JPH01282309A

JPH01282309A - 人工毛髪用ポリアミド繊維

Info

Publication number: JPH01282309A
Application number: JP11299688A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Kiriyama; 桐山　俊一; Yoshihiro Kan; 冠　喜博
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1988-05-09
Publication date: 1989-11-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、直径が０．１ｍｍ以下で１表面に皺状凹凸構
造を有するとともに耐湿熱性および形態安定性に優れた
人工毛髪用途に好適に使用することができるポリアミド
繊維に関するものである。

（従来の技術）一般に、かつら用人工毛髪としては、ポリアミド系繊維
が多く使用されている。

人工毛髪用途に使用するポリアミド系繊維は。

通常、溶融紡糸法により製造されるため、その表面は極
めて平滑であり、しかも４０〜１００デニ一ル程度の比
較的大繊度のものであるため光沢性が強く。

いわゆる鏡面光沢を示す。

天然毛髪はキューティクルと称される鱗状の表面構造を
有しており１人工毛髪用繊維においては。

それを限りなく天然毛髪に近づけるため１人工毛髪用繊
維の鏡面光沢を抑制する努力がなされている。例えば、
特公昭４５−４４０９号公報には、酸化チタンを添加し
たポリアミドを溶融紡出後１紡出糸条を温度６５〜１０
０℃の熱水浴で冷却凝固し、引き続いて延伸する人工毛
髪用繊維の製造方法が提案されている。そして、得られ
た繊維は１配向の少ない段階で結晶化が進むため球晶が
数多（発生し、密度に微小な範囲で斑を生じ８表面の構
造が不均一なものとなって光沢を低下させるので９毛髪
代用に適している旨開示されている。また、特開昭６２
−１５６３０８号公報および特開昭６２−１５６３０９
号公報には、溶融紡出した溶融紡糸可能樹脂からなる単
繊維を少なくとも３０℃の温水浴中で冷却させるに際し
、冷却速度を調節することによって該単繊維表面に皺状
構造あるいは凹凸形状構造を形成する人工毛髪用繊維の
製造方法が提案されており、得られた繊維は、自然状態
で皺状構造あるいは凹凸形状構造を形成させたものであ
るので天然の毛髪に似た適度の引掛り性を有し、しかも
溶融紡糸可能樹脂を使用するので耐熱性に優れ、温水で
の洗髪やヘヤードライヤの使用も可能であり、セット後
の形態保持性にも問題がない旨開示されている。

一般に１人工毛髪はかつらとして使用時に温水で洗濯さ
れ１次いで熱風乾燥されるが、その洗濯および乾燥は実
質的に温熱処理状態になっており。

従来のポリアミド系繊維からなる人工毛髪用繊維では耐
湿熱性が不十分であるため、洗濯や乾燥時に繊維の形態
を保持することは困難であった。

また９合成重合体からなる人工毛髪は天然毛髪に比べ画
一的であり１人工毛髪の硬さ等は使用する合成重合体の
種類によりほぼ定まってしまい。

紡糸・延伸等の製造条件を変更しても硬さを調節するこ
とは極めて困難であった。

さらに８合成重合体からなる人工毛髪は非常に帯電し易
（、静電気の帯電によって人工毛髪の形態保持性が悪く
なるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、洗濯時あるいは熱風乾燥時にも形態が良好に
保持され９人工毛髪として使用時に個人の好みに応じて
硬さを選択でき、静電気の帯電を防止することができる
人工毛髪用繊維を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、上記の問題点を解決するため鋭意検討し
た結果１本発明を完成するに至った。

すなわち２本発明の要旨は次のとおりである。

（１）０．０１〜０．１重量％のハロゲン化第一銅と０
．０５〜０．５重量％のアルカリ金属のハロゲン化物ま
たはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含有した相対粘
度が２．８以上のナイロン４６重合体組成物から形成さ
れ１表面に融状凹凸構造を有し、かつ直径が０．１ｍｍ
以下であることを特徴とする耐湿熱性に優れた人工毛髪
用ポリアミド繊維。

（２１０、０１〜０．１重量％のハロゲン化第一銅と０
．０５〜０．５重量％のアルカリ金属のハロゲン化物ま
たはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含有した相対粘
度が２．８以上のナイロン４６重合体組成物からなる成
分（Ａ）とナイロン４６以外のポリアミドからなる成分
（Ｂ）とから形成され、成分（Ｂ）が成分（Ａ）で包囲
された横断面形状を有する複合単繊維であって１表面に
融状凹凸構造を有し、かつ直径が０．１ｍｗＩ以下であ
ることを特徴とする耐湿熱性に優れた人工毛髪用ポリア
ミド繊維。

（３）前記成分（Ｂ）が導電剤を含有したナイロン４６
以外のポリアミドからなる組成物からなり、かつ複合単
繊維が１×１０１０Ω／ｃｍ以下の電気抵抗値を有する
ことを特徴とする請求項２記載の耐湿熱性に優れた人工
毛髪用ポリアミド繊維。

本発明において、ナイロン４６重合体とは１分子鎖の繰
り返し単位としてテトラメチレンアジパミドを８０重量
％以上含有する実質的にポリテトラメチレンアジパミド
よりなるものであって、２０重量％未満のナイロン６、
ナイロン６６、ナイロン１２゜ナイロン６１０．ナイロ
ン６１２等の成分を共重合した重合体あるいはブレンド
した重合体をも含むものである。共重合割合あるいはブ
レンド割合が２０重量％以上になると、得られる繊維の
耐湿熱性および形態安定性が低下し、しかも共重合効果
あるいはブレンド効果により球晶の生成が抑制され。

繊維表面の皺状凹凸構造が形成されないので好ましくな
い。

本発明において、ナイロン４６重合体の相対粘度は９６
重量％の硫酸を溶媒として、温度２５℃、濃度１ｇ／ｄ
！で測定した値を意味し、相対粘度が２．８以上のもの
を使用することが、溶融紡糸性および繊維の力学的性能
を確保する上で必要である。

本発明においては、ナイロン４６重合体に耐熱剤として
０．０１〜０．１重量％のハロゲン化第一銅と。

０．０５〜０．５重量％のアルカリ金属のハロゲン化物
またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を添加する。ハ
ロゲン化第一銅としては塩化第一銅、臭化第一銅、沃化
第一銅が挙げられる。また、アルカリ金属のハロゲン化
物またはアルカリ土類金属のハロゲン化物としてはカリ
ウム、リチウム、ナトリウム、カルシウム等の塩化物、
臭化物、沃化物等が挙げられる。なお、上記の耐熱剤以
外の耐熱剤、耐光剤、顔料、制電剤、難燃剤等を組み合
わせて使用することもできる。

本発明の繊維の横断面形状は特に限定されないが２通常
、丸型あるいは偏平型の横断面形状とする。

次に１本発明の複合繊維において、成分（Ｂ）のポリア
ミドとしては、ナイロン６、ナイロン６６゜ナイロン１
２．ナイロン６１０．ナイロン６１２等を用いるが、成
分（Ａ）のナイロン４６重合体よりも融点の低いポリア
ミドを用いることが好ましい。

本発明の複合繊維の複合形態は、成分（Ｂ）が成分（Ａ
）に包囲された単芯または多芯芯鞘型の横断面構造から
なる。

本発明の複合繊維を構成する成分（Ａ）および成分（Ｂ
）の複合比率は特に限定されないが１通常、成分（Ｂ）
の重量比率が６０％以下、好ましくは５０％以下となる
ようにするとよい。成分（Ｂ）の比率が６０％を超える
と、耐湿熱性および形態安定性が低下するので好ましく
ない。

本発明の複合繊維はナイロン４６重合体組成物と。

この組成物よりも融点が低く柔軟性に冨んだポリアミド
とを複合化したものであって、成分（Ｂ）の重量比率を
６０％以下の範囲で変更することにより。

繊維の耐湿熱性および寸法安定性を損なうことな（剛軟
性を任意に設定することができ、天然毛髪における個体
差に自由に対応することが可能となる。

さらに３本発明の導電性複合繊維においては。

成分（Ｂ）に導電性カーボンブラック、酸化チタン。

酸化亜鉛、酸化錫、沃化第一銅等の導電性物質を添加す
る。カーボンブラックを使用すると黒色の。

酸化チタンや酸化亜鉛、酸化錫を使用すると白色の人工
毛髪を得ることができ９人工毛髪のカラー化対応として
の繊維形成時の顔料添加、いわゆる原着化が可能となる
。また、白色の人工毛髪を染色することによって１個体
差に自由に対応することができる。

本発明の導電性複合繊維は、ｌＸ１０”９７ｃｍ以下の
電気抵抗値を有しているので１人工毛髪として使用時に
、静電気の帯電による形態保持性の悪化やゴミ等の付着
による汚れを防止することができる。

本発明の繊維は、下記の製造方法により生産性よく製造
することができる。

本発明の繊維の製造方法は、相対粘度が２．８以上のナ
イロン４６重合体に０．０１〜０．１重量％のハロゲン
化第一銅と０．０５〜０．５重量％のアルカリ金属のハ
ロゲン化物またはアルカリ土類金属のハロゲン化物を添
加混合した後２通常のスクリュ型押出機を用いて溶融し
、紡糸口金パックから２９０〜３２０℃の紡糸温度で紡
出し１紡糸口金面直下に配設した雰囲気温度が２５０〜
４００℃で、長さが５０〜５００ｍｍの加熱筒を通した
後、加熱筒の下方１．５ｍ以内に液面がある８０℃以上
の温度の温水浴または１６０℃以上の温度の有機の液体
浴中に引取り、緩慢な冷却を行って一旦巻取り未延伸繊
維を得た後、あるいは−旦巻取ることなく連続して、特
定の条件により２段以上の多段で延伸し１次いで５〜１
５％の弛緩率で弛緩熱処理を施すものである。

本発明の複合繊維あるいは導電性複合繊維の場合は、前
記耐熱剤を含有したナイロン４６重合体組成物を成分（
Ａ）とし、ナイロン４６以外のポリアミドあるいは導電
剤を含有したナイロン４６以外のポリアミドからなる組
成物を成分（Ｂ）とし１両成分を各々通常のスクリュ型
押出機を用いて溶融し。

通常の複合紡糸口金装置に導入し、紡糸口金パック内部
または紡糸口金孔部で複合化して前記紡糸温度で紡出し
、前記加熱筒を通した後、前記温水浴または有機の液体
浴中に引取り、緩慢な冷却を行った後、前記条件で延伸
および弛緩熱処理をするものである。

延伸は、１６０℃以上の温度に保たれた１以上の液体浴
を含む延伸手段を用い、２段以上の多段で全延伸倍率が
３．０〜６，０．好ましくは３．５〜５．５となるよう
にして実施する。

液体浴の液体としては、グリセリン、流動パラフィン、
シリコンオイル、ハイドロカーボン系オイル、ポリエチ
レングリコール、ジエチレングリコール等が用いられる
。また２通常モノフィラメントの延伸手段として用いら
れる乾熱空気浴、温・熱水浴、水蒸気浴等と組み合わせ
て延伸工程を構成することも可能である。

２段以上の多段延伸は１通常の乾熱空気浴、温・熱水浴
、水蒸気浴、有機の液体浴等の延伸手段を用いて延伸倍
率２．５〜４．０で第１段の延伸をし。

引き続いて第２段以降の延伸に上記１６０℃以上の温度
に保たれた１以上の液体浴を用い、第２段以降の延伸倍
率が１．１〜２．０程度となるようにして上記全延伸倍
率で延伸をする。

上記１６０℃以上の温度に保たれた１以上の液体浴の長
さは、０．５ｍ以上であることが好ましい。

なお、この延伸工程における繊維の上記液体浴中の滞留
時間は、０．５〜５秒間、好ましくは１〜２秒間秒間色
するのがよい。

このような条件で延伸すると、延伸手段から延伸時の走
行繊維に十分な熱量を与えることができ。

また、複合繊維の場合、繊維の構成として成分（Ａ）が
成分（Ｂ）を包囲する横断面構造を採用しているので、
成分（Ｂ）を熱劣化させることなく、かつ高倍率で安定
して延伸をすることができる。

延伸に引き続いて、繊維は、１８０℃以上の温度に保た
れた乾熱空気浴または有機の液体浴、　８０℃以上の温
度に保たれた温・熱水浴、水蒸気浴等を用いて、５〜１
５％の弛緩率で弛緩熱処理される。

この弛緩熱処理工程における繊維の滞留時間は１〜５秒
間、好ましくは１〜３秒間秒間色するのがよい。

この弛緩熱処理によって、繊維の湧水収縮率を５％以下
とすることができる。

弛緩率が５％より小さいと、湧水収縮率を５％以下とす
ることが困難である。また、弛緩率が１５％より大きい
と、走行中の繊維がたるんで張力が低くなり、ローラに
巻付く等のトラブルを生して安定して連続巻取をするこ
とが困難である。

（実施例）以下、実施例に基づいて本発明を説明する。実施例にお
ける繊維の強度および伸度等の特性は。

ＪＩＳ　Ｌ　１０１３　ｒ化学繊維フィラメント糸試験
法」にしたがって測定したものである。また、剛軟度は
。

振動リード法［繊維学会誌、　　９　６１７　　（１９
５３）　Ｊにより求められる曲げ弾性率Ｅｂ（ｄｙｎｅ
／ｃｍ２）で示した。電気抵抗値は、長さ１０００ｍの
試料の中からランダムに１０ｃｍ長の繊維を３０回サン
プリングし、各々について５００ｖの直流電圧を印加し
たときに測定される測定値の内の最大の値を示した。

なお、実施例においては、「ナイロン４６」はポリテト
ラメチレンアジパミドを意味し、実施例における組成物
は、実施例３の成分（Ｂ）を除き、沃化カリウムを０．
１５重量％および沃化第一銅を０．０３重量％含有する
ものである。

実施例１５重量％のナイロン６（Ｎ６）成分を共重合した相対粘
度が３．４のナイロン４６　（Ｎ４６）系共重合体（Ｎ
４６／Ｎ６）組成物を通常のスクリュ型押出機を用いて
溶融し、紡糸温度を３００’Ｃとして紡糸口金を通して
紡出し、紡糸口金面直下に配設した雰囲気温度が３５０
°Ｃで長さが１５０ｍｍの加熱筒を通した後、加熱筒の
下方０．２ｍの位置に液面がある温度８０℃のグリセリ
ン浴中に引取り、−旦巻取ることなく連続して延伸した
。

延伸は２段で実施し、延伸手段として第１段延伸域に温
度８０℃の温水浴を、第２段延伸域に温度２５０℃の乾
熱空気浴を用い、延伸条件としては延伸速度を５０ｍ／
ｍｉｎ、全延伸倍率を４，２．第２段の延伸倍率を１．
１５とした。延伸に引き続いて、得られた延伸繊維を最
終延伸ローラと巻取装置との間に設けた温度９０℃の温
水浴中に通し、７％の弛緩率で弛緩熱処理を施した後巻
取り、直径が０．０９ｍｍの単繊維を得た（実験隘１）
。

次に、加熱筒の下方１．２ｍの位置に液面がある温度１
２０℃のグリセリン浴中に引取った以外は、前記実験隘
１と同様の方法および条件で紡糸、延伸および弛緩熱処
理を実施した（実ｕ、Ｎｌ１２）。

一方、比較実施例として、７５重量％の相対粘度が３．
４のＮ４６と２５重量％の相対粘度が３．４のＮ６とを
ブレンドした組成物（Ｎ４６＋Ｎ　６　）を用い。

前記実験隘１と同様の方法および条件で紡糸、延伸およ
び弛緩熱処理を実施した（実験隘３）。

さらに、相対粘度が３．６のＮ６組成物および相対粘度
が３．６のナイロン６６（Ｎ６６）ＭＬ成物を用い。

紡糸温度をＮ６組成物のとき２８５°Ｃ，Ｎ６６組成物
のとき２９０℃とした以外は、前記実験Ｎ［Ｌｌと同様
の方法および条件で紡糸、延伸および弛緩熱処理を実施
した（実験隘４および５）。

得られた繊維を１０分間水中に保持した後、内部の雰囲
気温度が１８０℃の乾熱空気炉中に５分間保持した。こ
の処理操作を１０回繰り返した後、繊維の強度保持率を
求めた。ここでいう強度保持率とは。

繊維の前記処理前の強度に対する処理後の強度の比率で
ある。

以上の結果を第１表に示す。

第１表において、Ｏ印を付した実験隘は実施例。

他は比較実施例であり、参考として入替の特性を付記す
る。

また、第１および２図に実験隘１の未延伸繊維および延
伸繊維、第３および４図に実験隘２の未延伸繊維および
延伸繊維、第５図に実験鳩３の延伸繊維の各表面の走査
型電子顕微鏡写真を示す。

本発明の実施例である実験隘１および２では。

耐湿熱性に優れ、かつ皺状凹凸構造の表面形態を有する
繊維を得ることができた。これに対し、Ｎ４６が少なす
ぎる実験隘３では、第５図から明らかなように、得られ
た繊維は結晶化が抑制され、極めて平滑な表面形態を有
しており１人工毛髪用途として好ましくないものであっ
た。

実施例２実験１１ｈｌと同じＮ４６／Ｎ６組成物を成分（Ａ）と
し、相対粘度が３．０のＮ６組成物を成分（Ｂ）として
各々通常のスクリュ型押出機を用いて溶融し。

単繊維の横断面形状が第９図に示したような形状になる
複合紡糸口金装置に導入し、紡糸温度を３００℃として
、かつ成分（Ｂ）の重量比率を５０％および３３％とし
て紡出し、紡糸口金面直下に配設した雰囲気温度が３５
０°Ｃで長さが１５０ｍｍの加熱筒を通した後、加熱筒
の下方０．２ｍの位置に液面がある温度８０℃のグリセ
リン浴中に引取り、−旦巻取ることなく連続して、温度
８０℃の温水浴を設けた第１段延伸域および温度２５０
℃の乾熱空気浴を設けた第２段延伸域を介して、延伸速
度を５０ｍ／ｍｉｎ、全延伸倍率を４．２．第２段の延
伸倍率を１．１５として延伸し。

引き続いて、最終延伸ローラと巻取装置との間に設けた
温度９０℃の温水浴中に通し、７％の弛緩率で弛緩熱処
理を施した後巻取り、直径が０．０９ｍｍの単繊維を得
た（実験１１ｋＬ６および７）。

また、相対粘度が２．８のナイロン１２　（Ｎ１２）組
成物を成分（Ｂ）とした以外は、前記実験１１ｈ６およ
び７と同様の方法および条件で紡糸、延伸および弛緩熱
処理を実施した（実験患８および９）。

一方、比較実施例として、実験ＩＩｋ１３と同じ組成物
を成分（Ａ）とした以外は、前記実験隘６と同様の方法
および条件で紡糸、延伸および弛緩熱処理を実施した（
実験ＮＣＬ　１０）。

以上の結果を第１表に示す。

また、第６図に実験隘６の、第７図に実験隘８の、第８
図に実験階１０の各延伸繊維の表面の走査型電子顕微鏡
写真を示す。

本発明の実施例である実験＆６，７．８および９では、
複合成分の重合体種類あるいは複合比率を変更すること
により２曲げ特性を変えて繊維の剛軟性を自由に選択す
ることができた。

実施例３実験！１ｈ１と同じＮ４６／Ｎ６組成物を成分（Ａ）と
し、導電性カーボンブラックを３０重量％含有した相対
粘度が２．８のＮ６組成物を成分（Ｂ）として各々通常
のスクリュ型押出機を用いて溶融し、単繊維の横断面形
状が第９図に示した形状になる複合紡糸口金装置に導入
し、紡糸温度を３００℃として。

かつ成分（Ｂ）の重量比率を１０％および５％として実
施例２の実験魚６および７と同様の方法および条件で紡
糸および延伸をし、弛緩熱処理を施した後巻取り、直径
が０．０９ｍｍの単繊維を得た（実験阻１１および１２
）。

また、酸化錫をコーティングした白色の導電性酸化チタ
ンを２５重量％含有した相対粘度が２．８のＮ６組成物
を成分（Ｂ）とし、全延伸倍率を４．０とした以外は、
前記実験隘１１および１２と同様の方法および条件によ
り紡糸、延伸および弛緩熱処理を実施した（実験患１３
および１４）。

以上の結果を第１表に示す。

本発明の実施例である実験１１ｈｌｌ、　１２．１３お
よび１４では、繊維の電気抵抗値が著しく改善されてお
り、静電気の帯電による形態保持性の悪化やゴミ等の付
着による汚れを防止することができた。

（発明の効果）本発明の繊維は耐湿熱性および形態安定性に優れ５人工
毛髪用途において洗濯時あるいはドライヤを用いた熱風
乾燥時に形態を良好に保持することができる。そして、
繊維の表面が皺状凹凸構造を有しており合成繊維特有の
鏡面光沢が抑制されているので１人工毛髪用途に好適に
使用することができる。

また２本発明の複合繊維は繊維の剛軟性を任意に設定す
ることができるので１人工毛髪として使用時、天然毛髪
における個体差に自由に対応することができる。

さらに１本発明の導電性複合繊維は２人工毛髪として使
用時、静電気の帯電による形態保持性の悪化やゴミ等の
付着による汚れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１および２図は実験階１の未延伸繊維および延伸繊維
、第３および４図は実験１１ｈ２の未延伸繊維および延
伸繊維、第５図は実験隘３の延伸繊維。第６図は実験隘６の延伸繊維、第７図は実験隘８の延伸
繊維、第８図は実験１ｔｈｌＯの延伸繊維の各表面の走
査型電子顕微鏡写真（倍率１０００倍）である。第９図は本発明の実施例の複合繊維の横断面形状を示す
図である。特許出願人　　ユニチカ株式会社￥　１　閏　　　　　　　　　　　　　　　　　窮　２
し１渠３し君　　　　　　　　窮泪ヅＩ舅Ｓ図　　　　　　　　舅Ｃ６勿蔓Ｂａ錆つ′冥舅９０

Claims

【特許請求の範囲】

（１）０．０１〜０．１重量％のハロゲン化第一銅と０
．０５〜０．５重量％のアルカリ金属のハロゲン化物ま
たはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含有した相対粘
度が２．８以上のナイロン４６重合体組成物から形成さ
れ、表面に皺状凹凸構造を有し、かつ直径が０．１ｍｍ
以下であることを特徴とする耐湿熱性に優れた人工毛髪
用ポリアミド繊維。
（２）０．０１〜０．１重量％のハロゲン化第一銅と０
．０５〜０．５重量％のアルカリ金属のハロゲン化物ま
たはアルカリ土類金属のハロゲン化物を含有した相対粘
度が２．８以上のナイロン４６重合体組成物からなる成
分（Ａ）とナイロン４６以外のポリアミドからなる成分
（Ｂ）とから形成され、成分（Ｂ）が成分（Ａ）で包囲
された横断面形状を有する複合単繊維であって、表面に
皺状凹凸構造を有し、かつ直径が０．１ｍｍ以下である
ことを特徴とする耐湿熱性に優れた人工毛髪用ポリアミ
ド繊維。
（３）前記成分（Ｂ）が導電剤を含有したナイロン４６
以外のポリアミドからなる組成物からなり、かつ複合単
繊維が１×１０＾１＾０Ω／ｃｍ以下の電気抵抗値を有
することを特徴とする請求項２記載の耐湿熱性に優れた
人工毛髪用ポリアミド繊維。