JP2007211355A - Polyester monofilament for artificial hair, and artificial hair - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規特性を有する人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントおよびこのポリエステルモノフィラメントを使用した人工毛髪に関するものである。さらに詳しくは、高い難燃性と優れた低ドリップ性を有し、且つ人工毛髪として十分な物理特性を持つポリエステルモノフィラメントおよび人工毛髪に関するものである。 The present invention relates to a polyester monofilament for artificial hair having novel properties and artificial hair using the polyester monofilament. More specifically, the present invention relates to a polyester monofilament and artificial hair having high flame retardancy and excellent low drip properties and sufficient physical properties as artificial hair.
ポリエステルモノフィラメントの素材樹脂であるポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂は、力学特性、加工性、価格等が汎用的であり、工業用織物や電材用途などに多く使用されている。また、近年では、ポリ乳酸が非石油系ポリエステル樹脂として上市され始めており、これらのポリエステル樹脂からなるポリエステルモノフィラメントの有用性は益々高まっている。 Polyester resins such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, and polybutylene terephthalate, which are raw materials for polyester monofilaments, are widely used in industrial textiles and electrical materials, because they have general mechanical properties, processability, and price. In recent years, polylactic acid has begun to be marketed as a non-petroleum polyester resin, and the usefulness of polyester monofilaments made of these polyester resins is increasing.
それに伴い、ポリエステルモノフィラメントには、火災予防の点で難燃特性が重要視されている。例えば、モノフィラメントをメッシュ基布に固定して、鬘やヘアーウィッグ、付け毛に使用される人工毛髪としては、従来、難燃性を付与させていないポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂製のモノフィラメントが使われてきたが、最近の人工毛髪はヘアドライヤーやホットカーラー等の高温環境下で使用されることが多いため、人工毛髪の難燃化が必要不可欠となってきている。 Accordingly, flame retardancy is important for polyester monofilaments in terms of fire prevention. For example, monofilaments made of polyester resin, polyamide resin, and polyolefin resin, which have not been imparted with flame retardancy, have conventionally been used as artificial hair used for fixing a monofilament to a mesh base fabric and used for wrinkles, hair wigs, and fur. Although artificial hair has been used in recent years, it is often used in a high-temperature environment such as a hair dryer or a hot curler.
難燃特性の付与技術は現在までに数多く提案さている。例えば、ポリオレフィン樹脂を難燃化する手法として、水酸化マグネシウムや尿素の添加により、有機ハロゲン化化合物を使用しない方法が提案されているが、この場合には物理特性が著しく低下するため、人工毛髪として実用に耐えられるものではなかった。 Many technologies for imparting flame retardancy have been proposed to date. For example, as a technique for making a polyolefin resin flame retardant, a method in which an organic halogenated compound is not used by adding magnesium hydroxide or urea has been proposed. It was not something that could withstand practical use.
他の難燃化樹脂として多くの提案がなされているものとして、ポリアミド樹脂があるが、ポリアミド樹脂製モノフィラメントから構成される人工毛髪は、耐薬品性や吸湿寸法安定性が悪いため、形態を固定したい当用途には適さない。 As another flame retardant resin, there are many proposals for polyamide resin, but artificial hair composed of monofilament made of polyamide resin has poor chemical resistance and hygroscopic dimensional stability, so the form is fixed. It is not suitable for the intended use.
一方、耐熱性や耐薬品性に優れる樹脂としてポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと表現する）が知られているが、ＰＰＳモノフィラメントを使用した人工毛髪は、耐久性に優れるものの、柔軟性に欠けるため、人工毛髪の風合いが得られないと共に、樹脂が高価でコストアップにつながるという問題があった。 On the other hand, polyphenylene sulfide (hereinafter referred to as PPS) is known as a resin excellent in heat resistance and chemical resistance. However, artificial hair using PPS monofilament has excellent durability but lacks flexibility. There is a problem that the texture of the hair cannot be obtained and the resin is expensive and leads to an increase in cost.
上記樹脂の他に、ポリエステル製の人工毛髪が採用されている。従来、ポリエステル繊維の耐燃性を向上させようとする試みは種々なされており、例えば、リン原子が環員子となっていて熱安定性の良好なリン化合物を共重合させる方法（例えば、特許文献１参照）、カルボキシホスフィン酸を共重合させる方法（例えば、特許文献２参照）、ポリアリレートを含むポリエステルにリン化合物を配合または共重合させる方法（例えば、特許文献３参照）などが提案されている。 In addition to the resin, artificial hair made of polyester is employed. Conventionally, various attempts have been made to improve the flame resistance of polyester fibers. For example, a method of copolymerizing a phosphorus compound having a phosphorus atom as a ring member and good thermal stability (for example, patent documents) 1), a method of copolymerizing carboxyphosphinic acid (for example, see Patent Document 2), a method of blending or copolymerizing a phosphorus compound with a polyester containing polyarylate (for example, see Patent Document 3), and the like. .
また、前記難燃化技術を人工毛髪に適用したものとしては、例えばリン化合物を共重合させたポリエステル繊維（例えば、特許文献４，５参照）が提案されているが、人工毛髪には高い耐燃性が要求されるため、これらの共重合ポリエステル繊維を人工毛髪に使用するには、その共重合量を多くしなければならず、その結果、ポリエステルの耐熱性が大幅に低下して溶融紡糸が困難になるばかりか、火炎が接近した場合に、着火・燃焼はしないが、溶融・ドリップするという別の問題が発生していた。 In addition, as an example of applying the flame retardant technology to artificial hair, polyester fibers obtained by copolymerizing a phosphorus compound (for example, see Patent Documents 4 and 5) have been proposed. Therefore, in order to use these copolymerized polyester fibers for artificial hair, the amount of copolymerization must be increased. As a result, the heat resistance of the polyester is greatly reduced, and melt spinning is not possible. Not only was it difficult, but when the flame approached, it did not ignite or burn, but another problem of melting and drip occurred.
一方、難燃剤を含有させる方法としては、ポリエステル繊維に、微粒子のハロゲン化シクロアルカン化合物を含有させる方法（例えば、特許文献６参照）、臭素原子含有アルキルシクロヘキサンを含有させる方法（例えば、特許文献７参照）などが提案されている。しかるに、このようなポリエステル繊維に難燃剤を含有させる方法では、充分な耐燃性を得るために、含有処理温度を１５０℃以上の高温にすることが必要であること、含有処理時間を長時間にする必要があること、あるいは大量の難燃剤を使用しなければならないことなどの問題があり、このために繊維物性の低下や生産性の低下、製造コストのアップなどの不具合を包含していた。 On the other hand, as a method of containing a flame retardant, a method of incorporating a fine halogenated cycloalkane compound into a polyester fiber (for example, see Patent Document 6), a method of incorporating a bromine atom-containing alkylcyclohexane (for example, Patent Document 7). Have been proposed). However, in the method of adding a flame retardant to such a polyester fiber, in order to obtain sufficient flame resistance, it is necessary to increase the content treatment temperature to 150 ° C. or higher, and to increase the content treatment time. There is a problem that it is necessary to use a large amount of a flame retardant or a problem such as a decrease in fiber properties, a decrease in productivity, and an increase in manufacturing cost.
このように、従来のポリエステル繊維の難燃性、耐熱性、強伸度などの繊維物性を維持すると共に、セット性、くし通りに優れた人工毛髪は、いまだ得られていないのが実状である。 Thus, while maintaining the fiber physical properties of conventional polyester fibers such as flame retardancy, heat resistance, and high elongation, artificial hair excellent in setability and combing properties has not been obtained yet. .
一般的な難燃性付与方法としては、有機ハロゲン化化合物または三酸化アンチモンを添加する方法が採用されている。しかしながら、これらの方法で難燃化された難燃性ポリエステルは、燃焼時に有害なハロゲン化ガスを発生するという問題があった。また、その燃焼挙動はドリップ（溶融滴下）型であるため、ドリップにより他の素材への付着し、特に人体へ付着した場合は火傷するという危険性もあった。 As a general method for imparting flame retardancy, a method of adding an organic halogenated compound or antimony trioxide is employed. However, the flame-retardant polyester flame-retarded by these methods has a problem of generating harmful halogenated gas during combustion. Further, since the combustion behavior is a drip (melting dripping) type, there is a risk that the material adheres to other materials due to the drip, especially when it adheres to the human body.
他の難燃特性付与方法としては、シリコーン化合物を添加することにより有害なガスを発生させずに難燃性を付与する試みがなされている。 As another flame retardant property imparting method, an attempt has been made to impart flame retardancy without adding harmful gas by adding a silicone compound.
このシリコーン系化合物とは１官能性のＲ３ＳｉＯ０．５（Ｍ単位）、２官能性のＲ２ＳｉＯ１．０（Ｄ単位）、３官能性のＲＳｉＯ１．５（Ｔ単位）、４官能性のＲＳｉＯ２．０（Ｑ単位）で示される単位のいずれかから構成されるものである。 This silicone compound is monofunctional R 3 SiO 0.5 (M unit), bifunctional R 2 SiO 1.0 (D unit), trifunctional RSiO 1.5 (T unit), 4 It is composed of any of the units represented by functional RSiO 2.0 (Q units).
これらのシリコーン系化合物を利用して難燃性を付与する例として、例えば、Ｍ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位から構成される一般的なシリコーン系化合物を熱可塑性重合体に混合した粉末状重合体混合物（例えば、特許文献８参照）が提案されているが、シリコーン系化合物単独では難燃性の効果が低いため、この特許文献の実施例に記載されているようにハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤を併用する必要があり、シリコーン系化合物単独では難燃性を十分に改善することが出来ていなかった。 As an example of imparting flame retardancy using these silicone compounds, for example, a powdery polymer in which a general silicone compound composed of M, D, T, and Q units is mixed with a thermoplastic polymer Mixtures (see, for example, Patent Document 8) have been proposed, but since the flame retardant effect is low with a silicone compound alone, as described in the Examples of this patent document, halogen-based flame retardants and phosphorus-based compounds are used. It is necessary to use a flame retardant together, and the flame retardance cannot be sufficiently improved with the silicone compound alone.
また、Ｔ単位を８０％以上含むシリコーン系化合物を熱可塑性非シリコーンポリマーに添加することにより難燃性を付与する溶融加工可能のポリマー組成物（例えば、特許文献９参照）が提案されているが、この場合の熱可塑性非シリコーン系ポリマーとシリコーン系化合物の配合比は１０：１以上１：３以下であり、シリコーン系化合物を多量に添加する必要があるため、力学特性の低下や加工性の低下、またコストアップにより汎用性が低下するという問題があった。 Further, although a melt-processable polymer composition that imparts flame retardancy by adding a silicone compound containing 80% or more of T units to a thermoplastic non-silicone polymer has been proposed (for example, see Patent Document 9). In this case, the blending ratio of the thermoplastic non-silicone polymer and the silicone compound is 10: 1 or more and 1: 3 or less, and it is necessary to add a large amount of the silicone compound. There has been a problem that versatility is reduced due to reduction and cost increase.
さらに、芳香環含有非シリコーン樹脂にＤ単位とＴ単位からなるシリコーン系化合物を添加し難燃性を付与する難燃性樹脂組成物（例えば、特許文献１０参照）が提案されているが、この場合には、同特許文献の実施例に記載されているように、芳香環含有率の高いポリカーボネートやポリスチレンでは効果があるものの、芳香環含有率の低い樹脂、例えばポリオレフィンやポリエステル系樹脂組成物に適用した場合には、満足な難燃特性やドリップ抑制の効果を発現することができないため、汎用性が低いという問題があり、現状の技術ではポリエステル系樹脂組成物の難燃特性やドリップの抑制、難燃剤添加による力学特性の低下、有毒ガスの発生、汎用性などの問題を解決するには至っていないのが実情である。
本発明の目的は、これまでにない優れた難燃特性と低ドリップ性を保持し、難燃特性を付与しない場合のモノフィラメントと比較して物理特性の低下が少なく、人工毛髪として十分な物理特性を持つ人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントおよびこのポリエステルモノフィラメントを使用した人工毛髪を提供することにある。 The object of the present invention is to maintain excellent flame retardant properties and low drip properties that have never been seen so far, and less physical property deterioration compared to monofilaments without imparting flame retardant properties, and sufficient physical properties as artificial hair It is to provide a polyester monofilament for artificial hair having the above and artificial hair using this polyester monofilament.
上記目的を達成するために本発明によれば、ポリエステル系樹脂組成物からなるモノフィラメントであって、前記樹脂組成物中にＲ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成されるシリコーン系化合物を含有してなり、前記シリコーン化合物のＲで示される有機基が芳香環を含み、且つこの芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対してモル比で８０％以上であり、シリコーン系化合物に含まれるシラノール基が重量比で２重量％以上１０重量％以下であり、前記ポリエステル系樹脂組成物とシリコーン系化合物の配合比が重量比で１００：０．１以上１００：１０未満であることを特徴とする人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントが提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a monofilament comprising a polyester-based resin composition, wherein R 3 SiO 0.5 , R 2 SiO 1.0 , RSiO 1.5 and A silicone compound composed of at least one of units represented by SiO 2.0 (R is an organic group), wherein the organic group represented by R of the silicone compound contains an aromatic ring, and The ring content is 80% or more by mole ratio with respect to all organic groups constituting the silicone compound, and the silanol group contained in the silicone compound is 2% by weight to 10% by weight, Polyester for artificial hair, wherein the compounding ratio of the polyester resin composition and the silicone compound is 100: 0.1 or more and less than 100: 10 by weight Roh filament is provided.
なお、本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントにおいては、
前記ポリエステル系樹脂がポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリ乳酸から選ばれた少なくとも１種を主成分とすること、
前記シリコーン系化合物の重量平均分子量が５００以上３０００００以下であること、および
前記シリコーン系化合物が、ＲＳｉＯ１．５の単位を含み、且つこのＲＳｉＯ１．５の含有量がモル比で８７．５％以上であること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
In the polyester monofilament for artificial hair of the present invention,
The polyester resin is mainly composed of at least one selected from polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polylactic acid,
Weight average molecular weight of the silicone compound is 500 or more 300000, and the silicone compound comprises units of RSiO 1.5, and 87.5% content of the RSiO 1.5 is the molar ratio It is mentioned as preferable conditions that it is above.
また、本発明の人工毛髪は、上記の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントからなることを特徴とし、なかでも上記の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントを複数本引き揃え、メッシュ基布に固定して使用される人工毛髪の場合に最良の効果を発現する。 Further, the artificial hair of the present invention is characterized by comprising the above-described polyester monofilament for artificial hair, and in particular, the artificial hair used by fixing a plurality of the above-mentioned polyester monofilaments for artificial hair and fixing them to a mesh base fabric In the case of the best effect.
本発明によれば、力学的な低下を抑えて高い難燃特性を有すると共に、ドリップ抑制効果に優れた人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントを得ることができ、さらには本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントを使用した人工毛髪は、従来品にない高い難燃特性と耐久性を両立することができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a polyester monofilament for artificial hair that has high flame retardancy while suppressing mechanical deterioration and is excellent in drip suppression effect, and further uses the polyester monofilament for artificial hair of the present invention. The artificial hair can achieve both high flame retardancy and durability that are not available in conventional products.
以下、本発明を具体的に説明する。 The present invention will be specifically described below.
本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントは、ポリエステル系樹脂からなるモノフィラメントであって、前記樹脂組成物中にＲ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成されるシリコーン系化合物を含有してなり、前記シリコーン化合物のＲで示される有機基が芳香環を含み、且つこの芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対してモル比で８０％以上であり、シリコーン系化合物に含まれるシラノール基が重量比で２重量％以上１０重量％以下であり、前記ポリエステル系樹脂組成物とシリコーン系化合物の配合比が重量比で１００：０．１以上１００：１０未満であることを特徴とするものである。 The polyester monofilament for artificial hair according to the present invention is a monofilament made of a polyester resin, and R 3 SiO 0.5 , R 2 SiO 1.0 , RSiO 1.5 and SiO 2.0 (in the resin composition). R comprises a silicone compound composed of at least one of units represented by organic group), the organic group represented by R of the silicone compound contains an aromatic ring, and the content of the aromatic ring is 80% or more in molar ratio with respect to all organic groups constituting the silicone compound, and 2% by weight or more and 10% by weight or less of the silanol groups contained in the silicone compound, the polyester resin composition And the silicone compound in a weight ratio of 100: 0.1 or more and less than 100: 10.
本発明でいうポリエステルモノフィラメント構成するポリエステル系樹脂とは、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体およびジオールまたはそのエステル形成誘導体から合成されるポリマー、およびポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−Ｄ−乳酸などの非石油系ポリエステル系化合物のことである。 The polyester-based resin constituting the polyester monofilament in the present invention is a polymer synthesized from dicarboxylic acid such as polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate or the like and an ester-forming derivative thereof and diol or an ester-forming derivative thereof, and poly-L- Non-petroleum polyester compounds such as lactic acid and poly-D-lactic acid.
本発明で使用するシリコーン系化合物は、Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５およびＳｉＯ２．０（Ｒは有機基）で示される単位の少なくともいずれかから構成されるシリコーン系化合物を含有してなり、前記Ｒで示される有機基が芳香環を含み、且つ該芳香環の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対してモル比で８０％以上であり、難燃特性、ドリップ抑制の観点から芳香環の含有量は好ましくは８５％以上、更に好ましくは９０％以上のものである。 The silicone compound used in the present invention is composed of at least one of units represented by R 3 SiO 0.5 , R 2 SiO 1.0 , RSiO 1.5 and SiO 2.0 (R is an organic group). The organic group represented by R contains an aromatic ring, and the content of the aromatic ring is 80% or more in a molar ratio with respect to all organic groups constituting the silicone compound. In view of flame retardancy and drip suppression, the aromatic ring content is preferably 85% or more, more preferably 90% or more.
ここでいう芳香環とは、ベンゼン環、縮合ベンゼン環、非ベンゼン系芳香環、複素芳香環などの芳香族に属する環の総称を示す。 The aromatic ring here is a general term for rings belonging to an aromatic group such as a benzene ring, a condensed benzene ring, a non-benzene aromatic ring, and a heteroaromatic ring.
この芳香環の含有量は、難燃特性、ドリップ抑制の観点から重要であり、シリコーン系化合物の全有機基に対して芳香環の含有量を高くすることで、シロキサン鎖と有機基の脱離温度が高くなり、燃焼時にシリコーン系化合物の有機基が高温で脱離することにより、ポリエステル系樹脂とポリシロキサン鎖が効率よく架橋構造を形成し、難揮発性成分の炭化成分になるため、難燃特性、ドリップ抑制の効果が高くなるものと推定している。つまり、芳香環の含有量が上記の範囲を下回ると、難燃特性、ドリップ抑制の効果が低くなり、難燃ポリエステルモノフィラメントとして有用に使用することができないため好ましくない。 The content of this aromatic ring is important from the viewpoint of flame retardancy and drip suppression. By increasing the content of the aromatic ring with respect to the total organic groups of the silicone compound, the siloxane chain and organic groups can be eliminated. When the temperature rises and the organic group of the silicone compound is eliminated at a high temperature during combustion, the polyester resin and the polysiloxane chain efficiently form a cross-linked structure and become a carbon component of a hardly volatile component. It is estimated that the fuel properties and the effect of drip suppression will increase. That is, if the content of the aromatic ring is below the above range, the flame retardancy and drip suppression effect are reduced, and it cannot be usefully used as a flame retardant polyester monofilament.
芳香環としては、耐熱性、汎用性の点から、好ましくはベンゼン環であり、ベンゼン環を含む有機基としてはフェニル基であることが望ましい。 The aromatic ring is preferably a benzene ring from the viewpoint of heat resistance and versatility, and the organic group containing the benzene ring is preferably a phenyl group.
また、本発明のシリコーン系化合物は、シラノール基を重量比で２重量％以上、１０重量％以下含有していることが好ましく、更に好ましくは３重量％以上、８重量％以下である。 In addition, the silicone compound of the present invention preferably contains 2 to 10% by weight of silanol groups, more preferably 3 to 8% by weight.
シリコーン系化合物がシラノール基を含有することにより、燃焼時に効率よくポリエステル系樹脂と架橋構造を形成することができる。 When the silicone compound contains a silanol group, it is possible to efficiently form a crosslinked structure with the polyester resin at the time of combustion.
シラノール基が上記の範囲を上回ると、成型時にポリエステル系樹脂と反応し、ゲル化引き起こすため好ましくなく、逆に上記の範囲を下回ると、燃焼時の汎用性が低下し、難燃特性、ドリップ抑制の効果が低くなるため好ましくない。 If the silanol group exceeds the above range, it reacts with the polyester resin at the time of molding and causes gelation, which is not preferable. On the other hand, if it falls below the above range, the versatility at the time of combustion decreases, flame retardancy and drip suppression This is not preferable because the effect of is reduced.
シラノール基量は、２９Ｓｉ−ＮＭＲにおいてシラノール基を含有しない構造由来のＳｉＯ２．０、ＲＳｉＯ１．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、Ｒ３ＳｉＯ０．５のピークの面積（積分値）とシラノール基を含有する構造由来のＳｉ（ＯＨ）４、ＳｉＯ０．５（ＯＨ）３、ＳｉＯ１．０（ＯＨ）２、ＳｉＯ１．５（ＯＨ）、ＲＳｉ（ＯＨ）３、ＲＳｉＯ０．５（ＯＨ）２、ＲＳｉＯ１．０（ＯＨ）、Ｒ２Ｓｉ（ＯＨ）２、Ｒ２ＳｉＯ０．５（ＯＨ）、Ｒ３Ｓｉ（ＯＨ）のピークの面積（積分値）の比から算出することが可能である。 The amount of silanol group is the peak area (integral value) of SiO 2.0 , RSiO 1.5 , R 2 SiO 1.0 , R 3 SiO 0.5 derived from a structure not containing a silanol group in 29 Si-NMR. Si (OH) 4 , SiO 0.5 (OH) 3 , SiO 1.0 (OH) 2 , SiO 1.5 (OH), RSi (OH) 3 , RSiO 0.5 derived from a structure containing a silanol group (OH) 2 , RSiO 1.0 (OH), R 2 Si (OH) 2 , R 2 SiO 0.5 (OH), calculated from the ratio of the peak area (integral value) of R 3 Si (OH) It is possible.
例えば、シリコーン系化合物がＲＳｉＯ１．５とＲＳｉＯ１．０（ＯＨ）のみからなる場合は、ＲＳｉＯ１．５とＲＳｉＯ１．０（ＯＨ）の積分値の比が１．５（ＲＳｉＯ１．５）：１．０（ＲＳｉＯ１．０（ＯＨ））であれば下記式１の通り求めることができる。 For example, if the silicone compound is composed only of RSiO 1.5 and RSiO 1.0 (OH), the ratio of the integrated value of the RSiO 1.5 and RSiO 1.0 (OH) is 1.5 (RSiO 1.5 ): 1.0 (RSiO 1.0 (OH)) can be obtained as in the following formula 1.
また、本発明におけるシリコーン系化合物の添加量は、ポリエステル系樹脂とシリコーン系化合物の配合比が重量比で１００：０．１以上、１００：１０未満であり、好ましくは１００：０．５以上、１００：８．５未満であり、更に好ましくは１００：１以上、１００：７未満の範囲である。 The addition amount of the silicone compound in the present invention is such that the blending ratio of the polyester resin and the silicone compound is 100: 0.1 or more and less than 100: 10, preferably 100: 0.5 or more, by weight. It is less than 100: 8.5, more preferably in the range of 100: 1 or more and less than 100: 7.
シリコーン系化合物の添加量が上記の範囲を上回ると、ポリエステルモノフィラメントの力学特性が低下し、逆に上記の範囲を下回ると、難燃特性、ドリップ抑制の効果が低くなるため好ましくない。 When the addition amount of the silicone compound exceeds the above range, the mechanical properties of the polyester monofilament are deteriorated. Conversely, when the addition amount is less than the above range, the flame retardancy and drip suppression effect are lowered, which is not preferable.
なお、本発明で使用するシリコーン系化合物は、重量平均分子量が５００以上、３０００００以下であることが望ましく、好ましくは１０００以上、１０００００以下であり、更に好ましくは６０００以上、５００００以下である。 In addition, as for the silicone type compound used by this invention, it is desirable for a weight average molecular weight to be 500-300,000, Preferably it is 1000-100,000, More preferably, it is 6000-50,000.
シリコーン系化合物の分子量が上記の範囲より低いと溶融粘度が低く、ポリエステル系樹脂への分散性が悪くなり、シリコーン系化合物の分子量が上記の範囲より高くなると溶融粘度が高くなりすぎるため、分散性、操作性の点から好ましくない傾向となる。 If the molecular weight of the silicone compound is lower than the above range, the melt viscosity is low and the dispersibility in the polyester resin is deteriorated, and if the molecular weight of the silicone compound is higher than the above range, the melt viscosity becomes too high. From the viewpoint of operability, this tends to be undesirable.
また、本発明で使用するシリコーン系化合物は、ＲＳｉＯ１．５で示される単位を含み、且つＲＳｉＯ１．５の含有量がモル比で８７．５％以上であることが好ましく、更に好ましくは９０％以上であり、更に好ましくは１００％である。 Further, the silicone compound used in the present invention comprises a unit represented by RSiO 1.5, and preferably the content of RSiO 1.5 is not less than 87.5% by molar ratio, more preferably 90 % Or more, more preferably 100%.
ＲＳｉＯ１．５を高含有率で含むことにより、シリコーン系化合物の耐蒸熱性が向上することから、難燃特性、ドリップ抑制の観点から好ましい結果となる。 By including RSiO 1.5 at a high content, the heat resistance of the silicone-based compound is improved, which is a preferable result from the viewpoint of flame retardancy and drip suppression.
次に、本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントの製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the polyester monofilament for artificial hair of this invention is demonstrated.
ポリエステル系樹脂の製造方法としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートでは一般的な重合方法で製造することができ、例えばアンチモン化合物、チタン化合物、ゲルマニウム化合物、アルミニウム化合物を主たる触媒として、ジカルボン酸及び／またはそのエステル形成誘導体とジオール及び／またはそのエステル形成誘導体からエステル化反応により合成することで製造することができる。 Polyester terephthalate, polypropylene terephthalate, and polybutylene terephthalate can be produced by a general polymerization method as a method for producing a polyester-based resin. And / or its ester-forming derivative and diol and / or its ester-forming derivative can be synthesized by an esterification reaction.
また、ポリ乳酸も既知の任意の重合方法で製造することが可能であり、例えばＬ−乳酸を原料として用い、一旦、無水環状二量体であるラクチドを生成し、その後開環重合する方法（ラクチド法）で製造することができる。 Polylactic acid can also be produced by any known polymerization method. For example, using L-lactic acid as a raw material, lactide which is an anhydrous cyclic dimer is once generated, and then ring-opening polymerization ( (Lactide method).
また、シリコーン系化合物の製造方法としては、一般的な重縮合によって製造することができる。例えばＲ３ＳiＯＣl（トリオルガノクロロシラン）、Ｒ２ＳiＯＣｌ２（ジオルガノジクロロシラン）、ＲＳiＯＣｌ３（モノオルガノトリクロロシラン）、ＳiＯＣｌ４（テトラクロロシラン）、をモノマーとして用い、目的とするＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位のいずれかから構成されるシリコーン系化合物をＲ３ＳiＯＣl（Ｍ単位に相当）、Ｒ２ＳiＯＣｌ２（Ｄ単位に相当）、ＲＳiＯＣｌ３（Ｔ単位に相当）、ＳiＯＣｌ４（Ｑ単位に相当）、から所望のモル比で酸もしくはアルカリの触媒下で縮合せしめ、シリコーン系化合物を合成する方法で製造することができる。 Moreover, as a manufacturing method of a silicone type compound, it can manufacture by general polycondensation. For example, R 3 SiOCl (triorganochlorosilane), R 2 SiOCl 2 (diorganodichlorosilane), RSiOCl3 (monoorganotrichlorosilane), SiOCl4 (tetrachlorosilane) are used as monomers, and the target M, D, T, Q R 3 SiOCl (corresponding to M unit), R 2 SiOCl 2 (corresponding to D unit), RSiOCl 3 (corresponding to T unit), SiOCl 4 (corresponding to Q unit) From the above, it can be produced by a method of condensing in a desired molar ratio under an acid or alkali catalyst to synthesize a silicone compound.
また、シリコーン系化合物に含有される芳香環の含有量は、前記したモノマーのＲを芳香環で置換し、全体のＲに対するモル比からの所望の量だけ芳香環を含有したシリコーン系化合物を製造することができる。 The content of the aromatic ring contained in the silicone compound is such that R of the above-described monomer is substituted with an aromatic ring to produce a silicone compound containing the aromatic ring in a desired amount from the molar ratio to the total R. can do.
さらに、シリコーン系化合物に含有されるシラノール基の含有量は、反応時間によって制御可能であるが、シラノール基を制御するために封鎖剤としてＲ３ＳiＯＣlやＲ３ＳiＯＨをシラノール基と反応させることでシラノール基の含有量を制御することも可能である。 Further, the content of silanol groups contained in the silicone compound can be controlled by the reaction time, but in order to control the silanol groups, R 3 SiOCl or R 3 SiOH can be reacted with the silanol groups as a blocking agent. It is also possible to control the content of silanol groups.
シラノール基の含有量の測定は前記したように、２９Ｓｉ−ＮＭＲにより測定可能である。 As described above, the silanol group content can be measured by 29 Si-NMR.
また、シリコーン系化合物の重量平均分子量は、製造時の反応時間によって制御可能であり、分子量の測定はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定することができる。 The weight average molecular weight of the silicone compound can be controlled by the reaction time during production, and the molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC).
シリコーン系化合物をポリエステルモノフィラメントに付与する方法としては、例えばシリコーン系化合物をポリエステル系樹脂の重合時に添加する方法、ポリエステル系樹脂とシリコーン系化合物を２軸押し出し機やバンバリーミキサーなどの溶融混練機で付与する方法が挙げられるが、ポリエステルモノフィラメント中にシリコーン系化合物を付与することができればこれに限るものではない。 Examples of a method for applying a silicone compound to a polyester monofilament include a method in which a silicone compound is added during polymerization of a polyester resin, and a polyester resin and a silicone compound are applied by a melt kneader such as a biaxial extruder or a Banbury mixer. However, the method is not limited to this as long as a silicone compound can be added to the polyester monofilament.
また、上記特性を有する本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントの製造方法は、一般のモノフィラメントの製造方法を使用することができ、溶融紡糸、冷却固化、ついで得られた未延伸糸を２段階以上に延伸することを骨子とするがこれらについて以下に説明する。 Moreover, the manufacturing method of the polyester monofilament for artificial hair of the present invention having the above characteristics can use a general manufacturing method of monofilament, and melt spinning, cooling and solidifying, and then the obtained undrawn yarn in two or more stages. Stretching is essential, but these will be described below.
まず、ジカルボン酸成分とグリコール成分とからなる、極限粘度が０．５以上のポリエステル樹脂ペレットを乾燥後、紡糸機に供給し、ギヤポンプで計量して口金ノズルから溶融押出する。次に、溶融押出された未延伸糸を、４０℃以上９０℃以下、好ましくは５０℃以上８０℃以下の冷却浴に導き急冷する。 First, after drying a polyester resin pellet having an intrinsic viscosity of 0.5 or more composed of a dicarboxylic acid component and a glycol component, the polyester resin pellet is supplied to a spinning machine, measured by a gear pump, and melt-extruded from a nozzle nozzle. Next, the melt-extruded undrawn yarn is introduced into a cooling bath of 40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower, preferably 50 ° C. or higher and 80 ° C. or lower, and rapidly cooled.
冷却浴の温度が上記の範囲未満では、未延伸糸が蛇行し、線径バラツキを悪化させる傾向にあるため好ましくない。一方、冷却浴の温度が上記範囲を越えると、未延伸糸の真円性が損なわれ、均一な線径を有するモノフィラメントが得られにくい傾向となるため好ましくない。 When the temperature of the cooling bath is less than the above range, undrawn yarns meander and tend to deteriorate the wire diameter variation, which is not preferable. On the other hand, when the temperature of the cooling bath exceeds the above range, the roundness of the undrawn yarn is impaired, and it tends to be difficult to obtain a monofilament having a uniform wire diameter.
ここで使用する冷却浴の冷媒としては、未延伸糸の表面から容易に除去できるものであって、物理的、化学的に本質な変化をポリマーに与えない物質で、上記の冷却液温度範囲において、液状を保持し得るものであれば特に制限はなく、水、パラフィン、エチレングリコール、グリセリン、アルミアルコールおよびキシレンなどが挙げられる。 The cooling bath refrigerant used here is a substance that can be easily removed from the surface of the undrawn yarn, and does not give any physical or chemical changes to the polymer. As long as it can maintain a liquid state, there is no particular limitation, and examples thereof include water, paraffin, ethylene glycol, glycerin, aluminum alcohol, and xylene.
このようにして得られた未延伸糸は、引き続いてモノフィラメントとして極めて高い引掛強度を得るために２段階以上に延伸される。 The undrawn yarn thus obtained is subsequently drawn in two or more stages in order to obtain a very high catching strength as a monofilament.
ここで、上記の２段階以上の延伸および熱処理に適する熱媒体としては、モノフィラメントの表面から容易に除去できるものであって、物理的、化学的に本質な変化をモノフィラメントに与えない物質であれば如何なるものでもよい。また、加熱装置としては、例えば高沸点の不活性液体を有する液体浴、空気炉、不活性ガス炉、赤外線炉、高周波炉および金属炉などを使用することができる。 Here, the heat medium suitable for the above-mentioned two or more steps of stretching and heat treatment is a material that can be easily removed from the surface of the monofilament and that does not give any physical or chemical change to the monofilament. It can be anything. As the heating device, for example, a liquid bath having an inert liquid having a high boiling point, an air furnace, an inert gas furnace, an infrared furnace, a high-frequency furnace, a metal furnace, or the like can be used.
本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントは、１本の単糸からなる連続糸であり、丸、三角、四角、多角形および中空形などの如何なる断面形状のものであってもよい。また、他のポリエステルおよび／またはコポリエステルとの複合モノフィラメントであってもよい。断面の直径は用途によって適宜選択できるが、通常０．０２５〜０．２５ｍｍの範囲が最もよく使用される。 The polyester monofilament for artificial hair of the present invention is a continuous yarn composed of one single yarn, and may have any cross-sectional shape such as a circle, a triangle, a square, a polygon and a hollow shape. Moreover, the composite monofilament with other polyester and / or copolyester may be sufficient. The diameter of the cross section can be appropriately selected depending on the application, but usually the range of 0.025 to 0.25 mm is most often used.
なお、本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントは、高温多湿な雰囲気中で使用されるため、ポリエステルの加水分解を抑制する目的で、各種カルボジイミド化合物、エポキシ化合物およびオキサゾリン化合物などをポリエステルモノフィラメントの構成成分として添加することもでき、特に未反応のカルボジイミド化合物を含有したものは高い耐加水分解性が得られる。 In addition, since the polyester monofilament for artificial hair of the present invention is used in a hot and humid atmosphere, various carbodiimide compounds, epoxy compounds, oxazoline compounds, and the like are used as components of the polyester monofilament for the purpose of suppressing polyester hydrolysis. In particular, those containing an unreacted carbodiimide compound have high hydrolysis resistance.
このようにして得られた人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントは、高い難燃性と優れた低ドリップ性を有し、燃焼時の有毒ガスの発生や力学特性の低下の問題を解決しており、従来のポリエステルモノフィラメントには見られない安定的な品質を備えている。 The polyester monofilament for artificial hair thus obtained has high flame retardancy and excellent low drip properties, and solves the problems of generation of toxic gases and deterioration of mechanical properties during combustion. Stable quality not found in polyester monofilament.
すなわち、本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントをメッシュ基布に固定してなる人工毛髪は、これまでにない高い難燃性能と十分な物理特性を有し、安全性と耐久性を兼備しており、鬘やヘアーウィッグ、付け毛としての優れた性能を発揮する。 That is, artificial hair obtained by fixing the polyester monofilament for artificial hair of the present invention to a mesh base fabric has unprecedented high flame retardancy and sufficient physical properties, and has both safety and durability. Exhibits excellent performance as an eyelid, hair wig, and fur.
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
まず、実施例および比較例におけるシリコーン系化合物の調製を下記の通り行い、得られたシリコーン系化合物を表１、２に示す。なお、表１に示すシリコーン系化合物は実施例で使用するシリコーン系化合物を示しており、表２は比較例で使用するシリコーン系化合物を示している。 First, the silicone compounds in Examples and Comparative Examples were prepared as follows, and the obtained silicone compounds are shown in Tables 1 and 2. In addition, the silicone type compound shown in Table 1 has shown the silicone type compound used in an Example, and Table 2 has shown the silicone type compound used by a comparative example.
＜Ｍ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の割合の調製＞
Ｒ３ＳｉＯＣｌ（Ｍ単位に相当）、Ｒ２ＳｉＯＣｌ２（Ｄ単位に相当）、ＲＳｉＯＣｌ３（Ｔ単位に相当）、ＳｉＯＣｌ４（Ｑ単位に相当）を所望のモル比にて縮合し、Ｍ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の割合が異なるシリコーン系化合物を製造した。
<Preparation of proportions of M, D, T, and Q units>
R 3 SiOCl (corresponding to M unit), R 2 SiOCl 2 (corresponding to D unit), RSiOCl 3 (corresponding to T unit), SiOCl 4 (corresponding to Q unit) are condensed at a desired molar ratio, M, Silicone compounds having different proportions of D, T, and Q units were produced.
＜フェニル基、メチル基の割合＞
前記したＲ部分をそれぞれフェニル基、メチル基で置換し、モル比でフェニル基、メチル基の割合の異なるシリコーン系化合物を調製した。
<Ratio of phenyl group and methyl group>
The R portion described above was substituted with a phenyl group and a methyl group, respectively, and silicone compounds having different molar ratios of phenyl group and methyl group were prepared.
＜シラノール基の含有量＞
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整して、シリコーン系化合物を得た。得られたシリコーン系化合物を２９Ｓｉ−ＮＭＲにより溶媒としてＣＤＣｌ３、標準物質としてＴＭＳ（テトラメチルシラン）用いて、積算回数２５６回で測定した。シラノール基を含有しない構造由来のＳｉＯ２．０、ＲＳｉＯ１．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、Ｒ３ＳｉＯ０．５のピークの面積（積分値）とシラノール基を含有する構造由来のＳｉ（ＯＨ）４、ＳｉＯ０．５（ＯＨ）３、ＳｉＯ１．０（ＯＨ）２、ＳｉＯ１．５（ＯＨ）、ＲＳｉ（ＯＨ）３、ＲＳｉＯ０．５（ＯＨ）２、ＲＳｉＯ１．０（ＯＨ）、Ｒ２Ｓｉ（ＯＨ）２、Ｒ２ＳｉＯ０．５（ＯＨ）、Ｒ３Ｓｉ（ＯＨ）のピークの面積（積分値）の比からシラノール基量（ｗｔ％）を算出した。
<Content of silanol group>
The reaction time for condensing the silicone compound was adjusted to obtain a silicone compound. The obtained silicone-based compound was measured by 29 Si-NMR using CDCl 3 as a solvent and TMS (tetramethylsilane) as a standard substance at a total number of 256 times. Areas (integral values) of peaks of SiO 2.0 , RSiO 1.5 , R 2 SiO 1.0 , R 3 SiO 0.5 derived from a structure not containing a silanol group and Si derived from a structure containing a silanol group ( OH) 4 , SiO 0.5 (OH) 3 , SiO 1.0 (OH) 2 , SiO 1.5 (OH), RSi (OH) 3 , RSiO 0.5 (OH) 2 , RSiO 1.0 ( The silanol group amount (wt%) was calculated from the ratio of the peak areas (integrated values) of OH), R 2 Si (OH) 2 , R 2 SiO 0.5 (OH), and R 3 Si (OH).
＜分子量＞
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整し、得られたシリコーン系化合物をゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、離溶液としてクロロホルム、サンプル濃度１重量％、検出器ＲＩで測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量を算出した。
<Molecular weight>
The reaction time at the time of condensing the silicone compound was adjusted, and the obtained silicone compound was measured with a gel permeation chromatography (GPC) using chloroform as a separating solution, a sample concentration of 1% by weight, and a detector RI. The weight average molecular weight was calculated in terms of polystyrene.
また、各実施例における燃焼評価、物理特性評価については下記の通り行った。 The combustion evaluation and physical property evaluation in each example were performed as follows.
＜難燃性＞
ポリエステルモノフィラメントを長さ１０ｃｍ、重量１ｇになるように引き揃えたモノフィラメントの束を試験片として作製し、ＪＩＳ Ｌ１０９１ Ｄ法により、燃焼までの接炎回数をカウントした。
<Flame retardance>
A bundle of monofilaments in which polyester monofilaments were arranged so as to have a length of 10 cm and a weight of 1 g was produced as a test piece, and the number of flame contact until combustion was counted by the JIS L1091 D method.
＜ドリップ性の評価＞
上記難燃性評価における、接炎後のドリップの有無を評価した。
<Drip evaluation>
In the above flame retardancy evaluation, the presence or absence of drip after flame contact was evaluated.
＜直径（ｍｍ）＞
ポリエステルモノフィラメント５０ｍを綛状に取り、試料長５０ｃｍにカット（１０本）する。ここから任意に１０本のサンプルを取り出し、ＭＩＴＵＴＯＹＯ製デジタルマイクロメーターでそれぞれのサンプルの長径と短径を１点ずつ測定し、その平均値で示した。
<Diameter (mm)>
A polyester monofilament 50m is taken in a bowl shape and cut (10 pieces) into a sample length of 50 cm. Ten samples were taken arbitrarily from here, and the major axis and minor axis of each sample were measured one by one with a digital micrometer manufactured by MITUTOYO, and the average value was shown.
＜引張強度（ＣＮ／ｄｔｅｘ）＞
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．５および８．７に準じて引張強さを測定し、繊度で割返した値を引張強度（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
<Tensile strength (CN / dtex)>
The tensile strength was measured according to 8.5 and 8.7 of JIS L1013-1999, and the value divided by the fineness was taken as the tensile strength (unit: cN / dtex).
［実施例１〜３５、比較例１］
ポリエステル系ポリマーとして固有粘度（ＩＶ）が０．７０のポリエチレンテレフタレートを用い、シリコーン系化合物として前記した製法によって得られる表１のシリコーン１〜３５を用い、ポリエチレンテレフタレート：シリコーン系化合物＝９５重量％：５重量％の配合比で、混練温度：２７５℃、Ｌ／Ｄ：３０、スクリュー回転数：３００ｒｐｍの条件で２軸押し出し機を用いて混練を行い、ポリエチレンテレフタレート中にシリコーン系化合物を混合した。
[Examples 1 to 35, Comparative Example 1]
Polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity (IV) of 0.70 is used as the polyester polymer, and silicones 1 to 35 in Table 1 obtained by the above-described production method are used as the silicone compound, and polyethylene terephthalate: silicone compound = 95% by weight: The kneading temperature was 275 ° C., the L / D was 30 and the screw rotation speed was 300 rpm, and the kneading was carried out using a twin screw extruder to mix the silicone compound in polyethylene terephthalate.
上記樹脂組成物をエクストルーダー型の紡糸機を用いて、紡糸温度２８０℃で溶融混練し、紡糸口金（口金孔径：１．０ｍｍ−２０Ｈ（ホール））から溶融ポリマーを押し出した後、直ちに７０℃の温水浴中で冷却固化させた未延伸糸を得た。 The above resin composition was melt-kneaded at a spinning temperature of 280 ° C. using an extruder-type spinning machine, and the molten polymer was extruded from a spinneret (cap diameter: 1.0 mm-20H (hole)), and immediately after that, 70 ° C. An undrawn yarn obtained by cooling and solidifying in a warm water bath was obtained.
引き続き未延伸糸を９３℃の温水中で３．６倍に一次延伸し、さらに１２０℃の熱風雰囲気下で１．３９倍に二次延伸を行ってトータル延伸倍率を５．０倍とし、次いで２３０℃の熱風雰囲気下で０．９０倍にて熱セットを行い、平均直径０．０７０ｍｍのポリエステルモノフィラメントを得た。 Subsequently, the unstretched yarn was first stretched 3.6 times in warm water at 93 ° C., and further stretched secondary to 1.39 times in a hot air atmosphere at 120 ° C. to a total draw ratio of 5.0 times, Heat setting was performed at 0.90 times in a hot air atmosphere at 230 ° C. to obtain a polyester monofilament having an average diameter of 0.070 mm.
得られたポリエステルモノフィラメントの引張強度を測定し、さらにこの人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントを長さ１０ｃｍ、重量１ｇになるように引き揃えたモノフィラメントの束を用いてＪＩＳ Ｌ１０９１ Ｄ法により接炎回数、ドリップ回数から難燃性、ドリップ性の評価を行った。なお、比較例１はシリコーン系化合物を含まないので、混練は行わずに直接紡糸して、接炎回数、ドリップ性の評価を行った。 The polyester monofilament obtained was measured for tensile strength, and further, the polyester monofilament for artificial hair was 10 cm long and the monofilament bundle was arranged so as to have a weight of 1 g. The number of flame contact and the number of drip was measured according to JIS L1091 D method. From the above, flame retardancy and drip properties were evaluated. Since Comparative Example 1 does not contain a silicone compound, spinning was performed directly without kneading, and the number of flame contact and drip properties were evaluated.
その結果、表３に示すとおり、比較例１、つまりポリエチレンテレフタレート単独の繊維（長さ１０ｃｍ、重量１ｇになるように引き揃えたモノフィラメントの束）では、接炎回数１回、ドリップ回数１０回であり、難燃性が低く、ドリップも多いのに対し、実施例１〜３５では接炎回数６回、ドリップ回数０回であり、優れた難燃性、ドリップ抑制の効果を有していた。また、物理特性においても本発明のポリエステルモノフィラメントはポリエチレンテレフタレート単独組成のモノフィラメントと比べて物理特性の低下は認められず、力学的にも安定していた。 As a result, as shown in Table 3, in Comparative Example 1, that is, a single fiber of polyethylene terephthalate (a bundle of monofilaments arranged so as to have a length of 10 cm and a weight of 1 g), the number of flame contact was 1 and the number of drips was 10 Yes, the flame retardancy is low and the number of drips is large. In Examples 1 to 35, the flame contact number is 6 times and the drip number is 0 times, and the flame retardancy and drip suppression effect are excellent. In addition, in terms of physical properties, the polyester monofilament of the present invention did not show a decrease in physical properties as compared with monofilaments having a single composition of polyethylene terephthalate, and was mechanically stable.
［比較例２〜７］
比較例２〜７により、シリコーン系化合物中のフェニル基含有量の影響を本実施例と比較する。シリコーン系化合物として表２のシリコーン３６〜４１を用いた以外は、上記した実施例と同様にしてポリエステルモノフィラメントを得て、接炎回数、ドリップ性の評価を行った。
[Comparative Examples 2 to 7]
By Comparative Examples 2-7, the influence of phenyl group content in a silicone type compound is compared with a present Example. A polyester monofilament was obtained in the same manner as in the above examples except that the silicones 36 to 41 shown in Table 2 were used as the silicone compound, and the number of flame contact and the drip property were evaluated.
その結果を表４に示す。表４に示すとおり、比較例１と比較すると、ドリップ抑制の効果は多少改善されているが、実施例１〜２４と比較すると、本実施例とＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の組成比率、シラノール基量、分子量が同じでも、フェニル基含有量が本発明で規定した範囲外では、難燃性、ドリップ抑制の効果が低い結果となった。 The results are shown in Table 4. As shown in Table 4, the effect of drip suppression is somewhat improved when compared with Comparative Example 1, but when compared with Examples 1 to 24, this example and the composition ratio of M, D, T, and Q units, Even if the silanol group amount and the molecular weight were the same, when the phenyl group content was outside the range specified in the present invention, the flame retardancy and drip suppression effects were low.
［比較例８〜１３］
比較例８〜１３により、シリコーン系化合物中のシラノール基量の影響を本実施例と比較する。シリコーン系化合物として表２のシリコーン４２〜４７を用いた以外は、上記した実施例と同様にしてポリエステルモノフィラメントを得て、接炎回数、ドリップ性の評価を行った。
[Comparative Examples 8 to 13]
By Comparative Examples 8 to 13, the effect of the amount of silanol groups in the silicone compound is compared with this example. A polyester monofilament was obtained in the same manner as in the above example except that the silicones 42 to 47 shown in Table 2 were used as the silicone compound, and the number of flame contact and the drip property were evaluated.
その結果を表５に示す。表５に示すとおり、比較例１と比較すると、ドリップ抑制の効果は多少改善されているが、実施例１〜２４と比較すると、本実施例とＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の組成比率、フェニル基含有量、分子量が同じでもシラノール基含有量が本発明で規定した範囲外では、難燃性、ドリップ抑制の効果が低い結果となった。 The results are shown in Table 5. As shown in Table 5, when compared with Comparative Example 1, the effect of drip suppression is somewhat improved, but when compared with Examples 1 to 24, this example and the composition ratio of M, D, T, and Q units, Even if the phenyl group content and the molecular weight were the same, the results of flame retardancy and drip suppression were low when the silanol group content was outside the range specified in the present invention.
［実施例３６、比較例１４］
ポリエステル系ポリマーとして、ＩＶ：０．６５であるポリプロピレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１〜３５と同様の方法で得たポリエステルモノフィラメントおよびこのポリエステルモノフィラメントを長さ１０ｃｍ、重量１ｇになるように引き揃えたモノフィラメントの束の評価結果を表５に示す。なお、比較例１４はシリコーン系化合物を含まないので、混練は行わずに直接紡糸して、接炎回数、ドリップ性の評価を行った。
[Example 36, Comparative Example 14]
The polyester monofilament obtained in the same manner as in Examples 1 to 35 except that polypropylene terephthalate having an IV of 0.65 was used as the polyester polymer, and the polyester monofilament was pulled to a length of 10 cm and a weight of 1 g. Table 5 shows the evaluation results of the aligned monofilament bundles. Since Comparative Example 14 did not contain a silicone compound, spinning was performed directly without kneading, and the number of flame contact and drip properties were evaluated.
その結果、表６に示すとおり、比較例１４、つまりポリプロピレンテレフタレート単独では、接炎回数：１回、ドリップ：１１回であり難燃性が低く、ドリップが多いのに対し、本発明で規定した範囲であるシリコーン１を用いた場合では接炎回数：６回でドリップ回数０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制の効果に優れている結果が得られた。 As a result, as shown in Table 6, in Comparative Example 14, that is, polypropylene terephthalate alone, the number of flame contact was 1 time and the drip was 11 times. When the range of silicone 1 was used, the number of flame contact times was 6 and the drip number was 0. The result was excellent in flame retardancy and drip suppression.
［実施例３７、比較例１５］
ポリエステル系ポリマーとして、ＩＶ：２．００であるポリブチレンテレフタレートを用いた以外は、実施例１〜３５と同様の方法で得たポリエステルモノフィラメントおよびこのポリエステルモノフィラメントを長さ１０ｃｍ、重量１ｇになるように引き揃えたモノフィラメントの束の評価結果を表５に示す。なお、比較例１５はシリコーン系化合物を含まないので、混練は行わずに直接紡糸して、接炎回数、ドリップ性の評価を行った。
[Example 37, Comparative Example 15]
A polyester monofilament obtained in the same manner as in Examples 1 to 35 except that polybutylene terephthalate having an IV of 2.00 was used as the polyester polymer, and the polyester monofilament had a length of 10 cm and a weight of 1 g. Table 5 shows the evaluation results of the bundle of monofilaments aligned. Since Comparative Example 15 did not contain a silicone compound, spinning was performed directly without performing kneading, and the number of flame contact and drip properties were evaluated.
その結果、表７に示すとおり、比較例１５、つまりポリプロピレンテレフタレート単独では接炎回数：１回、ドリップ：１１回であり難燃性が低く、ドリップが多いのに対し、本発明で規定した範囲であるシリコーン１を用いた場合では接炎回数：６回でドリップ回数０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制の効果に優れている結果が得られた。 As a result, as shown in Table 7, in Comparative Example 15, that is, polypropylene terephthalate alone, the number of flame contact was 1 time and the drip was 11 times. In the case of using the silicone 1, the number of flame contact was 6 times, and the number of drip times was greatly improved to 0, and the result was excellent in flame retardancy and drip suppression effect.
［実施例３８、比較例１６］
ポリエステル系ポリマーとして重量平均分子量が１５．１万のポリ−Ｌ−乳酸ポリマーを用い、混練温度を２００℃とした以外は、実施例１〜３５と同様の方法で得た樹脂組成物をエクストルーダー型の紡糸機を用いて、紡糸温度２００℃で溶融混練し、紡糸口金（口金孔径：１．０ｍｍ−２０Ｈ（ホール））から溶融ポリマーを押し出した後、直ちに４０℃の温水浴中で冷却固化させた未延伸糸を得た。
[Example 38, Comparative Example 16]
Extruders were obtained from resin compositions obtained in the same manner as in Examples 1 to 35 except that a poly-L-lactic acid polymer having a weight average molecular weight of 151,000 was used as the polyester polymer and the kneading temperature was 200 ° C. Using a type spinning machine, melt-kneading at a spinning temperature of 200 ° C., extruding the molten polymer from the spinneret (cap diameter: 1.0 mm-20H (hole)), and immediately cooling and solidifying in a hot water bath at 40 ° C. An undrawn yarn was obtained.
引き続き未延伸糸を８０℃の温水中で４．０倍に一次延伸し、さらに１２０℃の熱風雰囲気下で２．００倍に二次延伸を行ってトータル延伸倍率を８．０倍とし、次いで１５０℃の熱風雰囲気下で０．９５倍にて熱セットを行い、平均直径０．０７０ｍｍのポリエステルモノフィラメントを得た。 Subsequently, the unstretched yarn was primarily stretched 4.0 times in warm water at 80 ° C., and further subjected to secondary stretching at 2.00 times in a hot air atmosphere at 120 ° C. to obtain a total stretch ratio of 8.0 times, Heat setting was performed at 0.95 times in a hot air atmosphere at 150 ° C. to obtain a polyester monofilament having an average diameter of 0.070 mm.
得られた人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントおよびこのモノフィラメントをを長さ１０ｃｍ、重量１ｇになるように引き揃えたモノフィラメントの束の評価結果を表８に示す。なお、比較例１６はシリコーン系化合物を含まないので、混練は行わずに直接紡糸して、接炎回数、ドリップ性の評価を行った。 Table 8 shows the evaluation results of the obtained polyester monofilament for artificial hair and a bundle of monofilaments obtained by aligning the monofilament so as to have a length of 10 cm and a weight of 1 g. Since Comparative Example 16 does not contain a silicone compound, spinning was performed directly without kneading, and the number of flame contact and drip properties were evaluated.
その結果、表８に示すとおり、比較例１６、つまりポリプロピレンテレフタレート単独では接炎回数：１回、ドリップ：１１回であり難燃性が低く、ドリップが多いのに対し、本発明で規定した範囲であるシリコーン１を用いた場合では接炎回数：６回でドリップ回数０回と大幅に改善され、難燃性、ドリップ抑制の効果に優れている結果が得られた。 As a result, as shown in Table 8, in Comparative Example 16, that is, polypropylene terephthalate alone, the number of flame contact was 1 time and the drip was 11 times. In the case of using the silicone 1, the number of flame contact was 6 times, and the number of drip times was greatly improved to 0, and the result was excellent in flame retardancy and drip suppression effect.
［実施例３９］
実施例１の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントを用い、メッシュ基布に固定して鬘を作成し、実用評価を行った。鬘として全く問題のない結果であった。さらに、この鬘の一部を長さ１０ｃｍ、重量１ｇになるように引き揃えて試験片として作製し、ＪＩＳ Ｌ１０９１ Ｄ法により、燃焼までの接炎回数をカウントした。接炎回数６回でドリップは０回で良好な結果を得た。
[Example 39]
Using the polyester monofilament for artificial hair of Example 1, it was fixed to a mesh base fabric to prepare a wrinkle, and was evaluated for practical use. As a result, there was no problem at all. Further, a part of the soot was aligned to a length of 10 cm and a weight of 1 g to prepare a test piece, and the number of flame contact until combustion was counted by the JIS L1091 D method. Good results were obtained when the number of flame contact was 6 and the drip was 0.
本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントは、高い難燃性と優れた低ドリップ性を有し、燃焼時の有毒ガスの発生や力学特性の低下の問題を解決しており、従来のポリエステルモノフィラメントには見られない安定的な品質を備えている。 The polyester monofilament for artificial hair of the present invention has high flame retardancy and excellent low drip property, and solves the problems of generation of toxic gas during combustion and deterioration of mechanical properties. It has a stable quality that cannot be seen.
したがって、本発明の人工毛髪用ポリエステルモノフィラメントをメッシュ基布に固定してなる人工毛髪は、これまでにない高い難燃性能と十分な物理特性を有し、安全性と耐久性を兼備しており、鬘やヘアーウィッグ、付け毛としての優れた性能を発揮する。 Therefore, artificial hair obtained by fixing the polyester monofilament for artificial hair of the present invention to a mesh base fabric has unprecedented high flame retardancy and sufficient physical properties, and has both safety and durability. Exhibits excellent performance as an eyelid, hair wig, and fur.
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