テーパー状人工毛髪とその製造方法及びこれを使用したかつら
【課題】色、艶、手触りが人毛にくらべ遜色なく、風合い、カールセット性、セット保持性、櫛通り性が良好で堅牢性や耐久性にも優れたテーパー状人工毛髪とその製造方法及びこれを使用したかつらを提供する。
【解決手段】テーパー状人工毛髪１は、ポリエステル系フィラメントで構成され、前記ポリエステル系フィラメント１は、原着剤と平均粒子径が１μｍ以上の無機微粒子を含み、フィラメントの少なくとも一端は先細テーパー形状３であり、フィラメントの側面部分２およびテーパー部分３の表面は、アルカリ加水分解による侵食痕４が存在している。
【解決手段】テーパー状人工毛髪１は、ポリエステル系フィラメントで構成され、前記ポリエステル系フィラメント１は、原着剤と平均粒子径が１μｍ以上の無機微粒子を含み、フィラメントの少なくとも一端は先細テーパー形状３であり、フィラメントの側面部分２およびテーパー部分３の表面は、アルカリ加水分解による侵食痕４が存在している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル系人工毛髪に関する。とくに色、艶、手触りが良好であり、カールセット性、櫛通り性、耐久性にも優れたポリエステル系のテーパー状人工毛髪に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かつら、ヘヤーウイッグなどに用いられる人工毛髪の素材として、ポリエステルを主成分とする繊維が、その優れた抗張力、耐熱性、セット保持性などの点から広く用いられるようになった。ポリエステルのように溶融紡糸でフィラメントを製造する場合、表面は滑らかで屈折率も高いので、人工毛髪に適用しようとする場合、光沢が強く、ギラツキ気味であり、艶を消して落ち着いた光沢にする必要があり、繊維表面に凹凸を形成して艶を消す方法が種々提案されている。
【０００３】
これらの中で、ポリエステルに微粒子を添加しフィラメントを製造した後、表面をアルカリ水溶液で加水分解して表面凹凸を形成する方法が比較的良好な艶消し状態が得られる。特許文献１では屈折率１．８以下で、平均粒径が１μｍ以下の微粒子を添加し、アルカリ処理することが提案されており、特許文献２においては、１μｍ以上の平均粒径を有する粒子を含有するポリエステルフィラメントをアルカリ処理することが提案されている。
【０００４】
しかし、本発明者らの検討によれば、特許文献１による微細な凹凸では人工毛髪として艶消し効果は不十分である。また、粒子を過剰に添加した場合は、着色したフィラメントの色が白っぽくダル化して、発色が悪化する問題がある。また、特許文献２の比較的粒径の大きい粒子の場合つや消し効果は高いが粒子量が多いと手触りがざらつき、櫛通りが悪くなる問題がある。また、粒子量を少なくすると表面に平滑部分が残りギラツキが残るという問題がある。
【０００５】
一方、かつらとしての重要な性質として風合い、カールセット性、セット保持性、櫛通り性などがある。近年人毛の入手が困難となりつつあるため、前記の色艶と合わせてカールセット性、セット保持性、櫛通り性なども満足する高級人工毛髪が要望されているが、まだ十分なものはないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平５−１５８０３号公報
【特許文献２】特許第３０７４８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記従来の問題を解決し、色、艶、手触りが人毛にくらべ遜色なく、風合い、カールセット性、セット保持性、櫛通り性が良好で堅牢性や耐久性にも優れたテーパー状人工毛髪とその製造方法及びこれを使用したかつらを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のテーパー状人工毛髪は、ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪であって、前記ポリエステル系フィラメントは、原着剤と平均粒子径が１μｍ以上の無機微粒子を含み、前記フィラメントの少なくとも一端は先細テーパー形状であり、前記フィラメントの側面部分およびテーパー部分の表面は、アルカリ加水分解による侵食痕が存在していることを特徴とする。
【０００９】
本発明のかつらは、前記のテーパー状人工毛髪を含むものである。
【００１０】
本発明のテーパー状人工毛髪の製造方法は、ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪の製造方法であって、原着剤と平均粒子径が１μｍ以上の無機微粒子を含むポリエステルを溶融紡糸し、延伸して得られたフィラメントをかせ状とし、前記フィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程と、前記フィラメントを束状に任意長さに切断し、端面からのアルカリ加水分解による減量加工により少なくとも一端を先細化する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のテーパー状人工毛髪は、ポリエステル系フィラメントで構成され、ポリエステル系フィラメントは原着剤と１μｍ以上の無機微粒子を含み、フィラメントの少なくとも一端は先細テーパー形状であり、フィラメントの側面部分およびテーパー部分の表面は、アルカリ加水分解による侵食痕が存在していることにより、深色で艶消し効果が高く、手触りが人毛にくらべ遜色なく、風合い、カールセット性、セット保持性、櫛通り性が良好で堅牢性や耐久性の高いものとなる。このうち、櫛通り、毛さばき、手触り感（風合い）は先端テーパー化により主に発現する。深色で艶消し及び堅牢性は原着とアルカリ加水分解による侵食痕で主に発現する。カールセット性及びセット保持性は、原着することにより染色工程を省くことができ、高温の熱履歴を受けないことにより主に発現する。手触りと風合いはポリエステル系フィラメントを使用して側面部分およびテーパー部分の表面をアルカリ加水分解することにより主に発現する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の一実施例におけるフィラメントのテーパー部分を含む側面の拡大模式図である。
【図２】図２は本発明の一実施例におけるフィラメントの側面部分の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率１５００倍）である。
【図３】図３は図２の説明図である。
【図４】図４は本発明の一実施例におけるフィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程の模式的説明図である。
【図５】図５は本発明の一実施例におけるフィラメントの片末端テーパー加工工程の模式的説明図である。
【図６】図６は本発明の一実施例におけるフィラメントの両末端テーパー加工工程の模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の人工毛髪に用いられるポリエステルは、とくに限定はなく、公知の芳香族、脂肪族ポリエステルが用いられる。例えば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をグリコール成分としたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、１，３トリメチレングリコールをグリコール成分としたポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、１，４−ブタンジオールをグリコール成分としたポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などが挙げられる。またジカルボン酸がナフタレンジカルボン酸であるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）などがあげられる。また、脂肪族ポリエステルとしてはポリ乳酸、ポリグリコール酸などが挙げられる。これらは単独重合体のほかこれらを主成分とする共重合ポリエステルであってもよく、共重合成分は好ましくは３０重量％未満である。
【００１４】
好ましいポリエステルとしては物性、コストなどの点でＰＥＴ，ＰＴＴ，ＰＢＴおよびこれらを主成分とする共重合体があげられる。とくに好ましくは、剛性、柔軟性、反発性など人毛に近似した物性を有するＰＢＴまたは、これを主成分とする共重合ポリエステルが挙げられる。また、該ポリエステルは、改質の目的で必要に応じて別のポリエステルや他の合成樹脂、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適宜ブレンドして使用することもできる。
【００１５】
本発明においては、人毛に近似した色艶を得るため、表面に開口凹部の最大長部が５〜７０μｍである凹部を１００平方μｍ当たり０．０５〜５個有することが好ましい。ここで、フィラメント表面に存在する開口凹部の最大長および単位面積当たりの存在個数は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、該フィラメント表面を約５００〜１５００倍の倍率で撮影した凹部個数は合計５０００平方μｍ以上のエリアをサンプリング、カウントして１００平方μｍ当たりに換算した。サンプリングエリア内で凹部の一部のみ観察されたものは、目測で全体の何割に相当するか判断し、小数点としてカウントした。
【００１６】
本発明の人工毛髪ポリエステルフィラメント表面には、繊維軸方向に長軸のある長円、楕円状の開口した凹面があるのが好ましい。また、開口凹部の最大長部が５〜７０μｍである凹部を１００平方μｍ当たり０．０５〜５個有することが好ましい。最大長部が５〜７０μｍの凹部の数が前記要件を満足していれば、５μｍより小さい凹凸部の存在は問題なく、適度な凹凸の存在は艶消し状態をさらに良好にする効果がある。一方、７０μｍ以上の凹部の存在は強力などの物性低下、ざらつきなどを生じる傾向となる。糸表面に存在する凹部のサイズとして開口部の最大長が５μｍ以上、７０μｍ以下の範囲の凹部の数が糸表面積１００平方μｍ当たり０．０５〜５個が好ましく、艶消し、手触り感、光沢感などの効果がさらに向上する。
【００１７】
本発明の人工毛髪のひとつの特徴である毛髪の少なくとも一端が先細テーパー状の形状は、このテーパー部分の表面も前記の凹部のサイズ、個数を満足している点にある。この条件を満たすことで、手触り感が向上するだけでなく、テーパー部分の色艶も良好で、非テーパー部と色艶の差がなく自然な外観が得られるだけでなく、櫛通り性が著しく改善されることがわかった。通常、成人の頭髪はハサミなどでカットするため、先端はテーパー状ではない。したがって人工毛髪においてもテーパー状にする必要性はないとされている。しかし、ポリエステルなど熱可塑性繊維はハサミによるカットでカット端面は変形して釘の頭のような形状になりやすく、これが、櫛通り、毛さばき、手触り感を悪化させる大きな要因であると考えられ本発明にいたった。
【００１８】
本発明におけるフィラメント表面凹部の形成は製造方法に限定されるものではないが、好ましくはポリエステルの重合または紡糸時に微粒子を添加して、紡糸延伸したフィラメント表面をアルカリ加水分解させ、溶解除去することで得ることができる。
【００１９】
本発明の人工毛髪用フィラメントの糸断面形状についてはとくに限定なく、通常の丸型のほか例えば楕円、３角、十字、５葉，６葉，７葉，８葉などの多葉形状、正方形、長方形、菱形、などを挙げることができる。また、これらの形状を部分変形したものであってもよい。また、使用に当たってはこれら各種断面形状のフィラメントを適宜混合して用いることもできる。
【００２０】
本発明のポリエステルフィラメントは原着フィラメントが用いられる。これは原着フィラメントの方が後染め品にくらべ、シャンプーなどでの耐久性や耐光性に優れるだけでなく、かつら用としてカールセット性に優れることがわかった。この原因はポリエステルの染色が通常、１３０℃程度の高温高圧で行なわれるため、染色工程で熱セット効果があり、その後のカールセット性が低下するためと考えられる。原着剤（原着に使用する染顔料）はとくに限定されず。公知の無機、有機の顔料、樹脂着色用の耐熱性の高い高純度の染料を用いることができる。とくにカーボンブラックなどの微粒子顔料を平均粒子径１μｍ以上の無機微粒子と併用することにより、アルカリ加水分解により不均一に分解除去され、フィラメント側面に長さ方向に沿った部分的な凹部を形成し、これが良好な艶消し状態に寄与する。
【００２１】
このほかポリエステルフィラメントには本発明の目的を阻害しない範囲で他の添加剤や改質剤、たとえば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、耐熱剤、抗菌剤、難燃剤などを添加することができる。
【００２２】
本発明の人工毛髪の太さは直径２０μｍ以上１５０μｍ以下（一例としてＰＢＴの場合の繊度４〜２３１dtex）であることが望ましい。更に好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下（一例としてＰＢＴの場合の繊度９〜１０３dtex）である。
【００２３】
本発明の人工毛髪は少なくとも一端が先細テーパー形状である。これにより、従来のはさみなどでのカットにくらべ、外観、手触りが良好となるだけでなく、かつらにしたときの櫛通り性が著しく改善され、使用中の毛がらみもほとんどない特徴を有するものである。先細テーパー形状についてはとくに限定はなく、通常部（非テーパー部）から先端に向かって、徐々に細くなる形状で、先端部は好ましくは、実質的に点状ないし非テーパー部分の直径の半分以下であることが望ましい。
【００２４】
このようなテーパー形状を得る方法としてはフィラメント束端面からのアルカリ分解処理による方法がテーパーの形状や色艶、手触りの点で好ましい。
【００２５】
本発明者らの検討によれば、かつらにしたときのカールセット性は前記のようにフィラメントの熱履歴の影響を受ける。したがって、紡糸時の熱固定温度・時間、アルカリ処理時の温度・時間、後染め（染色）の有無、温度・時間などが重要となるので高温、長時間の熱処理は避けるのが望ましい。紡糸延伸後の好ましい熱固定温度としては１００〜１７０℃、リラックス率は２〜１０％程度である。この熱履歴尺度の一つとして乾熱収縮率が挙げられ、好ましい範囲は１６０℃、３０分処理による収縮率が２〜５％である。この範囲であればカールがかかり易く、セット時に縮れを起こしにくく、櫛通り性も良好である。
【００２６】
本発明の人工毛髪は人毛と遜色ない色つや、手触りとかつらとしてのカールセット性、櫛通り性、耐シャンプー性などに優れているため、単独で高級かつらとして使用できるほか、人毛や他の人工毛髪、テーパー化されていない人工毛髪と併用しても良く、１０重量％以上好ましくは３０重量％以上本発明の繊維を用いるのが効果的である。
【００２７】
つぎに本発明のモノフィラメントの製造方法について一例を説明する。本発明のテーパー状人工毛髪の製造方法は、ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪の製造方法であって、原着剤と平均粒子径が１μｍを超える無機微粒子を含むポリエステルを溶融紡糸し、延伸して得られたフィラメントをかせ状とし、前記フィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程と、前記フィラメントを束状に任意長さに切断し、端面からのアルカリ加水分解による減量加工により少なくとも一端を先細化する工程を含む。前述のようにポリエステルフィラメントに微粒子を添加し、表面をアルカリ加水分解により分解除去することにより、側面に凹部を形成し、さらに、フィラメントを束状に集束しカット端面をアルカリ浸漬処理することで、先細テーパー化するとともに先細部も微細凹部を形成し、全体として良好な艶消し状態と手触りが得られる。
【００２８】
本発明において前記の凹部サイズと個数条件を満たすには、粒子として平均粒径が１μｍ〜５μの無機微粒子をポリエステルに対し０．０５〜３重量％配合し、常法で紡糸延伸したフィラメントをアルカリ液に浸漬加熱して表面部分を分解除去することで得ることができる。
【００２９】
無機微粒子としては特に限定されるものではないが、酸化ケイ素（シリカ）、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、燐酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリナイト、タルクなどが挙げられる。これらの無機化合物を表面処理したものも用いることができる。
【００３０】
本発明においては、前記の平均粒径１〜５μｍの無機微粒子に加え、好ましくは１μ未満のより微細な無機微粒子を併用することで、アルカリ処理後に微細な凹凸が形成されギラツキ感のない、より人毛に近い色、艶、光沢感が得られることがわかった。併用する微粒子の平均粒子径としては０．０１〜１μｍ、配合量は０，０１〜１重量％が好ましく、粒子としては酸化ケイ素、酸化アルミニウム、燐酸カルシウムなどが挙げられる。
【００３１】
無機微粒子をポリエステルに配合する方法としてはとくに限定されず、重合時添加、溶融ポリマーへの混合、紡糸時に添加する方法が挙げられる。
【００３２】
本発明の人工毛髪を得るための、アルカリ処理前のポリエステルフィラメントの太さとしては２２〜２００μｍ（一例としてＰＢＴの場合の繊度５〜４１１dtex）、好ましくは、３２〜１０５μｍ（一例としてＰＢＴの場合の繊度１０〜１１３dtex）である。このフィラメントを得る紡糸方法としてはとくに限定されず、空冷方式のマルチフィラメント紡糸機、水冷方式のモノフィラメント紡糸機いずれも用いることができる。一般的には直径が約５０μｍ以上の太いフィラメントでは水冷方式のモノフィラメント紡糸機が好ましく用いられる。
【００３３】
アルカリ加水分解処理については、ポリエステルの種類により耐アルカリ性が異なるので素材に対し適正な濃度、温度条件を採用すれば良い。アルカリ剤としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどが用いられる。代表的には水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）１重量％〜４０重量％の水溶液中にフィラメントを浸漬し、６０℃〜１１０℃で数分から数十分間処理して減量する方法が好ましい。このときの加水分解処理によるフィラメントの重量減少率（減量率）は、アルカリ処理前のフィラメント重量に対して３〜５０重量％が好ましい。この範囲であれば凹部の形成が十分であり、強度低下もなく、減量ロスも大きくなく経済的である。処理時に必要に応じ、界面活性剤や加水分解促進剤を添加することができる。処理時の温度が高いとカールセット性が低下する傾向があるので、アルカリ処理は高温高圧下ではなく、１１０℃以下、好ましくは９５℃以下で処理するのが好ましい。処理温度を下げる方法として、アルカリ濃度アップや減量促進剤の使用が挙げられる。
【００３４】
本発明においてはフィラメントを側面からのアルカリ処理で均一に減量する工程とカット面を先細テーパー化するためのフィラメント束の端面からのアルカリ浸漬処理する両者の加工を行なう。具体的にはフィラメントをかせ状にしてかせ染め装置などを用いてアルカリ液に浸漬し側面からの処理を行なったあと、かせを集束し、かせ長の一部あるいは全部の表面をテープやフィルムで被覆したり、紐で束状に縛り、束を切断して、端面部のみを２〜２０ｍｍ程度アルカリ液に浸漬しテーパー加工するのが好ましい。より好ましくは１０ｍｍ程度アルカリ液に浸漬処理して端面部をテーパー加工する。また、被覆した束の両端を切断し、加温したアルカリ液に全体を浸漬することで両端をテーパー加工することもできる。テーパー加工するときのアルカリ処理条件は、側面からの浸漬による加水分解条件とほぼ同様でよく、時間については適宜調節すれば良い。先端が点状の良好なテーパー形状とするには浸漬部分がほぼ完全に分解する条件が良いがこれにこだわらなくても良い。
【００３５】
加工の順序についてはとくに限定はないが、テーパー加工のためフィラメントをカットすると、繊維が連続フィラメントではなくなるので操作、取り扱い性が悪化するので、前記のように側面から端面の順に加工するのが望ましい。また、同時に処理する方法としてフィラメント束を紙、フィルムなどで被覆し、カットしたあと（カットブリッスル）、束の内部にアルカリ液を含浸させ、この束をアルカリ液に浸漬処理することも可能である。
【００３６】
テーパー加工は一端、あるいは両端いずれでも良い。テーパー形状は先端が実質的に点状であるのが好ましいが、櫛通り性、毛さばき性は先端部の直径が非テーパー部分の半分程度以下であれば十分な効果が認められる。
【００３７】
アルカリ処理後は還元洗浄、湯洗などで分解物を洗浄、除去することで本発明の表面形状を得ることができる。さらに必要に応じ、仕上げ剤として柔軟剤、平滑剤、風合い改良剤、帯電防止剤を付与したり、抗菌加工、難燃加工などの付加価値加工を行うこともできる、
【００３８】
以下図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例におけるフィラメントのテーパー部分を含む側面の拡大模式図であり、フィラメント１の均一太さの部分２とテーパー部３と、両方の部分全体の側面にアルカリ加水分解による侵食痕４が繊維の長さ方向に形成されている。テーパー部３の長さＬ１は１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。
【００３９】
図２は本発明の一実施例におけるフィラメントの側面部分の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（撮影倍率１５００倍）である。同図において、黒線の四角は２０×２０μｍを示している。また、矢印は５μｍである。図３は図２の説明図である。このフィラメント１はテーパー部ではない部分（均一太さの部分）の側面を示しており、アルカリ加水分解による侵食痕４が繊維の長さ方向に形成されている。侵食痕４は繊維軸方向に長い形状であり、最大長部が５〜７０μｍの開口凹部となっていることがわかる。
【００４０】
図４は本発明の一実施例におけるフィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程の模式的説明図である。ビーカー７の中に所定濃度のアルカリ水溶液８を入れておき、フィラメントの束５をかせ状にして全体を浸漬させて側面をアルカリ加水分解する。このとき、紐６ａ，６ｂでフィラメントの束５で軽く束ねておいてもよい。
【００４１】
図５は本発明の一実施例におけるフィラメントの片末端テーパー加工工程の模式的説明図である。ビーカー７の中に所定濃度のアルカリ水溶液８を入れておき、フィラメントの束５の片末端を浸漬させて先端をテーパー化する。このとき、紐６ａ，６ｂでフィラメントの束５を束ねておいてもよい。あるいはテープやフィルムで束ねておいてもよい。図６は本発明の一実施例におけるフィラメントの両末端テーパー加工工程の模式的説明図である。フィラメントの束５をＵ字形に曲げてビーカー７内のアルカリ水溶液８に両末端を浸漬する。６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは紐、９は固定バーである。
【実施例】
【００４２】
以下実施例を用いて具体的に説明するがこれに限定されるものではない。以下の実施例、比較例において、モノフィラメントおよび人工毛髪の評価は下記の方法で行った。
【００４３】
＜物性試験＞
強力及び伸度はＪＩＳ Ｌ１０１３の測定方法に準じた。直径はマイクロメーターを用い、モノフィラメント少しづつ回転させながら５回測定し平均値を直径とした。
【００４４】
＜乾熱収縮率＞
５０ｃｍにカットまたはマーキングした試料を１６０℃の送風式乾燥機中に張力をかけずに３０分ぶらさげ放置し、処理後の長さを測定し次式により収縮率を算出した。
収縮率＝１００×（処理前の長さー処理後の長さ）／処理前の長さ
【００４５】
＜艶＞
約２５ｃｍ長さの人工毛髪束を近似色の人毛束と比較し、室内光および屋外昼光化で艶を比較した。
Ａ；艶消し状態が良好で人毛と遜色ない
Ｂ；艶消し状態がほぼ良好で人毛とほぼ遜色ない
Ｃ；艶消しが不十分、ぎらつきが認められる。または艶消しが過剰で白っぽい。
Ｄ；艶消しが不十分、ぎらつきが大きい。または艶消しが過剰で発色不足
【００４６】
＜櫛通り性＞
約２５ｃｍ長さの同量の人工毛髪束の試料の一端を固定しぶら下げ上部から下端に竹櫛にて梳き、櫛が通らなくなるまでの回数を比較した。数値の大きい方が櫛通り性は良く、縮れにくいことを示す。テーパー品についてはテーパー部が下端になるようにセットした。
【００４７】
＜カールセット性＞
約２５ｃｍ長さの人工毛髪束を軽く湿らせ、パンチアイロン（１４０℃、２０φ）に２回転半巻き５秒後にはずした後、一端を把持してぶら下げ、両端間の見かけ長さを測定した。
カールセット性（％）＝（カール後の毛長（ｃｍ）／カール前毛長（ｃｍ））×１００
数値の小さい方がカールは良くかかっていることを示す。自然なカールは６０％程度である。その後、４０℃の湯で３回シャンプーして一端を把持して風乾後両端間見かけ長さ（毛長）を測定した。シャンプー後カールセット性（％）＝（シャンプー後の毛長（ｃｍ）／カール前毛長（ｃｍ））×１００
シャンプー前後のカールセット性の差が小さい方が、保持性（耐久性）が優れていることを示す。
【００４８】
＜凹部の個数＞
走査型電顕（日立ハイテクノロジー（株）製Ｓ−２６００）にて人工毛髪表面（非テーパー部、テーパー中央部）を観察（倍率×５００〜１５００）し写真撮影した。人工毛髪の正面部分で１００平方μｍ以上の正方形または長方形のエリアを任意に取り、エリア内にある５〜７０μの凹部の数を測定し、１００平方μ当たりに換算する。凹部の一部のみ観察されたものは、目測で全体の何割に相当するか判断し、小数点としてカウントした。
【００４９】
＜無機粒子の平均粒子径＞
ポリエステルに混合する無機粒子の平均粒子径の測定はレーザ回折散乱法に従う。レーザ回折式粒度分布測定装置としては、例えば島津製作所製商品名“ＳＡＬＤ−３１００”がある。
【００５０】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂（三菱エンプラ社「ノバデュラン ５０２０Ｈ」をもちいてモノフィラメント紡糸機で人工毛髪用フィラメントを紡糸した。平均粒径１μｍ以上の微粒子としては富士シリシア化学社製疎水化多孔質シリカ（サイロホービック２００ 平均粒径３．９μｍ）、電気化学工業の溶融法シリカ（ＦＢ−５ＳＤＣ，平均粒径４．５μｍ）および１μｍ以下の微粒子として電気化学工業の溶融微粒球状シリカ（ＳＦＰ，平均粒径０．３μｍ）、扶桑化学社微粉球状シリカ（ＳＦＰ−０３Ｆ、平均粒径０．３μｍ）、着色剤として大日精化（株）製ＰＢＴ原着用着色剤を表１に示した配合で紡糸した。紡糸温度は２３０〜２６０℃とした。紡出した糸状はただちに６０℃の温水中で冷却し、連続して９８℃の熱水中で２．７倍の倍率で延伸し、続いて１７０℃の乾熱で延伸して、トータル倍率５．５倍とした。ついで１５０℃で６％弛緩熱処理して巻き取り、直径０．０９２ｍｍ（８７ｄｔｅｘ）のフィラメントを得た。
【００５１】
得られたフィラメントをカセにして、噴射式かせ染色機にてアルカリ液にてフィラメント側面からの減量加工を行った。アルカリ（ＮａＯＨ）濃度２４重量％、減量促進剤（下記の(7)）１重量％の水溶液を用い、処理温度９５℃、時間５０分、加工後還元洗浄および湯洗後風乾した。ついでこのカセの一部（約１５ｃｍ長さ）を耐アルカリ材料のポリフェニレンサルファイト(ＰＰＳ)フィルムで巻きさらにＰＰＳ組紐で縛って束状とした。この被覆された束をほぼ中央部でカットし、切断面を下にしてアルカリ液中に約１ｃｍ浸かるように垂直に立て所定時間処理した。処理後紐とフィルムを除き、浸漬部分の分解物をもみ洗いして除去することで先端が点状のテーパー化した人工毛髪が得られた。湯洗後毛髪全体を仕上げ剤（松本油脂社製 変性シリコーン柔軟剤「シルコートＥＸ−Ｇ」１０％重量液）に浸漬し、脱水後風乾した。
【００５２】
比較例として実施例１においてテーパー加工を行なわなかったもの（比較例１）、および平均粒径１μｍ以下の粒子のみのもの（比較例２）を示した。比較例３は比較例２を染色相当の高温高圧熱水処理（１３０℃×６０分）を施した。
【００５３】
以上の条件と結果を表１に示す。なお表１中、（１）〜（７）は次のとおりである。
（１）三菱エンプラ社製ＰＢＴ樹脂、商品名“ノバデュラン５０２０Ｈ”
（２）富士シリシア化学社製疎水化多孔質シリカ、商品名“サイロホービック２００”（平均粒径３．９μｍ）
（３）電気化学工業社製の溶融法シリカ、商品名“ＦＢ−５ＳＤＣ”（平均粒径４．５μｍ）
（４）電気化学工業社製の溶融微粒球状シリカ、商品名“ＳＦＰ”（平均粒径０．３μｍ）、
（５）扶桑化学社製の微粉球状シリカ、商品名“ＳＦＰ−０３Ｆ”（平均粒径０．３μｍ）、
（６）大日精化社製の原着用着色剤、商品名“ＰＢＴＭ（Ｆ）１１２５”
（７）一方社製の加水分解促進剤、商品名“ＤＹＫ１１２５”
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１から、本発明の実施例のテーパー化人工毛髪は櫛通り性が著しく改善されていることが確認できた。平均粒子径１μｍ以上の粒子とそれ未満の粒子を併用した水準（実施例２，３，４）の艶状態はとくに良好であった。カールセット性については後染めに相当する熱処理を行った比較例３はセットがかかりにくく、シャンプーによりセットが保持されていない（保持性が低い）ことがわかる。また本発明の実施例品は、図１〜図３に示す形状となっていた。
【符号の説明】
【００５６】
１ フィラメント
２ 均一太さの部分
３ テーパー部
４ 侵食痕（開口凹部）
５ フィラメントの束
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 紐
７ ビーカー
８ アルカリ水溶液
９ 固定バー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル系人工毛髪に関する。とくに色、艶、手触りが良好であり、カールセット性、櫛通り性、耐久性にも優れたポリエステル系のテーパー状人工毛髪に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かつら、ヘヤーウイッグなどに用いられる人工毛髪の素材として、ポリエステルを主成分とする繊維が、その優れた抗張力、耐熱性、セット保持性などの点から広く用いられるようになった。ポリエステルのように溶融紡糸でフィラメントを製造する場合、表面は滑らかで屈折率も高いので、人工毛髪に適用しようとする場合、光沢が強く、ギラツキ気味であり、艶を消して落ち着いた光沢にする必要があり、繊維表面に凹凸を形成して艶を消す方法が種々提案されている。
【０００３】
これらの中で、ポリエステルに微粒子を添加しフィラメントを製造した後、表面をアルカリ水溶液で加水分解して表面凹凸を形成する方法が比較的良好な艶消し状態が得られる。特許文献１では屈折率１．８以下で、平均粒径が１μｍ以下の微粒子を添加し、アルカリ処理することが提案されており、特許文献２においては、１μｍ以上の平均粒径を有する粒子を含有するポリエステルフィラメントをアルカリ処理することが提案されている。
【０００４】
しかし、本発明者らの検討によれば、特許文献１による微細な凹凸では人工毛髪として艶消し効果は不十分である。また、粒子を過剰に添加した場合は、着色したフィラメントの色が白っぽくダル化して、発色が悪化する問題がある。また、特許文献２の比較的粒径の大きい粒子の場合つや消し効果は高いが粒子量が多いと手触りがざらつき、櫛通りが悪くなる問題がある。また、粒子量を少なくすると表面に平滑部分が残りギラツキが残るという問題がある。
【０００５】
一方、かつらとしての重要な性質として風合い、カールセット性、セット保持性、櫛通り性などがある。近年人毛の入手が困難となりつつあるため、前記の色艶と合わせてカールセット性、セット保持性、櫛通り性なども満足する高級人工毛髪が要望されているが、まだ十分なものはないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平５−１５８０３号公報
【特許文献２】特許第３０７４８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記従来の問題を解決し、色、艶、手触りが人毛にくらべ遜色なく、風合い、カールセット性、セット保持性、櫛通り性が良好で堅牢性や耐久性にも優れたテーパー状人工毛髪とその製造方法及びこれを使用したかつらを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のテーパー状人工毛髪は、ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪であって、前記ポリエステル系フィラメントは、原着剤と平均粒子径が１μｍ以上の無機微粒子を含み、前記フィラメントの少なくとも一端は先細テーパー形状であり、前記フィラメントの側面部分およびテーパー部分の表面は、アルカリ加水分解による侵食痕が存在していることを特徴とする。
【０００９】
本発明のかつらは、前記のテーパー状人工毛髪を含むものである。
【００１０】
本発明のテーパー状人工毛髪の製造方法は、ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪の製造方法であって、原着剤と平均粒子径が１μｍ以上の無機微粒子を含むポリエステルを溶融紡糸し、延伸して得られたフィラメントをかせ状とし、前記フィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程と、前記フィラメントを束状に任意長さに切断し、端面からのアルカリ加水分解による減量加工により少なくとも一端を先細化する工程を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のテーパー状人工毛髪は、ポリエステル系フィラメントで構成され、ポリエステル系フィラメントは原着剤と１μｍ以上の無機微粒子を含み、フィラメントの少なくとも一端は先細テーパー形状であり、フィラメントの側面部分およびテーパー部分の表面は、アルカリ加水分解による侵食痕が存在していることにより、深色で艶消し効果が高く、手触りが人毛にくらべ遜色なく、風合い、カールセット性、セット保持性、櫛通り性が良好で堅牢性や耐久性の高いものとなる。このうち、櫛通り、毛さばき、手触り感（風合い）は先端テーパー化により主に発現する。深色で艶消し及び堅牢性は原着とアルカリ加水分解による侵食痕で主に発現する。カールセット性及びセット保持性は、原着することにより染色工程を省くことができ、高温の熱履歴を受けないことにより主に発現する。手触りと風合いはポリエステル系フィラメントを使用して側面部分およびテーパー部分の表面をアルカリ加水分解することにより主に発現する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の一実施例におけるフィラメントのテーパー部分を含む側面の拡大模式図である。
【図２】図２は本発明の一実施例におけるフィラメントの側面部分の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（倍率１５００倍）である。
【図３】図３は図２の説明図である。
【図４】図４は本発明の一実施例におけるフィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程の模式的説明図である。
【図５】図５は本発明の一実施例におけるフィラメントの片末端テーパー加工工程の模式的説明図である。
【図６】図６は本発明の一実施例におけるフィラメントの両末端テーパー加工工程の模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の人工毛髪に用いられるポリエステルは、とくに限定はなく、公知の芳香族、脂肪族ポリエステルが用いられる。例えば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をグリコール成分としたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、１，３トリメチレングリコールをグリコール成分としたポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、１，４−ブタンジオールをグリコール成分としたポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などが挙げられる。またジカルボン酸がナフタレンジカルボン酸であるポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）などがあげられる。また、脂肪族ポリエステルとしてはポリ乳酸、ポリグリコール酸などが挙げられる。これらは単独重合体のほかこれらを主成分とする共重合ポリエステルであってもよく、共重合成分は好ましくは３０重量％未満である。
【００１４】
好ましいポリエステルとしては物性、コストなどの点でＰＥＴ，ＰＴＴ，ＰＢＴおよびこれらを主成分とする共重合体があげられる。とくに好ましくは、剛性、柔軟性、反発性など人毛に近似した物性を有するＰＢＴまたは、これを主成分とする共重合ポリエステルが挙げられる。また、該ポリエステルは、改質の目的で必要に応じて別のポリエステルや他の合成樹脂、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適宜ブレンドして使用することもできる。
【００１５】
本発明においては、人毛に近似した色艶を得るため、表面に開口凹部の最大長部が５〜７０μｍである凹部を１００平方μｍ当たり０．０５〜５個有することが好ましい。ここで、フィラメント表面に存在する開口凹部の最大長および単位面積当たりの存在個数は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、該フィラメント表面を約５００〜１５００倍の倍率で撮影した凹部個数は合計５０００平方μｍ以上のエリアをサンプリング、カウントして１００平方μｍ当たりに換算した。サンプリングエリア内で凹部の一部のみ観察されたものは、目測で全体の何割に相当するか判断し、小数点としてカウントした。
【００１６】
本発明の人工毛髪ポリエステルフィラメント表面には、繊維軸方向に長軸のある長円、楕円状の開口した凹面があるのが好ましい。また、開口凹部の最大長部が５〜７０μｍである凹部を１００平方μｍ当たり０．０５〜５個有することが好ましい。最大長部が５〜７０μｍの凹部の数が前記要件を満足していれば、５μｍより小さい凹凸部の存在は問題なく、適度な凹凸の存在は艶消し状態をさらに良好にする効果がある。一方、７０μｍ以上の凹部の存在は強力などの物性低下、ざらつきなどを生じる傾向となる。糸表面に存在する凹部のサイズとして開口部の最大長が５μｍ以上、７０μｍ以下の範囲の凹部の数が糸表面積１００平方μｍ当たり０．０５〜５個が好ましく、艶消し、手触り感、光沢感などの効果がさらに向上する。
【００１７】
本発明の人工毛髪のひとつの特徴である毛髪の少なくとも一端が先細テーパー状の形状は、このテーパー部分の表面も前記の凹部のサイズ、個数を満足している点にある。この条件を満たすことで、手触り感が向上するだけでなく、テーパー部分の色艶も良好で、非テーパー部と色艶の差がなく自然な外観が得られるだけでなく、櫛通り性が著しく改善されることがわかった。通常、成人の頭髪はハサミなどでカットするため、先端はテーパー状ではない。したがって人工毛髪においてもテーパー状にする必要性はないとされている。しかし、ポリエステルなど熱可塑性繊維はハサミによるカットでカット端面は変形して釘の頭のような形状になりやすく、これが、櫛通り、毛さばき、手触り感を悪化させる大きな要因であると考えられ本発明にいたった。
【００１８】
本発明におけるフィラメント表面凹部の形成は製造方法に限定されるものではないが、好ましくはポリエステルの重合または紡糸時に微粒子を添加して、紡糸延伸したフィラメント表面をアルカリ加水分解させ、溶解除去することで得ることができる。
【００１９】
本発明の人工毛髪用フィラメントの糸断面形状についてはとくに限定なく、通常の丸型のほか例えば楕円、３角、十字、５葉，６葉，７葉，８葉などの多葉形状、正方形、長方形、菱形、などを挙げることができる。また、これらの形状を部分変形したものであってもよい。また、使用に当たってはこれら各種断面形状のフィラメントを適宜混合して用いることもできる。
【００２０】
本発明のポリエステルフィラメントは原着フィラメントが用いられる。これは原着フィラメントの方が後染め品にくらべ、シャンプーなどでの耐久性や耐光性に優れるだけでなく、かつら用としてカールセット性に優れることがわかった。この原因はポリエステルの染色が通常、１３０℃程度の高温高圧で行なわれるため、染色工程で熱セット効果があり、その後のカールセット性が低下するためと考えられる。原着剤（原着に使用する染顔料）はとくに限定されず。公知の無機、有機の顔料、樹脂着色用の耐熱性の高い高純度の染料を用いることができる。とくにカーボンブラックなどの微粒子顔料を平均粒子径１μｍ以上の無機微粒子と併用することにより、アルカリ加水分解により不均一に分解除去され、フィラメント側面に長さ方向に沿った部分的な凹部を形成し、これが良好な艶消し状態に寄与する。
【００２１】
このほかポリエステルフィラメントには本発明の目的を阻害しない範囲で他の添加剤や改質剤、たとえば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、耐熱剤、抗菌剤、難燃剤などを添加することができる。
【００２２】
本発明の人工毛髪の太さは直径２０μｍ以上１５０μｍ以下（一例としてＰＢＴの場合の繊度４〜２３１dtex）であることが望ましい。更に好ましくは３０μｍ以上１００μｍ以下（一例としてＰＢＴの場合の繊度９〜１０３dtex）である。
【００２３】
本発明の人工毛髪は少なくとも一端が先細テーパー形状である。これにより、従来のはさみなどでのカットにくらべ、外観、手触りが良好となるだけでなく、かつらにしたときの櫛通り性が著しく改善され、使用中の毛がらみもほとんどない特徴を有するものである。先細テーパー形状についてはとくに限定はなく、通常部（非テーパー部）から先端に向かって、徐々に細くなる形状で、先端部は好ましくは、実質的に点状ないし非テーパー部分の直径の半分以下であることが望ましい。
【００２４】
このようなテーパー形状を得る方法としてはフィラメント束端面からのアルカリ分解処理による方法がテーパーの形状や色艶、手触りの点で好ましい。
【００２５】
本発明者らの検討によれば、かつらにしたときのカールセット性は前記のようにフィラメントの熱履歴の影響を受ける。したがって、紡糸時の熱固定温度・時間、アルカリ処理時の温度・時間、後染め（染色）の有無、温度・時間などが重要となるので高温、長時間の熱処理は避けるのが望ましい。紡糸延伸後の好ましい熱固定温度としては１００〜１７０℃、リラックス率は２〜１０％程度である。この熱履歴尺度の一つとして乾熱収縮率が挙げられ、好ましい範囲は１６０℃、３０分処理による収縮率が２〜５％である。この範囲であればカールがかかり易く、セット時に縮れを起こしにくく、櫛通り性も良好である。
【００２６】
本発明の人工毛髪は人毛と遜色ない色つや、手触りとかつらとしてのカールセット性、櫛通り性、耐シャンプー性などに優れているため、単独で高級かつらとして使用できるほか、人毛や他の人工毛髪、テーパー化されていない人工毛髪と併用しても良く、１０重量％以上好ましくは３０重量％以上本発明の繊維を用いるのが効果的である。
【００２７】
つぎに本発明のモノフィラメントの製造方法について一例を説明する。本発明のテーパー状人工毛髪の製造方法は、ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪の製造方法であって、原着剤と平均粒子径が１μｍを超える無機微粒子を含むポリエステルを溶融紡糸し、延伸して得られたフィラメントをかせ状とし、前記フィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程と、前記フィラメントを束状に任意長さに切断し、端面からのアルカリ加水分解による減量加工により少なくとも一端を先細化する工程を含む。前述のようにポリエステルフィラメントに微粒子を添加し、表面をアルカリ加水分解により分解除去することにより、側面に凹部を形成し、さらに、フィラメントを束状に集束しカット端面をアルカリ浸漬処理することで、先細テーパー化するとともに先細部も微細凹部を形成し、全体として良好な艶消し状態と手触りが得られる。
【００２８】
本発明において前記の凹部サイズと個数条件を満たすには、粒子として平均粒径が１μｍ〜５μの無機微粒子をポリエステルに対し０．０５〜３重量％配合し、常法で紡糸延伸したフィラメントをアルカリ液に浸漬加熱して表面部分を分解除去することで得ることができる。
【００２９】
無機微粒子としては特に限定されるものではないが、酸化ケイ素（シリカ）、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、燐酸カルシウム、硫酸バリウム、カオリナイト、タルクなどが挙げられる。これらの無機化合物を表面処理したものも用いることができる。
【００３０】
本発明においては、前記の平均粒径１〜５μｍの無機微粒子に加え、好ましくは１μ未満のより微細な無機微粒子を併用することで、アルカリ処理後に微細な凹凸が形成されギラツキ感のない、より人毛に近い色、艶、光沢感が得られることがわかった。併用する微粒子の平均粒子径としては０．０１〜１μｍ、配合量は０，０１〜１重量％が好ましく、粒子としては酸化ケイ素、酸化アルミニウム、燐酸カルシウムなどが挙げられる。
【００３１】
無機微粒子をポリエステルに配合する方法としてはとくに限定されず、重合時添加、溶融ポリマーへの混合、紡糸時に添加する方法が挙げられる。
【００３２】
本発明の人工毛髪を得るための、アルカリ処理前のポリエステルフィラメントの太さとしては２２〜２００μｍ（一例としてＰＢＴの場合の繊度５〜４１１dtex）、好ましくは、３２〜１０５μｍ（一例としてＰＢＴの場合の繊度１０〜１１３dtex）である。このフィラメントを得る紡糸方法としてはとくに限定されず、空冷方式のマルチフィラメント紡糸機、水冷方式のモノフィラメント紡糸機いずれも用いることができる。一般的には直径が約５０μｍ以上の太いフィラメントでは水冷方式のモノフィラメント紡糸機が好ましく用いられる。
【００３３】
アルカリ加水分解処理については、ポリエステルの種類により耐アルカリ性が異なるので素材に対し適正な濃度、温度条件を採用すれば良い。アルカリ剤としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムなどが用いられる。代表的には水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）１重量％〜４０重量％の水溶液中にフィラメントを浸漬し、６０℃〜１１０℃で数分から数十分間処理して減量する方法が好ましい。このときの加水分解処理によるフィラメントの重量減少率（減量率）は、アルカリ処理前のフィラメント重量に対して３〜５０重量％が好ましい。この範囲であれば凹部の形成が十分であり、強度低下もなく、減量ロスも大きくなく経済的である。処理時に必要に応じ、界面活性剤や加水分解促進剤を添加することができる。処理時の温度が高いとカールセット性が低下する傾向があるので、アルカリ処理は高温高圧下ではなく、１１０℃以下、好ましくは９５℃以下で処理するのが好ましい。処理温度を下げる方法として、アルカリ濃度アップや減量促進剤の使用が挙げられる。
【００３４】
本発明においてはフィラメントを側面からのアルカリ処理で均一に減量する工程とカット面を先細テーパー化するためのフィラメント束の端面からのアルカリ浸漬処理する両者の加工を行なう。具体的にはフィラメントをかせ状にしてかせ染め装置などを用いてアルカリ液に浸漬し側面からの処理を行なったあと、かせを集束し、かせ長の一部あるいは全部の表面をテープやフィルムで被覆したり、紐で束状に縛り、束を切断して、端面部のみを２〜２０ｍｍ程度アルカリ液に浸漬しテーパー加工するのが好ましい。より好ましくは１０ｍｍ程度アルカリ液に浸漬処理して端面部をテーパー加工する。また、被覆した束の両端を切断し、加温したアルカリ液に全体を浸漬することで両端をテーパー加工することもできる。テーパー加工するときのアルカリ処理条件は、側面からの浸漬による加水分解条件とほぼ同様でよく、時間については適宜調節すれば良い。先端が点状の良好なテーパー形状とするには浸漬部分がほぼ完全に分解する条件が良いがこれにこだわらなくても良い。
【００３５】
加工の順序についてはとくに限定はないが、テーパー加工のためフィラメントをカットすると、繊維が連続フィラメントではなくなるので操作、取り扱い性が悪化するので、前記のように側面から端面の順に加工するのが望ましい。また、同時に処理する方法としてフィラメント束を紙、フィルムなどで被覆し、カットしたあと（カットブリッスル）、束の内部にアルカリ液を含浸させ、この束をアルカリ液に浸漬処理することも可能である。
【００３６】
テーパー加工は一端、あるいは両端いずれでも良い。テーパー形状は先端が実質的に点状であるのが好ましいが、櫛通り性、毛さばき性は先端部の直径が非テーパー部分の半分程度以下であれば十分な効果が認められる。
【００３７】
アルカリ処理後は還元洗浄、湯洗などで分解物を洗浄、除去することで本発明の表面形状を得ることができる。さらに必要に応じ、仕上げ剤として柔軟剤、平滑剤、風合い改良剤、帯電防止剤を付与したり、抗菌加工、難燃加工などの付加価値加工を行うこともできる、
【００３８】
以下図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施例におけるフィラメントのテーパー部分を含む側面の拡大模式図であり、フィラメント１の均一太さの部分２とテーパー部３と、両方の部分全体の側面にアルカリ加水分解による侵食痕４が繊維の長さ方向に形成されている。テーパー部３の長さＬ１は１〜１０ｍｍの範囲が好ましい。
【００３９】
図２は本発明の一実施例におけるフィラメントの側面部分の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真（撮影倍率１５００倍）である。同図において、黒線の四角は２０×２０μｍを示している。また、矢印は５μｍである。図３は図２の説明図である。このフィラメント１はテーパー部ではない部分（均一太さの部分）の側面を示しており、アルカリ加水分解による侵食痕４が繊維の長さ方向に形成されている。侵食痕４は繊維軸方向に長い形状であり、最大長部が５〜７０μｍの開口凹部となっていることがわかる。
【００４０】
図４は本発明の一実施例におけるフィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程の模式的説明図である。ビーカー７の中に所定濃度のアルカリ水溶液８を入れておき、フィラメントの束５をかせ状にして全体を浸漬させて側面をアルカリ加水分解する。このとき、紐６ａ，６ｂでフィラメントの束５で軽く束ねておいてもよい。
【００４１】
図５は本発明の一実施例におけるフィラメントの片末端テーパー加工工程の模式的説明図である。ビーカー７の中に所定濃度のアルカリ水溶液８を入れておき、フィラメントの束５の片末端を浸漬させて先端をテーパー化する。このとき、紐６ａ，６ｂでフィラメントの束５を束ねておいてもよい。あるいはテープやフィルムで束ねておいてもよい。図６は本発明の一実施例におけるフィラメントの両末端テーパー加工工程の模式的説明図である。フィラメントの束５をＵ字形に曲げてビーカー７内のアルカリ水溶液８に両末端を浸漬する。６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは紐、９は固定バーである。
【実施例】
【００４２】
以下実施例を用いて具体的に説明するがこれに限定されるものではない。以下の実施例、比較例において、モノフィラメントおよび人工毛髪の評価は下記の方法で行った。
【００４３】
＜物性試験＞
強力及び伸度はＪＩＳ Ｌ１０１３の測定方法に準じた。直径はマイクロメーターを用い、モノフィラメント少しづつ回転させながら５回測定し平均値を直径とした。
【００４４】
＜乾熱収縮率＞
５０ｃｍにカットまたはマーキングした試料を１６０℃の送風式乾燥機中に張力をかけずに３０分ぶらさげ放置し、処理後の長さを測定し次式により収縮率を算出した。
収縮率＝１００×（処理前の長さー処理後の長さ）／処理前の長さ
【００４５】
＜艶＞
約２５ｃｍ長さの人工毛髪束を近似色の人毛束と比較し、室内光および屋外昼光化で艶を比較した。
Ａ；艶消し状態が良好で人毛と遜色ない
Ｂ；艶消し状態がほぼ良好で人毛とほぼ遜色ない
Ｃ；艶消しが不十分、ぎらつきが認められる。または艶消しが過剰で白っぽい。
Ｄ；艶消しが不十分、ぎらつきが大きい。または艶消しが過剰で発色不足
【００４６】
＜櫛通り性＞
約２５ｃｍ長さの同量の人工毛髪束の試料の一端を固定しぶら下げ上部から下端に竹櫛にて梳き、櫛が通らなくなるまでの回数を比較した。数値の大きい方が櫛通り性は良く、縮れにくいことを示す。テーパー品についてはテーパー部が下端になるようにセットした。
【００４７】
＜カールセット性＞
約２５ｃｍ長さの人工毛髪束を軽く湿らせ、パンチアイロン（１４０℃、２０φ）に２回転半巻き５秒後にはずした後、一端を把持してぶら下げ、両端間の見かけ長さを測定した。
カールセット性（％）＝（カール後の毛長（ｃｍ）／カール前毛長（ｃｍ））×１００
数値の小さい方がカールは良くかかっていることを示す。自然なカールは６０％程度である。その後、４０℃の湯で３回シャンプーして一端を把持して風乾後両端間見かけ長さ（毛長）を測定した。シャンプー後カールセット性（％）＝（シャンプー後の毛長（ｃｍ）／カール前毛長（ｃｍ））×１００
シャンプー前後のカールセット性の差が小さい方が、保持性（耐久性）が優れていることを示す。
【００４８】
＜凹部の個数＞
走査型電顕（日立ハイテクノロジー（株）製Ｓ−２６００）にて人工毛髪表面（非テーパー部、テーパー中央部）を観察（倍率×５００〜１５００）し写真撮影した。人工毛髪の正面部分で１００平方μｍ以上の正方形または長方形のエリアを任意に取り、エリア内にある５〜７０μの凹部の数を測定し、１００平方μ当たりに換算する。凹部の一部のみ観察されたものは、目測で全体の何割に相当するか判断し、小数点としてカウントした。
【００４９】
＜無機粒子の平均粒子径＞
ポリエステルに混合する無機粒子の平均粒子径の測定はレーザ回折散乱法に従う。レーザ回折式粒度分布測定装置としては、例えば島津製作所製商品名“ＳＡＬＤ−３１００”がある。
【００５０】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂（三菱エンプラ社「ノバデュラン ５０２０Ｈ」をもちいてモノフィラメント紡糸機で人工毛髪用フィラメントを紡糸した。平均粒径１μｍ以上の微粒子としては富士シリシア化学社製疎水化多孔質シリカ（サイロホービック２００ 平均粒径３．９μｍ）、電気化学工業の溶融法シリカ（ＦＢ−５ＳＤＣ，平均粒径４．５μｍ）および１μｍ以下の微粒子として電気化学工業の溶融微粒球状シリカ（ＳＦＰ，平均粒径０．３μｍ）、扶桑化学社微粉球状シリカ（ＳＦＰ−０３Ｆ、平均粒径０．３μｍ）、着色剤として大日精化（株）製ＰＢＴ原着用着色剤を表１に示した配合で紡糸した。紡糸温度は２３０〜２６０℃とした。紡出した糸状はただちに６０℃の温水中で冷却し、連続して９８℃の熱水中で２．７倍の倍率で延伸し、続いて１７０℃の乾熱で延伸して、トータル倍率５．５倍とした。ついで１５０℃で６％弛緩熱処理して巻き取り、直径０．０９２ｍｍ（８７ｄｔｅｘ）のフィラメントを得た。
【００５１】
得られたフィラメントをカセにして、噴射式かせ染色機にてアルカリ液にてフィラメント側面からの減量加工を行った。アルカリ（ＮａＯＨ）濃度２４重量％、減量促進剤（下記の(7)）１重量％の水溶液を用い、処理温度９５℃、時間５０分、加工後還元洗浄および湯洗後風乾した。ついでこのカセの一部（約１５ｃｍ長さ）を耐アルカリ材料のポリフェニレンサルファイト(ＰＰＳ)フィルムで巻きさらにＰＰＳ組紐で縛って束状とした。この被覆された束をほぼ中央部でカットし、切断面を下にしてアルカリ液中に約１ｃｍ浸かるように垂直に立て所定時間処理した。処理後紐とフィルムを除き、浸漬部分の分解物をもみ洗いして除去することで先端が点状のテーパー化した人工毛髪が得られた。湯洗後毛髪全体を仕上げ剤（松本油脂社製 変性シリコーン柔軟剤「シルコートＥＸ−Ｇ」１０％重量液）に浸漬し、脱水後風乾した。
【００５２】
比較例として実施例１においてテーパー加工を行なわなかったもの（比較例１）、および平均粒径１μｍ以下の粒子のみのもの（比較例２）を示した。比較例３は比較例２を染色相当の高温高圧熱水処理（１３０℃×６０分）を施した。
【００５３】
以上の条件と結果を表１に示す。なお表１中、（１）〜（７）は次のとおりである。
（１）三菱エンプラ社製ＰＢＴ樹脂、商品名“ノバデュラン５０２０Ｈ”
（２）富士シリシア化学社製疎水化多孔質シリカ、商品名“サイロホービック２００”（平均粒径３．９μｍ）
（３）電気化学工業社製の溶融法シリカ、商品名“ＦＢ−５ＳＤＣ”（平均粒径４．５μｍ）
（４）電気化学工業社製の溶融微粒球状シリカ、商品名“ＳＦＰ”（平均粒径０．３μｍ）、
（５）扶桑化学社製の微粉球状シリカ、商品名“ＳＦＰ−０３Ｆ”（平均粒径０．３μｍ）、
（６）大日精化社製の原着用着色剤、商品名“ＰＢＴＭ（Ｆ）１１２５”
（７）一方社製の加水分解促進剤、商品名“ＤＹＫ１１２５”
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１から、本発明の実施例のテーパー化人工毛髪は櫛通り性が著しく改善されていることが確認できた。平均粒子径１μｍ以上の粒子とそれ未満の粒子を併用した水準（実施例２，３，４）の艶状態はとくに良好であった。カールセット性については後染めに相当する熱処理を行った比較例３はセットがかかりにくく、シャンプーによりセットが保持されていない（保持性が低い）ことがわかる。また本発明の実施例品は、図１〜図３に示す形状となっていた。
【符号の説明】
【００５６】
１ フィラメント
２ 均一太さの部分
３ テーパー部
４ 侵食痕（開口凹部）
５ フィラメントの束
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 紐
７ ビーカー
８ アルカリ水溶液
９ 固定バー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪であって、
前記ポリエステル系フィラメントは、原着剤と平均粒子径が１μｍを超える無機微粒子を含み、
前記フィラメントの少なくとも一端は先細テーパー形状であり、
前記フィラメントの側面部分およびテーパー部分の表面は、アルカリ加水分解による侵食痕が存在していることを特徴とするテーパー状人工毛髪。
【請求項２】
前記テーパー部分の長さが、１〜１０ｍｍの範囲である請求項１に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項３】
前記ポリエステル系人工毛髪を構成するポリエステル系フィラメントは、１６０℃、３０分間加熱による乾熱収縮率が２〜５％である請求項１又は２に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項４】
前記アルカリ加水分解による侵食痕は繊維軸方向に長い形状であり、最大長部が５〜７０μｍの開口凹部を１００平方μｍ当たり０．０５〜５個有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項５】
前記無機微粒子は、平均粒子径１μｍ〜５μｍの範囲である請求項１〜４のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項６】
前記無機微粒子は、平均粒子径１μｍ〜５μｍの微粒子を０．０５〜３重量％と、平均径が１μｍ未満の微粒子を０．０１〜１重量％を併用して添加されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項７】
ポリエステルがポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートまたはこれらのモノマー単位成分を７０重量％以上含有する共重合体である請求項１〜６のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項８】
ポリエステルがポリブチレンテレフタレートまたはブチレンテレフタレート単位を７０重量％以上含有する共重合体である請求項１〜７のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項９】
請求項１〜８のテーパー状人工毛髪を含むかつら。
【請求項１０】
ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪の製造方法であって、
原着剤と平均粒子径が１μｍ以上の無機微粒子を含むポリエステルを溶融紡糸し、延伸して得られたフィラメントをかせ状とし、前記フィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程と、
前記フィラメントを束状に任意長さに切断し、端面からのアルカリ加水分解による減量加工により少なくとも一端を先細化する工程を含むことを特徴とするテーパー状人工毛髪の製造方法。
【請求項１１】
前記フィラメントの側面部分および先端部のアルカリ加水分解は、９５℃以下の温度で行う請求項１０に記載のテーパー状人工毛髪の製造方法。
【請求項１２】
前記フィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程における減量率は、アルカリ処理前のフィラメント重量に対して３〜５０重量％の範囲である請求項１０又は１１に記載のテーパー状人工毛髪の製造方法。
【請求項１３】
前記フィラメントは、延伸した後、１００〜１７０℃の温度で２〜１０％の弛緩熱処理をする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪の製造方法。
【請求項１】
ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪であって、
前記ポリエステル系フィラメントは、原着剤と平均粒子径が１μｍを超える無機微粒子を含み、
前記フィラメントの少なくとも一端は先細テーパー形状であり、
前記フィラメントの側面部分およびテーパー部分の表面は、アルカリ加水分解による侵食痕が存在していることを特徴とするテーパー状人工毛髪。
【請求項２】
前記テーパー部分の長さが、１〜１０ｍｍの範囲である請求項１に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項３】
前記ポリエステル系人工毛髪を構成するポリエステル系フィラメントは、１６０℃、３０分間加熱による乾熱収縮率が２〜５％である請求項１又は２に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項４】
前記アルカリ加水分解による侵食痕は繊維軸方向に長い形状であり、最大長部が５〜７０μｍの開口凹部を１００平方μｍ当たり０．０５〜５個有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項５】
前記無機微粒子は、平均粒子径１μｍ〜５μｍの範囲である請求項１〜４のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項６】
前記無機微粒子は、平均粒子径１μｍ〜５μｍの微粒子を０．０５〜３重量％と、平均径が１μｍ未満の微粒子を０．０１〜１重量％を併用して添加されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項７】
ポリエステルがポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートまたはこれらのモノマー単位成分を７０重量％以上含有する共重合体である請求項１〜６のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項８】
ポリエステルがポリブチレンテレフタレートまたはブチレンテレフタレート単位を７０重量％以上含有する共重合体である請求項１〜７のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪。
【請求項９】
請求項１〜８のテーパー状人工毛髪を含むかつら。
【請求項１０】
ポリエステル系フィラメントで構成される人工毛髪の製造方法であって、
原着剤と平均粒子径が１μｍ以上の無機微粒子を含むポリエステルを溶融紡糸し、延伸して得られたフィラメントをかせ状とし、前記フィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程と、
前記フィラメントを束状に任意長さに切断し、端面からのアルカリ加水分解による減量加工により少なくとも一端を先細化する工程を含むことを特徴とするテーパー状人工毛髪の製造方法。
【請求項１１】
前記フィラメントの側面部分および先端部のアルカリ加水分解は、９５℃以下の温度で行う請求項１０に記載のテーパー状人工毛髪の製造方法。
【請求項１２】
前記フィラメントの側面をアルカリ加水分解により減量加工する工程における減量率は、アルカリ処理前のフィラメント重量に対して３〜５０重量％の範囲である請求項１０又は１１に記載のテーパー状人工毛髪の製造方法。
【請求項１３】
前記フィラメントは、延伸した後、１００〜１７０℃の温度で２〜１０％の弛緩熱処理をする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のテーパー状人工毛髪の製造方法。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１２７３８（Ｐ２０１２−１２７３８Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５２０６９（Ｐ２０１０−１５２０６９）
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（５０４０９４６６０）株式会社ゴーセン (11)
【出願人】（０００１２６２１８）株式会社アートネイチャー (53)
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（５０４０９４６６０）株式会社ゴーセン (11)
【出願人】（０００１２６２１８）株式会社アートネイチャー (53)
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