JPH11323664A - 感温変色性複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可逆変色性及び変色時の色の鮮明性が共に優
れ、しかも実使用時おける白化が殆ど認められない感温
変色性繊維を提供する。 【解決手段】 感温変色性微粒子を含有する融点200℃
以下のナイロンを芯成分とし、エチレン−ビニルアルコ
ール系共重合体を鞘成分とする芯鞘複合繊維であって、
鞘成分の厚み(Ｄ)と感温変色性微粒子の平均粒子径(ｄ)
との関係がＤ≧ｄ／２である感温変色性複合繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はかつら、人形、各種
玩具などに好適に使用できる感温性複合繊維に関し、更
に詳しくは、優れた感温変色性、変色時の色の鮮明性を
兼備した可逆的感温変色性複合繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、繊維表面上、あるいは繊維内部に
可逆的感温変色性材料を付与させた可逆的感温変色性繊
維は公知である。可逆的感温変色性材料は一般に耐熱性
が低く、例えば、溶融紡糸法によって製造される繊維の
溶融紡糸原液にかかる感温変色性材料を配合させること
は、極めて困難であった。この弱点を改良する手段とし
て感温変色性材料をマイクロカプセルに内包することが
提案されているが、マイクロカプセル化した感温変色性
材料は一般顔料と異なり、粒径が大きく（１〜３０μ
ｍ）かつ呈色濃度が低いことから、所望の呈色濃度を得
るためには一般顔料の少なくとも１０倍の量を重合体中
にブレンドすることを余儀なくされ、繊維表面にマイク
ロカプセル化した感温変色性材料が多量に露出し、繊維
表面が凹凸状になりこの凹凸により光が乱反射して繊維
外観の白化を引き起こしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、可逆
変色性及び変色時の色の鮮明性が共に優れ、しかも実使
用時おける白化が殆ど認められない感温変色性繊維を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、感温変色性微粒子を
含有するポリマー成分および繊維断面において該ポリマ
ー成分を被覆するように配される鞘ポリマー成分として
それぞれ特定のポリマーを使用し、かつ鞘ポリマー成分
を特定の厚みとすることにより上記目的が達成されるこ
とを見出し本発明に到達した。

【０００５】すなわち、本発明は、感温変色性微粒子を
含有するポリアミドを芯成分とし、エチレン−ビニルア
ルコール系共重合体を鞘成分とする芯鞘複合繊維であっ
て、鞘成分の厚み(Ｄ)と感温変色性微粒子の平均粒子径
(ｄ)との関係がＤ≧ｄ／２であることを特徴とする感温
変色性複合繊維であり、これを用いた人工毛髪、人形用
毛髪、玩具である。

【０００６】本発明において使用される感温変色性材料
は、それ自体公知のものであり、温度の変化によって発
色または変色したり、さらに色が消失する顔料である。
このような材料としては、例えば、電子供与性呈色性有
機化合物、電子受容性化合物およびこの両者の反応媒体
となる化合物の３成分からなる感温変色性顔料或いは前
記３成分の樹脂固溶体を微粒子の形態とした感温変色性
顔料などが挙げられる。

【０００７】好ましい感温変色性材料としては、米国特
許第４，０２８，１１８号明細書（対応日本特許公告公
報４４７０６／７６、同４４７０７／７６、同４４７０
８／７６および同４４７０９／７６）、米国特許第４，
７３２，８１０号明細書(対応日本特許公告公報２９３
９８／８９)および米国特許第４，８６５，６４８号明
細書(対応日本特許公開公報２６４２８５／８５)に記載
されたものを挙げることができる。

【０００８】感温変色性材料の好適な具体例を示すと、
電子供与性呈色性有機化合物としては、ジアリールフタ
ライド類、インドリルフタライド類、ポリアリールカル
ビノール類、ロイコオーラミン類、アシルオーラミン
類、アリールオーラミン類、ローダミンＢラクタム類、
インドリン類、スピロピラン類およびフルオラン類から
選ばれた少なくとも１種が好ましい。

【０００９】また電子受容性化合物としては、モノフェ
ノール類、ポリフェノール類等のフェノール化合物、フ
ェノール化合物の金属塩、芳香族カルボン酸類、脂肪族
カルボン酸類、カルボン酸類の金属塩、酸性燐酸エステ
ル類、酸性燐酸エステル類の金属塩およびトリアゾール
化合物から選ばれた少なくとも１種が好ましい。

【００１０】さらに反応媒体としては、一価又は多価の
アルコール類、エステル類、ケトン類、エーテル類およ
びアミド類から選ばれた少なくとも１種が好ましい。

【００１１】この感温変色性材料が熱により変色する機
構については必ずしも明らかでないところが少なくない
が、推測されるところについて簡単に説明すると、感温
変色性材料は、前述したように、電子を失うと発色する
色素である電子供与性呈色性有機化合物と、その有機化
合物から電子を奪う電子受容性化合物と、そして一定の
温度を境に溶けたり固まったりする反応媒体となる化合
物の３成分からなり、低温では固まった反応媒体の中で
電子受容性化合物が電子供与性呈色性有機化合物と結合
してそれから電子を奪い発色させる。一方高温では、反
応媒体が溶け、電子受容性化合物は電子供与性呈色性有
機化合物に電子を返して電子供与性呈色性有機化合物か
ら離れるので色が消える。発色温度は反応媒体の概略溶
融温度によって決まることが多い。

【００１２】前記した感温変色性材料を顔料化(微粒子
化)するには、公知のマイクロカプセル化技術を用い
て、感温変色性材料をマイクロカプセルに内包すること
ができる。マイクロカプセルは、粒径が１〜３０μｍ、
好適には、５〜２０μｍのものが好ましい。マイクロカ
プセル化技術は、種々の方法を用いることができるが具
体的には界面重合法、イン・スツ（ｉｎ Ｓｉｔｕ）重
合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機溶
媒からの相分離法、融解分散冷却法、気中懸濁被覆法、
スプレードライニング法等があり、用途に応じて適宜選
択利用できる。

【００１３】本発明において、感温変色性微粒子を含有
するポリマー成分(感温変色ポリマー成分と略称するこ
とがある)は、擬毛や人工毛髪としての耐久性、柔軟性
などの点からポリアミドを使用しなければならない。ポ
リアミドとしては、例えば、ナイロン6、ナイロン66、
ナイロン9、ナイロン12等種々のナイロンを挙げること
ができる。ポリアミドに代えてポリオレフィンやポリエ
ステルなどでは擬毛や人工毛髪が剛直となり風合に欠け
る。

【００１４】本発明においては、ポリアミドのなかでも
融点または軟化点が２００℃以下のポリアミドが好まし
く使用される。融点または軟化点が２００℃を越えると
感温変色性微粒子を溶融混合した場合、感温変色性微粒
子の耐熱性に起因すると思われる分解ガスの発生及び変
色性能の低下が顕在化する場合があり、かかる観点か
ら、好ましいポリアミドとしては、たとえば、ナイロン
８、ナイロン９、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロ
ン５３、ナイロン５５、ナイロン５９、ナイロン５１
０、ナイロン511、ナイロン９９、ナイロン９１０、ナ
イロン１０１１、ナイロン１０１２、ナイロン１１１
０、ナイロン１２１０などのポリアミド類などが挙げら
れる。これらはいずれも単独重合体及び共重合体のいず
れであってもよく、さらにこれら２種類以上の混合物で
あっても差し支えない。

【００１５】本発明において、感温変色ポリマー成分に
含まれる感温変色性微粒子の量は、感温変色ポリマー成
分の全体重量に基づいて０．５〜９０重量％であること
が好ましく、より好ましくは１〜７０重量％、さらに好
ましくは５〜４０重量％である。感温変色性微粒子の含
有量が０．５重量％より少ない場合には充分な呈色濃度
が認められない場合がある。一方、９０重量％を超える
量にしても、呈色濃度の一層の向上は認められず、繊維
化の工程安定性が悪化する場合があるので好ましくな
い。

【００１６】本発明における芯鞘型複合繊維の鞘成分す
なわち被覆ポリマー層を形成するポリマーは、透明性が
高いく、屈折率が低いエチレン−ビニルアルコール系共
重合体を使用する必要がある。何故ならば、屈折率が低
いと繊維表面での光の反射が小さく抑えられ、高い呈色
濃度、鮮明な変色性を発揮することができるからであ
る。また、エチレン−ビニルアルコール系共重合体は感
温変色ポリマー成分であるポリアミドとの親和性が高い
ので、芯鞘型に複合紡糸しても芯と鞘の界面剥離が生じ
にくく、繊維化工程や実使用時において各種外力が作用
しても界面剥離による繊維の白化や呈色濃度の低下が起
こりにくいという長所を有するものである。

【００１７】本発明の複合繊維の鞘成分の厚みは、使用
する感温変色性微粒子の平均粒径ｄとの関係において、
ｄ/2以上であることが必要である。ｄ/2未満では繊維表
面に凹凸形状が生じ易く、発色性を低下させてしまうこ
ととなる。また芯成分は繊維全体に対し１０重量％以上
であることが好ましい。１０重量％未満であると高い色
濃度、鮮明な変色性を発揮できないことがある。本発明
の複合繊維おける芯成分と鞘成分の複合比率は、複合繊
維の太さや感温変色性微粒子の平均粒径などによって影
響を受けるため一概に決定することができず、特に限定
されないが、鞘成分の比率が大きすぎると、相対的に芯
成分の比率が減るため感温変色性微粒子の配合割合を大
きくすることが困難となり、高い呈色濃度や鮮明な変色
性を発揮できない場合があり、一方、鞘成分の複合比率
が少なすぎると、感温変色性微粒子の粒径による影響が
繊維表面に現れ、繊維表面が平滑にならなくなり、繊維
化工程及び実使用時の問題が生じ易くなるので、重量比
で好ましくは芯／鞘＝９０／１０〜１０／９０、より好
ましくは７０／３０〜３０／７０程度にしておくことが
望ましい。

【００１８】

【実施例】以下に実施例を示して本発明の複合繊維につ
いて具体的に説明するが、本発明は何らこれらに限定さ
れるものではない。

【００１９】実施例1 クリスタルバイオレットラクトン、ビスフェノールＡ、
セチルアルコールからなる感温変色性組成物をエポキシ
樹脂／アミンの界面重合法による微少カプセル化で平均
粒子径１０μｍの微少カプセル形態とした。ついでこの
微少カプセル２０部をナイロン９９のチップ８０部を１
８０℃で溶融混合し、フィルターで１５μｍ以上のもの
を除去し、変色材料混合チップを得た。次いでこのチッ
プを芯成分に、エチレン−ビニルアルコール系共重合体
（（株）クラレ製ＥＶＡＬ：登録商標）を鞘成分として
ヘッド温度１８５℃で複合紡糸を行った。芯と鞘の重量
比は７０：３０である。引き続き水浴延伸により７０℃
で２．５倍の延伸を行い５０デニールのモノフィラメン
トを得た。得られたモノフィラメントにおいて、鞘成分
の厚み(Ｄ)は７μｍであり、感温変色性微粒子の平均粒
径(ｄ)との関係Ｄ≧ｄ／2を満足していた。

【００２０】比較例１ 鞘成分のポリマーを実施例1で用いたナイロン９９(感温
変色性微粒子を含まないもの)に変更すること以外は実
施例1と同様にして50デニールのモノフィラメントを製
造した。

【００２１】比較例２ 鞘成分のポリマーとしてポリエチレン(エースポリマー
(株)製エースポリエチＦ6200Ｖ：登録商標)を用いたこ
と以外は実施例1と同様にして50デニールのモノフィラ
メントを製造した。

【００２２】比較例3 芯成分ポリマーとして実施例1で用いたエチレン−ビニ
ルアルコール系共重合体を用いること以外は実施例1と
同様にしてモノフィラメントを製造した。

【００２３】比較例4 実施例1において、芯成分と鞘成分の複合比率を芯／鞘
＝95：5とし、鞘成分の厚みと感温変色性微粒子の平均
粒径との関係をＤ≦ｄ／2となるようにしてモノフィラ
メントを製造したが、得られたフィラメントの側面には
感温変色性微粒子による影響で凹凸が形成されており、
白っぽく見え鮮明性に欠ける発色状態であった。

【００２４】実施例、比較例で得られた試料をそれぞれ
10000本束ねた色見本を作成したが、これらの色見本は
いずれも40℃以上で白色、40℃以下で青色を呈してい
た。また、この色変化はいずれも繰り返し確認された。
次に10人のパネラーによってこれら色見本の色の濃さを
評価した。またこれらの色見本を人形の頭部に配置し、
擬毛としてのしなやかさ、風合を１０人のパネラーによ
って評価した。さらに、人形の頭部に配置したこれら色
色見本を櫛で500回整髪し、再び10人のパネラーによっ
てこれら色見本の色の濃さを評価する耐久性試験を行っ
た。その結果、比較例2の耐久性試験後の試料は白っぽ
くくすんだ色合いとなった。該試料の断面を観察したと
ころ、芯と鞘の剥離が発生していた。この他の試料は試
験の前後で色の濃さに変化は見られなかった。以上の結
果を表1に纏めた。

【００２５】

【表1】

【００２６】表1において、それぞれ◎は非常に優秀、
○は優秀、△はやや不良、×は極めて不良を示す。

【発明の効果】表１から明らかなように、本発明の感温
変色性複合繊維は、色の濃さ、しなやかさ、風合共に十
分満足行くものであり、人工毛髪や人形用の頭髪などの
用途に好適である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感温変色性微粒子を含有するポリアミド
   を芯成分とし、エチレン−ビニルアルコール系共重合体
   を鞘成分とする芯鞘複合繊維であって、鞘成分の厚み
   (Ｄ)と感温変色性微粒子の平均粒子径(ｄ)との関係がＤ
   ≧ｄ／２であることを特徴とする感温変色性複合繊維。
2. 【請求項２】 請求項1に記載の繊維からなる人工毛
   髪。
3. 【請求項３】 請求項1に記載の繊維からなる人形用毛
   髪。
4. 【請求項４】 請求項1に記載の繊維を少なくとも一部
   に用いた玩具。
5. 【請求項５】 ぬいぐるみである請求項4に記載の玩
   具。