JP2000328355A - 塩化ビニル系繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の塩化ビニル系繊維以上にカール保持性に
優れた繊維を提供すると共に、該繊維を製造する際のプ
レートアウト物に基因する単糸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、
（ａ）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およびゼオライト系熱安定剤
からなる群より選択される１種以上の熱安定剤を０．２
〜２．５重量部と、（ｂ）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および高級アルコール系
滑剤、からなる群より選択される１種以上の滑剤０．２
〜４．０重量部、及び（ｃ）炭素数が１４〜２２である
脂肪酸系滑剤の１種以上を０．６〜２．５重量部を配合
してなる塩ビ系組成物を溶融紡糸してなる塩化ビニル系
繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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およびその製造方法に関する。
特に、該繊維を製造するに際して、プレートアウト物を
大巾に減少し、掃除回数、掃除時間を減少することによ
り生産性を大巾に向上してなる塩化ビニル系繊維の製造
方法を提供すると共に、カール保持性に優れた塩化ビニ
ル系繊維を提供するものである。

【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、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、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。この方法による繊維も、多量のＥＶ
Ａ系樹脂を使用するが故にカール保持性に劣り、ブレー
ドの様な分野の繊維としてはまだまだ不十分な品質であ
った。また、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。一方、近年かつら市場に於い
ては極めて高いカール保持性が要望される様になり、従
来の技術で作り出せる繊維品質では対応しきれない状況
になってきた。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、特開平１
１−６１５７０号公報では、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、こ
の様な方法でも、長時間、押出運転を続けていると押出
機内に多量のプレートアウト物が析出・付着し、未延伸
糸の単糸切れが頻繁に発生する様になり、押出機の分解
掃除をせざるを得なくなる。この分解掃除の回数が頻繁
になると、繊維の生産性が低下することになる為、プレ
ートアウト物を発生しない方策が切望されてきた。さら
に、塩ビ系組成物を溶融紡糸する際、十分には解析され
ていないが単糸切れが発生する。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
が提案されているが、この方法では、組成物の溶融粘度
が上昇して、ノズル圧力が高くなり押出量を低下する必
要があり、生産性という観点で問題があった。また、
（２）可塑剤を添加する方法も提案されているが、可塑
剤添加に伴い、繊維の熱収縮率が高くなり、人工毛髪用
繊維としては品質的に不十分な繊維となるという問題が
あった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の塩化ビニル系繊維以上にカール保持性に優れた繊維を
提供すると共に、該繊維を製造する際のプレートアウト
物に基因する単糸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、配合組成の中の滑剤成分に注目し、該
成分がカール保持性とプレートアウト性に及ぼす効果を
詳細に検討した結果、特定の滑剤成分を特定量使用する
ことにより、カール保持性とプレートアウト性が改善さ
れることを見出し本発明を完成するに到った。

【０００５】すなわち、本発明の塩化ビニル系繊維は、
塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、（ａ）有機錫
系熱安定剤、Ｃａ−Ｚｎ系熱安定剤、ハイドロタルサイ
ト系熱安定剤及びゼオライト系熱安定剤からなる群より
選択される１種以上の熱安定剤を０．２〜２．５重量部
と、（ｂ）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
類金属塩系滑剤及び高級アルコール系滑剤からなる群よ
り選択される１種以上の滑剤０．２〜４．０重量部およ
び（ｃ）炭素数が１４〜２２である脂肪酸系滑剤の１種
以上を０．６〜２．５重量部を配合してなる塩ビ系組成
物を溶融紡糸してなる塩化ビニル系繊維である。

【０００６】一方、本発明の製造方法は、前記塩ビ系組
成物を、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサーおよび
リボンブレンダーからなる群より選択される少なくとも
１種の混合機を使用して、ドライブレンドとしたパウダ
ー状組成物を、溶融紡糸する製造方法である。

【０００７】前記ドライブレンドの樹脂温度は９５〜１
５０℃とするのが好ましい。

【０００８】また、前記塩ビ系組成物を１ヶのノズル孔
の断面積が０．５ｍｍ²以下のノズル孔から溶融・流出
せしめ、３００デニール以下の未延伸糸を製造し、次い
で該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も好ましい製造方法である。

【０００９】

【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。

【００１０】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
イト系熱安定剤およびゼオライト系熱安定剤からなる群
より選択される１種以上を０．２〜２．５重量部使用す
るのが好ましい。該添加量が０．２重量部未満であると
熱安定性が不十分となる傾向を示し、逆に２．５重量部
を越えるとプレートアウトが多くなり好ましくない。特
に好ましくは、プレートアウトの点から、有機錫メルカ
プト系熱安定剤、有機錫マレエート系熱安定剤および有
機錫ラウレート系熱安定剤から選択される１種以上の有
機錫系熱安定剤を使用するのが良い。

【００１１】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およ
び高級アルコール系滑剤から選択される１種以上の滑剤
を０．２〜４．０重量部使用するのが好ましい。該添加
量が０．２重量部未満であると滑性不足となって、溶融
紡糸そのものが困難となる。逆に４．０重量部を越える
と滑性過多となって、単糸切れが増加する傾向となり好
ましくない。

【００１２】本発明に於いては、プレートアウト性を著
しく改善する為に、炭素数が１４〜２２の脂肪酸系滑剤
から選択される１種以上の滑剤を、０．６〜２．５重量
部使用するのが好ましいが、より好ましくは０．７〜
２．５重量部である。該添加量が０．６重量部未満であ
るとプレートアウト性改善効果が低下する傾向にある。
逆に該添加量が２．５重量部を越えると滑性過多となっ
て、単糸切れが増加し好ましくない。

【００１３】前記炭素数が１４〜２２の脂肪酸系滑剤と
しては、ステアリン酸またはヒドロキシステアリン酸
が、プレートアウト性改善効果が大であり、特に好まし
い。

【００１４】本発明に於いては、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発明の
目的を害しない範囲で使用可能である。

【００１５】本発明に於いては、前記溶融紡糸用塩ビ系
組成物を製造する際には、ヘンシェルミキサー、スーパ
ーミキサー、またはリボンブレンダーを使用するのが好
ましい。この場合に好ましくは樹脂温度を９５〜１５０
℃（最終到達温度）としたドライブレンドとし、該ドラ
イブレンドを直接押出機に供給して溶融紡糸に供するの
が好ましい。最終到達樹脂温度が９５℃未満であると配
合剤の混合が不十分になって、プレートアウト性改善効
果が小さくなる。最終到達樹脂温度が１５０℃を越える
と塩ビ系組成物をパウダー状に保持することが困難にな
ると共に、単糸切れが増加し好ましくない。

【００１６】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。

【００１７】さらに、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。

【００１８】また、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、加熱筒に関わる技術、延伸処理に関わる技術、熱処
理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。

【００１９】

【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。尚、表中の組成物表示
等は、次の様に略記する。 塩化ビニル樹脂：「ＰＶＣ」。 塩素化ポリエチレン系樹脂：「ＣＰＥ系樹脂」。 （酢酸ビニル−エチレン）−塩化ビニル共重合樹脂：
「ＥＶＡ系樹脂」。 熱可塑性ポリウレタン−塩化ビニル共重合樹脂：「ウレ
タン系樹脂」。 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重量部もしくは塩化ビニル系樹脂と
後塩素化塩化ビニル系樹脂の合計を１００重量部とした
量に対する部数を表す。

【００２０】

【表１】 （実施例１〜４）ポリ塩化ビニル樹脂１００重量部が４
Ｋｇ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
２に示す条件にて、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３に示す。

【００２１】

【表２】 （実施例５）ポリ塩化ビニル樹脂と後塩素化塩化ビニル
樹脂の合計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２に示す条件にて、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３に示す。

【００２２】

【表３】 ［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
加熱紡糸筒に導入し、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１６５〜１８５デニールになる様に引取
速度を調節した。この様な状態で、２４時間の連続運転
を行い、２４時間後の「糸切れ状態」を目視観察して、
次の様に評価した。

【００２３】［糸切れ状態評価］ ◎：３０分間全く糸切れを発生しない ○：３０分間に１〜３回の糸切れを発生 △：３０分間に４〜１５回の糸切れを発生 ×：３０分間に１５回以上の糸切れを発生 また、この「糸切れ状態」を観察後、ダイ等を分解し、
スクリュー状態、ダイ内部状態、トーピード表面状態な
どを目視観察し、「プレートアウト状態」を次の様に評
価した。

【００２４】［プレートアウト状態評価］ ◎：ダイ内部表面、トーピード表面等の９５％以上に金
属光沢がある ○：ダイ内部表面、トーピード表面等の９０％以上に金
属光沢がある △：ダイ内部表面、トーピード表面等に付着物があり、
５０〜９０％未満の金属光沢がある ×：ダイ内部表面、トーピード表面等に付着物があり、
５０％未満の金属光沢しかない ［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い、熱緩和処理を
行い延熱糸を生産した。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。該延
熱糸を強度測定、カール保持性評価に供した。

【００２５】［強度、カール保持性評価］延熱糸の強度
は、ＪＩＳに準拠して測定し、カール保持性は次の様に
して評価した。一定の長さに切断した延熱糸を４５ｍｍ
φのステンレス筒に巻き付けて固定し、１００℃のオー
ブン中で１５分間加熱し、次いで、２３℃の冷水中に、
該ステンレス筒を投入して、繊維を急冷してカールをセ
ットした。カールセットした繊維束を乾燥後、２３℃、
相対湿度５０％の恒温室中に吊り下げ、該繊維束の吊り
下げ長（Ｌ₀）を測定し、そのまま３ヶ月放置し、放置
後の吊り下げ長（Ｌ）を測定し、次の様な基準で評価し
た。 ◎：（Ｌ−Ｌ₀）／Ｌ₀が、１５％未満 ○：（Ｌ−Ｌ₀）／Ｌ₀が、１５％以上〜２５％未満 △：（Ｌ−Ｌ₀）／Ｌ₀が、２５％以上 （比較例１〜２）ステアリン酸の配合量を変更した以外
は、実施例１〜５と全く同様の操作にてパウダーブレン
ドを得て、実施例１〜５と全く同様の操作にて、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３に示す。 （比較例３〜５）先行技術の実施例に基づき、表１に示
す配合剤をそれぞれ計量して、ＣＰＥ系樹脂、ＥＶＡ系
樹脂、ウレタン系樹脂を夫々計量し、実施例１〜５と全
く同様の操作にてパウダーブレンドを得て、実施例１〜
５と全く同様の操作にて、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３に示す。

【００２６】

【発明の効果】表３の結果から判る様に、特定の安定
剤、滑剤を特定量使用する配合系に於いて、ステアリン
酸に代表される脂肪酸系滑剤を０．６〜２．５重量部配
合することにより、長時間運転後のプレートアウト状態
が大きく改善され、プレートアウトに基因する「糸切
れ」が大きく減少する。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。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塩化ビニル系樹脂１００重量部に対して、
   （ａ）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およびゼオライト系熱安定剤
   からなる群より選択される１種以上の熱安定剤を０．２
   〜２．５重量部と、（ｂ）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および高級アルコール系
   滑剤、からなる群より選択される１種以上の滑剤０．２
   〜４．０重量部、及び（ｃ）炭素数が１４〜２２である
   脂肪酸系滑剤の１種以上を０．６〜２．５重量部を配合
   してなる塩ビ系組成物を溶融紡糸してなる塩化ビニル系
   繊維。
2. 【請求項２】前記塩ビ系組成物を、ヘンシェルミキサ
   ー、スーパーミキサーおよびリボンブレンダーからなる
   群より選択される少なくとも１種の混合機を使用して、
   ドライブレンドとしたパウダー状組成物を、溶融紡糸す
   ることを特徴とする塩化ビニル系繊維の製造方法。
3. 【請求項３】前記ドライブレンドの樹脂温度を９５〜１
   ５０℃とする、請求項２記載の塩化ビニル系繊維の製造
   法。
4. 【請求項４】前記塩ビ系組成物を１ヶのノズル孔の断面
   積が０．５ｍｍ²以下のノズル孔から溶融・流出せし
   め、３００デニール以下の未延伸糸を製造し、次いで該
   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を特徴とする塩化ビニル系繊維の
   製造方法。