難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維及びその製造方法
【課題】難燃性と耐熱性とが優れるだけでなく、色相が鮮明であり、自然な光沢を有するポリエステル系難燃性人工毛髪繊維及びその製造方法を提供する。
【解決手段】難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂１００重量部に、高分子型臭素系難燃剤１５〜４０重量部を添加し、少量の酸化アンチモンとつや消し剤とを含むものである。
【解決手段】難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂１００重量部に、高分子型臭素系難燃剤１５〜４０重量部を添加し、少量の酸化アンチモンとつや消し剤とを含むものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維及びその製造方法に関するものである。より具体的に、本発明は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素（臭素）系難燃剤、酸化アンチモン及びつや消し剤を含んでなる難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かつら用繊維として主に用いられる人造毛髪は鮮明な色相、自然な光沢、軽さ、耐熱性、柔らかい触感、柔軟性、カール形成性、カール保持性及び難燃性が必須的に要求される。ここで難燃性とは、自己消火性と溶融ポリマーの耐ドリップ性とで説明される。耐熱性とは、ヘアアイロンでカール形態を形成させることができる温度で収縮変形または熱融着による繊維形態の変形無しに耐えることができる温度である。耐熱性と難燃性とは、人毛機能を代替する人工毛髪繊維が備えるべきの最も重要な特性である。従来にはかつら用繊維としてＰＶＣ繊維とモダクリル繊維が用いられてきた。しかしながら、これら繊維は難燃性は非常に優れているが軟化温度が低くて耐熱性が不足するという短所があり、耐熱性が要求される用途としては使用が制限されるという問題がある。
【０００３】
前記の短所を解決するため、熱変形温度が比較的高い樹脂を主成分とするポリエステル系人工毛髪が開発されたことがある。前記ポリエステル系人工毛髪としてＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴなどの樹脂が用いられるが、これらポリエステル樹脂は、耐熱性は比較的優れるが、易燃焼性樹脂なので人工毛髪として用いるためには難燃性を付与すべきである。これらポリエステル樹脂を難燃化して人工毛髪として用いる公知技術は多数公開されている。
【０００４】
本発明者らは、すでに大韓民国特許第７１４８２号及び第５７７５８４号（特許文献１、２）で、ＰＥＴ樹脂と高分子型臭素難燃剤とからなる難燃人工毛髪製造技術に関して公開したことがある。
【０００５】
また、国際公開第ＷＯ２００５／０１０２４７号（特許文献３）には、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ樹脂１００重量部に対して分子量２０，０００ないし８０，０００の臭素難燃剤５〜３０重量％からなる人工毛髪に関する内容が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】大韓民国特許第７１４８２号明細書
【特許文献２】大韓民国特許第５７７５８４号明細書
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２００５／０１０２４７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記公開された難燃人工毛髪の場合、樹脂自体の溶融温度が２２０〜２６０℃で、難燃剤の軟化温度が１９０℃前後なので、前記難燃剤を配合してなされるポリエステル人工毛髪の耐熱温度が人毛の耐熱温度より低いという問題があるのである。即ち、このような人工毛髪を、カールを伸ばしたりカールを作るヘアアイロンという機器で加工する場合、繊維変形または融着を発生させ、人工毛髪の外見が酷く損傷されるという問題があるのである。また、美容室で用いられるストーブ形ヘアアイロンを用いる場合、その装置の加熱温度が２３０℃前後なので、最大２００℃まで耐えることのできる従来の人工毛髪を用いると、カール形成の際に繊維収縮変形または融着による問題が発生して、かつら製品としては使用が制限される。
【０００８】
そこで、本発明者は前記のような問題を解決するため、基礎樹脂としてポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂を用い、これに高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン及びつや消し剤を特定含量で適用することにより、鮮明な色相、カール形成性、カール保持性及びカール弾力性が優れ、軽く、絡まりの発生が少なく、人毛に近い物性などかつら糸として要求される基本的な特性はもちろん、人毛水準の難燃性と耐熱性とを備えた難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維及びその製造方法を開発することに至る。
【０００９】
本発明の目的は、耐熱性が優れるポリエステル系人工毛髪繊維を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、難燃剤を少量用いるながらも優れる難燃性及び耐ドリップ性を有するポリエステル系人工毛髪繊維を提供することにある。
【００１１】
本発明のまた他の目的は、光沢性、鮮明な色相、カール形成性、カール保持性、カール弾力性が優れ、軽く、絡まりの発生が少なく、人毛に近い物性などかつら糸として要求される基本的は特性が優れるポリエステル系人工毛髪繊維を提供することにある。
【００１２】
本発明のまた他の目的は、既存の人工毛髪に比べて耐熱性が１０℃以上高くて、人毛と混合して用いる時に人毛の最高こて温度まで耐えることができるかつらを提供することにある。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、紡糸時に糸切現象が発生しないポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の上記及びその他の目的は、下記で説明される本発明によって全て達成できる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維を提供する。前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂１００重量部；（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤１５ないし４０重量部；（Ｃ）酸化アンチモン０．０５ないし１重量部；及び（Ｄ）つや消し剤０．０５ないし２重量部を含んでなる。
【００１６】
ある具体例では、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂（Ａ）は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、またはシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとシクロヘキサンジメチレンイソフタレートとが共重合されたポリマーである。また、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂（Ａ）は常温で０．７〜１．１ｄｌ／ｇの固有粘度（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ：ＩＶ）を有する。
【００１７】
前記高分子型臭素系難燃剤（Ｂ）は、１０，０００〜６０，０００の範囲の数平均分子量を有する。
【００１８】
本発明の好ましい具体例では、前記酸化アンチモン（Ｃ）は、三酸化アンチモンである。前記三酸化アンチモンは０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する。
【００１９】
また、前記つや消し剤（Ｄ）は、二酸化珪素、タルクまたはこれらの混合物が用いることができる。前記つや消し剤（Ｄ）は、０．０１〜１．０μｍの範囲の平均粒径を有するのが好ましい。
【００２０】
更に、本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、熱安定剤、光安定剤、紫外線安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、染料、可塑剤、滑剤、難燃剤、難燃補助剤及び無機充填剤などの通常の添加剤を含んでも良い。
【００２１】
本発明のある具体例では、前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は繊度が３０〜１００デニールである。
【００２２】
本発明は、前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維を用いたかつらを提供する。
【００２３】
本発明は、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法を提供する。
【００２４】
前記製造方法は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン、及びつや消し剤を混合した組成物を押出してペレット状に製造し；該ペレットを水分率５００ｐｐｍ以下になるように乾燥させ；及び前記乾燥されたペレットを溶融紡糸する；段階を含んでなる。
【００２５】
具体例では、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂１００重量部に、高分子型臭素系難燃剤１５〜４０重量部、酸化アンチモン０．０５〜１重量部、及びつや消し剤０．０５〜２重量部で用いられる。
【００２６】
更に、前記混合した組成物を押出してペレット状に製造する前に、乾燥する段階を含んでも良い。
【００２７】
ある具体例において、更に、本発明の製造方法は前記溶融紡糸した後、２〜５倍の延伸比で延伸する段階を含んでも良い。
【００２８】
また、更に、前記延伸された延伸糸を１５０〜２８０℃の範囲に加熱された熱処理装置で熱処理する段階を含んでも良い。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、鮮明な色相、カール形成性、カール保持性、及びカール弾力性が優れ、軽く、絡まりの発生が少なく、人毛に近い物性などかつら糸として要求される基本的な特性はもちろん、人毛水準の難燃性と耐熱性とを備えるポリエステル系人工毛髪繊維を提供し、また既存の人工毛髪に比べて耐熱性が１０℃以上高くて、人毛と混合して使用する場合に人毛の最高こて温度まで耐えることができるかつらを提供する。また、本発明は、紡糸時に糸切現象が発生しないポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法を提供する発明の効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施の形態を説明する。
【００３１】
但し、本発明の単純な変形ないし変更は、この分野の通常の知識を有する者により容易に実施でき、このような変形や変更はすべて本発明の範囲に含まれる。
【００３２】
本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤、（Ｃ）酸化アンチモン及び（Ｄ）つや消し剤を含んでなる。
【００３３】
（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂
従来にはポリエステル系人工毛髪に用いられる基礎樹脂としてＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴなどの樹脂が用いられてきた。しかしながら、これら樹脂は耐熱性が劣るという問題点があった。したがって、本発明ではＰＣＴ系樹脂を基礎樹脂として用いる。本発明のＰＣＴ系樹脂は既存のＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ樹脂とは異なりに、分子構造内にシクロヘキサン環が存在するため、通常のポリエステルより高融点を表す。
【００３４】
本発明のポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂は、シクロアリファチックジオール（ｃｙｃｌｏａｌｉｐｈａｔｉｃ ｄｉｏｌ）と芳香族ジアシド（ａｒｏｍａｔｉｃ ｄｉａｃｉｄ）化合物から誘導されたものである。具体例では、テレフタル酸及び／またはその誘導体と１，４−シクロヘキサンジメタノールとを直接エステル化反応またはエステル交換反応をして縮重合した重合体を用いることができる。また他の具体例では、ジオール成分として、１，４−シクロヘキサンジメタノールを用い、ジアシド成分として、テレフタル酸及び／またはその誘導体を８０〜９９％、イソフタル酸及び／またはその誘導体を１〜２０％用いた共重合体を用いることができる。前記テレフタル酸誘導体としてはジメチルテレフタレートを用いることができる。前記イソフタル酸誘導体としてはジメチルイソフタレートを用いることができる。
【００３５】
本発明のポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂は、好ましくは、ｏ−クロロフェノール溶液中で常温（２５℃）で測定する時、固有粘度［η］が約０．７ないし１．１ｄｌ／ｇ、より好ましくは約０．７５ないし１．０ｄｌ／ｇである。固有粘度が０．７ｄｌ／ｇ未満または１．１ｄｌ／ｇを超える場合、難燃剤との均一な混合が難しく、これにより紡糸、延伸工程における糸切発生が増加することになる。
【００３６】
本発明の他の具体例では、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートを、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトル、４−ヒドロキシベンゾ酸、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、低分子量脂肪族ポリエステルまたは脂肪族ポリアミドなどの共重合成分と共重合して用いることができる。
【００３７】
本発明のまた他の具体例では、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートを価格的側面を考慮して、通常のポリエステル樹脂のＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ樹脂などとブレンドしたり、または共重合して用いることができる。
【００３８】
（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤
前記臭素系難燃剤は、本発明のポリエステル系人工毛髪繊維において難燃剤として用いられる。一般に、臭素系難燃剤としては、ポリブロモスチレン系難燃剤、ポリジブロモスチレン共重合体難燃剤、フェノキシ末端カーボネートオリゴマー難燃剤、デカブロモジフェニルエタン難燃剤、デカブロモジフェニルオキサイド難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤などがある。
【００３９】
本発明では高分子型臭素系難燃剤が好ましく適用されることができ、より好ましくは臭素化エポキシ系難燃剤または臭素化フェノキシ系難燃剤が適用できる。前記臭素化エポキシ系難燃剤は下記化１の反復単位を有する：
【００４０】
【化１】
【００４１】
前記構造式において、ｎは重合度として１７〜１００の範囲である。
本発明の高分子型臭素系難燃剤は、好ましくは、１０，０００〜６０，０００の範囲の数平均分子量を有する。もし、数平均分子量が１０，０００未満である場合、耐ドリップ性が不良になり、数平均分子量が６０，０００を超える場合、ＰＣＴ系樹脂との均一な混合がなされなくなり、紡糸および延伸中に糸切が発生し、繊度が不均一になる傾向がある。よって、前記高分子型臭素系難燃剤はより好ましくは２０，０００〜６０，０００である。
【００４２】
他の具体例では、前記臭素化エポキシ系難燃剤と共にまたは代替してポリブロモスチレン系難燃剤及びポリジブロモスチレン共重合体難燃剤を用いることができる。
【００４３】
本発明において、前記高分子型臭素系難燃剤は、ＰＣＴ系樹脂１００重量部に対して１５ないし４０重量部、好ましくは１７ないし３５重量部、より好ましくは２０ないし３０重量部で用いることができる。１５重量部未満で用いる場合、十分な難燃性を得ることができなく、燃焼時にドリップ（ｄｒｉｐ）が発生することがある。また、４０重量部を超える場合、ＰＣＴ系樹脂との均一な混合がなされなくなり、繊維形成が不可能になる。
【００４４】
（Ｃ）酸化アンチモン
本発明の酸化アンチモンは難燃補助剤として用いられる。前記酸化アンチモンとしては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどがあり、好ましくは三酸化アンチモンである。前記三酸化アンチモンを適用する場合、難燃性と耐ドリップ性とを高めて、樹脂に配合される難燃剤の含量を下げることができる。
【００４５】
本発明に好適な酸化アンチモンは、平均粒径が０．１ないし１．０μｍである。酸化アンチモンの粒径が０．１μｍ未満であると分散性が不良になる。反面、酸化アンチモンの粒径が１．０μｍを超えると繊維表面に多数の突起が形成されるため、繊維表面の滑らかさが低下するだけでなく櫛通り性も不良になる。
【００４６】
一般に、難燃性の上昇効果を得るための三酸化アンチモンは、通常樹脂１００重量部に対して５ないし２０重量部程度に用いられることが知られている。しかしながら、前記のように、かつら用原糸に三酸化アンチモンを大量に添加する場合、かつら用原糸から要求される鮮明な色相を得ることができない。本発明では、酸化アンチモンをＰＣＴ系樹脂１００重量部に対して０．０５ないし１重量部で用いる。酸化アンチモンの量が０．０５重量部未満であると難燃効果が不足であり、１重量部を超えると鮮明な色相の人工毛髪を得ることができない。好ましくは０．１ないし０．９重量部、より好ましくは０．２ないし０．７重量部で適用される。
【００４７】
（Ｄ）つや消し剤
本発明では、ＰＣＴ糸の光沢を人毛の光沢の水準に低下させるためにつや消し剤を添加する。一般に、つや消し剤としては、二酸化珪素、タルク、二酸化チタン、カオリンなどが用いられ、好ましくは二酸化珪素、タルクまたはこれらの混合物が用いることができる。より好ましくは、つや消し効果が卓越で鮮明な色相を得ることのできる二酸化珪素である。
【００４８】
前記つや消し剤は、０．０１〜１．０μｍの範囲の平均粒径を有するのが好適である。粒径が０．０１μｍ未満の場合、コンパウンディング工程において凝集を起こして、紡糸、延伸工程で糸切の発生が増加する。これに対し、粒径が１．０μｍを超える場合、繊維表面に多数の突起が形成されるため、人工毛髪に適用するには好適ではない。
【００４９】
前記つや消し剤は、ＰＣＴ樹脂１００重量部に対して０．０５ないし２重量部で適用される。もしつや消し剤を０．０５重量部未満で用いる場合、つや消し効果が不足であり、２重量部を超える場合、着色された人工毛髪の色相を濁らせて鮮明で美しい色相の糸を得ることができない。また、紡糸、延伸過程において断糸発生が増加して表面に突起が発生し、くしけずりの際に絡まり現象が増加して人造毛髪用繊維として不適合となる。前記つや消し剤は、ＰＣＴ樹脂１００重量部に対して好ましくは０．０５ないし１重量部、より好ましくは０．０７ないし０．６重量部である。
【００５０】
本発明では、更に、前記構成要素の以外にも必要に応じて、熱安定剤、光安定剤、紫外線安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、染料、可塑剤、滑剤、難燃剤、難燃補助剤、無機充填剤などの通常の添加剤を含ませても良い。前記添加剤は、単独で適用したり２種以上混合して適用することができる。前記難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤などを用いることができる。
【００５１】
本発明は、前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法を提供する。前記製造方法は、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン、及びつや消し剤を混合した組成物を押出してペレット状に製造し、該ペレットを溶融紡糸する段階を含んでなる。
【００５２】
具体例では、前記組成物は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂１００重量部、高分子型臭素系難燃剤１５〜４０重量部、酸化アンチモン０．０５〜１重量部、及びつや消し剤０．０５〜２重量部を含む。
【００５３】
本発明で基礎樹脂として用いられるＰＣＴ樹脂は、溶融流れ性が速いため、難燃剤と溶融混合する前及び溶融紡糸の前に、十分に乾燥して水分を除去するのが好ましい。
【００５４】
好ましい具体例では、本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン、及びつや消し剤を混合した組成物を押出してペレット状に製造し；該ペレットを水分率５００ｐｐｍ以下になるように乾燥させ；及び前記乾燥されたペレットを溶融紡糸する段階により製造される。
【００５５】
更に、より好ましくは、前記混合した組成物を押出してペレット状に製造する前に乾燥する段階を含ませることができる。前記乾燥段階は、通常窒素雰囲気下で８０〜１８０℃、好ましくは９５〜１５０℃で３ないし１０時間、好ましくは４ないし８時間乾燥する。乾燥が十分ではないと紡糸工程において糸切の発生が増加する。
【００５６】
前記乾燥された混合組成物は、通常の方法で押出してペレット形態に製造する。押出機としては二軸押出機が好ましく適用される。
【００５７】
前記押出されたペレットは、溶融紡糸前に乾燥する段階を更に含ませることができる。前記乾燥段階は、通常窒素雰囲気下で８０〜１８０℃、好ましくは９５〜１５０℃で３ないし１０時間、好ましくは４ないし８時間乾燥して水分率５００ｐｐｍ以下、好ましくは水分率が０〜１００ｐｐｍになるようにする。
【００５８】
前記のように乾燥段階を経たペレットは、通常の方法で溶融紡糸することができる。ある具体例では、押出機の先端部にノズルが装着された押出機に投入して未延伸糸を製造する。紡糸口金の形態は特別な制限がなく、例えば、ピーナッツ形、星形、楕円形、中空楕円形などが用いることができる。紡糸温度は、押出機のシリンダーの温度を２００〜３５０℃にする。
【００５９】
更に、前記未延伸糸は、延伸装置で２〜５倍の延伸比で延伸する段階を含ませることができる。延伸装置は通常加熱ドラム延伸装置を用いることができるが、必ずこれに限定されるのではない。
【００６０】
更に、前記延伸された延伸糸は、１５０〜２８０℃の範囲で加熱された熱処理装置で熱処理する段階を含ませることができる。前記熱処理方法及び熱処理装置は通常の方法及び装置を適用することができ、本発明が属する分野の通常の知識を有する者により容易に実施することができる。
【００６１】
前記のように熱処理して得られた本発明のポリエステル系人工毛髪繊維は、３０〜１００デニールの繊度を有する。
【００６２】
本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、１２０〜２４０℃の美容熱機構（ヘアアイロン）でも変形がほとんどなくて耐熱性が優れ、難燃性が非常に優れるだけでなく、ドリップ性もほとんどなく、人毛に近い光沢を有し、また色相が鮮明であって、かつらとして用いるに非常に好適である。
【００６３】
本発明は、前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維を用いたかつらを提供する。
【００６４】
前記かつらは、通常の方法で製造することができ、本発明が属する分野の通常の知識を有する者により容易に製造することができる。
【００６５】
本発明は、下記の実施例によりより一層理解することができ、下記の実施例は本発明の具体的な例示目的のためであり、添付の特許請求の範囲により限定される保護範囲を制限しようとするものではない。
【実施例】
【００６６】
下記実施例及び比較例で用いられた各成分の仕様は次の通りである。
【００６７】
（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂０．７７ｄｌ／ｇの固有粘度を有するイーストマンケミカル社のＰＣＴ２１３９４製品を用いた。
【００６８】
（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤
（Ｂ１）数平均分子量が３０，０００の阪本薬品社のＴ２００００製品を用いた。
【００６９】
（Ｂ２）数平均分子量が４０，０００の東都化成社のＹＰＢ４３Ｃ製品を用いた。
【００７０】
（Ｃ）酸化アンチモン
日星アンチモン社で製造した三酸化アンチモンのＡＮＴＩＳ−Ｐを用いた。
【００７１】
（Ｄ）つや消し剤
デグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）社で製造した二酸化珪素のＡＣＥＭＡＴＴ８２０を用いた。
【００７２】
実施例１〜４
前記各構成成分を下記表に記載したような含量で混合した。これを窒素雰囲気下で１３０℃で６時間乾燥した後、ツインスクリューコンパウンダーに投入してペレットを製造した。該ペレットを紡糸直前に、窒素雰囲気下で１３０℃で６時間乾燥して水分率を５００ｐｐｍ以下にし、押出機の先端部にノズルが付着された押出機に投入して１６０ホールのノズルを用いて溶融紡糸して、２００デニールの未延伸糸を製造した。紡糸温度は、押出機のシリンダー部の温度を３００℃にした。製造された未延伸糸は、加熱ドラム延伸装置で４倍延伸して延伸糸を作った。該延伸糸を２５０℃に加熱された熱処理装置で熱処理して３０〜１００デニールの人工毛髪用繊維を製造した。
【００７３】
比較例１
高分子型臭素系難燃剤の含量を４５重量部に変更したことを除いては前記実施例１と同様に行った。
【００７４】
比較例２
高分子型臭素系難燃剤の含量を１０重量部に変更したことを除いては前記実施例１と同様に行った。
【００７５】
＊物性測定方法
（１）耐熱性：
延伸された糸１６０本を１０本束ねて集束した後、集束された糸を手でつかんで２３０℃に加熱した特殊に製作した家庭用電気ヘアアイロン（Ｒｅｃｃａ製品）間に挟み、１０秒間加熱して収縮による繊維の変更状態、融着による変形などを肉眼で判定した。熱処理後に変形がなければ耐熱性良好と判定し、変形が発生したら不良と判定した（二重○：全然変形がない、○：軽微な収縮変形があるが外見は損傷させない水準である、△：収縮変形が発生して外見が損傷される、×：収縮変形及び融着が発生する）。
【００７６】
（２）難燃性：
糸１６０本を１５ｃｍ切った後、火炎長さを２ｃｍに調整した火炎を５秒間接触させた。その後、火炎を除去して消火される時間を測定して判定した（二重○：消炎所要時間１秒以内、○：消炎所要時間３秒以内、△：消炎所要時間５秒以内、×：消炎所要時間６秒以上）。
【００７７】
（３）ドリップ性：
繊維束に炎を接触させて引火される過程において溶融樹脂がドリップされる現象を測定した。ドリップ性は、ドリップされる溶融樹脂のドリップ個数を測定した。糸１６０本で集束した繊維束を垂直に垂れてから３０ｍｍを近づけて１００ｍｍ焼させながらドリップ回数を測定した（二重○：ドリップ数０、○：ドリップ数１〜２、△：ドリップ数３〜４、×：ドリップ数４回超過）。
【００７８】
（４）光沢：
集束された糸束８０，０００デニール（１６０ホール×５０デニール×１０本）の人工毛髪を１０ｃｍの長さに切って太陽光下で肉眼で光沢を評価した（二重○：人毛に近い光沢、○：人毛より強い光沢、△：人毛より少ない光沢、×：光沢が人毛より少なく濁色である）。
【００７９】
（５）色相の鮮明性：
集束された糸束８０，０００デニール（１６０ホール×５０デニール×１０本）の人工毛髪を１０ｃｍの長さに切って太陽光下で肉眼で鮮明性を評価した。鮮明性の判定は１ないし４段階に分けて評価した（二重○：最も鮮明、○：鮮明、△：若干鮮明でない、×：濁る）。
【００８０】
（６）工程性：
紡糸工程において５時間間の糸切発生回数を測定して判定した（二重○：糸切発生０回、○：糸切発生１回、△：糸切発生２〜３回、×：糸切発生４回以上）。
【００８１】
【表１】
【００８２】
前記表１の結果から、用いられた高分子型臭素系難燃剤の含量が多すぎる比較例１は、耐熱性、強度及び伸度が低下していることが確認できた。かつ、紡糸時に糸切現象が増加したことも分かる。また、高分子型臭素系難燃剤の含量を少なく用いた比較例２は、難燃性及び耐ドリップ性が低下していることが分かる。
【００８３】
実施例５〜７：三酸化アンチモンの添加量による実験
高分子型臭素系難燃剤を３０重量部用い、三酸化アンチモンの含量を変更したことを除いては前記実施例１と同様に遂行した。実験の結果は表２に表した。
【００８４】
比較例３
三酸化アンチモンの含量を０．０３重量部で用いたことを除いては前記実施例５と同様に行った。
【００８５】
比較例４
三酸化アンチモンの含量を１．５重量部で用いたことを除いては前記実施例５と同様に行った。
【００８６】
【表２】
【００８７】
前記表２から、酸化アンチモンの含量を少なく用いた比較例３は、難燃性、耐ドリップ性が低下し、酸化アンチモンを多く用いた比較例４は、光沢がよくなく、鮮明性が劣り、紡糸時に糸切が増加した。
【００８８】
実施例８〜１０：つや消し剤の添加量による実験
高分子型臭素系難燃剤を２５重量部で用い、つや消し剤の含量を変更したことを除いては前記実施例１と同様に遂行した。実験の結果は表３に表した。
【００８９】
比較例５
つや消し剤の含量を０．０３重量部で用いたことを除いては前記実施例８と同様に行った。
【００９０】
比較例６
つや消し剤の含量を３重量部で用いたことを除いては前記実施例８と同様に行った。
【００９１】
【表３】
【００９２】
前記表３から、つや消し剤の含量を少なく用いた比較例５は、難燃性、耐ドリップ性及び光沢が高すぎて、つや消し剤を多く用いた比較例６は、鮮明性が劣り、強度が低下した。また、紡糸工程で糸切が増加した。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維及びその製造方法に関するものである。より具体的に、本発明は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素（臭素）系難燃剤、酸化アンチモン及びつや消し剤を含んでなる難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かつら用繊維として主に用いられる人造毛髪は鮮明な色相、自然な光沢、軽さ、耐熱性、柔らかい触感、柔軟性、カール形成性、カール保持性及び難燃性が必須的に要求される。ここで難燃性とは、自己消火性と溶融ポリマーの耐ドリップ性とで説明される。耐熱性とは、ヘアアイロンでカール形態を形成させることができる温度で収縮変形または熱融着による繊維形態の変形無しに耐えることができる温度である。耐熱性と難燃性とは、人毛機能を代替する人工毛髪繊維が備えるべきの最も重要な特性である。従来にはかつら用繊維としてＰＶＣ繊維とモダクリル繊維が用いられてきた。しかしながら、これら繊維は難燃性は非常に優れているが軟化温度が低くて耐熱性が不足するという短所があり、耐熱性が要求される用途としては使用が制限されるという問題がある。
【０００３】
前記の短所を解決するため、熱変形温度が比較的高い樹脂を主成分とするポリエステル系人工毛髪が開発されたことがある。前記ポリエステル系人工毛髪としてＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴなどの樹脂が用いられるが、これらポリエステル樹脂は、耐熱性は比較的優れるが、易燃焼性樹脂なので人工毛髪として用いるためには難燃性を付与すべきである。これらポリエステル樹脂を難燃化して人工毛髪として用いる公知技術は多数公開されている。
【０００４】
本発明者らは、すでに大韓民国特許第７１４８２号及び第５７７５８４号（特許文献１、２）で、ＰＥＴ樹脂と高分子型臭素難燃剤とからなる難燃人工毛髪製造技術に関して公開したことがある。
【０００５】
また、国際公開第ＷＯ２００５／０１０２４７号（特許文献３）には、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ樹脂１００重量部に対して分子量２０，０００ないし８０，０００の臭素難燃剤５〜３０重量％からなる人工毛髪に関する内容が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】大韓民国特許第７１４８２号明細書
【特許文献２】大韓民国特許第５７７５８４号明細書
【特許文献３】国際公開第ＷＯ２００５／０１０２４７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記公開された難燃人工毛髪の場合、樹脂自体の溶融温度が２２０〜２６０℃で、難燃剤の軟化温度が１９０℃前後なので、前記難燃剤を配合してなされるポリエステル人工毛髪の耐熱温度が人毛の耐熱温度より低いという問題があるのである。即ち、このような人工毛髪を、カールを伸ばしたりカールを作るヘアアイロンという機器で加工する場合、繊維変形または融着を発生させ、人工毛髪の外見が酷く損傷されるという問題があるのである。また、美容室で用いられるストーブ形ヘアアイロンを用いる場合、その装置の加熱温度が２３０℃前後なので、最大２００℃まで耐えることのできる従来の人工毛髪を用いると、カール形成の際に繊維収縮変形または融着による問題が発生して、かつら製品としては使用が制限される。
【０００８】
そこで、本発明者は前記のような問題を解決するため、基礎樹脂としてポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂を用い、これに高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン及びつや消し剤を特定含量で適用することにより、鮮明な色相、カール形成性、カール保持性及びカール弾力性が優れ、軽く、絡まりの発生が少なく、人毛に近い物性などかつら糸として要求される基本的な特性はもちろん、人毛水準の難燃性と耐熱性とを備えた難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維及びその製造方法を開発することに至る。
【０００９】
本発明の目的は、耐熱性が優れるポリエステル系人工毛髪繊維を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、難燃剤を少量用いるながらも優れる難燃性及び耐ドリップ性を有するポリエステル系人工毛髪繊維を提供することにある。
【００１１】
本発明のまた他の目的は、光沢性、鮮明な色相、カール形成性、カール保持性、カール弾力性が優れ、軽く、絡まりの発生が少なく、人毛に近い物性などかつら糸として要求される基本的は特性が優れるポリエステル系人工毛髪繊維を提供することにある。
【００１２】
本発明のまた他の目的は、既存の人工毛髪に比べて耐熱性が１０℃以上高くて、人毛と混合して用いる時に人毛の最高こて温度まで耐えることができるかつらを提供することにある。
【００１３】
本発明のまた他の目的は、紡糸時に糸切現象が発生しないポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の上記及びその他の目的は、下記で説明される本発明によって全て達成できる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維を提供する。前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂１００重量部；（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤１５ないし４０重量部；（Ｃ）酸化アンチモン０．０５ないし１重量部；及び（Ｄ）つや消し剤０．０５ないし２重量部を含んでなる。
【００１６】
ある具体例では、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂（Ａ）は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、またはシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとシクロヘキサンジメチレンイソフタレートとが共重合されたポリマーである。また、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂（Ａ）は常温で０．７〜１．１ｄｌ／ｇの固有粘度（Ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ：ＩＶ）を有する。
【００１７】
前記高分子型臭素系難燃剤（Ｂ）は、１０，０００〜６０，０００の範囲の数平均分子量を有する。
【００１８】
本発明の好ましい具体例では、前記酸化アンチモン（Ｃ）は、三酸化アンチモンである。前記三酸化アンチモンは０．１〜１．０μｍの平均粒径を有する。
【００１９】
また、前記つや消し剤（Ｄ）は、二酸化珪素、タルクまたはこれらの混合物が用いることができる。前記つや消し剤（Ｄ）は、０．０１〜１．０μｍの範囲の平均粒径を有するのが好ましい。
【００２０】
更に、本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、熱安定剤、光安定剤、紫外線安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、染料、可塑剤、滑剤、難燃剤、難燃補助剤及び無機充填剤などの通常の添加剤を含んでも良い。
【００２１】
本発明のある具体例では、前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は繊度が３０〜１００デニールである。
【００２２】
本発明は、前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維を用いたかつらを提供する。
【００２３】
本発明は、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法を提供する。
【００２４】
前記製造方法は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン、及びつや消し剤を混合した組成物を押出してペレット状に製造し；該ペレットを水分率５００ｐｐｍ以下になるように乾燥させ；及び前記乾燥されたペレットを溶融紡糸する；段階を含んでなる。
【００２５】
具体例では、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂１００重量部に、高分子型臭素系難燃剤１５〜４０重量部、酸化アンチモン０．０５〜１重量部、及びつや消し剤０．０５〜２重量部で用いられる。
【００２６】
更に、前記混合した組成物を押出してペレット状に製造する前に、乾燥する段階を含んでも良い。
【００２７】
ある具体例において、更に、本発明の製造方法は前記溶融紡糸した後、２〜５倍の延伸比で延伸する段階を含んでも良い。
【００２８】
また、更に、前記延伸された延伸糸を１５０〜２８０℃の範囲に加熱された熱処理装置で熱処理する段階を含んでも良い。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、鮮明な色相、カール形成性、カール保持性、及びカール弾力性が優れ、軽く、絡まりの発生が少なく、人毛に近い物性などかつら糸として要求される基本的な特性はもちろん、人毛水準の難燃性と耐熱性とを備えるポリエステル系人工毛髪繊維を提供し、また既存の人工毛髪に比べて耐熱性が１０℃以上高くて、人毛と混合して使用する場合に人毛の最高こて温度まで耐えることができるかつらを提供する。また、本発明は、紡糸時に糸切現象が発生しないポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法を提供する発明の効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施の形態を説明する。
【００３１】
但し、本発明の単純な変形ないし変更は、この分野の通常の知識を有する者により容易に実施でき、このような変形や変更はすべて本発明の範囲に含まれる。
【００３２】
本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤、（Ｃ）酸化アンチモン及び（Ｄ）つや消し剤を含んでなる。
【００３３】
（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂
従来にはポリエステル系人工毛髪に用いられる基礎樹脂としてＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴなどの樹脂が用いられてきた。しかしながら、これら樹脂は耐熱性が劣るという問題点があった。したがって、本発明ではＰＣＴ系樹脂を基礎樹脂として用いる。本発明のＰＣＴ系樹脂は既存のＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ樹脂とは異なりに、分子構造内にシクロヘキサン環が存在するため、通常のポリエステルより高融点を表す。
【００３４】
本発明のポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂は、シクロアリファチックジオール（ｃｙｃｌｏａｌｉｐｈａｔｉｃ ｄｉｏｌ）と芳香族ジアシド（ａｒｏｍａｔｉｃ ｄｉａｃｉｄ）化合物から誘導されたものである。具体例では、テレフタル酸及び／またはその誘導体と１，４−シクロヘキサンジメタノールとを直接エステル化反応またはエステル交換反応をして縮重合した重合体を用いることができる。また他の具体例では、ジオール成分として、１，４−シクロヘキサンジメタノールを用い、ジアシド成分として、テレフタル酸及び／またはその誘導体を８０〜９９％、イソフタル酸及び／またはその誘導体を１〜２０％用いた共重合体を用いることができる。前記テレフタル酸誘導体としてはジメチルテレフタレートを用いることができる。前記イソフタル酸誘導体としてはジメチルイソフタレートを用いることができる。
【００３５】
本発明のポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂は、好ましくは、ｏ−クロロフェノール溶液中で常温（２５℃）で測定する時、固有粘度［η］が約０．７ないし１．１ｄｌ／ｇ、より好ましくは約０．７５ないし１．０ｄｌ／ｇである。固有粘度が０．７ｄｌ／ｇ未満または１．１ｄｌ／ｇを超える場合、難燃剤との均一な混合が難しく、これにより紡糸、延伸工程における糸切発生が増加することになる。
【００３６】
本発明の他の具体例では、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートを、ジエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトル、４−ヒドロキシベンゾ酸、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、低分子量脂肪族ポリエステルまたは脂肪族ポリアミドなどの共重合成分と共重合して用いることができる。
【００３７】
本発明のまた他の具体例では、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートを価格的側面を考慮して、通常のポリエステル樹脂のＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＴ樹脂などとブレンドしたり、または共重合して用いることができる。
【００３８】
（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤
前記臭素系難燃剤は、本発明のポリエステル系人工毛髪繊維において難燃剤として用いられる。一般に、臭素系難燃剤としては、ポリブロモスチレン系難燃剤、ポリジブロモスチレン共重合体難燃剤、フェノキシ末端カーボネートオリゴマー難燃剤、デカブロモジフェニルエタン難燃剤、デカブロモジフェニルオキサイド難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤などがある。
【００３９】
本発明では高分子型臭素系難燃剤が好ましく適用されることができ、より好ましくは臭素化エポキシ系難燃剤または臭素化フェノキシ系難燃剤が適用できる。前記臭素化エポキシ系難燃剤は下記化１の反復単位を有する：
【００４０】
【化１】
【００４１】
前記構造式において、ｎは重合度として１７〜１００の範囲である。
本発明の高分子型臭素系難燃剤は、好ましくは、１０，０００〜６０，０００の範囲の数平均分子量を有する。もし、数平均分子量が１０，０００未満である場合、耐ドリップ性が不良になり、数平均分子量が６０，０００を超える場合、ＰＣＴ系樹脂との均一な混合がなされなくなり、紡糸および延伸中に糸切が発生し、繊度が不均一になる傾向がある。よって、前記高分子型臭素系難燃剤はより好ましくは２０，０００〜６０，０００である。
【００４２】
他の具体例では、前記臭素化エポキシ系難燃剤と共にまたは代替してポリブロモスチレン系難燃剤及びポリジブロモスチレン共重合体難燃剤を用いることができる。
【００４３】
本発明において、前記高分子型臭素系難燃剤は、ＰＣＴ系樹脂１００重量部に対して１５ないし４０重量部、好ましくは１７ないし３５重量部、より好ましくは２０ないし３０重量部で用いることができる。１５重量部未満で用いる場合、十分な難燃性を得ることができなく、燃焼時にドリップ（ｄｒｉｐ）が発生することがある。また、４０重量部を超える場合、ＰＣＴ系樹脂との均一な混合がなされなくなり、繊維形成が不可能になる。
【００４４】
（Ｃ）酸化アンチモン
本発明の酸化アンチモンは難燃補助剤として用いられる。前記酸化アンチモンとしては、三酸化アンチモン、五酸化アンチモンなどがあり、好ましくは三酸化アンチモンである。前記三酸化アンチモンを適用する場合、難燃性と耐ドリップ性とを高めて、樹脂に配合される難燃剤の含量を下げることができる。
【００４５】
本発明に好適な酸化アンチモンは、平均粒径が０．１ないし１．０μｍである。酸化アンチモンの粒径が０．１μｍ未満であると分散性が不良になる。反面、酸化アンチモンの粒径が１．０μｍを超えると繊維表面に多数の突起が形成されるため、繊維表面の滑らかさが低下するだけでなく櫛通り性も不良になる。
【００４６】
一般に、難燃性の上昇効果を得るための三酸化アンチモンは、通常樹脂１００重量部に対して５ないし２０重量部程度に用いられることが知られている。しかしながら、前記のように、かつら用原糸に三酸化アンチモンを大量に添加する場合、かつら用原糸から要求される鮮明な色相を得ることができない。本発明では、酸化アンチモンをＰＣＴ系樹脂１００重量部に対して０．０５ないし１重量部で用いる。酸化アンチモンの量が０．０５重量部未満であると難燃効果が不足であり、１重量部を超えると鮮明な色相の人工毛髪を得ることができない。好ましくは０．１ないし０．９重量部、より好ましくは０．２ないし０．７重量部で適用される。
【００４７】
（Ｄ）つや消し剤
本発明では、ＰＣＴ糸の光沢を人毛の光沢の水準に低下させるためにつや消し剤を添加する。一般に、つや消し剤としては、二酸化珪素、タルク、二酸化チタン、カオリンなどが用いられ、好ましくは二酸化珪素、タルクまたはこれらの混合物が用いることができる。より好ましくは、つや消し効果が卓越で鮮明な色相を得ることのできる二酸化珪素である。
【００４８】
前記つや消し剤は、０．０１〜１．０μｍの範囲の平均粒径を有するのが好適である。粒径が０．０１μｍ未満の場合、コンパウンディング工程において凝集を起こして、紡糸、延伸工程で糸切の発生が増加する。これに対し、粒径が１．０μｍを超える場合、繊維表面に多数の突起が形成されるため、人工毛髪に適用するには好適ではない。
【００４９】
前記つや消し剤は、ＰＣＴ樹脂１００重量部に対して０．０５ないし２重量部で適用される。もしつや消し剤を０．０５重量部未満で用いる場合、つや消し効果が不足であり、２重量部を超える場合、着色された人工毛髪の色相を濁らせて鮮明で美しい色相の糸を得ることができない。また、紡糸、延伸過程において断糸発生が増加して表面に突起が発生し、くしけずりの際に絡まり現象が増加して人造毛髪用繊維として不適合となる。前記つや消し剤は、ＰＣＴ樹脂１００重量部に対して好ましくは０．０５ないし１重量部、より好ましくは０．０７ないし０．６重量部である。
【００５０】
本発明では、更に、前記構成要素の以外にも必要に応じて、熱安定剤、光安定剤、紫外線安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、染料、可塑剤、滑剤、難燃剤、難燃補助剤、無機充填剤などの通常の添加剤を含ませても良い。前記添加剤は、単独で適用したり２種以上混合して適用することができる。前記難燃剤としては、ハロゲン系難燃剤、リン系難燃剤などを用いることができる。
【００５１】
本発明は、前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法を提供する。前記製造方法は、前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン、及びつや消し剤を混合した組成物を押出してペレット状に製造し、該ペレットを溶融紡糸する段階を含んでなる。
【００５２】
具体例では、前記組成物は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂１００重量部、高分子型臭素系難燃剤１５〜４０重量部、酸化アンチモン０．０５〜１重量部、及びつや消し剤０．０５〜２重量部を含む。
【００５３】
本発明で基礎樹脂として用いられるＰＣＴ樹脂は、溶融流れ性が速いため、難燃剤と溶融混合する前及び溶融紡糸の前に、十分に乾燥して水分を除去するのが好ましい。
【００５４】
好ましい具体例では、本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン、及びつや消し剤を混合した組成物を押出してペレット状に製造し；該ペレットを水分率５００ｐｐｍ以下になるように乾燥させ；及び前記乾燥されたペレットを溶融紡糸する段階により製造される。
【００５５】
更に、より好ましくは、前記混合した組成物を押出してペレット状に製造する前に乾燥する段階を含ませることができる。前記乾燥段階は、通常窒素雰囲気下で８０〜１８０℃、好ましくは９５〜１５０℃で３ないし１０時間、好ましくは４ないし８時間乾燥する。乾燥が十分ではないと紡糸工程において糸切の発生が増加する。
【００５６】
前記乾燥された混合組成物は、通常の方法で押出してペレット形態に製造する。押出機としては二軸押出機が好ましく適用される。
【００５７】
前記押出されたペレットは、溶融紡糸前に乾燥する段階を更に含ませることができる。前記乾燥段階は、通常窒素雰囲気下で８０〜１８０℃、好ましくは９５〜１５０℃で３ないし１０時間、好ましくは４ないし８時間乾燥して水分率５００ｐｐｍ以下、好ましくは水分率が０〜１００ｐｐｍになるようにする。
【００５８】
前記のように乾燥段階を経たペレットは、通常の方法で溶融紡糸することができる。ある具体例では、押出機の先端部にノズルが装着された押出機に投入して未延伸糸を製造する。紡糸口金の形態は特別な制限がなく、例えば、ピーナッツ形、星形、楕円形、中空楕円形などが用いることができる。紡糸温度は、押出機のシリンダーの温度を２００〜３５０℃にする。
【００５９】
更に、前記未延伸糸は、延伸装置で２〜５倍の延伸比で延伸する段階を含ませることができる。延伸装置は通常加熱ドラム延伸装置を用いることができるが、必ずこれに限定されるのではない。
【００６０】
更に、前記延伸された延伸糸は、１５０〜２８０℃の範囲で加熱された熱処理装置で熱処理する段階を含ませることができる。前記熱処理方法及び熱処理装置は通常の方法及び装置を適用することができ、本発明が属する分野の通常の知識を有する者により容易に実施することができる。
【００６１】
前記のように熱処理して得られた本発明のポリエステル系人工毛髪繊維は、３０〜１００デニールの繊度を有する。
【００６２】
本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維は、１２０〜２４０℃の美容熱機構（ヘアアイロン）でも変形がほとんどなくて耐熱性が優れ、難燃性が非常に優れるだけでなく、ドリップ性もほとんどなく、人毛に近い光沢を有し、また色相が鮮明であって、かつらとして用いるに非常に好適である。
【００６３】
本発明は、前記難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維を用いたかつらを提供する。
【００６４】
前記かつらは、通常の方法で製造することができ、本発明が属する分野の通常の知識を有する者により容易に製造することができる。
【００６５】
本発明は、下記の実施例によりより一層理解することができ、下記の実施例は本発明の具体的な例示目的のためであり、添付の特許請求の範囲により限定される保護範囲を制限しようとするものではない。
【実施例】
【００６６】
下記実施例及び比較例で用いられた各成分の仕様は次の通りである。
【００６７】
（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂０．７７ｄｌ／ｇの固有粘度を有するイーストマンケミカル社のＰＣＴ２１３９４製品を用いた。
【００６８】
（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤
（Ｂ１）数平均分子量が３０，０００の阪本薬品社のＴ２００００製品を用いた。
【００６９】
（Ｂ２）数平均分子量が４０，０００の東都化成社のＹＰＢ４３Ｃ製品を用いた。
【００７０】
（Ｃ）酸化アンチモン
日星アンチモン社で製造した三酸化アンチモンのＡＮＴＩＳ−Ｐを用いた。
【００７１】
（Ｄ）つや消し剤
デグサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）社で製造した二酸化珪素のＡＣＥＭＡＴＴ８２０を用いた。
【００７２】
実施例１〜４
前記各構成成分を下記表に記載したような含量で混合した。これを窒素雰囲気下で１３０℃で６時間乾燥した後、ツインスクリューコンパウンダーに投入してペレットを製造した。該ペレットを紡糸直前に、窒素雰囲気下で１３０℃で６時間乾燥して水分率を５００ｐｐｍ以下にし、押出機の先端部にノズルが付着された押出機に投入して１６０ホールのノズルを用いて溶融紡糸して、２００デニールの未延伸糸を製造した。紡糸温度は、押出機のシリンダー部の温度を３００℃にした。製造された未延伸糸は、加熱ドラム延伸装置で４倍延伸して延伸糸を作った。該延伸糸を２５０℃に加熱された熱処理装置で熱処理して３０〜１００デニールの人工毛髪用繊維を製造した。
【００７３】
比較例１
高分子型臭素系難燃剤の含量を４５重量部に変更したことを除いては前記実施例１と同様に行った。
【００７４】
比較例２
高分子型臭素系難燃剤の含量を１０重量部に変更したことを除いては前記実施例１と同様に行った。
【００７５】
＊物性測定方法
（１）耐熱性：
延伸された糸１６０本を１０本束ねて集束した後、集束された糸を手でつかんで２３０℃に加熱した特殊に製作した家庭用電気ヘアアイロン（Ｒｅｃｃａ製品）間に挟み、１０秒間加熱して収縮による繊維の変更状態、融着による変形などを肉眼で判定した。熱処理後に変形がなければ耐熱性良好と判定し、変形が発生したら不良と判定した（二重○：全然変形がない、○：軽微な収縮変形があるが外見は損傷させない水準である、△：収縮変形が発生して外見が損傷される、×：収縮変形及び融着が発生する）。
【００７６】
（２）難燃性：
糸１６０本を１５ｃｍ切った後、火炎長さを２ｃｍに調整した火炎を５秒間接触させた。その後、火炎を除去して消火される時間を測定して判定した（二重○：消炎所要時間１秒以内、○：消炎所要時間３秒以内、△：消炎所要時間５秒以内、×：消炎所要時間６秒以上）。
【００７７】
（３）ドリップ性：
繊維束に炎を接触させて引火される過程において溶融樹脂がドリップされる現象を測定した。ドリップ性は、ドリップされる溶融樹脂のドリップ個数を測定した。糸１６０本で集束した繊維束を垂直に垂れてから３０ｍｍを近づけて１００ｍｍ焼させながらドリップ回数を測定した（二重○：ドリップ数０、○：ドリップ数１〜２、△：ドリップ数３〜４、×：ドリップ数４回超過）。
【００７８】
（４）光沢：
集束された糸束８０，０００デニール（１６０ホール×５０デニール×１０本）の人工毛髪を１０ｃｍの長さに切って太陽光下で肉眼で光沢を評価した（二重○：人毛に近い光沢、○：人毛より強い光沢、△：人毛より少ない光沢、×：光沢が人毛より少なく濁色である）。
【００７９】
（５）色相の鮮明性：
集束された糸束８０，０００デニール（１６０ホール×５０デニール×１０本）の人工毛髪を１０ｃｍの長さに切って太陽光下で肉眼で鮮明性を評価した。鮮明性の判定は１ないし４段階に分けて評価した（二重○：最も鮮明、○：鮮明、△：若干鮮明でない、×：濁る）。
【００８０】
（６）工程性：
紡糸工程において５時間間の糸切発生回数を測定して判定した（二重○：糸切発生０回、○：糸切発生１回、△：糸切発生２〜３回、×：糸切発生４回以上）。
【００８１】
【表１】
【００８２】
前記表１の結果から、用いられた高分子型臭素系難燃剤の含量が多すぎる比較例１は、耐熱性、強度及び伸度が低下していることが確認できた。かつ、紡糸時に糸切現象が増加したことも分かる。また、高分子型臭素系難燃剤の含量を少なく用いた比較例２は、難燃性及び耐ドリップ性が低下していることが分かる。
【００８３】
実施例５〜７：三酸化アンチモンの添加量による実験
高分子型臭素系難燃剤を３０重量部用い、三酸化アンチモンの含量を変更したことを除いては前記実施例１と同様に遂行した。実験の結果は表２に表した。
【００８４】
比較例３
三酸化アンチモンの含量を０．０３重量部で用いたことを除いては前記実施例５と同様に行った。
【００８５】
比較例４
三酸化アンチモンの含量を１．５重量部で用いたことを除いては前記実施例５と同様に行った。
【００８６】
【表２】
【００８７】
前記表２から、酸化アンチモンの含量を少なく用いた比較例３は、難燃性、耐ドリップ性が低下し、酸化アンチモンを多く用いた比較例４は、光沢がよくなく、鮮明性が劣り、紡糸時に糸切が増加した。
【００８８】
実施例８〜１０：つや消し剤の添加量による実験
高分子型臭素系難燃剤を２５重量部で用い、つや消し剤の含量を変更したことを除いては前記実施例１と同様に遂行した。実験の結果は表３に表した。
【００８９】
比較例５
つや消し剤の含量を０．０３重量部で用いたことを除いては前記実施例８と同様に行った。
【００９０】
比較例６
つや消し剤の含量を３重量部で用いたことを除いては前記実施例８と同様に行った。
【００９１】
【表３】
【００９２】
前記表３から、つや消し剤の含量を少なく用いた比較例５は、難燃性、耐ドリップ性及び光沢が高すぎて、つや消し剤を多く用いた比較例６は、鮮明性が劣り、強度が低下した。また、紡糸工程で糸切が増加した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂１００重量部と、
（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤１５ないし４０重量部と、
（Ｃ）酸化アンチモン０．０５ないし１重量部と、及び
（Ｄ）つや消し剤０．０５ないし２重量部とを
含んでなることを特徴とする、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項２】
前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂（Ａ）は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、またはシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとシクロヘキサンジメチレンイソフタレートとが共重合されたポリマーであり、常温で０．７〜１．１ｄｌ／ｇの固有粘度（ＩＶ）を有することを特徴とする、請求項１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項３】
前記高分子型臭素系難燃剤（Ｂ）は、下記化１の反復単位を有し、１０，０００〜６０，０００の範囲の数平均分子量を有することを特徴とする、請求項１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維：
【化１】
前記構造式において、ｎは重合度として１７〜１００の範囲である。
【請求項４】
前記酸化アンチモン（Ｃ）は、三酸化アンチモンであることを特徴とする、請求項１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項５】
前記三酸化アンチモンは、０．１〜１．０μｍの平均粒径を有することを特徴とする、請求項４に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項６】
前記つや消し剤（Ｄ）は、二酸化珪素、タルクまたはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項７】
前記つや消し剤（Ｄ）は、０．０１〜１．０μｍの範囲の平均粒径を有することを特徴とする、請求項６に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項８】
更に、熱安定剤、光安定剤、紫外線安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、染料、可塑剤、滑剤、難燃剤、難燃補助剤及び無機充填剤よりなる群から選択された一つ以上の添加剤を含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項９】
繊度が３０〜１００デニールであることを特徴とする、請求項８に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項１０】
請求項９に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維を用いたかつら。
【請求項１１】
ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン、及びつや消し剤を混合した組成物を押出してペレット状に製造し、前記ペレットを水分率５００ｐｐｍ以下になるように乾燥させ、及び前記乾燥されたペレットを溶融紡糸する段階を含んでなることを特徴とする、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１２】
前記組成物は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂１００重量部、高分子型臭素系難燃剤１５〜４０重量部、酸化アンチモン０．０５〜１重量部、及びつや消し剤０．０５〜２重量部を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１３】
更に、前記混合した組成物を押出してペレット状に製造する前に乾燥する段階を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１４】
更に、前記溶融紡糸した後、２〜５倍の延伸比で延伸する段階を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１５】
更に、前記延伸された延伸糸を１５０〜２８０℃の範囲に加熱された熱処理装置で熱処理する段階を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１】
（Ａ）ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂１００重量部と、
（Ｂ）高分子型臭素系難燃剤１５ないし４０重量部と、
（Ｃ）酸化アンチモン０．０５ないし１重量部と、及び
（Ｄ）つや消し剤０．０５ないし２重量部とを
含んでなることを特徴とする、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項２】
前記ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂（Ａ）は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、またはシクロヘキサンジメチレンテレフタレートとシクロヘキサンジメチレンイソフタレートとが共重合されたポリマーであり、常温で０．７〜１．１ｄｌ／ｇの固有粘度（ＩＶ）を有することを特徴とする、請求項１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項３】
前記高分子型臭素系難燃剤（Ｂ）は、下記化１の反復単位を有し、１０，０００〜６０，０００の範囲の数平均分子量を有することを特徴とする、請求項１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維：
【化１】
前記構造式において、ｎは重合度として１７〜１００の範囲である。
【請求項４】
前記酸化アンチモン（Ｃ）は、三酸化アンチモンであることを特徴とする、請求項１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項５】
前記三酸化アンチモンは、０．１〜１．０μｍの平均粒径を有することを特徴とする、請求項４に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項６】
前記つや消し剤（Ｄ）は、二酸化珪素、タルクまたはこれらの混合物であることを特徴とする、請求項１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項７】
前記つや消し剤（Ｄ）は、０．０１〜１．０μｍの範囲の平均粒径を有することを特徴とする、請求項６に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項８】
更に、熱安定剤、光安定剤、紫外線安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、帯電防止剤、顔料、染料、可塑剤、滑剤、難燃剤、難燃補助剤及び無機充填剤よりなる群から選択された一つ以上の添加剤を含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項９】
繊度が３０〜１００デニールであることを特徴とする、請求項８に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維。
【請求項１０】
請求項９に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維を用いたかつら。
【請求項１１】
ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系（ＰＣＴ）樹脂、高分子型臭素系難燃剤、酸化アンチモン、及びつや消し剤を混合した組成物を押出してペレット状に製造し、前記ペレットを水分率５００ｐｐｍ以下になるように乾燥させ、及び前記乾燥されたペレットを溶融紡糸する段階を含んでなることを特徴とする、難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１２】
前記組成物は、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート系樹脂１００重量部、高分子型臭素系難燃剤１５〜４０重量部、酸化アンチモン０．０５〜１重量部、及びつや消し剤０．０５〜２重量部を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１３】
更に、前記混合した組成物を押出してペレット状に製造する前に乾燥する段階を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１４】
更に、前記溶融紡糸した後、２〜５倍の延伸比で延伸する段階を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【請求項１５】
更に、前記延伸された延伸糸を１５０〜２８０℃の範囲に加熱された熱処理装置で熱処理する段階を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪繊維の製造方法。
【公開番号】特開２００９−１９７３７９（Ｐ２００９−１９７３７９Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４８３１２（Ｐ２００８−１４８３１２）
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（５０８１６９４３２）ウノ アンド カンパニー リミテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＯ ＆ ＣＯＭＰＡＮＹ ＬＴＤ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【出願人】（５０８１６９４３２）ウノ アンド カンパニー リミテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＵＮＯ ＆ ＣＯＭＰＡＮＹ ＬＴＤ．
【Ｆターム（参考）】
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