专利名称：人造头发用阻燃性聚酯纤维的制作方法
技术领域：
本发明涉及用聚酯和溴化环氧系阻燃剂形成的人造头发用阻燃性聚酯纤维。更详细地讲，涉及保持阻燃性、耐热性、强度、伸长度等的纤维物性；定型性、透明性、耐失透性、梳理性好的人造头发用纤维。
另外，本发明涉及异形截面纤维，更详细地讲，涉及用作假发、辫子、头饰假发(extension hair)等的头发装饰用等的人造头发用纤维的具有类似人头发的光泽、色相、手感、膨松性的异性截面纤维，及使用这种异形截面纤维的人造头发用纤维。
此外，本发明还涉及滑爽触感、梳通性、抗静电性好的人造头发用纤维。
背景技术：
聚对苯二甲酸乙二醇酯或以聚对苯二甲酸乙二醇酯为主体的聚酯制的纤维，由于具有高熔点、高弹性模量且优异的耐热性、耐化学品性，故广泛地在窗帘、坐垫、衣料、毯子、罩布底、桌布、椅子套布、墙壁装饰材料、人造头发、汽车内装饰材料、室外补强材料、安全网等方面使用。
另一方面，过去假发、头饰假发、假头发、发带、玩具娃娃头发等的头发制品使用人头发或人造头发(改性丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维)等。但提供人头发困难，故人造头发的重要性在增高。作为人造头发材料，虽然大多使用利用阻燃性特征的改性丙烯腈纤维，但耐热性方面不充分。
近年，提出了使用耐热性好的聚对苯二甲酸乙二醇酯所代表的聚酯为主要成分的纤维的人造头发方案。然而，由于来自聚对苯二甲酸乙二醇酯为代表的聚酯纤维是可燃性材料，故耐燃性不充分。
众知，过去进行了各种提高聚酯纤维耐燃性的探索，例如由含磷原子的阻燃性单体共聚的聚酯制成纤维的方法，或使聚酯纤维中含有阻燃剂的方法等。
作为前者的使阻燃性单体共聚的方法，例如提出了使磷原子成为环成分后使热稳定性良好的磷化合物共聚的方法(特公昭55-41610号公报)，还提出了使羧基膦酸共聚的方法(特公昭53-13479号公报)，使磷化合物与含聚芳酯的聚酯共聚的方法(特开平11-124732号公报)等的方案。
作为人造头发使用前述阻燃化技术的方案，例如提出了使磷化合物共聚的聚酯纤维(特开平3-27105号公报，特开平5-339805号公报等)。
然而，人造头发要求高的阻燃性，所以人造头发要使用这些共聚聚酯纤维，必须增加其共聚量，结果大幅度降低聚酯的耐热性，熔融纺丝变得困难，或接近火焰的场合虽然不着火、燃烧，但产生熔融、滴淌之类其他的问题。另外，配合前述磷系阻燃剂的场合，除了增加为呈现阻燃性必须加大其添加量所引起的发粘感外，在受热过程或高湿的条件下还存在容易使所得聚酯纤维制的人造头发产生失透之类的纤维的外观上的问题的情况。
另外，作为后者的含阻燃剂的方法，提出了使聚酯纤维含有微粒的卤化环链烷化合物的方法(特公平3-57990号公报)，含有含溴烷基环己烷的方法(特公平1-24913号公报)等方案。然而，使聚酯纤维含有阻燃剂的方法，为了获得充分的阻燃性，存在必须使含有处理温度成为150℃以上的高温、或必须使含有处理时间成为长时间、或者必须使用大量的阻燃剂之类的问题，产生纤维物性降低或生产效率降低、生产成本增高等的问题。
因此，实际上目前还得不到保持以往的聚酯纤维的阻燃性、耐热性、强度、伸长度等的纤维物性，定型性、耐失透性、粘性降低好的人造头发。
一般，作为头发用使用的合成纤维，有丙烯腈系纤维、氯乙烯纤维、偏氯乙烯纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚烯烃纤维等。迄今，虽然使用这些纤维加工成假发、辫子、头饰假发等的人造头发用商品，但由于这些纤维没有同时具备耐热性、卷曲性、触感等的作为人造头发用纤维所必须的全部特性，因此制造头饰制品时，不能用一种的纤维制造满足各种特性的制品，只是制造符合各纤维特性的制品使用，并且，在重复研究改进适合于各种商品性的纤维的截面形状。
例如，可举出把茧形截面形状中的最长部分L、两端的圆形部分的直径W及中央部细颈部分的宽C的长度限定在特定范围内的假发用长丝(实开昭48-13277号公报)，把通过纤维横截面中重心的最大直径(L)限定在规定范围内的人造头发用合成纤维(特公昭53-6253号公报)，截面是成大致圆形或椭圆形的四根的单位长丝相对于一根的单位长丝使其他的三根的单位长丝具有等间隔呈放射状相邻的截面Y字形、邻接的单位长丝彼此的接点以大致等于该单位长丝半径的宽度连接的假发与辫子用长丝(实开昭63-78026号公报)，具有使至少2个的扁平圆部分地重叠的截面形状，对其短轴的长度W和长轴的长度L的比L/W、相邻的2个扁平圆的中心间的距离C、并对连接2个扁平圆中心间的直线和扁平圆的长轴成的角度等限定的假发用长丝(特开昭55-51802号公报)等。
但，作为如上述以往的人造头发用纤维所开发的纤维，具有按极限的数值限定所有纤维截面形状的长度或角度的特异形状，除了未必容易制造外，在作为辫子用或头饰假发用使用的场合，未必有好的手感，过于重视发型的保持或垂直性，往往成为硬触感的纤维。此外，在手工作业的容易操作性方面也不充分。另外，扁平纤维，迄今广泛在绒头用途中使用，而作为假发等的人工头发用纤维，由于不被喜欢的太多的柔软感等，估计不适合于作为人造头发用纤维的用途。
另外，使聚酯纤维含有阻燃剂的方法，为了获得充分的阻燃性，还有必须使含有处理温度为150℃以上的高温、或必须使含有处理时间为长时间、或者必须使用大量的阻燃剂的课题，产生纤维物性降低或生产效率降低、生产成本增加等的问题。
为了对所述的阻燃性/非阻燃性的合成纤维赋予柔软性、滑爽触感等，提供了各种的聚硅氧烷系整理剂。例如，为了赋予柔软性、防皱性、弹力和压缩恢复性，使用二甲基聚硅氧烷，甲基氢聚硅氧烷，两端羟基二甲基聚硅氧烷，含乙烯基的有机聚硅氧烷，含环氧基有机聚硅氧烷，含氨基有机聚硅氧烷，含酯基有机聚硅氧烷，含聚氧化烯烃的有机聚硅氧烷等。另外，已知烷氧基硅烷的组合和/或聚丙烯酰胺树脂或催化剂构成的处理剂等。
例如，公开了利用每1个分子中含有至少2个环氧基的有机聚硅氧烷与含有氨基的有机聚硅氧烷构成的处理剂，两端羟基有机聚硅氧烷，1个分子中含有氨基和烷氧基的有机聚硅氧烷，和/或其的部分水解物与缩合物构成的处理剂(特公昭53-36079号公报)的方法。
另外，还记载了含有环氧基的有机聚硅氧烷与氨烷基三烷氧基硅烷构成的处理剂(特公昭53-197159号公报，特公昭53-19716号公报)，1个分子中含有2个以上氨基的两末端为三有机甲硅烷氧基的二有机聚硅氧烷(特公昭53-98499号公报)。此外，还提出了使用1个分子中含有2个以上氨基的氨基聚硅氧烷与含有1个以上的氨基、环氧基等的反应性基的烷氧基硅烷构成的处理剂(特公昭58-17310号公报)的方法。
此外，还公开了采用1个分子中含有至少2个以上氨基的二有机硅氧烷与1个分子中含有至少2个以上酯键的二有机聚硅氧烷构成的处理剂(特开昭55-152864号公报)的方法，含有氨基的聚硅氧烷、末端羟基聚硅氧烷与含有反应性基的烷基烷氧基硅烷构成的处理剂(特开昭58-214585号公报)的方法。除此之外，还公开了采用含有环氧基的有机聚硅氧烷、氨基硅烷化合物及固化用催化剂构成的处理剂(特开昭59-144683号公报)的方法，采用1个分子中含有至少2个环氧基的有机聚硅氧烷与聚丙烯酰胺树脂构成的处理剂(特开昭60-94680号公报)的方法。
然而，这些粘附含聚硅氧烷纤维处理剂的纤维，虽然滑爽触感、梳理性等得到改善，但因为聚硅氧烷系纤维处理剂本身是易燃性，所以有阻燃性合成纤维的阻燃性明显降低的问题。
发明内容
本发明涉及由含聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯为主体的共聚聚酯的1种以上的聚酯(A)100重量份和通式(1)表示的溴化环氧系阻燃剂(B)5～30重量份形成的人造头发用阻燃性聚酯纤维，优选(A)成分是选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的至少1种的聚合物制聚酯，(B)成分是选自通式(α)～(γ)表示的溴化环氧类的至少1种的阻燃剂。
(式中，m表示0～150) (式中，n表示0～150) (式中，p表示0～150，y表示0～5)优选上述人造头发用阻燃性聚酯纤维，在(A)与(B)成分中再混合有机微粒(C)和/或无机微粒(D)，在纤维表面形成微细的突起，(C)成分是选自聚芳酯、聚酰胺、氟树脂、硅树脂、交联丙烯酸树脂、交联聚苯乙烯中的至少1种，而(D)成分是选自碳酸钙、氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锌、滑石、高岭土、蒙脱石、膨润土、云母、锑系化合物中的至少1种。
另外，本发明是在前述阻燃性聚酯纤维上粘附脂肪族聚醚化合物为主要成分的亲水性纤维处理剂(E)制的人造头发纤维。提供对阻燃性聚酯纤维、阻燃性聚丙烯纤维、阻燃性聚酰胺纤维等以改善滑爽触感或手感等为目的，不引起类似使用聚硅氧烷系纤维处理剂处理时的阻燃性降低，具有与使用聚硅氧烷系油剂处理时同等的滑爽触感、梳理性、抗静电性、阻燃性好的阻燃性人造头发纤维。
此外，本发明是可使聚酯纤维的截面形状成为特定的异形截面，具有选自椭圆形、交叉圆形、茧形、大肚形、狗骨形、带形、3～8叶形、星形的至少1种的异形截面形状的人造头发用聚酯纤维，涉及纤维截面是2个以上的圆或扁平圆部分地重叠，或彼此相接的形状，或纤维截面是3～8叶形，算式(1)表示的异形度在1.1～8范围的异形截面纤维，并且，还涉及纤维截面的扁平比是1.2～4的人造头发用聚酯纤维，还涉及作为圆形与、选自椭圆形、交叉圆形、茧形、大肚形、狗骨形、带形、3～8叶形、星形中的至少1种的异形截面形状的混合纤维的人造头发用聚酯纤维，其中圆形截面异形截面的混合比是8∶2～1∶9。
优选上述人造头发用阻燃性聚酯纤维是非卷曲生丝状，原液染色，单纤维纤度是30～80dtex。
图1～10是表示本发明的组合物制的聚酯纤维截面的示意图，各附图与以下的图相对应。
图1交叉圆形截面2交叉扁平圆截面3狗骨形截面43叶形截面55叶形截面67叶形截面7异形截面的扁平比说明8异形喷嘴1图9异形喷嘴2图10异形喷嘴3实施发明的最佳方案本发明的人造头发用阻燃性聚酯纤维，是由含有聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯为主体的共聚聚酯的1种以上组成的聚酯(A)和溴化环氧系阻燃剂(B)的组合物进行熔融纺丝制得的纤维。作为本发明使用的聚酯(A)中含的聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯为主体的共聚聚酯，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等的聚对苯二甲酸亚烷基酯和/或以这些聚对苯二甲酸亚烷基酯为主体、含有少量共聚成分的共聚聚酯。前述所谓主体是指含有80摩尔％以上。
作为前述共聚成分，例如，可举出间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二羧酸、对苯撑二羧酸、偏苯三酸、均苯四甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等的多元羧酸，这些多元羧酸的衍生物、5-磺基间苯二甲酸钠、5-磺基间苯二甲酸钠二羟基乙酯等含磺酸盐的二羧酸，这些二羧酸的衍生物、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、二乙二醇、聚乙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、4-羟基苯甲酸、ε-己内酯等。
从安全性、操作简便性的观点考虑，通常优选前述共聚聚酯通过使作为主体的对苯二甲酸和/或其衍生物(例如对苯二甲酸甲酯)与亚烷基二醇的聚合物含有少量的共聚成分反应制得，但也可以通过使作为主体的对苯二甲酸和/或其衍生物(例如对苯二甲酸甲酯)与亚烷基二醇的混合物、再含有作为少量共聚成分的单体或低聚物成分的混合物聚合制得。
前述共聚聚酯，只要是前述共聚成分在作为主体的聚对苯二甲酸亚烷基酯的主链和/或侧链上缩聚即可，对共聚的方法等，没有特殊限定。
作为前述以聚对苯二甲酸亚烷基酯为主体的共聚聚酯的具体例，例如可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯为主体、共聚有双酚A的乙二醇醚的聚酯，共聚有1，4-环己烷二甲醇的聚酯、共聚有5-磺基间苯二甲酸钠二羟基乙酯的聚酯等。
前述聚对苯二甲酸亚烷基酯及其共聚聚酯，可以使用1种，也可以将2种以上混合使用。其中，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、共聚聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯为主体、共聚有双酚A的乙二醇醚的聚酯，共聚有1，4-环己烷二甲醇的聚酯、共聚有5-磺基间苯二甲酸钠二羟基乙酯的聚酯等)，也优选将这些2种以上混合的混合物。
作为(A)成分的特性粘度，优选是0.5～1.4，再优选是0.5～1.0。特性粘度低于0.5时，产生所得纤维的机械强度降低的倾向，超过1.4时，随着分子量的增大熔融粘度增高，熔融纺丝变得困难，产生纤度不均匀的倾向。
本发明使用的溴化环氧系阻燃剂(B)没有特殊限定，可以使用一般使用的溴化环氧阻燃剂。
作为(B)成分的具体例，可举出含下式所示化合物的通式(α)表示的末端未封闭型溴化环氧系阻燃剂，
含下式所示化合物的通式(β)表示的一个末端封闭型溴化环氧类阻燃剂等， 含下式所示化合物的通式(γ)表示的双封端型溴化环氧类阻燃剂等，
这些可以使用1种，也可以将2种以上组合使用。
上述(B)成分的使用量，相对于(A)成分100重量份，是5～30重量份。其中优选6～25重量份，再优选8～20重量份。使用量低于5重量份时，难以得到阻燃效果，大于30重量份时，破坏机械特性、耐热性、耐滴淌性。
(B)成分的数均分子量优选是20000以上，再优选是30000～80000。数均分子量低于20000时，分散在聚酯中的阻燃剂的分散域小，纤维表面的突起小，光泽增强。分子量太高时，分散域变大，发色降低。
作为(C)成分，可以使用具有与作为主成分的(A)成分和/或(B)成分不相容、或部分不相容结构的有机树脂成分，例如，优选使用聚芳酯、聚酰胺、氟树脂、硅树脂、交联丙烯酸树脂、交联聚苯乙烯等。这些可以使用1种，也可以将2种以上组合使用。
作为(D)成分，着眼对纤维的透明性、发色性的影响，优选具有接近于(A)和/或(B)成分的折射率的折射率的化合物，例如，可举出碳酸钙、氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锌、滑石、高岭土、蒙脱石、膨润土、云母、锑系化合物等。其中，作为上述(D)成分使用的锑系化合物没有特殊限定，作为具体例，可举出三氧化锑化合物、五氧化锑化合物、锑酸钠。另外，这些锑系化合物的粒径没有特殊限定，但优选0.02～5μm、更优选0.02～3μm、再优选0.02～2μm。本发明使用的锑系化合物，也可以根据需要使用环氧化合物、硅烷化合物、异氰酸酯化合物、钛酸酯化合物等进行表面处理。
使用锑系化合物的场合，锑系化合物的使用量没有特殊限定，但相对于(A)成分100重量份，优选是0.1～5重量份，更优选0.1～3重量份，再优选0.2～2重量份。使用量大于5重量份时，外观性、色相、发色性遭到破坏，小于0.1重量份时，由于纤维表面形成的微细突起变少，故纤维表面的光泽调节不充分。另外，也可与其他的(D)成分并用，但作为此时的(D)成分的总的使用量，优选是5重量份以下。
作为(D)成分使用锑系化合物的场合，由于不仅可以控制纤维表面的性能、而且可以提高纤维自身的阻燃效果而优选使用。
本发明使用的亲水性纤维处理剂(E)没有特殊限定，可以是选自聚氧化烯烃烷基醚、聚氧化烯烃链烯基醚、聚氧化烯烃芳基醚、聚氧化烯烃烷基芳基醚、这些的无规共聚聚醚、聚氧化烯烃烷基酯、聚氧化烯烃链烯基酯、聚氧化烯烃烷基芳基酯中的至少一种，和聚氧化烯烃烷基胺，N，N-二羟基乙基烷基酰胺、聚氧化烯烃烷基酰胺、脂肪酸甘油酯、脂肪酸聚甘油酯、脂肪酸季戊四醇酯、聚氧化烯烃季戊四醇烷基酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧化烯烃山梨糖醇酐脂肪酸酯、脂肪酸蔗糖酯、聚氧化烯烃蔗糖脂肪酸酯、聚氧化烯烃、烷基胺盐、烷基铵盐、烷基芳烷基铵盐、烷基吡啶鎓盐、烷基皮考啉鎓盐、脂肪酸盐、松脂酸盐、硫酸化脂肪酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、烷基磺基脂肪酸酯盐、二烷基磺基琥珀酸酯盐、聚氧化烯烃烷基醚磺基琥珀酸单酯盐、聚氧化烯烃链烯基醚磺基琥珀酸单酯盐、聚氧化烯烃芳基醚磺基琥珀酸单酯盐、烷基二苯醚二磺酸盐、硫酸化油、硫酸化脂肪酸酯盐、烷基硫酸酯盐、链烯基硫酸酯盐、聚氧化烯烃烷基醚硫酸酯盐、聚氧化烯烃烷基醚羧酸盐、聚氧化烯烃链烯基醚硫酸酯盐、聚氧化烯烃芳基醚硫酸酯盐、烷基磷酸酯盐、聚氧化烯烃烷基醚磷酸酯盐、聚氧化烯烃链烯基醚磷酸酯盐、聚氧化烯烃芳基醚磷酸酯盐等一般使用的含醚纤维处理剂与一般使用的含醚纤维处理剂和一般使用的离子性表面活性剂的混合物，但由于含以聚硅氧烷成分为主体的构成成分时，阻燃性明显地降低，故必须不含有含聚硅氧烷成分的化合物。另外，亲水性纤维处理剂(E)是选自聚醚系化合物、脂肪酸酯系化合物、有机胺、有机酰胺、有机脂肪酸酯、有机胺盐、有机铵盐、有机吡啶鎓盐、有机皮考啉鎓盐、有机脂肪酸盐、松脂酸盐、有机磺酸盐、有机琥珀酸酯盐、有机琥珀酸单酯盐、有机羧酸盐、有机硫酸酯盐中的至少一种，或是二种以上混合的混合物，特别优选是选自聚环氧乙烷-聚环氧丙烷的无规共聚聚醚(分子量Mw15000～50000)、聚环氧乙烷(分子量100～1000)、聚环氧丙烷(分子量100～1000)中的至少一种。为了赋予滑爽触感、梳理性、抗静电性等，可以按重量比对纤维粘附亲水性纤维处理剂(E)合计0.01％～1％。亲水性纤维处理剂(E)的添加量是0.01％以下时，不能得到充分的梳理性，滑爽触感也不够。反之是1％以上时，接触丝束长丝时，油剂粘在手上，因为手发粘、或油剂本身多少也是易燃烧，所以有可能引起纤维的阻燃性降低而不优选。为了滑爽触感、梳理性好、呈现充分的抗静电性，最好是环氧乙烷-环氧丙烷的无规共聚聚醚∶阳离子性表面活性剂＝50∶50的组合，但本发明不限于这种组合。对纤维的粘附方法可以采用继拉伸、热处理的连续处理进行，也可以采用间歇处理进行。
另外，可以使聚酯纤维的截面形状成为特定的异形截面。
本发明的纤维截面如((图1)～(图3))(图中长轴a与短轴b的比是a/b＝1.2～4)所示，2个以上的圆或扁平圆部分地重叠、或相接的形状，其中部分地重叠或者相接的2个以上的圆或扁平圆优选是在直线上并排的状态，优选左右地对称。
本发明的纤维截面在3～8叶形的场合，在例举((图4)～(图6)(图中，外接圆的直径D与内接圆的直径d的比，D/d＝1.1～8))中，下述算式(1)表示的异形度优选是1.1～8的范围，更优选1.3～6的范围。异形度超过8时，触感、梳理性降低，低于1.1时，有触感变硬的倾向。而，如果变为9叶以上，则与正圆截面的差异变小，有本发明的效果变小的倾向。
(算式1)异形度＝(单纤维截面的外接圆的直径)/(单纤维截面的内接圆的直径)本发明的异形截面的扁平比(截面形状的长轴的长度与短轴的长度的比)，如(图7)所示(图中，长轴x与短轴y的比x/y＝1.2～4)，优选是1.2～4的范围，更优选1.5～2.5的范围。扁平比大于4时，不能得到接近人头发的光泽、触感，小于1.2时，有手感变硬的倾向。
本发明聚酯纤维用作圆形与椭圆形、交叉圆形、茧形、大肚形、狗骨形、带形、3～8叶形、星形中选出的至少1种的异形截面形状的混合纤维的场合，圆形截面异形截面的混合比，优选是8∶2～1∶9，更优选7∶3～2∶8。
使用如上述本发明的异形截面纤维作为人造头发用的场合的纤度，优选为30～80dtex的范围。此外，可以通过按任意的比例将这种异形截面纤维与人头发共混制造作为头发用商品的自由的发型。共混时，本发明的异形截面纤维的混合比例太高时，触感变硬，而异形截面纤维的混合比例太低时，不能制造自由的发型。由于这样的理由，共混比优选使异形截面纤维为80～10重量％、人头发为20～80重量％的范围。
另外，本发明的异形截面纤维，除了人头发以外，也可以与前述迄今使用的其他的人造头发用纤维，例如，丙烯腈系纤维、氯乙烯纤维、偏氯乙烯纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚烯烃系纤维等共混使用。
本发明使用的阻燃性聚酯组合物，例如，可以通过预先将(A)与(B)成分和根据需要的(C)成分或(D)成分进行干混后，使用各种的一般的混炼机进行熔融混炼制得。作为前述混炼机的例子，例如，可举出单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、滚筒、班伯里混炼机、捏合机等。其中，从混炼度的调节、操作简便性的观点考虑，优选双螺杆挤出机。
本发明的人造头发用阻燃性聚酯纤维，可以通过采用通常的熔融纺丝法将前述阻燃性聚酯组合物进行熔融纺丝制得。
即，例如，设挤出机、齿轮泵、喷丝头等的温度为270～310℃，进行熔融纺丝，使纺出丝条通过加热筒后，冷却到玻璃化转变温度以下，按50～5000m/分的速度进行牵引，制得纺出丝条。另外，在加有冷却用水的水槽中冷却纺出丝条，可进行纤度的控制。加热筒的温度或长度、冷却风的温度或吹送量、冷却水槽的温度、冷却时间、牵引速度可利用喷出量与喷丝头的孔数适当地进行调节。
制得的纺出丝条进行热拉伸，拉伸可以采用暂时卷绕纺出丝条后进行拉伸的二工序法与不卷绕而连续地进行拉伸的直接纺丝拉伸法的任何一种的方法。热拉伸采用1段拉伸法或2段以上的多段拉伸法进行。作为热拉伸中的加热手段，可以使用加热辊、热板、蒸汽喷射装置、温水槽等，也可以适当地将这些手段并用。
本发明的人造头发用阻燃性聚酯纤维，可以根据需含有(B)成分以外的阻燃剂、耐热剂、光稳定剂、荧光剂、抗氧剂、抗静电剂、颜料、增塑剂、润滑剂等的各种添加剂。通过含有颜料，可以得到原液染色纤维。
这样制得的本发明的人造头发用阻燃性聚酯纤维是非卷曲生丝状的纤维，纤维的纤度通常是30～80dtex、进而是35～75dtex，适合于人造头发用。另外，作为人造头发用纤维，最好具有可以在160～200℃下使用美容热器具(烫发夹)的耐热性，难以着火，有自灭火性。
本发明的阻燃性聚酯纤维原液染色的场合，可以直接使用，但不原液染色的场合，可以在与通常的阻燃性聚酯纤维同样的条件下进行染色。
染色使用的颜料、染料、助剂等，优选耐候性与阻燃性好的产品。
本发明的人造头发用阻燃性聚酯纤维，使用美容热器具(烫发夹)的定卷儿性好、卷儿的保持性也好。另外，通过根据需要添加(C)成分或(D)成分，可对纤维表面赋予凹凸，适度地消光，可更适合作为人造头发使用。此外，使用亲水性纤维处理剂(E)成分、柔软剂等的油剂，赋予触感、手感，可以更接近人头发。
另外，本发明的人造头发用阻燃性聚酯纤维可以与改性丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、尼龙纤维等其他的人造头发材料并用，也可以与人头发并用。
假发、头饰假发、假头发等的头发制品使用的人头发，一般进行表皮层的处理或脱色与染色，由于为了确保触感、梳通而使用聚硅氧烷系的纤维表面处理剂、柔软剂，所以与未处理的人头发不同，是易燃性的，但按混人头发比率60％以下将本发明的人造头发用阻燃性聚酯纤维与人头发进行混合的场合，显示良好的阻燃性。
实施例以下，根据实施例对本发明更具体地进行说明，但本发明不受这些的限定。
再者，特性值的测定法如下。
<梳通>
使长度30cm、总纤度10万dtex的丝束长丝粘附纤维表面处理剂。使处理的丝束长丝通过梳子(聚甲醛(Derlin)树脂制)，对通过梳子的容易性进行评价。
○基本上没有阻力(轻)△有若干阻力(重)×有相当大阻力、或在中途挂住。
(强度与伸长度)使用INTESCO公司制INTESCO Model 201型，测定长丝的拉伸强度、伸长度。取长度40mm的1根长丝，使用贴有糊着粘合剂的两面胶带的硬纸(薄纸)夹住长丝的两端10mm，风干一夜，制得长度20mm的试样。把试样装在试验机上，在温度24℃、湿度80％以下、荷重0.034cN×纤度(dtex)、拉伸速度20mm/分下进行试验，测定强度、伸长度。采用相同条件重复10次试验，将平均值作为长丝的强度与伸长度。
(阻燃性)把长丝切成150mm的长度，捆扎0.7g，使用夹具夹住一端，固定在支承架上，垂直地垂下。使有效长120mm的固定长丝接触20mm的火焰3秒钟，使其燃烧。
燃烧性◎残焰时间0秒(不着火)○不足3秒△3～10秒×10秒以上耐滴淌性◎直到火灭的滴数为0○5以下△6～10×11以上(光泽)在太阳光下目视评价长度30cm、总纤度10万dtex的丝束长丝。
◎光泽可调到与人头发等同的水平○光泽调到适度△若干光泽太多，或者若干光泽太少×光泽太多，或光泽太少(透明性)在太阳光下目视评价长度30cm、总纤度10万dtex的丝束长丝。
○有透明感，有颜色的深浅(鲜明)△有若干不透明感(混浊)×有不透明感，没有颜色的深浅(耐失透性)将长度10cm、总纤度10万dtex的丝束长丝进行蒸气加工(在120℃、相对湿度100％下1小时)后，在室温下充分干燥。对比蒸气加工前后的光泽、色相的变化，变化越大，则耐失透性越差。
◎光泽、色相均无变化○光泽无变化，色相有若干变化△光泽、色相均有若干变化×光泽、色相均有明显的变化(触感)发粘把长度30cm、总纤度10万dtex的丝束长丝在恒温恒湿室(23℃，相对湿度55％)内静置3小时后，使用右手大姆指、食指、中指进行评价。
○无发粘感△有若干发粘感×有发粘感滑爽性把长度30cm、总纤度10万dtex的丝束长丝在恒温恒湿室(23℃，相对湿度55％)内静置3小时后，使用右手大姆指、食指、中指进行评价。
◎有平滑感，非常滑爽○有平滑感，滑爽△滑爽但略重×难以滑爽(表面粗糙度)使用激光显微镜(キ一エンス制VK-9500)进行测定。根据表面粗糙度的定义(JIS B0601-1994)规定的计算式算出按3000倍(物镜150倍×内装透镜20倍)的倍率将纤维侧面与纤维轴并行地测定10根得到的图像。
(烫定性)使用烫发夹固定卷儿的容易程度是卷儿形状保持性的指标。把长丝轻轻地夹在加热到180℃的烫发夹中，摩擦预热3次，目视评价此时长丝间的熔合、梳通、长丝的卷曲、断丝。然后，把预热的长丝缠绕在烫发夹上，保持10秒钟，拔出烫发夹。目视评价此时的易拔性(杆退出性)、拔时的卷儿保持性。
(定卷儿性)把形成麦杆式头发的长丝缠绕在直径32mm的管上，在110℃的温度下定卷儿60分钟，在室温下老化60分钟后，固定卷曲的长丝的一端，进行悬吊，目视评价定卷儿的容易程度、卷儿的稳定性。
○形成充分的卷儿，稳定性也好△形成卷儿，但稳定性差×不充分地形成卷儿(实施例1～15)向干燥到水分量100ppm以下的聚对苯二甲酸乙二醇酯、溴化环氧系阻燃剂、有机微粒、无机微粒组成的表1与表2所示比例的组合物中，添加着色用聚酯颗粒PESM 6100BLACK(大日精化工业株式会社制，炭黑含量30％，聚酯含在(A)成分中)2份进行干混，供给双螺杆挤出机，在280℃下熔融混炼、颗粒化后，干燥到水分量100ppm以下。然后，使用熔融纺丝机在280℃下由具有喷嘴直径0.5mm的圆截面喷孔的纺丝头喷出熔融聚合物，空冷，按100m/分的速度卷绕，得到纺出丝条。在80℃的温水浴中对得到的纺出丝条进行拉伸，成为4倍拉伸丝，使用加热到200℃的热辊，按30m/分的速度卷绕，进行热处理，分别粘附纤维处理剂KWC-Q(环氧乙烷-环氧丙烷共聚无规聚醚，丸菱油化株式会社制)和KRE-103(阳离子系表面活性剂，松本油脂制药株式会社制)0.20％omf，制得单纤维纤度50dtex左右的聚酯纤维(复丝)。
表1
*1聚对苯二甲酸乙二醇酯，钟纺合纤株式会社制*2未封端/封端型溴化环氧系阻燃剂，大日本油墨化学工业株式会社制*3未封端型溴化环氧系阻燃剂，东都化成株式会社制*4未封端/封端型溴化环氧系阻燃剂，阪本药品工业株式会社制*5聚芳酯，尤尼奇卡株式会社制*6氧化钛，石原产业株式会社制*7滑石，富士滑石株式会社制表2
*1聚对苯二甲酸乙二醇酯，钟纺合纤株式会社制*9未封端型溴化环氧系阻燃剂，旭化成工业株式会社制*10未封端型溴化环氧系阻燃剂，数均分子量30000，阪本药品工业株式会社制*11未封端型溴化环氧系阻燃剂，数均分子量40000，东都化成株式会社制*5聚芳酯，尤尼奇卡株式会社制*7滑石，富士滑石株式会社制把使用制得的纤维评价强度、伸长度、阻燃性、光泽、透明性、耐失透性、梳通、触感、表面粗糙度、烫定性、定卷儿性的结果表示在表3、表4。
表3
表4
(比较例1～5)向干燥到水分量100ppm以下的聚对苯二甲酸乙二醇酯、溴化环氧系阻燃剂、无机微粒组成的表5所示比例的组合物中，添加着色用聚酯颗粒PESM 6100 BLACK(大日精化工业株式会社制，炭黑含量30％，聚酯含在(A)成分中)2份进行干混，供给双螺杆挤出机，在280℃下熔融混炼，颗粒化后，干燥到水分量100ppm以下。然后，使用熔融纺丝机在280℃由具有喷嘴直径0.5mm的圆截面喷孔的纺丝头喷出熔融聚合物，空冷，按100m/分的速度卷绕，得到纺出丝条。在80℃的温水浴中对得到的纺出丝条进行拉伸，成为4倍拉伸丝，使用加热到200℃的热辊，按30m/分的速度卷绕，进行热处理，分别粘附纤维处理剂KWC-Q(环氧乙烷-环氧丙烷共聚无规聚醚、丸菱油化株式会社制)和KRE-103(阳离子系表面活性剂，松本油脂制药株式会社制)0.20％omf，制得单纤维纤度50dtex左右的聚酯纤维(复丝)。
把使用制得的纤维评价强度、伸长度、阻燃性、光泽、透明性、耐失透性、梳通、触感、表面粗糙度、烫定性、定卷儿性的结果示于表6。
表5
*1聚对苯二甲酸乙二醇酯，钟纺合纤株式会社制*12缩合磷酸酯系阻燃剂，大八化学工业株式会社制*13磷系阻燃剂共聚型聚酯，东洋纺织株式会社制*14溴化聚苯乙烯系阻燃剂，日产フエロ一株式会社制*15八溴三甲苯基茚满，ブロムケム·フア一イ一スト(株)制*6氧化钛，石原产业株式会社制表6
如表3与表4所示，与比较例相反，确认实施例中的阻燃性、光泽、透明性、耐失透性、梳通、触感、烫定性、定卷儿性好。因此，这次的使用溴化环氧系阻燃剂的人造头发用纤维，与使用以往的含磷阻燃剂的人造头发用纤维相比，确认可有效地用作仍维持聚酯的机械特性、热特性，阻燃性、光泽、透明性、定型性、耐失透性、梳通得到改善的人造头发。
(实施例16～22)向干燥到水分量100ppm以下的聚对苯二甲酸乙二醇酯、溴化环氧系阻燃剂、无机微粒组成的表7所示比例的组合物中，添加着色用聚酯颗粒PESM 6100 BLACK(大日精化工业株式会社制，炭黑含量30％，聚酯含在(A)成分中)2份进行干混，供给双螺杆挤出机，在280℃熔融混炼、颗粒化后，干燥到水分量100ppm以下。然后，使用熔融纺丝机在280℃由具有成为图8～10的截面形状的喷孔的喷丝头喷出熔融聚合物，空冷，按100m/分的速度卷绕制得纺出丝条。在80℃的温水浴中对制得的纺出丝条进行拉伸，成为4倍拉伸丝，使用加热到200℃的热辊，按30m/分的速度卷绕，进行热处理，分别粘附纤维处理剂KWC-Q(环氧乙烷-环氧丙烷共聚无规聚醚，丸菱油化株式会社制)和KRE-103(阳离子系表面活性剂，松本油脂制药株式会社制)0.20％omf，制得单纤维纤度60～70dtex左右的聚酯系纤维(复丝)。
表7
*1聚对苯二甲酸乙二醇酯，钟纺合纤株式会社制*10未封端型溴化环氧系阻燃剂，数均分子量30000，阪本药品工业株式会社制*11未封端型溴化环氧系阻燃剂，数均分子量40000，东都化成株式会社制*7滑石，富士滑石株式会社制*16氧化硅，UNIMIN公司制((图8)中，A是0.9mm，B是0.4mm)((图9)中，A是1.0mm，B是0.35mm，C是0.25mm)((图10)中，R是0.6mm，r是0.4mm)把使用制得的纤维评价强度、伸长度、阻燃性、光泽、透明性、耐失透性、梳通、触感、表面粗糙度、烫定性、定卷儿性的结果示于表8。
表8
(实施例23～29)向干燥到水分量100ppm以下的聚对苯二甲酸乙二醇酯、溴化环氧系阻燃剂、无机微粒组成的表9所示比例的组合物中，添加着色用聚酯颗粒PESM 6100 BLACK(大日精化工业株式会社制，炭黑含量30％，聚酯含在(A)成分中)2份进行干混，供给双螺杆挤出机，在280℃熔融混炼，颗粒化后，干燥到水分量100ppm以下。然后，使用熔融纺丝机在280℃由具有成为图8、9的截面形状的喷孔的纺丝头喷出熔融聚合物，空冷，按100m/分的速度卷绕，制得纺出丝条。在80℃的温水浴中对制得的纺出丝条进行拉伸，成为4倍拉伸丝，使用加热到200℃的热辊，按30m/分的速度卷绕，进行热处理，分别粘附表10所示的纤维处理剂，制得单纤维纤度70dtex左右的聚酯纤维(复丝)。
表9
*1聚对苯二甲酸乙二醇酯，钟纺合纤株式会社制*10未封端型溴化环氧系阻燃剂，数均分子量30000，阪本药品工业株式会社制*11未封端型溴化环氧系阻燃剂，数均分子量40000，东都化成株式会社制*7滑石，富士滑石株式会社制表10
另外，如表8与表10所示，通过将纤维截面形状异形化、或使用特定的纤维处理剂，又确认制得物性、品质平衡性好的人造头发用纤维。
产业上利用的可能性本发明目的在于解决前述以往的问题，提供维持通常的聚酯纤维的耐热性、强度、伸长度等纤维物性，人造头发所要求的阻燃性、定型性、耐滴淌性、透明性、耐失透性、发粘、梳通好，又根据要求纤维的光泽得到控制的人造头发用阻燃性聚酯纤维。
另外，上述聚酯纤维是有至少1种异形截面形状的人造头发用聚酯纤维，是纤维截面为异形截面形状的混合纤维，通过使用圆形截面/异形截面的混合比为8∶2～1∶9的人造头发用聚酯纤维，制得维持聚酯纤维的耐热性、强度、伸长度等的纤维物性，改善卷儿特性的缺点，光泽、触感和梳通好的人造头发用聚酯纤维。
此外，以改善滑爽触感或手感等为目的，不引起类似使用聚硅氧烷系纤维处理剂处理时的阻燃性降低，而提供具有与使用聚硅氧烷系油剂处理时同等的滑爽触感、梳理性、阻燃性好的阻燃性人造头发用纤维。
权利要求
1.人造头发用阻燃性聚酯纤维，其是由聚酯(A)100重量份和溴化环氧系阻燃剂(B)5～30重量份形成的，所述聚酯(A)含有聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯为主体的共聚聚酯的1种或更多种。
2.权利要求1所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(B)成分是下述通式(1)表示的数均分子量20000或更高的溴化环氧系阻燃剂(B1)，在纤维表面有微细的突起。
3.权利要求1所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(A)成分是含有选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯与聚对苯二甲酸丁二醇酯的至少1种聚合物的聚酯。
4.权利要求1或3所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(B)成分是选自通式(2)～(4)表示的溴化环氧系阻燃剂的至少1种阻燃剂， 式中，m表示0～29， 式中，R1表示C1-10的烷基，n表示0～100。
5.权利要求1或2所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(B1)成分是选自通式(5)～(7)表示的溴化环氧系阻燃剂的至少1种阻燃剂， 式中，m表示30～150， 式中，R1表示C1-10的烷基，n表示30～100， 式中，R2表示C1-10的烷基，p表示30～100，y表示0～5。
6.权利要求2、3、5的任何一项所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，前述纤维表面的突起是无定形的。
7.权利要求2、3、5、6的任何一项所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，前述纤维表面的突起的尺寸是长径0.2～20μm、短径0.1～10μm、高0.1～2μm的范围。
8.权利要求1～7的任何一项所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，在由(A)与(B)成分、再混合有机微粒(C)和/或无机微粒(D)得到的组合物形成的纤维表面有微细的突起。
9.权利要求8所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(C)成分是选自聚芳酯、聚酰胺、氟树脂、硅树脂、交联丙烯酸树脂、交联聚苯乙烯的至少1种。
10.权利要求8所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(D)成分是选自碳酸钙、氧化硅、氧化钛、氧化铝、氧化锌、滑石、高岭土、蒙脱土、膨润土、云母的至少1种。
11.人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，权利要求1～10的任何一项所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维的截面具有选自椭圆形、交叉圆形、茧形、大肚形、狗骨形、带形、3～8叶形、星形的至少1种异形截面形状。
12.权利要求11所述的人造头发用聚酯纤维，其中，纤维截面是2个以上的圆或扁平圆部分地重合、或相接的形状。
13.权利要求11所述的人造头发用聚酯纤维，其中，纤维截面是3～8叶形，所述纤维是算式(1)表示的异形度在1.1～8的范围的异形截面纤维。算式1异形度＝(单纤维截面的外接圆的直径)/(单纤维截面的内接圆的直径)
14.权利要求11所述的人造头发用聚酯纤维，其中，纤维截面的扁平比是1.2～4。
15.权利要求11所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其是纤维截面选自圆形、椭圆形、交叉圆形、茧形、大肚形、狗骨形、带形、3～8叶形、星形的至少1种异形截面形状的混合纤维，圆形截面/异形截面的混合比是8∶2～1∶9。
16.人造头发用阻燃性聚酯纤维，其是权利要求1～15的任何一项所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维上附着亲水性纤维处理剂(E)而得到的。
17.权利要求16所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(E)成分是选自聚醚系化合物、脂肪酸酯系化合物、有机胺、有机酰胺、有机脂肪酸酯、有机胺盐、有机铵盐、有机吡啶鎓盐、有机铵盐、有机吡啶鎓盐、有机皮考啉鎓盐、有机脂肪酸盐、松香酸盐、有机磺酸盐、有机琥珀酸酯盐、有机琥珀酸单酯盐、有机羧酸盐、有机硫酸酯盐、有机磷酸酯盐的至少一种。
18.权利要求1、2和16所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(E)成分是选自聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯链烯基醚、聚氧化烯芳基醚、这些的无规共聚聚醚、聚氧化烯烷基芳基醚、聚氧化烯烷基酯、聚氧化烯链烯基酯、聚氧化烯烷基芳基酯的至少一种。
19.权利要求16所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，(E)成分是选自环氧乙烷-环氧丙烷的无规共聚聚醚(分子量MW 15000～50000)、聚环氧乙烷(分子量100～1000)、聚环氧丙烷(分子量100～1000)的至少一种。
20.权利要求5和权利要求16～19的任何一项所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，对纤维附着(E)成分，使之按重量比为0.01％～1％。
21.权利要求1～20的任何一项所述的阻燃性聚酯纤维，其特征在于，阻燃性聚酯纤维是非卷曲生丝状。
22.权利要求1～21的任何一项所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其特征在于，阻燃性聚酯纤维是原液染色。
23.权利要求1～22的任何一项所述的人造头发用阻燃性聚酯纤维，其中，单纤维纤度是30～80dtex。
全文摘要
本发明涉及将相对于聚对苯二甲酸亚烷基酯或聚对苯二甲酸亚烷基酯为主体的共聚聚酯的1种以上组成的聚酯(A)100重量份、混合溴化环氧系阻燃剂(B)5～30重量份的组合物进行熔融纺丝的人造头发用阻燃性聚酯纤维。涉及作为有至少1种异形截面形状、纤维截面为异形截面形状的混合纤维、圆形截面/异形截面的混合比为8∶2～1∶9的人造头发用聚酯纤维，还涉及在上述聚酯纤维上粘着亲水性纤维处理剂的滑爽触感、梳通性、阻燃性好的人造头发用阻燃性聚酯纤维。
文档编号D06M15/37GK1826436SQ20048002107
公开日2006年8月30日 申请日期2004年7月20日 优先权日2003年7月25日
发明者小脇敏弘, 增田敏幸, 新林宽之, 志贺丰彦 申请人:株式会社钟化