JP2006219795A - 人工毛髪用繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性に優れた新規な人工毛髪用繊維を提供すること。
【解決手段】ポリエステル繊維からなる人工毛髪用繊維であって、該ポリエステル繊維は、その繊維表面に、開口部最大長さが２．０〜２０μｍである凹部を１００平方μｍ当り１０〜３０個有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、新規な人工毛髪用繊維に関するものである。さらに詳しくは、ポリエステル
繊維からなる、耐久性に優れた新規な人工毛髪用繊維に関するものである。

従来、かつら、ヘヤーウイッグ、エクステンション、ヘヤーバンドなどに用いられる人工毛髪の素材として、種々の合成繊維が用いられている。しかしながら、従来多用されているポリビニルクロライド繊維は強度が低いため、ウェービング処理を施して整毛すると僅かなひっかかりで切れやすいという問題があった。

さらには、染色堅牢度が低いため、比較的耐光性に優れているカチオン染料で染色したものでもかつら着用中に受ける光によって容易に変褪色するという問題もあった。このため黒色の人工毛髪の場合には、黒色顔料を繊維原料に混合したのちに製糸する方法が採用されているが、得られる繊維はその表面反射光が大きいため天然毛髪のような黒色度は得られていないのが実情である。

そのほか、ポリビニルクロライド繊維は加熱セットに対する耐久性も低いため、入浴、シャワー、サウナ、太陽光下などの条件下でカールやウェーブが消滅しやすい。そのため人工毛髪を部分的に着用した場合、人工毛髪の部分だけ変色を生じるので一見して人工毛髪であることが判るという問題もあった。また整毛中の摩擦で静電気が発生しやすいため、逆毛を生じたりほこりが付着したりしやすい。

このような問題を解消するため、抗張力、耐熱性、セット保持性などの特性に優れた、ポリエチレンテレフタレートに代表される飽和ポリエステルからなる繊維が種々検討されている。確かに飽和ポリエステルからなる人工毛髪用繊維は、易セット性、セット保持性、櫛通り性、光変褪色などの特性には優れているものの、通常の方法で製糸したポリエステル繊維そのままでは糸表面が平坦で、しかもポリエステル自体の屈折率が高いため、表面光沢が強く、人工毛髪に要求される人毛に近い適度な艶消し性と色は未だ充分に得られていない。

このような欠点を改良するため、従来より、ポリエステル繊維表面の艶消し技術が種々提案されている。例えばポリエステル繊維の表面に多数の擦過傷を形成して粗面化する方法が提案されている。しかし、該方法により得られる繊維は、繊維表面に形成した擦過傷のために繊維強度が低下するという問題を有している。また別の方法として、特開昭６３-１２７１６号公報（特許文献１）には、酸化硅素などの微粒子を含有するポリエステルからなる繊維をアルカリ性水溶液で処理して、繊維表面に特定の微細な凹凸を形成させる方法が提案されている。確かにこの方法によれば、ある程度の艶消し性と色調に優れた人工毛髪が得られるものの、まだ満足いくものは得られていない。
特開昭６３-１２７１６号公報

本願発明は上記背景のもとになされたもので、その目的は、耐久性に優れた新規な人工毛髪用繊維を提供することにある。

本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結果、ポリエステル繊維表面にある特定の大きさの凹部を形成させるとき、実用性のある耐久性に優れた人工毛髪用繊維が得られることを究明した。

かくして本発明によれば、ポリエステル繊維からなる人工毛髪用繊維であって、該ポリエステル繊維は、その繊維表面に、開口部最大長さが２．０〜２０μｍである凹部を１００平方μｍ当り１０〜３０個有することを特徴とする人工毛髪用繊維が提供される。

本発明の人工毛髪用繊維は、ポリエステル繊維表面にある特定の大きさの凹部が形成されているので、肌触りが人毛に酷似しており、またが実用に耐えられるレベルの耐久性を有している。したがって、かつら、ヘヤーウイッグ、エクステンション、ヘヤーバンドなどの毛髪を補う目的、あるいはおしゃれなどの目的で、毛髪部または頭部に装着する様々な人工毛髪製品として極めて有用なものである。

本発明の人工毛髪用繊維を構成するポリエステルは、テレフタル酸を主たる二官能性カルボン酸とし、エチレングリコール、１，３-プロパンジオールまたは１，４-ブタンジオールを主たるグリコール成分とするポリエステル、具体的に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またはポリブチレンテレフタレートが好ましい。これらのポリエステルには、本発明の目的を阻害しない範囲内、具体的には全酸成分に対して１５モル％以下、好ましくは１０モル％以下、特に好ましくは５モル％以下の共重合成分が共重合されていてもよい。好ましく用いられる共重合成分としては、２，６-ナフタレンジカルボン酸、４，４’-ジカルボキシフェノキシメタン、イソフタル酸、リン酸、ホスホン酸などの酸成分、ジエチレングリコール、ビスフェノール-Ａのエチレンオキサイド（ＥＯ）付加物などのジオール成分を例示することができる。なかでも、難燃性の点から、リン酸、ホスホン酸などのリン化合物が好ましい。また、少量であればトリメシン酸、トリメリット酸、硼酸、グリセリン、トリメチロールプロパンなどの三官能性化合物を共重合したものであってもよい。

これらのポリエステルには、改質の目的で他の熱可塑性合成樹脂、例えばナイロン６，ナイロン６・６などのポリアミド類、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン・テトラフルオロエチレンコポリマーなどの含フッ素ポリマー類などを、０．５〜５０重量％の範囲で混合していてもよい。

さらに上記のポリエステル中には、使用中の人工毛髪の変褪色を防止する目的で公知の紫外線吸収剤を含有させてもよい。好ましく使用される紫外線吸収剤としては、例えば２，２-メチレンビス〔４-（１，１，３，３-テトラメチルブチル）-６-（２Ｈ-ベンゾトリアゾール-２-イル）フェノール、２-〔２-ヒドロキシ-３，５-ビス（α，α-ジメチルベンジル）フェニル〕-２Ｈ-ベンゾトリアゾール、２-（５-メチル-２-ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２-〔３，５-ビス（２，２-ジメチルプロピル）-２-ヒドロキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、２-（３-ターシャリーブチル-５-メチル-２-ヒドロキシフェニル）-５-クロロベンゾトリアゾール、２-（３，５-ターシャリーブチル-２-ヒドロキシフェニル）-５-クロロベンゾトリアゾール、２-〔２-ヒドロキシ-３，５-ビス（α，α-ジメチルベンジル）フェニル〕-２Ｈ-ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、２-ヒドロキシ-４-（メタクリロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノン３０〜５０モル％とメタクリル酸メチル７０〜３０モル％とのランダムコポリマー、２，４-ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、２-ヒドロキシ-４-（β-ヒドロキシエトキシ）-ベンゾフェノン、ビス（５-ベンゾイル-４-ヒドロキシ-２-メトキシフェニル）メタンなどのベンゾフェノン系紫外線吸収剤、酸化鉄微粒子などを例示することができる。

なかでも、ビス（５-ベンゾイル-４-ヒドロキシ-２-メトキシフェニル）メタン、２，２-メチレンビス〔４-（１，１，３，３-テトラメチルブチル）-６-（２Ｈ-ベンゾトリアゾール-２-イル）フェノール、２-〔２-ヒドロキシ-３，５-ビス（α，α-ジメチルベンジル）フェニル〕-２Ｈ-ベンゾトリアゾール、酸化鉄微粒子などは、溶融状態のポリエステルに添加・混合する際の耐熱性が良好で高い耐光性が得られるので好ましい。また、２-ヒドロキシ-４-（メタクリロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノン３０〜５０モル％とメタクリル酸メチル７０〜３０モル％とのランダムコポリマーは、高分子量なのでポリエステル繊維中からのブリードアウトが少なく、安定した耐光性が得られるので好ましい。なお、これらの各種紫外線吸収剤の２種以上を組み合わせて用いてもよい。

また、使用中の火災による危険から人体を守るため、ポリエステル中に燐系、ハロゲン系、三酸化アンチモンなどの公知の有機または無機質の難燃剤を含ませてもよい。また、繊維の帯電によるまとわり付きや絡まり、あるいは埃の付着を防止する目的で、ポリエステル自体を変性しても、あるいは帯電防止剤をポリエステル中に配合してもよい。

次に、本発明にかかるポリエステル繊維は、その繊維表面に開口部の最大長（長手方向の径）が２〜２０μｍの範囲にある凹部を糸表面積１００平方μｍ当たり１０〜３０個有している必要がある。該凹部を形成する開口部の最大長が２μｍ未満の場合には艶消し効果が低下する。一方、３０μｍを越える場合には繊維表面のざらつきが肉眼で分かるようになるだけでなく、糸物性も低下するため好ましくない。特に５〜１５μｍの範囲である凹部が好ましい。さらに、個数が該凹部の数が１００平方μｍ当たり１０個より少ない場合には艶消し効果が減少し、逆に３０個を越える場合にはと艶がなくなりすぎて死毛調となるため好ましくない。特に１０〜２０個存在することが好ましい。

ここで、開口部の最大長および単位面積当たりの存在個数は、走査電子顕微鏡を用い、該繊維表面を１０００倍の倍率で１０視野撮影した写真から計測したものの平均値である。繊維表面に存在する凹部の数が１００平方μｍ当たり１０〜３０個であっても、開口部の最大長が２〜２０μｍの範囲になければ、良好な光沢が得られず、一方、凹部の開口部最大長が２〜３０μｍの範囲にあっても、繊維表面に存在する凹部の数が１００平方μｍ当たり１０〜３０個の範囲になければ、同様に光沢が人毛にほど遠くなるので好ましくない。

ポリエステル繊維表面にこのような形状の凹部を形成する方法は特に限定されず、従来公知のブラスト加工、アルカリ減量加工法など任意の方法を採用することができる。なかでもポリエステル中に微細孔形成剤を含有させた繊維をアルカリ減量処理することにより、繊維表面に微細孔を形成させる方法が好ましい。微細孔形成剤としては、シリカゾル、酸化アルミニウムを含有する乾式法シリカ、粒子表面のシラノール基を封鎖した乾式法シリカ、アルミナゾル、微粒子状アルミナ、極微粒子状酸化チタン、微粒子状炭酸カルシウム、有機スルホン酸化合物などを例示することができ、これらの平均粒径、添加量、アルカリ減量処理条件を適宜選択することにより凹部の形状を制御することができる。なかでも、微細孔形成剤が金属を含有する化合物である場合には、アルカリ減量処理により良好な形状の凹部が形成できるので特に好ましい。

なお、本発明の人工毛髪用繊維の繊維横断面形状はいかなるものでもよく、例えば丸、楕円、３角、Ｔ、Ｙ、Ｈ、＋、５葉、６葉、７葉、８葉などの多葉形状、正方形、長方形、菱形、繭型、馬蹄型などを挙げることができ、さらには、これらの形状を一部変更したものであってもよい。なかでも、メガネ型断面形状であってクビレ度が２．５〜８であるものは、櫛通り性や光沢の点からより好ましい。ここでクビレ度とはメガネ型断面形状において、最太部長さ／最狭部長さで表した値である。また、使用に当たっては、複数の断面形状の繊維を適宜組み合わせて用いることもできる。

次に本発明の人工毛髪用繊維の単繊維繊度は、２０〜１１０ｄｔｅｘ、好ましくは３０〜９０ｄｔｅｘの範囲であることが、天然様の効果を発現させる点から望ましい。また、単繊維繊度は１種類ではなく、例えば、３０ｄｔｅｘと７０ｄｔｅｘの２種類の単繊維繊度の混合等、数種類の繊維をミックスすることも出来る。

本発明にかかるポリエステル繊維は、着色していなくても構わないが、必要に応じて染色処理を行なう。染料としては分散染料であっても構わないが、使用中の人工毛髪の変褪色の点から、耐光堅牢度が５級以上の染料を使用することが好ましい。染色の方法としては、公知の染色キャリヤー剤を併用してもよいが、染色キャリヤー剤を必要としない高圧染色法がより好ましい。なお、染色前のポリエステル繊維中にはカーボンブラックなどの各種顔料が添加されていてもよく、この場合には染色時の染料が節約できるばかりでなく、用途によっては染色を行なう必要がなくなるので好ましい。

以上に説明した本発明の人工毛髪用繊維は、繊維表面にある特定の大きさの凹部を特定数有するポリエステル繊維であるため、人毛に非常に酷似した人工毛髪を容易に得ることが可能となった。

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。

［実施例１］
ベンゼンスルホン酸ナトリウム-３，５-ジ（カルボン酸Ｍｇ_１／２）をポリマー中に０．重量５％（テレフタル酸成分に対して０．３４モル％）分散せしめた極限粘度（フェノールとテトラクロルエタン１：１の混合溶剤中２５℃で測定）０．６４のポリエチレンテレフタレートチップを真空下１６０℃で８時間乾燥した。

該チップを、２９０℃でエクストルーダ型混練機、計量ギヤポンプおよび５０メッシュのガラスビーズと１５０メッシュの金網よりなる濾過層を有する紡糸機を用い、紡出孔を３０ホール有する紡糸口金より溶融吐出し、紡糸口金下５ｃｍの所で４０℃温水で冷却後巻き取り紡糸原糸を得た。次いで７０℃の温水中で４．０倍に延伸し、さらに１５０℃で緊張熱処理を施した後に３０００ｄｔｅｘ／３０ｆｉｌの延伸糸として巻取った。

得られた延伸糸にＮ処理（ＮａＯＨ５０ｇ／リットル水溶液中９８℃下３０分間処理）を加え、減量率１０重量％のポリエステル繊維を得た。得られたポリエステル繊維の表面には、開口部の最大長が２μｍ以上、２０μｍ以下の凹部が繊維表面積１００平方μｍ当たり１２個存在していた。また、繊維強度は３．３６ｃＮ／ｄｔｅｘ、単繊維繊度は５８ｄｔｅｘであった。

この繊維を高圧スミス染色機を用い、下記に示す染色液にて浴比２０：１、１３０℃で６０分間の条件で染色を行ない、次いでハイドロサルファイト１．５ｇ／リットル、苛性ソ-ダ１ｇ／リットル、アミラジン１ｇ／リットルを含む水溶液中、浴比２０：１にて８０℃下２０分間還元洗浄を行なった。得られた人工毛髪をネットに２万本植毛し、かつらとした。
上記のかつらは光沢、櫛通し等良好であった。また、このかつらを６ヶ月着用した後も変化はみられなかった。
（染色液）
Ｓｕｍｉｋａｓｅｎ Ｂｒｏｗｎ ２．５％ ｏｗｆ
Ｍｉｋｅｔｏｎ Ｐｏｌｙｓｔｅｒ Ｂｌａｃｋ ０．３％ ｏｗｆ
Ｄｉａｎｉｘ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ １．５％ ｏｗｆ
Ｄｉａｎｉｘ Ｆａｓｔ Ｄａｒｋ Ｇｒｅｅｎ １．０％ ｏｗｆ

［実施例２］
Ｎ処理の時間を５０分にした以外は実施例１と同様にして人工毛髪繊維を得た。得られたポリエステル繊維の表面には、開口部の最大長が２μｍ以上、２０μｍ以下の凹部が繊維表面積１００平方μｍ当たり２２個存在していた。得られた人工毛髪をネットに２万本植毛し、かつらとした。
上記のかつらは光沢、櫛通し等良好であった。また、このかつらを６ヶ月着用した後も変化はみられなかった。

［比較例１］
ポリエチレンテレフタレートチップがベンゼンスルホン酸ナトリウム-３，５-ジ（カル
ボン酸Ｍｇ_１／２）を含有しない以外は実施例１と同様にして人工毛髪用繊維を得た。この繊維表面は平坦で凹部は認められなかった。得られた人工毛髪をネットに２万本植毛し、かつらとしたが、プラスチックライクの光沢であり、かつらとしては実用に耐えないものであった。

［比較例２］
Ｎ処理の時間を１２０分にした以外は実施例１と同様にして人工毛髪を得た。得られたポリエステル繊維の表面には、開口部の最大長が２μｍ以上、２０μｍ以下の凹部が繊維表面積１００平方μｍ当たり５０個存在していた。得られた人工毛髪をネットに２万本植毛し、かつらとした。
上記のかつらは光沢が猫の死毛調の白茶けたものであり、かつらとしては実用に耐えないものであった。

本発明の人工毛髪用繊維は、かつら、ヘヤーウイッグ、エクステンション、ヘヤーバンドなどの毛髪部または頭部に装着する様々な人工毛髪関係の製品用として、極めて好適に使用することができる。

Claims (3)

1. ポリエステル繊維からなる人工毛髪用繊維であって、該ポリエステル繊維は、その繊維表面に、開口部最大長さが２．０〜２０μｍである凹部を１００平方μｍ当り１０〜３０個有することを特徴とする人工毛髪用繊維。
2. ポリエステル繊維の断面形状がメガネ型で、そのクビレ度が２．５〜８である請求項１記載の人工毛髪用繊維。
3. ポリエステル繊維の単繊維繊度が２０〜１１０ｄｔｅｘである請求項１または２に記載の人工毛髪用繊維。