JPS6312716A - 人工毛髪及び製造方法 - Google Patents

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、見た目に入毛に近い外観を有［７、形態保持
性の良い人工毛髪及びその製造方法に関する。

（従来の技術） 従来頭部毛髪の部分的減少あるいは全体の後退に対して
入毛のかつらを用い頭髪不足を補う手法が用いられてき
友。入毛のかつらが主流を占めてきた主因としてはホン
モノ志向によるもので、ホンモノであれば、外観が近い
ものが出来るという信心からきたものであろう。しかし
ながら入毛は個人の毛髪として成長して抜けない状態の
場合は個人差、毛質共ｌこ問題がないわけであるが、他
人の入毛となると話は全（別になる点があまり知られて
いない。

入毛は羊毛と同じく毛の表面にキューティクルというリ
ン片が存在している。入毛を原材料として人手できても
これを単に洗浄すれば使用でさるものではない。その第
１点はリン片は方向性があり、個人の表皮に付いている
間は一定の方向に揃っているため、リン片によるからみ
は少ないが、１度頭髪をカットされ原料として用いる場
合、リン片を一定方向に揃え並べることはほとんど不可
能となり、毛髪のからみつきが激しいものとなる。

これを解消する几めに薬品処理でリン片を除去している
。しかしこれでは光沢面から自然人毛と大きく差を生じ
てしまう。第２点としてリン片を除去した入毛は殺菌、
脱色処理するため入毛は強度低下をき之し、橿めて損耗
しやすく耐久性の悪いものになる。第３点としてリン片
を除去された入毛は水分を吸収しやすく、ベタベタの感
触となり。

扱いにくいものとなる。このため毛の表面を全面コーテ
ィングをする場合が多いが、腰が無くカールやセントを
しても形態保持性がなく、雨の日や風の日などかつらの
形状が（ずれ、外観の悪いものとなってしまう。

合成ａｍ素材としてモダアクリルがこの欠点を解消すべ
く検討されてきたが、セット性の点では不十分で、この
点汎用合成繊維素材としてはポリエステル系が一番すぐ
れている。ところがポリエステル系は繊維軸方向に屈折
率が約１．７２繊維軸と直交する方向でも屈折率は約１
．５４と高いため、光の反射が強く、光沢の面で不十分
な外観となっていた。

人工毛髪用に光沢を改善する方法として特公昭４８−４
０６８９のように繊維中に微細な空洞を発生させるため
ポリアルキレンエーテル化合物を人工毛髪中に添加して
、しかる後にポリアルキレンエーテルの溶剤でありかつ
該合成ｍ維の非溶剤で抽出、洗浄して光沢及び風合を人
工毛髪に類似させる方法が開示されている。通常衣料用
繊維として用いられる０、５〜５デニールの範囲の繊維
で（よ−繊維中に空洞があると染色物は白チャケてしま
うが、空洞の直径を１〜０．５μｍの範囲で繊維のデニ
ールが３０〜７０デニールの太い繊維では白チャケにな
らず色調の鮮明さを失いにくい事が示されている。しか
しながらこのような繊維中に空洞を発生させる方法は微
小空洞を正確に制御する事が困難で−かつポリアルキレ
ンエーテル化合物は耐光性が著しく悪く、染着物の変退
色が激しいため用いることができないのが実情である。

（発明が解決しようとする問題点） 従って本発明は、ポリエステル系の人工毛髪において、
その光沢及び風合を、従来技術に比して、人工毛髪のそ
れに、より近いものとすると共に、耐光堅牢性が優れ、
色変化のない人工毛髪を得んとするものである。

（問題点を解決するための手段） 即ち本発明は、繊維デニールＤが下記式で示される太い
繊維でかつ構成繊維は最大±２０デニールの変動中を有
する繊維の太さ斑を持って自然な毛髪外観を有するもの
である。

Ｄ　＝　Ｘ　＋　ａ Ｄ二ｍ維の太さ（デニール） Ｘ：平均デニール ただし Ｘ＝３０〜７０デニール α＜２０デニール この様な太さ斑を有し、かつ太デニールのボリエステル
系繊維であって、繊維表面は粗面化ざ几、粗面化の程度
が繊維表面の凹部と隣り合う凹部との平均ピッチが０１
〜１．５μｍ″Ｃあり、その密度が平面距離１０μｍ当
り５〜１００ケの凹凸を存せしたポリエステル系繊維か
らなる人工毛髪である。

本発明において、構成繊維が太いデニールの繊維であっ
て一構成繊維間が少（とも１０〜３０デニールの巾で斑
を有する繊維の粗面化ｍ維を黒色やコゲ茶等入毛に近い
色彩に染色すると驚くべぎことに入毛と極似の光沢と感
触が得られることがわかった。デニールの環４０デニー
ル（α〉２０）を越えると光沢や整髪後の異和感が大き
く不適であった。また通常毛髪に付する整髪剤等を用い
ると入毛と同様の光沢変化を生じ、一層良好なものとな
る事が見い出された。繊維表面の凹凸は、走査型電子顕
微鏡によって観察できるが、その写真上でみて、表面凹
凸の平均ピッチが０．１μ毒より小ざくなるとその人工
毛髪は光沢を増して不都合であり、１７ｔ１．５μｍを
越えると光沢が沈みすぎて不適当である。ま念凹凸密度
が平面距離１０μｍ当り５ヶ未満では凹凸効果少なく、
１００ケを越える密度では光沢を強く感じるようになる
。

従来衣料用ポリエステル系繊維の濃色効果を発揮せしめ
る方法の一つとして光波長オーダーの凹凸を付与する方
法が知られているが、人工毛髪の如き太い繊度が対象と
なり、さらに太さ斑を有する構成の繊維束になると濃色
効果とは作用効果がちがうためか異なった凹凸領域でも
光沢をマイルドにして人工毛髪に近似させることができ
る事が判明した。

またこのような人工毛髪を長期間着用する場合髪を櫛で
梳く作用をしばしば必要とする。この場合、長期間の着
用に及ぶと毛先がカールして束状になりやすい特性を合
成繊維素材はもっている。

これを防止するには繊維の断面を偏平化した異形断面に
することによって束状カールによるからまりを防止する
ことができた。その偏平化度は、長径をａ、短径をｂと
するときａ／ｂで表わざｎ、−ａ／ｂが１．３未満の場
合は偏平度が不足し、カールによる束状からまり防止は
少なく、不充分であり、６．０を越えると紡糸延伸工程
が悪く、割ｔ’Ｌや裂けを生じる定め不都合であった。

偏平化する異形断面形状は玉子型、マユ型、矩型、亜鈴
型−三つコブ型−皿型等各種あるが−ａ／ｂで表現され
る偏平度が上記範囲であれば良く、その形状は前記例示
に限定されるものではない。通常繊維が太くなると、繊
維断面の偏平化は光沢の増大になるが、繊維表面が前記
のような凹凸の大きざ並びに密度で粗面化されていると
この欠点が生起せず、全体として良好な自然毛髪に近い
ものとなる。

従来人工毛髪に添加する白色艶消し微粒子として酸化チ
タン、カオリン−タルク、炭酸カルシウム、シリカ、硫
化亜鉛、亜鉛華など全く無差別に採用され、単に添加量
の加減をしている程度の串しか検討されていなかった。

本発明は上記微粒子の内屈折率が１．８を越えるものは
光沢と質感において不適切であることを見い出し、屈折
率は１．８以下の、かつ平均粒子径が１μｍ以下である
ことが、製糸後表面粗面化と染色後の光沢質感に重大な
影響を与え、単なる紡糸のフィルター詰りの要件とは別
にアルカリエツチング後性能に重要な要件となるもので
あることをつきとめた。

本発明の人工毛髪のａ維形成にあ念り、繊維の断面形状
を変える他に一繊維断面が屈折率の若干異なる２成分以
上の複合多層繊維であって同芯円状もしくは並列状に組
み合わされた構造にすると直射日光下の反射光沢もおと
なしいマイルドな落ちついたものとなる事が見い出され
、断面変化と共に複合多層化断面にするとより一層良い
ものとなる事がわかった。

繊維形成にあっては１通常の紡糸方法が適用できるが、
単糸が太いため、紡出糸の冷却と後処理には特別の配慮
が必要である。即ち、染色後の繊維にカールを生じない
事が肝要で、このため空気冷却時非対称冷却になる配向
歪差が生起しないよう、冷却風、紡出速度、吐出櫨、冷
却膠囲気等の最適化が必要となる。また延伸工程等の後
処理では歪差の発生を防止できる工程、例えば定長熱固
定等の工程付与により、カールの発生を防ぐこともでき
る。一般に用いられる空気冷却よりも液体冷却の万が配
向歪差を生起しに（い点で好ましい。

こτしは太い繊維の均質な冷却を行い一単糸融着を防ぐ
効果もあり都合が良い。

ま念紡出未延伸糸の延伸は通常の方法を用い得るが、熱
延伸と（に温水中の湿熱延伸が糸の均一性を高めるうえ
で好適である。そして前述のように定長固定を付与する
方が配向歪差によるカールを防止する上で好ましい。

人工毛髪用に得られた繊維束は、その総繊度が１０４デ
ニール以上となるように集束させて熱アルカリ水溶液に
接触させ、表面エツチングを行う。

１０’デニールに足らない繊維足では、カールの発生程
度が不明確になりやすく、染色あるいはかつら製造後に
カールが発生する等予想されぬ単体に遭遇するためであ
る。１０’デニ一ル以上の繊維束になると繊維集合体と
しての挙動を全体としてとるためカールの発生が把握で
さるため、重要な要件である。

アルカリ減風処理による表面エツチング後染色処理を行
なうが、紫外線吸収剤と染料分散液とを同浴で繊維に吸
着させる事ができ−より好ましいものである。

カール］〜た人工毛髪はかつらの任意な整髪を阻害し良
好な光沢を死毛に近い外観とさせるため不都合である。

真直な人工毛髪をかつらにして、任意な整髪カール付与
を、かつら形成後行う事ができるようするのが本発明の
基本ペースとなっている。

以下実施例によって本発明を具体的に説明する。

実施例１ １）エチレングリコール４．８４ｋＱに硫酸バリウム（
屈折率１．５〜１．６）・水ペースト（水分３３％平均
粒径０．８μＢ　）　１．２　ｋｇをボールミルにて２
４時間かけて分散し、これにテレフタル酸８．６１２９
を加えてスラリーとした。

スラリー反応温度２４０°Ｃのエステル化槽に水を留出
しつつ２時間かけてフィードしエステル化反応を実施し
、さらに２６０℃に昇温して１時間反応させて反応を完
結した。これにＳｂ２０３５ｇを添加し重合槽に移送し
２９０℃に昇温しつつ徐々に１　ｍｊｒＬｋｉＱ以下ま
で減圧し３時間反応させて〔η）−０，７２のポリマー
とし、Ｎ２加圧により水中に押し出しカットしてチップ
とした。これをポリマーＡとする。

Ｉｌ）コロイダルシリカ（平均粒径４５μｍ−屈折率１
．５、？１１度２０％）１．５７２ｇとエチレングリコ
ール４．８４ｋｇを混合し、これにテレフタル酸８．６
５ｋｇ、８ｂ２ｏ３５ｇを混合してスラリーとした。以
下ポリマー作成Ｉ）と同様にして〔η）−０，６８のチ
ップを得た。これをポリマーＢとする。

ｕＩ）テレフタル酸ジメチル１０ｋｇ、エチレングリコ
ール７　ｋＱ、酢酸亜＆に３．５ｙを反応槽に仕込み、
２００℃に加熱して４時間エステル交換反応を行った。

これにリン酸１．２　Ｑ　５ｂ２ｏ３４　ｇを添加し−
ざらに５分後に酢酸マンガン４水塩ｏ、２６ｋｇを加え
−さらに５公役リン酸を７０ｇ加えて十分撹拌した。こ
れを２８０℃に昇温しつつ１８ＨＱまで徐々に減圧して
重合反応を行い−３時間重合して〔η）＝０．６５のポ
リマーとした。このポリマーの内部には粒径（Ｉ，０１
μ以下−屈折率］、５１．７リン酸マンガンの超微粒子
が無数に析出して存在している。これをポリマーＣとす
る。

ｉｖ）テレフタル酸ジメチル１０ｋｇ、エチレングリコ
ール７ｋｇ、酢酸亜鉛３．５ｇ、平均粒径０．５μ服屈
折率１．６７、炭酸カルシウム０．３ｋＱを反応槽に仕
込み、２００’Ｃに加熱して４時間エステル交換反応を
行った。これにリン酸１．２ｇ、８ｂ２ｏ３４ｇを添加
して２４０℃まで昇温してエステル交換反応を終了した
。これを２８０℃まで昇温しながら徐々に１　ｒｒｒｍ
Ｈｇまで減圧し一３時間重合反応を行い〔η）＝０．６
８のポリマーとした。こ１をポリマーＤとする。

比較対照用に次のＥ＝　Ｆ、Ｇの３種のポリマーを得た
。

■）炭酸カルシウムを添加しないでそれ以外はポリマー
Ｄと同様にし〔η：］＝０．６９のいわゆるスーパーブ
ライドのポリマーチップを得た。これをポリマーＥとす
る。

■）炭酸カルシウムの代り酸化チタン（平均粒径０．２
μｍ、屈折率２．５〜２．６）５ｇを添加する以外ポリ
マーＥ作成と同様にし、〔η）＝０．６９のいわゆるセ
ミダブルのポリマーナツプを得た。こｔしをポリマーＦ
とする。

ｖｕ）エチレングリコール４．８４ｋｇ、テレフタル酸
８．６５ｋｇ、Ｓｂ２０３５ｇを混合してスラリーとし
反応温度２４０°Ｃのエステル化槽に２時間かけてフィ
ードし、水を留出してエステル化率８０％の反応物とし
た。これに予めボールミルにてエチレングリコール１　
ｋｇに分散させておいた亜鉛華（平均粒径０．２μｓ、
屈折率２．０　＞　０．５　ｋＱを添加しさらに２６０
°Ｃに昇温して１時間反応させて反応を終了した。これ
を重合槽に移送し２９０°Ｃに昇温しつつ徐々に１ｒｒ
ｒｍｍｇまで減圧し３時間かけて重合し〔η）＝０．７
０のポリマーとしチップ１こし次。これをポリマーＧと
する。

以上Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄ、　Ｅ−Ｆ−Ｇ　７種のポリマーを
それぞれエクストルーダー型溶融紡糸機で押し出し、丸
断面ノズルを用いノズル下２０Ｃ１ｌの所で６０℃温水
で冷却し一ついで２０℃の冷水で冷却した後巻き取り紡
糸原糸とした。引き続き熱水７５℃と９８°Ｃの２段延
伸を行って、各々のポリマーについて約３０ｄ、４０ｄ
−５０ｄの単糸繊度なるよう採取して１：ｌ：１に混合
して１０　（ｌ　Ｏｄの集束糸条を得た。１０００ｄの
集束糸条を認繰機にて９０万デニールに集束して、次い
で４０　ｇ／ｇＮａＯＨ水溶液中で数１０分アルカリ減
重を行なって繊維表面粗面化処理を行った。引続いて分
散染料を用いて高圧スミス型紹染機でＡ、　Ｂ−０−Ｄ
−Ｅ、　Ｆ、Ｇ各ポリマーの９０万デニ一ル集束認の黒
色高温染色を行った。これら７種の黒色繊維を用いて実
際にかつらを作成し室内と直射日光下の外観について肉
眼評価を行なつ之。繊維表面の観察は走査型電子顕微鏡
写真により２４０００倍と３６０００倍の写真を用い繊
維軸に直交する線を写真上に引き、線上の濃淡差より凹
凸を評価し念ものである。実施結果を第１表に示す。

以下余白 実施例２ 実施例１で用いたポリマーＢとポリマーＥの組成で〔η
〕のみ０５６と低い粘度のポリマーＥ′を用い複合多層
繊維第１図の仲）で示す断面の繊維を空気冷却方式で紡
出し、水浴２段（７５°Ｃ１９８°Ｃ）延伸を行った。

ポリマーＢとポリマーＥの吐出比を１：１とし、全吐出
型を３水準変えて単糸繊度４７デニール、３６デニール
、２８デニールの３種を得た。これを延伸後集束して１
万デニールの繊維束とした。次に紹繰機にて７０万デニ
ールの認を作り実施例１と同様にアルカリ減量を行い６
％減重を施し表面粗面化処理を行った後高圧不ミス染色
機で　染を行った。

染色条件 染色 ８０℃×２０ 対称複合多層繊維であるため染色後もカールの発生なく
、こ几に帯電防止用仕上剤を付与しｔ後かつらに植毛し
外観評価を実施例１のＢ＝　Ｅと比較評価した所、直射
日光下での光沢感は一層自然毛に近いものとなった。

実施例３ 実施例１で用いたポリマーＡとポリマー１５を用い異型
断面繊維第２図で示す（ロ）と（ニ）の断面Ｑ　’ｔＪ
ｋを実施例１と同様の紡糸、延伸方式で各々約３０　ｄ
−４０ｄ、５０ｄの単糸繊度の糸条を作成した。この糸
条を１　：１　：１に混合して実施例１と同様に表面粗
面化（アルカリ載承率８％）し、ざらに染色を行った。

ついでかつらを作成し整髪セット後櫛によるカール集束
化テストを実施した。比較対照に実施例１のポリマー、
Ｉ　Ｂの丸断面繊維を用いた。結果を第２表に示す。

これらの人工毛髪のかつらは実際に着用評価も進め念。

従来のモダアクリルのかつらに比べ一運動発汗後や入浴
時の髪型の乱れが少４ｃ＜＃通して好評であった。一方
毛先の集束化カールは橢テストと同様１こ丸断面図の方
が起きやすく、マユ型や３つコブは集団化カールの発生
がなく、良好な髪型が保持できることが確認され、耐光
堅牢性も向上したため、色変化がなく、着用各に好評を
得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は複合多層繊維の断面の模式図を示し、＠２図は
異型繊維の断面を例示したイ、のである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）構成繊維の太さが下記（ I ）式で表わされ、該繊
   維表面が粗面化されたポリエステル系人工毛髪であつて
   、該繊維表面には、凹部と隣りあう凹部との平均ピッチ
   が０．１〜１．５μｍで密度が平面距離１０μｍ当り５
   〜１００ケの凹凸が存在することを特徴とする人工毛髪
   。 Ｄ＝＠Ｘ＠±α……（ I ） Ｄ：繊細の太さ（デニール） ＠Ｘ＠：平均デニール ＠Ｘ＠＝３０〜７０デニール α＜２０デニール ２）構成繊維の５０％以上が偏平化された異形断面であ
   つて、その断面の長径をａ、短径をｂとするときａ／ｂ
   ＝１．３〜６．０である事を特徴とする第１項記載の人
   工毛髪。 ３）構成繊維が、その断面が２成分以上の複合多層繊維
   であつて、点または線対称の同芯円状もしくは並列状に
   組み合わされた繊維である事を特徴とする第１項記載の
   人工毛髪。 ４）ポリエステル系ポリマー重合時もしくは紡糸時に平
   均粒子径が１μｍ以下でかつ屈折率が１．８以下の無機
   微粒子を混在せしめ、該微粒子混入ポリマーを紡糸し延
   伸し、該延伸後の繊維を、その総繊度が１０＾４デニー
   ル以上になるように集束させた状態でアルカリ処理によ
   り表面エッチングを行なう事を特徴とする人工毛髪の製
   造方法。 ５）添加する無機微粒子が、硅素酸化物、硅素の金属塩
   、カルシウム、マグネシウム、マンガンの隣酸塩、酸化
   アルミニウム、硫酸ベリウム、炭酸カルシウム、酸化ス
   ズのいずれかまたは２種以上の混合物を８０％以上主体
   とする微粒子である事を特徴とする第４項記載の人工毛
   髪の製造方法。