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人造毛发用纤维及假发

文献发布时间:2024-01-17 01:24:51



技术领域

本发明涉及假发、增发用毛发或代用毛发中使用的人造毛发用纤维,特别涉及包含聚酰胺的人造毛发用纤维。

背景技术

包含聚酰胺的人造毛发用纤维与聚酯等的合成纤维相比富于柔软性、柔韧,具有更接近天然毛发的质地及手感。然而另一方面,难以表现出由角质层的凹凸所表现的天然毛发特有的光亮感。另外,人造毛发用纤维一般保湿性低,在整理发时产生静电,难以梳理发型。

专利文献1中,记载有一种人造毛发用纤维,是由作为基质的第1热塑性树脂和与该第1热塑性树脂为非相容性并且熔点不同的第2热塑性树脂形成、在表面具有凹凸形状的纤维,该纤维的凸部由上述第1热塑性树脂形成。专利文献1的人造毛发用纤维能够不损害基质所具有的强度等物性值、并且在保持天然毛发的光亮感的同时抑制光泽。

专利文献2中记载有一种人造毛发用纤维材料,其在聚酰胺中混合包含聚亚烷基醚磷酸酯化合物的添加物,制成细丝后,使上述添加物溶出而得。由于上述添加物具有保水性及防静电性,因此专利文献2的人造毛发用纤维材料显示出保水性及防静电性。然而另一方面,因上述添加物的溶出,添加物原来所占有的痕迹形成凹部或海绵状的空洞,在纤维材料的表面形成小空隙。

专利文献3中记载有一种人造毛发用聚酰胺纤维,其由含有卤化亚铜和碱金属的卤化物或碱土金属的卤化物作为耐热剂的尼龙46聚合物组合物形成。在该人造毛发用聚酰胺纤维中,可以添加导电性炭黑等导电性物质,由此可以在作为人造毛发使用时防止静电的带电所致的形态保持性的变差、灰尘等的附着所致的污垢。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:WO2010/134561

专利文献2:日本特公昭47-37649号公报

专利文献3:日本特开平1-282309号公报

发明内容

发明所要解决的课题

人造毛发优选在制造阶段预先形成给定的卷曲。通过如此操作,在人造毛发的使用者梳理发型时,能够长时间保持梳理后的发型。另外,人造毛发优选不带有静电。该情况下,使用者可以容易地进行使用梳子等形成所期望的发型的操作(以下有时称作“造型”。)。

例如,对于专利文献1中记载的包含聚酰胺的人造毛发用纤维,防静电性以及基于加热处理的赋形性(以下有时称作“热定型性”。)不够充分,仍然存在难以进行制造阶段中的卷曲的形成及使用时的造型的问题。

在使用专利文献2的添加物的情况下,在纤维材料的表面形成通常在天然毛发中不存在的小空隙,难以表现出天然毛发特有的光亮感。另外,由于专利文献2的添加物从纤维材料的内部向表面转移,因此在每次进行洗发及擦拭时发生脱落,所以防静电性的持续性不充分。

专利文献3的导电性物质不与聚酰胺相容,对柔软性及强度等人造毛发用纤维的物性造成的影响大,在使用它的情况下,天然毛发的质地的再现变得困难。

本发明是解决上述问题的发明,其目的在于,提供一种包含聚酰胺的人造毛发用纤维,其具有与天然毛发同样的光泽受到抑制的光亮感,持续的防静电性优异,热定型性也优异。

用于解决课题的手段

本发明提供一种人造毛发用纤维,其包含热塑性聚酰胺和具有与该热塑性聚酰胺的相容性的高分子型防静电剂,该高分子型防静电剂具有该热塑性聚酰胺的熔点以下的熔点。

在某一个方式中,上述高分子型防静电剂具有160~250℃的熔点。

在某一个方式中,上述高分子型防静电剂具有10~40g/10分钟的215℃时的熔体流动速率。

在某一个方式中,上述高分子型防静电剂具有10

在某一个方式中,上述高分子型防静电剂包含聚醚酯酰胺嵌段共聚物。

在某一个方式中,上述聚醚酯酰胺嵌段共聚物为在两个末端具有羧基的聚酰胺与含有芳香环的聚醚二醇的缩合物。

在某一个方式中,以0.5~10重量%的量包含上述高分子型防静电剂。

在某一个方式中,上述人造毛发用纤维还包含与热塑性聚酰胺为非相容性并且具有更高的熔点的热塑性聚酯。

在某一个方式中,上述人造毛发用纤维具有75/25~85/15的热塑性聚酰胺与热塑性聚酯的重量比。

在某一个方式中,上述人造毛发用纤维具有形成于表面的凹凸形状,该凹凸形状的凸部包含热塑性聚酯的粒子。

在某一个方式中,上述人造毛发用纤维具有包含热塑性聚酰胺而成的基质和包含热塑性聚酯而成的区域结构(日文:ドメイン)。

在某一个方式中,上述热塑性聚酰胺为选自直链饱和脂肪族聚酰胺、六亚甲基二胺与对苯二甲酸的交替共聚物及间苯二甲胺与己二酸的交替共聚物中的至少一种热塑性树脂。

在某一个方式中,上述热塑性聚酯为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种热塑性树脂。

另外,本发明提供一种具有假发用基底和植设于该假发用基底的上述任一人造毛发用纤维的假发。

发明效果

本发明的包含聚酰胺的人造毛发用纤维具有与天然毛发同样的光泽受到抑制的光亮感,防静电性优异,热定型性也优异。因此,本发明的人造毛发用纤维能够在制造阶段恰当地赋予卷曲,在使用时能够容易地进行造型,可以长时间保持造型后的发型。

附图说明

图1是本发明中所用的合成纤维的制造中使用的使用了一般的单轴螺杆挤出机的纺丝装置的示意图。

图2是本发明中所用的合成纤维的制造中使用的使用了一般的双轴螺杆挤出机的纺丝装置的示意图。

图3是图1及图2的喷丝头部的示意图。

图4是表示从本发明中所用的合成纤维的纺丝到纤维的卷绕的工序的概略的图。

图5是表示实施例16的人造毛发用纤维的表面的800倍放大像。

图6是表示实施例16的人造毛发用纤维的剖面的1000倍放大像。

具体实施方式

<人造毛发用纤维>

本发明的人造毛发用纤维包含热塑性聚酰胺、和与该热塑性聚酰胺具有相容性的高分子型防静电剂。热塑性聚酰胺是构成人造毛发纤维的外形的构件、即母材。由此,人造毛发用纤维成为具有接近天然毛发的质地及手感、且防静电性及热定型性优异的纤维。

(热塑性聚酰胺)

本发明的人造毛发用纤维中含有的热塑性聚酰胺可以是作为人造毛发用纤维的原料一直以来使用的热塑性聚酰胺。热塑性聚酰胺例如可以举出尼龙6、尼龙66、尼龙610等直链饱和脂肪族聚酰胺、或包含六亚甲基二胺与对苯二甲酸的交替共聚物的例如尼龙6T、将己二酸与间苯二甲胺进行酰胺键合而得的高分子的例如尼龙MXD6等半芳香族聚酰胺。

热塑性聚酰胺优选具有170~270℃的熔点。若热塑性聚酰胺的熔点小于170℃,则作为人造毛发的耐热性不充分,若大于270℃,则混入溶解残留物而成为不良的原因。热塑性聚酰胺的熔点更优选为200~250℃,进一步优选为215~240℃。

热塑性聚酰胺优选具有10~80g/10分钟的240℃、21.18N时的熔体流动速率。若热塑性聚酰胺的上述熔体流动速率小于10g/10分钟,则因混炼不足而造成显色的不均,若大于80g/10分钟,则成为牵伸共振(draw resonance)所致的成型不良的原因。热塑性聚酰胺的上述熔体流动速率更优选为15~60g/10分钟,进一步优选为20~40g/10分钟。

(高分子型防静电剂)

本发明的人造毛发用纤维中含有的高分子型防静电剂可以是作为合成树脂材料的防静电剂一直以来使用的防静电剂。高分子型防静电剂的湿度依赖性小,不易从纤维材料的内部向表面转移。即,通过将高分子型防静电剂添加到纤维材料中并使之相容化,而在纤维材料内部形成导电电路,赋予防静电性。其结果是,所得的人造毛发用纤维成为外观及手感良好、防静电效果持续地优异的纤维。

从实现上述效果的观点出发,高分子型防静电剂优选具有聚醚结构。另外,高分子型防静电剂更优选具有聚环氧乙烷结构。

高分子型防静电剂优选具有160~250℃的熔点。若高分子型防静电剂的熔点小于160℃,则所得的人造毛发用纤维的热定型性降低,若大于250℃,则高分子型防静电剂难以在纤维材料中均匀地混合,所得的人造毛发用纤维的防静电效果容易不充分,另外,容易产生外观不良。高分子型防静电剂的熔点优选为180~230℃,更优选为190~210℃。

高分子型防静电剂优选具有与作为母材使用的热塑性聚酰胺的熔点近似的熔点。通过使高分子型防静电剂的熔点与热塑性聚酰胺的熔点近似,人造毛发用纤维的卷曲性能易于提高。对于高分子型防静电剂的熔点,例如与热塑性聚酰胺的熔点的差为30℃以内,优选为15℃以内,更优选为10℃以内。

高分子型防静电剂优选具有作为母材使用的热塑性聚酰胺的熔点以下的熔点。若高分子型防静电剂的熔点大于热塑性聚酰胺的熔点,则有高分子型防静电剂难以在纤维材料中均匀地混合的情况。

在某个实施方式中,高分子型防静电剂优选具有10~40g/10分钟的215℃、21.18N时的熔体流动速率。若高分子型防静电剂的上述熔体流动速率小于10g/10分钟,则高分子型防静电剂难以在纤维材料中均匀地混合,所得的人造毛发用纤维的防静电效果容易不充分,另外,容易产生外观不良,若大于40g/10分钟,则高分子型防静电剂容易从纤维材料的内部向表面转移,有外观、手感或防静电效果的持续性降低的情况。高分子型防静电剂的上述熔体流动速率优选为15~35g/10分钟,更优选为18~32g/10分钟。

在另一实施方式中,高分子型防静电剂优选具有3~35g/10分钟的190℃、21.18N时的熔体流动速率。若高分子型防静电剂的上述熔体流动速率小于3g/10分钟,则高分子型防静电剂难以在纤维材料中均匀地混合,所得的人造毛发用纤维的防静电效果容易不充分,另外,容易产生外观不良,若大于35g/10分钟,则高分子型防静电剂容易从纤维材料的内部向表面转移,有外观、手感或防静电效果的持续性降低的情况。高分子型防静电剂的上述熔体流动速率优选为5~30g/10分钟,更优选为8~17g/10分钟。

高分子型防静电剂优选具有作为母材使用的热塑性聚酰胺的熔体流动速率以上的熔体流动速率。若高分子型防静电剂的熔体流动速率小于热塑性聚酰胺的熔体流动速率,则有高分子型防静电剂难以在纤维材料中均匀地混合的情况。

高分子型防静电剂优选具有10

高分子型防静电剂具有200℃以上的热分解开始温度。若高分子型防静电剂的热分解开始温度小于200℃,则在将纤维材料纺丝的过程中高分子型防静电剂容易分解及劣化。高分子型防静电剂的热分解开始温度优选为230℃以上,更优选为250~300℃。需要说明的是,高分子型防静电剂的热分解开始温度可以使用热重差热分析装置(TG-DTA)在空气中进行测定。

高分子型防静电剂可以使用市售品。作为高分子型防静电剂的市售品,例如可以举出三洋化成公司制“PELESTAT 6200”(商品名)、“PELESTAT 6500”(商品名)、三洋化成公司制“PELESTAT NC6321”(商品名)、三洋化成公司制“PELESTAT NC7530”(商品名)以及三洋化成公司制“PELECTRONAS”(商品名)等。这些市售品包含聚醚酯酰胺嵌段共聚物。

另外,作为能够使用的高分子型防静电剂的市售品的其他例子,可以举出三洋化成公司制“PELECTRON LMP-FS”(商品名)等。该市售品包含聚醚/聚烯烃嵌段共聚物。

优选以0.5~10重量%的量在人造毛发用纤维中含有高分子型防静电剂。若人造毛发用纤维的高分子型防静电剂的含量小于0.5重量%,则防静电性不充分,若大于10重量%,则高分子型防静电剂从纤维材料的内部向表面转移,容易产生发粘、粘连。人造毛发用纤维的高分子型防静电剂的含量优选为1~6重量%,更优选为1.5~4重量%。

作为高分子型防静电剂,例如可以举出具有聚醚嵌段和对热塑性聚酰胺显示出亲和性的嵌段的嵌段共聚物、聚醚/聚烯烃嵌段共聚物以及聚醚酯酰胺嵌段共聚物等。在高分子型防静电剂中,聚醚酯酰胺嵌段共聚物与聚酰胺的相容性优异,因而优选。上述聚醚嵌段当中优选的嵌段为聚环氧乙烷嵌段。

(聚醚/聚烯烃嵌段共聚物)

聚醚/聚烯烃嵌段共聚物例如为具有将下述聚烯烃(a)的嵌段与下述聚氧乙烯链(b)的嵌段经由选自酯键、酰胺键、醚键及酰亚胺键中的至少1种键反复交替地键合的结构的嵌段聚合物。该嵌段聚合物记载于国际公开第00/47652号公报中,其公开内容作为参照包含于本说明书中。

作为聚烯烃(a)的嵌段,可以使用利用碳数2~30的烯烃的1种或2种以上的混合物的(共)聚合(表示聚合或共聚。以下相同。)得到的聚烯烃[以聚合法得到的聚烯烃]及利用高分子量的聚烯烃(利用碳数2~30的烯烃的聚合得到的聚烯烃)的热降解法得到的低分子量聚烯烃[以热降解法得到的聚烯烃]。

作为碳数2~30的烯烃,可以举出乙烯、丙烯、碳数4~30(优选为4~12、更优选为4~10)的α-烯烃以及碳数4~30(优选为4~18、更优选为4~8)的二烯等。

作为碳数4~30的α-烯烃,可以举出1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯及1-十二烯等,作为二烯,可以举出丁二烯、异戊二烯、环戊二烯及1,11-十二碳二烯等。

它们当中优选的是碳数2~12的烯烃(乙烯、丙烯、碳数4~12的α-烯烃、丁二烯和/或异戊二烯等),更优选的是碳数2~10的烯烃(乙烯、丙烯、碳数4~10的α-烯烃和/或丁二烯等),特别优选的是乙烯、丙烯和/或丁二烯。

利用热降解法得到的低分子量聚烯烃例如可以利用日本特开平3-62804号公报记载的方法等容易地得到。利用聚合法得到的聚烯烃可以利用公知的方法制造,例如可以利用在自由基催化剂、金属氧化物催化剂、齐格勒催化剂及齐格勒-纳塔催化剂等的存在下使上述烯烃(共)聚合的方法等容易地得到。

作为聚氧乙烯链(b)的嵌段,可以举出从通过使环氧烷烃(碳数3~12)与二醇(b01)或二元酚(b02)加成反应而得的聚醚二醇中除去羟基而得的残基。

该聚醚二醇的结构可以用通式:H(OA1)mO-E1-O(A1O)m′H表示。

式中,E1表示从(b01)或(b02)中除去羟基而得的残基,A1表示以可以包含卤素原子的碳数2的亚烷基作为必需基团包含的碳数2~12(优选为2~8、更优选为2~4)的亚烷基;m及m’表示1~300、优选为2~250、特别优选为10~100的整数,m与m’可以相同也可以不同。另外,m个(OA1)与m’个(A1O)可以相同也可以不同,另外,它们由以环氧乙烷作为必需成分的2种以上的氧化烯基构成时的键合形式可以是嵌段、无规或它们的组合的任意者。

作为二醇(b01),可以举出碳数2~12(优选为2~10、更优选为2~8)的二元醇(脂肪族、脂环式及芳香脂肪族二元醇)及碳数1~12的含有叔氨基的二醇等。

作为脂肪族二元醇,可以举出乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇及1,12-十二烷二醇等。

作为脂环式二元醇,可以举出1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,4-环辛烷二醇及1,3-环戊烷二醇等。

作为芳香脂肪族二元醇,可以举出苯二甲醇、1-苯基-1,2-乙二醇及1,4-二(羟基乙基)苯等。

作为含有叔氨基的二醇,可以举出脂肪族或脂环式伯单胺(碳数1~12、优选为2~10、更优选为2~8)的二羟基烷基(烷基的碳数1~12、优选为2~10、更优选为2~8)化物及芳香(脂肪)族伯单胺(碳数6~12)的二羟基烷基(烷基的碳数1~12)化物等。

单胺的二羟基烷基化物可以通过利用公知的方法、例如使单胺与碳数2~4的环氧烷烃[环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等]反应、或者使单胺与碳数1~12的卤代羟基烷基(2-溴乙基醇、3-氯丙基醇等)反应而容易地得到。

作为脂肪族伯单胺,可以举出甲胺、乙胺、1-及2-丙胺、正及异戊胺、己胺、1,3-二甲基丁胺、3,3-二甲基丁胺、2-及3-氨基庚烷、庚胺、壬胺、癸胺、十一烷基胺及十二烷基胺等。

作为脂环式伯单胺,可以举出环丙胺、环戊胺、环己胺等。

作为芳香(脂肪)族伯单胺,可以举出苯胺及苄胺等。

作为二元酚(b02),可以举出碳数6~18(优选为8~18、更优选为10~15)、例如单环二元酚(对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、漆酚(urushiol)等)、双酚(双酚A、双酚F、双酚S、4,4’-二羟基二苯基-2,2-丁烷、二羟基联苯等)及稠合多环二元酚(二羟基萘、联萘酚等)等。

(b01)及(b02)当中,从防静电性的观点出发,优选的是二元醇及二元酚,更优选的是脂肪族二元醇及双酚,特别优选的是乙二醇及双酚A。

作为与二醇(b01)或二元酚(b02)加成反应的环氧烷烃,可以举出环氧乙烷以及碳数3~12的环氧烷烃(环氧丙烷、1,2-、1,4-、2,3-及1,3-环氧丁烷及它们的2种以上的混合物)等,根据需要可以并用其他的环氧烷烃及取代环氧烷烃。

从提高人造毛发用纤维的外观、手感以及防静电性能的观点出发,在上述环氧烷烃当中优选的是环氧乙烷。该情况下,高分子型防静电剂成为具有聚环氧乙烷结构的嵌段聚合物。

作为其他环氧烷烃及取代环氧烷烃,可以举出碳数5~12的α-烯烃的环氧化物、氧化苯乙烯及表卤醇(表氯醇及表溴醇等)等。对于其他环氧烷烃及取代环氧烷烃的各自的使用量,基于全部环氧烷烃的重量,从防静电性的观点出发,优选为30重量%以下,更优选为0或25重量%以下,特别优选为0或20重量%以下。

对于环氧烷烃的加成摩尔数,从具有聚氧乙烯链的聚合物(b)的体积固有电阻值(volume specific resistance value)的观点出发,优选相对于(b01)或(b02)的1个羟基为1~300摩尔、更优选为2~250摩尔、特别优选为10~100摩尔。并用2种以上的环氧烷烃时的键合形式可以为无规和/或嵌段的任意者。

环氧烷烃的加成反应可以利用公知的方法在例如碱催化剂(氢氧化钾、氢氧化钠等)的存在下、在100~200℃、压力0~0.5MPaG的条件下进行。

(聚醚酯酰胺嵌段共聚物)

聚醚酯酰胺嵌段共聚物例如为由下述聚酰胺(a11)和下述双酚化合物的环氧烷烃加成物(a12)衍生的聚醚酯酰胺。该聚醚酯酰胺记载于日本特开平6-287547号公报及日本特公平4-5691号公报中,这些公开内容作为参照包含于本说明书中。

作为聚酰胺(a11),可以举出(1)内酰胺开环聚合物、(2)氨基羧酸的缩聚物及(3)二羧酸与二胺的缩聚物。

在这些形成聚酰胺的酰胺形成性单体当中,作为(1)中的内酰胺,可以举出碳数6~12、例如己内酰胺、庚内酰胺、月桂内酰胺、十一内酰胺。

作为(2)中的氨基羧酸,可以举出碳数6~12、例如ω-氨基己酸、ω-氨基庚酸、ω-氨基辛酸、ω-氨基壬酸、ω-氨基癸酸、11-氨基十一酸、12-氨基十二酸。

作为(3)中的二羧酸,可以举出脂肪族二羧酸、芳香(脂肪)族二羧酸、脂环式二羧酸、它们的酰胺形成性衍生物[例如酸酐及低级(碳数1~4)烷基酯]及它们的2种以上的混合物。

作为脂肪族二羧酸,可以举出碳数4~20、例如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、马来酸、富马酸、衣康酸等。

作为芳香(脂肪)族二羧酸,可以举出碳数8~20、例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸及对苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸及萘-2,7-二甲酸、二苯基-4,4’二甲酸、二苯氧基乙烷二甲酸及3-磺基间苯二甲酸的碱金属(钠、钾等)盐。

作为脂环式二羧酸,可以举出碳数7~14、例如环丙烷二甲酸、1,4-环己烷二甲酸、环己烯二甲酸、二环己基-4,4-二甲酸等。

作为酰胺形成性衍生物当中的酸酐,可以举出上述二羧酸的酸酐、例如马来酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐等,作为低级(碳数1~4)烷基酯可以举出上述二羧酸的低级烷基酯,例如己二酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯及对苯二甲酸二甲酯等。

另外,作为二胺,可以举出碳数6~12、例如六亚甲基二胺、庚二胺、辛二胺、癸二胺等。

作为上述酰胺形成性单体例示的化合物可以并用2种以上。

它们当中从防静电性的观点出发优选的是己内酰胺、12-氨基十二酸及己二酸/六亚甲基二胺,特别优选的是己内酰胺。

聚酰胺(a11)可以通过使用碳数4~20的二羧酸的一种以上作为分子量调节剂、在其存在下利用常法使上述酰胺形成性单体开环聚合或缩聚而得到。

作为该碳数4~20的二羧酸,可以举出上述的(3)中例示的化合物,它们当中从防静电性的观点出发优选的是脂肪族二羧酸、芳香族二羧酸及3-磺基间苯二甲酸碱金属盐,更优选的是己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸及3-磺基间苯二甲酸钠。

对于上述分子量调节剂的使用量,基于酰胺形成性单体与分子量调节剂合计的重量,从防静电性、耐热性的观点出发,优选为2~80重量%,更优选为4~75重量%。

对于聚酰胺(a11)的数均分子量,从反应性和所得的聚醚酯酰胺的耐热性的观点出发,优选为200~5000,更优选为500~3000。

作为构成双酚化合物的环氧烷烃加成物(a12)的双酚化合物,可以举出碳数13~20、例如双酚A、双酚F、双酚S等,它们当中从分散性的观点出发优选的是双酚A。

另外,作为与双酚化合物加成的环氧烷烃,可以举出碳数2~12、例如环氧乙烷、环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷及1,4-环氧丁烷、碳数5~12的α-烯烃的环氧化物、氧化苯乙烯及表卤醇(表氯醇及表溴醇等)以及它们的2种以上的混合物等。

从提高人造毛发用纤维的外观、手感以及防静电性能的观点出发,上述环氧烷烃当中优选的环氧烷烃为环氧乙烷。该情况下,高分子型防静电剂成为具有聚环氧乙烷结构的嵌段聚合物。

对于双酚化合物的环氧烷烃加成物(a12)的数均分子量,从防静电性的观点出发,优选为300~5000,更优选为500~4000。

对于基于(a11)与(a12)的合计重量的(a12)的比例,从聚醚酯酰胺的防静电性和耐热性的观点出发,优选为20~80重量%,更优选为30~70重量%。

作为聚醚酯酰胺的制法,具体而言可以举出下述制法(1)及(2),然而没有特别限定。

制法(1):使酰胺形成性单体与二羧酸(分子量调节剂)反应而形成(a11),向其中加入(a12),在高温(160~270℃)、减压下(0.03~3kPa)进行聚合反应的方法。

制法(2):将酰胺形成性单体及二羧酸(分子量调节剂)和(a12)同时加入反应槽,在存在水或不存在水的条件下,在高温(160~270℃)、加压(0.1~1MPa)下使之反应,由此生成中间体(a11),其后在减压下(0.03~3kPa)进行与(a12)的聚合反应的方法。

上述制法当中从反应控制的观点出发优选的是制法(1)。

作为聚醚酯酰胺的制法,在上述方法以外,还可以使用将(a12)的末端羟基置换为氨基或羧基、使之与在末端具有羧基或氨基的聚酰胺反应的方法。

作为将双酚化合物的环氧烷烃加成物(a12)的末端羟基置换为氨基的方法,可以举出公知的方法,例如将通过对羟基进行氰基烷基化而得的末端氰基烷基还原而成氨基的方法[例如使(a12)与丙烯腈反应、对所得的氰基乙基化物进行加氢的方法]等。

作为将双酚化合物的环氧烷烃加成物(a12)的末端羟基置换为羧基的方法,可以举出利用氧化剂进行氧化的方法[例如将(a12)的羟基利用铬酸氧化的方法]等。

在上述的聚合反应中,可以使用通常所用的公知的酯化催化剂。作为该催化剂,可以举出锑催化剂(三氧化锑等)、锡催化剂(单丁基氧化锡等)、钛催化剂(钛酸四丁酯等)、锆催化剂(锆酸四丁酯等)、乙酸金属盐催化剂(乙酸锌、乙酸氧锆(zirconyl acetate)等)等。

对于催化剂的使用量,基于(a11)与(a12)的合计重量,优选为0.1~5重量%,从反应性及树脂物性的观点出发更优选为0.2~3重量%。

聚醚酯酰胺嵌段共聚物优选为在两个末端具有羧基的聚酰胺与含有芳香环的聚醚二醇的缩合物。作为含有芳香环的聚醚二醇的芳香环部分,具体而言,可以举出选自双酚类、单环二元酚类、二羟基联苯类、二羟基萘类及联萘酚类中的二元酚类的残基。其中,优选的芳香环部分为双酚的残基。

通过使上述含有芳香环的聚醚二醇具有芳香环部分,聚醚酯酰胺嵌段共聚物的耐热性提高,易于防止纺丝过程中的分解及劣化。另外,聚醚酯酰胺嵌段共聚物的熔点易于调节为适于纺丝的温度。

上述在两个末端具有羧基的聚酰胺例如可以为(1)内酰胺开环聚合物、(2)氨基羧酸的缩聚物或(3)二羧酸与二胺的缩聚物。上述在两个末端具有羧基的聚酰胺例如具有500~5000、优选具有800~3000的数均分子量。若数均分子量小于500,则聚醚酯酰胺自身的耐热性降低,若大于5000,则反应性降低,因此在聚醚酯酰胺制造时需要大量的时间。

上述含有芳香族的聚醚二醇例如可以为通过使环氧烷烃与含有芳香环的二醇加成反应而制造的聚醚二醇。环氧烷烃的加成摩尔数通常为1~30摩尔,优选为各2~20摩尔。上述含有芳香族的聚醚二醇例如具有500~5000、优选具有800~3000的数均分子量。若数均分子量小于500,则防静电性不充分,若大于5000,则反应性降低,因此在聚醚酯酰胺制造时需要大量的时间。

聚醚酯酰胺嵌段共聚物优选实质上不含有包含碱金属或碱土金属的卤化物等金属盐的防静电成分。在以增强防静电性的量含有它们的情况下,向所得的人造毛发用纤维的表面转移而析出,容易产生人造毛发的外观不良。

(热塑性聚酯)

本发明的人造毛发用纤维优选包含热塑性聚酰胺以及与热塑性聚酰胺为非相容性并且具有更高的熔点的热塑性聚酯。此处,所谓非相容性,是指2种树脂不会熔融为均匀的树脂。通过如此设置,人造毛发用纤维被成形为与天然毛发同样的、具有光泽受到抑制的光亮感的材料。作为热塑性聚酯的具体例,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚对苯二甲酸丁二醇酯等。

即,在优选的一个方式中,本发明的人造毛发用纤维包含形成基质的热塑性聚酰胺、形成区域结构的热塑性聚酯和上述高分子型防静电剂,在表面具有凹凸形状,该凹凸形状的凸部由热塑性聚酰胺形成。聚酯的区域结构不向纤维表面析出。对于上述人造毛发用纤维的热塑性聚酰胺与热塑性聚酯的重量比,例如热塑性聚酰胺可以占一半以上到全部,优选为70/30~95/5、更优选为75/25~85/15的范围。

<人造毛发用纤维的制造方法>

本发明的人造毛发用纤维除了使热塑性聚酰胺中含有上述高分子型防静电剂以外,可以依照与以往的人造毛发纤维同样的方法制造。本发明的人造毛发用纤维例如可以依照专利文献1中记载的方法制造。专利文献1的公开内容作为参照包含于本说明书中。

本发明的人造毛发用纤维具体而言可以通过如下操作来制造,即,将热塑性聚酰胺和高分子型防静电剂在它们的熔点以上的熔融温度熔融混合,将经过熔融混合的树脂在上述熔融温度以下的排出温度挤出,成形为纤维状。

在优选的一个方式中,本发明的人造毛发用纤维可以通过如下操作来制造,即,将热塑性聚酰胺、与热塑性聚酰胺为非相容性并且具有更高的熔点的聚酯和高分子型防静电剂在这3种成分的熔点以上的熔融温度熔融混合,将经过熔融混合的树脂在上述熔融温度以下的排出温度挤出,成形为纤维状。

将本发明中所用的合成纤维的制造中使用的使用了单轴螺杆挤出机的一般的纺丝装置表示于图1中。该装置包含供树脂投入的料斗1、对投入的树脂进行加热的机筒2、将树脂熔融混炼后向排出部送出的螺杆3、将熔融混合后的树脂送向喷丝头部5的齿轮泵4。熔融混合后的树脂从喷丝头部5以丝状排出后被纺丝。需要说明的是,螺杆的数目有单轴和多轴,可以根据树脂的特性、所形成的纤维的粗细等恰当地选择。

本发明中所用的合成纤维的制造中使用的纺丝装置一般采用使用如图1或图2所示的单轴或双轴螺杆挤出机将熔融混合后的树脂向喷丝头部送出的构成。图1所示的单轴螺杆挤出机中使用的齿轮泵4在图2的双轴挤出机中可以不使用。但是,即使像图2那样设为拆下齿轮泵的构成,也不会影响作为基质的树脂的人造毛发表面的凸状体的形成。从对熔融混合后的树脂缩短在纺丝装置内树脂的滞留时间而减轻树脂的热劣化的理由出发,可以优选采用图2的除去升压功能以外的系统。

将以上述范围内的给定的重量比率混合的树脂设定为热塑性聚酯的熔点以上的给定的温度(将该温度称作熔融设定温度T1。)而进行熔融。在将它们混合时可以添加颜料和/或染料而进行着色。可以还添加稳定剂、抗氧化剂和/或紫外线吸收剂,可以是以下添加方式的任一者,即,将它们直接投入纺丝装置,或者投入将它们预先混入到聚酰胺树脂或聚酯树脂中而得的母料。

从料斗1供给的热塑性树脂被熔融,从机筒2利用单轴或双轴螺杆3向喷丝头部5送出。熔融混合后的树脂的温度优选为与熔融设定温度T1相同的温度或高于熔融设定温度T1的温度,然而只要是熔融后的树脂不会固化的程度的范围,则也可以是低于熔融设定温度T1的温度。

图3中表示喷丝头部5的示意图。图中的符号25为树脂的排出孔,符号26为从排出孔25排出的树脂,符号27为插入喷丝头部5的排出口而设于其附近位置的温度传感器,T2为利用该温度传感器测定排出前的熔融状态的树脂R而得的温度。另外,将排出前的熔融后的树脂温度设为T2,将喷丝头部5的树脂排出温度、即喷丝头设定温度设为T3。

当混合树脂在纺丝装置内由螺杆混炼时,一般发生发热而使熔融树脂温度T2高于熔融设定温度T1,然而若排出前的熔融树脂温度T2过度地高于熔融设定温度T1,则在从喷丝头部5排出的树脂表面,第1热塑性树脂的凸部的形成小,或者不发生第1热塑性树脂的凸部的形成,因此不优选。相反,若排出前的熔融树脂温度T2过度地低于熔融设定温度T1,则混合树脂的粘度变高而不流动,从而有可能无法排出,因此不优选。

喷丝头设定温度T3只要设定为低于排出口近傍位置的熔融树脂温度T2的温度即可,优选设定为比熔融设定温度T1低20~30℃左右。若温度高于该范围,则难以形成排出树脂表面的凹凸,相反若低于该范围,则树脂容易固化,因此不优选。

更优选将喷丝头设定温度T3设定为热塑性聚酯的熔点以下。该喷丝头设定温度T3优选相对于热塑性聚酯的熔点在5℃以上且30℃以下的范围中低于热塑性聚酯的熔点。进一步优选在10℃以上且30℃以下的范围中使喷丝头设定温度T3低于热塑性聚酯的熔点。若温度高于该范围,则难以形成排出树脂表面的凹凸,相反若温度低于该范围,则树脂容易固化,因此不优选。

另外,所使用的喷丝头无需特别的结构,利用公知的结构的喷丝头就能够充分地获得本发明中所用的合成纤维。

图4中表示依照本发明的从纺丝到纤维的卷绕的工序的概略。

在上述温度条件下经由纺丝装置的齿轮泵4从喷丝头部5排出的纤维状的排出树脂6被进行空冷(图中A、B及C的范围),在冷却水槽7中被进行水冷后由卷绕机9卷绕。图4中表示出进行水冷的工序,也可以仅利用空冷将排出树脂6冷却并卷绕。另外,也可以将纺丝装置设为图2所示的不使用齿轮泵的纺丝装置。

从纺丝装置的排出孔25排出的熔融树脂具有流动性,能够施加张力后进行拉长。但是,被排出的树脂因受到冷却而推进树脂的固化,树脂的流动性降低,结果只要不进行加热就无法拉长。将从排出孔25排出的树脂能够以在设定好的卷绕速度下产生的张力进行拉长的状态定义为伸长流动范围。伸长流动范围并不恒定,根据所使用的树脂、喷丝头的设定温度、纺丝装置的设置场所的温度、卷绕速度而变动。

在将喷丝头设定温度T3设定为低于熔融设定温度T1的情况下,区域结构不会向纤维表面析出,而是由基质的树脂成分覆盖,或者在纤维表面形成由基质成分形成的小的突起。特别是若喷丝头设定温度T3低于区域结构成分的熔点,则形成大量由基质覆盖的小的突起。

卷绕后的合成纤维穿过拉伸装置的拉伸辊和干热槽,拉伸成给定的丝径,例如使丝径为80μm等。或者也可以将纺丝装置与拉伸装置相连而连续地进行纺丝工序和拉伸工序。

<假发等用途>

将拉伸后的人造毛发用纤维在假发基底植设多根,由此可以制造假发。假发基底可以为网状基底、人造皮肤基底、或将它们组合而构成。另外,拉伸后的人造毛发用纤维可以用于增发用毛发或代用毛发。

利用以下的实施例对本发明进一步具体说明,然而本发明并不限定于它们。

实施例

准备出以下的聚醚酯酰胺嵌段共聚物作为高分子型防静电剂。

[表1]

[表2]

<实施例1>

准备出作为热塑性聚酰胺(以下称作“PA”。)的Daicel-Evonik公司制“VESTAMIDD-18”(商品名、熔点200-225℃、MFR25.8g(240℃,21.18N))、作为热塑性聚酯(以下称作“PE”。)的东洋纺公司制“Vylopet BR-3067”(商品名、熔点255℃),使得PA/PE比为85/15的量。以树脂成分为基准准备出达到1重量%的量的防静电剂A(以下称作“A剂”)以及达到0.49重量%的量的着色剂。

使用所准备的原料、图4所示的纺丝装置以及拉伸装置(未显示)制造出人造毛发用纤维。需要说明的是,在以下的制造条件中,T1为熔融设定温度,T2为喷丝头附近的熔融树脂温度,T3为喷丝头设定温度。

(制造条件)

T1/T2/T3(℃):280/248/248

纺丝排出量(kg/h):0.4

冷却水温度(℃):5

纺丝牵引速度(m/min):120

实验场所的室温(℃):26

拉伸倍率(倍):4.4

拉伸温度(℃、空气):90、190

将人造毛发用纤维2g束在一起而制作发束,使用缝纫机制作出人工发,将所得的人工发浸渍于硅酮水溶液(硅酮剂:水/1:60)中,铺展在同样地浸渍了的无纺布上后,卷绕在35mm的铝管并从其上方用铝箔覆盖。在180℃热处理2小时而加卷。将卷曲了的发束放置于平坦的面,形成圆形。测定出由发束形成的圆形的内周的直径(mm)。将该值设为卷曲尺寸。将测定结果表示于表3中。

<实施例2~90>

除了变更PA/PE比、防静电剂的种类及使用量以及T2、T3以外,与实施例1同样地制造出人造毛发用纤维。将实施例16的人造毛发用纤维的放大像表示于图5及图6中。图5为表示人造毛发用纤维的表面的800倍放大像。图6为表示人造毛发用纤维的剖面的1000倍放大像。根据图5可知,在人造毛发用纤维的表面不定形地突出有凸状体而形成凹凸。根据图6可知,人造毛发用纤维的形态中,形成在聚酰胺的海部分中大致均匀地分散有聚酯的岛部分的海岛结构。

与实施例1同样地制作所制造出的人造毛发用纤维的发束,对其加卷,测定出卷曲直径(mm)。将结果表示于表3~14中。

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

[表10]

[表11]

[表12]

[表13]

[表14]

<比较例1~6>

除了不使用防静电剂以外,分别与实施例1、3、5、7、9及11同样地制造出比较例1~6的人造毛发用纤维,进行加卷,测定出卷曲直径(mm)。将结果表示于表15中。

[表15]

对于所制造出的人造毛发用纤维,不含有防静电剂的比较例的人造毛发用纤维在与防静电剂以外的制造条件相同的实施例的人造毛发用纤维对比的情况下,卷曲直径大,观察到加卷性能差的趋势。需要说明的是,在改变了制造条件的情况下,对于所制造出的人造毛发用纤维的加卷性能观察到以下的趋势。

[表16]

另外,通过观察所制造出的人造毛发用纤维,得到以下的见解。即,在使用A剂的情况下,与使用B剂相比色调更加发白。在PA/PE比为85/15的情况下光泽得到强调。在PA/PE比为75/25的情况下发质粗糙。在将T2、T3设为250℃的情况下,与设为248℃的情况相比光泽得到强调。

<实施例91>

除了变更防静电剂的使用量以外,与实施例4(PA/PE比81/19、B剂1%、T2、T3(℃)248)同样地制造人造毛发用纤维,制作出发束,进行加卷。对经过加卷的发束使用Denman型金属梳制梳子进行10次梳理。使用SIMCO JAPAN公司制静电测定器“FMX-004”(商品名),测定出发束带有的静电量以及发束的卷曲直径(mm)。

在整个发束涂布爱德兰丝公司制洗发剂“AD&F PRO STYLING”(商品名),然后用水冲洗,由此清洗发束,吹送约60℃的风而使之干燥。对干燥了的发束进行10次梳理,测定出发束带有的静电量以及发束的卷曲直径(mm)(清洗次数1)。

再重复进行4次发束的清洗及干燥,进行10次梳理,测定出发束带有的静电量以及发束的卷曲直径(mm)(清洗次数5)。再重复进行5次发束的清洗及干燥,进行10次梳理,测定出发束带有的静电量以及发束的卷曲直径(mm)(清洗次数10)。将结果表示于表17~20中。

[表17]

[表18]

[表19]

[表20]

不含有防静电剂的人造毛发用纤维从第一次的清洗起卷曲直径就大幅度放大,重复进行清洗时的卷曲维持性能差。

<实施例92~94>

除了变更PA/PE比、防静电剂的种类及使用量以及T2、T3以外,与实施例1同样地制造出人造毛发用纤维。与实施例1同样地制作所制造出的人造毛发用纤维的发束,对其加卷,测定出卷曲直径(mm)。将结果表示于表21中。

[表21]

<实施例98~103>

除了取代PA及PE而仅使用PA作为树脂成分、并变更防静电剂的种类及使用量以及T2、T3以外,与实施例1同样地制造出人造毛发用纤维。与实施例1同样地制作所制造出的人造毛发用纤维的发束,对其加卷,测定出卷曲直径(mm)。将结果表示于表22中。

[表22]

<比较例7及8>

除了不使用防静电剂以外,分别与实施例98及101同样地制造出比较例7及8的人造毛发用纤维,进行加卷,测定出卷曲直径(mm)。将结果表示于表23中。

[表23]

<实施例104>

对实施例92~94、98~100以及比较例7中得到的经过加卷的发束,使用Denman型金属梳制梳子进行10次梳理。使用SIMCO JAPAN公司制静电测定器“FMX-004”(商品名),测定出发束带有的静电量以及发束的卷曲直径(mm)。

在整个发束涂布爱德兰丝公司制洗发剂“AD&F PRO STYLING”(商品名),然后用水冲洗,由此清洗发束,吹送约60℃的风而使之干燥。对干燥了的发束进行10次梳理,测定出发束带有的静电量以及发束的卷曲直径(mm)(清洗次数1)。

再重复进行4次发束的清洗及干燥,进行10次梳理,测定出发束带有的静电量以及发束的卷曲直径(mm)(清洗次数5)。再重复进行5次发束的清洗及干燥,进行10次梳理,测定出发束带有的静电量以及发束的卷曲直径(mm)(清洗次数10)。将结果表示于表24及25中。需要说明的是,表24及25中,PA及PE后给出的数值表示将人造毛发纤维的重量设为100时的各自的成分的重量比。

[表24]

[表25]

附图标记说明

1料斗,2机筒,3螺杆,4齿轮泵,5喷丝头,6排出树脂,7冷却水槽,8导辊,9卷绕机,25树脂排出孔,26排出后树脂,27温度传感器。

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