WO2005004652A1 - 人工毛髪 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to artificial hair having a texture similar to that of natural human hair in both appearance and quality and maintaining the texture over time.
- the present inventors have overcome the above-mentioned problems by using polytrimethylene terephthalate for a monofilament.
- the object of the present invention is to
- Synthetic hair consisting of monofilament containing polytrimethylene terephthalate
- the spinning temperature for melt-spinning the polymer containing polytrimethylene terephthalate is 240 to 32 Ot.
- the artificial hair of the present invention is similar in physical properties to elastic recovery, strength, elongation, and texture as natural human hair, and has a high elastic recovery, thereby achieving glossiness due to frizz and folds. The occurrence can be suppressed.
- the polytrimethylene terephthalate contained in the present invention may be polytrimethylene terephthalate alone or a polytrimethylene terephthalate copolymer shown below. That is, the copolymer with polytrimethylene terephthalate may be used in an acid component such as isophthalic acid, succinic acid, adipic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, or 1,4-1,4 as long as the effects of the present invention are not impaired. Dalicol components such as butanediol, 1,6-xanediol and cyclohexanedimethanol, ⁇ - caprolactone, 4-hydroxybenzoic acid, polyoxyethylene glycol, polytetramethylene glycol, etc. may be copolymerized. The copolymer may be copolymerized in an amount of less than 10 wt%.
- various additives such as anti-glazing agents, heat stabilizers, anti-foaming agents, tinting agents, flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, crystal nucleating agents, fluorescence Increase A whitening agent may be copolymerized or mixed.
- the polymer constituting the monofilament of the artificial hair containing polytrimethylene terephthalate of the present invention can be polymerized by a known method. For example, a transesterification reaction between terephthalic acid or a lower alcohol ester of terephthalic acid and an excess of 1,3-propanediol is carried out in the presence of a catalyst such as tetrabutyl titanate.
- the polymer can be obtained by adding a catalyst such as titanate and performing a polycondensation reaction at 240 to 280 ° C under a vacuum of 0.5 torr or less. Further, monofilaments can be produced from the obtained polymer by a conventional spinning method.
- the molecular weight of the polymer constituting the monofilament of the artificial hair containing polytrimethylene terephthalate of the present invention can be defined by the intrinsic viscosity measured by the method described in Examples.
- the intrinsic viscosity [7] is usually from 0.4 to 2.0, preferably from 0.5 to 1.5, more preferably from 0.6 to 1.2.
- the spinning property becomes stable because the melt viscosity of the polymer is high.
- the strength of the obtained monofilament is high and satisfactory.
- the melt viscosity is not too high, so that the metering with the gear pump is performed smoothly, and the spinnability does not decrease due to poor discharge or the like.
- the monofilament of the artificial hair containing polytrimethylene terephthalate of the present invention preferably has a single yarn fineness of 22 to 333 dtex. Furthermore, the appearance and feel close to that of natural human hair can be obtained by being 40 to 250 dtex and furthermore being 50 to 200 dtex.
- the monofilament of artificial hair containing the polytrimethylene terephthalate of the present invention preferably has a melting point of 225 to 235 ° C, more preferably 228 to 232. This is because the processing characteristics are improved as the temperature range of the melting point is narrower than the spinning temperature.
- the monofilament of the artificial hair containing polytrimethylene terephthalate of the present invention preferably has a glass transition temperature (hereinafter abbreviated as Tg) of 45 to 80 ° C. Suitable. Since Tg corresponds to the molecular density of the amorphous part, the smaller the value is, the smaller the molecular density of the amorphous part is. If Tg does not exceed 80 ° C, the rigidity of the fiber does not increase and the hair can be set. When T g is 45 or more, the texture as hair is not impaired. T g is preferably 45 to 70 ° C, more preferably 55 to 65 ° C, from the viewpoint of good balance as hair.
- Tg is a structural factor of a fiber
- even a polymer having the same molecular structure shows different values depending on spinning conditions such as spinning temperature, spinning speed, draw ratio, and drawing temperature. Things.
- the monofilament cross section of the monofilament of the artificial hair containing the polytrimethylene terephthalate of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include round, triangular, square, pentagonal, and flat yarn.
- the monofilament of artificial hair containing the polytrimethylene terephthalate of the present invention can be produced by a known method. That is, for example, after the polymer extruded from the nozzle is cooled and solidified by water cooling, it is wound several times around the first roll rotating at a constant speed so that the tension before and after the roll is not transmitted at all. It can be manufactured by stretching between a first roll and a second roll placed next to the first roll, and then winding it up with a winder.
- the spinning temperature for melt spinning the polymer in the monofilament is suitably from 240 to 320 ° C, preferably from 245 to 300 ° C, more preferably from 250 to 280 ° C.
- a spinning temperature of 240 ° C or higher stable fluidity is obtained, spinnability is not impaired, and satisfactory strength is exhibited.
- a spinning temperature of 320 ° C or lower thermal decomposition does not become intense, and the obtained yarn does not discolor and shows satisfactory strength.
- the winding speed of the yarn is usually 150 Om / min or less, preferably 50 OmZmin or less, more preferably 400 m / min or less. If the winding speed is 150 Om / min or less, cooling becomes easy.
- the stretching ratio during stretching is 2.0 to 4.0 times, preferably 2.2 to 3.7 times, More preferably, the ratio is 2.5 to 3.5 times.
- the draw ratio is 2.0 times or more, the polymer can be sufficiently oriented by drawing, and the strength of the obtained yarn does not easily become low. If the ratio is 4.0 times or less, yarn breakage is suppressed, and stretching can be performed stably.
- the temperature at the time of stretching is 35 to 100 ° C, preferably 40 to 100 ° C, more preferably 50 to 100 ° C in the stretching zone. If the temperature of the drawing zone is 35 ° C. or higher, the yarn breaks during drawing; it is small and a continuous monofilament can be obtained. On the other hand, when the temperature is not more than 10 ° C, the slippage of the fiber with respect to a heating zone such as a drawing roll does not deteriorate, and the yarn breakage is small. If necessary, heat setting at 120 to 180 ° C may be performed.
- the measurement was carried out using an Ostwald viscometer at 35 ° C. at a polymer concentration of 1.0% using ortho-chlorophenol as a solvent.
- the measurement was performed in a dry nitrogen atmosphere at a heating rate of 20 ° C / min using a thermal analyzer (EXSTAR6000) manufactured by Seiko Instruments.
- a 200-gram weight was hung on a sample length of 100 centimeters for 24 hours, then opened, and the sample length after 1 hour was measured.
- Example 3 was spun at 80 ° C. Monofilaments of fineness of 55, 111, 222 dtex were spun. Table 1 shows the evaluation results of the obtained monofilaments.
- the Tg of the obtained monofilament was 55 ° C.
- the elastic recovery was close to that of natural human hair. Also, in comparison with natural human hair, a texture very similar to natural human hair was obtained. Furthermore, the texture was maintained over time.
- the monofilament containing poly-1, limethylene terephthalate of the present invention when used for artificial hair, has an appearance and texture as compared with known artificial hair composed of known polyamide fibers, polyester fibers, acrylic fibers, and the like. Etc. are significantly improved. Therefore, the artificial hair comprising the monofilament containing the polytrimethylene terephthalate of the present invention is extremely useful.
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Abstract
ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維等よりなる人工毛髪に比較して、外観、質ともに天然ヒト毛髪に近い風合いを有し、経時的にその風合いを維持する人工毛髪に関するものであり、ポリトリメチレンテレフタレートを含むモノフィラメントからなる人工毛髪により、更には、繊度が22～333デシテックス、融点225～235℃、ガラス転移点温度が45～80℃である、ポリトリメチレンテレフタレートを含むモノフィラメントからなる人工毛髪により、物性としての弾性回復率、強度、伸度、風合いが天然ヒト毛髪と類似し、縮れや光沢の発生を抑制することができる。
Description
明 細 書
人工毛髪及ぴその製造方法 技術分野
本発明は、 外観、 質ともに天然ヒト毛髪に近い風合いを有し、 経時的にその風 合いを維持する人工毛髪に関する。 背景技術
従来、 かつらや付け毛等に用いる人工毛髪は、 ポリエステル、 アクリル、 塩化 ビニル、 ナイロン等の合成繊維素材が使用されている。 例えば、 ポリエチレンテ レフ夕レートとポリブチレンテレフタレ一トを混合することで風合いを改善する ことが試みられている （特開 2002 - 16 1423号公報）。更には、 例えば、 人工毛髪の風合い、 三つ編み等の手作業時の扱い易さを改良すべく、 ポリエチレ ンテレフタレートを偏平に紡糸し、 人工毛髪用繊維及び繊維束としている （特開 平 09— 1 328 13号公報）。 '
上記のような、 人工毛髪素材を使用したかつらを着用して日常生活をしている と、 毛髪としては不自然な、 合成繊維素材特有の縮れや光沢が発生する。 その結 果、 人工毛髪の代替としての風合い等で表現される自然感が損なわれ、 かつらと しての価値が損なわれる現象が発生する。 発明の開示
本発明者らは、 ポリ トリメチレンテレフタレートをモノフィラメントに使用す ることで、 上述の課題を克服した。
すなわち、 本発明の課題は、
(1) ポリ卜リメチレンテレフ夕レートを含むモノフィラメントからなる人工毛
( 2 ) モノフィラメントの繊度が 2 2〜3 3 3デシテックス、 融点 2 2 5〜2 3 5 °C, ガラス転移点温度が 4 5〜8 0 である （1 ) 記載の人工毛髪、 あるいは、
( 3 ) ポリ トリメチレンテレフタレートを含むポリマーから人工毛髪のモノフィ ラメントを製造するに際し、 ポリ トリメチレンテレフタレートを含むポリマーを 溶融紡糸する紡糸温度が 2 4 0〜3 2 O tであることを特徴とする人工毛髪の製 造方法、
( 4 ) モノフィラメント延伸時の延伸倍率が 2 . 0〜4 . 0倍であることを特徴 とする （3 ) 記載の人工毛髪の製造方法、
( 5 ) モノフィラメント延伸の際の温度が、 延伸ゾーンでは 3 5〜 1 0 0 °Cであ ることを特徴とする請求項 4記載の人工毛髪の製造方法
により達成される。
本発明の人工毛髪は、 物性としての弾性回復率、 強度、 伸度、 風合いが天然ヒ ト毛髪と類似しており、 また、 弾性回復率が高いことにより、 縮れや折りシヮに よる光沢の発生を抑制することができるのである。 発明を実施するための最良の形態 '
本発明に含まれるポリ トリメチレンテレフ夕レートは、 ポリ トリメチレンテレ フタレート単独であっても、 以下に示すポリ トリメチレンテレフタレートの共重 合物であってもよい。 すなわち、 ポリ トリメチレンテレフタレートとの共重合物 質は、 本発明の効果を損なわない範囲で、 イソフタル酸、 コハク酸、 アジピン酸、 2 , 6—ナフタレンジカルボン酸等の酸成分や、 1， 4一ブタンジオール、 1 , 6— キサンジオール、 シクロへキサンジメタノール等のダリコール成分、 ε— 力プロラクトン、 4ーヒドロキシ安息香酸、 ポリオキシエチレングリコール、 ポ リテトラメチレングリコール等が共重合されていてもよく、 その量が 1 0 w t % 未満共重合されていてもよい。
また、 必要に応じて、 各種の添加剤、 例えば、 艷消し剤、 熱安定剤、 消泡剤、 整色剤、 難燃剤、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤、 赤外線吸収剤、 結晶核剤、 蛍光増
白剤などを共重合、 または混合してもよい。
本発明のポリ トリメチレンテレフタレートを含む人工毛髪のモノフィラメント を構成するポリマーは、 公知の方法を用いて重合することができる。 例えば、 テ レフタル酸またはテレフタル酸の低級アルコールエステルと過剰の 1 , 3—プロ パンジオールをテトラブチルチタネ一ト等の触媒存在下、エステル交換反応させ、 次いで、 得られた反応物にテトラブチルチタネート等の触媒を加えて、 0. 5 t o r r以下の真空下、 240〜280°Cで重縮合反応を行うことにより、 当該ポ リマーを得ることができる。 更に、 得られたポリマーより常法の紡糸方法でモノ フィラメントを製造することができる。
本発明のポリ トリメチレンテレフ夕レートを含む人工毛髪のモノフィラメント を構成するポリマーの分子量は、 実施例に記載された方法で測定された極限粘度 によって規定できる。 極限粘度 [ 7] ] は、 通常 0. 4〜2. 0、 好ましくは 0. 5〜 1. 5、 更に好ましくは 0. 6〜1. 2である。 極限粘度が 0. 4以上の場 合は、 ポリマーの溶融粘度が高いため、 紡糸性が安定となる。 また得られるモノ フィラメントの強度も高く満足できるものとなる。 逆に極限占度が 2. 0以下の 場合は、溶融粘 が高すぎないために、 ギアポンプでの計量がスムーズに行われ、 吐出不良等で紡糸性は低下することがない。
本発明のポリ トリメチレンテレフタレートを含む人工毛髪のモノフィラメント は、 単糸繊度が 22〜 333デシテックス （d t e x) であることが好ましい。 更には 40〜 250 d t e xであること、 更には 50〜200 d t e xであるこ とが、 天然ヒト毛髪に近い外観、 感触を得ることができる。
本発明のポリ トリメチレンテレフ夕レートを含む人工毛髪のモノフィラメント は、 融点が 225〜235°C、 より好ましくは 228〜 232 であることが好 適である。 紡糸温度に対して、 融点の温度領域が狭いほど、 加工特性が向上する ためである。
本発明のポリ トリメチレンテレフタレートを含む人工毛髪のモノフィラメント は、 ガラス転移点温度 （以下、 Tgと略記する） が 45〜80°Cであることが好
適である。 Tgは非晶部分の分子密度に対応するので、 この値が小さくなるほど 非晶部分の分子密度が小さくなるために分子が動きやすくなる。 Tgが 80°Cを 越えないと、繊維の剛性が高くならず毛髪としてのセットができる。 T gが 45 以上であると毛髪としての風合いが損なわれない。 毛髪としてのバランスがよい という観点から、 T gは、好ましくは 45〜 70°C、更に好ましくは 55〜65°C である。
このように Tgは繊維の構造因子であるために、 同じ分子構造を持つポリマー であっても、 紡糸温度、 紡糸速度、 延伸倍率、 延伸の際の温度等の紡糸条件によ つて異なる値を示すものである。
本発明のポリトリメチレンテレフ夕レートを含む人工毛髪のモノフィラメント の単糸断面は特に制限はなく、 丸、 三角、 四角、 五角、 あるいは、 扁平糸等が挙 げられる。
本発明のポリトリメチレンテレフ夕レートを含む人工毛髪のモノフィラメント は、 公知の方法で製造することができる。 すなわち、 例えば、 ノズルから押し出 されたポリマーが水冷によって冷却固化した後、 一定の速度で回転している第一 ロールに数回以上巻き付けられることにより、 ロール前後での張力が全く伝わら ないようにし、 第一ロールと第一ロールの次に設置してある第二ロールとの間で 延伸を行い、 その後ワインダ一で巻き取る方法で製造できる。
モノフィラメントにおいてポリマーを溶融紡糸する際の紡糸温度は 240〜3 20°C, 好ましくは 245〜 300 °C、 更に好ましくは 250〜 280 °Cが適当 である。 紡糸温度が 240°C以上では、 安定した流動性が得られ、 紡糸性が損な われず、 また満足し得る強度を示す。 紡糸温度が 320°C以下では、 熱分解が激 しくならず、 得られた糸は着色することなく、 また満足し得る強度を示す。 糸の巻き取り速度については、 通常 1 50 Om/m i n以下、 好ましくは 50 OmZm i n以下、 更に好ましくは 400 m/m i n以下で巻き取る。 巻取速度 が 1 50 Om/m i n以下であると、 冷却が容易となる。
また、 延伸時の延伸倍率は 2. 0〜4. 0倍、 好ましくは 2. 2〜3. 7倍、
更に好ましくは、 2. 5〜3. 5倍がよい。 延伸倍率が 2. 0倍以上では、 延伸 により十分にポリマ一を配向させることができ、 得られた糸の強度は低いものと なりにくい。 また 4. 0倍以下では糸切れが抑えられ、 安定して延伸を行うこと ができる。
延伸の際の温度は、延伸ゾ一ンでは 35〜 1 00°C、好ましくは 40〜 100°C， 更に好ましくは 50〜1 00°Cがよい。 延伸ゾーンの温度が 35 °C以上では延伸 の際に糸切れ;^少なく、 連続してモノフィラメントを得ることができる。 また 1 0 o°c以下であると延伸ロールなどの加熱ゾーン対する繊維の滑り性が悪化する ことなく、 糸切れが少ない。 また必要に応じて、 120〜 180°Cの熱セットを 行ってもよい。
また、 上記のような紡糸条件により、 本発明において好適な範囲のガラス転移 点温度を有するモノフィラメントが得られる。 実施例
以下、 実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、 言うまでもなく実施 例のみに本発明は限定されるものでない。 尚、 実施例中の主な測定値は以下の方 法で測定した。
(1) 極限粘度
オルト—クロロフエノ一ルを溶媒として、 ポリマー濃度 1. 0%、 35°Cにて ォストワルドの粘度計による測定法で測定した。
(2) ガラス転移点
セィコ f ンスツルメンッ製熱分析装置 （EXSTAR6000) を用い、 乾燥窒素中、 昇温速度 20°C/分にて測定した。
(3) 弾性回復率
試料長 1 00センチメートルに 200グラムの重りを 24時間吊るしたのちに 開放して、 1時間後の試料長を測定した。
この方法による天然ヒト毛髪の弾性回復率は、 85%であった。
(4) 風合いの比較
目視で人工毛髪と天然ヒト毛髪との風合いを比較した。
◎：非常に天然ヒト毛髪に近い風合い
〇：天然ヒ卜毛髪に近い風合い
△：天然ヒト毛髪でないことがわかる
X ： 明らかに天然ヒト毛髪でないことがわかる
(実施例 1〜 3 )
ポリ トリメチレンテレフ夕レート （極限粘度 0. 85) を使用して紡糸温度 2 70°Cで溶融押し出しを行い、 延伸倍率を 2. 5倍、 延伸ゾーンの温度を実施例 1 , 2は 70°C、 実施例 3は 80°Cで紡糸した。 繊度、 55、 1 1 1、 222 d t e xのモノフィラメントを紡糸した。 それら得られたモノフィラメントについ て、 評価した結果を第 1表に示す。 得られたモノフィラメントの Tgは 55°Cで あった。 弾性回復率は、 天然ヒト毛髪に近い結果を得た。 また、 天然ヒト毛髪と の比較においては、 非常に天然ヒト毛髪に近い風合いを得た。 更に、 経時的にそ の風合いを維持するものであった。
(実施例 4〜6)
ポリ トリメチレンテレフタレートを使用して紡糸温度 270°Cで溶融押し出し を行い、 延伸倍率を 3. 5倍、 延伸ゾーンの温度を実施例 4， 5は 80°C、 実施 例 6は 100でで紡糸した。 繊度、 55、 1 1 1、 222 d t e xのモノフイラ メントを紡糸した。 それら得られたモノフィラメントについて、 評価した結果を 第 1表に示す。 得られたモノフィラメントの Tgは 65°Cであった。 弾性回復率 は、 天然ヒト毛髪に近い結果を得た。 また、 天然ヒト毛髪との比較においては、 非常に天然ヒト毛髪に近い風合いを得た。 更に、 経時的にその風合いを維持する ものであった。
第 1表
(比較例:！〜 8)
ポリエチレンテレフタレ一卜 (PET), ナイロン (Ny)、 アクリル (AN), 塩化ビニル （PVC) を紡糸し、 同様に評価した。 その結果を第 2表に示す。 比較例では、 何れにおいても、 弾性回復率が低く、 また、 天然ヒト毛髪に近い 風合いを得ることができなかった。
第 2
本発明のポリ 1、リメチレンテレフタレ一トを含むモノフィラメントは、 人工毛 髪に用いた場合、 公知のポリアミ ド繊維、 ポリエステル繊維、 アクリル繊維等か らなる人工毛髪に比較して、 外観、 質等を著しく向上したものとなる。 従って、 本発明のポリ トリメチレンテレフタレートを含むモノフィラメントからなる人工 毛髪は極めて有用である。
Claims
1.ポリ トリメチレンテレフタレートを含むモノフィラメントからなる人工毛髪。
2.モノフィラメントの繊度が 22〜 333デシテックス、融点 225〜 23 5 °C、 ガラス転移点温度が 45〜80°Cである請求の範囲第 1項記載の人工毛髪。
3. ポリトリメチレンテレフタレートを含むポリマーから人工毛髮のモノフィラ メントを製造するに際し、 ポリ トリメチレンテレフタレ一トを含むポリマーを溶 融紡糸する紡糸温度が 240〜320°Cであることを特徴とする人工毛髪の製造 方法。
4. モノフィラメント延伸時の延伸倍率が 2. 0〜4. 0倍であることを特徴と する請求の範囲第 3項記載の人工毛髪の製造方法。
5. モノフィラメント延伸の際の温度が、 延伸ゾ一ンでは 35〜 100°Cである ことを特徴とする請求の範囲第 4項記載の人工毛髪の製造方法。
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