JP2006104647A - 難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】 通常のポリエステル繊維の耐熱性、強伸度など繊維物性を維持しつつ、難燃性、セット性、耐ドリップ性、透明性、耐失透性に優れ、繊維の艶がコントロールされたポリエステル系人工毛髪用繊維およびそれを用いた人工毛髪を提供する。
【解決手段】 ポリアルキレンテレフタレートおよび／またはポリアルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルからなるポリエステル（Ａ）１００重量部に対し、リン含有難燃剤（Ｂ）３〜３０重量部を溶融混練して得られる組成物、または、それらに有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）を混合した組成物を溶融紡糸することにより得られた難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
【選択図】 なし

Description

本発明は、難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維に関する。さらに詳しくは、難燃性、耐熱性、強伸度などの繊維物性を維持し、セット性、耐ドリップ性、透明性、耐失透性に優れた人工毛髪用繊維に関するものである。

ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルからなる繊維は、高融点、高弾性率で優れた耐熱性、耐薬品性を有していることから、カーテン、敷物、衣料、毛布、シーツ地、テーブルクロス、椅子張り地、壁装材、人工毛髪、自動車内装資材、屋外用補強材、安全ネットなどに広く使用されている。

かつら、ヘアーウィッグ、付け毛、ヘアーバンド、ドールヘアーなどの頭髪製品においては、従来、人毛や人工毛髪（モダクリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維）などが使用されてきている。しかし、人毛の提供は困難になってきており、人工毛髪の重要性が高まってきている。

人工毛髪素材として、難燃性の特徴を生かしてモダクリル繊維が多く使用されてきているが、耐熱性の点では不充分である。そこで、近年、耐熱性に優れたポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステルを主成分とする繊維を用いた人工毛髪が提案されるようになってきている。しかしながら、ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリエステルからの繊維は、可燃性素材であるため、耐燃性が不充分である。

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が種々なされており、例えば、リン原子を含有する難燃性モノマーを共重合させたポリエステルからの繊維にする方法や、ポリエステル繊維に難燃剤を含有させる方法などが知られている。前者の難燃性モノマーを共重合させる方法としては、たとえば、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（特許文献１）、また、カルボキシホスフィン酸を共重合させる方法（特許文献２）、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（特許文献３）などが提案されている。前記難燃化技術を人工毛髪に適用したものとしては、たとえばリン化合物を共重合させたポリエステル繊維が提案されている（特許文献４、５）。

しかしながら、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、溶融紡糸が困難になったり、火炎が接近した場合、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する。また、前記リン系難燃剤を配合した場合、難燃性を発現するため、その添加量を多くする必要があることにも起因するべたつき感の増加に加え、得られたポリエステル繊維からなる人工毛髪に熱履歴や高湿の条件下において、失透という繊維の外観上の問題が発生しやすいという課題がある。

一方、後者の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（特許文献６）、臭素含有アルキルシクロヘキサンを含有させる方法（特許文献７）などが提案されている。しかし、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ったり、含有処理時間を長時間にする必要があったり、あるいは大量の難燃剤を使用しなければならないといった問題があり、繊維物性の低下や生産性の低下、製造コストがアップするなどの問題が発生する。

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し、セット性、耐ドリップ性、透明性、耐失透性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。

特公昭５５−４１６１０号公報 特公昭５３−１３４７９号公報 特開平１１−１２４７３２号公報 特開平３−２７１０５号公報 特開平５−３３９８０５号公報 特公平３−５７９９０号公報 特公平１−２４９１３号公報

本発明は、前述のごとき従来の問題を解決した、通常のポリエステル繊維の耐熱性、強伸度など繊維物性を維持しつつ、難燃性、セット性、耐ドリップ性、透明性、耐失透性に優れ、さらに、繊維の艶がコントロールされた難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリエステルに下記一般式（１）で表されるリン含有難燃剤を溶融混練して得られる組成物を溶融紡糸することにより、通常のポリエステル繊維の耐熱性、強伸度など繊維物性を維持し、難燃性、セット性、耐ドリップ性、透明性、耐失透性に優れた難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維が得られることを見出し、さらに、有機微粒子および／または無機微粒子を前記組成物に混合することにより、繊維物性の低下を招くことなく、繊維の艶をコントロールすることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

（式中、Ｒ¹は水素原子、直鎖または分岐を有するアルキル基であり、それらはそれぞれ
同一であってもよく異なっていてもよく、ｎは３〜１００の整数を示す）

すなわち、本発明は、ポリアルキレンテレフタレートおよび／またはポリアルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルからなるポリエステル（Ａ）１００重量部に対し、前記一般式（１）で表されるリン含有難燃剤（Ｂ）３〜３０重量部を溶融混練して得られる組成物から形成された難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維に関するものである。好ましい態様としては、ポリエステル（Ａ）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およびポリブチレンテレフタレートよりなる群から選ばれた少なくとも１種のポリマーである上記難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維である。より好ましい態様としては、リン含有難燃剤（Ｂ）の数平均分子量が、２０００〜３００００である上記難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維である。

より好ましい態様としては、ポリエステル（Ａ）およびリン含有難燃剤（Ｂ）からなる組成物に、有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）を混合した、上記難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維に関するものである。さらに好ましい態様としては、有機微粒子（Ｃ）が、ポリアリレート、ポリアミド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、架橋アクリル樹脂および架橋ポリスチレンよりなる群から選ばれた少なくとも１種である上記難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維である。さらに好ましい態様としては、無機微粒子（Ｄ）が炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、タルク、カオリン、モンモリロナイト、ベントナイトおよびマイカよりなる群から選ばれた少なくとも１種である上記難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維である。

また、上記難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維は、非捲縮生糸状であり、原着されており、単繊維繊度が１０〜１００ｄｔｅｘであることが好ましい。

本発明によると、通常のポリエステル繊維の耐熱性、強伸度など繊維物性を維持しつつ、難燃性、セット性、耐ドリップ性、透明性、耐失透性に優れ、さらに、繊維の艶がコントロールされたポリエステル系繊維およびそれを用いた人工毛髪を得ることができる。

本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維は、ポリアルキレンテレフタレートおよび／またはポリアルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルからなるポリエステル（Ａ）および前記一般式（１）で表されるリン含有難燃剤（Ｂ）を溶融混練して得られる組成物を溶融紡糸した繊維である。

本発明に用いられるポリエステル（Ａ）に含まれるポリアルキレンテレフタレートまたはポリアルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルとしては、例えば、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アルキレンテレフタレートおよび／またはこれらのポリアルキレンテレフタレートを主体とし、少量の共重合成分を含有する共重合ポリエステルがあげられる。前記主体とするとは、ポリアルキレンテレフタレートを８０モル％以上含有することをいう。

前記共重合成分としては、例えば、イソフタル酸、オルトフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スぺリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの多価カルボン酸、それらの誘導体、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジヒドロキシエチルなどのスルホン酸塩を含むジカルボン酸、その誘導体、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、４−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトンなどがあげられる。

前記共重合ポリエステルは、通常、主体となるテレフタル酸および／またはその誘導体（例えば、テレフタル酸メチル）と、アルキレングリコールとの重合体に少量の共重合成分を含有させて反応させることにより製造するのが、安定性、操作の簡便性の点から好ましいが、主体となるテレフタル酸および／またはその誘導体（例えば、テレフタル酸メチル）と、アルキレングリコールとの混合物に、さらに少量の共重合成分であるモノマーまたはオリゴマー成分を含有させたものを重合させることにより製造してもよい。

前記共重合ポリエステルは、主体となるポリアルキレンテレフタレートの主鎖および／または側鎖に前記共重合成分が重縮合していればよく、共重合の仕方などには特別な限定はない。

前記ポリアルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルの具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートを主体とし、ビスフェノールＡのエチレングリコールエーテルを共重合したポリエステル、１，４−シクロヘキサンジメタノールを共重合したポリエステル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジヒドロキシエチルを共重合したポリエステルなどがあげられる。前記ポリアルキレンテレフタレートおよびその共重合ポリエステルは、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

これらのうちでは、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、共重合ポリエステル（ポリエチレンテレフタレートを主体とし、ビスフェノールＡのエチレングリコールエーテルを共重合したポリエステル、１，４−シクロヘキサンジメタノールを共重合したポリエステル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジヒドロキシエチルを共重合したポリエステルなど）が好ましく、これらは２種以上混合したものも好ましい。

ポリエステル（Ａ）の固有粘度としては、０．５〜１．４であるのが好ましく、さらには０．６〜１．２であるのが好ましい。ポリエステル（Ａ）の固有粘度が０．５未満の場合、得られる繊維の機械的強度が低下する傾向があり、１．４を超えると、分子量の増大に伴い、溶融粘度が高くなり、溶融紡糸が困難になったり、繊度が不均一になる傾向がある。

本発明においては、前記一般式（１）で表される構造を有するリン含有難燃剤（Ｂ）を用いることにより、耐熱性、耐ドリップ性を損なわずに、難燃性を付与することができる。

本発明に用いられるリン含有難燃剤（Ｂ）は、前記一般式（１）で表される構造を有する化合物であり、具体的には、例えば、以下に示す化合物群などがあげられる。

上記リン含有難燃剤（Ｂ）の製法には特に限定はなく、公知の方法を用いることができ、例えば、２−（９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−オキサイド−１０−ホスファフェナントレン−１０−イル）メチルコハク酸ジメチルとエチレングリコールを混合し、三酸化アンチモンまたは二酸化ゲルマニウムを触媒量加え、加熱してエステル交換反応させ、反応生成物を減圧下加熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させて製造することができる。

上記リン含有難燃剤（Ｂ）の数平均分子量は、２０００〜３００００が好ましく、２０００〜２００００がより好ましく、２５００〜１５０００がさらに好ましい。リン含有難燃剤（Ｂ）の数平均分子量が２０００より小さい場合には、繊維表面にブリードアウトし易くなり、触感が低下する傾向がある。分子量が３００００を超える場合には、ポリエステルとの相溶性が低下し、分散が不均一になるため、難燃性が不安定になったり、糸切れが発生したりする傾向がある。

上記リン含有難燃剤（Ｂ）の使用量は、ポリエステル（Ａ）１００重量部に対し、３〜３０重量部が好ましく、４〜２５重量部がより好ましく、５〜２０重量部がさらに好ましい。リン含有難燃剤（Ｂ）の使用量が３重量部より少ないと、難燃効果が得られ難くなる傾向があり、３０重量部より多いと、機械的特性、耐熱性、耐ドリップ性、耐失透性が損なわれる傾向がある。

本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維は、さらに、有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）を混合することにより、繊維表面に微細な突起を形成し、繊維表面の光沢、艶を調整することができる。

本発明における有機微粒子（Ｃ）としては、主成分であるポリエステル（Ａ）と相溶しないか、部分的に相溶しない構造を有する有機樹脂成分であれば使用することができ、例えば、ポリアリレート、ポリアミド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋ポリスチレンなどが好ましく用いられる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。安定的に光沢調整効果を発現するためには、耐熱性、分散性の点から、架橋ポリエステル粒子、架橋アクリル粒子が好ましい。

前記架橋ポリエステル粒子は、不飽和ポリエステルとビニル系単量体を水分散させ、架橋硬化させることで得られる。ここで使用される不飽和ポリエステルとしては、とくに限定はなく、例えば、α，β−不飽和酸もしくはそれと飽和酸との混合物と二価アルコールもしくは三価アルコールとを重合させたものなどをあげることができる。不飽和酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などが、飽和酸としては例えば、フタル酸、テレフタル酸、コハク酸、グルタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、およびセバチン酸などがあげられる。また、二価アルコールおよび三価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパンなどがあげられる。一方、ビニル系単量体としては、特に限定はなく、例えば、スチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、アクリル酸、メチルアクリレート、アクリロニトリル、エチルアクリレート、およびジアリルフタレートなどがあげられる。

前記架橋アクリル粒子は、アクリル系単量体と架橋剤を水分散させ、架橋硬化させることで得られる。ここで使用されるアクリル系の単量体としては、アクリル酸、アクリル酸の誘導体、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリロニトリル、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド；あるいはメタクリル酸、メタクリル酸の誘導体、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、メタクリロニトリル、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルなどの１分子中に１個のビニル基を有するビニル系単量体が挙げられる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、架橋剤としては１分子中に２個以上のビニル基を有する単量体であればいずれでもよいが、１分子中に２個のビニル基を有するものが好ましい。架橋剤として好ましい単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、グリコールとメタクリル酸あるいはアクリル酸との反応生成物、例えばエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレートなどがあるが、これらに限定されるものではない。架橋剤の添加量は、前記アクリル系単量体１００重量部に対して０．０２〜５重量部が好ましい。重合開始剤としては、過酸化物系ラジカル重合開始剤が好ましく、例えば、過酸化ベンゾイル、過安息香酸２−エチルヘキシル、過酸化ジtert−ブチル、クメンヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシドなどが挙げられる。ラジカル重合開始剤は、前記アクリル系単量体１００重量部に対して０．０５〜１０重量部使用されるのが好ましい。

本発明における無機微粒子（Ｄ）としては、繊維の透明性、発色性への影響から、ポリエステル（Ａ）および／またはリン含有難燃剤（Ｂ）の屈折率に近い屈折率を有するものが好ましく、例えば、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、タルク、カオリン、モンモリロナイト、ベントナイト、マイカなどがあげられる。

有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）の平均粒子径は、０．１〜１５ｕｍが好ましく、０．２〜１０μｍがより好ましく、０．５〜８ｕｍがさらに好ましい。粒子径が０．１μｍより小さい場合には、光沢調整効果が小さい傾向があり、粒子径が１５μｍより大きい場合には、光沢調整効果が小さくなったり、糸切れが発生したりする傾向がある。

有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）の使用量は、特に限定されないが、ポリエステル（Ａ）１００重量部に対し、０．１〜５重量部であるのが好ましく、０．２〜３重量部がより好ましく、０．３〜２重量部がさらに好ましい。有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）の使用量が５重量部より多いと、外観性、色相、発色性が損なわれる傾向があり、０．１重量部より少ないと、繊維表面に形成される微細な突起が少なくなるため、繊維表面の光沢調整が不十分になる傾向がある。

本発明に使用する難燃性ポリエステル系組成物は、例えば、ポリエステル（Ａ）およびリン含有難燃剤（Ｂ）と、必要に応じて有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）を事前にドライブレンドした後、種々の一般的な混練機を用いて溶融混練することにより製造することができる。前記混練機の例としては、例えば一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどがあげられる。これらのうちでは、二軸押出機が、混練度の調整、操作の簡便性の点から好ましい。

例えば、スクリュー径４５ｍｍの二軸押出機を用いて、シリンダ設定温度を２６０〜３００℃とし、吐出量５０〜１５０ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数１５０〜２００ｒｐｍで溶融混練し、ダイスよりストランドを引取、水冷した後に、ストランドカッターを用いてペレット化して、本発明の組成物を得ることができる。

本発明のポリエステル系人工毛髪は、前記ポリエステル系組成物を通常の溶融紡糸法で溶融紡糸することにより製造することができる。

本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維は、前記難燃性ポリエステル系組成物を、通常の溶融紡糸法で溶融紡糸することにより製造することができる。すなわち、例えば、押出機、ギアポンプ、口金などの温度を２７０〜３１０℃とし、溶融紡糸し、紡出糸条を加熱筒中を通過させた後、ガラス転移点以下に冷却し、５０〜５０００ｍ／分の速度で引き取ることにより紡出糸が得られる。また、紡出糸条を冷却用の水を入れた水槽で冷却し、繊度のコントロールを行なうことも可能である。加熱筒の温度や長さ、冷却風の温度や吹付量、冷却水槽の温度、冷却時間、引取速度は、吐出量および口金の孔数によって適宜調整することができる。得られた未延伸糸は熱延伸されるが、延伸は未延伸糸を一旦巻き取ってから延伸する２工程法および巻き取ることなく連続して延伸する直接紡糸延伸法のいずれの方法によってもよい。熱延伸は、１段延伸法または２段以上の多段延伸法で行なわれる。熱延伸における加熱手段としては、加熱ローラ、ヒートプレート、スチームジェット装置、温水槽などを使用することができ、これらを適宜併用することもできる。延伸温度は、ベースとなるポリエステルのＴｇより高い温度で実施するのが好ましく、５０〜１００℃がより好ましい。

本発明の繊維の断面形状は、真円形でもよいが、２個以上の円または扁平円が部分的に重ね合わさるか、または互いに接した形状においては、部分的に重ね合わさるか、または互いに接した２個以上の円または偏平円は、直線上に並んだ状態であることが好ましく、左右で対称であることが好ましい。

本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維には、必要に応じて、リン含有難燃剤（Ｂ）以外の難燃剤、耐熱剤、光安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、静電防止剤、顔料、可塑剤、潤滑剤などの各種添加剤を含有させることができる。顔料を含有させることにより、原着繊維を得ることができる。

以上のようにして得られる本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維は、非捲縮生糸状の繊維であり、その繊度は、通常、１０〜１００ｄｔｅｘであり、３０〜８０ｄｔｅｘがより好ましく、３５〜７５ｄｔｅｘであるのがさらに好ましく、人工毛髪用に適している。また、１６０〜２００℃で美容熱器具（ヘアーアイロン）が使用できる耐熱性を有しており、着火しにくく、自己消火性を有している。

本発明の難燃性ポリエステル系繊維が原着されている場合、そのまま使用することができるが、原着されていない場合、通常の難燃性ポリエステル系繊維と同様の条件で染色することができる。染色に使用される顔料、染料、助剤などとしては、耐候性および難燃性のよいものが好ましい。

本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維は、美容熱器具（ヘアーアイロン）を用いたカールセット性に優れ、カールの保持性にも優れる。また、有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）を混合した場合は、繊維表面に形成される微細な突起による凹凸により、適度に艶消されており、人工毛髪として使用することができる。さらに、繊維表面処理剤、柔軟剤などの油剤を使用し、触感、風合を付与して、より人毛に近づけることができる。

また、本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維は、モダアクリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ナイロン繊維など、他の人工毛髪素材と併用してもよいし、人毛と併用してもよい。かつら、ヘアーウィッグ、付け毛などの頭髪製品に使用される人毛は、一般に、キューティクルの処理や脱色および染色が施されており、触感、くし通りを確保するために、シリコーン系の繊維表面処理剤、柔軟剤を使用しているため、未処理の人毛とは異なり易燃性である。これに対して、本発明の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維と人毛とを人毛混合率６０％以下の割合で混合した場合、良好な難燃性を示す人工毛髪を得ることができる。

次に、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特性値の測定法は、以下のとおりである。

（強度および伸度）
インテスコ社製、ＩＮＴＥＳＣＯ Ｍｏｄｅｌ ２０１型を用いて、フィラメントの引張強伸度を測定した。長さ４０ｍｍのフィラメント１本をとり、フィラメントの両端１０ｍｍを、接着剤を糊付けした両面テープを貼り付けた台紙（薄紙）で挟み、一晩風乾させて、長さ２０ｍｍの試料を作製した。試験機に試料を装着し、温度２４℃、湿度８０％以下、荷重３．４×１０^-3Ｎ×繊度（ｄｔｅｘ）、引張速度２０ｍｍ／分で試験を行ない、強伸度を測定した。同じ条件で試験を１０回繰り返し、平均値をフィラメントの強伸度とした。

（難燃性）
繊度約５０ｄｔｅｘのフィラメントを１５０ｍｍの長さに切り、０．７ｇを束ね、一方の端をクランプで挟んでスタンドに固定して垂直に垂らす。有効長１２０ｍｍの固定したフィラメントに２０ｍｍの炎を３秒間接炎させ、燃焼させる。燃焼性は、残炎時間が０秒（着火しない）を◎、３秒未満を○、３〜１０秒を△、１０秒以上を×とし、また、耐ドリップ性は、消火するまでのドリップ数が０を◎、５以下を○、６〜１０を△、１１以上を×として評価した。

（光沢）
長さ３０ｃｍ、総繊度１０万ｄｔｅｘのトウフィラメントを太陽光のもと、目視により評価した。
◎：人毛に等しいレベルに光沢が調整されている。
○：適度に光沢が調整されている。
△：若干光沢が多すぎる、または、若干光沢が少なすぎる。
×：光沢が多すぎる、または、光沢が少なすぎる。

（透明性）
長さ３０ｃｍ、総繊度１０万ｄｔｅｘのトウフィラメントを太陽光のもと、目視により評価した。
○：透明感があり、色の深み（鮮やかさ）がある。
△：若干不透明感（曇り）がある。
×：不透明感があり、色の深みがない。

（耐失透性）
長さ１０ｃｍ、総繊度１０万ｄｔｅｘのトウフィラメントをスチーム加工（１２０℃、相対湿度１００％で１時間）した後に、室温で十分に乾燥する。スチーム加工前後の光沢、色相の変化を比較し、目視評価した。スチーム加工前後での変化が大きい程耐失透性が悪い。
◎：光沢、色相とも変化なし。
○：光沢変化なし、色相若干変化あり。
△：光沢、色相とも若干変化あり。
×：光沢、色相とも明確な変化あり。

（カールセット性）
蓑毛にしたフィラメントを直径３２ｍｍφのパイプに捲きつけ、１２０℃および相対湿度１００％の条件にて６０分間のスチーム加工条件でカールセットし、室温で６０分間エイジングした後に、カールしたフィラメントの一端を固定し釣り下げ、カールの状態を目視評価した。これをカールの付きやすさの指標とし、長さが短く、形良くカールが付いているものが好ましい。
○：形良くカールが付いている。
△：若干カールが伸びている。
×：カールが伸びて、形が崩れている。

（アイロンセット性）
ヘアーアイロンによるカールセットのしやすさ、カール形状の保持性の指標である。フィラメントを１８０℃に加熱したヘアーアイロンにかるく挟み、３回扱き予熱した。このときのフィラメント間の融着、フィラメントの縮れ、糸切れを目視評価した。つぎに、予熱したフィラメントをヘアーアイロンに捲きつけ、１０秒間保持し、アイロンを引き抜く。このときの抜きやすさ（ロッドアウト性）、抜いたときのカールの保持性を目視評価した。
−融着−
○：なし。
△：若干あり。
×：あり。
−縮れ／糸切れ−
○：なし。
△：若干あり。
×：あり。
−ロッドアウト−
○：アイロンロッドが抵抗なく抜ける。
△：若干抵抗がある。
×：抵抗があり、抜け難い。
−セット性−
○：セットが付きやすく、カールが安定している。
△：セットは付く安いが、若干カールが崩れる。
×：セットが付き難い、または、カールが崩れる。

（実施例１〜１２）
水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥したポリエチレンテレフタレート、リン含有難燃剤、有機微粒子または無機微粒子からなる表１に示す比率の組成物に、着色用ポリエステルペレットＰＥＳＭ６１００ ＢＬＡＣＫ（大日精化工業（株）製、カーボンブラック含有量３０％、ポリエステルは（Ａ）成分に含まれる）２部を添加してドライブレンドした後、二軸押出機（日本製鋼所（株）製、ＴＥＸ４４）に供給し、シリンダ設定温度２８０℃にて溶融混練し、ペレット化した後に、水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥させた。次いで、溶融紡糸機（シンコーマシナリー（株）製、ＳＶ３０）を用いて、シリンダ設定温度２８０℃にて、ノズル径０．５ｍｍφの丸断面ノズル孔を有する紡糸口金より溶融ポリマーを吐出し、口金下３０ｍｍの位置に設置した水温５０℃の水浴中で冷却し、１００ｍ／分の速度で巻き取って未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を８０℃の温水浴中で延伸を行ない、４倍延伸糸とし、２００℃に加熱したヒートロールを用いて、１００ｍ／分の速度で巻き取り、熱処理を行ない、親水性繊維処理剤水溶液（ＫＷＣ−Ｑ／加工剤Ｎｏ．２９＝５０／５０（丸菱油化工業（株）製、濃度：３％水溶液）を用いて、繊維処理剤付着量が０．２％ｏｍｆになるように付着させ、単繊維繊度が５０ｄｔｅｘ前後のポリエステル系繊維（マルチフィラメント）を得た。

＊１：ポリエチレンテレフタレート、日本ユニペット（株）製
＊２：ポリブチレンテレフタレート、ＫＯＬＯＮ社製
＊３：ポリエチレンテレフタレートとポリシクロヘキシレンジメタクリレートの共重合ポ
リエステル、イーストマンケミカル社製
＊４：

＊５：

＊６：

＊７：

＊８：架橋アクリル粒子、平均粒子径１．８μｍ、綜研化学（株）製）
＊９：架橋アクリル粒子、平均粒子径１０μｍ、綜研化学（株）製）
＊１０：メラミン樹脂／シリカ複合体、平均粒子径１．９μｍ、日産化学（株）製）
＊１１：球状微粉末シリカ、平均粒子径４μｍ、富士シリシア（株）製）

得られた繊維を用いて、強伸度、難燃性、光沢、透明性、耐失透性、カールセット性、アイロンセット性を評価した結果を、表２に示す。

（比較例１〜４）
水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥したポリエチレンテレフタレート、リン含有難燃剤および無機微粒子からなる表３に示す比率の組成物に、着色用ポリエステルペレットＰＥＳＭ６１００ ＢＬＡＣＫ（大日精化工業（株）製、カーボンブラック含有量３０％、ポリエステルは（Ａ）成分に含まれる）２部を添加してドライブレンドした後、二軸押出機（日本製鋼所（株）製、ＴＥＸ４４）に供給し、シリンダ設定温度２８０℃にて溶融混練し、ペレット化した後に、水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥させた。次いで、溶融紡糸機（シンコーマシナリー（株）製、ＳＶ３０）を用いてシリンダ設定温度２８０℃にてノズル径０．５ｍｍφの丸断面ノズル孔を有する紡糸口金より溶融ポリマーを吐出し、口金下３０ｍｍの位置に設置した水温５０℃の水浴中で冷却し、１００ｍ／分の速度で巻き取って未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を８０℃の温水浴中で延伸を行ない、４倍延伸糸とし、２００℃に加熱したヒートロールを用いて、１００ｍ／分の速度で巻き取り、熱処理を行ない、親水性繊維処理剤水溶液（ＫＷＣ−Ｑ／加工剤Ｎｏ．２９＝５０／５０（丸菱油化工業（株）製、濃度：３％水溶液）を用いて、繊維処理剤付着量が０．２％ｏｍｆになるように付着させ、単繊維繊度が５０ｄｔｅｘ前後のポリエステル系繊維（マルチフィラメント）を得た。

＊１：ポリエチレンテレフタレート、日本ユニペット（株）製
＊１０：メラミン樹脂／シリカ複合体、平均粒子径１．９μｍ、日産化学（株）製）
＊１２：反応型リン含有難燃剤を共重合した難燃ポリエステル樹脂、東洋紡績（株）製
＊１３：縮合リン酸エステル系難燃剤、大八化学工業（株）製
＊１４：

＊１５：ポリリン酸メラミン、粒子径２〜５μｍ、三和ケミカル（株）製
＊１６：シリカ、平均粒子径３μｍ、ＵＮＩＭＩＮ社製）

得られた繊維を用いて、強伸度、難燃性、光沢、透明性、耐失透性、カールセット性、アイロンセット性を評価した結果を、表４に示す。

表２および表４に示したように、比較例に対し、実施例では、光沢、透明性、耐失透性、アイロンセット性などの低下がなく、前記一般式（１）で表されるリン含有難燃剤を使用することにより、優れた難燃性を示すことが確認された。従って、本願発明に係るリン含有難燃剤を含む組成物を使用した人工毛髪用繊維は、従来の人工毛髪用繊維に比べ、ポリエステルの機械的特性、熱的特性を維持したまま、光沢、透明性、耐失透性、セット性、難燃性が改善された人工毛髪として有効に用いることが可能となる。

Claims (9)

1. ポリアルキレンテレフタレートおよび／またはポリアルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルからなるポリエステル（Ａ）１００重量部および、下記一般式（１）で表されるリン含有難燃剤（Ｂ）３〜３０重量部を溶融混練して得られる組成物から形成された難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
   

   

   （式中、Ｒ¹は水素原子、直鎖または分岐を有するアルキル基であり、それらはそれぞれ同一であってもよく異なっていてもよく、ｎは３〜１００の整数を示す）
2. ポリエステル（Ａ）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およびポリブチレンテレフタレートよりなる群から選ばれた少なくとも１種のポリマーである請求項１記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
3. リン含有難燃剤（Ｂ）の数平均分子量が、２０００〜３００００である、請求項１記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
4. ポリエステル（Ａ）１００重量部およびリン含有難燃剤（Ｂ）３〜３０重量部からなる組成物に、さらに、有機微粒子（Ｃ）および／または無機微粒子（Ｄ）０．１〜５重量部が混合された、請求項１〜３のいずれかに記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
5. 有機微粒子（Ｃ）が、ポリアリレート、ポリアミド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、架橋アクリル樹脂および架橋ポリスチレンよりなる群から選ばれた少なくとも１種である、請求項４記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
6. 無機微粒子（Ｄ）が、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、タルク、カオリン、モンモリロナイト、ベントナイトおよびマイカよりなる群から選ばれた少なくとも１種である、請求項４記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
7. 繊維が非捲縮生糸状である、請求項１〜６のいずれかに記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
8. 繊維が原着されている、請求項１〜７のいずれかに記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。
9. 繊維の単繊維繊度が１０〜１００ｄｔｅｘである請求項１〜８のいずれかに記載の難燃性ポリエステル系人工毛髪用繊維。