KR20080005458A

KR20080005458A - 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유

Info

Publication number: KR20080005458A
Application number: KR1020077029507A
Authority: KR
Inventors: 도시히로 고와키; 도시유키 마스다; 히로유키 신바야시; 도요히코 시가
Original assignee: 가부시키가이샤 가네카
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2008-01-11
Also published as: CN101864613A; US7759429B2; KR20080059341A; EP2192212B1; WO2005010247A1; KR20060041250A; ES2509866T3; KR100854645B1; KR100861061B1; EP1650333A1; PT1650333E; EP2192212A1; ES2396632T3; US20060194044A1; EP1650333B1; EP1650333A4; KR20070091233A; PT2192212E

Abstract

본 발명은 폴리알킬렌테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 1종 이상으로 되는 폴리에스테르(A) 100중량부에 대하여, 브롬화 에폭시계 난연화제(b) 5∼30중량부를 혼합한 조성물을 용융 방사한 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다. 이 폴리에스테르 섬유는 적어도 1종의 이형 단면 형상을 갖고, 섬유 단면이 이형 단면 형상의 혼합 섬유이며, 원형 단면/이형 단면의 혼합비가 8:2∼1:9인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유, 또는 상기 폴리에스테르 섬유에 친수성 섬유 처리제를 부착한 매끄러운 촉감, 빗질성, 난연성이 뛰어난 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

폴리에스테르계 인공 모발용 섬유, 폴리알킬렌테레프탈레이트

Description

난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유{FLAME-RETARDANT POLYESTER FIBERS FOR ARTIFICIAL HAIR}

본 발명은 폴리에스테르와 브롬화 에폭시계 난연제로 형성된 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다. 더 구체적으로는 난연성, 내열성, 강도 및 신율 등의 섬유 물성을 유지하고, 세팅성, 투명성, 내실투성(耐失透性), 빗질성이 뛰어난 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

또한 본 발명은 이형 단면(異形斷面) 섬유에 관한 것이며, 더 구체적으로는 위그(wig), 브레이드(braid), 익스텐션 헤어(extension hair) 등의 두발 장식용 등의 인공 모발용 섬유로서 사용되는, 인모와 유사한 광택, 색상, 감촉(texture), 벌키성을 가진 이형 단면 섬유, 및 이 이형 단면 섬유를 사용한 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 매끄러운 촉감, 빗질성, 대전 방지성이 뛰어난 인공 모발 섬유에 관한 것이다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하는 폴리에스테르로 이루어지는 섬유는 고융점, 고탄성율로 뛰어난 내열성, 내약품성을 가지고 있으므로, 커텐, 카펫, 의료, 모포, 베드 시트, 테블보, 의자 덮개, 벽 장식재, 인공 모발, 자동차 내장 자재, 실외용 보강재, 안전 네트 등에 널리 사용되고 있다.

한편, 가발, 헤어 위그, 붙임 머리, 헤어 밴드, 인형 헤어 등의 두발 제품에서는, 종래, 인모나 인공 모발(모다크릴 섬유, 폴리염화비닐 섬유) 등이 사용되고 있다. 그러나, 인모의 제공은 곤란해지고 있어, 인공 모발의 중요성이 높아져가고 있다. 인공 모발 소재로서, 난연성의 특징을 살려 모다크릴 섬유가 많이 사용되고 있지만, 내열성의 관점에서는 불충분하다.

근년, 내열성이 뛰어난 폴리에틸렌테레프탈레이트로 대표되는 폴리에스테르를 주성분으로 하는 섬유를 사용한 인공 모발이 제안되고 있다. 그러나, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 대표로 하는 폴리에스테르로 되는 섬유는 가연성 소재이기 때문에, 내연성이 불충분하다.

종래, 폴리에스테르 섬유의 내연성을 향상시키려는 시도는 다양하게 이루어지고 있으며, 예를 들면 인 원자를 함유하는 난연성 모노머를 공중합시킨 폴리에스테르를 섬유로 하는 방법이나, 폴리에스테르 섬유에 난연제를 함유시키는 방법 등이 알려져 있다.

전자의 난연성 모노머를 공중합시키는 방법으로는, 예를 들면, 인 원자가 환(環)원자로 되어 있어 열 안정성이 양호한 인 화합물을 공중합시키는 방법(일본 특공소55-41610호 공보), 또한, 카복시포스핀산을 공중합시키는 방법(일본 특공소53-13479호 공보), 폴리알릴레이트를 함유하는 폴리에스테르에 인 화합물을 공중합 시키는 방법(일본 특개평11-124732호 공보) 등이 제안되어 있다.

상기 난연화 기술을 인공 모발에 적용한 것으로는 예를 들면 인 화합물을 공중합시킨 폴리에스테르 섬유가 제안되어 있다(일본 특개평3-27105호 공보, 특개평5-339805호 공보 등).

그러나, 인공 모발에는 높은 난연성이 요구되기 때문에, 이들 공중합 폴리에스테르 섬유를 인공 모발에 사용하기 위해서는 그 공중합량을 많게 해야만 하고, 그 결과, 폴리에스테르의 내열성이 큰폭으로 저하하여, 용융 방사가 곤란하게 되거나, 화염이 접근한 경우, 착화(着火)·연소는 하지 않지만, 용융·드립한다고 하는 다른 문제가 발생한다. 또한, 상기 인계 난연제를 배합한 경우, 난연성을 발현하기 위해 그 첨가량을 많게 할 필요가 있음에도 기인하는 들러붙는감의 증가에 더하여, 얻어진 폴리에스테르 섬유로 되는 인공 모발에 열 이력이나 고습의 조건 하에서, 실투(失透)라고 하는 섬유의 외관상의 문제가 발생하기 쉽다는 문제가 있다.

한편, 후자의 난연제를 함유시키는 방법으로는 폴리에스테르 섬유에, 미립자의 할로겐화 시클로알칸 화합물을 함유시키는 방법(일본 특공평3-57990호 공보), 브롬함유 알킬시클로헥산을 함유시키는 방법(일본 특공평1-24913호 공보) 등이 제안되어 있다. 그러나, 폴리에스테르 섬유에 난연제를 함유시키는 방법으로는 충분한 난연성을 얻기 위해서, 함유 처리 온도를 150℃ 이상의 고온으로 하는 것이 필요하거나, 함유 처리 시간을 장시간으로 할 필요가 있거나, 또는 대량의 난연제를 사용해야만 한다는 문제가 있고, 섬유 물성의 저하나 생산성의 저하, 제조 비용이 올라가는 등의 문제가 발생한다.

이와 같이, 종래의 폴리에스테르 섬유의 난연성, 내열성, 강도 및 신율 등의 섬유 물성을 유지하고, 세팅성, 내실투성, 들러붙음이 뛰어난 인공 모발은 아직 얻어지지 않은 것이 실상이다.

일반적으로, 모발용으로 사용되는 합성 섬유로는 아크릴로니트릴계 섬유, 염화비닐섬유, 염화비닐리덴 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리올레핀 섬유 등이 있다. 종래부터, 이들 섬유를 사용하여, 위그, 브레이드, 익스텐션 헤어 등의 인공 모발용 상품으로 가공되어 왔지만, 이들 섬유에는 내열성, 컬링성, 촉감 등의 인공 모발용 섬유로서 필요한 특성 전체를 동시에 구비하는 것은 없기 때문에, 두발 장식 제품을 제조할 때, 단독 섬유로는 각종 특성을 만족시키는 제품을 제조할 수 없고, 각 섬유의 특성에 따른 제품이 제조되어 사용되고 있고, 또한, 각각의 상품성에 적합한 섬유의 단면 형상이 연구되어 개량이 거듭되어 왔다.

예를 들면, 누에고치형 단면 형상에서의 최장 부분 L, 양단의 원형 부분의 지름 W, 및 중앙부의 잘록한 부분의 폭 C의 길이를 특정 범위내로 한정한 가발용 필라멘트(일본 실개소48-13277호 공보), 섬유 횡단면에서의 중심을 통과한 최대지름(L)을 소정의 범위로 한정한 인조 모발용 합성 섬유(일본 특공소53-6253호 공보), 단면이 거의 원형 또는 타원형을 이루는 4개의 단위 필라멘트가 하나의 단위 필라멘트에 대해 다른 3개의 단위 필라멘트를 같은 간격을 두고 방사상으로 서로 이웃한 단면 Y자형으로서, 인접하는 것끼리의 접점이 그 단위 필라멘트의 반경과 거의 같은 폭으로 접속한 위그 및 브레이드용 필라멘트(일본 실개소63-78026호 공보), 적어도 2개의 편평원을 부분적으로 겹친 단면 형상을 갖고, 그 단축의 길이 W와 장축의 길이 L의 비 L/W, 서로 이웃하는 2개의 편평원의 중심간 거리 C, 또한 2개의 편평원의 중심간을 연결하는 직선과 편평원의 장축으로 되는 각도 등을 한정한 가발용 필라멘트(일본 특개소55-51802호 공보) 등을 들 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 인공 모발용 섬유로서 개발된 섬유는 모두 섬유 단면 형상의 길이나 각도가 매우 한정된 수치로 한정된 특이한 형상을 갖고 있어, 제조가 반드시 용이한 것은 아님에 더하여, 브레이드용이나 익스텐션 헤어용으로서 사용한 경우에 반드시 바람직한 감촉을 갖는 것은 아니며, 스타일의 유지나 스트레이트성을 중시하는 나머지, 딱딱한 촉감의 섬유로 되는 경향이 있었다. 또한, 수작업 시의 취급 용이성이라는 관점에서도 충분하지는 않았다. 또한, 편평 섬유는 종래부터 파일 용도에는 널리 사용되고 있었지만, 가발 등의 인공 모발용 섬유로는 들러붙는감 등을 꺼려, 인공 모발용 섬유로서의 용도에는 부적합한 것으로 생각되었다.

한편, 폴리에스테르 섬유에 난연제를 함유시키는 방법에서는, 충분한 난연성을 얻기 위해서, 함유 처리 온도를 150℃ 이상의 고온으로 할 필요가 있거나, 함유 처리 시간을 장시간으로 할 필요가 있거나, 또는 대량의 난연제를 사용해야만 한다는 과제가 있고, 섬유 물성의 저하나 생산성의 저하, 제조 비용 상승 등의 문제가 발생한다.

이러한 난연성·비난연성의 합성 섬유에 유연성, 매끄러운 촉감 등을 부여하기 위해서, 각종 실리콘계 마감제가 제공되었다. 예를 들면, 유연성, 주름방지성, 탄력과 압축 회복성을 부여하기 위해서, 디메틸폴리실록산, 메틸수소폴리실록산, 양말단 수산기 디메틸폴리실록산, 비닐기 함유 유기폴리실록산, 에폭시기 함유 유기 폴리실록산, 아미노기 함유 유기 폴리실록산, 에스테르기 함유 유기 폴리실록산, 폴리옥시알킬렌 함유 유기 폴리실록산 등이다. 또한, 알콕시실란의 조합 및/또는 폴리아크릴아미드 수지나 촉매로 이루어지는 처리제 등이 알려져 있었다.

예를 들면, 1 분자당 적어도 2개의 에폭시기를 함유하는 유기 폴리실록산과 아미노기를 함유하는 유기 폴리실록산으로 이루어지는 처리제, 양말단 수산기 유기 폴리실록산, 1분자 중에 아미노기와 알콕시기를 함유하는 유기 폴리실록산, 및/또는, 그의 부분 가수분해물 및 축합물로 이루어지는 처리제(일본 특공소53-36079)에 의한 방법이 개시되어 있다.

또한, 에폭시기를 함유하는 유기 폴리실록산과 아미노알킬트리알콕시실란으로 이루어지는 처리제(일본 특공소53-197159호 공보, 특공소53-19716호 공보)가 1분자 중에 아미노기 2개 이상을 함유하는 양말단 트리유기실록산기 디유기 폴리실록산(일본 특공소53-98499호 공보)가 기재되어 있다. 그 외에도, 1 분자 중에 2개 이상 아미노기를 함유하는 아미노폴리실록산과 아미노기, 에폭시기 등의 반응성 기를 1개 이상 함유하는 알콕시실란으로 이루어지는 처리제(일본 특공소58-17310호 공보)에 의한 방법이 제안되어 있다.

또한, 1분자 중에 적어도 2개 이상의 아미노기를 함유하는 디유기 실록산과, 1분자 중에 적어도 2개 이상의 에스테르 결합을 함유하는 디유기 폴리실록산으로 이루어지는 처리제(일본 특개소55-152864호 공보)에 의한 방법이 아미노기를 함유하는 폴리실록산, 말단 수산기 폴리실록산과 반응성 기를 함유하는 알킬알콕시실란 으로 이루어지는 처리물제(일본 특개소58-214585호 공보)에 의한 방법이 개시되어 있다. 그 외에도, 에폭시기를 함유하는 유기 폴리실록산, 아미노실란 화합물 및 경화용 촉매로 이루어지는 처리제(일본 특개소59-144683호 공보)에 의한 방법, 1 분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 함유하는 유기 폴리실록산과, 폴리아크릴아미드 수지로 이루어지는 처리제(일본 특개소60-94680호 공보)에 의한 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이들의 실리콘 함유 섬유 처리제를 부착한 섬유는 매끄러운 촉감, 빗질성 등의 개선은 이루어지나, 실리콘계 섬유 처리제 자체가 이연성(易燃性)이기 때문에, 난연성 합성 섬유의 난연성이 현저하게 저하해버린다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 기술한 종래기술의 문제점을 해결하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 폴리알킬렌테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 1종 이상으로 이루어지는 폴리에스테르(A) 100중량부와 일반식(1)으로 나타내는 브롬화 에폭시계 난연제(B) 5∼30중량부로 형성된 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이며, 바람직하게는, (A)성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 폴리머로 이루어지는 폴리에스테르인 상기 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유, 또는 (B)성분이 일반식(α)∼(γ)로 표시되는 브롬화에폭시계로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 난연제인 상기 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유,

(식 중, m은 0∼150을 나타냄)

(식 중, n은 0∼150을 나타냄)

(식 중, p는 0∼150, y는 0∼5를 나타냄)

에 관한 것이다.

바람직하게는 (A) 및 (B) 성분에, 유기 미립자(C) 및/또는 무기 미립자(D)를 더 혼합하여, 섬유 표면에 미세한 돌기를 형성하는 것을 특징으로 하고, (C)성분이 폴리알릴레이트, 폴리아미드, 불소 수지, 실리콘 수지, 가교 아크릴 수지, 가교 폴리스티렌으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종이고, 또는 (D) 성분이 탄산칼슘, 산화규소, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탈크, 카올린, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 마이카, 안티몬계 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종인 상기 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 난연성 폴리에스테르계 섬유에, 지방족 폴리에테르 화합물을 주성분으로 하는 친수성 섬유 처리제(E)를 부착하여 이루어지는 인공 모발 섬유이다. 난연성 폴리에스테르 섬유, 난연성 폴리프로필렌 섬유, 난연성 폴리아 미드 섬유 등에 매끄러운 촉감이나 감촉의 개선 등을 목적으로 하여 실리콘계 섬유 처리제로 처리했을 때와 같이 난연성의 저하가 일어나지 않고, 실리콘계 유제(油劑)로 처리했을 때와 동등한 매끄러운 촉감, 빗질성, 대전 방지성을 갖고, 난연성이 뛰어난 난연성 인공 모발 섬유를 제공한다.

또한, 본 발명은 폴리에스테르계 섬유의 단면 형상을 특정한 이형 단면으로 하는 것도 가능하며, 타원형, 교차 원형, 누에고치형, 오똑이형, 도그 본(dog bone)형, 리본형, 3∼8 엽(葉)형, 성(星)형으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 이형 단면 형상을 갖는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유이며, 섬유 단면이 2개 이상의 원 또는 편평원이 부분적으로 겹쳐지거나, 또는 서로 접한 형상인, 또는, 섬유 단면이 3∼8엽형이고, 수식(1)으로 표시되는 이형도가 1.1∼8의 범위에 있는 이형 단면 섬유인, 또는, 섬유 단면의 편평비가 1.2∼4인, 또는 원형과, 타원형, 교차원형, 누에고치형, 오똑이형, 도그 본형, 리본형, 3∼8엽형, 성형으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 이형 단면 형상의 혼합 섬유이고, 원형 단면: 이형 단면의 혼합비가 8:2∼1:9인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유에 관한 것이다.

상기 난연성 폴리에스테르계 인공 모발 섬유는 비권축생사(非捲縮生絲) 형상이고, 원착(原着)되어 있고, 단섬유 섬도가 30∼80dtex인 것이 바람직하다.

본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 통상의 폴리에스테르 섬유의 내열성, 강도 및 신율 등 섬유 물성을 유지하고, 인공 모발로서 요구되는 난연성, 세팅성, 내드립성, 투명성, 내실투성, 들러붙음, 빗질성이 뛰어나고, 또한, 필요에 따라서 섬유의 광택이 콘트롤된다.

또한, 상기 폴리에스테르 섬유가 적어도 1종의 이형 단면 형상을 갖는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유로서, 섬유 단면이 이형 단면 형상의 혼합 섬유이고, 원형 단면/이형 단면의 혼합비가 8:2∼1:9인 본 발명의 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는, 폴리에스테르계 섬유의 내열성, 강도 및 신율 등의 섬유 물성을 유지하고, 컬 특성의 결점을 개선하여, 광택, 촉감이나 빗질성이 뛰어나다.

또한, 본 발명의 난연성 인공 모발 섬유는, 매끄러운 촉감이나 감촉의 개선 등을 목적으로 하여 실리콘계 섬유 처리제로 처리했을 때와 같이 난연성의 저하가 일어나지 않고, 실리콘계 유제로 처리했을 때와 동등한 매끄러운 촉감, 빗질성을 갖고, 난연성이 뛰어나다.

본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는 폴리알킬렌테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 1종 이상으로 이루어지는 폴리에스테르(A)와 브롬화 에폭시계 난연제(B)를 함유하는 조성물을 용융 방사하여 얻어진 섬유이다. 본 발명에 사용되는 폴리에스테르(A)에 함유되는 폴리알킬렌테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르로는 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트 및/또는 이들의 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 하여, 소량의 공중합 성분을 함유하는 공중합 폴리에스테르를 들 수 있다. 상기 주체로 함이라 함은 80몰% 이상 함유하는 것을 말한다.

상기 공중합 성분으로는 예를 들면 이소프탈산, 오르토프탈산, 나프탈렌디카복실산, 파라페닐렌디카복실산, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 숙신산, 글루탈산, 아디핀산, 스베린산, 아제라인산, 세바신산, 도데칸2산 등의 다가 카복실산, 그들의 유도체, 5-나트륨설포이소프탈산, 5-나트륨설포이소프탈산 디히드록시에틸 등의 설폰산염을 포함하는 디카복실산, 그의 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, 주체로 되는 테레프탈산 및/또는 그 유도체(예를 들면 테레프탈산메틸)와, 알킬렌글리콜의 중합체에 소량의 공중합 성분을 함유시켜 반응시킴으로써 제조함이 안정성, 조작의 간편성의 관점에서 바람하지만, 주체로 되는 테레프탈산 및/또는 그의 유도체(예를 들면 테레프탈산메틸)와, 알킬렌글리콜의 혼합물에, 소량의 공중합 성분인 모노머 또는 올리고머 성분을 더 함유시킨 것을 중합시킴에 의해 제조해도 좋다.

상기 공중합 폴리에스테르는 주체로 되는 폴리알킬렌테레프탈레이트의 주쇄 및/또는 측쇄에 상기 공중합 성분이 중축합해 있으면 좋고, 공중합의 방법 등에는 특별한 한정은 없다.

상기 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 구체예 로는 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하여, 비스페놀 A의 에틸렌글리콜에테르를 공중합한 폴리에스테르, 1,4-시클로헥산디메탄올을 공중합한 폴리에스테르, 5-나트륨설포이소프탈산디히드록시에틸을 공중합한 폴리에스테르 등을 들 수 있다.

상기 폴리알킬렌테레프탈레이트 및 그의 공중합 폴리에스테르는 1종으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다. 이들 중에는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 공중합 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트를 주체로 하고, 비스페놀 A의 에틸렌글리콜에테르를 공중합한 폴리에스테르, 1,4-시클로헥산디메탄올을 공중합한 폴리에스테르, 5-나트륨설포이소프탈산 디히드록시에틸을 공중합한 폴리에스테르 등)이 바람직하고, 이들을 2종 이상 혼합한 것도 바람직하다.

(A) 성분의 고유 점도로는 0.5∼1.4인 것이 바람직하고, 0.5∼1.0인 것이 더 바람직하다. 고유 점도가 0.5 미만인 경우, 얻어지는 섬유의 기계적 강도는 저하하는 경향이 생기고, 1.4를 넘으면, 분자량의 증대에 수반하는 용융 점도가 높아져, 용융 방사가 곤란해지거나, 섬도가 불균일하게 되는 경향이 생긴다.

본 발명에 사용되는 브롬화 에폭시계 난연제(B)로는 특히 한정은 없고, 일반적으로 사용되고 있는 것이면 사용할 수 있다.

(B) 성분의 구체예로는 하기식:

으로 표시되는 화합물을 포함하는 일반식(α)로 표시되는 말단 미(未)봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제,

하기식:

으로 표시되는 화합물을 포함하는 일반식(β)으로 표시되는 편말단 봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제,

하기식:

으로 표시되는 화합물을 포함하는 일반식(γ)으로 표시되는 양말단 봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제 등을 들 수 있다. 이들은 1종으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.

상기 (B)성분의 사용량은 (A)성분 100중량부에 대해서, 5∼30중량부이다. 그 중에서도 6∼25중량부가 바람직하고, 8∼20중량부가 더 바람직하다. 사용량이 5중량부보다 적으면 난연 효과가 얻어지기 어렵게 되고, 30중량부보다 많으면 기계적 특성, 내열성, 내드립성이 손상된다.

(B)성분의 수평균 분자량은 20000 이상임이 바람직하고, 30000∼80000임이 더 바람직하다. 수평균 분자량이 20000 미만인 경우, 폴리에스테르 중에 분산해 있는 난연제의 분산 도메인이 작아지고, 섬유 표면의 돌기가 작아져, 광택이 강해진다. 분자량이 너무 높으면, 분산 도메인이 커져 발색이 저하한다.

(C)성분으로는 주성분인 (A)성분 및/또는 (B)성분과 상용(相溶))하지 않거나, 부분적으로 상용하지 않는 구조를 가진 유기 수지 성분이면 사용할 수 있고, 예를 들면, 폴리알릴레이트, 폴리아미드, 불소 수지, 실리콘 수지, 가교 아크릴 수지, 가교 폴리스티렌 등이 바람직하게 사용된다. 이들은 1종으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.

(D)성분으로는 섬유의 투명성, 발색성에 대한 영향으로부터, (A) 및/또는 (B)성분의 굴절율에 가까운 굴절율을 갖는 것이 바람직하고, 예를 들면, 탄산칼슘, 산화규소, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탈크, 카올린, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 마이카, 안티몬계 화합물 등을 들 수 있다. 이 중에서, 상기 (D) 성분으로서 사용되는 안티몬계 화합물에는 특히 한정은 없고, 구체예로는 삼산화안티몬 화합물, 오산화안티몬 화합물, 안티몬산 나트륨을 들 수 있다. 또한, 이들 안티몬계 화합물의 입경은 특히 한정되지 않지만, 0.02∼5㎛가 바람직하고, 0.02∼3㎛가 보다 바람직하고, 0.02∼2㎛가 더욱 바람직하다. 본 발명에 사용되는 안티몬계 화합물은 필요에 따라서 에폭시 화합물, 실란 화합물, 이소시아네이트 화합물, 티타네이트 화합물 등으로 표면 처리되어도 좋다.

안티몬계 화합물을 사용하는 경우 그 사용량은 특히 한정되지 않지만 (A)성 분 100중량부에 대해서, 0.1∼5중량부인 것이 바람직하고, 0.1∼3중량부가 보다 바람직하고, 0.2∼2중량부가 더욱 바람직하다. 사용량이 5중량부보다 많으면 외관성, 색상, 발색성이 손상되고, 0.1중량부보다 적으면, 섬유 표면에 형성되는 미세한 돌기가 적어지기 때문에, 섬유 표면의 광택 조정이 불충분하게 된다. 또한, 다른 (D)성분과의 병용도 가능하지만, 그때의 (D)성분 합계의 사용량으로는 5중량부 이하인 것이 바람직하다.

(D)성분으로서 안티몬계 화합물을 사용한 경우에는 섬유 표면의 성상을 콘트롤할 수 있을 뿐만 아니라, 섬유 자신의 난연 효과를 향상시킬 수 있어 바람직하다.

본 발명에 사용되는 친수성 섬유 처리제(E)로는 특히 한정은 없고, 폴리옥시알킬렌알킬에테르, 폴리옥시알킬렌알케닐에테르, 폴리옥시알킬렌아릴에테르, 폴리옥시알킬렌알킬아릴에테르, 이들의 랜덤 공중합 폴리에테르, 폴리옥시알킬렌알킬에스테르, 폴리옥시알킬렌알케닐에스테르, 폴리옥시알킬렌알킬아릴에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 폴리옥시알킬렌알킬아민, N,N-디히드록시에틸알킬아미드, 폴리옥시알킬렌알킬아미드, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 펜타에리트리톨 지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌펜타에리트리톨알킬에스테르, 솔비탄지방산 에스테르, 폴리옥시알킬렌솔비탄 지방산 에스테르, 슈크로스지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌슈크로스지방산에스테르, 폴리옥시알킬렌, 알킬아민염, 알킬암모늄염, 알킬아랄킬암모늄염, 알킬피리디늄염, 알킬피콜리늄염, 지방산염, 로진산염, 황산화지방산염, 알킬설폰산염, 알킬벤젠설폰산염, 알킬나프 탈렌설폰산염, 알킬설포지방산에스테르염, 디알킬설포숙신산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알킬에테르설포숙신산모노에스테르염, 폴리옥시알킬렌알케닐에테르설포숙신산모노에스테르염, 폴리옥시알킬렌아릴에테르설포숙신산모노에스테르염, 알킬디페닐에테르디설폰산염, 황산화유(油), 황산화지방산에스테르염, 알킬황산에스테르염, 알케닐황산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알킬에테르황산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알킬에테르카복실산염, 폴리옥시알킬렌알케닐에테르황산에스테르염, 폴리옥시알킬렌아릴에테르황산에스테르염, 알킬인산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알킬에테르인산에스테르염, 폴리옥시알킬렌알케닐에테르인산에스테르염, 폴리옥시알킬렌아릴에테르인산에스테르염 등, 일반적으로 사용되고 있는 에테르 함유 섬유처리제, 및 일반적으로 사용되고 있는 에테르 함유 섬유 처리제와 일반적으로 사용되고 있는 이온성 계면활성제의 혼합물이면 좋지만, 실리콘 성분을 주체로 되는 구성 분자 중에 함유하면 난연성이 현저하게 저하하기 때문에, 실리콘 성분을 함유한 화합물을 함유하는 것은 바람직하지 않다. 또한, 친수성 섬유 처리제(E)는 폴리에테르계 화합물, 지방산 에스테르계 화합물, 유기 아민, 유기 아미드, 유기 지방산 에스테르, 유기 아민염, 유기 암모늄염, 유기 피리듐염, 유기 피리디늄염, 유기 피콜리늄염, 유기 지방산염, 로진산염, 유기 설폰산염, 유기 숙신산에스테르염, 유기 숙신산 모노에스테르염, 유기 카복실산염, 유기 황산 에스테르염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종, 또는 2종 이상을 혼합한 것이며, 특히, 폴리에틸렌옥사이드-폴리프로필렌옥사이드의 랜덤 공중합 폴리에테르(분자량 MW15000∼50000), 폴리에틸렌옥사이드(분자량 100∼1000), 폴리프로필렌옥사이드(분자량 100∼1000)으로 이루 어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 친수성 섬유 처리제(E)는 매끄러운 촉감, 빗질성, 대전 방지성 등을 부여하기 위해서, 섬유에 대한 중량비로 합계 0.01%∼1%로 되도록 부착시키는 것이 좋다. 친수성 섬유 처리제(E)의 첨가량이 0.01% 이하이면 충분한 빗질성이 얻어지지 않고 매끄러운 촉감도 부족하다. 반대로 1% 이상이면 토우 필라멘트(tow filament)를 접촉했을 때에 유제가 손에 부착하여, 손이 들러붙는 경우나, 유제 자체는 다소나마 이연성이기 때문에 섬유의 난연성 저하를 일으킬 우려가 있어 바람직하지 않다. 매끄러운 촉감, 빗질성이 뛰어나고, 충분한 대전방지성을 발현시키기 위해서는 에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드의 랜덤 공중합 폴리에테르:양이온성 계면 활성제=50:50의 조합이 가장 좋지만, 본 발명은 이 조합에 한정되는 것은 아니다. 섬유로의 부착 방법은 연신, 열처리에 이어서 연속처리로 행해도, 배치 처리로 행해도 좋다.

또한, 폴리에스테르계 섬유의 단면 형상을, 특정 이형 단면으로 하는 것도 가능하다.

본 발명의 섬유 단면이, (도 1)∼(도 3)(도면 중, 장축 a와 단축 b의 비는 a/b=1.2∼4이다.)에 나타내는 바와 같이, 2개 이상의 원 또는 편평원이 부분적으로 겹쳐지거나, 또는 서로 접한 형상에서는, 부분적으로 겹쳐지거나, 또는 서로 접한 2개 이상의 원 또는 편평원은 직선상으로 늘어선 상태인 것이 바람직하고, 좌우로 대칭인 것이 바람직하다.

본 발명의 섬유 단면이 3∼8엽형인 경우((도 4)∼(도 6)(도면 중, 외접원의 직경 D와 내접원의 직경 d의 비는 D/d=1.1∼8)로 예를 나타냄)에서는 하기 수식(1) 로 표시되는 이형도가 1.1∼8의 범위인 것이 바람직하고, 1.3∼6의 범위가 보다 바람직하다. 이형도가 8을 넘으면, 촉감, 빗질성이 저하하고, 1.1 미만으로 되면, 촉감이 딱딱해지는 경향이 있다. 또한, 9엽 이상으로 되면, 진원 단면과의 차이가 작아져서 본 발명의 효과가 작아지는 경향이 있다.

(수식 1)

이형도 = (단섬유 단면의 외접원의 직경)/(단섬유 단면의 내접원의 직경)

본 발명의 이형 단면의 편평비(단면 형상의 장축의 길이와 단축의 길이의 비)는 (도 7)(도면 중, 장축 x와 단축 y의 비는 x/y=1.2∼4)에 나타내는 바와 같이, 1.2∼4의 범위인 것이 바람직하고, 1.5∼2.5의 범위가 보다 바람직하다. 편평비가 4를 넘으면, 인모에 가까운 광택, 촉감이 얻어지지 않게 되고, 1.2 미만으로 되면, 감촉이 딱딱해지는 경향이 있다.

본 발명의 폴리에스테르계 섬유는 원형과, 타원형, 교차원형, 누에고치형, 오똑이형, 도그 본형, 리본형, 3∼8엽형, 성형으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 이형 단면 형상의 혼합 섬유로서 사용하는 경우에는 원형 단면:이형 단면의 혼합비가 8:2∼1:9인 것이 바람직하고, 7:3∼2:8이 보다 바람직하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 이형 단면 섬유를 인공 모발용으로서 사용하는 경우의 섬도는 30∼80dtex의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 이형 단면 섬유와 인모를, 임의의 비율로 블렌딩함에 의해 모발용 상품으로서의 자유로운 스타일을 제조할 수 있다. 블랜딩 시는 본 발명에 의한 이형 단면 섬유의 블랜딩 비율이 너무 높으면 촉감이 딱딱해지고, 한편, 이형 단면 섬유의 블랜딩 비율이 너무 낮으면 자유로운 스타일을 제조할 수 없게 된다. 이러한 이유에서, 블랜딩비는 이형 단면 섬유를 80∼10중량%, 인모를 20∼90중량%의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 이형 단면 섬유는, 상기 인모 외에, 종래로부터 사용되고 있는 다른 인공 모발용 섬유, 예를 들면, 아크릴로니트릴계 섬유, 염화 비닐 섬유, 염화 비닐리덴 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리올레핀계 섬유 등과 블랜딩하여 사용할 수도 있다.

본 발명에서 사용하는 난연성 폴리에스테르계 조성물은, 예를 들면, (A) 및 (B)성분과 필요에 따라 (C)성분 또는 (D)성분을 사전에 드라이 블랜딩한 후, 여러 일반적인 혼련기를 사용하여 용융 혼련함으로써 제조할 수 있다. 상기 혼련기의 예로는 예를 들면 1축 압출기, 2축 압출기, 롤, 밴버리 믹서, 니더 등을 들 수 있다. 이들 중에서는 2축 압출기가 혼련도의 조정, 조작의 간편성의 점에서 바람직하다.

본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는 상기 난연성 폴리에스테르계 조성물을 통상의 용융 방사법으로 용융 방사함에 의해 제조할 수 있다.

즉, 예를 들면, 압출기, 기어 펌프, 구금(口金) 등의 온도를 270∼310℃로 하고, 용융 방사하여, 방출사조(紡出絲條)를 가열통에 통과시킨 후, 유리 전이점 이하로 냉각하여, 50∼5000m/분의 속도로 인취함으로써 방출사조가 얻어진다. 또한, 방출사조를 냉각용 물을 넣은 수조에서 냉각하여, 섬도의 콘트롤을 행할 수도 있다. 가열통의 온도나 길이, 냉각풍의 온도나 내뿜는 양, 냉각수조의 온도, 냉각 시간, 인취 속도는 토출량 및 구금의 구멍 수에 의해 적당히 조정할 수 있다.

얻어진 방출사조는 열연신되지만, 연신은 방출사조를 일단 귄취하고 나서 연신하는 2공정법 및 권취하지 않고 연속하여 연신하는 직접 방사 연신법의 어느 방법에 의해서도 좋다. 열연신은 1단 연신법 또는 2단 이상의 다단 연신법으로 행해진다. 열연신에서의 가열 수단으로는 가열 롤러, 히트 플레이트, 스팀 제트 장치, 온수조 등을 사용할 수 있고, 이들을 적당히 병용할 수도 있다.

본 발명의 난연성 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 함유시킴으로써, 원착(原着) 섬유를 얻을 수 있다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는 비권축생사 형상의 섬유이고, 그 섬도는, 통상, 30∼80dtex, 또는 35∼75dtex임이 인공 모발용으로 적당하다. 또한, 인공 모발용 섬유로서는 160∼200℃에서 미용 열기구(헤어 아이롱)를 사용할 수 있는 내열성을 갖고 있고, 착화하기 어렵고, 자기 소화(消火)성을 갖고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 난연성 폴리에스테르계 섬유가 원착되어 있는 경우, 그대로 사용할 수 있지만, 원착되지 않은 경우, 통상의 난연성 폴리에스테르계 섬유와 동일한 조건으로 염색할 수 있다.

염색에 사용되는 원료, 염료, 조제(助劑) 등으로는 내후성 및 난연성이 좋은 것이 바람직하다.

본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는 미용 열기구(헤어 아이롱)을 사용한 컬 세팅성이 뛰어나고, 컬의 유지성도 뛰어나다. 또한, 필요에 따라서 (C)성분 또는 (D)성분을 첨가함으로써, 섬유 표면에 요철을 부여할 수 있고, 적당히 광택을 제거한 인공 모발로서 보다 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 친수성 섬유 처리제 (E)성분, 유연제 등의 유제를 사용하여, 촉감, 감촉을 부여하여, 보다 인모에 가깝게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유는 모다크릴 섬유, 폴리염화비닐 섬유, 나일론 섬유 등, 다른 인공 모발 소재와 병용해도 좋고, 인모와 병용해도 좋다.

가발, 헤어 위그, 붙임 머리 등의 두발 제품에 사용되는 인모는, 일반적으로, 큐티클 처리나 탈색 및 염색되어 있고, 촉감, 빗질성을 확보하기 위해서 실리콘계의 섬유 표면 처리제, 유연제를 사용하기 때문에, 미처리의 인모와는 다른 이연성이지만, 본 발명의 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유와 인모를 인모 혼합 비율 60% 이하로 혼합한 경우, 양호한 난연성을 나타낸다.

[실시예]

이어서, 본 발명을 실시예에 의거하여 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

또한, 특성값의 측정법은 이하와 같다.

(빗질성)

길이 30cm, 총 섬도 10만dtex의 토우 필라멘트에 섬유 표면 처리제를 부착시켰다. 처리된 토우 필라멘트에 빗(델린 수지제)을 통과시켜, 빗질 용이성을 평가하였다.

○: 전혀 저항없음 (가벼움)

△: 약간 저항이 있음 (무거움)

×: 꽤 저항이 있고, 또한 도중에 걸림

(강도 및 신율)

인테스코사제, INTESCO Model 201형을 사용하여, 필라멘트의 인장 강도 및 신율을 측정한다. 길이 40mm의 필라멘트 1올을 취하여, 필라멘트의 양단 10mm를, 접착제를 발라놓은 양면 테이프를 붙인 보드(board)(얇은 종이)에 끼워, 하룻밤 풍건시켜, 길이 20mm의 시료를 제조한다. 시험기에 시료를 장착하고, 온도 24℃, 습도 80% 이하, 하중 0.034cN×섬도(dtex), 인장 속도 20mm/분으로 시험을 행하여, 강도 및 신율을 측정한다. 동일한 조건으로 시험을 10회 반복하여, 평균값을 필라멘트의 강도 및 신율로 한다.

(난연성)

필라멘트를 150mm의 길이로 자르고, 0.7g을 묶어서, 한쪽 단을 클램프에 끼워 스탠드에 고정하여 수직으로 매단다. 유효 길이 120mm의 고정한 필라멘트에 20mm의 불길을 3초간 접염시켜, 연소시킨다.

연소성

◎ : 잔염 시간이 0초 (착화하지 않음)

○ : 3초 미만

△ : 3∼10초

× : 10초 이상

내드립성

◎ : 소화하기까지의 드립 수가 0

○ : 5 이하

△ : 6∼10

× : 11 이상

(광택)

길이 30cm, 총섬도 10만dtex의 토우 필라멘트를 태양광 하에, 육안으로 평가한다.

◎ : 인모와 같은 레벨로 광택이 조정되어 있음

○ : 적당히 광택이 조정되어 있음

△ : 약간 광택이 많거나, 또는 약간 광택이 적음

× : 광택이 너무 많거나, 또는 광택이 너무 적음

(투명성)

○ : 투명감이 있고, 색의 깊이가 있음(선명함)

△ : 약간 불투명감(흐림)이 있음

× : 불투명감이 있고, 색의 깊이가 없음

(내실투성)

길이 10cm, 총섬도 10만dtex의 토우 필라멘트를 스팀 가공(120℃, 상대 습도 100%로 1시간)한 후에, 실온에서 충분히 건조시킨다. 스팀 가공 전후의 광택, 색상의 변화를 비교하여, 변화가 클수록 내실투성이 나쁘다.

◎ : 광택, 색상 모두 변화없음

○ : 광택 변화 없음, 색상 약간 변화함

△ : 광택, 색상 모두 약간 변화함

× : 광택, 색상 모두 명확히 변화함

(촉감)

들러붙음

길이 30cm, 총섬도 10만dtex의 토우 필라멘트를 항온 항습실(23℃, 상대 습도 55%) 내에서 3시간 정치한 후에, 오른손 엄지손가락, 집게손가락, 가운뎃손가락을 사용하여 평가한다.

○ : 들러붙는 감이 없음

△ : 약간 들러붙는 감이 있음

× : 들러붙는 감이 있음

(매끄러움성)

길이 30cm, 총섬도 10만dtex의 토우 필라멘트를 항온 항습실(23℃, 상대 습도 55%) 내에서 3시간 정치한 후에, 오른손 엄지손가락, 집게손가락, 가운뎃손가락 을 사용하여 평가한다.

◎ : 평활감이 있어 매우 양호하게 매끄러움

○ : 평활감이 있어 매끄러움

△ : 약간 묵직하게 미끄러짐

× : 미끄러지기 어려움

(표면 조도(粗度))

레이저 현미경(키엔스제 VK-9500)에 의해 측정하였다. 섬유 측면을 3000배(대물렌즈 150배×내장 렌즈 20배)의 배율로, 섬유축과 병행하게 10올 측정하여 얻어진 화상을, 표면 조도의 정의(JIS B0601-1994)에 준한 계산식에 의거하여 산출하였다.

(아이롱 세팅성)

헤어 아이롱에 의한 컬 세팅의 용이성, 컬 형상의 유지성의 지표이다. 필라멘트를 180℃로 가열한 헤어-아이롱에 가볍게 끼워넣어, 3회 훑어 예열한다. 이 때의 필라멘트 사이의 융착, 빗질, 필라멘트의 수축, 실 끊어짐을 육안으로 평가한다. 이어서, 예열한 필라멘트를 헤어 아이롱에 감아서, 10초간 유지하고, 아이롱을 빼낸다. 이때의 빼냄 용이성(롯드 아웃성), 빼냈을 때의 컬의 유지성을 육안으로 평가한다.

(컬 세팅성)

사모(蓑毛)로 한 필라멘트를 32mmΦ의 파이프에 감아서, 110℃의 온도로 60분간 컬세팅하여, 실온에서 60분간 에이징한 후에, 컬링한 필라멘트의 일단을 고정 하여 매달아, 컬의 부착 용이성, 안정성을 육안으로 평가한다.

○ : 충분한 컬이 되어 있고, 안정성도 양호함

△ : 컬은 되어 있지만, 안정성이 나쁨

× : 컬이 충분히 되지 않음

(실시예 1∼15)

수분량 100ppm 이하로 건조한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 브롬화 에폭시계 난연제, 유기 미립자, 무기 미립자로 이루어지는 표 1 및 표 2에 나타내는 비율의 조성물에, 착색용 폴리에스테르 펠렛 PESM 6100 BLACK(다이니치세이카고교(주)제, 카본 블랙 함유량 30%, 폴리에스테르는 (A)성분에 함유됨) 2부를 첨가하여 드라이블랜딩하고, 2축 압출기에 공급하여, 280℃에서 용융 혼련하여, 펠렛화한 후에, 수분량 100ppm 이하로 건조시켰다. 이어서, 용융 방사기를 사용하여 280℃에서 노즐 지름 0.5mm의 둥근 단면 노즐 구멍을 가진 방사 구금으로부터 용융 폴리머를 토출하고, 공냉(空冷)하여, 100m/분의 속도로 귄취하여 방출사조를 얻었다. 얻어진 방출사조를 80℃의 온수욕 중에서 연신을 행하여, 4배 연신사로 하고, 200℃로 가열한 히트롤을 사용하여, 30m/분의 속도로 권취하여, 열처리를 행하고, 섬유 처리제 KWC-Q(에틸렌옥사이드-프로필렌 옥사이드 공중합 랜덤 폴리에테르, 마루비시유카(주)제)와 KRE-103(양이온계 계면 활성제, 마쯔모토유시세이야쿠(주)제)를 각각 0.20%omf 부착시켜, 단(簞)섬유 섬도가 50dtex 전후의 폴리에스테르계 섬유(멀티필라멘트)를 얻었다.

<표 1>

*1 : 폴리에틸렌테레프탈레이트, 카네보고센(주)제

*2 : 말단 미(未)봉쇄/말단 봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제, 다이닛뽄잉끼가가꾸고교(주)제

*3 : 말단 미봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제, 도토카세이(주)제

*4 : 말단 미봉쇄/말단 봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제, 사카모토야쿠힌고교(주)제

*5 : 폴리알릴레이트, 유니카(주)제

*6 : 산화티탄, 이시하라산교(주)제

*7 : 탈크, 후지탈크(주)제

<표 2>

*1 : 폴리에틸렌테레프탈레이트, 가네보고센(주)제

*9: 말단 미봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제, 아사히카세이고교(주)제

*10 : 밀단 봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제, 수평균 분자량 30000, 사카모토아쿠힌고교(주)제

*11 : 말단 미봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제, 수평균 분자량 40000, 도토카세이(주)제

*5 : 폴리알릴레이트, 유니카(주)제

*7 : 탈크, 후지탈크(주)제

(비교예 1∼5)

수분량 100ppm 이하로 건조한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 표 3에 나타내는 비율의 조성물에, 착색용 폴리에스테르 펠렛 PESM 6100 BLACK(다이니치세이카고교(주)제, 카본블랙 함유량 30%, 폴리에스테르는 (A)성분에 함유됨) 2부를 첨가하여 드라이 블랜딩하여, 2축 압출기에 공급하고, 280℃에서 용융 혼련하여, 펠렛화한 후에, 수분량 100ppm 이하로 건조시켰다. 이어서, 용융 방사기를 사용하여 280℃에서 노즐 지름 0.5mm의 둥근 단면 노즐 구멍을 가진 방사 구금으로부터 용융 폴리머를 토출하고, 공냉하여, 100m/분의 속도로 권취하여 방출사조를 얻었다. 얻어진 방출사조를 80℃의 온수욕 중에서 연신을 행하여, 4배 연신사로 하고, 200℃로 가열한 히트 롤을 사용하여, 30m/분의 속도로 권취하여, 가열 처리를 행하고, 섬유 처리제 KWC-Q(에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드 공중합 랜덤 폴리에테르, 마루비시유카(주)제)와 KRE-103(양이온계 계면활성제, 마쯔모토유시세이야쿠(주)제) 를 각각 0.20%omf 부착시켜, 단섬유 섬도가 50dtex 전후의 폴리에스테르계 섬유(멀티필라멘트)를 얻었다.

얻어진 섬유를 사용하여, 강도 및 신율, 난연성, 광택, 투명성, 내실투성, 빗질성, 촉감, 표면 조도, 아이롱 세팅성, 컬 세팅성을 평가한 결과를 표 4에 나타낸다.

<표 3>

*1 : 폴리에틸렌테레프탈레이트, 가네보고센(주)제

*12 : 축합 인산 에스테르계 난연제, 다이하치가가쿠고교(주)제

*13 : 인계 난연제 공중합형 폴리에스테르, 도요보세키(주)제

*14 : 브롬화 폴리스티렌계 난연제, 닛산페로(주)제

*15 : 옥타브로모트리메틸페닐인단, 브롬켐·파이스트(주)제

*6 : 산화티탄, 이시하라산교(주)제

<표 4>

(실시예 16∼22)

수분량 100ppm 이하로 건조한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 브롬화 에폭시계 난연제, 무기 미립자로 이루어지는 표 5에 나타내는 비율의 조성물에, 착색용 폴리에스테르 펠렛 PESM6100 BLACK(다이니치세이카고교(주)제, 카본블랙 함유량 30%, 폴리에스테르는 (A)성분에 함유됨) 2부를 첨가하여 드라이 블랜딩하고, 2축 압출기에 공급하여, 280℃에서 용융 혼련하여, 펠렛화한 후에, 수분량 100ppm 이하로 건조시켰다. 이어서, 용융 방사기를 사용하여 280℃에서 도 8∼10의 단면 형상을 한 노즐 구멍을 갖는 방사 구금으로부터 용융 폴리머를 토출하고, 공냉하여, 100m/분 의 속도로 권취하여 방출사조를 얻었다. 얻어진 방출사조를 80℃의 온수욕 중에서 연신을 행하여, 4배 연신사로 하고, 200℃로 가열한 히트 롤을 사용하여, 30m/분의 속도로 권취하여, 열처리를 행하고, 섬유 처리제 KWC-Q(에틸렌옥사이드-프로필렌옥사이드 공중합 랜덤 폴리에테르, 마루비시유카(주)제)와 KRE-103(양이온계 계면활성제, 마쯔모토유시세이야쿠(주)제)를 각각 0.20%omf 부착시켜, 단섬유 섬도가 60∼70dtex 전후의 폴리에스테르계 섬유(멀티필라멘트)를 얻었다.

<표 5>

* 1 : 폴리에틸렌테레프탈레이트, 가네보고센(주)제

* 10 : 말단 미봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제, 수평균 분자량 30000, 사카모토아쿠힌고교(주)제

*7 : 탈크, 후지탈크(주)제

*16 : 실리카, UNIMIN사제

((도 8) 중, A는 0.9mm, B는 0.4mm임.)

((도 9) 중, A는 1.0mm, B는 0.35mm, C는 0.25mm임.)

((도 10) 중, R은 0.6mm, r은 0.4mm임.)

얻어진 섬유를 사용하여, 강도 및 신율, 난연성, 광택, 투명성, 내실투성, 빗질성, 촉감, 표면 조도, 아이롱 세팅성, 컬 세팅성을 평가한 결과를 표 6에 나타낸다.

<표 6>

(실시예 23∼29)

수분량 100ppm 이하로 건조한 폴리에틸렌테레프탈레이트, 브롬화 에폭시계 난연제, 무기 미립자로 이루어지는 표 7에 나타내는 비율의 조성물에, 착색용 폴리에스테르 펠렛 PESM6100BLACK(다이니치세이카고교(주)제, 카본블랙 함유량 30%, 폴 리에스테르는 (A)성분에 함유됨) 2부를 첨가하여 드라이 블랜딩하고, 2축 압출기에 공급하여, 280℃에서 용융 혼련하여, 펠렛화한 후에, 수분량 100ppm 이하로 건조시켰다. 이어서, 용융 방사기를 사용하여 280℃에서 도 8, 9의 단면 형상을 한 노즐 구멍을 갖는 방사 구금으로부터 용융 폴리머를 토출하고, 공냉하여, 100m/분의 속도로 권취하여 방출사조를 얻었다. 얻어진 방출사조를 80℃의 온수욕 중에서 연신을 행하여, 4배 연신사로 하고, 200℃로 가열한 히트 롤을 사용하여, 30m/분의 속도로 권취하여, 열처리를 행하고, 표 8에 나타내는 섬유 처리제를 각각 부착시켜, 단섬유 섬도가 70dtex 전후의 폴리에스테르계 섬유(멀티필라멘트)를 얻었다.

<표 7>

*1 : 폴리에틸렌테레프탈레이트, 가네보고센(주)제

*10 : 말단 미봉쇄형 브롬화 에폭시계 난연제, 수평균 분자량 30000, 사카모토아쿠힌고교(주)제

*7 : 탈크, 후지탈크(주)제

<표 8>

또한, 표 6 및 표 8에 나타낸 바와 같이, 섬유 단면 형상을 이형화, 또는, 특정한 섬유 처리제를 사용함으로써, 더욱, 물성, 품질 밸런스가 뛰어난 인공모발용 섬유가 얻어짐을 확인하였다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제를 해결한, 통상의 폴리에스테르 섬유의 내열성, 강도 및 신율 등 섬유 물성을 유지하고, 인공 모발로서 요구되는 난연성, 세팅성, 내드립성, 투명성, 내실투성, 들러붙음, 빗질성이 뛰어나고, 또한, 필요에 따라서 섬유의 광택이 콘트롤된 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 폴리에스테르 섬유가 적어도 1종의 이형 단면 형상을 갖는 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유로서, 섬유 단면이 이형 단면 형상의 혼합 섬유이고, 원형 단면/이형 단면의 혼합비가 8:2∼1:9인 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를 사용함으로써, 폴리에스테르계 섬유의 내열성, 강도 및 신율 등의 섬유 물성을 유지하고, 컬 특성의 결점을 개선하여, 광택, 촉감이나 빗질성이 뛰어난 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유를 얻음을 목적으로 한다.

또한, 매끄러운 촉감이나 감촉의 개선 등을 목적으로 하여 실리콘계 섬유 처리제로 처리했을 때와 같이 난연성의 저하가 일어나지 않고, 실리콘계 유제로 처리했을 때와 동등한 매끄러운 촉감, 빗질성을 갖고, 난연성이 뛰어난 난연성 인공 모발 섬유를 제공한다.

도 1∼10은 본 발명의 조성물로 이루어지는 폴리에스테르계 섬유의 단면을 나타내는 모식도이고, 각 도면은 이하의 것에 대응한다.

도 1: 교차 원형 단면도

도 2: 교차 편평원 단면도

도 3: 도그 본형 단면도

도 4: 3엽형 단면도

도 5: 5엽형 단면도

도 6: 7엽형 단면도

도 7: 이형 단면의 편평비 설명도

도 8: 이형 노즐 1

도 9: 이형 노즐 2

도 10: 이형 노즐 3

Claims

폴리알킬렌테레프탈레이트 또는 폴리알킬렌테레프탈레이트를 주체로 한 공중합 폴리에스테르의 1종 이상으로 이루어지는 폴리에스테르(A) 100중량부와 브롬화 에폭시계 난연제(B) 5∼30중량부로 형성되며, 섬유의 단면이 타원형, 교차원형, 누에고치형, 오똑이형, 도그 본형, 리본형, 3∼8엽형, 성형으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 이형 단면 형상을 갖는 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항에 있어서,

(B)성분이 하기 일반식(1)로 표시되는 수평균 분자량이 20000 이상 80000 이하의 브롬화 에폭시계 난연제(B1)이고, 섬유 표면에 미세한 돌기를 갖는 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항에 있어서,

(A)성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종 이상의 폴리머로 이 루어지는 폴리에스테르인 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

(A) 및 (B)성분과, 유기 미립자(C) 또는 무기 미립자(D) 또는 이들 둘다를 더 혼합하여 얻어지는 조성물로 형성된, 섬유 표면에 미세한 돌기를 갖는 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

섬유 단면이, 2개 이상의 원 또는 편평원이 부분적으로 겹쳐지거나, 또는, 서로 접한 형상인 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

난연성 폴리에스테르계 섬유가 비권축생사(非捲縮生絲) 형상인 난연성 폴리에스테르계 섬유.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

난연성 폴리에스테르계 섬유가 원착되어 있는 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

단섬유 섬도가 30∼80dtex인 난연성 폴리에스테르계 인공 모발용 섬유.