(57)【要約】  【課題】櫛通し性および耐久性に優れた人工毛髪用モノフィラメントの提供。  【解決手段】芯部がポリアミド系樹脂層からなり、鞘部にフッ素樹脂層を有する芯鞘複合構造のモノフィラメントであって、前記芯部と鞘部の断面積の比が６０：４０〜９０：１０の範囲であることを特徴とする人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメント。鞘部のフッ素樹脂層による低摩擦化効果により櫛通り性を大幅に改善、さらには、屈曲耐久性に優れた性能を持つ人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントが得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部がポリアミド系樹脂層からなり、鞘部にフッ素樹脂層を有する芯鞘複合構造のモノフィラメントであって、前記芯部と鞘部の断面積の比が６０：４０〜９０：１０の範囲であることを特徴とする人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメント。
【請求項２】
前記フッ素樹脂層を形成するフッ素樹脂が、反応性基を有する変性エチレンテトラフルオロエチレン共重合樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメント。
【請求項３】
ＪＩＳ  Ｐ−８１１５に準じて測定した屈曲疲労試験において、切断するまでの往復折り曲げ回数が５０００回以上であることを特徴とする請求項１または２項に記載の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメント。
【請求項４】
請求項１〜３項のいずれか１項に記載の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントを少なくとも一部に使用したことを特徴とする人工毛髪。
【請求項５】
請求項１〜３項いずれか１項に記載の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントを複数本引き揃え、メッシュ基布に固定して使用されることを特徴とする人工毛髪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞘部のフッ素樹脂層により優れた滑りの良さが発現し、櫛通りが良くさらには、屈曲耐久性に優れた性能を持つ人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人工毛髪が使われる形態としては、頭部全体に装着するかつら、部分的にアクセントをつけるつけ毛などが挙げられる。毛材の素材は代表的なものとして、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などがある。薄毛をカバーする目的で頭部に部分的に使用する場合は、人毛に近似した品位が求められ、自毛との違和感が出難いポリエステル、ポリアミド樹脂製人工毛髪が好まれて使われている。
【０００３】
一方、欧米人に多い金髪や銀髪、さらにはファッション性を重視した赤色、青色、蛍光色など派手な色相を好む購買層向けには、発色性に優れるアクリル樹脂、塩化ビニル樹脂製品が多用されている。
【０００４】
かつらを製作する場合、品質面で最も優れるのは人毛を１００％使用した製品である。しかし、人毛の主な産地である中国は、生活環境の変化により髪の毛を長く伸ばす人が減少し、人毛の価格は年々高騰してきている。これにより、かつらの製作はコストダウンを目的に、人毛と比較的安価な人工毛髪を混ぜて使用せざるを得なくなってきている。
【０００５】
人毛１００％品と遜色ない良い製品を製作するためには、人毛と混ぜても違和感の無い、より人毛に近い特性を持つ人工毛髪が好ましい。さらには、人工毛髪の混合率を高めることで高価な人毛の使用量を減らすことが出来、コストダウンも可能になる。
【０００６】
ポリアミド樹脂製人工毛髪は、柔軟で良い風合いを実現することができるが、人毛と比較して屈曲耐久性に劣り、さらにはポリアミド６の場合は吸湿による寸法変化が大きく非常に取り扱い難い樹脂である。
【０００７】
このような欠点をカバーするために、例えば、芯鞘複合構造として鞘層に耐熱性に優れる半芳香族ポリアミド樹脂を使用した人工毛髪（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、この人工毛髪ではポリアミド樹脂の弱点である耐熱性は改善できたものの、芯鞘層の吸湿特性の差により使用環境の変化によって鞘層の剥離やカール発生が懸念される。
【０００８】
また、鞘層に芯層より柔軟なポリアミド樹脂を採用した柔軟化重視の人工毛髪（例えば、特許文献２参照）が提案されているが、この人工毛髪では人毛に近い風合いを得ることができるものの、櫛がけや洗髪時に繰り返しかかる摩擦や折り曲げに対する耐久性が不足しており、使用可能期間が短い人工毛髪となるため好ましくない。
【０００９】
一方、耐熱性に優れるポリエステル樹脂製人工毛髪も多数提案されているが、剛直な樹脂特性に起因するカールセット性の悪さや、保湿特性がほとんど無いため静電気が発生しやすく、絡んだり汚れが付着し易いなど欠点が多いばかりか、人工毛髪として使用する場合は多種の機能性を付与する加工工程が必要となり、高機能を求めると非常に高価な製品となってしまう。
【００１０】
ポリアミド樹脂を用いた人工毛髪は、非常に風合いに優れる反面耐久性に課題を抱えており、長期間安定して使用できる製品が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−６９５０５号公報
【特許文献２】特開２００７−２９１５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。
【００１３】
よって、本発明の目的は、これまでに無い櫛通り性の良さと耐久性を両立した人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために本発明によれば、芯部がポリアミド系樹脂層からなり、鞘部にフッ素樹脂層を有する芯鞘複合構造のモノフィラメントであって、芯部と鞘部の断面積の比が６０：４０〜９０：１０の範囲であることを特徴とする人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントが提供される。
【００１５】
なお、発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントにおいては、前記フッ素樹脂層を形成するフッ素樹脂が、反応性基を有する変性エチレンテトラフルオロエチレン共重合樹脂であること、およびＪＩＳ  Ｐ−８１１５に準じて測定した屈曲疲労試験において、切断するまでの往復折り曲げ回数が５０００回以上であることが、いずれも好ましい条件であり、これらの条件を適用した場合にはさらに優れた効果の取得が期待できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば以下に説明するとおり、鞘部のフッ素樹脂により滑り性の良さが発現し、櫛通りが良く、折り曲げ耐久性に優れた、人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体的に説明する。
【００１８】
本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントは、芯鞘複合形態のモノフィラメントの鞘部に配置したフッ素樹脂層により、人工毛髪表面の低摩擦化と芯部のポリアミド系樹脂の保護を実現したため、櫛通り性の良さと屈曲耐久性を高い次元で達成したものである。
【００１９】
本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントにおいては、芯部がポリアミド系樹脂層からなり、鞘部にフッ素樹脂層を有することが必要である。
【００２０】
芯部を構成するポリアミド系樹脂の具体例としては、ポリアミド６（以下、Ｎ６とする）、ポリアミド６６（以下、Ｎ６６とする）、ポリアミド６／１０（以下、Ｎ６１０とする）、ポリアミド６／１２（以下、Ｎ６１２とする）、ポリアミド１１（以下、Ｎ１１とする）、およびポリアミド１２（以下、Ｎ１２とする）などが挙げられ、なかでもＮ６またはＮ６１０が好ましく使用される。
【００２１】
前記フッ素樹脂の具体例としては、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡとする）、テトラフルオロエチレン共重合体（以下、
ＥＴＦＥとする）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰとする）などが挙げられ、これらの中でも反応性基を有する変性エチレンテトラフルオロエチレン共重合樹脂、変性ＥＴＦＥもしくは変性ＥＦＥＰが好ましい。さらには、前記反応基を有する変性エチレンテトラフルオロエチレン共重合樹脂が、エチレンパーフルオロエチレンプロペン共重合樹脂（以下、ＥＦＥＰと記載する）であることが最も好ましい。
【００２２】
本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントを構成する芯鞘複合モノフィラメントの芯部と鞘部の断面積比率は、６０：４０〜９０：１０であることが必要であり、好ましくは７０：３０〜８０：２０の範囲にある。
【００２３】
ここで、芯部と鞘部の断面積比率が上記の範囲内から外れる場合、例えば鞘部の断面積比率が低くなると、ＥＦＥＰ樹脂層が薄くなりすぎるため屈曲耐久性が低下してモノフィラメントが切断しやすくなる。また鞘部に亀裂が入りやすくなりＥＦＥＰ樹脂の持つ低摩擦効果による滑りの良さも発現しなくなる。
【００２４】
逆に、鞘部のＥＦＥＰ樹脂層の断面積比率が高くなると、ポリアミド系樹脂の持つ柔軟性、保湿性などの特徴が失われるため、絡まりやすくなり櫛通り性が悪化し好ましくない。さらには比重の高いＥＦＥＰ樹脂層が多いとモノフィラメントの重量が重くなり、カツラの装着感が悪くなる。
【００２５】
さらに、本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントは、ＪＩＳ  Ｐ−８１１５に準じて測定した屈曲疲労試験において、切断するまでの往復折り曲げ回数が５０００回以上であることが好ましい。
【００２６】
切断するまでの折り曲げ回数が上記範囲未満であると、洗髪や就寝時の寝返りなどにおける繰り返しの折り曲げに対する耐久性が不足し、製品寿命が短くなり好ましくない。
【００２７】
また、本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントは、使用用途から３０色程度のバリエーションで着色されていることが前提となるが、着色の方法は複数提案できる。鞘部の透明度が極めて高いことから、芯部のポリアミド系樹脂のみを着色しても発色具合は良好であり、鞘部のＥＦＥＰ樹脂層の光学的特性により強い光沢感を得ることができ、アクリル系樹脂に近似した派手な発色の人工毛髪を得ることができる。着色方法はベースとなるポリアミド系樹脂を着色したカラーペレットを目標の色濃度に合わせて配合して着色する。
【００２８】
次に、鞘部のＥＦＥＰ樹脂層のみの着色した場合は、芯部のポリアミド系樹脂を光が通過することにより立体感のある人工毛髪が得られる。着色方法は上記で説明したカラーペレットを使用する方法と染色加工する方法が適用できる。
【００２９】
さらには、芯部と鞘部をともに着色した場合は、従来のポリアミド系樹脂製人工毛髪と同様の色相を持つ製品が実現できる。着色方法は鞘部のＥＦＥＰ層のみを染色加工する方法も選択できるが、製造工程の簡略化から芯部と鞘部をともにカラーペレットを使用して着色した方が好適である。
【００３０】
本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントは、１本の単糸からなる連続糸であり、丸、三角、四角、多角形などの如何なる断面形状のものであってもよい。また、断面の直径は特に制限されないが、人工毛髪用途としては丸断面形状であれば０．０４０ｍｍから０．１００ｍｍの範囲が適している。
【００３１】
なお、本発明の目的を阻害しない範囲であれば、上記のフッ素樹脂およびポリアミド系樹脂には、耐熱剤、難燃剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの各種添加剤を任意に含有することができる。
【００３２】
次に、本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントの製造方法について詳細を説明する。
【００３３】
まず、本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントは、ポリアミド系樹脂およびフッ素樹脂に着色方法に応じたそれぞれの樹脂を着色したカラーペレットを所定量混合した後、公知の複合用溶融紡糸機に供給し溶融紡糸機内で溶融混練した後、紡糸口金孔から芯鞘複合形態とした樹脂を押し出す。
【００３４】
次に、押し出された溶融物は、引き続き冷却媒体中に導かれて冷却固化される。なお、冷却媒体としては、例えば水やポリエチレングリコールなど挙げることができるが、モノフィラメントの表面から容易に除去でき、化学的、物理的に本質的な変化を与えないものであれば特に限定しない。
【００３５】
そして、冷却固化された未延伸糸は、モノフィラメントとして必要な強度を得るために、加熱１段延伸または多段延伸および熱セットされる。この際に使用される熱媒体についても、空気、温水、蒸気、ポリエチレングリコール、グリセリンおよびシリコーンオイルなどが挙げられるが、モノフィラメントの表面から容易に除去でき、化学的、物理的に本質的な変化を与えないものであれば特に限定しない。
【００３６】
かくして得られた人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントは、必要に応じて仕上げ油剤を付着して巻き取る。
【００３７】
以上説明したように、本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントは、ポリアミド系樹脂との接着性に優れたＥＦＥＰ樹脂を鞘層に配置することで強固な低摩擦保護層を形成でき、フッ素樹脂の持つ自己潤滑性による滑り特性で非常に櫛通りが良く絡みにくく、さらにはナイロン樹脂の弱点であった屈曲耐久性を大幅に改善し、洗髪、就寝時の折り曲がりに対して極めて高い耐久性を実現したものである。また、芯部と鞘部との着色方法を選択することにより、光沢感や立体感の異なるバリエーションの広い人工毛髪を得ることができる。
【００３８】
したがって、本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントは、人工毛髪はもとより、人形用毛髪にも好適に使用することが可能な付加価値の高い人工毛髪用モノフィラメントである。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントについて、実施例を挙げて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４０】
また、実施例における人工毛髪用モノフィラメントの評価は以下の方法で行った。
【００４１】
[櫛通り性]
巾４ｃｍ、長さ８ｃｍの範囲に１２６本のプラスチック製の櫛が配置された、市販のヘアーブラシを用いて、長さ５０ｃｍ、束直径２ｃｍの人工毛髪束を３０回連続でブラッシングを行い、静電気の発生や人工毛髪の絡み具合などを総合的に判断した。判定基準は以下の通り。
【００４２】
○：人工毛髪が絡むことなく、傷や変形などのダメージが無い、
△：静電気の発生により絡まり、人工毛髪にダメージが認められる、
×：絡まりや変形により櫛通し評価が中断した。
【００４３】
[耐屈曲疲労試験]
ＪＩＳ  Ｐ−８１１５に準じて測定した。具体的には、屈曲疲労試験機（東洋精機製  ＭＩＴ屈曲疲労試験機）を使用し、荷重０．２５ｇ／ｄ、振れ回数１７５回／分、振れ角度約２７０度（左右に各約１３５度）の条件で、得られた人工毛髪用モノフィラメントが切断した繰り返し折り曲げ回数を計測した。 
【００４４】
[界面剥離評価]
上記、耐屈曲疲労試験において切断したサンプル断面を、株式会社キーエンス社製、デジタルマイクロスコープ（ＶＨＸ−５００Ｆ）を用いて１００倍に拡大して観察することにより、以下の基準で判定した。
【００４５】
○：芯部と鞘部の剥離は認められない、
×：芯部と鞘部が剥離し、接着していない。
【００４６】
[実施例１]
芯部構成樹脂としてポリアミド樹脂Ｎ６（東レ（株）製Ｍ１０２１）とＭ１０２１Ｔを黒色に着色したマスターバッチチップを５ｗｔ％混合した樹脂製チップを、鞘部構成樹脂としてＥＦＥＰ（ダイキン工業（株）製  ＲＰ−５０００）を用い、これらを複合溶融紡糸機に供給し、芯部が鞘部内に内在したノズルから、芯部断面積比率８０％、鞘部断面積比率２０％にて溶融押出し、直ちに２０℃の水中で冷却し、続いて６０℃の温水、さらに１２０℃の乾熱下で４．０倍に延伸した後、１８０熱風雰囲気中で弛緩熱処理を行った。このようにして得られた直径０．０８ｍｍの円形芯鞘複合モノフィラメントを束状に巻き取った。
【００４７】
[実施例２]
実施例１において、芯部ポリアミド樹脂を着色せずに、鞘部構成樹脂ＥＦＥＰを黒色に着色したマスターバッチを５ｗｔ％混合した組成に変更した以外は、実施例１に準じて人工毛髪用複合モノフィラメントを作製した。評価結果を表１に示す。
【００４８】
[実施例３]
芯部鞘部ともに実施例１、実施例２に示す着色方法で黒色に着色した以外は、実施例１に準じて人工毛髪用複合モノフィラメントを作製した。評価結果を表１に示す。
【００４９】
[実施例４]
実施例１において、芯部断面積比率９０％、鞘部断面積比率１０％に変更した以外は、実施例１に準じて人工毛髪用複合モノフィラメントを作製した。得られた人工毛髪用モノフィラメントの評価結果を表１に示す。
【００５０】
[実施例５]
実施例１において、芯部断面積比率６０％、鞘部断面積比率４０％に変更した以外は、実施例１に準じて人工毛髪用複合モノフィラメントを作製した。得られた人工毛髪用複合モノフィラメントの評価結果を表１に示す。
【００５１】
[比較例１]
実施例１において、芯部断面積比率９７％、鞘部断面積比率３％に変更した以外は、実施例１に準じて人工毛髪用複合モノフィラメントを作製した。得られた人工毛髪用複合モノフィラメントの評価結果を表１に示す。
【００５２】
[比較例２]
実施例１において、芯部断面積比率２０％、鞘部断面積比率８０％に変更した以外は、実施例１に準じて人工毛髪用複合モノフィラメントを作製した。得られた人工毛髪用複合モノフィラメントの評価結果を表１に示す。
【００５３】
[比較例３]
実施例１において、芯部構成樹脂Ｎ６のみで０．０８ｍｍの黒色モノフィラメントを製造した。得られたモノフィラメントの評価結果を表１に示す。
【００５４】
[比較例４]
比較例３の芯部構成樹脂を、ＥＦＥＰに変更した以外は、比較例４と同様の方法で０．０８ｍｍの黒色モノフィラメントを製造した。得られたモノフィラメントの評価結果を表１に示す。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
表１の結果から明らかなように、本発明の人工毛髪用モノフィラメントは、鞘部のフッ素樹脂層により優れた滑りの良さが発現し、櫛通りが良くさらには、屈曲耐久性に優れた性能を持つ人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントで実用性の高いものである。
【００５７】
一方、本発明の条件を満たさない人工毛髪用モノフィラメントは、上記効果を十分に発揮せず、例えば、鞘部のＥＴＦＥ樹脂の断面積比が低い人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメント（比較例１）は鞘部の厚みが十分ではなく、強度不足のため繰り返しの櫛がけを行うと鞘部に亀裂が入り耐久性に優れない。逆に鞘部が厚すぎる場合（比較例２）はポリアミド系樹脂の持つ柔軟性、保湿性などの特徴が失われるため、絡まりやすくなり櫛通り性が悪化し、好ましくない。比較例２は櫛通り評価を中断せざるを得なかった。
【００５８】
本発明で指定している芯部と鞘部の断面積の比、６０：４０〜９０：１０の範囲はポリアミド系樹脂と接着性の良い反応性基を有する変性エチレンテトラフルオロエチレン共重合樹脂が芯鞘複合モノフィラメントとして製造された場合に最も優れた特性を示す範囲であり、人工毛髪として使用される際の櫛通し性、折り曲げに対する耐久性などに対して、製造時の形態や性能を長期間維持することができる。自己潤滑性が高く滑りの良い他のフッ素樹脂でも接着性の良い官能基を有しない、例えばポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂のみでモノフィラメントを製造した場合（比較例３、比較例４）は、人工毛髪として優れた特性が発現せず好ましくない。
【００５９】
本発明の特徴は、ポリアミド系樹脂とフッ素系樹脂の持つ優れた特性を活かして屈曲耐久性などの弱点を克服したこれまでにない人工毛髪用複合モノフィラメントにある。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、芯鞘複合形態を効果的に利用した人工毛髪を得ることができる。詳しくは、鞘部のフッ素樹脂層により優れた滑りの良さが発現し、櫛通りが良くさらには、屈曲耐久性に優れた性能を持つ人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントを得ることができる。さらに、フッ素樹脂として、反応性基を有する変性エチレンテトラフルオロエチレン共重合樹脂を採用することにより、モノフィラメント表面が自己潤滑性のある滑りの良い状態となるばかりか、芯部のポリアミド系樹脂との強力な接着力を持つ芯鞘構造となり、ポリアミド系樹脂の弱点である屈曲耐久性を長期間カバーする優れた性能を持つ、これまでにない人工毛髪用芯鞘複合モノフィラメントを得ることができ、その産業上の利用可能性は極めて高い。