JP2008002041A - 人工毛髪用繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れ、さらに加工後の商品において、人毛に非常に良く似た自然な外観と触感を有する、非常に優れたバランスのとれた人工毛髪用繊維が得られる。
【解決手段】 人工毛髪用繊維において、繊維長２０ｃｍあたりに、９０°以上の捻転を少なくとも２〜４０個有する単繊維を含有して集合してなることを特徴とする人工毛髪用繊維を用いることにより、上記課題を解決した人工毛髪用繊維を得ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人工毛髪用繊維に関するものであり、更に詳しくはウィッグ、ブレード、エクステンションヘアー等の頭髪装飾用等の人工毛髪用繊維として用いられる、人毛に似た艶、色相、風合、嵩高性を有する繊維およびその製造方法、また該繊維を用いた人工毛髪用繊維束に関するものである。

一般に、人工毛髪用に使用される合成繊維としては、アクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維等がある。従来から、これらの繊維を用いて、ウィッグ、ブレード、エクステンションヘアー等の人工毛髪用商品に加工されてきた。人工毛髪用繊維の究極の目標が人毛であるのは周知の通りであるが、これらのいわゆる「合成繊維」は、その繊度、断面の均一さが災いし、いかにも人毛らしからぬ外観、触感が顕著となる。人毛にはわずかな太さの変化に加えて縮れやねじれなどがあり、自然な不均一性があるのに対して、上記のいわゆる「合成繊維」にはそれらがないか、あったとしても比較的少ないためである。

そこで、扁平、メガネ形、ドッグボーン形などの種々の異形断面形状や、異なる繊度の組み合わせ、繊維表面凹凸の調整、微細なクリンプ加工などの、合成繊維の均一性を適度に不均一にするための種々の方法が試みられてきた。

これらの方法のうち、異形断面形状に関してはこれまで種々の方法が試みられている。比較的最近のものとして、繊維横断面形状を楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形、３〜８葉形、星形よりなる群から選ばれる少なくとも１種の異形断面形状を有するポリエステル系フィラメント（特許文献１）があるが、異形断面形状であってもフィラメント自体は比較的ストレートで不均一性が少ないため、人毛と比較してわずかに光沢が多く、特に人毛に似たものとするためにはさらに適度な不均一性が望まれた。

また、特に繊維に捲縮を付与する方法としては、たとえば、繊維にマルチフィラメントを２００回／ｍ以下で撚糸した後、ニットデニット法により編目の規則的ループ状捲縮を付与する方法（特許文献２）、繊維束に対し０．３〜５．０Ｔ／ｍの撚りを施した後に梱包する方法（特許文献３）、生糸と練糸、または繊度が相違する２種類の生糸、または精練割合が相違する２種類の生糸など、性状が異なる少なくとも二種類の絹糸を撚り合わせカールクリンプを発現させる方法（特許文献４）などが挙げられる。しかし、これらの方法により発現される捲縮は、比較的本数の多いフィラメントの集合体を撚糸することによるものであるため、捲縮そのものが均一であったり、また比較的大きなカール状のループとなるため、人毛似た自然な艶や触感を得るという目的とは異なったものとなる。

一方、上記方法とは異なり、ポリ塩化ビニル繊維の製造において、紡糸ノズル孔のＬ／Ｄや導入部の角度、吐出量等を特定することにより適度な表面凹凸を形成する方法（特許文献５）があるが、開示された条件ではフィラメントに捲縮や捻転といった不均一性を付与することは困難である。また、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリエステルの製造において、繊維１本１本に捻転を付与する方法として、特定の異形断面形状で紡出された溶融樹脂を、特定の冷却条件、紡糸速度とすることにより螺旋構造を発現させる方法（特許文献６）が開示されているが、フィラメントに付与される捻転数が非常に多く、ソフト性やストレッチ性、スパンライクな風合いを求めた布帛に応用されるものであり、上記いずれの方法でも、人毛に似た自然な外観と触感、その他の美容特性を同時に満足し、非常に優れたバランスの取れた製品を提供できる人工毛髪用繊維はこれまでになかった。
特開２００５−１２０５３３号公報 特開平９−６７７２５号公報 特開２００２−２８５４２２号公報 特開２００３−２０５２４９号公報 国際公開２００５−０３３３８４号パンフレット 特開２００５−１１３３０９号公報

本発明は、人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れ、さらに加工後の商品において、人毛に非常に良く似た自然な外観と触感を有する、非常に優れたバランスのとれた人工毛髪用繊維を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、人工毛髪用繊維に特定数の捻転を付与することで本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、
１）塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂およびポリエステル系樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有する熱可塑性樹脂を、紡糸口金を装着した溶融紡糸装置より溶融紡糸して得られる人工毛髪用繊維であって、繊維断面方向に９０°以上の捻転を、繊維長２０ｃｍあたり少なくとも２〜４０個有する人工毛髪用繊維、
２）人工毛髪用繊維の断面が楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形、星型、歯車型、横断面外周上に凹凸を有する任意の形状よりなる群から選択される少なくとも１種の形状を有し、かつ単繊維繊度が１０〜１００ｄｔｅｘであることを特徴とする、１）記載の人工毛髪用繊維。
３）人工毛髪用繊維の断面が、交差円または交差楕円形状であり、交差軸方向の最長部（ａ）と交差軸との直交軸方向の最長部（ｂ）の長さの比ａ／ｂが１．１〜１．７であることを特徴とする、１）または２）に記載の人工毛髪用繊維、
４）紡糸口金のノズル孔における、ノズル孔のランド（Ｌ）と円相当直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）を０．５〜０．９とすることを特徴とする１）〜３）のいずれかに記載の人工毛髪用繊維の製造方法、
５）紡糸口金から吐出された溶融樹脂の糸状を吐出方向に対して直行する方向から０．３〜１．５ｍ／ｓの風速の空気で冷却することを特徴とする請求項４記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
６）１）〜３）記載の人工毛髪用繊維を用いた人工毛髪用繊維束、
に関する。

本発明によると、人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れ、さらに加工後の商品において、人毛に非常に良く似た自然な外観と触感を有する、非常に優れたバランスのとれた人工毛髪用繊維が得られる。

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明において用いられる人工毛髪用繊維の繊度は、単繊維繊度が通常、１０〜１００ｄｔｅｘであり、さらには２０〜９０ｄｔｅｘであるのが、一般的に人工毛髪用途に適している。本発明の人工毛髪用繊維では、繊維を形成する際に繊維の１本１本について、繊維長２０ｃｍあたりに、繊維断面方向に９０°以上の捻転を少なくとも２〜４０個付与することにより、合成繊維に特有な均一な表面反射を抑制するとともに、適度な嵩高性が得られることで、人毛に非常に良く似た自然な外観と触感、くし通り性を実現することができる。

前記繊維長２０ｃｍあたりとしたのは、ウィッグ、ブレード、エクステンションヘアー等の人工毛髪用商品として、繊維長２０ｃｍ程度以上のものが多く使用されるためであるが、この繊維長に限定される訳ではない。２０ｃｍ未満の繊維長を用いる製品であっても構わない。前記捻転とは、繊維を鉛直下方に吊り下げた場合の、軸方向における時計回り、または反時計回り（以降正方向、逆方向と呼ぶ）の「ねじれ」を意味する。円形断面の場合、この捻転が付与されていても、繊維外形に変化を与える影響は少ないが、効果が無いわけではなく、例えば異種のポリマーや特性の異なる２種以上の素材からなる複合繊維など、繊維を構成する素材自体に不均一性がある場合にはより大きな効果が得られる。

捻転が外観に与える影響が顕著になるのは、９０°以上においてである。特に楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形などの、いわゆる扁平性を併せ持つ断面の繊維は、９０°捻転することで外観が大きく変化する。また、星型、歯車型、横断面外周上に凹凸を有する形状等において、扁平断面でないかあるいは扁平性が、比較的少ない断面の繊維については、必ずしも９０°以上の捻転がないと外観が変化しないということは無いが、９０°以上において外観に及ぼす影響が顕著になる。９０°未満では変化の感じ方の度合いが少ないためである。前記捻転は正方向のみ、逆方向のみ、またはその任意の組合せのいずれでも良い。捻転は繊維長２０ｃｍあたりに少なくとも２〜４０個有することが好ましい。しかし捻転が４０個を超えると螺旋状となり、不自然な外観上の光沢、すなわちキラキラ感が出たり、痛んだ頭髪のように見えてしまう傾向がある。５〜３０個がより好ましく、１０〜２０個がさらに好ましい。正方向、あるいは逆方向の捻転は１個あたり９０°以上、２７０°未満が好ましい。捻転は特に連続して螺旋状となると上記と同様キラキラ感が出たり、痛んだ頭髪のように見えてしまう傾向があるため、繊維全長に渡り適度に分散していることが好ましい。前記捻転を有する繊維を用いて、繊維束とする場合には、少なくとも前記繊維を３０重量％以上含有させることが好ましい。捻転を有する繊維と捻転を有さない繊維とを混合した場合、または円形断面の繊維と混合した繊維束において、捻転を有する繊維が３０重量％未満では、人工毛髪用繊維束における、捻転を有する繊維の割合が少なくなり、不自然に人工的に揃った艶や触感となってしまうために、人毛に似た自然さを得ることが困難となるため、捻転を有する繊維の割合は４０重量％以上がより好ましく、５０重量％以上がさらに好ましい。

本発明に記載の捻転を有する繊維の製造方法に関し、本発明者らが鋭意検討した結果、紡糸口金のノズル孔におけるＬ／Ｄ、すなわちノズル孔のランド（Ｌ）と円相当直径（Ｄ）の比Ｌ／Ｄを１未満とし、溶融樹脂の吐出時に乱流を発生させることで、本発明に最適なランダムに任意の捻転を発生させる方法を見出した。通常、安定に紡糸操業するためには紡糸ノズル孔のＬ／Ｄを４以上としてノズル孔からの溶融樹脂の吐出を層流となるようにし、均一に冷却することで繊維の直進性を維持するとともに糸切れを抑制することが重要となる。しかし、一般的な衣料用繊維等と比較して太い繊維である人工毛髪用繊維では、Ｌ／Ｄを４以上とすると、繊維の直進性がかえって災いし、繊維束とした場合には不自然に揃った艶や触感となってしまう。そこで、一般的には操業性が不安定になるため好ましくないと考えられているが、あえてＬ／Ｄを１未満とすることで、人工頭髪用繊維においては操業性を損なわずに適度な不均一性を発現し、特に好適な特性を付与できることがわかった。Ｌ／Ｄの範囲は、０．５以上であれば紡糸操業性を損なうことは無く、０．９以下であれば本願発明の繊維長２０ｃｍあたり２個以上の捻転を発現する点から好ましい。なお、捻転を発現しやすい断面形状は特に限定されないが、比較的扁平な形状がより捻転を発現しやすい傾向にある。しかしながら扁平過ぎると人工毛髪用繊維としてのハリ、コシといった触感や、カール特性などが悪くなり、光沢も出てくる傾向にあり、好ましくない。

本発明の方法によれば、従来の未延伸糸または延伸糸に捻転を付与し熱セットする方法、例えば紡糸冷却後の未延伸糸を巻き取る際に、フライヤー式ワインダーなどにより２０〜１００Ｔ／ｍなどの捻転すなわち撚りを付与して、その後延伸、熱処理を行う方法、また例えば延伸後の繊維を捻転機にかけた後、熱処理を行うことにより、繊維の捻転状態を固定する方法などの、撚糸機等により捻転を付与するといった煩雑な工程がなくなり、比較的大きなカール状のループを抑制するための比較的少ない総繊度のトウ状態での撚糸加工による生産効率の低下や、取り扱いの困難さから解放され、安定的かつ簡便に繊維の１本１本に捻転を付与することが可能となる。また一方で、前記の未延伸糸や延伸糸の段階で捻転を付与し、その後に熱セットするなどの方法は、頭髪用商品として加工した後にアイロンセットなどを施した際に捻転が解除されてしまう傾向が多くなるのに対して、本発明の方法では紡糸時の溶融樹脂を冷却する際に固定された捻転であるため、アイロンセットなどによる耐久性にも優れている。

本発明の人工毛髪用繊維の断面形状としては楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形よりなる群から選ばれる少なくとも１種の形状を有することが、外観、触感、くし通り等、カール保持力等の美容特性の観点から好ましい。また、これらの異形断面形状の外周上に凹凸形状を有しても良い。本発明において、人工毛髪用繊維の繊維断面形状は、目的の繊維断面形状に近い形状のノズル孔を使用することにより制御することができる。

本発明の人工毛髪用繊維の断面形状は、２個以上の円または楕円が部分的に重ね合わさるか、互いに接した形状すなわち交差円または交差楕円形状が好ましい。種々の異形断面形状のうち、本発明において特徴的な捻転を付与した際により自然な不均一性が得られ、特に人毛に似た自然な外観、触感が得られるからである。また、前記交差円または交差楕円形状のうち、交差軸方向の最長部（ａ）と交差軸との直交軸方向の最長部（ｂ）の長さの比ａ／ｂが１．１〜１．７であることが好ましい。ここで、交差軸とは円または楕円の中心とこれらが交差または接している部分とを通る軸のことを意味し、直交軸とは前記交差軸と直交する軸のことを意味する。前記形状におけるこれらの最長部の比ａ／ｂが１．１未満では繊維を構成する素材が２種以上である場合を除き、捻転を付与してもその変化度合いが少ないために不均一性が比較的少なくなる傾向にある。また、ａ／ｂが１．７を超えると比較的扁平度合いが大きくなり、外観、触感が不自然となる上、カールのつき易さ、カール保持力等が大きく損なわれる。ａ／ｂは１．２〜１．６がより好ましく、１．３〜１．４がさらに好ましい。

本発明において用いられる繊維材料としては、例えば、一般的に用いられるアクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維などがあげられる。これらのなかでは、人工毛髪用繊維として要求される耐熱性や繊維物性を満足し、かつ樹脂加工や紡糸、延伸、熱処理等の各加工工程において、比較的取り扱いが容易である点から、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましく、強度、耐熱性などの繊維物性と、水分管理や溶融紡糸の加工性の点から、ポリエステル系樹脂がより好ましい。また、上記のような本発明に係る異型断面繊維を人工毛髪用として使用する場合、人毛と任意の割合でブレンドすることによって頭髪用商品としての自由なスタイルを作ることができる。また、前記人毛の他に、従来から用いられている他の人工毛髪用繊維、例えば、アクリロニトリル系繊維、塩化ビニル系繊維、塩化ビニリデン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維などとブレンドして使用することもできる。

本発明において用いられるポリエステル系繊維としては、ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリエステル単独で用いても良いが、安全性の点から難燃性を付与されたものが好ましく、例えば、ポリアルキレンテレフタレートまたはポリアルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルの１種以上からなるポリエステル、臭素含有難燃剤、アンチモン系化合物および、可塑剤および／または滑剤を含んでなる組成物を溶融紡糸した繊維を用いることがさらに好ましい。また、本発明において用いられるポリエステル系繊維は、難燃性や耐熱性だけでなく、燃焼時にドリップし難く、人毛に似た適度に艶消しされた自然な艶等の頭髪用繊維として優れた特性を持つポリエステル系繊維を用いることがさらに好ましい。

本願の人工毛髪用繊維としては、以下のポリエステル系樹脂組成物が好適に使用しうる。本発明に用いられるポリエステルに含まれるポリアルキレンテレフタレートまたはポリアルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリアルキレンテレフタレートおよび／またはこれらのポリアルキレンテレフタレートを主体とし、少量の共重合成分を含有する共重合ポリエステルがあげられる。ポリアルキレンテレフタレートとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートが、入手の容易性およびコストの点から、特に好ましい。前記主体とするとは、８０モル％以上含有することをいう。前記ポリアルキレンテレフタレートおよび共重合ポリエステルは、１種で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明に用いられるポリエステルの固有粘度としては、０．５〜１．４、さらには０．６〜１．２であるのが好ましい。ポリエステルの固有粘度が０．５未満の場合、得られる繊維の機械的強度が低下する傾向があり、１．４を超えると、分子量の増大に伴い溶融粘度が高くなり、溶融紡糸が困難になり、繊度が不均一になる傾向がある。

本発明に用いられる臭素含有難燃剤には特に限定はなく、一般に用いられている臭素含有難燃剤であれば使用することができる。難燃性付与の点から、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化ポリスチレン系難燃剤、臭素化ベンジルアクリレート系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ樹脂系難燃剤、臭素化ポリカーボネート系難燃剤、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体、臭素含有トリアジン系化合物、臭素含有イソシアヌル酸系化合物が好ましく、繊維物性、耐熱性および加工安定性の点から、臭素含有リン酸エステル系難燃剤、臭素化エポキシ系難燃剤、臭素化フェノキシ樹脂系難燃剤がさらに好ましい。本発明における臭素含有難燃剤の使用量は、ポリエステル１００重量部に対し、５〜３０重量部が好ましく、６〜２５重量部がより好ましく、７〜２０重量部がさらに好ましい。臭素含有難燃剤の使用量が５重量部未満では難燃効果が得られにくい傾向があり、３０重量部を超えると得られる繊維の機械的特性、耐熱性、耐ドリップ性が損なわれる傾向がある。

本発明においては、臭素含有難燃剤を配合することにより難燃性は発現されるが、アンチモン化合物成分を配合することにより難燃効果を著しく向上させることができる。本発明に用いられるアンチモン化合物には、特に限定はなく、具体例としては、例えば、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらのなかでは、組成物の紡糸加工性の点から、アンチモン酸ナトリウムが好ましい。発明におけるアンチモン化合物の使用量は、ポリエステル１００重量部に対し、０．５〜１０重量部が好ましく、０．６〜９重量部がより好ましく、０．７〜７重量部がさらに好ましい。アンチモン化合物の使用量が０．５重量部未満では、難燃効果の向上が小さくなる傾向があり、１０重量部を超えると、加工安定性、外観性、透明性が損なわれる傾向がある。

本発明においては、可塑剤および／または滑剤を使用することにより、アンチモン化合物の分散状態が改善されることにより、紡糸安定性が向上し、繊維表面のがさつきがなく、さらに、繊維表面にすべり性を付与することができ、くし通りの良いフィラメントを得ることができる。本発明に用いられる可塑剤および／または滑剤は特に限定はなく、一般に用いられているものであれば、使用することができる。モンタン酸系ワックス、モンタン酸エステル系ワックス、部分ケン化モンタン酸系ワックス、モンタン酸金属塩、ポリエチレン系ワックス、酸化ポリエチレン系ワックス、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素変性ワックス、ポリジメチルシリコーン、変性シリコーンレジンが、アンチモン化合物の分散性、難燃性、耐熱性などの繊維物性への影響が小さい点から好ましい。これらの化合物は、単独で使用してもよく、また、２種以上を混合して使用してもよい。本発明における可塑剤および／または滑剤の使用量は、ポリエステル１００重量部に対し、これらを合わせて、０．０５〜３重量部が好ましく、０．１〜２．５重量部がより好ましく、０．１５〜２重量部がさらに好ましい。可塑剤および／または滑剤の使用量が０．０５重量部未満では、アンチモン化合物粒子が部分的に凝集し、紡糸加工時の糸切れが発生したり、繊維表面の触感ががさついたりする傾向があり、３重量部を超えると、紡糸安定性が低下して糸切れが発生したり、機械的特性、耐熱性、難燃性、耐ドリップ性が損なわれる傾向がある。本発明で得られるポリエステル系人工毛髪用繊維は、例えば、ポリエステル、臭素含有難燃剤、アンチモン化合物および、可塑剤および／または滑剤などをドライブレンドした後、種々の一般的な混練機を用いて溶融混練して得られたポリエステル系組成物を、単軸押出機を用いて溶融紡糸して得ることができる。

また、本発明において用いられる塩化ビニル系繊維としては、従来公知の塩化ビニルの単独重合物であるホモポリマー樹脂、または各種のコポリマー樹脂であり、特に限定されないが、コポリマー樹脂としては塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー樹脂、塩化ビニル−プロピオン酸ビニルコポリマー樹脂などの塩化ビニルとビニルエステル類とのコポリマー樹脂、塩化ビニル−アクリル酸ブチルコポリマー樹脂、塩化ビニル−アクリル酸２エチルヘキシルコポリマー樹脂などの塩化ビニルとアクリル酸エステル類とのコポリマー樹脂、塩化ビニル−エチレンコポリマー樹脂、塩化ビニル−プロピレンコポリマー樹脂などの塩化ビニルとオレフィン類とのコポリマー樹脂、塩化ビニル−アクリロニトリルコポリマー樹脂などが挙げられるが、繊維物性や透明性等の面から、塩化ビニルの単独重合物であるホモポリマー樹脂、塩化ビニル−エチレンコポリマー樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー樹脂などが好適に用いられる。コポリマー樹脂において、コモノマーの含有量は特に限定されず、成型加工性、糸特性などの要求品質に応じて決めることができる。また、従来公知の滑剤、熱安定剤、可塑剤を含んでなる組成物を溶融紡糸した繊維を用いることがさらに好ましい。

また、本発明において用いられるポリアミド系繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６９、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）の単独重合体もしくはこれらの共重合体又はこれらの混合体が挙げられるが、耐熱性などの面からナイロン６６の単独重合体が好適に用いられる。また、ポリエステル系繊維の場合と同様に、安全性の点から難燃剤を付与されたものが好ましく、臭素系難燃剤、アンチモン化合物および、可塑剤および／または滑剤を含んでなる組成物を溶融紡糸した繊維を用いることがさらに好ましい。

本発明のポリエステル系、ポリアミド系人工毛髪用繊維の製造方法としては、混練機として例えば、一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどを用い、２６０〜３００℃で溶融混練し、従来公知の方法でペレット化して、本発明の組成物を得ることができる。さらに、得られたペレットを通常の溶融紡糸法で溶融紡糸する場合には、例えば、押出機、ギアポンプ、ノズル（口金）などの温度を２７０〜３１０℃とし、溶融紡糸し、ノズルからの距離５〜５０ｍｍで、風速０．３〜１．５ｍ／ｓでガラス転移点以下に冷却し、５０〜５０００ｍ／分の速度で引き取ることにより、捻転を有する繊維を得ることができる。

また、本発明の塩化ビニル系人工毛髪用繊維の製造方法としては、あらかじめ例えばヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、リボンブレンダーなどを使用して混合してなるパウダーコンパウンド、またはこれを溶融混合してなるペレットコンパウンドとして組成物を得ることができる。さらに得られた組成物を通常の溶融紡糸法で溶融紡糸する場合には、例えば押出機、ギアポンプ、ノズル（口金）などの温度を１５０〜１９０℃とし、溶融紡糸し、ノズル直下に設けた２００〜３００℃の加熱筒を通過させたのち、加熱筒からの距離５〜５０ｍｍで、風速０．３〜１．５ｍ／ｓで冷却し、２０〜２００ｍ／分の速度で引き取ることにより、捻転を有する繊維を得ることができる。上記の冷却風速は０．５〜１．２ｍ／ｓとすることが、捻転の発生しやすい紡糸張力となる点からさらに好ましい。冷却風速０．３ｍ／ｓ未満では冷却速度が遅くなりすぎ、捻転しても緩和されてしまうために冷却後に捻転が残らない。一方、冷却風速が１．５ｍ／ｓを超えると紡糸張力が高くなりすぎるため捻転が発生しにくい。

本発明においては、得られた紡出糸条は熱延伸されるが、延伸は紡出糸条を一旦巻き取ってから延伸する２工程法および、巻き取ることなく連続して延伸する直接紡糸延伸法のいずれの方法によってもよい。熱延伸は、１段延伸法または２段以上の多段延伸法で行なわれる。熱延伸における加熱手段としては、加熱ローラ、ヒートプレート、スチームジェット装置、温水槽などを使用することができ、これらを適宜併用することもできる。
本発明の人工毛髪用繊維には、必要に応じて、耐熱剤、光安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、静電防止剤、顔料、可塑剤、潤滑剤などの各種添加剤を含有させることができる。本発明の人工毛髪用繊維は染色または原着により着色して使用することができる。染色により着色する場合には、従来公知の方法で染色することができる。また、原着の場合にも、従来公知の顔料を溶融混練することにより、原着繊維を得ることができる。本発明の人工毛髪用繊維は、さらに加工することにより、ウィッグ、ブレード、ヘアアクセサリー、人形の頭髪のような頭飾製品として使用することができる。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 尚、本願発明の短繊維並びに繊維束の特性値の測定法は、以下のとおりである。

(捻転数)
長さ２２ｃｍのフィラメント１本をとり、片端２ｃｍのところまでを粘着テープ用いて台紙に固定し、有効長２０ｃｍとして、温度２４℃、湿度８０％以下、水平に置いた状態でルーペを用いて目視により正方向、及び逆方向の９０°以上の捻転個所の個数を数える。同じ条件で試験を１０回繰り返し、平均値を捻転数とする。

(強度および伸度)
インテスコ社製、ＩＮＴＥＳＣＯ Ｍｏｄｅ１ ２０１型を用いて、フィラメントの引張強伸度を測定する。長さ４０ｍｍのフィラメント１本をとり、フィラメントの両端１０ｍｍを、接着剤を糊付けした両面テープを貼り付けた台紙（薄紙）で挟み、一晩風乾させて、長さ２０ｍｍの試料を作製する。試験機に試料を装着し、温度２４℃、湿度８０％以下、荷重＝０．３６３ｍＮ×繊度（ｄｔｅｘ）、引張速度２０ｍｍ／分で試験を行ない、強度と伸度を測定する。同じ条件で試験を１０回繰り返し、平均値をフィラメントの強伸度とする。

（光沢）
長さ３０ｃｍ、総繊度１０万ｄｔｅｘのトウフィラメントを、太陽光の下、目視により評価する。
◎：人毛に等しいレベルに光沢が調整されている。
○：適度に光沢が調整されている。
△：若干光沢が多すぎる、又は、若干光沢が少なすぎる。
×：光沢が多すぎる、又は、光沢が少なすぎる。

（触感）
専門美容師による官能評価を行い、３段階で評価する。
○：人毛に似た非常に柔らかな風合い。
△：人毛に比べやや硬い風合い。
×：人毛に比べ硬い風合い。

（ボリューム感）
蓑毛にしたフィラメントを３２ｍｍφのパイプに捲きつけ、１２０℃、相対湿度１００％で６０分間のスチーム加工条件でカールセットし、室温で６０分間エイジングしたのちに、カールしたフィラメントの一端を固定して釣り下げ、カールのボリューム感を目視評価する。
◎：人毛によく似たボリューム感がある。
○：適度なボリューム感がある。
△：ボリューム感がやや少ない。
×：ボリューム感がなくぺったりしている。

（外観の自然さ）
前記ボリューム感と同様にして、カール後のフィラメント外観の自然さを目視評価する。
◎：人毛に非常によく似た自然な外観。
○：人毛似た自然な外観。
△：やや均一でやや不自然な外観。
×：均一に揃っていて不自然な外観。

（くし通り）
長さ３０ｃｍ、総繊度１００万ｄｔｅｘのトウフィラメントに繊維表面処理剤として、ＰＯ／ＥＯランダム供重合体（分子量２００００）とカチオン系帯電防止剤を５０／５０の比率で含む３％水溶液に浸漬し、それぞれ０．１％が付着するようにし、８０℃で５分間乾燥させる。処理されたトウフィラメントにくし（デルリン製樹脂）を通し、くしの通り易さを評価する。
○：ほとんど抵抗ない（軽い）。
△：若干抵抗がある（重い）。
×：かなり抵抗がある、または、途中で引っかかる。
（カールまとまり性）
蓑毛にしたフィラメントを３２ｍｍφのパイプに捲きつけ、１２０℃、相対湿度１００％で６０分間のスチーム加工条件でカールセットし、室温で６０分間エイジングしたのちに、カールしたフィラメントの一端を固定して釣り下げ、ヘアコームあるいはブラシを用いてカールを外巻きにしたときのまとまりを目視評価する。
◎：下端がほぼ水平に揃いまとまっている。
○：カールの左右両端がわずかに下がっているがバラケはない。
△：カールの左右両端が下がり、ややバラケが認められる。
×：カールの左右両端が大きく下がり、バラケがありカールがまとまらない。

（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート（日本ユニペット（株）製、ＲＴ５２３）１００重量部に対し、顔料マスターバッチ（大日精化工業（株）製、ＰＥＳＭ２２３６７ ＢＬＡＣＫ、カーボンブラック２０ｗｔ％含有）２重量部を添加し、水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥した後にドライブレンドし、二軸押出機（日本製鋼所（株）製、ＴＥＸ４４）に供給し、バレル設定温度２８０℃にて溶融混練し、ペレット化した後に、水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥させて、ポリエステル系樹脂を得た。次に、当該ポリエステル系樹脂を、溶融紡糸機（シンコーマシナリー（株）製、ＳＶ３０）を用いバレル設定温度２９０℃にて、表１に示すノズル孔断面及びノズル孔Ｌ／Ｄの紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、ノズルからの距離２０ｍｍで表１に示す風速にて空冷し、１３０ｍ／分の速度で巻き取って未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を８５℃のヒートロールを用いて３０ｍ／分の速度で延伸を行ない、３倍延伸糸とし、さらに連続して２００℃に加熱したヒートロールを用いて、３０ｍ／分の速度で巻き取り、熱処理を行ない、仕上げ油剤としてＫＷＣ−Ｑ（丸菱油化工業（株）製）を０．２０％ｏｍｆ（乾燥繊維重量に対する油剤純分重量百分率）、およびＫＷＣ−Ｂ（丸菱油化工業（株）製）を０．１０％ｏｍｆとなるように付着させ、乾燥させた後、単繊維繊度が６０〜７０ｄｔｅｘのポリエステル系繊維（マルチフィラメント）を得た。得られた繊維について、捻転数と、強伸度、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表１に示す。

（実施例２、３）
ポリエチレンテレフタレート（三菱化学（株）製、ＢＫ−２１８０）１００重量部に対し、臭素化エポキシ系難燃剤（阪本薬品工業（株）製、ＳＲ−Ｔ２００００）２０重量部、アンチモン酸ナトリウム（日本精鉱（株）製、ＳＡ−Ａ、平均粒子径（一次粒子）２．４μｍ）２重量部、モンタン酸系ワックス／フッ素系ワックスブレンド品（クラリアントジャパン（株）製、Ｗａｘ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｇ４３１Ｌ）０．２重量部、顔料マスターバッチ（大日精化工業（株）製、ＰＥＳＭ２２３６７ ＢＬＡＣＫ、カーボンブラック２０ｗｔ％含有）２重量部を添加し、実施例１と同様の方法により、ポリエステル系樹脂を得た後、表１に示すノズル孔断面及びノズル孔Ｌ／Ｄの紡糸口金を用いて、ポリエステル系繊維を得た。得られた繊維について、捻転数と、強伸度、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表１に示す。

（実施例４〜１５）
実施例２の配合組成に加え、さらに、微粒シリカ（富士シリシア化学（株）製、サイリシア３１０Ｐ）０．３重量部を添加し、実施例２と同様の方法でポリエステル系樹脂を得た後、表１に示すノズル孔断面及びノズル孔Ｌ／Ｄの紡糸口金を用いて、ポリエステル系繊維を得た。得られた繊維について、捻転数と、強伸度、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表１に示す。

（実施例１６〜１７）
ナイロン６６（宇部興産（株）製、２０２０Ｕ）１００重量部に対し、顔料マスターバッチ（大日精化工業（株）製、ＰＥＳＭ２２３６７ ＢＬＡＣＫ、カーボンブラック２０ｗｔ％含有）２重量部を添加し、水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥した後にドライブレンドし、二軸押出機（日本製鋼所（株）製、ＴＥＸ４４）に供給し、バレル設定温度２８０℃で溶融混練し、ペレット化した後に、水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥させて、ポリアミド系樹脂を得た。次に、当該ポリアミド系樹脂を、溶融紡糸機（シンコーマシナリー（株）製、ＳＶ３０）を用いてバレル設定温度２８０℃で、表２に示すノズル孔断面及びノズル孔Ｌ／Ｄの紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、ノズルからの距離１５ｍｍで、表２に示す風速にて空冷し、１３０ｍ／分の速度で巻き取って未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を８０℃のヒートロールを用いて３０ｍ／分の速度で延伸を行ない、３倍延伸糸とし、さらに連続して１８０℃に加熱したヒートロールを用いて、３０ｍ／分の速度で巻き取り、熱処理を行ない、仕上げ油剤としてＫＷＣ−Ｑ（丸菱油化工業（株）製）を０．２０％ｏｍｆ（乾燥繊維重量に対する油剤純分重量百分率）、およびＫＷＣ−Ｂ（丸菱油化工業（株）製）を０．１０％ｏｍｆとなるように付着させ、乾燥させた後、単繊維繊度が６０〜７０ｄｔｅｘのポリアミド系繊維（マルチフィラメント）を得た。得られた繊維について、捻転数と、強伸度、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表２に示す。

（実施例１８〜１９）
塩化ビニル樹脂（（株）カネカ製、Ｓ１００１）１００重量部に対し、ＥＥＡ樹脂（日本ユニカー（株）製、ＰＥＳ−２５０）３重量部、アクリル系加工助剤（（株）カネカ製、カネエースＰＡ２０）１．３重量部、オクチル錫メルカプト熱安定剤（三共有機合成（株）製）０．５重量部、ブチル錫マレエート熱安定剤（三共有機合成（株）製）０．５重量部、カルシウムステアレート０．６重量部、ポリエチレンワックス０．５重量部、ステアリン酸０．５重量部およびラウリルアルコール０．８重量部を添加し、ヘンシェルミキサーに投入し、撹拌しながら内容物の温度が１１５℃になるまで撹拌・混合した。その後、内容物の温度が７５℃になるまで冷却して、塩化ビニル系パウダーコンパウンドを得た。次に、当該パウダーコンパウンドを、溶融紡糸機（シンコーマシナリー（株）製、ＳＶ３０）を用いてバレル設定温度１８０℃で、表２に示すノズル孔断面及びノズル孔Ｌ／Ｄの紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、３２０℃の加熱紡糸筒を通過させて加熱し、加熱筒からの距離１０ｍｍで、風速０．５ｍ／ｓで冷却し、６０ｍ／分の速度で巻き取って未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を９５℃の加熱ボックスを用いて１５ｍ／分の速度で延伸を行ない、３．５倍延伸糸とし、さらに連続して１０５℃の加熱ボックスを用いて熱処理を行ない、単繊維繊度が６０〜７０ｄｔｅｘの塩化ビニル系繊維（マルチフィラメント）を得た。得られた繊維について、捻転数と、強伸度、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表２に示す。

（実施例２０）
実施例４で得られた繊維と、実施例１１で得られた繊維を重量比５０／５０で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。得られた繊維について、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表３に示す。

（実施例２１）
実施例５で得られた繊維と、実施例１１で得られた繊維を重量比５０／５０で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。得られた繊維について、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表３に示す。

（実施例２２〜２４）
実施例４で得られた繊維と、実施例４と同様にしてノズル孔Ｌ／Ｄが４の紡糸口金を用いて得られた、断面形状は実施例４と同様であるが捻転がない繊維を、表３に示す重量比で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。得られた繊維について、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表３に示す。

（実施例２５）
実施例４で得られた繊維と、実施例１８で得られた繊維を重量比５０／５０で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。得られた繊維について、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表３に示す。

（実施例２６）
実施例４で得られた繊維と、比較例１で得られた繊維を重量比２０／８０で混合してミックスフィラメントとして評価を行った。得られた繊維について、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表３に示す。

（比較例１〜５）
ポリエチレンテレフタレート（三菱化学（株）製、ＢＫ−２１８０）１００重量部に対し、臭素化エポキシ系難燃剤（阪本薬品工業（株）製、ＳＲ−Ｔ２００００）２０重量部、アンチモン酸ナトリウム（日本精鉱（株）製、ＳＡ−Ａ、平均粒子径（一次粒子）２．４μｍ）２重量部、モンタン酸系ワックス／フッ素系ワックスブレンド品（クラリアントジャパン（株）製、Ｗａｘ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｇ４３１Ｌ）０．２重量部、顔料マスターバッチ（大日精化工業（株）製、ＰＥＳＭ２２３６７ ＢＬＡＣＫ、カーボンブラック２０ｗｔ％含有）２重量部を添加し、実施例１と同様の方法により、ポリエステル系樹脂を得た後、表４に示す異形断面ノズル孔及びノズル孔Ｌ／Ｄを有する紡糸口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、ノズルからの距離１５ｍｍで、表４に示す風速にて、単繊維繊度が６０〜７０ｄｔｅｘのポリエステル系繊維（マルチフィラメント）を得た。
得られた繊維について、捻転数と、強伸度、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性を評価した結果を、表４に示す。

表１〜表４に示したように、比較例に対し、実施例では、紡糸性、延伸性、熱処理性ともに安定しており、光沢、触感、ボリューム感、外観の自然さ、くし通り、カールまとまり性に優れることが確認された。従って、本発明の製造方法により製造される人工毛髪用繊維では、これまでの繊維断面では得られなかった、人毛に似た自然な艶や触感を有し、くし通りやカール特性に優れ、強伸度などの繊維物性にも優れ、さらに加工後の商品において、人毛に非常に良く似た自然な外観と触感を有する、非常に優れたバランスのとれた人工毛髪用繊維が得られる。

異形断面繊維１断面図 異形断面繊維２断面図 異形断面繊維３断面図 異形断面繊維４断面図 異形断面繊維５断面図 異型断面繊維６断面図 異形断面繊維７断面図 異形断面繊維８断面図 円形断面繊維９断面図

符号の説明

１ 交差軸方向の最長部（ａ）
２ 交差軸との直交軸方向の最長部（ｂ）

Claims (6)

1. ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、およびポリアミド系樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも１種を含有する熱可塑性樹脂を、紡糸口金を装着した溶融紡糸装置より溶融紡糸して得られる人工毛髪用繊維であって、繊維断面方向に９０°以上の捻転を、繊維長２０ｃｍあたり少なくとも２〜４０個有する人工毛髪用繊維。
2. 人工毛髪用繊維の断面が楕円形、交差円形、繭形、だるま形、ドッグボーン形、リボン形、星型、歯車型、横断面外周上に凹凸を有する任意の形状よりなる群から選択される少なくとも１種の形状を有し、かつ単繊維繊度が１０〜１００ｄｔｅｘであることを特徴とする、請求項１記載の人工毛髪用繊維。
3. 人工毛髪用繊維の断面が、交差円または交差楕円形状であり、交差軸方向の最長部（ａ）と交差軸との直交軸方向の最長部（ｂ）の長さの比ａ／ｂが１．１〜１．７であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の人工毛髪用繊維。
4. 紡糸口金のノズル孔における、ノズル孔のランド（Ｌ）と円相当直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）を０．５〜０．９とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
5. 紡糸口金から吐出された溶融樹脂の糸状を吐出方向に対して直交する方向から０．５〜１．５ｍ／ｓの風速の空気で冷却することを特徴とする請求項４記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
6. 請求項１〜３記載の人工毛髪用繊維を用いた人工毛髪用繊維束。

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