聚苯硫醚合成头发纤维及其制备方法

专利名称：聚苯硫醚合成头发纤维及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚苯硫醚合成头发纤维及其制备方法。更具体而言，本发明涉及将消光剂与聚苯硫醚(PPQ树脂混合以制造聚苯硫醚合成头发纤维以及所述合成头发纤维的制备方法。
背景技术：
在假发中使用的合成头发纤维需要并要求头发纤维的颜色鲜艳、光泽自然、重量轻、手感光滑、柔顺、可以形成并保持卷发，并且是阻燃且耐热的纤维。在此所采用的“阻燃性”被描述为自熄灭的并且熔融聚合物是抗熔滴的。在此所采用的“耐热性”被描述为纤维具有可以耐受电吹风和烫发器的常规温度的性能，从而不会发生因常规温度引起的收缩或变形。为了代替自然头发的功能，耐热性和阻燃性是合成头发纤维所需的重要性质。传统上，由具有非常高的阻燃性能的聚氯乙烯(PVC)和改性聚丙烯腈纤维制造合成头发纤维。然而，尽管这些纤维具有高阻燃性，但是它们具有显著的缺点，其中纤维缺乏对电吹风和烫发器的耐热性，在使用电吹风和烫发器时发生头发损伤。通常，为了解决耐热性问题，开发并使用由聚酯制造的合成头发纤维，其含有耐高温树脂。具体而言，在聚酯合成头发纤维中使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PPT)树脂。这些纤维具有高耐热性，但是非常易燃，并因此需要添加阻燃剂以满足常规合成头发用途。在聚酯树脂中添加阻燃剂的技术是广为人知的。如韩国专利No. 10-0714782和No. 10-0577584所公开的，本发明人之前提出了用 PET树脂和高分子型溴阻燃剂制备的阻燃合成头发纤维的技术。此外，国际申请WO 2005/010247公开了一种合成头发组合物，其含有100重量份的PET、PBT、PPT树脂和5至30重量份的数均分子量为20，000至80，000的溴化环氧阻燃剂。然而，上述公开的阻燃合成头发具有220 260°C的树脂熔融温度，由于阻燃剂的软化温度要低得多，所以通过混合阻燃剂制备的聚酯合成头发的问题在于耐热温度比仅用聚酯制备的合成头发纤维低得多。因此，通过混合树脂制备的合成头发的缺点在于合成头发不能耐受接近180°C的烫发器常规温度。与低耐热性有关的问题是合成头发纤维发生损坏和变形，在这种情况下外观被破坏。通常，聚酯阻燃合成头发是单独使用的或通过与真的头发纤维混合来制备的。然而，这些产品的缺点在于诸如卷发的发型是在制造期间通过在90 120°C下进行蒸汽处理或通过空气压力形成的，在这种情况下卷发形成是永久性的，从而消费者们需要在家里或去找美发师来改变发型。在这些情况下使用的美容用具为家用烫发器或烫发钳(stove irons)。家用烫发器含有传感器，通过传感器精确控制温度，但是在发廊使用的烫发钳不含有温度传感器，所以难以精确控制温度。因此，当对比人的头发耐热性低的聚酯阻燃合成头发使用烫发钳时，加热可能导致合成头发发生变形或变异。因此，需要开发允许对假发产品使用烫发钳并且具有比人的头发更好性能，例如耐热性，的合成头发。当在发廊或在家对以聚酯作为基本树脂的合成头发做发型时，或者在合成头发是由阻燃剂制备的情况下，在家或在发廊利用烫发器制作的卷发要比人的头发形成得慢。聚酯合成头发的缺点在于为了形成卷发需要高温并且在使用烫发器之后还需要经过一个冷却步骤。因此，聚酯合成头发会给消费者带来麻烦，即为了给他们的头发形成卷发，需要学习合适的步骤，这些合适的步骤包括为了形成合适的卷发而经历冷却期的步骤。聚苯硫醚树脂主要在塑料外壳、电子部件或镜片中用作原料。此外，聚苯硫醚树脂已经在烘干机帆布或过滤器中作为织物使用。然而，聚苯硫醚从未用于合成头发。其原因在于PPS纤维的折射率达到1. 7，这使得纤维的表面在阳光下呈现出金属光泽，因此不适合用作合成头发纤维。本发明人开发并申请了合成头发纤维的产品和方法专利，韩国专利申请 No. 2008-60443 (2008年6月25日提交)。其中描述了合成头发纤维，其使用聚苯硫醚树脂 (PPS)作为基础树脂并施用适量消光剂，其阻燃性能和耐热性能高，从而可以随意地形成卷发并且可以保持与人的头发类似的光泽。但是，发现PPS树脂的缺点在于织造过程工作条件取决于熔融指数。因此，本发明人用具有最佳熔融指数范围的PPS发明了一种聚苯硫醚合成头发纤维，其可以在纺丝工艺期间使工作条件最大化。

发明内容
本发明的一个目的在于用聚苯硫醚树脂制造一种用于合成头发纤维的新材料，其具有诸如优异的耐热性能、优异的阻燃性能和优异的抗熔滴性能等性能。本发明的另一目的在于提供具有优异的耐热性和阻燃性的聚苯硫醚合成头发纤维，在常规操作温度下使用家用烫发器或烫发钳时其不会而受到影响并且不会发生变形。本发明的又一目的在于提供一种消费者可以在家任意地使用烫发器或烫发钳快速形成卷发的聚苯硫醚合成头发纤维。本发明的又一目的在于提供一种聚苯硫醚合成头发纤维，通过向聚苯硫醚中添加适量的无机颗粒消光剂使其具有与人的头发相似的自然光泽。本发明的又一目的在于提供一种具有观0 290°C的熔融温度的PPS合成头发纤维，其耐热性比传统聚酯合成头发纤维高30°C。本发明的又一目的在于提供可与人的头发组合的合成头发纤维。本发明的又一目的在于提供一种满足优良假发纤维基本要求的聚苯硫醚合成头发纤维，这些性能是良好的光泽、鲜艳的颜色、卷发形成性、卷发保持性、卷发弹性、重量轻、 最低的缠结性和与人的头发相似的品质。本发明的又一目的在于提供一种制备聚苯硫醚合成头发纤维的方法，所述方法在纺丝工艺期间不发生断丝现象，并且可以顺利地进行卷绕。本发明的又一目的在于提供一种由聚苯硫醚合成头发纤维制作的假发。为了达到其目的，本发明具有在以下说明书中和所附权利要求书中详述的特征。本发明提供一种聚苯硫醚合成头发纤维。本发明的聚苯硫醚合成头发纤维包括(A)聚苯硫醚(PPQ树脂；和(B)无机颗粒消光剂。聚苯硫醚(PPQ树脂(A)可以包括熔融指数范围为60 110的聚苯硫醚(PPS)树脂。100重量份的PPS树脂使用0. 1 2. 0重量份的无机消光剂。在本发明的一个方面，合成头发纤维的尺寸为30至约80分特。聚苯硫醚(PPQ树脂(A)可以含有约85摩尔％以上的对亚苯基硫重复单元。无机颗粒消光剂包括二氧化硅、滑石及其组合。无机颗粒消光剂平均直径的优选范围为0. 01 3· Ομ 。在本发明的一个方面，聚苯硫醚合成头发纤维可以含有选自以下组中的至少一个组分热稳定剂、光稳定剂、UV吸收剂、荧光剂、抗氧化剂、抗静电剂、颜料、染料、增塑剂、润滑剂、阻燃剂、阻燃补充剂和无机填料。本发明提供一种由聚苯硫醚合成头发纤维制作的假发。本发明提供一种制备聚苯硫醚合成头发纤维的方法。所述方法包括提供具有PPS 色母粒和无机颗粒消光剂组合物的聚苯硫醚树脂到挤出机的主喂料器中，形成颗粒；将所述颗粒干燥至水分含量低于500ppm ；将干燥的颗粒熔融并纺丝；并使用拉伸机将所纺的未拉伸纤维拉伸2至4倍。在本发明的另一方面，所述方法可以进一步包括在160 250°C的温度范围内使用加热装置加热拉伸后的纤维。在本发明的另一方面，所述方法可以进一步包括在90 160°C的温度范围内使用加热装置对经过加热的拉伸后的纤维进行加热。参照以下说明书和所附权利要求书可以更好地理解本发明的这些和其他特征、方面以及优点。
具体实施例方式本发明的聚苯硫醚合成头发纤维可以采用含有消光剂(B)的聚苯硫醚(PPQ树脂 (A)来制备。(A)聚苯硫醚(PPS)树脂本发明中的基本树脂可以由聚苯硫醚(PPS)树脂制备。通常，PPS树脂因化学组成中所固有的硫而具有阻燃性，并因其285°C的高熔点而具有耐热性。此外，由于PPS的结晶性高，所以PPS树脂具有特殊的性质，与需要冷却过程的聚酯树脂制备的合成头发纤维相比，可以直接用烫发器形成自然卷发，而不需要冷却过程。在本发明的示例性实施方案中，本发明的PPS树脂的熔融指数(MI)在60 110的范围内。在MI低于60的情况下，熔融的聚合物流动是不符合要求的，这种情况下所排出的纤维不易拉伸，并因此难以卷绕。在MI超过110的情况下，熔融的聚合物流动太快，这种情况下难以卷绕。在熔融指数在低于60至约50和高于110至约200的情况下可以使用PPS 树脂。但是，在本发明的示例性实施方案中，为了保持切断和卷绕不困难的工作条件，PPS树脂的熔融指数范围为60 110。在PPS树脂的熔融指数低于50或高于200的情况下，几乎不可能使用这种树脂。本发明的聚苯硫醚树脂(A)可以但不限于通过使对二氯苯与硫化钠缩合来制备。在示例性实施方案中，聚苯硫醚树脂(A)可以优选具有如化学式1中所示的对亚苯基硫重复单元。[化学式1]
权利要求
1.一种聚苯硫醚合成头发纤维，包括(A) 100重量份熔融指数范围为60 110的聚苯硫醚(PPS)树脂；和(B)O. 1 2. 0重量份的无机消光剂。
2.如权利要求1所述的聚苯硫醚合成头发纤维，其中所述合成头发纤维的尺寸为约30 至约80分特。
3.如权利要求1所述的聚苯硫醚合成头发纤维，其中所述聚苯硫醚树脂(A)具有85摩尔％以上的对亚苯基硫重复单元。
4.如权利要求1所述的聚苯硫醚合成头发纤维，其中所述无机消光剂的平均粒径为 0. 01 3. 0 μ m，其包括二氧化硅、滑石或其结合。
5.如权利要求1所述的聚苯硫醚合成头发纤维，还包括选自热稳定剂、光稳定剂、UV吸收齐 、荧光剂、抗氧化剂、抗静电剂、颜料、染料、增塑剂、润滑剂、阻燃剂、阻燃补充剂、无机填料及其混合物的添加剂。
6.一种制备聚苯硫醚合成头发纤维的方法，包括将PPS基色母粒和无机消光剂的组合加入到熔融指数范围在60 110的聚苯硫醚 (PPS)树脂中，加入到熔融挤出机中形成颗粒；将所述颗粒干燥至水分含量在500ppm以下；将干燥后的颗粒熔融纺丝；和使用拉伸机将纺出的未拉伸纤维拉伸2至4倍。
7.如权利要求6所述的制备聚苯硫醚合成头发纤维的方法，其中每100重量份的PPS 树脂中加入0. 1 2. 0重量份的无机颗粒消光剂，并且所述无机颗粒具有0. 01 3. 0 μ m 的平均粒径。
8.如权利要求6所述的制备聚苯硫醚合成头发纤维的方法，其中将所述拉伸后的纤维在160 250°C下在加热装置中加热。
9.如权利要求8所述的制备聚苯硫醚合成头发纤维的方法，其中将所述拉伸后的纤维在90 160°C下在加热装置中加热。
10.一种由权利要求1至5中任一项所述的聚苯硫醚合成头发纤维制备的假发。
全文摘要
本发明提供一种聚苯硫醚合成头发纤维。所述合成头发纤维包含(A)聚苯硫醚树脂；和(B)无机颗粒消光剂，其中所述PPS树脂熔融指数范围为60～110，其中每100重量份的PPS树脂中添加0.1～2.0重量份的所述无机消光剂。所述合成头发纤维具有约30至约80分特的纤维尺寸。所述聚苯硫醚树脂(A)具有85摩尔％以上的对亚苯基硫重复单元。所述无机颗粒消光剂可以是二氧化硅、滑石或其结合。优选的无机颗粒消光剂具有0.01～3.0μm的平均粒径。
文档编号A41G3/00GK102345185SQ20101051796
公开日2012年2月8日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年7月30日
发明者吴承敏, 金灿英, 金焕哲, 金锺天 申请人:Uno有限公司