JP2000328354A

JP2000328354A - 塩化ビニル系繊維の製造方法

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Publication number: JP2000328354A
Application number: JP14032199A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kubo; 久保勇治; Kazumasa Yamane; 山根一正; Hiroshi Yokoyama; 横山浩�
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の繊維と同様な品質の繊維を提供すると共
に、該繊維を製造する際の「繊維束切れ」に伴うトラブ
ルを防止し、長時間に亘って安定的に生産可能な塩ビ系
繊維の製造方法を提供する。【解決手段】塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、
熱安定剤０．２〜３．５重量部および滑剤０．２〜３．
５重量部を含有する樹脂組成物を溶融紡糸するに際し
て、一定電圧で常時加熱している加熱筒にストランドを
導入して未延伸糸とすることを特徴とする塩化ビニル系
繊維の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、かつら、ヘア・
ピース、ブレード、エクステンションヘアー、アクセサ
リーヘアーなどの頭髪装飾用に用いられる人工毛髪、あ
るいはドールヘアーなどの人形用頭髪繊維などとして使
用される塩化ビニル系繊維の製造方法に関するものであ
る。特に、該繊維を製造するに際して、押出機から流出
してきたストランドを加熱溶解して未延伸糸とする際に
使用する加熱筒に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニル系樹脂を溶融紡糸して繊維状
にしてなる塩化ビニル系繊維は、その優れた強伸度、カ
ール保持性、スタイル性などの故に、頭髪装飾用などの
人工毛髪用繊維として、あるいはドールヘアーなどの人
形用頭髪繊維として多量に使用されている。従来、溶融
紡糸による塩化ビニル系繊維の工業的製法としては、
（１）比較的大きな断面積のノズル孔からストランドを
押出し、紡糸ドラフト比を大きくとって細繊度の未延伸
糸とし、これに延伸・熱処理を施して繊維とする方法と
（２）比較的小さな断面積のノズル孔からストランドを
押出し、紡糸ドラフト比を小さくして未延伸糸とし、こ
れに延伸・熱処理を施して繊維とする方法が実施されて
いる。（１）の方法は、紡糸ドラフト比を大きくする
為、未延伸糸が引き伸ばされた状態になり、この方法で
得られる繊維は、カール保持性、バウンシィー性に劣
り、人工毛髪用あるいは人形用頭髪繊維分野には不適で
ある。一方、（２）の方法は、ノズル断面積を小さくす
るが故にノズル圧力が高くなり溶融紡糸の条件設定に難
しい側面がある。一般的な工業的方法としては、Ｃｄ−
Ｐｂ系配合を用いて多量のＥＶＡ系樹脂を使用してノズ
ル圧力を下げて紡糸されている。しかしながら、Ｐｂと
かＣｄという安全・衛生上、好ましくない熱安定剤、滑
剤を使用している為、改善することが至上命題となって
いた。その為、Ｃｄ−Ｐｂ系配合に替わる新しい配合系
が種々検討されてきている。例えば、本願発明者らにな
る特願平０９−２１０５２３号などには、錫系熱安定剤
などを使用し、高級脂肪酸金属塩などの滑剤とポリエチ
レン系滑剤などを併用する提案が為されている。しかし
ながら、Ｃｄ−Ｐｂ系配合と異なる組成物を使用する
と、従来の紡糸方法では著しく「単糸切れ」が多くなる
ばかりでなく、極端な場合には、繊維束が一度に切れる
「繊維束切れ」という様な現象が発生する。未延伸糸の
「単糸切れ」が頻繁に発生すると、繊維の生産性が低下
することになる為、「単糸切れ」「繊維束切れ」を発生
しない方策が切望されてきた。塩ビ系組成物を溶融紡糸
する際の「単糸切れ」、「繊維束切れ」の原因は十分に
は解析されておらず、組成物のゲル化・溶融状態、ノズ
ル孔先端状態、ストランドの流出状態などが複雑に関与
していると推定されている。その「単糸切れ」頻度を少
なくするべく、（１）塩ビ系組成物にポリメチルメタク
リレート系加工助剤を添加して、曳糸性を改良する方法
（２）可塑剤を添加する方法（３）ＥＶＡ系樹脂を添加
する方法（４）ＣＰＥ系樹脂を添加する方法（５）ポリ
ウレタン系樹脂を添加する方法などが提案されている
が、いずれの方法もある程度の「単糸切れ」改良効果が
あるものの、「繊維束切れ」防止には、これらの手段で
は全く効果がなく、「繊維束切れ」の原因の究明とその
解決方法の開発が急務となっていたのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の繊維
と同様な品質の繊維を提供すると共に、該繊維を製造す
る際の「繊維束切れ」に伴うトラブルを防止し、長時間
に亘って安定的に生産可能な塩ビ系繊維の製造方法を提
供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するべく、「繊維束切れ」の原因究明を行い、そ
の原因が加熱筒の温度制御に存することを見出した。す
なわち、従来、加熱筒は、通常の均熱オーブンと同様、
温度コントロールの為にＯＮ−ＯＦＦリレーが設置され
ており、ＯＮ−ＯＦＦリレーによって、一定温度に保つ
様に設計されてきた。その為、そのＯＮ〜ＯＦＦに伴っ
て、急激に繊維の温度が上下し、繊維長方向に繊度ムラ
（繊維のデニールの変動）を発生し、極端な場合には、
「繊維束切れ」を発生するということを見出した。

【０００５】この解決の為に、定電圧装置を付属して、
一定電圧で常時加熱している加熱筒にストランドを導入
して、未延伸糸とすると繊度ムラが防止でき、「繊維束
切れ」を防止できることを見出し本発明を完成するに到
った。すなわち、本発明は、塩化ビニル系樹脂１００重
量部に対して、熱安定剤０．２〜３．５重量部および滑
剤０．２〜３．５重量部を含有する樹脂組成物を溶融紡
糸するに際して、一定電圧で常時加熱している加熱筒に
ストランドを導入して未延伸糸とすることを特徴とする
塩化ビニル系繊維の製造方法であり、前記熱安定剤は、
有機錫メルカプト、有機錫マレエートおよび有機錫ラウ
レートからなる群より選択される１種以上であり、前記
滑剤が、ポリエチレン系滑剤、脂肪酸系滑剤および脂肪
酸アルカリ土類金属塩系滑剤からなる群より選択される
１種以上である樹脂組成物を使用するのが好ましい。

【０００６】前記加熱筒は定電圧装置を付属しているも
のが好ましく、前記加熱筒から未延伸糸を引き取る側
に、該引き取り方向の長さが１．５〜２．５ｍの防風筒
を設けて使用すると、工程安定性の面で好ましい。

【０００７】さらに未延伸糸を引取ロールに引き取り、
次いで巻取り機にてボビンに巻き取る方式に於いて、引
取ロール手前に於ける未延伸糸の引取テンションを５×
１０ ^-4〜２．５×１０^-3ｇ／デニールとして引き取るこ
ともできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に使用する塩化ビニル系樹
脂とは、従来公知の塩化ビニルの単独重合体、または従
来公知の各種の共重合樹脂または後塩素化塩化ビニル樹
脂であり、特に限定されるものではない。さらに、これ
らの樹脂を種々の割合で混合してなる樹脂混合物であっ
ても良い。特に、配合コスト、カール保持性、繊維の強
伸度などの点から、重合度６５０〜１３００の塩化ビニ
ルの単独重合体、または塩化ビニルの単独重合体と後塩
素化塩化ビニル樹脂の混合物が好ましい。

【０００９】本発明に使用する熱安定剤としては、有機
錫系熱安定剤、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、ハイドロタルサ
イト系熱安定剤、ゼオライト系熱安定剤など従来公知の
熱安定剤を使用できる。特に、効果が顕著であることを
勘案すれば、有機錫メルカプト、有機錫ラウレートおよ
び有機錫マレエートなどの有機錫系熱安定剤から選択さ
れる１種以上を０．２〜３．５重量部使用することが好
ましい。

【００１０】次に本発明に使用する滑剤としては、ポリ
エチレン系滑剤、パラフィン系滑剤、高級脂肪酸アルカ
リ金属塩系滑剤、高級脂肪酸アルカリ土類金属塩系滑
剤、高級アルコール系滑剤など従来公知の滑剤を自在に
使用可能である。特に、ポリエチレン系滑剤、脂肪酸系
滑剤および高級脂肪酸アルカリ土類金属塩系滑剤から選
択される１種以上の滑剤を０．２〜３．５重量部使用す
ることが好ましい。

【００１１】本発明に於いては、塩ビ系組成物、後塩素
化塩ビ系組成物に公知の配合剤を必要に応じて使用する
ことができる。例えば、従来公知の顔料、加工性改良
剤、ＡＢＳ系樹脂、ＭＢＳ系樹脂などの熱可塑性樹脂、
帯電防止剤などを本願発明の目的を害しない範囲で使用
可能である。

【００１２】本発明に於いては、一定電圧で常時加熱し
ている加熱筒を使用して未延伸糸を製造するのが好まし
く、前記加熱筒には定電圧装置を付属しているものがさ
らに好ましい。従来のＯＮ−ＯＦＦ制御装置を付属した
加熱筒では「繊維束切れ」を発生する傾向にあり好まし
くない。

【００１３】また、加熱筒内の温度を一定に保つ為に、
防風筒を設け、放熱と加熱によって、加熱筒内の雰囲気
温度を２５０〜４２０℃の範囲にある所定の温度に制御
するすることが好ましい。この防風筒により、糸の走行
が安定する効果がある。さらに、繊維の品質を制御する
為には、引取ロール手前での引取テンションを５×１０
^-4〜２．５×１０^-3ｇ／デニールとして引き取ることが
好ましい。引取テンションが５×１０^-4ｇ／デニール未
満になると単繊維と単繊維の融着が発生しやすい傾向に
あり、逆に引取テンションが２．５×１０^-3ｇ／デニー
ルを超えると単繊維切れや繊維束切れが発生する傾向が
ある。

【００１４】本発明に於いては、１ヶのノズル孔の断面
積が０．５ｍｍ²以下のノズルをダイ先端部に設置して
溶融紡糸を行うのが好ましい。該断面積が０．５ｍｍ²
を越えると自然な艶や光沢が低下し人工毛髪用繊維とし
ては品質が劣る傾向にある。

【００１５】また、本発明に於いては、未延伸糸の繊度
を３００デニール以下としておくことが好ましい。該未
延伸糸の繊度が３００デニールを越えると自然な艶や光
沢が低下し人工毛髪用繊維としては品質が劣る傾向にあ
る。さらに、前記未延伸糸に延伸処理、熱処理を施し
て、１００デニール以下の繊維とすることが好ましい。
延伸処理、熱処理は、従来公知の条件・方法に基づいて
実施可能である。頭髪装飾用の繊維としては、２５〜１
００デニールの範囲が特に好ましく、また、人形用の繊
維としては、１０〜６５デニールの範囲が特に好まし
い。

【００１６】さらに、本発明に於いては、従来公知の溶
融紡糸に関わる技術、例えば、ノズル断面形状に関わる
技術、延伸処理に関わる技術、熱緩和処理に関わる技
術、油剤に関わる技術などは、自在に組合せて使用する
ことが可能である。

【００１７】

【実施例】次に、実施例をあげてさらに詳細な本発明の
実施の態様を明らかにするが、本発明はこれらの実施例
のみに限定されるものではない。また、表中に於ける各
配合剤の数値は、特に断りのない限り、ＰＶＣ１００重
量部に対する部数を表す。

【００１８】（実施例１）ポリ塩化ビニル樹脂１００重
量部が４Ｋｇになる様に計量し、次いで表１に示す配合
剤をそれぞれ計量して、２０Ｌのヘンシェルミキサーに
投入し、攪拌しながら、内容物の最終到達温度が１３０
℃になる迄、攪拌・混合した。その後、冷却水をヘンシ
ェルミキサーのジャケットに流しながら攪拌・混合を続
け、内容物の温度が７０℃になる迄、冷却して、塩ビ系
パウダードライブレンドを得た。該パウダードライブレ
ンドを表１示す条件にて、溶融紡糸・延伸・熱処理実験
に供した。溶融紡糸・延伸・熱処理実験の状況、繊維特
性の結果を表２に示す。

【００１９】

【表１】［溶融紡糸］溶融紡糸実験は、定常状態になってから、
スクリュー回転数と押出量の関係を求め、押出量が７．
０Ｋｇ／Ｈｒｓになる様にスクリュー回転数を設定し
た。鉛直方向にノズルから溶融・流出したストランド
を、定電圧装置を付属した、中心雰囲気温度３２０℃の
加熱筒に導入し、ここで該ストランドを瞬間的に加熱溶
解し、ノズル直下約３ｍの位置に設置した引取機にて、
未延伸糸を一定速度で巻き取った。この際、該未延伸糸
の繊度が約１６５〜１７５デニールになる様に引取速度
を調節した。また、ノズルと引取機の間に、長さ２ｍの
防風筒を設置し、加熱筒内の雰囲気温度変化が少なくな
る様に工夫した。この様な状態で、３時間の連続運転を
行い、３時間中に発生した「繊維束切れ」を目視観察し
て、次の様に評価した。

【００２０】［繊維束切れ状態評価］ ○：３時間に１回も繊維束切れを発生しない △：３時間に１〜３回の繊維束切れを発生 ×：３時間に４回以上の繊維束切れを発生また、５ｍの単繊維２０本を選択し、１ｍ毎に繊度を測
定し、１００ヶの測定値から繊維長さ方向の平均繊度と
繊度分布を求めた。繊度分布は、標準偏差（σ）の大き
さで表した。

【００２１】［延伸・熱処理］該未延伸糸を延伸・熱処
理機に導入し、延伸処理、次いで熱緩和処理を行なって
延熱糸を生産した。この際、熱緩和処理は、２５％緩和
に固定し、延伸処理は最終の延熱糸の繊度が６５〜７５
デニールになる様に延伸倍率を若干調整した。

【００２２】（実施例２）ノズルと引取機の間に、長さ
１．２ｍの防風筒を設置した以外は、実施例１と全く同
様の操作にて、溶融紡糸・延伸・熱処理実験を行い、そ
の状況、繊維特性の結果を表２に示した。

【００２３】（実施例３）定電圧装置を付属した加熱筒
の所定電圧を調整して、中心雰囲気温度を２２０℃の加
熱筒にストランドを導入した以外は、実施例１と全く同
様の操作にて、溶融紡糸・延伸・熱処理実験を行い、そ
の状況、繊維特性の結果を表２に示した。

【００２４】（実施例４）スクリュー回転数を微調整し
て押出量を若干調整し、紡糸時の引取テンションを３５
ｇｒとした以外は、実施例１と全く同様の操作にて、溶
融紡糸・延伸・熱処理実験を行い、その状況、繊維特性
の結果を表２に示した。

【００２５】（比較例１）ＯＮ−ＯＦＦリレー制御装置
を付属した加熱筒を使用して、中心雰囲気温度を３２０
℃にコントロールした加熱筒にストランドを導入した以
外は、実施例１と全く同様の操作にて、溶融紡糸・延伸
・熱処理実験を行い、その状況、繊維特性の結果を表２
に示した。

【００２６】（比較例２）溶融紡糸に使用する組成物の
配合系のうち、ポリエチレンワックスの配合量を０．１
重量部とした組成物を使用した以外は、実施例１と全く
同様の操作にて、溶融紡糸実験を行ったが、ダイ圧力が
高く、未延伸糸を得ることができなかった。

【００２７】（比較例３）溶融紡糸に使用する組成物の
配合系のうち、マグネシウムステアレートの配合量を
２．８重量部とした組成物を使用した以外は、実施例１
と全く同様の操作にて、溶融紡糸実験を行ったが、ダイ
圧力が高く、未延伸糸を得ることができなかった。

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】表２の実施例１と比較例１の比較から判
る様に、加熱筒の種類を定電圧装置付属のものを使用す
ると「繊維束切れ」を全く発生しないのに対し、ＯＮ−
ＯＦＦリレー制御を付属した加熱筒を使用すると「繊維
束切れ」が頻繁に発生すると共に、繊度のバラツキが極
めて大きくなることが判る。また、比較例２〜３の結果
から判る様に、安定剤成分、滑剤成分の各成分使用量が
０．２〜３．５重量部の範囲を外れると溶融紡糸ができ
なくなる。さらに、実施例１と実施例２〜４の比較か
ら、防風筒の長さ、加熱筒の中心雰囲気温度、紡糸時の
引取テンションに最適領域が存在することが判る。一
方、延熱糸の特性は、従来の繊維と同等以上の性能を維
持しており、連続運転が可能になるという工業的に極め
て大きな効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塩化ビニル系繊維を製造する際に用い
る加熱筒および防風筒の設置位置の概略図である。

【符号の説明】ダイボディーノズル断熱材加熱筒防風筒未延伸糸引取ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 27/24 Ｃ０８Ｌ 27/24 Ｄ０１Ｄ 5/08 Ｄ０１Ｄ 5/08 Ａ 5/084 5/084 //(Ｃ０８Ｌ 27/06 23:04） (Ｃ０８Ｌ 27/24 23:04）Ｆターム(参考） 4J002 AE052 BB032 BD041 BD051 BD181 EF057 EG027 EG037 EV096 EZ046 FD066 FD172 FD177 GC00 4L035 AA05 BB31 BB52 CC07 EE08 FF04 JJ12 JJ14 JJ15 JJ22 KK05 4L045 AA05 BA03 BA60 CA25 CB09 DA15 DA17 DA46 DC06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、
熱安定剤０．２〜３．５重量部および滑剤０．２〜３．
５重量部を含有する樹脂組成物を溶融紡糸するに際し
て、一定電圧で常時加熱している加熱筒にストランドを
導入して未延伸糸とすることを特徴とする塩化ビニル系
繊維の製造方法。
【請求項２】前記熱安定剤が、有機錫メルカプト、有機
錫マレエートおよび有機錫ラウレートからなる群より選
択される１種以上であり、前記滑剤が、ポリエチレン系
滑剤、脂肪酸系滑剤および脂肪酸アルカリ土類金属塩系
滑剤からなる群より選択される１種以上である樹脂組成
物を使用する請求項１記載の塩化ビニル系繊維の製造方
法。
【請求項３】前記加熱筒が定電圧装置を付属しているこ
とを特徴とする請求項１記載の塩化ビニル系繊維の製造
方法。
【請求項４】前記加熱筒から未延伸糸を引き取る側に、
該引き取り方向の長さが１．５〜２．５ｍの防風筒を設
けることを特徴とする請求項１又は３に記載の塩化ビニ
ル系繊維の製造方法。
【請求項５】未延伸糸を引取ロールに引き取り、次いで
巻き取り機にてボビンに巻き取る方式であって、引取ロ
ール手前に於ける未延伸糸の引取テンションを５×１０
^-4〜２．５×１０^-3ｇ／デニールであることを特徴とす
る請求項１〜４に記載の塩化ビニル系繊維の製造方法