人工頭髪用繊維
【課題】人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れた人工頭髪用繊維を提供する。
【解決手段】単繊維繊度が10〜100dtexの人工頭髪用繊維において、単繊維の横断面形状として、横断面の外周上にピッチ5〜20μmおよび高低長が2.5〜10μmの連続する凹凸を有することを特徴とする形状を採用することにより、人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れた、人工頭髪用繊維を得ることができる。
【解決手段】単繊維繊度が10〜100dtexの人工頭髪用繊維において、単繊維の横断面形状として、横断面の外周上にピッチ5〜20μmおよび高低長が2.5〜10μmの連続する凹凸を有することを特徴とする形状を採用することにより、人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れた、人工頭髪用繊維を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、人工頭髪用繊維に関するものであり、更に詳しくはウィッグ、ブレード、エクステンションヘアー等の頭髪装飾用等の人工頭髪用繊維として用いられる、人毛に似た艶、色相、風合、嵩高性を有する異形断面繊維、及びこの異形断面繊維を用いた人工頭髪用繊維、並びに前記異形断面繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、頭髪用に使用される合成繊維としては、アクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維等がある。従来から、これらの繊維を用いて、ウィッグ、ブレード、エクステンションヘアー等の人工頭髪用商品に加工されてきたが、これらの繊維には、耐熱性、カーリング性、触感等の人工頭髪用繊維として必要な特性の全てを同時に備えるものがないため、頭飾製品を製造する時、単独の繊維では種々の特性を満足させる製品を作ることができず、各繊維の特性に応じた製品が作られ使用されており、また、それぞれの商品性に適合する繊維の断面形状が研究され改良が重ねられてきた。
例えば、繭形断面形状における最長部分L、両端の円形部分の径W、および中央部のくびれた部分の幅Cの長さを特定の範囲内に限定したかつら用フィラメント(特許文献1)、断面が略円形もしくは楕円形をなす四本の単位フィラメントが、一本の単位フィラメントに対し他の三本の単位フィラメントを等間隔にて放射状に隣り合った断面Y字形であって、隣接するもの同士の接点が、該単位フィラメントの半径に略等しい幅で接続したウィッグおよびブレード用フィラメント(特許文献2)、少なくとも2個の扁平円を部分的に重ねた断面形状を有し、その短軸の長さWと長軸の長さLとの比L/W、隣り合う2つの扁平円の中心間の距離C、更に2つの扁平円の中心間を結ぶ直線と扁平円の長軸のなす角度等を限定したかつら用フィラメント(特許文献3)などが挙げられる。
しかし、上記のような従来の人工頭髪用繊維として開発された繊維は、いずれも繊維断面形状の長さや角度が極めて限られた数値で限定された特異な形状を有しており、製造が必ずしも容易でないのに加えて、ブレード用やエクステンションヘアー用として用いた場合に必ずしも好ましい風合を有するものではなく、スタイルの保持やストレート性を重視するあまり、硬い触感の繊維となりがちであった。また、手作業時の扱い易さといった点でも充分ではなかった。また、扁平繊維は、従来からパイル用途には広く用いられていたが、かつら等の人工頭髪用繊維としては、ヘタリ感等が敬遠され、人工頭髪用繊維としての用途には不向きと考えられていた。
【0003】
また、2個以上の円または扁平円が部分的に重ね合わさるか、互いに接した形状であって、周縁部に凸部およびまたは凹部を有する異型断面繊維(特許文献4)が提案された。しかしながら、凹凸のサイズや連続性についての発明には至っておらず、また、前記形状以外に関する凹凸の効果を見出すことはできなかった。
【0004】
このため、繊維横断面形状を楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形、3〜8葉形、星形よりなる群から選ばれる少なくとも1種の異形断面形状を有するポリエステル系フィラメント(特許文献5)が発明され、上記の問題点が好適に改善されたが、まだなお繊維外観における光沢については人毛と比較してわずかに多く、特に人毛に似たものとするために、さらなる改善が望まれていた。
【特許文献1】実開昭48−13277号公報
【特許文献2】実開昭63−78026号公報
【特許文献3】特開昭55−51802号公報
【特許文献4】特開平10−168647号公報
【特許文献5】特開2005−120533号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れた人工頭髪用繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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、繊維の断面形状を、特定の異形断面とすることにより、本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち、本発明は、単繊維繊度が10〜100dtexの人工頭髪用繊維において、横断面外周上にピッチ5〜20μmの連続する凹凸を有することを特徴とする人工頭髪用繊維であり、好ましくは前記外周上の凹部と凸部の高低長が2〜10μmであり、前記外周上の凸部の総数が8〜40個であり、凹凸が2周期以上連続して形成されてなる人工頭髪用繊維に関する。
【0008】
前記外周上の凹凸は任意の直線、円弧、曲線から選択される組合せからなり、好ましくは連続する円弧により形成され、該円弧の半径が0.10mm以下のノズルから吐出され成形される人工頭髪用繊維に関する。
【0009】
また、横断面の基本形状が、円形、楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形よりなる群から選ばれる少なくとも1種の形状を有し、好ましくは前記外周上の凹凸が前記基本形状のくびれ部近傍に存在しない人工頭髪用繊維に関する。
【0010】
また、本発明の人工頭髪用繊維はポリ塩化ビニル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維に代表される熱可塑性樹脂からなり、好ましくはポリエステル系繊維からなる人工頭髪用繊維に関する。
【0011】
前記ポリエステルは、ポリアルキレンテレフタレートおよび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1種以上からなるポリエステル(A)100重量部に対し、臭素含有難燃剤(B)5〜30重量部、アンチモン化合物(C)0.5〜10重量部、分散剤(D)0.05〜3重量部を含んでなる組成物から形成されたポリエステル系人工頭髪用繊維であり、好ましくは、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種のポリマーであり、臭素含有難燃剤(B)成分が、臭素化芳香族系難燃剤、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化ポリスチレン系難燃剤、臭素化ベンジルアクリレート系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ系難燃剤、臭素化ポリカーボネート系難燃剤、テトラブロモビスフェノールA誘導体、臭素含有トリアジン系化合物、臭素含有イソシアヌル酸系化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物であり、アンチモン化合物(C)成分が、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のアンチモン化合物である上記ポリエステル系人工頭髪用繊維、分散剤(D)が、モンタン酸系ワックス、モンタン酸エステル系ワックス、部分ケン化モンタン酸系ワックス、モンタン酸金属塩、ポリエチレン系ワックス、酸化ポリエチレン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素変性ワックス、ポリジメチルシリコーン、変性シリコーンレジンの1種以上からなる化合物である人工頭髪用繊維に関する。
【0012】
さらに、ポリエステル(A)100重量部に対し、有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)を0.1〜5重量部含有する上記ポリエステル系人工頭髪用繊維、より好ましくは、有機微粒子(E)が、ポリアリレート、ポリアミド、フッ素樹脂、シリコン樹脂、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種である上記ポリエステル系人工頭髪用繊維、無機微粒子(F)が、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、シリカ/メラミン樹脂複合体、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種である上記ポリエステル系人工頭髪用繊維に関する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によると、これまでの繊維断面では得られなかった、より人毛に近い自然な艶、触感と、良好なくし通り、かつ良好な繊維物性を維持し、カール特性の優れた人工頭髪用繊維を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0015】
本発明において用いられる人工頭髪用繊維の繊度は、単繊維繊度が通常、10〜100dtexであり、さらには20〜90dtexであるのが、一般的に人工頭髪に適している。
【0016】
本発明の人工頭髪用繊維では、繊維横断面形状を特定することにより、すなわち、横断面の外周上に連続する凹凸を有する断面形状であり、凹凸のピッチ、高低長、凸部の総数等を特定することにより、部分的に不均一な光沢を発することなく、繊維全長に渡って均一かつ効率的に光沢を抑制することができる。
【0017】
前記ピッチとは、連続する凹凸における周期のことを意味し、具体的には、図1の2で示すように、ある凸部の頂点から隣接する凸部の頂点までの距離、または、凹部の底点から隣接する凹部の底点までの距離を意味する。
【0018】
本発明における外周上の凹凸のピッチは、5〜20μmであることが好ましく、8〜16μmであることがより好ましい。凹凸のピッチが20μmを超えると、凹凸がなだらかになりすぎ、所望の光沢抑制効果を得るのが困難となる傾向があり、ピッチが5μm未満では、逆に凹凸が細かすぎて、所望の光沢抑制効果を得ることが困難となる傾向がある。
【0019】
本発明における外周上の凹部と凸部の高低長は2.5〜10μmであることが好ましく、4〜8μmがより好ましい。なお、前記凹部と凸部の高低長とは、横断面の基本形状を形成する直線または曲線(図1中の1)を基準とした凸部の頂点までの距離と、凹部の底点までの距離の絶対値の和(図1中の3)を、凹凸の個数を考慮して1対の凹凸あたりの値に平均化した値を示す。前記高低長が10μmを超えると、頭髪製品とした際に隣接する別の糸条の凹凸と互いに嵌合し、触感やくし通りが悪化し、外観も不自然となる傾向がある。また、高低長が2.5μm未満では、顕著な凹凸が形成されず、光沢抑制効果を得ることが困難となる傾向がある。
【0020】
本発明においては、外周上の凹凸において、凸部の総数は8〜40個が好ましく、12〜32個がより好ましい。凸部の総数の上限値は、単糸繊度と前記横断面の基本形状、すなわち、横断面の外周の長さと、前記凹凸のピッチから制約を受けるが、通常使用する繊度範囲10〜100dtexにおいては、ノズル加工上の観点からも40個までとすることが好ましい。凸部の総数が8個未満では、凹凸が少なすぎ、すなわち、横断面外周上において凹凸のない基本形状のままの部分が占める割合が多く、凹凸を形成しない場合の基本形状の断面により得られる特性と同様になり、所望の効果を得ることが困難となる傾向がある。
【0021】
本発明においては、前記凹凸は2周期以上連続して形成されることが好ましく、さらには4個以上が好ましい。連続して形成される凹凸が2周期未満では、上記と同様に所望の効果を得ることが困難となる傾向がある。
【0022】
本発明における繊維の外周上の凹凸は、任意の直線、円弧、曲線から選択される任意の組合せから形成することが可能である。例えば、凹凸の尖端部をゆるやかな円弧で形成し、それ以外の部分を直線で形成してもよいし、円弧と円弧の組合せや、任意の曲線の組合せにより形成しても良い。直線だけの組合せとしても良いが、人毛に似た自然な外観、触感を得るためには、凹凸の尖端部は円弧や曲線で形成することが好ましい。例えば、ノズル孔形状が直線だけの組合せからなる場合、すなわち、歯車のように切り立った凹凸であったとしても、樹脂の流動・固化挙動により、実質的には凹凸の頂点、底点は局部的にはなめらかな曲線となることは明白である。
【0023】
本発明において、人工頭髪用繊維の繊維断面形状は、目的の繊維断面形状に近い形状のノズル孔を使用することにより制御することができる。
【0024】
さらに、前記外周上の凹凸は、紡糸後の繊維の凹凸形状が好適に維持され、人毛に似た自然な外観、触感を得やすいため、連続する円弧により形成されることが好ましい。
また、この場合、ノズル設計および加工の容易さ、繊維化の容易さといった点から、該円弧の半径が100μm以下のノズルから吐出し成形することが好ましい。
【0025】
ノズル孔の穿孔方法としては、ワイヤーカット、放電加工等に代表される従来公知の方法を用いることができる。ノズル孔において該円弧の半径が0.10mmを超えると、前記横断面の基本形状に対して凹凸の占める面積の割合が大きく、前記のような好ましいサイズの凹凸を形成した繊維を得ることが困難になる。
【0026】
本発明の人工頭髪用繊維の横断面の基本形状としては、円形、楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形よりなる群から選ばれる少なくとも1種の形状を有することが、外観、触感、くし通り等、カール保持力等の美容特性の観点から好ましい。本発明の人工頭髪用繊維においては、凹凸が横断面の全外周に渡って形成されていても良いが、横断面の基本形状として、2個以上の円または扁平円が部分的に重ね合わさるか、互いに接した形状すなわち繭形、だるま形、ドッグボーン形のくびれを有する形状を選択する場合には、凹凸を基本形状のくびれ部近傍に形成しないことが好ましい。くびれ部近傍に凹凸を形成すると、くびれ部近傍の凸部が対向する他の凸部と近接するため、特に紡糸工程において紡出ポリマーのダイスウェル効果によりフィラメント断面内での融着を起こす不具合が発生したりすることが多くなるためである。
【0027】
本発明の人工頭髪用繊維においては、凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数の異なる横断面形状を有する繊維を組み合わせることにより、人工頭髪用繊維にありがちな、不自然に均一な外観・触感とならず、より人毛に似た自然な外観・触感を得ることができる。
【0028】
本発明の人工頭髪用繊維においては、横断面の外周上に連続する凹凸を有する繊維の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、横断面の外周上に凹凸を有さない繊維を組み合わせてもよい。
本発明において用いられる繊維材料としては、例えば、一般的に用いられるアクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維などがあげられる。これらのなかでは、人工頭髪用繊維として要求される耐熱性や繊維物性を満足し、かつ樹脂加工や紡糸、延伸、熱処理等の各加工工程において、比較的取り扱いが容易である点から、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましく、強度、耐熱性などの繊維物性と、水分管理や溶融紡糸の加工性の点から、ポリエステル系樹脂がより好ましい。
【0029】
また、上記のような本発明に係る異型断面繊維を人工頭髪用として使用する場合、人毛と任意の割合でブレンドすることによって頭髪用商品としての自由なスタイルを作ることができる。また、前記人毛の他に、従来から用いられている他の人工頭髪用繊維、例えば、アクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維などとブレンドして使用することもできる。
【0030】
本発明において用いられるポリエステル系繊維としては、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単独で用いても良いが、安全性の点から難燃性を付与されたものが好ましく、例えば、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の1種以上からなるポリエステル(A)、臭素含有難燃剤(B)、アンチモン系化合物(C)および、可塑剤および/または滑剤(D)を含んでなる組成物を溶融紡糸した繊維を用いることがさらに好ましい。
【0031】
また、本発明において用いられるポリエステル系繊維は、難燃性や耐熱性だけでなく、燃焼時にドリップし難く、人毛に似た適度に艶消しされた自然な艶等の頭髪用繊維として優れた特性を持つポリエステル系繊維を用いることがさらに好ましい。
【0032】
以下に、本発明に用いることができるポリエステル系樹脂組成物について、詳細に説明する。
【0033】
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。ポリアルキレンテレフタレートとしては、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が、入手の容易性およびコストの点から、特に好ましい。前記主体とするとは、80モル%以上含有することをいう。
【0034】
前記ポリアルキレンテレフタレートおよび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。
【0035】
本発明に用いられるポリエステル(A)の固有粘度としては、0.5〜1.4、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り、繊度が不均一になる傾向がある。
【0036】
本発明に用いられる臭素含有難燃剤(B)には特に限定はなく、一般に用いられている臭素含有難燃剤であれば使用することができる。難燃性付与の点から、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化ポリスチレン系難燃剤、臭素化ベンジルアクリレート系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ樹脂系難燃剤、臭素化ポリカーボネート系難燃剤、テトラブロモビスフェノールA誘導体、臭素含有トリアジン系化合物、臭素含有イソシアヌル酸系化合物が好ましく、繊維物性、耐熱性および加工安定性の点から、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ樹脂系難燃剤がさらに好ましい。
【0037】
本発明における臭素含有難燃剤(B)の使用量は、ポリエステル(A)100重量部に対し、5〜30重量部が好ましく、6〜25重量部がより好ましく、7〜20重量部がさらに好ましい。臭素含有難燃剤(B)の使用量が5重量部未満では難燃効果が得られにくい傾向があり、30重量部を超えると得られる繊維の機械的特性、耐熱性、耐ドリップ性が損なわれる傾向がある。
【0038】
本発明においては、臭素含有難燃剤(B)を配合することにより難燃性は発現されるが、アンチモン化合物(C)成分を配合することにより難燃効果を著しく向上させることができる。
【0039】
本発明に用いられるアンチモン化合物(C)には、特に限定はなく、具体例としては、例えば、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらのなかでは、組成物の紡糸加工性の点から、アンチモン酸ナトリウムが好ましい。
【0040】
本発明におけるアンチモン化合物(C)の平均粒子径は、0.02〜15μmが好ましく、0.1〜12μmがより好ましく、0.2〜10μmがさらに好ましい。
【0041】
本発明におけるアンチモン化合物(C)の使用量は、ポリエステル(A)100重量部に対し、0.5〜10重量部が好ましく、0.6〜9重量部がより好ましく、0.7〜7重量部がさらに好ましい。アンチモン化合物(C)の使用量が0.5重量部未満では、難燃効果の向上が小さくなる傾向があり、10重量部を超えると、加工安定性、外観性、透明性が損なわれる傾向がある。
【0042】
本発明においては、分散剤(D)を使用することにより、アンチモン化合物(C)の分散状態が改善されることにより、紡糸安定性が向上し、繊維表面のがさつきがなく、さらに、繊維表面にすべり性を付与することができ、くし通りの良いフィラメントを得留ことができる。
【0043】
本発明に用いられる分散剤(D)としては、可塑剤または滑剤を使用することができる。可塑剤または滑剤としては特に限定はなく、一般に用いられているものであれば、使用することができる。可塑剤または滑剤の具体例としては、例えば、モンタン酸系ワックス、モンタン酸エステル系ワックス、部分ケン化モンタン酸系ワックス、モンタン酸金属塩、ポリエチレン系ワックス、酸化ポリエチレン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素変性ワックス、ポリジメチルシリコーン、変性シリコーンレジンが、アンチモン化合物の分散性、難燃性、耐熱性などの繊維物性への影響が小さい点から好ましい。これらの化合物は、単独で使用してもよく、また、2種以上を混合して使用してもよい。
【0044】
本発明における分散剤(D)の使用量は、ポリエステル(A)100重量部に対し、これらを合わせて、0.05〜3重量部が好ましく、0.1〜2.5重量部がより好ましく、0.15〜2重量部がさらに好ましい。分散剤(D)の使用量が0.05重量部未満では、アンチモン化合物粒子(C)が部分的に凝集し、紡糸加工時の糸切れが発生したり、繊維表面の触感ががさついたりする傾向があり、3重量部を超えると、紡糸安定性が低下して糸切れが発生したり、機械的特性、耐熱性、難燃性、耐ドリップ性が損なわれる傾向がある。
【0045】
本発明の難燃性ポリエステル系人工頭髪用繊維は、有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)をさらに混合することにより、得られる繊維の表面に微細な突起を形成し、繊維表面の光沢、つやを調整することができる。
【0046】
本発明における有機微粒子(E)としては、主成分である難燃性ポリエステル(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、耐熱性および分散性の点から、架橋ポリエステル粒子および架橋アクリル粒子が好ましい。
【0047】
本発明に用いられる無機微粒子(F)としては、繊維の透明性および発色性への影響から、難燃性ポリエステル(A)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。これらのなかでは、球形に近い微粒子の方が光沢調整効果は高く、酸化ケイ素、酸化ケイ素を主体とした複合粒子などが好ましい。本発明に用いられる無機微粒子(F)は、必要に応じてエポキシ化合物、シラン化合物、イソシアネート化合物、チタネート化合物等で表面処理されてもよい。
【0048】
本発明に用いられる有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)の平均粒子径は、0.1〜15μmが好ましく、0.2〜10μmがより好ましく、0.5〜8μmがさらに好ましい。有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)の平均粒子径が0.1μmより小さい場合には、光沢調整効果が小さくなる傾向があり、15μmより大きい場合には、光沢調整効果が小さくなる、または、糸切れが発生する傾向がある。
【0049】
本発明に用いられる有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)の使用量は、特に限定されないが、ポリエステル(A)100重量部に対して、これらを合わせて、0.1〜5重量部が好ましく、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(E)および/または無機微粒子(F)の使用量が0.1重量部未満では、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効果が小さくなる傾向があり、5重量部を超えると、外観性、色相、発色性が損なわれる傾向がある。
【0050】
本発明で得られるポリエステル系人工頭髪用繊維は、例えば、ポリエステル(A)、臭素含有難燃剤(B)、アンチモン化合物(C)および分散剤(D)、さらには有機微粒子(E)または無機微粒子(F)を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して得られたポリエステル系組成物を、単軸押出機を用いて溶融紡糸して得ることができる。
【0051】
樹脂組成物の製造に用いられ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。
【0052】
例えば、スクリュー径45mmの二軸押出機を用いて、バレル温度を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。
【0053】
本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維を、通常の溶融紡糸法で溶融紡糸する場合には、例えば、押出機、ギアポンプ、ノズル(口金)などの温度を270〜310℃とし、溶融紡糸し、紡出糸条を加熱筒に通過させたのち、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条が得られる。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。
【0054】
また、ポリエステル(A)、臭素含有難燃剤(B)、アンチモン化合物(C)および、可塑剤および/または滑剤(D)、さらには有機微粒子(E)または無機微粒子(F)をドライブレンドした組成物を、ギアポンプおよび紡糸ノズルを備えた二軸押出機または混練能を有するスクリューを使用した単軸押出機を用いて、一旦樹脂組成物を取り出すことなく、溶融紡糸して得ることができる。
【0055】
さらには、ポリエステル(A)、アンチモン化合物(C)および、可塑剤および/または滑剤(D)、さらには有機微粒子(E)または無機微粒子(F)を溶融混練し、溶融紡糸し、繊維化した後に、臭素含有難燃剤(B)の吸尽加工を行うことにより、本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維を得ることができる。
【0056】
本発明においては、得られた紡出糸条は熱延伸されるが、延伸は紡出糸条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。
【0057】
本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維には、必要に応じて、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。
【0058】
このようにして得られる本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維は、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ことが好ましい。
【0059】
本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維は染色または原着により着色して使用することができる。染色により着色する場合には、通常の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。また、原着の場合には、通常のポリエステル系繊維に用いられる顔料を溶融混練することにより、原着繊維を得ることができる。
【0060】
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。
【0061】
本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維は、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、繊維表面の凹凸により、適度に艶消されており、人工頭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。
【0062】
本発明の人工頭髪用繊維は、さらに加工することにより、ウィッグ、ブレード、ヘアアクセサリー、人形の頭髪のような頭飾製品として使用することができる。
【実施例】
【0063】
次に、本発明を実施例によって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。
【0064】
尚、特性値の測定法は、以下のとおりである。
【0065】
(強度および伸度)
インテスコ社製、INTESCO Mode1 201型を用いて、フィラメントの引張強伸度を測定する。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の試料を作製する。試験機に試料を装着し、温度24℃、湿度80%以下、荷重=0.363mN×繊度(dtex)、引張速度20mm/分で試験を行ない、強度と伸度を測定する。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する。
【0066】
(光沢)
長さ30cm、総繊度10万dtexのトウフィラメントを、太陽光の下、目視により評価する。
◎: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、又は、若干光沢が少なすぎる。
×:光沢が多すぎる、又は、光沢が少なすぎる。
【0067】
(カールセット性)
蓑毛にしたフィラメントを32mmφのパイプに捲きつけ、120℃、相対湿度100%で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のちに、カールしたフィラメントの一端を固定して釣り下げ、カールの状態を目視評価する。これをカールの付きやすさの指標とした。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。
【0068】
(触感)
専門美容師による官能評価を行い、3段階で評価する。
○:人毛に似た非常に柔らかな風合い。
△:人毛に比べやや硬い風合い。
×:人毛に比べ硬い風合い。
【0069】
(くし通り)
長さ30cm、総繊度100万dtexのトウフィラメントに繊維表面処理剤として、PO/EOランダム供重合体(分子量20000)とカチオン系帯電防止剤を50/50の比率で含む3%水溶液に浸漬し、それぞれ0.1%が付着するようにし、80℃で5分間乾燥させる。処理されたトウフィラメントにくし(デルリン製樹脂)を通し、くしの通り易さを評価する。
○:ほとんど抵抗ない(軽い)。
△:若干抵抗がある(重い)。
×:かなり抵抗がある、または、途中で引っかかる。
【0070】
(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、そのままフィラメント先端に向けて抜く操作を3回繰り返し、カールを付与するフィラメントの部分を予熱する。この予熱操作時の、(1)フィラメント間の融着、(2)フィラメントの縮れ・糸切れを目視評価する。
次に、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、(3)抜きやすさ(ロッドアウト性)、(4)抜いたときのカールの保持性を目視評価する。
○:前記(1)〜(4)の評価項目のいずれも、問題なく良好。
△:前記(1)〜(4)の評価項目のいずれかにおいて、やや悪い(やや融着が認められる、縮れ・糸切れが多少ある、ロッドアウト性がやや悪い、カール形状がやや崩れるなど)。
×:前記(1)〜(4)の評価項目のいずれかにおいて悪い(融着が認められる、縮れ・糸切れがある、ロッドアウト性が悪い、カール形状が崩れるなど)。
【0071】
(実施例1)
ポリエチレンテレフタレート(日本ユニペット(株)製、RT523)100重量部に対し、顔料マスターバッチ(大日精化工業(株)製、PESM22367 BLACK、カーボンブラック20wt%含有)2重量部を添加し、水分量100ppm以下に乾燥した後にドライブレンドし、二軸押出機(日本製鋼所(株)製、TEX44)に供給し、バレル設定温度280℃にて溶融混練し、ペレット化した後に、水分量100ppm以下に乾燥させて、ポリエステル系樹脂を得た。
次に、当該ポリエステル系樹脂を、溶融紡糸機(シンコーマシナリー(株)製、SV30)を用いバレル設定温度290℃にて、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、空冷し、130m/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85℃のヒートロールを用いて30m/分の速度で延伸を行ない、3倍延伸糸とし、さらに連続して200℃に加熱したヒートロールを用いて、30m/分の速度で巻き取り、熱処理を行ない、仕上げ油剤としてKWC−Q(丸菱油化工業(株)製)を0.20%omf(乾燥繊維重量に対する油剤純分重量百分率)、およびKWC−B(丸菱油化工業(株)製)を0.10%omfとなるように付着させ、乾燥させた後、単繊維繊度が60〜70dtexのポリエステル系繊維(マルチフィラメント)を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0072】
(実施例2、4〜9)
ポリエチレンテレフタレート(三菱化学(株)製、BK−2180)100重量部に対し、臭素化エポキシ系難燃剤(阪本薬品工業(株)製、SR−T20000)20重量部、アンチモン酸ナトリウム(日本精鉱(株)製、SA−A、平均粒子径(一次粒子)2.4μm)2重量部、モンタン酸系ワックス/フッ素系ワックスブレンド品(クラリアントジャパン(株)製、Wax Composite G431L)0.2重量部、顔料マスターバッチ(大日精化工業(株)製、PESM22367 BLACK、カーボンブラック20wt%含有)2重量部を添加し、実施例1と同様の方法により、ポリエステル系樹脂を得た後、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を使用して、ポリエステル系繊維を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0073】
(実施例3)
実施例2の配合組成に加え、さらに、微粒シリカ(富士シリシア化学(株)製、サイリシア310P)0.3重量部を添加し、実施例2と同様の方法でポリエステル系樹脂を得た後、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を使用して、ポリエステル系繊維を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0074】
(実施例10)
実施例1で得られた繊維と、実施例5で得られた繊維をフィラメント数比50/50で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。
得られた繊維について、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0075】
(実施例11)
実施例2で得られた繊維と、実施例5で得られた繊維をフィラメント数比50/50で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。
得られた繊維について、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0076】
(実施例12)
ナイロン66(宇部興産(株)製、2020U)100重量部に対し、顔料マスターバッチ(大日精化工業(株)製、PESM22367 BLACK、カーボンブラック20wt%含有)2重量部を添加し、水分量100ppm以下に乾燥した後にドライブレンドし、二軸押出機(日本製鋼所(株)製、TEX44)に供給し、バレル設定温度280℃で溶融混練し、ペレット化した後に、水分量100ppm以下に乾燥させて、ポリアミド系樹脂を得た。
次に、当該ポリアミド系樹脂を、溶融紡糸機(シンコーマシナリー(株)製、SV30)を用いてバレル設定温度280℃で、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、空冷し、130m/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℃のヒートロールを用いて30m/分の速度で延伸を行ない、3倍延伸糸とし、さらに連続して180℃に加熱したヒートロールを用いて、30m/分の速度で巻き取り、熱処理を行ない、仕上げ油剤としてKWC−Q(丸菱油化工業(株)製)を0.20%omf(乾燥繊維重量に対する油剤純分重量百分率)、およびKWC−B(丸菱油化工業(株)製)を0.10%omfとなるように付着させ、乾燥させた後、単繊維繊度が60〜70dtexのポリアミド系繊維(マルチフィラメント)を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0077】
(実施例13)
塩化ビニル樹脂((株)カネカ製、S1001)100重量部に対し、EEA樹脂(日本ユニカー(株)製、PES−250)3重量部、アクリル系加工助剤((株)カネカ製、カネエースPA20)1.3重量部、オクチル錫メルカプト熱安定剤(三共有機合成(株)製)0.5重量部、ブチル錫マレエート熱安定剤(三共有機合成(株)製)0.5重量部、カルシウムステアレート0.6重量部、ポリエチレンワックス0.5重量部、ステアリン酸0.5重量部およびラウリルアルコール0.8重量部を添加し、ヘンシェルミキサーに投入し、撹拌しながら内容物の温度が115℃になるまで撹拌・混合した。その後、内容物の温度が75℃になるまで冷却して、塩化ビニル系パウダーコンパウンドを得た。
次に、当該パウダーコンパウンドを、溶融紡糸機(シンコーマシナリー(株)製、SV30)を用いてバレル設定温度180℃で、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、320℃の加熱紡糸筒を通過させて加熱し、60m/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95℃の加熱ボックスを用いて15m/分の速度で延伸を行ない、3.5倍延伸糸とし、さらに連続して105℃の加熱ボックスを用いて熱処理を行ない、単繊維繊度が60〜70dtexの塩化ビニル系繊維(マルチフィラメント)を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0078】
【表1】
【0079】
(比較例1〜8)
ポリエチレンテレフタレート(三菱化学(株)製、BK−2180)100重量部に対し、臭素化エポキシ系難燃剤(阪本薬品工業(株)製、SR−T20000)20重量部、アンチモン酸ナトリウム(日本精鉱(株)製、SA−A、平均粒子径(一次粒子)2.4μm)2重量部、モンタン酸系ワックス/フッ素系ワックスブレンド品(クラリアントジャパン(株)製、Wax Composite G431L)0.2重量部、顔料マスターバッチ(大日精化工業(株)製、PESM22367 BLACK、カーボンブラック20wt%含有)2重量部を添加し、実施例1と同様の方法により、ポリエステル系樹脂を得た後、表2に示す円形または異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を使用して、単繊維繊度が60〜70dtexのポリエステル系繊維(マルチフィラメント)を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表2に示す。
【0080】
【表2】
【0081】
表1及び表2に示したように、比較例に対し、実施例では、紡糸性、延伸性、熱処理性ともに安定しており、光沢、カールセット性、触感に優れることが確認された。
【0082】
従って、本発明の製造方法により製造される人工頭髪用繊維では、これまでの繊維断面では得られなかった、より人毛に近い自然な艶、触感と、良好なくし通り、かつ良好な繊維物性を維持し、カール特性の優れた人工頭髪用繊維が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】異形断面繊維1断面図
【図2】異形断面繊維2断面図
【図3】異形断面繊維3断面図
【図4】異形断面繊維4断面図
【図5】異形断面繊維5断面図
【図6】異型断面繊維6断面図
【図7】異形断面繊維7断面図
【図8】異形断面繊維8断面図
【図9】異形断面繊維9断面図
【図10】円形断面繊維10断面図
【図11】異形断面繊維11断面図
【図12】異形断面繊維12断面図
【図13】異形断面繊維13断面図
【図14】異形断面繊維14断面図
【図15】異形断面繊維15断面図
【図16】異形断面繊維16断面図
【符号の説明】
【0084】
1 基本形状
2 ピッチ
3 高低長
【技術分野】
【0001】
本発明は、人工頭髪用繊維に関するものであり、更に詳しくはウィッグ、ブレード、エクステンションヘアー等の頭髪装飾用等の人工頭髪用繊維として用いられる、人毛に似た艶、色相、風合、嵩高性を有する異形断面繊維、及びこの異形断面繊維を用いた人工頭髪用繊維、並びに前記異形断面繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、頭髪用に使用される合成繊維としては、アクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維等がある。従来から、これらの繊維を用いて、ウィッグ、ブレード、エクステンションヘアー等の人工頭髪用商品に加工されてきたが、これらの繊維には、耐熱性、カーリング性、触感等の人工頭髪用繊維として必要な特性の全てを同時に備えるものがないため、頭飾製品を製造する時、単独の繊維では種々の特性を満足させる製品を作ることができず、各繊維の特性に応じた製品が作られ使用されており、また、それぞれの商品性に適合する繊維の断面形状が研究され改良が重ねられてきた。
例えば、繭形断面形状における最長部分L、両端の円形部分の径W、および中央部のくびれた部分の幅Cの長さを特定の範囲内に限定したかつら用フィラメント(特許文献1)、断面が略円形もしくは楕円形をなす四本の単位フィラメントが、一本の単位フィラメントに対し他の三本の単位フィラメントを等間隔にて放射状に隣り合った断面Y字形であって、隣接するもの同士の接点が、該単位フィラメントの半径に略等しい幅で接続したウィッグおよびブレード用フィラメント(特許文献2)、少なくとも2個の扁平円を部分的に重ねた断面形状を有し、その短軸の長さWと長軸の長さLとの比L/W、隣り合う2つの扁平円の中心間の距離C、更に2つの扁平円の中心間を結ぶ直線と扁平円の長軸のなす角度等を限定したかつら用フィラメント(特許文献3)などが挙げられる。
しかし、上記のような従来の人工頭髪用繊維として開発された繊維は、いずれも繊維断面形状の長さや角度が極めて限られた数値で限定された特異な形状を有しており、製造が必ずしも容易でないのに加えて、ブレード用やエクステンションヘアー用として用いた場合に必ずしも好ましい風合を有するものではなく、スタイルの保持やストレート性を重視するあまり、硬い触感の繊維となりがちであった。また、手作業時の扱い易さといった点でも充分ではなかった。また、扁平繊維は、従来からパイル用途には広く用いられていたが、かつら等の人工頭髪用繊維としては、ヘタリ感等が敬遠され、人工頭髪用繊維としての用途には不向きと考えられていた。
【0003】
また、2個以上の円または扁平円が部分的に重ね合わさるか、互いに接した形状であって、周縁部に凸部およびまたは凹部を有する異型断面繊維(特許文献4)が提案された。しかしながら、凹凸のサイズや連続性についての発明には至っておらず、また、前記形状以外に関する凹凸の効果を見出すことはできなかった。
【0004】
このため、繊維横断面形状を楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形、3〜8葉形、星形よりなる群から選ばれる少なくとも1種の異形断面形状を有するポリエステル系フィラメント(特許文献5)が発明され、上記の問題点が好適に改善されたが、まだなお繊維外観における光沢については人毛と比較してわずかに多く、特に人毛に似たものとするために、さらなる改善が望まれていた。
【特許文献1】実開昭48−13277号公報
【特許文献2】実開昭63−78026号公報
【特許文献3】特開昭55−51802号公報
【特許文献4】特開平10−168647号公報
【特許文献5】特開2005−120533号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れた人工頭髪用繊維を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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、繊維の断面形状を、特定の異形断面とすることにより、本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち、本発明は、単繊維繊度が10〜100dtexの人工頭髪用繊維において、横断面外周上にピッチ5〜20μmの連続する凹凸を有することを特徴とする人工頭髪用繊維であり、好ましくは前記外周上の凹部と凸部の高低長が2〜10μmであり、前記外周上の凸部の総数が8〜40個であり、凹凸が2周期以上連続して形成されてなる人工頭髪用繊維に関する。
【0008】
前記外周上の凹凸は任意の直線、円弧、曲線から選択される組合せからなり、好ましくは連続する円弧により形成され、該円弧の半径が0.10mm以下のノズルから吐出され成形される人工頭髪用繊維に関する。
【0009】
また、横断面の基本形状が、円形、楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形よりなる群から選ばれる少なくとも1種の形状を有し、好ましくは前記外周上の凹凸が前記基本形状のくびれ部近傍に存在しない人工頭髪用繊維に関する。
【0010】
また、本発明の人工頭髪用繊維はポリ塩化ビニル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維に代表される熱可塑性樹脂からなり、好ましくはポリエステル系繊維からなる人工頭髪用繊維に関する。
【0011】
前記ポリエステルは、ポリアルキレンテレフタレートおよび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1種以上からなるポリエステル(A)100重量部に対し、臭素含有難燃剤(B)5〜30重量部、アンチモン化合物(C)0.5〜10重量部、分散剤(D)0.05〜3重量部を含んでなる組成物から形成されたポリエステル系人工頭髪用繊維であり、好ましくは、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種のポリマーであり、臭素含有難燃剤(B)成分が、臭素化芳香族系難燃剤、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化ポリスチレン系難燃剤、臭素化ベンジルアクリレート系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ系難燃剤、臭素化ポリカーボネート系難燃剤、テトラブロモビスフェノールA誘導体、臭素含有トリアジン系化合物、臭素含有イソシアヌル酸系化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物であり、アンチモン化合物(C)成分が、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のアンチモン化合物である上記ポリエステル系人工頭髪用繊維、分散剤(D)が、モンタン酸系ワックス、モンタン酸エステル系ワックス、部分ケン化モンタン酸系ワックス、モンタン酸金属塩、ポリエチレン系ワックス、酸化ポリエチレン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素変性ワックス、ポリジメチルシリコーン、変性シリコーンレジンの1種以上からなる化合物である人工頭髪用繊維に関する。
【0012】
さらに、ポリエステル(A)100重量部に対し、有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)を0.1〜5重量部含有する上記ポリエステル系人工頭髪用繊維、より好ましくは、有機微粒子(E)が、ポリアリレート、ポリアミド、フッ素樹脂、シリコン樹脂、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種である上記ポリエステル系人工頭髪用繊維、無機微粒子(F)が、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、シリカ/メラミン樹脂複合体、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種である上記ポリエステル系人工頭髪用繊維に関する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によると、これまでの繊維断面では得られなかった、より人毛に近い自然な艶、触感と、良好なくし通り、かつ良好な繊維物性を維持し、カール特性の優れた人工頭髪用繊維を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明について詳細に説明する。
【0015】
本発明において用いられる人工頭髪用繊維の繊度は、単繊維繊度が通常、10〜100dtexであり、さらには20〜90dtexであるのが、一般的に人工頭髪に適している。
【0016】
本発明の人工頭髪用繊維では、繊維横断面形状を特定することにより、すなわち、横断面の外周上に連続する凹凸を有する断面形状であり、凹凸のピッチ、高低長、凸部の総数等を特定することにより、部分的に不均一な光沢を発することなく、繊維全長に渡って均一かつ効率的に光沢を抑制することができる。
【0017】
前記ピッチとは、連続する凹凸における周期のことを意味し、具体的には、図1の2で示すように、ある凸部の頂点から隣接する凸部の頂点までの距離、または、凹部の底点から隣接する凹部の底点までの距離を意味する。
【0018】
本発明における外周上の凹凸のピッチは、5〜20μmであることが好ましく、8〜16μmであることがより好ましい。凹凸のピッチが20μmを超えると、凹凸がなだらかになりすぎ、所望の光沢抑制効果を得るのが困難となる傾向があり、ピッチが5μm未満では、逆に凹凸が細かすぎて、所望の光沢抑制効果を得ることが困難となる傾向がある。
【0019】
本発明における外周上の凹部と凸部の高低長は2.5〜10μmであることが好ましく、4〜8μmがより好ましい。なお、前記凹部と凸部の高低長とは、横断面の基本形状を形成する直線または曲線(図1中の1)を基準とした凸部の頂点までの距離と、凹部の底点までの距離の絶対値の和(図1中の3)を、凹凸の個数を考慮して1対の凹凸あたりの値に平均化した値を示す。前記高低長が10μmを超えると、頭髪製品とした際に隣接する別の糸条の凹凸と互いに嵌合し、触感やくし通りが悪化し、外観も不自然となる傾向がある。また、高低長が2.5μm未満では、顕著な凹凸が形成されず、光沢抑制効果を得ることが困難となる傾向がある。
【0020】
本発明においては、外周上の凹凸において、凸部の総数は8〜40個が好ましく、12〜32個がより好ましい。凸部の総数の上限値は、単糸繊度と前記横断面の基本形状、すなわち、横断面の外周の長さと、前記凹凸のピッチから制約を受けるが、通常使用する繊度範囲10〜100dtexにおいては、ノズル加工上の観点からも40個までとすることが好ましい。凸部の総数が8個未満では、凹凸が少なすぎ、すなわち、横断面外周上において凹凸のない基本形状のままの部分が占める割合が多く、凹凸を形成しない場合の基本形状の断面により得られる特性と同様になり、所望の効果を得ることが困難となる傾向がある。
【0021】
本発明においては、前記凹凸は2周期以上連続して形成されることが好ましく、さらには4個以上が好ましい。連続して形成される凹凸が2周期未満では、上記と同様に所望の効果を得ることが困難となる傾向がある。
【0022】
本発明における繊維の外周上の凹凸は、任意の直線、円弧、曲線から選択される任意の組合せから形成することが可能である。例えば、凹凸の尖端部をゆるやかな円弧で形成し、それ以外の部分を直線で形成してもよいし、円弧と円弧の組合せや、任意の曲線の組合せにより形成しても良い。直線だけの組合せとしても良いが、人毛に似た自然な外観、触感を得るためには、凹凸の尖端部は円弧や曲線で形成することが好ましい。例えば、ノズル孔形状が直線だけの組合せからなる場合、すなわち、歯車のように切り立った凹凸であったとしても、樹脂の流動・固化挙動により、実質的には凹凸の頂点、底点は局部的にはなめらかな曲線となることは明白である。
【0023】
本発明において、人工頭髪用繊維の繊維断面形状は、目的の繊維断面形状に近い形状のノズル孔を使用することにより制御することができる。
【0024】
さらに、前記外周上の凹凸は、紡糸後の繊維の凹凸形状が好適に維持され、人毛に似た自然な外観、触感を得やすいため、連続する円弧により形成されることが好ましい。
また、この場合、ノズル設計および加工の容易さ、繊維化の容易さといった点から、該円弧の半径が100μm以下のノズルから吐出し成形することが好ましい。
【0025】
ノズル孔の穿孔方法としては、ワイヤーカット、放電加工等に代表される従来公知の方法を用いることができる。ノズル孔において該円弧の半径が0.10mmを超えると、前記横断面の基本形状に対して凹凸の占める面積の割合が大きく、前記のような好ましいサイズの凹凸を形成した繊維を得ることが困難になる。
【0026】
本発明の人工頭髪用繊維の横断面の基本形状としては、円形、楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形よりなる群から選ばれる少なくとも1種の形状を有することが、外観、触感、くし通り等、カール保持力等の美容特性の観点から好ましい。本発明の人工頭髪用繊維においては、凹凸が横断面の全外周に渡って形成されていても良いが、横断面の基本形状として、2個以上の円または扁平円が部分的に重ね合わさるか、互いに接した形状すなわち繭形、だるま形、ドッグボーン形のくびれを有する形状を選択する場合には、凹凸を基本形状のくびれ部近傍に形成しないことが好ましい。くびれ部近傍に凹凸を形成すると、くびれ部近傍の凸部が対向する他の凸部と近接するため、特に紡糸工程において紡出ポリマーのダイスウェル効果によりフィラメント断面内での融着を起こす不具合が発生したりすることが多くなるためである。
【0027】
本発明の人工頭髪用繊維においては、凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数の異なる横断面形状を有する繊維を組み合わせることにより、人工頭髪用繊維にありがちな、不自然に均一な外観・触感とならず、より人毛に似た自然な外観・触感を得ることができる。
【0028】
本発明の人工頭髪用繊維においては、横断面の外周上に連続する凹凸を有する繊維の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、横断面の外周上に凹凸を有さない繊維を組み合わせてもよい。
本発明において用いられる繊維材料としては、例えば、一般的に用いられるアクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維などがあげられる。これらのなかでは、人工頭髪用繊維として要求される耐熱性や繊維物性を満足し、かつ樹脂加工や紡糸、延伸、熱処理等の各加工工程において、比較的取り扱いが容易である点から、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましく、強度、耐熱性などの繊維物性と、水分管理や溶融紡糸の加工性の点から、ポリエステル系樹脂がより好ましい。
【0029】
また、上記のような本発明に係る異型断面繊維を人工頭髪用として使用する場合、人毛と任意の割合でブレンドすることによって頭髪用商品としての自由なスタイルを作ることができる。また、前記人毛の他に、従来から用いられている他の人工頭髪用繊維、例えば、アクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維などとブレンドして使用することもできる。
【0030】
本発明において用いられるポリエステル系繊維としては、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単独で用いても良いが、安全性の点から難燃性を付与されたものが好ましく、例えば、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の1種以上からなるポリエステル(A)、臭素含有難燃剤(B)、アンチモン系化合物(C)および、可塑剤および/または滑剤(D)を含んでなる組成物を溶融紡糸した繊維を用いることがさらに好ましい。
【0031】
また、本発明において用いられるポリエステル系繊維は、難燃性や耐熱性だけでなく、燃焼時にドリップし難く、人毛に似た適度に艶消しされた自然な艶等の頭髪用繊維として優れた特性を持つポリエステル系繊維を用いることがさらに好ましい。
【0032】
以下に、本発明に用いることができるポリエステル系樹脂組成物について、詳細に説明する。
【0033】
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。ポリアルキレンテレフタレートとしては、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が、入手の容易性およびコストの点から、特に好ましい。前記主体とするとは、80モル%以上含有することをいう。
【0034】
前記ポリアルキレンテレフタレートおよび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。
【0035】
本発明に用いられるポリエステル(A)の固有粘度としては、0.5〜1.4、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り、繊度が不均一になる傾向がある。
【0036】
本発明に用いられる臭素含有難燃剤(B)には特に限定はなく、一般に用いられている臭素含有難燃剤であれば使用することができる。難燃性付与の点から、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化ポリスチレン系難燃剤、臭素化ベンジルアクリレート系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ樹脂系難燃剤、臭素化ポリカーボネート系難燃剤、テトラブロモビスフェノールA誘導体、臭素含有トリアジン系化合物、臭素含有イソシアヌル酸系化合物が好ましく、繊維物性、耐熱性および加工安定性の点から、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ樹脂系難燃剤がさらに好ましい。
【0037】
本発明における臭素含有難燃剤(B)の使用量は、ポリエステル(A)100重量部に対し、5〜30重量部が好ましく、6〜25重量部がより好ましく、7〜20重量部がさらに好ましい。臭素含有難燃剤(B)の使用量が5重量部未満では難燃効果が得られにくい傾向があり、30重量部を超えると得られる繊維の機械的特性、耐熱性、耐ドリップ性が損なわれる傾向がある。
【0038】
本発明においては、臭素含有難燃剤(B)を配合することにより難燃性は発現されるが、アンチモン化合物(C)成分を配合することにより難燃効果を著しく向上させることができる。
【0039】
本発明に用いられるアンチモン化合物(C)には、特に限定はなく、具体例としては、例えば、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらのなかでは、組成物の紡糸加工性の点から、アンチモン酸ナトリウムが好ましい。
【0040】
本発明におけるアンチモン化合物(C)の平均粒子径は、0.02〜15μmが好ましく、0.1〜12μmがより好ましく、0.2〜10μmがさらに好ましい。
【0041】
本発明におけるアンチモン化合物(C)の使用量は、ポリエステル(A)100重量部に対し、0.5〜10重量部が好ましく、0.6〜9重量部がより好ましく、0.7〜7重量部がさらに好ましい。アンチモン化合物(C)の使用量が0.5重量部未満では、難燃効果の向上が小さくなる傾向があり、10重量部を超えると、加工安定性、外観性、透明性が損なわれる傾向がある。
【0042】
本発明においては、分散剤(D)を使用することにより、アンチモン化合物(C)の分散状態が改善されることにより、紡糸安定性が向上し、繊維表面のがさつきがなく、さらに、繊維表面にすべり性を付与することができ、くし通りの良いフィラメントを得留ことができる。
【0043】
本発明に用いられる分散剤(D)としては、可塑剤または滑剤を使用することができる。可塑剤または滑剤としては特に限定はなく、一般に用いられているものであれば、使用することができる。可塑剤または滑剤の具体例としては、例えば、モンタン酸系ワックス、モンタン酸エステル系ワックス、部分ケン化モンタン酸系ワックス、モンタン酸金属塩、ポリエチレン系ワックス、酸化ポリエチレン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素変性ワックス、ポリジメチルシリコーン、変性シリコーンレジンが、アンチモン化合物の分散性、難燃性、耐熱性などの繊維物性への影響が小さい点から好ましい。これらの化合物は、単独で使用してもよく、また、2種以上を混合して使用してもよい。
【0044】
本発明における分散剤(D)の使用量は、ポリエステル(A)100重量部に対し、これらを合わせて、0.05〜3重量部が好ましく、0.1〜2.5重量部がより好ましく、0.15〜2重量部がさらに好ましい。分散剤(D)の使用量が0.05重量部未満では、アンチモン化合物粒子(C)が部分的に凝集し、紡糸加工時の糸切れが発生したり、繊維表面の触感ががさついたりする傾向があり、3重量部を超えると、紡糸安定性が低下して糸切れが発生したり、機械的特性、耐熱性、難燃性、耐ドリップ性が損なわれる傾向がある。
【0045】
本発明の難燃性ポリエステル系人工頭髪用繊維は、有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)をさらに混合することにより、得られる繊維の表面に微細な突起を形成し、繊維表面の光沢、つやを調整することができる。
【0046】
本発明における有機微粒子(E)としては、主成分である難燃性ポリエステル(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、耐熱性および分散性の点から、架橋ポリエステル粒子および架橋アクリル粒子が好ましい。
【0047】
本発明に用いられる無機微粒子(F)としては、繊維の透明性および発色性への影響から、難燃性ポリエステル(A)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。これらのなかでは、球形に近い微粒子の方が光沢調整効果は高く、酸化ケイ素、酸化ケイ素を主体とした複合粒子などが好ましい。本発明に用いられる無機微粒子(F)は、必要に応じてエポキシ化合物、シラン化合物、イソシアネート化合物、チタネート化合物等で表面処理されてもよい。
【0048】
本発明に用いられる有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)の平均粒子径は、0.1〜15μmが好ましく、0.2〜10μmがより好ましく、0.5〜8μmがさらに好ましい。有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)の平均粒子径が0.1μmより小さい場合には、光沢調整効果が小さくなる傾向があり、15μmより大きい場合には、光沢調整効果が小さくなる、または、糸切れが発生する傾向がある。
【0049】
本発明に用いられる有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)の使用量は、特に限定されないが、ポリエステル(A)100重量部に対して、これらを合わせて、0.1〜5重量部が好ましく、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(E)および/または無機微粒子(F)の使用量が0.1重量部未満では、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効果が小さくなる傾向があり、5重量部を超えると、外観性、色相、発色性が損なわれる傾向がある。
【0050】
本発明で得られるポリエステル系人工頭髪用繊維は、例えば、ポリエステル(A)、臭素含有難燃剤(B)、アンチモン化合物(C)および分散剤(D)、さらには有機微粒子(E)または無機微粒子(F)を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して得られたポリエステル系組成物を、単軸押出機を用いて溶融紡糸して得ることができる。
【0051】
樹脂組成物の製造に用いられ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。
【0052】
例えば、スクリュー径45mmの二軸押出機を用いて、バレル温度を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。
【0053】
本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維を、通常の溶融紡糸法で溶融紡糸する場合には、例えば、押出機、ギアポンプ、ノズル(口金)などの温度を270〜310℃とし、溶融紡糸し、紡出糸条を加熱筒に通過させたのち、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条が得られる。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。
【0054】
また、ポリエステル(A)、臭素含有難燃剤(B)、アンチモン化合物(C)および、可塑剤および/または滑剤(D)、さらには有機微粒子(E)または無機微粒子(F)をドライブレンドした組成物を、ギアポンプおよび紡糸ノズルを備えた二軸押出機または混練能を有するスクリューを使用した単軸押出機を用いて、一旦樹脂組成物を取り出すことなく、溶融紡糸して得ることができる。
【0055】
さらには、ポリエステル(A)、アンチモン化合物(C)および、可塑剤および/または滑剤(D)、さらには有機微粒子(E)または無機微粒子(F)を溶融混練し、溶融紡糸し、繊維化した後に、臭素含有難燃剤(B)の吸尽加工を行うことにより、本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維を得ることができる。
【0056】
本発明においては、得られた紡出糸条は熱延伸されるが、延伸は紡出糸条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。
【0057】
本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維には、必要に応じて、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。
【0058】
このようにして得られる本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維は、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ことが好ましい。
【0059】
本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維は染色または原着により着色して使用することができる。染色により着色する場合には、通常の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。また、原着の場合には、通常のポリエステル系繊維に用いられる顔料を溶融混練することにより、原着繊維を得ることができる。
【0060】
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。
【0061】
本発明のポリエステル系人工頭髪用繊維は、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、繊維表面の凹凸により、適度に艶消されており、人工頭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。
【0062】
本発明の人工頭髪用繊維は、さらに加工することにより、ウィッグ、ブレード、ヘアアクセサリー、人形の頭髪のような頭飾製品として使用することができる。
【実施例】
【0063】
次に、本発明を実施例によって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。
【0064】
尚、特性値の測定法は、以下のとおりである。
【0065】
(強度および伸度)
インテスコ社製、INTESCO Mode1 201型を用いて、フィラメントの引張強伸度を測定する。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の試料を作製する。試験機に試料を装着し、温度24℃、湿度80%以下、荷重=0.363mN×繊度(dtex)、引張速度20mm/分で試験を行ない、強度と伸度を測定する。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する。
【0066】
(光沢)
長さ30cm、総繊度10万dtexのトウフィラメントを、太陽光の下、目視により評価する。
◎: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、又は、若干光沢が少なすぎる。
×:光沢が多すぎる、又は、光沢が少なすぎる。
【0067】
(カールセット性)
蓑毛にしたフィラメントを32mmφのパイプに捲きつけ、120℃、相対湿度100%で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のちに、カールしたフィラメントの一端を固定して釣り下げ、カールの状態を目視評価する。これをカールの付きやすさの指標とした。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。
【0068】
(触感)
専門美容師による官能評価を行い、3段階で評価する。
○:人毛に似た非常に柔らかな風合い。
△:人毛に比べやや硬い風合い。
×:人毛に比べ硬い風合い。
【0069】
(くし通り)
長さ30cm、総繊度100万dtexのトウフィラメントに繊維表面処理剤として、PO/EOランダム供重合体(分子量20000)とカチオン系帯電防止剤を50/50の比率で含む3%水溶液に浸漬し、それぞれ0.1%が付着するようにし、80℃で5分間乾燥させる。処理されたトウフィラメントにくし(デルリン製樹脂)を通し、くしの通り易さを評価する。
○:ほとんど抵抗ない(軽い)。
△:若干抵抗がある(重い)。
×:かなり抵抗がある、または、途中で引っかかる。
【0070】
(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、そのままフィラメント先端に向けて抜く操作を3回繰り返し、カールを付与するフィラメントの部分を予熱する。この予熱操作時の、(1)フィラメント間の融着、(2)フィラメントの縮れ・糸切れを目視評価する。
次に、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、(3)抜きやすさ(ロッドアウト性)、(4)抜いたときのカールの保持性を目視評価する。
○:前記(1)〜(4)の評価項目のいずれも、問題なく良好。
△:前記(1)〜(4)の評価項目のいずれかにおいて、やや悪い(やや融着が認められる、縮れ・糸切れが多少ある、ロッドアウト性がやや悪い、カール形状がやや崩れるなど)。
×:前記(1)〜(4)の評価項目のいずれかにおいて悪い(融着が認められる、縮れ・糸切れがある、ロッドアウト性が悪い、カール形状が崩れるなど)。
【0071】
(実施例1)
ポリエチレンテレフタレート(日本ユニペット(株)製、RT523)100重量部に対し、顔料マスターバッチ(大日精化工業(株)製、PESM22367 BLACK、カーボンブラック20wt%含有)2重量部を添加し、水分量100ppm以下に乾燥した後にドライブレンドし、二軸押出機(日本製鋼所(株)製、TEX44)に供給し、バレル設定温度280℃にて溶融混練し、ペレット化した後に、水分量100ppm以下に乾燥させて、ポリエステル系樹脂を得た。
次に、当該ポリエステル系樹脂を、溶融紡糸機(シンコーマシナリー(株)製、SV30)を用いバレル設定温度290℃にて、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、空冷し、130m/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85℃のヒートロールを用いて30m/分の速度で延伸を行ない、3倍延伸糸とし、さらに連続して200℃に加熱したヒートロールを用いて、30m/分の速度で巻き取り、熱処理を行ない、仕上げ油剤としてKWC−Q(丸菱油化工業(株)製)を0.20%omf(乾燥繊維重量に対する油剤純分重量百分率)、およびKWC−B(丸菱油化工業(株)製)を0.10%omfとなるように付着させ、乾燥させた後、単繊維繊度が60〜70dtexのポリエステル系繊維(マルチフィラメント)を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0072】
(実施例2、4〜9)
ポリエチレンテレフタレート(三菱化学(株)製、BK−2180)100重量部に対し、臭素化エポキシ系難燃剤(阪本薬品工業(株)製、SR−T20000)20重量部、アンチモン酸ナトリウム(日本精鉱(株)製、SA−A、平均粒子径(一次粒子)2.4μm)2重量部、モンタン酸系ワックス/フッ素系ワックスブレンド品(クラリアントジャパン(株)製、Wax Composite G431L)0.2重量部、顔料マスターバッチ(大日精化工業(株)製、PESM22367 BLACK、カーボンブラック20wt%含有)2重量部を添加し、実施例1と同様の方法により、ポリエステル系樹脂を得た後、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を使用して、ポリエステル系繊維を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0073】
(実施例3)
実施例2の配合組成に加え、さらに、微粒シリカ(富士シリシア化学(株)製、サイリシア310P)0.3重量部を添加し、実施例2と同様の方法でポリエステル系樹脂を得た後、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を使用して、ポリエステル系繊維を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0074】
(実施例10)
実施例1で得られた繊維と、実施例5で得られた繊維をフィラメント数比50/50で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。
得られた繊維について、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0075】
(実施例11)
実施例2で得られた繊維と、実施例5で得られた繊維をフィラメント数比50/50で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。
得られた繊維について、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0076】
(実施例12)
ナイロン66(宇部興産(株)製、2020U)100重量部に対し、顔料マスターバッチ(大日精化工業(株)製、PESM22367 BLACK、カーボンブラック20wt%含有)2重量部を添加し、水分量100ppm以下に乾燥した後にドライブレンドし、二軸押出機(日本製鋼所(株)製、TEX44)に供給し、バレル設定温度280℃で溶融混練し、ペレット化した後に、水分量100ppm以下に乾燥させて、ポリアミド系樹脂を得た。
次に、当該ポリアミド系樹脂を、溶融紡糸機(シンコーマシナリー(株)製、SV30)を用いてバレル設定温度280℃で、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、空冷し、130m/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℃のヒートロールを用いて30m/分の速度で延伸を行ない、3倍延伸糸とし、さらに連続して180℃に加熱したヒートロールを用いて、30m/分の速度で巻き取り、熱処理を行ない、仕上げ油剤としてKWC−Q(丸菱油化工業(株)製)を0.20%omf(乾燥繊維重量に対する油剤純分重量百分率)、およびKWC−B(丸菱油化工業(株)製)を0.10%omfとなるように付着させ、乾燥させた後、単繊維繊度が60〜70dtexのポリアミド系繊維(マルチフィラメント)を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0077】
(実施例13)
塩化ビニル樹脂((株)カネカ製、S1001)100重量部に対し、EEA樹脂(日本ユニカー(株)製、PES−250)3重量部、アクリル系加工助剤((株)カネカ製、カネエースPA20)1.3重量部、オクチル錫メルカプト熱安定剤(三共有機合成(株)製)0.5重量部、ブチル錫マレエート熱安定剤(三共有機合成(株)製)0.5重量部、カルシウムステアレート0.6重量部、ポリエチレンワックス0.5重量部、ステアリン酸0.5重量部およびラウリルアルコール0.8重量部を添加し、ヘンシェルミキサーに投入し、撹拌しながら内容物の温度が115℃になるまで撹拌・混合した。その後、内容物の温度が75℃になるまで冷却して、塩化ビニル系パウダーコンパウンドを得た。
次に、当該パウダーコンパウンドを、溶融紡糸機(シンコーマシナリー(株)製、SV30)を用いてバレル設定温度180℃で、表1に示す異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、320℃の加熱紡糸筒を通過させて加熱し、60m/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95℃の加熱ボックスを用いて15m/分の速度で延伸を行ない、3.5倍延伸糸とし、さらに連続して105℃の加熱ボックスを用いて熱処理を行ない、単繊維繊度が60〜70dtexの塩化ビニル系繊維(マルチフィラメント)を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表1に示す。
【0078】
【表1】
【0079】
(比較例1〜8)
ポリエチレンテレフタレート(三菱化学(株)製、BK−2180)100重量部に対し、臭素化エポキシ系難燃剤(阪本薬品工業(株)製、SR−T20000)20重量部、アンチモン酸ナトリウム(日本精鉱(株)製、SA−A、平均粒子径(一次粒子)2.4μm)2重量部、モンタン酸系ワックス/フッ素系ワックスブレンド品(クラリアントジャパン(株)製、Wax Composite G431L)0.2重量部、顔料マスターバッチ(大日精化工業(株)製、PESM22367 BLACK、カーボンブラック20wt%含有)2重量部を添加し、実施例1と同様の方法により、ポリエステル系樹脂を得た後、表2に示す円形または異形断面ノズル孔を有する紡糸口金を使用して、単繊維繊度が60〜70dtexのポリエステル系繊維(マルチフィラメント)を得た。
得られた繊維について、横断面形状と横断面外周における凹凸のピッチ、高低長、凸部の個数と、光沢、強伸度、カールセット性、触感、アイロンセット性を評価した結果を、表2に示す。
【0080】
【表2】
【0081】
表1及び表2に示したように、比較例に対し、実施例では、紡糸性、延伸性、熱処理性ともに安定しており、光沢、カールセット性、触感に優れることが確認された。
【0082】
従って、本発明の製造方法により製造される人工頭髪用繊維では、これまでの繊維断面では得られなかった、より人毛に近い自然な艶、触感と、良好なくし通り、かつ良好な繊維物性を維持し、カール特性の優れた人工頭髪用繊維が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0083】
【図1】異形断面繊維1断面図
【図2】異形断面繊維2断面図
【図3】異形断面繊維3断面図
【図4】異形断面繊維4断面図
【図5】異形断面繊維5断面図
【図6】異型断面繊維6断面図
【図7】異形断面繊維7断面図
【図8】異形断面繊維8断面図
【図9】異形断面繊維9断面図
【図10】円形断面繊維10断面図
【図11】異形断面繊維11断面図
【図12】異形断面繊維12断面図
【図13】異形断面繊維13断面図
【図14】異形断面繊維14断面図
【図15】異形断面繊維15断面図
【図16】異形断面繊維16断面図
【符号の説明】
【0084】
1 基本形状
2 ピッチ
3 高低長
【特許請求の範囲】
【請求項1】
単繊維繊度が10〜100dtexの人工頭髪用繊維において、横断面外周上にピッチ5〜20μmの連続する凹凸を有することを特徴とする人工頭髪用繊維。
【請求項2】
前記外周上の凹部と凸部の高低長が2.5〜10μmであることを特徴とする、請求項1記載の人工頭髪用繊維。
【請求項3】
前記外周上の連続する凹凸において、凸部の総数が8〜40個であり、凹凸が2周期以上連続して形成さていることを特徴とする、請求項1または2記載の人工頭髪用繊維。
【請求項4】
前記外周上の凹凸は任意の直線、円弧、曲線、またはこれらの組合せからなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項5】
前記外周上の凹凸は連続する円弧により形成され、該円弧の半径が100μm以下のノズルから吐出され成形されることを特徴とする、請求項4記載の人工頭髪用繊維。
【請求項6】
前記人工頭髪用繊維の横断面の基本形状が、円形、楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形よりなる群から選ばれる少なくとも1種の形状を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項7】
前記人工頭髪用繊維が、塩化ビニル系繊維、ポリアミド系繊維およびポリエステル系繊維よりなる群から選ばれた1種からなることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項8】
前記人工頭髪用繊維が、ポリエステル系繊維からなることを特徴とする、請求項1〜76のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項9】
前記ポリエステル系繊維が、ポリアルキレンテレフタレートおよび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1種以上からなるポリエステル(A)100重量部に対し、臭素含有難燃剤(B)5〜30重量部、アンチモン系化合物(C)0.5〜10重量部および、可塑剤および/または滑剤(D)0.05〜3重量部よりなる組成物から形成された、難燃性ポリエステル系繊維であることを特徴とする、請求項8記載の人工頭髪用繊維。
【請求項10】
前記ポリアルキレンテレフタレートが、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9記載の人工頭髪用繊維。
【請求項11】
前記臭素含有難燃剤(B)が、臭素化芳香族系難燃剤、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化ポリスチレン系難燃剤、臭素化ベンジルアクリレート系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ系難燃剤、臭素化ポリカーボネート系難燃剤、テトラブロモビスフェノールA誘導体、臭素含有トリアジン系化合物および臭素含有イソシアヌル酸系化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の難燃剤である、請求項98または10のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項12】
アンチモン系化合物(C)が、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモンおよびアンチモン酸ナトリウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のアンチモン化合物である、請求項9〜11のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項13】
分散剤(D)が、モンタン酸系ワックス、モンタン酸エステル系ワックス、部分ケン化モンタン酸系ワックス、モンタン酸金属塩、ポリエチレン系ワックス、酸化ポリエチレン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素変性ワックス、ポリジメチルシリコーン、変性シリコーンレジンの1種以上からなる化合物である、請求項9〜12のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項14】
さらに、ポリエステル(A)100重量部に対し、有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)を0.1〜5重量部含有する、請求項9〜13のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項15】
有機微粒子(E)が、ポリアリレート、ポリアミド、フッ素樹脂、シリコン樹脂、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14記載の人工頭髪用繊維。
【請求項16】
無機微粒子(F)が、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、シリカ/メラミン樹脂複合体、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14記載の人工頭髪用繊維。
【請求項1】
単繊維繊度が10〜100dtexの人工頭髪用繊維において、横断面外周上にピッチ5〜20μmの連続する凹凸を有することを特徴とする人工頭髪用繊維。
【請求項2】
前記外周上の凹部と凸部の高低長が2.5〜10μmであることを特徴とする、請求項1記載の人工頭髪用繊維。
【請求項3】
前記外周上の連続する凹凸において、凸部の総数が8〜40個であり、凹凸が2周期以上連続して形成さていることを特徴とする、請求項1または2記載の人工頭髪用繊維。
【請求項4】
前記外周上の凹凸は任意の直線、円弧、曲線、またはこれらの組合せからなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項5】
前記外周上の凹凸は連続する円弧により形成され、該円弧の半径が100μm以下のノズルから吐出され成形されることを特徴とする、請求項4記載の人工頭髪用繊維。
【請求項6】
前記人工頭髪用繊維の横断面の基本形状が、円形、楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形よりなる群から選ばれる少なくとも1種の形状を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項7】
前記人工頭髪用繊維が、塩化ビニル系繊維、ポリアミド系繊維およびポリエステル系繊維よりなる群から選ばれた1種からなることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項8】
前記人工頭髪用繊維が、ポリエステル系繊維からなることを特徴とする、請求項1〜76のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項9】
前記ポリエステル系繊維が、ポリアルキレンテレフタレートおよび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1種以上からなるポリエステル(A)100重量部に対し、臭素含有難燃剤(B)5〜30重量部、アンチモン系化合物(C)0.5〜10重量部および、可塑剤および/または滑剤(D)0.05〜3重量部よりなる組成物から形成された、難燃性ポリエステル系繊維であることを特徴とする、請求項8記載の人工頭髪用繊維。
【請求項10】
前記ポリアルキレンテレフタレートが、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9記載の人工頭髪用繊維。
【請求項11】
前記臭素含有難燃剤(B)が、臭素化芳香族系難燃剤、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化ポリスチレン系難燃剤、臭素化ベンジルアクリレート系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ系難燃剤、臭素化ポリカーボネート系難燃剤、テトラブロモビスフェノールA誘導体、臭素含有トリアジン系化合物および臭素含有イソシアヌル酸系化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の難燃剤である、請求項98または10のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項12】
アンチモン系化合物(C)が、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモンおよびアンチモン酸ナトリウムよりなる群から選ばれた少なくとも1種のアンチモン化合物である、請求項9〜11のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項13】
分散剤(D)が、モンタン酸系ワックス、モンタン酸エステル系ワックス、部分ケン化モンタン酸系ワックス、モンタン酸金属塩、ポリエチレン系ワックス、酸化ポリエチレン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素変性ワックス、ポリジメチルシリコーン、変性シリコーンレジンの1種以上からなる化合物である、請求項9〜12のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項14】
さらに、ポリエステル(A)100重量部に対し、有機微粒子(E)および/または無機微粒子(F)を0.1〜5重量部含有する、請求項9〜13のいずれかに記載の人工頭髪用繊維。
【請求項15】
有機微粒子(E)が、ポリアリレート、ポリアミド、フッ素樹脂、シリコン樹脂、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14記載の人工頭髪用繊維。
【請求項16】
無機微粒子(F)が、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、シリカ/メラミン樹脂複合体、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14記載の人工頭髪用繊維。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2007−119958(P2007−119958A)
【公開日】平成19年5月17日(2007.5.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−314732(P2005−314732)
【出願日】平成17年10月28日(2005.10.28)
【出願人】(000000941)株式会社カネカ (3,932)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年5月17日(2007.5.17)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年10月28日(2005.10.28)
【出願人】(000000941)株式会社カネカ (3,932)
【Fターム(参考)】
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