JPH0319911A - 凹凸形状表面を有する合成繊維及びその製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は表面に特殊な凹凸或いは皺状模様を形成させた
溶融紡糸繊維及びその製造方法に関し、特に動物の毛或
いはヒトの毛髪に似た表面構造を有する合成繊維及びそ
のような表面構造を付与し得る新規な方法に関するもの
である． 〔従来技術及びその問題点〕 従来、溶融紡糸法により表面が平滑な合成繊維の製造が
主体として行われていた。ところが、羊毛を初めとする
各種動物の毛（以下、獣毛という）や、人間の毛髪等は
、表面に複雑な凹凸があり、それぞれ特有の色、感触、
風合等をもっている。

例えば、色一つをとっても、単に溶融紡糸した平滑な糸
を染色したり、或いは溶融紡糸する際に溶融原料に染料
や顔料を入れて紡糸しても、動物や人間の毛に似た色調
をもつものは得られない．それは、単に溶融紡糸したも
のは表面が平滑で、般に光沢をもっているのに対し、獣
毛や人間の毛髪は表面に存在する複雑な凹凸のため、色
彩に艶消し効果が加えられると共に、見る角度によって
特有の輝きを示すような、単なる色以外の表面構造によ
る複雑な効果が、毛本来のもつ色に与えられているから
である。同様に感触についても、単に溶融紡糸した繊維
と獣毛や人間の毛髪とでは、甚だしく異なることはよく
知られていることである． 溶融紡糸された合成繊維の光沢を抑える方法は種々報告
されている．一般的には艶消し剤としてシリカ，酸化チ
タンのような無機物を混入させる方法がある。この方法
は光沢はなくなるが、カラー表現に影響を与えて好まし
くない。

特開昭４８−１３６９５号公報には低屈折率の樹脂を繊
維表面に被覆して表面反射を抑える方法が開示されてい
るが、表面の滑らかさは変わらず天然毛髪の感触、風合
には及ばない． 繊維表面に凹凸を形成させることで光を乱反射させて鏡
面光沢を改良し、風合や感触を改善する試みも種々開発
されている。例えば、特公昭４３−２２３４９号公報に
はボリア旦ド繊維の表面を無機酸によって溶解浸蝕させ
る方法が記載されており、特開昭５５−１０７５１２号
公報および特開昭５８−１６３７１９号公報は何れもポ
リエステルに無機物の微細粒子を均一に分散させ、溶融
紡糸後、繊維表面を溶剤あるいはアルカリ性溶液でエッ
チング処理して凹凸形状を形成させる方法を記載してい
る。しかし、このような化学的浸蝕法は既製繊維の表面
に腐蝕孔を形成することによって表面凹凸構造を生じさ
せるものであるから、獣毛或いは人間の毛髪特有の突起
物による引掛り感触に乏しく、人工毛髪，人工獣毛，或
いは人工獣毛糸としての使用には適さない． その他、物理的表面改質法として、例えば特公昭５９−
１１７０９号公報には、ポリエステル繊維表面にグロー
放電プラズマを照射して凹凸を付与する方法が開示され
ている．しかしながら、この方法は生産コストの上昇を
招き、人工毛髪，人工獣毛或いは人工獣毛糸の製造には
不適当である。

〔発明の目的〕

本発明の一目的は、表面に凹凸形状構造を有する合成繊
維を提供することにある． 本発明の他の目的は、艶消しになった合成繊維を提供す
ることにある。

本発明のさらに他の目的は、人工毛髪及び人工獣毛用更
には人工獣毛糸用に好適な合或繊維を提供することにあ
る。

本発明のさらに他の目的は、種々の色彩を任意に着色し
得る合成繊維を提供することにある。

本発明の別の目的は、表面に凹凸形状構造を有する、人
工毛髪及び人工獣毛或いは人工獣毛系又は人工毛皮の原
料として好適な合成繊維を極めて簡単な操作，手１明に
より工業的に安定に製造し得る新規な方法を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

上記諸目的は、少なくとも１重量％の染料を含有する繊
維の長手方向に対して直角方向の外周に沿って、谷の底
とそれに隣り合った谷の底との間隔が約３〜３０Ｊｌ＋
Ｉ１で、山の頂点と谷の底との垂直距離が約０．２〜２
ＪＩＩｍであり、上記外周に沿って１０，Ｊｌｌ１当た
り約０．２〜３個の山が存在するような凹凸形状を表面
に有するナイロン繊維により達威される．さらに上記目
的は、少なくとも１重量％の染料を含有する繊維の長手
方向に沿って延びた多数の突起の、隣り合った突起と突
起との間に繊維の長手方向に沿って延びた長さ約３〜１
ｐｍ、幅約０．３〜１３１−の凹み部分が形成されてい
るような皺状の凹凸形状構造を表面に有するナイロン繊
維により達威される． 本発明のその他の目的、特徴並びに利点は、以下に説明
される実施態様の記載によってより明白となるはずであ
る． 〔発明の詳細な記述〕 本発明者等は、人工毛髪或いは人工獣毛の製造を目的と
して、溶融紡糸繊維の表面に特殊な凹凸形状構造を形成
させる方法について、種々の実験を試みた結果、意外に
も紡糸繊維の冷却工程を温水中で行い、冷却条件をｆｌ
ｊ［ｆｆすることによって、獣毛或いは人間の毛髪の表
面構造に似た風合と感触を有し、自然な光沢を呈する合
或繊維を得ることができた．この方法は、従来行なわれ
ているような既製の（市場において入手可能な）合成繊
維の表面に処理を施す方法と違って、紡糸工程の冷却条
件を変えることのみによる全く新規な着想に基づく方法
である． 本発明の方法によれば、一種類以上の染料を少なくとも
１重量％含有するナイロン繊維の溶融紡糸に際して、紡
出単繊維を少なくとも３０℃以上の温水浴中で該単繊維
表面に凹凸模様を形成させるに充分な時間をもって冷却
することにより、表面に凹凸形状構造を有し且つ任意の
色彩に着色されたナイロン繊維を製造する方法が提供さ
れる．本発明による合或繊維の原料として使用されるも
のは溶融紡糸可能なものならば何でもよいが、好ましく
は例えばナイロンのようなボリアミド樹脂が獣毛或いは
人工毛髪原料として使用される．ナイロンとしては、ナ
イロン６，ナイロン６，６，ナイロン１２．ナイロン４
．６などがある．本発明による溶融紡糸方法は紡糸口金
から吐出した繊維を直ちに浴中を通して冷却し、通常の
溶融紡糸繊維を捲き取るやり方で捲き取る．本実施例で
は、紡出繊維が浴を通過する時間の長さを、各種の長さ
の浴槽を使用することにより行っている． しかし、紡出繊維を冷却するために空気又は冷水を使用
する従来技術とは異なり、本発明では温水浴を用いる．
温水浴の水温は使用する合成繊維原料の溶融温度に関係
するが、ナイロンの場合、２０゜Ｃ位でも凹凸模様は得
られるが、人工毛髪或いは人工獣毛としての感触を得る
ためには一般に３０℃以上の温度で行うのが好ましい．
紡糸繊維表面に所望の凹凸構造を与えるためには浴温度
と浴中を通過させる時間とが重要な因子として作用する
ことが判った．温度が高い程、また接触時間が長い程、
表面の凹凸構造が顕著となり、望ましくない光沢が除去
される．本発明者等は、人工毛髪或いは人工獣毛等とし
ては３０℃以上の浴温で望ましい効果が得られることを
確認した． 上記温水紡糸法によって得られる紡糸繊維の表面の凹凸
は、表面全体にランダムに形成されている．この状態は
無着色ナイロンでも得られるが、それは第１図及び第２
図に示した電子顕微鏡写真（１０００倍）によく現れて
いる．この原因は明らかではないが、温水中で部分的に
表面にある半溶融状のナイロン分子が再結晶化又は再凝
集化の際、小さな球状のものが形成されて表面を凹凸模
様にするのではないかと思われる。

第１図に示された、表面に凹凸模様を有する繊維の長手
方向に対し直角な方向の外周に沿って、表面の凹凸状態
を測定した結果を第８図に示す。

横軸は該外周に沿った或る点からの距離を示し、縦軸は
該外周に沿った表面の上下の振幅を表す．その凹凸形状
は、隣り合った谷の底と底との間隔が約２０〜３０ＪＩ
ｍで、山の頂点と谷の底との垂直距離が約１．５〜ｚｆ
ｉ一であり、該外周に沿ってＩＯＪＪＩＩ当たり約０．
２〜１個の山が存在するような凹凸形状である．ここで
山の頂点というのは比較的大きな山の頂点（図中、Ｐ，
〜ｐｇで示すような点）を指し、谷の底というのは比較
的深い谷の底（図中、ｖ１〜Ｖ，で示すような点）を指
すものとする．表面の凹凸模様は電子線を当ててその反
射を測定する方法により測定された． 比較のために示す第９図は、人間の毛髪の、前記第８図
に示したのと同様な表面の凹凸模様の測定曲線を示すグ
ラフである．但し、この場合は横軸は毛髪の長手方向に
沿った距離を表している。

ここで、人間の毛髪の毛表皮（ｃｕｔｉｃｌｅ）は鱗片
状の凹凸を有し、その縁は毛先の方向に整列して笥の皮
のように重なっている。この状態を第９図により示すと
、毛髪の長手方向を横切る方向に伸びた山と谷とが並ん
で長い毛髪繊維が横或されており、しかもその山は一方
の傾斜が他方の傾斜より急になっていて、繊維の長平方
向の断面でみた表面形状はの鋸歯状に整列して表れてい
る。そのため、未処理の入髪を用いてかつらを作る場合
、かつらベースに１本の毛髪を通して植設すると、該毛
髪の折り返した個所で鋸歯状の凹凸の向きが逆になって
しまい、その結果凹凸が互いにもつれて絡まり合うこと
になって満足できるかつらを作ることができない．その
ため人間の毛髪をかつら用毛髪として用いる場合には、
その凹凸を少しなだらかにするための表面処理を施す必
要がある．そのような表面処理を施した人間の毛髪の電
子顕微鏡写真＜１０００倍）を第５図に示す．合成繊維
は、第８図及び第９図を比較して明らかなように、鋸歯
状の凹凸とは異なりもっとなだらかな凹凸状態（第８図
）をしており、そのため未処理の人間の毛髪（第９図）
で生じる上述の如き欠点をもたず、しかもその凹凸のた
め繊維のつや消しが達戒され、かつら用の人工毛髪繊維
としては人の毛髪より優れたものになっている。なお表
面凹凸のない合成繊維は光沢があり、風合や感触等が人
の毛髪と著しく異なるためかつら用毛髪としては不適で
ある。

前記方法により製造された、表面に特殊な凹凸構造を有
する合或繊維は光を乱反射させて表面光沢がつや消し状
態になり、かつら製造用としては改良されることは明ら
かであるが、この凹凸構造の粗密は冷却浴の温度、浸漬
時間、顔料或いは染料の種類及び量によって自由に変え
ることができる．特に、生威する繊維をかつら用人工毛
髪として使用する場合、各個人の希望に応した光沢ある
いは風合の毛髪繊維を供給することができる．従って、
かつらの製造には特に有利である。更に、本発明方法で
得られる繊維は従来方法のように繊維表面に腐蝕孔を生
じさせるものではなく、自然状態で凹凸状構造を形戒さ
せるものであるから、人間の毛髪に表面処理を加えた状
態に似た適度の引掛り性を有し、かつらの製造に使用し
ても自毛とのからみもよく、極端な境目を示さず自然観
を与えることができる。合成繊維としてナイロンの如き
溶融紡糸可能樹脂を使用した場合、耐熱性に関しては塩
化ビニル系繊維、アクリル系繊維に較べて人工毛髪とし
てははるかにすぐれており、温水での洗髪やヘアドライ
ヤーの使用も可能でありセット後の形態保持性にも問題
を生しない。

以上説明したように、上記の方法によれば、溶融紡糸法
により口金から吐出した繊維を直接温水冷却すれば、そ
の時点で織維表面に従来の方法では見られない特殊な凹
凸形状を主体とする表面構造が付与されるものであり、
またその形状構造も規定された処理条件内の任意の実施
により自由に！１１節できる利点を有するものである。

しかも、従来技術のように薬液処理や高価な処理設備を
必要とせず、簡単、安全に且つ安定して実施することが
できる。

一般に上述の如き凹凸を有する合成繊維は、上述したか
つら用人工毛髪としての利用の他に種々の用途に適用で
きる。たとえば、羊毛を始めとする各種人工獣毛として
も利用でき、着色によって各種獣毛に似た人工毛を製造
することができる。

これら人工獣毛は、基材に植毛することによって人工毛
皮として利用することもでき、糸を単独又は混紡するこ
とにより製糸することもできる。

以下に、彩色を施すために各種の顔料，染料を用いる場
合につき説明する。

黒色系の繊維を製造するためには、一般にカーボンプラ
ックが添加される．すなわち、合成繊維の溶融紡糸に際
して、希望の黒色度を与える量に調製されたカーボンプ
ラックを含む紡出単繊維を少なくとも３０゜Ｃ以上の温
水浴中で、該単繊維表面に微細な突起を形成させるに充
分な時間をもって冷却することにより、合或繊維表面に
凹凸形状構造を付与し且つこの方法にまり生威された特
殊凹凸を有する黒色系の繊維が提供される。

この溶融方法は一般の方法に従い、通常使用する合成樹
脂を用い、これにカーボンブラックを混合したもの、ま
たは合或樹脂に予めカーボンプラックを混練したマスタ
ーバッチを調製し、充分乾燥した合威樹脂チップと混練
したもの、または既にカーボンプラックを含む着色ペレ
ットを使用する。紡糸口金から吐出した繊維は直ちに温
浴中を通して冷却し通常の捲き取り法に従い捲き取る．
この場合も、温水浴の水温は使用する合或繊維原料の溶
融温度に関係するが、２０℃位でも表面に凹凸模様を生
ずるが、特にかつら用毛髪繊維としては一般に３０℃以
上の温度で行うのが好ましい．紡糸繊維表面に所望の凹
凸構造を与えるためには浴温度と浴中を通過させる時間
とが非常に重要な因子となることが判った．温度が高い
程、接触時間が長い程、表面の凹凸構造が顕著となり、
光沢性が失われる．更に、溶融紡糸樹脂中に含まれるカ
ーボンブラック粒子の量にも関係することが確認されて
いる。カーボンプラックは通常、微量から４％までの量
で希望の着色を与える量添加されるが、０．５重量％以
上、特に表面の粗い繊維を得るためには１重量％以上が
添加されるであろう。

これらカーボンブラック粒子状物質はその中に添加され
ている添加物によって凹凸形戒性能が異なり、０．５重
量％以下でも所望の緻密な凹凸表面構造を与えるものと
、それが得られないものとがある。

ナイロン繊維の場合、カーボンプラックの添加量がほぼ
４重量％を超えると、それ以上の量を添加しても凹凸構
造の粗密や大きさなどは変わらない．従って、実質的に
４重量％までの量で適当且つ充分である． 第１０図は、第１２図（Ｆ）に示したカーボンブラック
入りナイロン繊維、即ちカーボンブラック２重量％，浴
温８０℃で紡糸したものの表面の凹凸状態を示す曲線を
示している．但し、第１２図（Ｆ）では延伸した後の顕
微鏡写真であるのに対し、第１０図のグラフは延伸前の
表面状態を示す．第８図の場合と同様、Ｐ，−Ｐｉのよ
うな比較的大きな凸部の頂点を山の頂点とし、Ｖ，〜Ｖ
，のような比較的深い凹みを谷の底とすると、隣り合っ
た谷の底と底との間隔は約３〜１０ｐＩ１であり、山の
頂点と谷の底との垂直距離が０．２〜１μｍであり、該
外周に沿って１０，ｕｍ当たり１〜３個の山が存在する
ような凹凸となっている。

従って、カーボンブラックが入った場合と入らない場合
とを総合すると、表面凹凸の状態は、谷の底と底との間
隔が３〜３０ｆｉａ＋，山の頂点と谷の底との距離が０
．２〜２　μｍ、外周１０ＪＪＩ１当たり約０．２〜３
個の山が存在するような状態となる。

温水浴を通して冷却され、捲き取られた表面に凹凸を有
する、カーボンブラック以外の各種顔料及び／又は染料
の一種類以上を含有した合威繊維を、更に延伸すること
により、該凹凸模様が延伸方向に伸びた細長い山及び谷
に変化された皺状の合或繊維が得られる． 例えば、紡糸繊維の皺状凹凸形状構造が表面会体にラン
ダムにｌ〜５ＰＩＩの幅をもつ突起として表面から盛り
上がって形成されていたとすると、延伸によって、繊維
の長手方向に延びた突起と突起との間に長さ３〜７　Ｊ
ｌｌｌ，長手方向と直角の方向に幅０．３〜ｌＪ１１ｌ
の凹み部分が形成されている。またそれらの表面構造中
に繊維の長手方向と直角方向にそれぞれ長さ３〜７，Ｌ
ＩＩ１、幅０．３〜ｌｐｔｎの突起部分とそれらに囲ま
れて０．５〜ＩＪＩＩＩ１の円形の凹み部分がランダム
に形成されている．この状態は第１１図に示す電子顕微
鏡写真（１０００倍〉によく現れている． このように、合威樹脂中にカーボンブラック以外の顔料
及び／又は染料を添加することにより、黒色系以外の色
をもつ、任意の色彩に着色された表面に凹凸を有する合
成繊維が製造されることができる．また、染料単独を添
加しても、同様な凹凸を有し、且つ黒色系の有彩色を有
する合成織維を製造することができることが判明した。

合成樹脂中に顔料だけを添加した場合、顔料の粒径は一
般に球晶層に較べて大きすぎるため、この球晶層等の微
細組織中に入り込むことはできない。そのため、繊維表
面の球晶層の色が薄くなって全体的に色褪せた感じがす
るが、染料は顔料よりはるかに小さな粒径であることか
ら、本発明により染料を添加することによって、球晶層
等の微細組織中に染料が入り込み、深みのある色を表現
することができる。また、染色するのではなく、初めか
ら染料を練り込むことによって、表面の色だけではない
ので、一層色の深みが出る。

さらに、顔料は光を遮蔽する傾向を示すのに対し、染料
は光を透過する傾向を有するため、特に太陽光に透かし
て見たとき、染料の色が透けて見える．したがって、例
えば赤や黄系の染料を用いると、天然の毛髪に似た色の
変化が見られるので極めて有利である。それゆえ、染料
を含有したボリアごドから球晶層を効果的に発生させる
ことは人工毛髪の製造にとっては一層望ましいことであ
る． 以下に典型的樹脂原料として、市販のナイロン６及びナ
イロン６，６を用い、本発明を実施例によって説明する
が、それに先立ってカーボンブラック及びその他の顔料
．染料を添加しないで行った実験、及びカーボンプラッ
クを添加して行った実験を参考例として記載する。

参考例　１ 素材のナイロン６（平均分子！２３５００）チンプにつ
いて下記の条件で溶融紡糸を行った。

紡糸口金径　　　ＩＭ 捲取り速度　　　４００　ｍ／分 吐出速度と捲取り速度によるドラフト率　　３７浴　　
長　　　　　　　１３０Ｃ酊 浴　　温　（’Ｃ　）　　　　２０．３０．４０．５０
，６０．７０．８０生成した繊維表面を電子顕微鏡（１
０００倍）で観察し、各繊維試料の一定の表面積中に存
在する突起の数と大きさを測定した。第１８図に、測定
された領域中に存在する最大粒径と温度との関係（実線
）及び１０−’ｍ”中に存在する粒子数と温度との関係
（点線）を表したグラフを示す６用いた温浴浸漬時間で
は、６０゜Ｃで球状の突起は発達し得る最大粒径に到達
し、一方、粒子数はやや減少する傾向を示す。これは突
起と突起とが重なり合い、小さい突起が大きな突起へ併
合されていくためである。

ここで、第１図及び第２図は、それぞれ浴温８０゜Ｃ及
び６０゜Ｃにおける延伸前の繊維表面の状態を、また第
３図及び第４図は、同様に浴温８０゛Ｃ及び６０゜Ｃに
おける延伸後の繊維表面の状態を示す写真である。これ
らの写真から明らかなように、上記のようにして得られ
た繊維の表面は、延伸前ではエンボス状の凹凸模様を呈
し、延伸後では第５図に示す入髪に表面処理を加えた状
態の模様に酷似した皺模様を呈することが分かる。

また、繊維表面の光沢度合は浴温度の高低により下記第
１表のような特性を示す。この表から、官＃Ｉ−（肉販
）検査の結果では光沢は浴温か高い程消えている．即ち
艶消しとなり人工羊毛、或いは着色によっては他の人工
獣毛或いは人工毛髪として利用可能なものになる． ｌニヒえ ［相］　二　大変よく消えている ◎　：　よく消えている ○　：　消えている △　：　あまり冫肖えてない 更に本繊維と入髪との物性値の比較を第２表に示す． １］ヒえ 二の表から、本繊維はかつら用として使われている入髪
の処理毛と較べても遜色がないことが判り、着色によっ
ては本合成繊維が特にかつら用人工毛として強度、弾性
率、伸び率等の面でも充分使用できることが判った。

参考例　２ 参考例１と同じ素材のナイロン６チップを、温浴の浸漬
時間の違いによって表面の凹凸構造がどのように変化す
るか、浴の長さを変えることにより観察した。浴！Ｉ８
５゜Ｃ１捲取り速度は参考例ｌと同じである． 浴長（ｃｍ）　：　３０，　５０．　７０，　９０，　
１１０，　１３０得られた繊雑の表面を電子顕微鏡写真
で観察することにより、一定面積中に存在する粒子数と
粒子の大きさを測定した．得られた結果に関し、最大粒
径と浴長との関係を第１９図に、粒子数と浴長との関係
を第２０図に示す． これらの結果を、第１８図の結果を考慮に入れて考察す
ると、同じ浴温でも最終的最大粒径に差があり、参考例
１では９〜１０／１−であるのに対し、本例では約４，
ｕｓである．一方、粒子数は１０１閣ｇ中、参考例１で
は約３０個前後であるのに対し、本例では４０〜５０個
であり、参考例１の場合より小さい粒子で埋めつくされ
ているのが分かる． 素材，浴温．浸漬時間（捲取り速度）を同じに設定して
も、このような変動が起きた原因は現在不明であるが、
素材の調製方法、例えば樹脂の水分含量等によって・微
妙な変化が起きるものと思われる．しかし、いずれの場
合でも浴温３０゜Ｃ以上で極めて短時間の間に表面に凹
凸形状が形成される傾向が同じように示されている． 各処理生戒物の電子顕微鏡写真（１０００倍〉を第６図
（＾）　，　（Ｂ）　．　（Ｃ）に示す．浴長は、それ
ぞれ同図（Ａ）が３０ＣＩ１，　（Ｂ）が５０　ＣＩ．
　（Ｃ）が９０ｃｍである．その結果、浴の長さが長い
ほど、つまり浸漬時間が長いほど凹凸構造は顕著になり
、浸漬時間が短いと凹凸構造が粗になる．また凹凸構造
の密度により光の乱反射も異なるので光沢にも変化がみ
られることが判った． 参考例　３ 素材のナイロン６．６（平均分子量２５０００）のチッ
プを、浴温を９５℃とした以外は参考例１と同様の条件
で溶融紡糸を行った。表面の凹凸模様を第７図に示す．
その物性値はナイロン６の場合と同様に入毛の物性値と
同程度の結果を得ることができる。

次に、原料樹脂にカーボンブラックを添加した場合にお
ける参考例を説明する． 参考例　４ 素材のナイロン６（平均分子１１２３５００）チップに
ファーネスタイプカーボンブラック（粒子径３０Ｊ１雪
以下及び少量の添加剤を含む：大日精化工業株式会社よ
り入手した、商品名ＰＡＭ（Ｆ）３７ブラック）を１０
％の割合で入れたものをマスターバッチとし、素材のナ
イロン６で最終顔料量が２重量％になるように混合調節
した原料について溶融紡糸を行った．口金より吐出した
繊維は、直ちに８５℃の温浴を通して捲き取った（吐出
速度と捲取り速度とのドラフト率は３７．０）　．浴長
は１３０ｃｍである．その後捲き取った繊維を３倍に延
伸し、表面の状態を走査型電子顕微＊　（１０００倍）
で観察した．その写真を第１１図に示す． この生底物と、従来の人工毛及びかつらに使われている
入髪との物性の比較を第３表に示す．＊　： 商品名 テビロン ＊＊： 商品名 カネカロン 第１１図の写真に示されているように、繊維表面にはラ
ンダムに緻密な凹凸が発生していることが判る．この凹
凸により表面に当たった光が乱反射し、従来のような鏡
面光沢がなくなる．また、本繊維の物性は上記第３表の
ごとく従来より使われている塩化ビニル系繊維やアクリ
ル系繊維或いはかつら用として使われている入髪と較べ
ても遜色がないことが判り、零合成繊維が特にかつら用
人工毛として強度、弾性率、伸び率等の面でも充分使用
できることが判った． 参考例　５ 参考例４で調製したマスターバッチを用いて、素材のナ
イロン６チップで最終カーボンブランク量が０．５，　
１．０，　１．５，　２。０，　２．５重量％になるよ
うに混合したものについて、参考例４と同じ長さの浴を
用い、同じ捲取り速度で溶融紡糸を行った．その際温浴
の温度を２０〜８０’Ｃまで変化させ、それぞれ表面の
光沢を観察し、官能検査により評価した。その結果を第
４表に示す． （ニヒ東 評価 ＠： ◎　： ○　： Δ　： ×　　： 大変よく消えている よく消えている 消えている あまり消えてない 消えてない 第４表に示す如くカーボンブラックの量が多いほど、ま
た浴温か高いほど光沢は消えていることが判る。しかし
、浴温が３０゜Ｃ以下かカーボンブラックの含量が０．
５％程度より少量では浴温度を調節することによる特殊
突起形状物構造生戒の効果は殆ど示されない。このこと
からカーボンプラックは繊維表面の緻密な突起形成の因
子の一つと見られる。したがって、特に粗い表面を得た
い場合には、１％以上の粒子の存在が必要である．標準
的顔料添加量である２〜２．５％で効果が充分発揮され
ることは極めて好都合である． 尚、第１表と第４表とにおいて示された結果は、本繊維
をかつら用人工毛として使用する観点から、光沢がどの
程度消えているかを肉眼観察した結果であり、凹凸ので
き具合のほかに、カーボンブラックを入れない場合には
繊維の白濁の仕方が、またカーボンプラックを入れた場
合には黒色化による光沢の消えにくさ等が上記観察に影
響を与えており、第１表と第４表とを直接つなげること
は不適当である． 上記の試験試料の代表的なものについての電子顕微鏡写
真（１０００倍）を第１２図（Ａ）〜第１２図（Ｆ）と
して添付する．第１２図（＾）〜同図（Ｃ）はカーボン
ブラック量が１％で、浴温をそれぞれ（Ａ）を３０”Ｃ
，（Ｂ）を６０゜Ｃ　，　（Ｃ）を８０゜Ｃとした場合
を、また第１２図（Ｄ）〜（Ｆ）はカーボンプランク量
が２％で、浴温を上記と同じくそれぞれ（Ｄ）を３０゜
Ｃ　，　（Ｅ）を６０゜Ｃ（Ｆ）を８０℃とした場合を
示している。

この写真から、光沢のよく消えているものほど表面の凹
凸が密に明瞭に現れていることが判る。

参考例　６ 参考例４で調製したマスターバッチに素材のナイロン６
チップを瓜合してカーボンブラックの最終含有量を１．
５％になるようにしたものについて、温浴の浸漬時間の
違いにより表面の凹凸形状がどう変化するか、浴の長さ
を変えることにより観察した。浴温８５℃、捲取り速度
は参考例４と同しである。各処理生戊物の電子顕微鏡写
真（１０００倍）を第１３図（Ａ）〜第１３図（Ｃ）で
示す．浴長は、それぞれ同図（Ａ）が９０ＣＩ，　（Ｂ
）がＩＩＯＣＩｍ，　（Ｃ）が１３０ロである． その結果、浴の長さが長いほど、つまり浸漬時間が長い
ほど凹凸は大きくなり、浸漬時間が短いとあまり凹凸が
発生しないことが判る。また凹凸の大きさによる光の乱
反射も異なるので光沢にも変化がみられる． 参考例　７ ナイロン６．６（平均分子ｉ１２５０００）に上記参考
例４で用いたのと同しカーボンブラックをｌＯ％入れた
ものをマ゛スターパッチとし、素材のナイロン６．６で
最終カーボンブラック量が２％になるように混合調節し
た原料について溶融紡糸を行った．口金より吐出した繊
維は、直ちに９５゜Ｃの温浴を通し捲き取った（吐出速
度と捲取り速度とのドラフト率は３７．０）。浴長は１
３　０　ｃｒｓである．その後捲き取った繊維を３倍に
延伸した．表面の状態は走査型電子顕微鏡（１０００倍
）で観察し、その写真を第１４図に示した。

この写真から明らかなように、ナイロン６の場合と同様
に繊維表面にランダムに緻密な凹凸が形成されているこ
とが判る．またその物性値もナイロン６の場合とほぼ同
じような結果を得た．次に、カーボンプラック以外の各
種顔料及び／又は染料を合成樹脂に添加した例を含めて
、染料単独を含む本発明の実施例を下記に記述する．参
考例及び実施例 下記の第５表に示す各種顔料（ここにはカーボンブラッ
クを一部使用した）或いは染料を添加したナイロン６繊
維を、浴温９０゜Ｃ．紡糸温度約２６０゜Ｃで紡糸した
．浴長は１３０Ｃ１１である。

これらカーボンブラック及びその他の顔料並びに染料は
、すべて東洋インキ製造株式会社により市販されている
ものを用いた。

冨ヨＬ１ さらに、この繊維を約３倍に延伸した繊維の電子顕微鏡
写真が第１６図に示されている。延伸前では緻密な凹凸
が、また延伸後では凹凸形状が皺状によく形成されてい
ることが分かる． 更に、アチン系染料（黒色）だけを２％添加しこれらの
実験の結果、すべて球状の突起が良く発生し、光沢も消
えていた．ここで、例えばカーボンブラック（ファーネ
スタイプ）を１．５％とチタン黄を０．５％、さらに染
料（アチン系）を２％添加した＆の浴温９０゜Ｃ，紡糸
温度約２６０℃，捲取り速度２１０ｍ／分で紡糸した繊
維（ナイロン６）の電子顕微鏡写真が第１５図に示され
ている．合と同一である． 第１５図〜第１７図として添付の各電子顕微鏡写真から
明らかなように、各種の顔料及び染料を単独に、または
これらを所望の割合で混入して樹脂中に添加しても、悉
く凹凸が発生することが判る．かくして本発明によれば
、各種の色彩を有する繊維が提供され、特に彩色の豊か
なファッションかつらや人工獣毛．毛皮等に有効である
．本発明法により得られる合成繊維につき、主として黒
色系染料を添加することによりかつら作製用の人工毛髪
として使用される例を中心に説明したが、本発明は、か
かるかつら用の合威繊維のみに制限されるものではなく
、他の種々の目的に通用可能なことはいうまでもない．
例えば白色系のものとしては人工羊毛、或いは他の各種
の色の染料又は顔料を添加することにより各種の獣毛に
似た人工獣毛を製造することができ、それら人工獣毛を
ベースに植毛することにより人工毛皮を製造することが
できる．さらにそれら人工獣毛を糸に製糸することがで
き、又その際他の糸原料と混紡することにより混紡糸を
製造することができる．さらにそのような糸を用いた織
物等を製造することもできる．

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、ナイロン６を用いて生成した繊維
形状の延伸前における表面状態を示す電子顕微鏡写真（
１０００倍）である． 第３図及び第４図は、第１図及び第２図に示した繊維の
延伸後における同様な電子顕微鏡写真（１０００倍）で
ある． 第５図は、表面処理を施した入髪の表面状態を示す電子
顕微鏡写真（１００゜０倍）である．第６図（Ａ）　，
　（Ｂ）　，　（Ｃ）は、ナイロン６を用いて生成した
未延伸繊維の表面形状の、浴長を変化させた場合の状態
における電子顕微鏡写真（１０００倍）である． 第７図は、ナイロン６．６を用いて生戒した未延伸繊維
の表面形状の電子顕微鏡写真（１０００倍）である． 第８図は、第１図に示した繊維の長手方向に垂直な方向
の外周に沿って測定した表面凹凸の振幅と、外周の距離
との関係を示すグラフである。 第９図は、人間の未処理状態の毛髪の長手方向の距離に
対する表面凹凸の振幅との関係を示すグラフである． 第１０ＵｇＪは、第１２図（Ｆ）　に示した繊維の延伸
前の長平方向に垂直な方向の外周に沿って測定した表面
凹凸の振幅と外周の距離との関係を示すグラフである． 第１１図は、ナイロン６とカーボンブラックとの混合物
を用いて生戒した繊維の延伸後における表面状態を示す
電子顕微鏡写真（１０００倍）である。 第１２図（Ａ）〜（Ｆ）　は、カーボンブラックを添加
したナイロン６を用いて生成した延伸後の繊維表面の浴
温を変化させた状態における電子顕微鏡写真（１０００
倍）であり、（Ａ）〜（Ｃ）はカーボンブラック量が１
％、（Ｄ）〜（Ｆ）　　はカーボンブラック量が２％含
有されている状態を示す。 第１３図（Ａ）〜（Ｃ）　は、カーボンブランクを添加
したナイロン６を用いて生戒した延伸後の繊維表面の浴
長を変化させた状態における電子顕微鏡写真（１０００
倍）である． 第１４図は、カーボンブラックを添加したナイロン６．
６を用いて生戒した延伸後の繊維表面の電子顕微鏡写真
（１０００倍）である。 第ｌ５図は、カーボンブラック及びその他の顔料及び染
料を添加したナイロン６の合成繊維の電子顕微鏡写真（
１０００倍）である． 第１６図は、第１５図に示したものの延伸した場合の電
子顕微鏡写真（１０００倍）である．第１７図は、染料
を添加したナイロン６の延伸前の電子顕微焼写真（１０
００倍）である．第１８図は、ナイロン６単独の場合の
紡糸浴温と粒径及び単位面積中の粒子数との関係を示す
グラフである． 第１９図は、ナイロン６単独の場合の浴長と粒径との関
係を示すグラフである。 第２０図は、ナイロン６単独の場合の浴長と単位面積中
の粒子数との関係を示すグラフである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に凹凸形状構造を有するナイロン繊維におい
   て、上記凹凸形状が、繊維の長手方向に対し直角な方向
   の外周に沿って、谷の底とそれに隣り合った谷の底との
   間隔が約３〜３０μｍで、山の頂点と谷の底との垂直距
   離が約０．２〜２μｍであり、該外周に沿って１０μｍ
   当たり約０．２〜３個の山が存在するような凹凸形状で
   あり、且つ前記繊維が少なくとも１重量％の染料を含有
   することを特徴とする、表面に凹凸形状構造を有する合
   成繊維。
2. （２）表面に皺状凹凸形状構造を有するナイロン繊維に
   おいて、上記皺状凹凸形状が、繊維の長手方向に沿って
   延びた多数の突起で、隣り合った突起と突起との間に繊
   維の長手方向に沿って延びた長さ約３〜７μｍ、幅約０
   ．３〜１μｍの凹み部分が形成されているような多数の
   突起を有する皺状凹凸形状であり、前記繊維が少なくと
   も１重量％の染料を含有することを特徴とする、表面に
   皺状凹凸形状構造を有する合成繊維。
3. （３）少なくとも１重量％の染料を含有するナイロン繊
   維の溶融紡糸に際して、紡出単繊維を少なくとも３０℃
   以上の温水浴中で該単繊維表面に凹凸模様を形成させる
   に充分な時間をもって冷却することを特徴とする、表面
   に凹凸形状構造を有するナイロン繊維の製造方法。
4. （４）少なくとも１重量％の染料を含有するナイロン繊
   維の溶融紡糸に際して、紡出単繊維を少なくとも３０℃
   以上の温水浴中で該単繊維表面に凹凸模様を形成させる
   に充分な時間をもって冷却し、次いで繊維を延伸するこ
   とを特徴とする表面に皺状凹凸形状構造を有するナイロ
   ン繊維の製造方法。