KR20060065702A - 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 - Google Patents

난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 Download PDF

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Abstract

통상의 폴리에스테르 섬유의 내열성, 강신도 등 섬유 물성을 유지하고, 난연성, 세트성, 내드립성, 투명성, 내실투성이 우수하고, 섬유의 광택이 컨트롤된 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 및 그것을 이용한 인공 모발을 제공한다. 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 1 종 이상을 함유하는 폴리에스테르 (A) 100 중량부에 대하여, 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산 에스테르아미드 화합물 (B) 2∼20 중량부를 용융 혼련하여 얻어지는 조성물, 및 그들에 유기 미립자 (C) 및/또는 무기 미립자 (D) 를 혼합한 조성물을 용융 방사함으로써, 상기 과제를 해결한 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유가 얻어진다.
난연성 폴리에스테르, 모발용 섬유

Description

난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유{FLAME-RETARDANT POLYESTER-BASED FIBER FOR ARTIFICIAL HAIR}
본 발명은, 폴리에스테르에 특정한 인함유 난연제를 용융 혼련하여 얻어지는 조성물로 형성된 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 난연성, 내열성, 강신도 등의 섬유 물성을 유지하고, 세트성, 내드립성, 투명성, 내실투성이 우수한 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하는 폴리에스테르로 이루어진 섬유는, 고융점, 고탄성률로 우수한 내열성, 내약품성을 갖고 있는 점에서, 커튼, 깔개, 의료, 모포, 시트지, 테이블 크로스, 쇼파천, 벽장재, 인공 모발, 자동차 내장 자재, 옥외용 보강재, 안전 네트 등에 널리 사용되고 있다.
가발, 헤어위그(hair wigs), 부착 모(毛)(extensions), 헤어밴드, 돌 헤어(doll hair) 등의 두발 제품에 있어서는, 종래, 인모나 인공 모발 (모다크릴 섬유(modacrylic fiber), 폴리염화비닐 섬유) 등이 사용되고 있다. 그러나, 인모의 제공은 곤란해지게 되고, 인공 모발의 중요성이 높아졌다.
인공 모발 소재로서, 난연성의 특징을 살려 모다크릴 섬유가 많이 사용되어 왔지만, 내열성면에서는 불충분하다.
최근, 내열성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르를 주성분으로 하는 섬유를 사용한 인공 모발이 제안되었다.
그러나, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 대표로 하는 폴리에스테르로부터의 섬유는, 가연성 소재이기 때문에 내연성이 불충분하다.
종래, 폴리에스테르 섬유의 내연성를 향상시키고자 하는 시도는 여러 가지 이루어지고 있고, 예를 들어 인원자를 함유하는 난연성 모노머를 공중합시킨 폴리에스테르로부터의 섬유로 하는 방법이나, 폴리에스테르 섬유에 난연제를 함유시키는 방법 등이 알려져 있다.
전자의 난연성 모노머를 공중합시키는 방법으로서는, 예를 들어 인원자가 고리원자로 되어 있어 열안정성이 양호한 인화합물을 공중합시키는 방법 (일본 특허공보 소55-41610호), 또한, 카르복실포스핀산을 공중합시키는 방법 (일본 특허공보 소53-13479호), 폴리알릴레이트를 함유하는 폴리에스테르에 인화합물을 배합 또는 공중합시키는 방법 (일본 공개특허공보 평11-124732호) 등이 제안되어 있다.
상기 난연화 기술을 인공 모발에 적용한 것으로서는, 예를 들어 인화합물을 공중합시킨 폴리에스테르 섬유가 제안되어 있다 (일본 공개특허공보 평3-27105호, 일본 공개특허공보 평5-339805호).
그러나, 인공 모발에는 높은 내연성이 요구되기 때문에, 이들의 공중합 폴리에스테르 섬유를 인공 모발에 사용하기 위해서는, 그 공중합량을 많게 해야 하고, 그 결과, 폴리에스테르의 내열성이 대폭 저하되어, 용융방사가 곤란해지거나 화염 이 접근한 경우, 착화ㆍ연소는 되지 않지만, 용융ㆍ드립한다는 별도의 문제가 발생한다. 또한, 상기 인계 난연제를 배합한 경우, 난연성을 발현하기 위하여 그 양을 많이 첨가할 필요가 있는 것에도 기인하는 달라붙는 느낌의 증가에 더하여, 얻어진 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 인공 모발에 열이력(熱履歷)이나 고습의 조건하에서, 실투(失透)라는 섬유의 외관상의 문제가 쉽게 나타난다는 과제가 있다.
이와 같이, 종래의 폴리에스테르 섬유의 난연성, 내열성, 강신도 등의 섬유물성을 유지하여, 세트성, 내드립성, 투명성, 내실투성이 우수한 인공 모발은, 아직 얻어지지 않은 것이 실상이다.
발명의 개시
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 폴리에스테르에 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물을 용융 혼련하여 얻어지는 조성물을 용융 방사함으로써, 통상의 폴리에스테르 섬유의 내열성, 강신도 등 섬유 물성을 유지하고, 난연성, 세트성, 내드립성, 투명성, 내실투성이 우수한 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유가 얻어지는 것을 발견하였다. 본 발명에서 발견한 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물은 종래 사용되던 첨가형 인계 난연제에 비교하여, 소량의 첨가로 충분한 난연성이 얻어지는 점에서, 섬유 물성을 유지할 수 있다. 또한, 반응형 인계 난연제와 비교하면, 폴리머 주쇄 중에 인계 난연제 유닛이 도입되지 않기 때문에, 내열성, 내드립성을 유지할 수 있다. 또한, 유기 미립자 및/또는 무기 미립자를 상기 조성물에 혼합함으로써, 섬유 물성의 저하를 초래하는 일 없이, 섬유의 윤기를 컨트롤할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하는 것에 달하였다.
즉, 본 발명은, 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 1종 이상으로 이루어진 폴리에스테르 (A) 100 중량부에 대하여, 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물 (B) 2∼20 중량부를 용융 혼련하여 얻어지는 조성물로 형성된 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유이고, 바람직하게는, (A) 성분이, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 폴리머인 상기 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유, (B) 성분이 일반식 (1)∼(9):
Figure 112006011833231-PCT00001
(식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R2 는 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기를 나타낸다)
Figure 112006011833231-PCT00002
(식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R3 은 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬렌기, 주쇄 중에 에테르 산소를 갖는 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, α,α'-자일릴렌기, 치환-α,α'-자일릴렌기, α,α'-메타자일릴렌기, 치환-α,α'-자일릴렌기를 나타낸다)
Figure 112006011833231-PCT00003
(식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R4 는 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기를 나타낸다)
Figure 112006011833231-PCT00004
(식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R5 는 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 주쇄 중에 에테르 산소를 갖는 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, α,α'-자일릴렌기, 치환-α,α'-자일릴렌기, α,α'-메타자일릴렌기, 치환-α,α'-자일릴렌기를 나타낸다)
Figure 112006011833231-PCT00005
(식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R6 는 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, R7 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, n 은 1∼6 을 나타낸다)
Figure 112006011833231-PCT00006
(식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R8, R9 는 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 시클로알킬기, Y 는 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, m 은 1∼3 을 나타낸다)
Figure 112006011833231-PCT00007
(식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R10 은 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬렌기, 주쇄 중에 에테르 산소를 갖는 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, X 는 산소원자 또는 황원자, l 은 O 또는 1 을 나타낸다)
Figure 112006011833231-PCT00008
(식 중, R11 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R12, R13 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, q 는 1 또는 2 를 나타낸다)
Figure 112006011833231-PCT00009
(식 중, R11 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R14, R15 는 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬렌기, 주쇄 중에 에테르 산소를 갖는 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기를 나타낸다)
로 표시되는 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물인 상기 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.
또한, (A) 및 (B) 성분을 함유하는 조성물에, 유기 미립자 (C) 및/또는 무기미립자 (D) 를 혼합하여, 섬유 표면에 미세한 돌기를 형성하는 것을 특징으로 하고, (C) 성분이 폴리알릴레이트, 폴리아미드, 불소 수지, 규소 수지, 가교아크릴 수지, 가교폴리스티렌으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종이고, (D) 성분이 탄산칼슘, 산화규소, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 활석, 카올린, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 운모로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 상기 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.
또한, 상기 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는 비권축생사(生絲) 형상이고, 원착되어 있고, 단섬유 섬도가 5∼100dtex 인 것이 바람직하다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 1종 이상을 함유하는 폴리에스테르 (A), 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물 (B) 을 용융 혼련하여 얻어지는 조성물을 용융 방사한 섬유이다.
본 발명에 사용되는 폴리에스테르 (A) 에 함유되는 폴리알킬렌테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트 및/또는 이들의 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하여, 소량의 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르를 들 수 있다.
상기 주성분으로 한다는 것은, 80 몰% 이상 함유하는 것을 말한다.
상기 공중합 성분으로서는, 예를 들어 이소프탈산, 오르토프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 파라페닐렌디카르복실산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 숙신산, 글루탈산, 아디프산, 스베르산(suberic acid), 아젤라산, 세바크산, 도데칸2산 등의 다가 카르복실산, 그들의 유도체, 5-나트륨술포이소프탈산, 5-나트륨술포이소프탈산디히드록시에틸 등의 술폰산염을 함유하는 디카르복실산, 그 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 공중합 폴리에스테르는, 통상, 주체가 되는 테레프탈산 및/또는 그 유도체 (예를 들어 테레프탈산메틸) 와, 알킬렌글리콜과의 중합체에 소량의 공중합 성분을 함유시켜 반응시킴으로써 제조하는 것이, 안정성, 조작의 간편성면에서 바람직하지만, 주체가 되는 테레프탈산 및/또는 그 유도체 (예를 들어 테레프탈산메틸) 와, 알킬렌글리콜과의 혼합물에, 추가로 소량의 공중합 성분인 모노머 또는 올리고머 성분을 함유시킨 것을 중합시킴으로써 제조해도 된다.
상기 공중합폴리에스테르는, 주체가 되는 폴리알킬렌테레프탈레이트의 주쇄 및/또는 측쇄에 상기 공중합성분이 중축합되어 있으면 되고, 공중합의 방법 등에는 특별한 한정은 없다.
상기 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 구체예 로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하여, 비스페놀 A 의 에틸렌글리콜에테르를 공중합한 폴리에스테르, 1,4-시클로헥산디메탄올을 공중합한 폴리에스테르, 5-나트륨술포이소프탈산디히드록시에틸을 공중합한 폴리에스테르 등을 들 수 있다.
상기 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 그 공중합 폴리에스테르는, 1종으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 공중합 폴리에스테르 (폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하여, 비스페놀 A 의 에틸렌글리콜에테르를 공중합한 폴리에스테르, 1,4-시클로헥산디메탄올을 공중합한 폴리에스테르, 5-나트륨술포이소프탈산디히드록시에틸을 공중합한 폴리에스테르 등)이 바람직하고, 이들은 2종 이상 혼합한 것도 바람직하다.
(A) 성분의 고유 점도로서는, 0.5∼1.4 인 것이 바람직하고, 또한 0.6∼1.2 인 것이 바람직하다. 고유 점도가 0.5 미만인 경우, 얻어지는 섬유의 기계적 강도가 저하되는 경향이 생기고, 1.4 를 넘으면 분자량의 증대에 따라 용융 점도가 높아지고, 용융 방사가 곤란해지거나, 섬도가 불균일해지는 경향이 생긴다.
본 발명에 사용되는 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물 (B) 는, 일반식 (1)∼(9) 로 표시되는 구조를 갖는 화합물이고, 구체적으로는, 예를 들어, 이하에 나타내는 화합물군,
Figure 112006011833231-PCT00010
Figure 112006011833231-PCT00011
등의 일반식 (1) 로 표시되는 화합물,
Figure 112006011833231-PCT00012
등의 일반식 (2) 로 표시되는 화합물,
Figure 112006011833231-PCT00013
Figure 112006011833231-PCT00014
등의 일반식 (3) 으로 표시되는 화합물,
Figure 112006011833231-PCT00015
등의 일반식 (4) 로 표시되는 화합물,
Figure 112006011833231-PCT00016
등의 일반식 (5) 로 표시되는 화합물,
Figure 112006011833231-PCT00017
Figure 112006011833231-PCT00018
등의 일반식 (6) 으로 표시되는 화합물,
Figure 112006011833231-PCT00019
Figure 112006011833231-PCT00020
등의 일반식 (7) 로 표시되는 화합물, 디페닐(시클로헥실아미드)포스페이트, 디페닐(디에틸아미드)포스페이트, 디페닐(모르포리도)포스페이트, 디페닐(옥틸아미드)포스페이트, 디페닐(벤질아미드)포스페이트, 디페닐(알릴아미드)포스페이트, 디페닐(아닐리드)포스페이트, (디모르포리도)페닐포스페이트 등의 일반식 (8) 로 표시되는 화합물,
Figure 112006011833231-PCT00021
등의 일반식 (9) 로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
상기 (B) 성분의 사용량은, (A) 성분 100 중량부에 대하여, 2∼20 중량부가 바람직하고, 3∼18 중량부가 보다 바람직하고, 4∼16 중량부가 더욱 바람직하다. 사용량이 2중량부보다 적으면 난연 효과를 얻기 어렵고, 20 중량부보다 많으면 기계적 특성, 내열성, 내드립성, 내실투성이 손상된다.
본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 유기 미립자 (C) 및/또는 무기 미립자 (D) 를 혼합하여, 섬유 표면에 미세한 돌기를 형성하고, 섬유 표면의 광택, 윤기를 조정할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물 (B) 과 상기 (C) 및/또는 (D) 성분을 병용한 경우, 다른 인계 난연제와 병용한 경우에 비교하여, 자연스러운 윤기, 광택이 얻어진다.
(C) 성분으로서는, 주성분인 (A) 성분 및/또는 (B) 성분과 상용하지 않거나, 부분적으로 상용하지 않는 구조를 갖는 유기 수지 성분이면 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리알릴레이트, 폴리아미드, 불소 수지, 규소 수지, 가교아크릴 수지, 가교폴리스티렌 등을 들 수 있다. 이들은 1종으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
(D) 성분으로서는, 섬유의 투명성, 발색성에 대한 영향에서, (A) 및/또는 (B) 성분의 굴절률에 가까운 굴절률을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들어, 탄산칼슘, 산화규소, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 활석, 카올린, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 운모 등을 들 수 있다.
본 발명에 사용하는 난연성 폴리에스테르계 조성물은, 예를 들어, (A) 및 (B) 성분과 필요에 따라 (C) 성분 또는 (D) 성분을 사전에 드라이블렌드한 후, 여러 가지 일반적인 혼련기를 사용하여 용융 혼련함으로써 제조할 수 있다. 또한, 상기 혼련기의 예로서는, 예를 들어 1축 압출기, 2축 압출기, 롤, 밴버리 믹서, 니더 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 2축 압출기가, 혼련도의 조정, 조작의 개편성의 점에서 바람직하다.
본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 상기 난연성 폴리에스테르계 조성물을 통상의 용융 방사법으로 용융 방사함으로써 제조할 수 있다.
즉, 예를 들어, 압출기, 기어펌프, 구금(口金) 등의 온도를 270∼310℃ 로 하여, 용융 방사하고, 방출 사조를 가열통을 통과시킨 후, 유리 전이점 이하로 냉각하여, 50∼5000m/분의 속도로 인취함으로써 방출사가 얻어진다. 또한, 방출 사조를 냉각용의 물을 넣은 수조에서 냉각하여, 섬도를 컨트롤하는 것도 가능하다. 가열통의 온도나 길이, 냉각풍의 온도나 분사량, 냉각수조의 온도, 냉각시간, 인취속도는, 토출량 및 구금의 구멍수에 의해서 적절히 조정할 수 있다.
얻어진 미연신사는 열 연신되지만, 연신은 미연신사를 일단 감아서 연신하는 2공정법 및 감지 않고 연속하여 연신하는 직접 방사 연신법 중 어느 방법을 선택할 수도 있다. 열연신은, 1단 연신법 또는 2단 이상의 다단 연신법으로 실시된다. 열연신에서의 가열 수단으로서는, 가열 롤러, 히트 플레이트, 스팀제트 장치, 온수조 등을 사용할 수 있고, 이들을 적절히 병용할 수도 있다.
본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에는, 필요에 따라, (B) 성분 이외의 난연제, 내열제, 광안정제, 형광제, 산화방지제, 정전방지제, 안료, 가소제, 윤활제 등의 각종 첨가제를 함유시킬 수 있다. 안료를 함유시킴으로써, 원착 섬유를 얻을 수 있다.
이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 비권축생사 형상의 섬유이고, 그 섬도는, 통상, 30∼80dtex, 또한 35∼75dtex 인 것이, 인공 모발용으로 적합하다. 또한, 인공 모발용 섬유로서는, 160∼200℃ 에서 미용 열기구 (헤어 아이롱) 를 사용할 수 있는 내열성을 갖고 있고, 착화하기 어려우며, 자기 소화성을 갖고 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 난연성 폴리에스테르계 섬유가 원착되어 있는 경우, 그대로 사용할 수 있지만, 원착되어 있지 않은 경우, 통상의 난연성 폴리에스테르계 섬유와 도일한 조건으로 염색할 수 있다.
염색에 사용되는 안료, 염료, 보조제 등으로서는, 내후성 및 난연성이 좋은 것이 바람직하다.
본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 미용열 기구 (헤어 아이롱) 를 사용한 컬셋트성이 우수하고, 컬의 유지성도 우수하다. 또한, 섬유 표면의 요철에 의해, 적절히 광택이 사라져, 인공 모발로서 사용할 수 있다. 또한, 섬유 표면 처리제, 유연제 등의 오일제를 사용하여, 촉감, 질감을 부여하여, 보다 인모에 가깝도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 모다크릴 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 나일론 섬유 등, 다른 인공 모발 소재와 병용해도 되고, 인모와 병용해도 된다.
가발, 헤어윙, 윙 등의 두발 제품에 사용되는 인모는, 일반적으로, 큐티클의 처리나 탈색 및 염색되어 있고, 촉감, 빗질을 확보하기 위해서, 실리콘계의 섬유 표면 처리제, 유연제를 사용하고 있기 때문에, 미처리된 인모와는 달리 이연성(易燃性)이지만, 본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유와 인모를 인모 혼율 60% 이하로 혼합한 경우, 양호한 난연성을 나타낸다.
다음으로, 본 발명을 실시예에 따라서 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것이 아니다.
또, 특성치의 측정법은, 이하와 같다.
(강도 및 신도)
인테스코사 제조, INTESCO Model 201 형을 사용하여, 필라멘트의 인장 강신도를 측정한다. 길이 40mm 의 필라멘트 1 개를 가지고, 필라멘트의 양단 10mm 을, 접착제를 풀로 붙인 양면 테이프를 부착한 대지(臺紙)(박지)로 끼우고, 하룻밤 풍건(風乾)시켜, 길이 20mm 의 시료를 제작한다. 시험기에 시료를 장착하여, 온도 24℃, 습도 80% 이하, 하중 1/30gf×섬도(데니어), 인장 속도 20mm/분으로 시 험을 실시하고, 강신도를 측정한다. 동일 조건으로 시험을 10 회 반복하고, 평균치를 필라멘트의 강신도로 한다.
(난연성)
섬도 약 50dtex 의 필라멘트를 150mm 의 길이로 자르고, 0.7g 를 묶어, 일방의 끝을 클램프로 끼워 스탠드에 고정시키고 수직으로 늘어 뜨린다. 유효 길이 120mm 를 고정시킨 필라멘트에 20mm 의 염을 3 초간 불을 붙여, 연소시킨다.
연소성은, 잔염 시간이 0 초
(착화하지 않음) 을 ◎, 3 초 미만을 ○, 3∼10 을 △, 10 초 이상을 × 로 하고, 또한, 내드립성은, 소화하기까지의 드립수가 O 을 ◎, 5 이하를 ○, 6∼10 을 △, 11 이상을 × 로 평가한다.
(광택)
길이 30cm, 총섬도 10만dtex 의 토우필라멘트를 태양광 아래, 육안에 의해 평가한다.
◎: 인모에 동등한 레벨로 광택이 조정되어 있음
○: 적절히 광택이 조정되어 있음
△: 약간 광택이 지나치게 많거나, 또는, 약간 광택이 지나치게 적음
×: 광택이 지나치게 많거나, 또는, 광택이 지나치게 적음
(투명성)
길이 30cm, 총섬도 10 만dtex 의 토우필라멘트를 태양광 아래, 육안에 의해 평가한다.
○: 투명감이 있고, 색의 깊이 (선명함) 가 있음
△: 약간 불투명감 (흐림) 이 있음
×: 불투명감이 있고, 색의 깊이가 없음
(내실투성)
길이 10cm, 총섬도 1O 만dtex 의 토우필라멘트를 스팀 가공 (120℃, 상대 습도 100% 에서 1 시간) 한 후에, 실온에서 충분히 건조시킨다. 스팀 가공 전후의 광택, 색상의 변화를 비교하여, 육안 평가한다. 스팀 가공 전후에서의 변화가 큰 만큼 내실투성이 나쁘다.
◎: 광택, 색상 모두 변화없음
○: 광택 변화 없음, 색상 약간 변화 있음
△: 광택, 색상 모두 약간 변화 있음
×: 광택, 색상 모두 명확한 변화 있음
(컬세트성)
도롱이모로 한 필라멘트를 32mmΦ 의 파이프로 감아, 120℃, 상대 습도 100% 에서 60 분간의 스팀 가공 조건으로 컬세트하여, 실온에서 60 분간 에이징한 후에, 컬한 필라멘트의 일단을 고정시켜 엮어 내리고, 컬의 상태를 육안 평가한다. 이것을 컬 부여의 용이함의 지표로 하여, 길이가 짧고, 모양 좋게 컬이 부여되어 있는 것이 바람직하다.
○: 모양 좋게 컬이 부여되어 있음.
△: 약간 컬이 신장하고 있음
×: 컬이 신장하여 모양이 무너져 있음
(아이언 세트성)
헤어-아이언에 의한 컬세트의 용이함, 컬형상의 유지성의 지표이다. 필라멘트를 180℃ 로 가열한 헤어-아이언에 가볍게 끼워, 3회 예열한다. 이 때의 필라멘트 사이의 융착, 빗질, 필라멘트의 수축, 실끊김을 육안 평가한다. 다음으로, 예열한 필라멘트를 헤어-아이언에 감아서, 10초간 유지하여, 아이언을 빼낸다. 이 때의 빼내기 용이함 (로드 아웃성), 빼냈을 때의 컬의 유지성을 육안 평가한다.
실시예 1∼16
수분량 1OOppm 이하로 건조시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트, 인함유 난연제, 유기 미립자, 무기 미립자를 함유하는 표 1 에 나타내는 비율의 조성물에, 착색용폴리에스테르펠릿 PESM6100 BLACK (다이니찌 정화공업(주) 제조, 카본블랙 함유량 30%, 폴리에스테르는 (A) 성분에 함유된다) 2부를 첨가하여 드라이블렌드하고, 2축 압출기에 공급하고, 280℃ 에서 용융혼련하여, 펠릿화 후에, 수분량 100ppm 이하로 건조시켰다. 이어서, 용융방사기를 사용하여 280℃ 에서 노즐 직경 0.5mm 의 둥근 단면 노즐구멍을 갖는 방사 구금으로부터 용융폴리머를 토출하여, 구금하 30mm 의 위치에 설치한 수온 50℃ 의 수욕 중에서 냉각하여, 100m/분의 속도로 감아서 미연신사를 얻었다. 얻어진 미연신사를 80℃ 의 온수욕중에서 연신을 실시하고, 4배 연신사로 하여 200℃ 로 가열한 히트롤을 사용하여, 100m/분의 속도로 감고, 열처리를 실시하여, 다섬유 섬도가 50dtex 전후인 폴리에스테르계 섬유 (멀 티필라멘트) 를 얻었다.
Figure 112006011833231-PCT00022
* 1: 벨펫 EFG-85A, 가네보 합섬(주) 제조
* 2:
Figure 112006011833231-PCT00023
* 3
Figure 112006011833231-PCT00024
* 4
Figure 112006011833231-PCT00025
* 5
Figure 112006011833231-PCT00026
* 6
Figure 112006011833231-PCT00027
* 7
Figure 112006011833231-PCT00028
* 8
Figure 112006011833231-PCT00029
* 9: U-폴리머 U-100, 유니티카(주) 제조
* 10: PKP-53, 후지탤크(주) 제조
* 11: 임실 A-8, UNIMIN 사 제조
얻어진 섬유를 사용하여, 강신도, 난연성, 광택, 투명성, 내실투성, 콜드세트성, 컬유지력, 아이언세트성을 평가한 결과를 표 2, 표 3 에 나타낸다.
Figure 112006011833231-PCT00030
Figure 112006011833231-PCT00031
비교예 1
수분량 100ppm 이하로 건조시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트 (벨펫 EFG-85A, 닛뽄 유니펫(주) 제조) 100 중량부에 대하여, 1,3-페닐렌비스(디자일레닐포스페이트) 10 중량부, 산화티탄 1 중량부, 착색용 폴리에스테르펠릿 PESM6100 BLACK (다이니찌 정화 공업(주) 제조, 카본블랙 함유량 30%) 2 중량부를 첨가하여 드라이블렌드하고, 노즐 직경 0.5mm 의 둥근 단면 노즐 구멍을 갖는 방사 구금을 사용하여 용융 폴리머를 토출하여, 구금하 25cm 의 위치에 설치한 수온 30℃ 의 수욕중에서 냉각하고, 100m/분의 속도로 감아 미연신사를 얻었다. 얻어진 미연신사를 80℃ 의 온수욕중에서 연신하여, 4 배 연신사로 하고, 200℃ 로 가열한 히트롤을 사용하여, 100m/분의 속도로 감고, 열처리를 실시하여, 단섬유 섬도가 49dtex 인 폴리에스테르계 섬유 (멀티필라멘트) 를 얻었다.
비교예 2
수분량 100ppm 이하로 건조시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트 (벨펫 EFG-85A, 닛뽄 유니펫(주) 제조) 100 중량부에 대하여, 1,3-페닐렌비스(디자일레닐포스페이트) 10 중량부, 활석 (PKP-53, 후지 탤크(주) 제조) 0.8 중량부, 실리카 (임실 A-8, UNIMIN사 제조) 0.8 중량부 착색용 폴리에스테르펠릿 PESM6100 BLACK (다이니찌 정화공업(주) 제조, 카본블랙 함유량 30%) 2 중량부를 첨가하여, 비교예 1 과 동일하게 하고, 단섬유 섬도가 50dtex 인 폴리에스테르계 섬유 (멀티필라멘트) 를 얻었다.
비교예 3
수분량 100ppm 이하로 건조시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트 (벨펫 EFG-85A, 닛뽄 유니펫(주) 제조) 100 중량부에 대하여, 트리스(트리브로모네오펜틸)포스페이트(CR-900, 다이하찌 화학공업(주) 제조) 10 중량부, 착색용 폴리에스테르펠릿 PESM6100 BLACK (다이니찌 정화공업 (주) 제조, 카본블랙 함유량 30%) 2 중량부를 첨가하여, 비교예 1 과 동일하게 하여, 단섬유 섬도가 48 dtex 인 폴리에스테르계 섬유 (멀티필라멘트) 를 얻었다.
수분량 100ppm 이하로 건조시킨 폴리에틸렌테레프탈레이트 (벨펫 EFG-85A, 닛뽄 유니펫(주) 제조) 100 중량부에 대하여, 트리스(트리브로모네오펜틸)포스페이트(CR-900, 다이하찌 화학공업(주) 제조) 10 중량부, 착색용 폴리에스테르펠릿 PESM6100 BLACK (다이니찌 정화공업 (주) 제조, 카본블랙 함유량 30%) 2 중량부를 첨가하여, 비교예 1 과 동일하게 하여, 단섬유 섬도가 48dtex 인 폴리에스테르계 섬유 (멀티필라멘트) 를 얻었다.
얻어진 섬유를 사용하여, 강신도, 난연성, 광택, 투명성, 내실투성, 콜드세트성, 컬유지력, 아이언 세트성을 평가한 결과를 표 3 에 나타낸다.
본 발명에 의하면, 통상의 폴리에스테르 섬유의 내열성, 강신도 등 섬유 물성을 유지하고, 난연성, 세트성, 내드립성, 투명성, 내실투성이 우수하고, 섬유의 윤기가 컨트롤된 폴리에스테르계 섬유 및 그것을 사용한 인공 모발이 얻어진다.

Claims (9)

  1. 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 1종 이상을 함유하는 폴리에스테르 (A) 100 중량부 및 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물 (B) 2∼20 중량부를 용융 혼련하여 얻어지는 조성물로 형성된 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (A) 성분이, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 폴리머인 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유,
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    (B) 성분이 일반식 (1)∼(9):
    Figure 112006011833231-PCT00032
    (식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R2 는 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기를 나타낸다)
    Figure 112006011833231-PCT00033
    (식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R3 은 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬렌기, 주쇄 중에 에테르 산소를 갖는 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, α,α'-자일릴렌기, 치환-α,α'-자일릴렌기, α,α'-메타자일릴렌기, 치환-α,α'-자일릴렌기를 나타낸다)
    Figure 112006011833231-PCT00034
    (식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R4 는 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기를 나타낸다)
    Figure 112006011833231-PCT00035
    (식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R5 는 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 주쇄 중에 에테르 산소를 갖는 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, α,α'-자일릴렌기, 치환-α,α'-자일릴렌기, α,α'-메타자일릴렌기, 치환-α,α'-자일릴렌기를 나타낸다)
    Figure 112006011833231-PCT00036
    (식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R6 는 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, R7 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, n 은 1∼6 을 나타낸다)
    Figure 112006011833231-PCT00037
    (식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R8, R9 는 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 시클로알킬기, Y 는 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, m 은 1∼3 을 나타낸다)
    Figure 112006011833231-PCT00038
    (식 중, R1 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R10 은 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬렌기, 주쇄 중에 에테르 산소를 갖는 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, X 는 산소원자 또는 황원자, l 은 O 또는 1 을 나타낸다)
    Figure 112006011833231-PCT00039
    (식 중, R11 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R12, R13 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, q 는 1 또는 2 를 나타낸다)
    Figure 112006011833231-PCT00040
    (식 중, R11 은 수소원자, 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬기이고, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, R14, R15 는 2가의 직쇄 또는 분기를 갖는 알킬렌기, 직쇄 또는 분기를 갖는 히드록시알킬기, 시클로알킬렌기, 주쇄 중에 에테르 산소를 갖는 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기 를 나타낸다) 로 표시되는 유기 고리형 인화합물 및/또는 인산에스테르아미드 화합물인 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (A) 및 (B) 성분을 함유하는 조성물에, 추가로 유기 미립자 (C) 및/또는 무기 미립자 (D) 가 혼합된, 섬유 표면에 미세한 돌기를 갖는 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
  5. 제 4 항에 있어서,
    (C) 성분이 폴리알릴레이트, 폴리아미드, 불소 수지, 규소 수지, 가교아크릴 수지, 가교폴리스티렌으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
  6. 제 4 항에 있어서,
    (D) 성분이 탄산칼슘, 산화규소, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 활석, 카올린, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 운모로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 난연성 폴리에스테르계 섬유가, 비권축생사 형상인 난연성 폴리에스테 르계 인공 모발용 섬유.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 난연성 폴리에스테르계 섬유가, 원착되어 있는 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단섬유 섬도가 5∼100dtex 인 난연성 폴리에스테르계 섬유.
KR1020067003309A 2003-09-01 2004-08-16 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유 KR20060065702A (ko)

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