니트릴계 수지, 모다아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리에테르이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리옥시메틸렌계 수지, 폴리에테르케톤계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리설폰계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리페닐렌에테르계 수지, 폴리페닐렌설피드계 수지, 테플론(등록상표) 수지 등을 들 수 있다. 이 중에서 모발용 섬유로서 위화감 없이 혼합되는 관점에서, 바람직하게는 아크릴로니트릴계 수지, 모다아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에테르설폰계 수지, 폴리페닐렌설피드계 수지, 더 바람직하게는 모다아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지를 사용할 수 있다. 또한 이들 조성은 수종류를 혼합해도 되고, 또한 심초(core-sheath) 구조 등의 다층 구조를 갖는 복합 조성의 섬유로 해도 된다.

본 발명에 사용하는 열가소성 수지 섬유는, LOI치가 25 이상인 것이 바람직하다. 모발용 제품은 그 사용 목적으로부터 난연성이 요구되고, 소화 성능을 갖는 폴리염화비닐계 수지 섬유를 많이 섞음으로써 일정한 난연성은 얻어진다. 본 발명은 가연성의 아미노 변성 실리콘 화합물을 섬유속에 담지시키기 위해 적합한 인공 모발용 섬유속을 제공하는 것을 특징으로 하고 있으며, 인공 모발용 섬유속이 높은 레벨의 난연성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 때문에 열가소성 수지 섬유도 섬유 자신에 난연 성능을 갖고 있는 것이 바람직하고, 그 지표로서 LOI치를 사용할 수 있다.

본 발명에 사용하는 열가소성 수지 섬유의 LOI치는 25 이상이 바람직하고, 더 바람직하게는 27 이상이다. LOI치가 25보다 낮으면, 섬유속으로서 충분한 난연성을 가질 수 없어, 착화(着火)하여 연소할 가능성이 있다. LOI치를 25 이상으로 하는 수단으로서는, 모다아크릴계 수지나 폴리페닐렌설피드계 수지 등의 난연성의 수지를 사용하는 방법, 및 각종 난연제를 수지에 배합하는 방법이 있다. 본 발명의 열가소성 수지 섬유에 사용할 수 있는 난연제는 광택과 색상을 손상시키지 않는 범위이면 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 예를 들면 인계 난연제, 브롬 함유 폴리머, 염소 함유 폴리머 등을 사용할 수 있다. 또한 필요에 따라 안티몬 화합물 등의 난연 조제도 적의(適宜) 사용할 수 있다.

또한 본 발명에 사용하는 열가소성 수지 섬유는, 상기 조건의 영률, 수축률, LOI치를 충족시키는 섬유이면, 복수의 다른 섬유를 혼합해도 된다. 예를 들면 인공 모발용 섬유속의 외관이나 촉감, 볼륨감 등의 기능성을 향상시키는 목적으로, 비중이 가벼운 섬유나 국제공개공보 WO2005／082184호 명세서에 기재된 아크릴 합성 섬유와 같이 표면 요철을 갖는 섬유 등을 사용할 수 있다.

본 발명에서는, 폴리염화비닐계 수지 섬유와 열가소성 수지 섬유를 혼합한 섬유속을 모발용 상품으로 가공할 때에, 아미노 변성 실리콘 화합물을 섬유속 표면에 담지시킴으로써, 95∼130℃에서 컬 형상을 부여하는 것을 가능하게 한다.

본 발명에 사용하는 아미노 변성 실리콘 화합물은, 인모와 비슷한 매끄럽고 보습감을 발현시키는 역할을 가진다. 또한 실리콘 화합물을 함유하지 않은 종래의 유제를 사용한 폴리염화비닐계 수지 섬유는, 95℃ 이상으로 가열하면 섬유간에 융착이 발생하여 모발용 제품의 촉감이 딱딱해지는 과제가 있지만, 아미노 변성 실리콘 화합물은 그 융착을 억제시키는 역할을 가진다.

본 발명에 사용하는 아미노 변성 실리콘 화합물은, 직쇄상 폴리디메틸실록산의 측쇄에 이미노기 또는 아미노기가 존재하는 23℃에서 액체의 오일상 화합물에서, 아미노기가 섬유 표면에 흡착함으로써 통상의 디메틸 실리콘 화합물보다 섬유에 효율 좋게 단분자막적으로 부착하여, 섬유의 표면 에너지를 저감화하여 마찰 저항을 낮춤으로써, 인모에서 선호되는 매끄럽고 보습감을 갖는 양호한 모이스처 촉감을 얻을 수 있다. 단 실리콘 화합물의 아미노기가 지나치게 많으면, 오일의 표면 장력이 증가하여 마찰 저항 저감 효과가 감소하고, 친수성이 증가하여 땀이나 비 등으로 섬유 표면으로부터 흘러내리므로 사용 내구성이 저하하기 때문에, 최적의 아미노기량을 선택할 필요가 있다. 본 발명의 아미노 변성 실리콘 화합물에 있어서의 적절한 아민 당량은 1000∼20000g／㏖이고, 바람직하게는 1250∼10000g／㏖, 더 바람직하게는 1500∼5000g／㏖이다. 아민 당량이 1000g／㏖보다 낮으면, 아민기가 지나치게 많기 때문에 촉감이나 사용 내구성이 저하하고, 아민 당량이 20000g／㏖보다 높으면 섬유와의 흡착량이 저하하여 역시 촉감이 저하한다. 또한 아미노 변성 실리콘 화합물의 분자 말단은, 메틸기, 수산기, 아미노기 중 어느 것이어도 문제는 없고, 액상을 유지할 수 있는 범위에서 아미노 변성의 실세스퀴옥산을 가해도 된다.

본 발명은 폴리염화비닐계 수지 섬유와 열가소성 수지 섬유를 조합시킴으로써, 95∼130℃에서 컬 형상을 부여하는 것을 가능하게 하고, 이와 같이 고온으로 가열함으로써 아미노 변성 실리콘 화합물은, 섬유 표면에의 흡착이 최적화되게 된다. 이에 따라 종래의 90℃ 가열시와 비교하여, 매끄러움과 섬유 표면으로부터의 내(耐)탈락성이 개량되어, 촉감과 사용 내구성이 더 향상하게 된다. 단 아미노 변성 실리콘의 분자량이 낮을 경우에는, 섬유 내부에 침투하여 본래의 개질 효과가 저감되게 되므로, 최적의 분자량을 선택할 필요가 있다. 실리콘 화합물 중에서 실리콘 오일은 일반적으로 분자량을 동점도로 규정하는 경우가 많지만, 본 발명의 아미노 변성 실리콘 화합물에 있어서, 바람직한 동점도는 25℃에서 500∼20000㎟／s이고, 더 바람직하게는 1000∼10000㎟／s이다. 동점도가 500㎟／s보다 낮으면 섬유 내부에 침투하는 양이 많아지기 때문에 촉감의 개량 효과가 충분해지지 않고, 10000㎟／s보다 높으면 섬유 표면에 균일하게 부착시키는 것이 어려워지므로, 역시 촉감의 개량 효과가 저하한다.

본 발명에 사용하는 아미노 변성 실리콘 화합물을 섬유에 담지시키는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 물을 용매로 하는 유화 에멀젼으로 하고 나서, 섬유를 침지시키고, 원심 탈수로 섬유에의 잔존량을 조정함으로써 섬유 표면에 담지시키는 방법 등이 있다. 물을 용매로 하는 유화 에멀젼으로 할 때에는, 계면 활성제 등을 사용하여 고형분 농도가 5∼25％가 되도록 유화하고, 필요에 따라 아세트산 등으로 중화를 행하고 나서 사용한다. 이때, 대전 방지제나 평활제를 병용해도 된다. 바람직한 병용 성분으로서는, 평활 효과나 대전 방지 효과를 갖고, 에멀젼화의 계면 활성제로서도 기능하는 비이온성 계면 활성제를 들 수 있다.

또한 섬유를 아미노 변성 실리콘 화합물의 에멀젼에 침지하기 전에, 폴리염화비닐계 수지 섬유, 열가소성 수지 섬유의 섬유 표면에 부착되어 있는 여분의 섬유 처리제를 제거하기 위해, 계면 활성제를 사용하여 세정을 행해도 된다.

본 발명에 사용하는 아미노 변성 실리콘 화합물의 섬유에 대한 담지량은 0.05∼0.8omf％가 좋고, 바람직하게는 0.1∼0.6omf％, 더 바람직하게는 0.2∼0.4omf％이다. 섬유에 대한 담지량이 0.05omf％보다 적을 경우에는, 촉감의 개량 효과가 작고, 0.8omf％보다 많을 경우에는 섬유가 과도하게 수속하고 볼륨감이 저하하여 상품성이 저하한다.

본 발명의 인공 모발용 섬유속은 95∼130℃에서 컬 형상을 부여하는 것을 특징으로 하고, 당해 온도에서의 폴리염화비닐계 수지 섬유의 수축률이 열가소성 수지 섬유의 수축률보다 낮지 않은 관계에 있으며, 또한 폴리염화비닐계 수지 섬유와 열가소성 수지 섬유의 수축률의 차가 6％ 이하인 것을 특징으로 한다.

컬 형상을 부여하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 원통 형상의 파이프에 나선 또는 동심원상으로 섬유속을 권부하고, 그 형태를 유지한 상태에서 소정 온도에서 소정 시간의 가열을 행함으로써 권부 형상이 섬유속에 기억되고, 그 후 냉각하여 파이프로부터 섬유속을 떼어내는 방법 등을 사용할 수 있다. 이때의 파이프의 구경은 상품 스타일에 따라 임의로 선택할 수 있지만, 본 발명에서는 열가소성 수지 섬유가 폴리염화비닐계 수지 섬유에 밀착함으로써 복수의 지점(支点)을 만들고, 당해 지점에서 폴리염화비닐계 수지 섬유를 지탱함으로써 수축을 억제하는 효과를 발현한다. 이 때문에 각 섬유가 밀착하도록 파이프에 대하여 섬유속을 압착할 필요가 있고, 그 방법으로서는, 섬유속의 편말단을 파이프에 고정한 상태에서 장력을 유지하면서 파이프에 권부하는 방법이나, 페이퍼 매트(paper mat)를 사용하여 파이프에 권부하는 방법 등을 사용할 수 있다. 또한 원형의 컬 형상 이외에도, 곧은 스트레이트계의 스타일에도 적용할 수 있지만, 그 경우에는 섬유를 밀착시키기 위해 양단을 묶거나, 전체를 판으로 끼워넣는 등의 방법을 사용할 필요가 있다.

컬 형상을 부여하는 온도는, 고온으로 하면 스타일성의 개량 효과나 아미노 변성 실리콘의 촉감 개량 효과가 증폭되지만, 한쪽에서 과도하게 온도를 높게 하면 폴리염화비닐계 수지 섬유가 열로 융착하여 촉감이 딱딱해진다. 이 때문에 쌍방의 밸런스를 볼 때 95∼130℃의 범위에서 온도를 설정할 필요가 있고, 바람직한 온도로서는 100℃∼120℃, 105℃∼115℃로 하는 것이 더 바람직하다. 컬 형상의 부여 온도가 95℃보다 낮으면, 촉감의 개량 효과가 충분하지 않으며, 또한 열가소성 수지 섬유의 최저 가공 온도보다 낮기 때문에 폴리염화비닐계 수지 섬유단독보다 스타일성이 악화될 경우가 있다. 또한 컬 형상의 부여 온도가 130℃보다 높으면, 폴리염화비닐계 수지 섬유가 연화 온도를 크게 초과하기 때문에 섬유간의 융착을 섬유 처리제만으로 억제하는 것이 어려워지고, 촉감이 딱딱해져 상품성이 저하한다.

또한 당해 온도 범위 내에서도, 폴리염화비닐계 수지 섬유와 열가소성 수지 섬유의 수축차가 크면, 열가소성 수지 섬유가 휘어 섬유간의 압착력이 저하함으로써, 폴리염화비닐계 수지 섬유에 섬유 굴곡이 생겨 촉감이 악화된다. 이 때문에 컬 부여 온도에서의 폴리염화비닐계 수지 섬유의 수축률과 열가소성 수지 섬유의 수축률의 차는 6％ 이하일 필요가 있고, 바람직하게는 4％ 이하, 더 바람직하게는 3％ 이하가 좋다. 폴리염화비닐계 수지 섬유와 열가소성 수지 섬유의 수축차가 6％를 초과하면, 열가소성 수지 섬유가 휘어 섬유간의 압착력이 저하하고, 폴리염화비닐계 수지 섬유에 섬유 굴곡이 생겨 촉감이 악화된다. 또한 열가소성 수지 섬유는 복수의 조성의 섬유로 구성되어 있어도 되지만, 어느 조성의 섬유도 상기 수축률의 관계를 충족시킬 필요가 있다.

[실시예]

이하에 실시예를 나타내어, 본 발명의 구체적인 실시 태양을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이 실시예만으로 한정되는 것이 아니다.

(실험예 1) 수축률

각 섬유의 혼합 전, 혹은 혼합된 섬유속으로부터 하나의 소재의 단섬유를 선별하여 묶고, 총섬도 18000±3000dtex의 섬유속을 제작했다. 그 섬유속을 40㎝의 길이로 절단하여, 양단으로부터 5㎝의 위치에 마킹을 행하고, 편단만을 고정한 상태에서, 소정의 온도에서 30분간 건조 조건 하에서 가열을 행하고, 실온에서 냉각을 행했다. 냉각 후의 섬유속의 마킹간의 길이를 측정하여 원래의 길이 30㎝에 대한 비율로부터 수축률을 구했다. 이 측정을 합계 20회 실시하고, 그 평균치를 시료의 수축률로 했다. 또한 실제의 모발 제품에는 시료가 40㎝보다 짧을 경우가 있기 때문에, 샘플링 가능한 길이에 따라 마킹간의 길이는 짧게 할 수 있는 것으로 했다.

(실험예 2) 유제 담지량

섬유속으로부터 섬유를 취출하여 중량을 측정한 후에, 에탄올／시클로헥산＝50％／50％의 혼합 용매에 20분간 침지시키고, 혼합 용매로부터 섬유를 취출한 후에 혼합 용매를 120℃로 가열하여 기화시키고, 기화하지 않은 화합물의 잔분의 중량을 측정했다. 그 값을 바탕으로 하여 다음 식에서 섬유에의 담지량을 구했다.

화합물의 잔중량／(섬유 중량-화합물 잔중량)×100＝화합물의 섬유 표면의 담지량(omf％).

(실험예 3) 영률(Young's modulus)

A＆D(주)사제 텐시론 만능 시험기(RTC-1210A)를 사용하여, 인장 속도 20㎝／분의 조건으로 응력-변형 곡선으로부터 영률의 값을 구하고, N＝20의 평균치를 시료의 영률로 했다.

(실험예 4) 수축 응력

세이코덴시고교(주)제 SSC5200H 열분석 TMA／SS150C를 사용하여, 섬유의 열수축 응력을 측정했다. 길이 10㎜의 단섬유 10개를 취하여, 336.2mN의 하중을 걸고, 승온 속도 5℃／분으로 30∼240℃의 범위에서의 수축 응력을 측정하고, 130℃에서의 수축 응력의 값을 시료의 섬유 개수 10으로 나누어 단섬유 1개의 수축 응력으로 하고, 단섬유의 섬도로 더 나누어 단위 섬도당 수축 응력(μN／dtex)을 구했다.

(실험예 5) LOI(Limiting Oxygen Index: 한계 산소 지수)

16㎝／0.25g의 필라멘트를 칭량하고, 끝을 가볍게 양면 테이프로 모으고, 현연기(懸撚器)로 끼워 꼬았다. 충분히 꼬여지면, 시료의 한가운데를 둘로 접어(folded in half) 2가닥을 합쳐 꼬았다. 끝을 셀로판 테이프로 고정하여, 전체 길이 7㎝가 되도록 했다. 105℃에서 60분간 전(前)건조를 행하고, 데시케이터로 30분 이상 더 건조했다. 건조한 샘플을 소정의 산소 농도로 조정하고, 40초 후 8∼12㎜로 좁힌 점화기로 상부로부터 착화하고, 착화 후 점화기를 떼어놓았다. 5㎝ 이상 타거나, 3분 이상 지속적으로 탄 산소 농도를 조사하여, 동일한 조건으로 시험을 3회 반복하여, 한계 산소 지수로 했다.

(실험예 6) 상품성: 매끄러움(smoothness)

단섬유를 빼내어 수평의 판 위에 무하중 하에서 정치(靜置)하고, 그 형상을 디지털 영상으로서 취하여, 1시료당 20㎝×8개의 섬유에서 각도 170° 미만의 섬유 굴곡을 세어, 1m당 섬유 굴곡수를 구했다. 또한 복수의 소재가 혼합된 시료에서는, 각 소재의 섬유 굴곡수를 센 후에, 구성 비율을 곱하여 섬유속으로서의 섬유 굴곡수를 구했다. 그 섬유 굴곡수와 아울러, 가발 등의 미용 평가에 종사하는 일반적 기술자의 평가를 기초로 이하의 5단계로 섬유 평활성의 판정을 행하고, 3점 이상의 수준을 합격으로 했다.

5점: 섬유 굴곡수 10개／m 미만: 전혀 거칠기감을 느끼지 않는 극히 양호한 촉감

4점: 섬유 굴곡수 10개／m 이상, 20개／m 미만: 거칠기를 느끼지 않는 양호한 촉감

3점: 섬유 굴곡수 20개／m 이상, 50개／m 미만: 약간의 거칠기를 느끼지만 상품으로서 적용 가능한 레벨의 촉감

2점: 섬유 굴곡수 50개／m 이상, 100개／m 미만: 거칠기를 느끼기 때문에 상품으로서 적용하기 어려운 레벨의 촉감

1점: 섬유 굴곡수 100개／m 이상: 극히 거칠기감이 높아 상품에 적용할 수 없는 레벨의 촉감.

(실험예 7) 상품성: 부드러움(softness)

인공 모발용 섬유속에 대해서, 가발 등의 미용 평가에 종사하는 일반적 기술자에 의해, 인모에 가까운 부드러운 촉감의 재현성을 기준으로 5단계로 외관의 평가를 행하고, 3점 이상의 수준을 합격으로 했다.

5점: 인모와 거의 동등한 부드러운 양호한 촉감

4점: 인모에 가까운 부드러운 촉감

3점: 약간 딱딱한감은 있지만, 비교적 인모에 가까운 촉감

2점: 합성 섬유 특유의 딱딱한감이 있는 촉감

1점: 일부에 섬유간의 융착이 남는 분명히 인모와 다른 촉감.

(실험예 8) 상품성: 윤택감(moisture feel)／보습감(moisturizing feel)

인공 모발용 섬유속에 대해서, 가발 등의 미용 평가에 종사하는 일반적 기술자에 의해, 인모에 가까운 윤택감이나 보습감을 갖는지를 기준으로 5단계로 외관의 평가를 행하고, 3점 이상의 수준을 합격으로 했다.

5점: 윤택감, 보습감 중 어느 것도 인모에 가까운 레벨의 양호한 촉감

4점: 약간 부족한 느낌은 있지만, 윤택감, 보습감 중 어느 것도 인모에 가까운 레벨의 촉감

3점: 윤택감, 보습감 중 어느 것이 부족한 느낌은 있지만, 비교적 인모에 가까운 레벨의 촉감

2점: 윤택감, 보습감이 분명히 인모에 대하여 떨어지는 촉감

1점: 윤택감, 보습감을 인식할 수 없는 촉감.

(실험예 9) 상품성: 탄력감／컬 형상 안정성

인공 모발용 섬유속에 대해서, 컬 형상 부여 후에 60시간 섬유속을 매달아, 가발 등의 미용 평가에 종사하는 일반적 기술자에 의해, 탄력감과 컬 형상이 장기간의 사용에서도 유지되는지를 기준으로 5단계로 안정성의 판정을 행하고, 3점 이상의 수준을 합격으로 했다.

5점: 시료를 움직였을 때에 컬이 위화감 없이 맥동적으로 튀고(bound with pulsing feel) 흐트러짐이 없는 양호한 상태

4점: 시료를 움직였을 때에 위화감 없이 컬이 튀고, 컬 형상도 큰 흐트러짐이 없는 상태

3점: 시료를 움직였을 때에 약간 컬의 튐이 약하고, 약간 컬 형상에 흐트러짐이 있는 상태

2점: 시료를 움직였을 때에 컬이 늘어진 상태에 있고, 컬 형상도 크게 흐트러진 상태

1점: 60시간의 유지만으로 움직이기 전부터 컬이 늘어지고 크게 흐트러진 상태.

(실험예 10) 상품성: 볼륨감(voluminousness)

인공 모발용 섬유속에 대해서, 가발 등의 미용 평가에 종사하는 일반적 기술자에 의해, 섬유속 시료의 외관 및 움켜쥐었을 때의 반발력을 기준으로 5단계로 볼륨감을 판정하고, 3점 이상의 수준을 합격으로 했다.

5점: 3점을 기준으로 하여 동일 중량에서도 외관·반발력 모두 우수한 숭고성(嵩高性)을 가짐

4점: 3점을 기준으로 하여 동일 중량에서 약간 높은 숭고성을 가짐

3점: 표준 레벨

2점: 3점을 기준으로 하여 동일 중량에서는 약간 숭고성이 떨어짐

1점: 3점을 기준으로 하여 동일 중량에서는 분명히 숭고성이 떨어짐

(실험예 11) 상품성: 종합 평가

매끄러움, 부드러움, 윤택감／보습감, 탄력감／컬 형상 안정성, 볼륨감의 5항목의 점수를 합산하여, 21점 이상을 우수, 20∼17점을 양호, 16∼14점을 보통, 13점 이하를 열악이라고 판정하고, 양호 이상을 합격으로 했다.

(제조예 1) PVC-1

폴리염화비닐 수지 S1001(가네카(주)제) 100중량부에 대하여, 염소화 폴리염화비닐 수지 H438(가네카(주)제) 10중량부, 안정제로서, 교와가가쿠 가부시키가이샤제의 하이드로탈사이트 열안정제인 알카마이저 1을 1중량부, 에스테르계 활제로서, 리켄비타민(주)사제 EW-100을 0.5중량부, 폴리에틸렌 왁스계 활제로서 미쯔이가가쿠(주)사제 HW400P를 0.5중량부, 그 밖에, β-디케톤을 0.4중량부, 칼슘 비누·아연 비누를 0.4중량부, 에폭시화 대두유를 2중량부 첨가하고, 헨쉘 믹서로 교반 혼합하여, 콤파운드를 제조했다. 또한 색의 조정용으로 흑색계 안료를 첨가했다. 40㎜φ 압출기에, 공(孔)단면적 0.1㎟, 공수(孔數) 120개의 노즐을 부착했다. 공 형상은 고치형 형상으로 했다. 실린더 온도 140∼190℃, 노즐 온도 180±15℃의 범위에서, 방사성이 좋은 조건으로 상기 콤파운드를 압출 용융 방사했다. 압출된 필라멘트를 노즐 바로 아래에 마련한 가열 방사통 내(200∼400℃ 분위기에서 방사성이 좋은 조건)에서 약 0.5∼1.5초 열처리하고, 제1 인취롤에 의해 방사했다. 이 제1 인취롤의 바로 앞에, 비이온성 계면 활성제(폴리에틸렌옥사이드／폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 분자량 약 800), 양이온계 계면 활성제(암모늄설페이트계 화합물, 분자량 약 800): 에스테르유(올레산올레일: 분자량 약 500)로 이루어지는 유제를, 섬유에 대하여 0.5omf％가 되도록 첨부했다. 다음으로, 제2 연신롤과의 사이에서 110℃의 열풍 순환 박스를 통과시켜 약 3배 정도로 연신했다. 또한 110℃로 온도 조정한 박스 안에 설치한 2대의 원추형 롤간을 인회하고, 2분간 약 35％ 완화 열처리를 실시하여, 이 안의 단섬유가 약 77∼81dtex의 섬도가 되도록 멀티필라멘트를 권취하여, 폴리염화비닐계 수지 섬유 PVC-1을 제작했다.

(제조예 2) PVC-2

유제의 구성 성분을, 분자량 10000의 폴리에틸렌옥사이드／폴리프로필렌옥사이드 공중합체로 하고, 유제 첨부량을 0.2omf％로 하고, 완화 열처리의 온도를 130℃로 하고, 완화 속도를 4분간 35％ 완화로 한 것 이외는, 제조예 1과 같은 방법 을 사용하여, 폴리염화비닐계 섬유 PVC-2를 제작했다.

(제조예 3) PVC-3

완화 속도를 6분간 37％ 완화로 한 것 이외는, 제조예 2와 같은 방법을 사용하여, 폴리염화비닐계 섬유 PVC-3을 제작했다.

(제조예 4) PVC-4

완화 속도를 8분간 39％ 완화로 한 것 이외는, 제조예 2와 같은 방법을 사용하여, 폴리염화비닐계 섬유 PVC-4를 제작했다.

(제조예 5) PVC-5

유제의 구성 성분을, 비이온성 계면 활성제(폴리에틸렌옥사이드／폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 분자량 약 800), 양이온계 계면 활성제(암모늄설페이트계 화합물, 분자량 약 800): 에스테르유(올레산올레일: 분자량 약 500)로 하고, 유제 첨부량을 0.5omf％로 한 것 이외는, 제조예 3과 같은 방법을 사용하여, 폴리염화비닐계 섬유 PVC-5를 제작했다.

(제조예 6) PVC-6

유제의 구성 성분을, 분자량 10000의 폴리에틸렌옥사이드／폴리프로필렌옥사이드 공중합체 75중량％, 동점도 1000㎟／S의 아미노 변성 실리콘 오일 25중량％로 하고, 유제 첨부량을 0.2omf％로 한 것 이외는, 제조예 3과 같은 방법을 사용하여, 폴리염화비닐계 섬유 PVC-6을 제작했다.

(제조예 7) TPR-1

아크릴니트릴 50％, 염화비닐 49％, 스티렌설폰산 소다 1％를 공중합하여 이루어지는 아크릴계 공중합체 수지를 아세톤에 용해하고, 29％의 방사 원액을 제작했다. 아령형 이형 단면 노즐을 사용하여, 노즐 드래프트가 1.6이 되는 조건으로, 이 방사 원액을 20℃의 20％ 아세톤 수용액 중에 방출(紡出)하여, 얻어진 섬유를 수세욕 50℃에서 탈용제 및 1.5배 연신하고, 이어서 130℃에서 건열 건조 후, 125℃에서 2.5배의 건열 연신을 행하고, 150℃의 건열로 이완 열처리를 더 행했다. 이렇게 하여 얻어진 아크릴계 섬유의 단사 섬도는 47dtex였다. 또한, 단면 형상은 대략 말굽형이었다.

(제조예 8) TPR-2

폴리에틸렌테레프탈레이트(미쯔비시가가쿠(주)제, BK-2180) 100중량부, 브롬계 난연제(사카모토야쿠힌고교(주)제, SR-T20000), 안티몬 화합물(니혼세이코(주)제, SA-A)을 수분량 100ppm 이하로 건조한 후에 착색용 폴리에스테르 펠렛 PESM6100 BLACK(다이니치세이카고교(주)제, 카본블랙 함유량 30％) 2부를 첨가하여 드라이 블랜드하고, 2축 압출기에 공급하고, 280℃에서 용융 혼련하고, 펠렛화한 후에, 수분량 100ppm 이하로 건조시켰다. 이어서, 용융 방사기로 280℃에서, 안경형 노즐을 사용하여, 방사 구금(口金)으로부터 용융 폴리머를 토출하고, 구금 하 30㎜의 위치에 설치한 수온 50℃의 수욕 중에서 냉각하며, 100m／분의 속도로 권취하여 미연신사를 얻었다. 얻어진 미연신사를 80℃의 온수욕 중에서 연신을 행하여, 4배 연신사로 하고, 200℃로 가열한 히트롤을 사용하여, 100m／분의 속도로 권취하고, 열처리를 행하여, 단섬유 섬도가 65dtex 전후의 폴리에스테르계 섬유(멀티필라멘트)를 얻었다. 제조예 1∼8에서 얻어진 섬유의 물성을 표 1에 나타냈다.

[표 1]

(실시예 1∼14, 비교예 1∼6)

제조예 1∼8에서 제작한 폴리염화비닐계 섬유(PVC-1∼6) 및 열가소성 수지 섬유(TPR-1, 2)를 표 2에 나타내는 비율로 혼합하여 해클링(hackling)을 행하여 인공 모발용 섬유속으로 했다. 다음으로, 아미노 변성 실리콘 오일(도레이·다우코닝(주)제, BY16203, 동점도 2000㎟／S, 관능기 당량 1900g／㏖), 분자량 10000의 폴리에틸렌옥사이드／폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 순수를 중량비로 0.5:0.5:9의 비율로 혼합하고, 호모지나이저로 교반하여 에멀젼화시킨 후에 아세트산을 가하고 중화를 행하여, 섬유 처리제를 제작했다. 이 섬유 처리제에 실시예 1∼5, 7∼13, 및 비교예 2, 4, 6의 섬유속을 5분간 침지시켜, 섬유 표면의 담지량이 0.4omf％가 되도록 원심 탈수기로 과잉의 섬유 처리제를 제거한 후, 섬유속을 각각 120만dtex가 되도록 2개의 섬유속으로 나누었다. 또한 섬유 처리제를 담지시키지 않은 섬유속도 마찬가지로, 각각 120만dtex가 되도록 2개의 섬유속으로 나누었다. 다음으로 한쪽 섬유속을 길이 35㎝로 절단하고, 양단 5㎝를 끈으로 묶고 나서 표 2에 기재된 온도에서 1시간 가열을 행하고, 수축한 섬유속의 섬유 굴곡수를 측정했다. 다음으로 남은 섬유속을 가발용 미싱으로 봉제하여 시장(試長) 25㎝의 붙임머리(hair extention)를 만들고, 이를 직경 35㎜의 파이프에 감아, 대류형 건조기로 표 2에 기재된 온도에서 1시간의 열 세트를 행하여, 컬 형상을 부여했다. 이 컬 부여한 붙임머리를 망에 1㎝ 간격으로 10단으로 봉제하여 상품 견본을 제작하고, 상품성(매끄러움, 부드러움, 윤택감／보습감, 탄력감／컬 형상 안정성, 볼륨감)의 평가를 행했다. 결과를 표 2에 나타냈다.

표 2로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 인공 모발용 섬유는, 촉감과 스타일링성이 우수하고, 특히 강성이 높은 섬유와의 조합, 실리콘 유제의 적용, 고온 컬 부여 등에 의해, 종래품을 크게 상회하는 품질을 얻을 수 있음을 확인했다.

[표 2]

1. 종래 PVC 섬유 PVC-1
2. 본 발명 PVC 섬유 PVC-2
3. 본 발명 PVC 섬유 PVC-3
4. 본 발명 PVC 섬유 PVC-4

Claims (16)

1. 폴리염화비닐계 수지로부터 용융 방사법에 의해 미연신사를 얻는 공정,
   상기 미연신사에, 중량 평균 분자량 2000∼25000의 폴리알킬렌옥사이드계 화합물을, 0.07∼0.5omf%의 비율로 담지시키는 공정,
   상기 폴리알킬렌옥사이드계 화합물을 담지시킨 미연신사를 연신하는 공정,
   및, 120∼145℃ 하에서 완화 처리를 2∼60분간 실시하는 공정
   을 갖는 것을 특징으로 하는, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 완화 처리에 있어서의 완화율은 20∼50%인, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,
   완화 처리 온도는 130∼140℃인, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 완화 처리에 있어서의 완화 속도는, 1분당 완화율 10% 이하인, 폴리염화비닐계 수지 섬유의 제조 방법.
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