JPWO2012157561A1

JPWO2012157561A1 - 人工毛髪用繊維、及び頭髪製品

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Publication number: JPWO2012157561A1
Application number: JP2013515121A
Authority: JP
Inventors: 篤堀端
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2014-07-31
Anticipated expiration: 2032-05-11
Also published as: SG194688A1; ZA201308463B; KR101907049B1; KR20140022410A; CN103501647A; US20140109924A1; WO2012157561A1; JP5914469B2; AP2013007287A0

Abstract

カールセット性に優れた人工毛髪を提供する。人工毛髪用繊維は一般に９０〜１５０℃の温度領域で成形加工される。その成形温度領域での貯蔵弾性率Ｅ’の比、すなわち、９０℃での貯蔵弾性率Ｅ’９０と１５０℃での貯蔵弾性率Ｅ’１５０との比Ｅ’９０／Ｅ’１５０が３〜２０の値にされた人工毛髪用繊維は、溶融しない程度の力学的特性を維持しながら、十分にカール変形する。カール等の成形加工を自由に行うことができるので、消費者のファッションニーズに答えた頭髪製品を提供することができる。

Description

本発明は、人工毛髪用繊維及びそれを用いた頭髪製品に関する。

従来、かつらやヘアウィッグ等の頭髪製品には、合成繊維製の人工毛髪が用いられてきた。人工毛髪は、そのままでは直毛のものが多いが、近年、人工毛髪のファッション用途の拡大から、カール等の加工可能な人工毛髪用の繊維が求められている。

カールセット性に優れた人工毛髪用繊維としては、例えば難燃性ポリエステル系人工毛髪がある（特許文献１を参照）。この人工毛髪用繊維は、耐熱性が高いゆえに、ヘアアイロン等で高温加熱が可能であり、カール性が優れている。

しかし、頭髪製品製造者は、熱損傷を避けるために、ヘアアイロン等よりも低温９０〜１５０℃でカール加工を行う場合が多く、上記のような難燃性人工毛髪用繊維は十分にカール加工できないという問題があった。

特開２００９−２３５６２６号公報

そこで、本発明は、カール等の加工性の高い人工毛髪用繊維を提供することを主目的とする。

本発明は、人工毛髪用繊維及び人工毛髪用繊維を用いた製品を提供するものであり、温度に対する貯蔵弾性率Ｅ’において９０℃での貯蔵弾性率Ｅ’_９０と１５０℃での貯蔵弾性率Ｅ’_１５０との比Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０が３〜２０の人工毛髪用繊維である。
前記温度に対する貯蔵弾性率Ｅ’の曲線は、該貯蔵弾性率Ｅ’が一定のガラス状態領域と、該ガラス状態領域よりも高温で、変化率が最大となる転移領域とを有する。この貯蔵弾性率Ｅ’の曲線に対する、ガラス状態領域を通る接線と転移領域を通る接線とが交差する交点の温度座標が、１８０〜２４０℃に位置するものが、より本発明に適している。
人工毛髪繊維は、ポリエステル樹脂と、ポリアミド樹脂の何れか一方又は両方の熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物から製造されたものがより好ましい。
また、前記樹脂組成物を、ノズル孔から溶融吐出して未延伸糸を製造した後、前記未延伸糸を延伸処理して製造された人工毛髪用繊維であって、溶融吐出から未延伸糸を製造する間に引き伸ばされた倍率Ｄ_１と、延伸処理の間に引き伸ばされた倍率Ｄ_２との比Ｄ_１／Ｄ_２が、１．５〜１４.０になるものがより好ましい。
上記人工毛髪用繊維を用いて頭髪製品を製造することもできる。

本発明によれば、加工性の高い人工毛髪用繊維を提供することができる。

貯蔵弾性率と温度との関係を示すグラフである。実施例の人工毛髪用繊維の粘弾性を示すグラフである。比較例の人工毛髪用繊維の粘弾性を示すグラフである。

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に示す各実施形態に限定されるものではない。

本発明は、カール性（スタイリング性、セット性）に優れた人工毛髪用繊維を提供するものである。人工毛髪用繊維は特に限定されず、例えば、樹脂組成物を紡糸して得られる合成繊維、または合成繊維に処理剤等を付着させたもの等である。

成形加工は、人工毛髪用繊維の製造者、頭髪製品への加工者、または、頭髪製品を購入した末端消費者の何れが行ってもよい。例えば、人工毛髪用繊維又は頭髪製品の製造者は、市販前に人工毛髪用繊維にカール等の成形加工を施す。成形加工は人工毛髪用繊維を頭髪製品に加工する前、頭髪製品に加工する途中、頭髪製品に加工した後の何れの段階で行ってもよい。なお、成形加工はカール（ウェーブ）に限定されず、ウェーブをストレート（直毛）にする場合も含まれる。

その成形方法は特に限定されず、ヘアアイロン等の加熱器具を人工毛髪用繊維に接触（押圧）させる方法、人工毛髪用繊維を巻芯（金属製の筒等）に巻き付けた状態で熱風に曝す方法、その巻き芯自体を加熱する方法等があるが、一般には、人工毛髪用繊維を巻き付けた巻き芯を、加熱炉（オーブン）内に配置して加熱する方法が用いられる。

成形用の加熱温度（成形温度）は特に限定されず、人工毛髪用繊維の原料等により適宜変更することもできるが、一般には９０〜１５０℃の範囲（成形温度領域）である。

図１は、人工毛髪用繊維の粘弾的性質を説明するための模式図である。合成繊維は、加熱により貯蔵弾性率Ｅ’、損失弾性率Ｅ”が共に低下し、その変化率が大きい程、カール等の変形が容易である。従って、カール等の成形を行う成形温度領域（図１のオーブンカール温度領域）で、変化率が大きいものが人工毛髪用繊維に適している。

図１の符号ｃは市販の耐熱性人工毛髪の弾性率（Ｅ’、Ｅ”）の変化曲線である。耐熱性人工毛髪は、耐熱性ゆえに、成形温度での弾性率（Ｅ’、Ｅ”）の変化が小さく、カール等の成形性が悪い。図１の符号ａ、ｂのように、成形温度で弾性率（Ｅ’、Ｅ”）が大きく変化すれば、成形温度で容易に変形し、成形性も良好である。

成形温度で弾性率（Ｅ’、Ｅ”）の変化は、人工毛髪用繊維の原料となる樹脂組成物の配合を変えることで、調整可能である。例えば、ガラス転移温度の低い熱可塑性樹脂を主原料とすれば、成形温度で弾性率（Ｅ’、Ｅ”）を大きく変化させることができるが、耐熱性に劣るものになる。

成形加工の後（市販後）、末端消費者が、個人の好みに合わせて頭髪製品を加工することがある（後成形）。後成形には、市販の加熱器具（ヘアアイロン等）が用いられることが多く、その加熱温度は６０〜２４０℃と様々であるが、消費者は短時間で強いセット性を好むため、市販前の成形加工よりも高温（１８０〜２４０℃、後成形温度領域）の傾向がある。

曲線ｂのように、成形温度領域での変化率が大きくても、後成形温度領域（図１のアイロンカール温度領域）に達する前に、繊維の溶融変形が始まるものは、ヘアアイロンによる高温加工に耐えられず、繊維の大きな収縮、繊維の痛み、切れ等が起こる場合がある。

従って、曲線ａのように、後成形温度領域に達する前に溶融せず、かつ、成形温度領域と後成形温度領域では変化率が大きいものが最も好ましい。なお、弾性率（Ｅ’、Ｅ”）の変化は溶融時にも大きく、図１のａ、ｃは後成形温度領域で溶融し、ｂは後成形温度領域に達する前に溶融している。通常の使用で、後加熱温度領域を超える高温で人工毛髪用繊維が加熱されることは無いので、後成形温度領域で変化率が大きければ、ａ、ｃのように、その領域で溶融が起こっても構わない。

人工毛髪の分野で多く用いられる成形温度は９０〜１５０℃の領域、消費者が好む後成形温度は１８０〜２４０℃の領域にあり、すなわち、弾性率がこれらの領域で大きく変化するものが好ましい。

弾性率の変化は大きいほどカール性に優れるが、大きすぎる変化は繊維の収縮を意味する。例えば、温度（℃）に対する貯蔵弾性率Ｅ’において９０℃での貯蔵弾性率Ｅ’_９０と１５０℃での貯蔵弾性率Ｅ’_１５０との比Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０が３〜２０であることが望ましく、より望ましくは４〜１０である。
Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０が３未満であると、成形温度領域（９０〜１５０℃）での弾性率の変化が小さいため、カールの成形が困難であり、カール性が不良となる。一方、Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０が２０を超えると、繊維が収縮してしまうことから、カール性が不良となる。また、Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０が４〜１０の場合、繊維が収縮せずに優れたカール性を実現できることから、特に好ましい。

また、後成形を考慮すると、耐熱性が高いものが好ましいが、耐熱性が高すぎると、後成形（アイロンカール）ができないので、結晶のガラス状態が崩れる変形温度が１８０〜２４０℃の範囲にあることが望ましい。変形温度は、例えば、貯蔵弾性率の曲線のうち、貯蔵弾性率が一定の領域（ガラス状態領域）を通る接線と、当該領域よりも高温側で、貯蔵弾性率の変化率が最も大きい転移領域（又は貯蔵弾性率の変化率が最も大きい転移点）を通る接線との交点が位置する温度である。

上記のような温度・粘弾性を満たす人工毛髪用繊維は、例えば、繊維の製造条件や、原料の配合を適宜調整することにより製造することができる。

＜樹脂組成物＞
樹脂組成物は、熱可塑性樹脂を主成分（含有量５０質量％以上）とし、必要に応じて難燃剤、充填剤、着色剤、老化防止剤等の添加剤を含むものである。粘弾性（Ｅ’、Ｅ”等）は、例えば、２種類以上の熱可塑性樹脂の配合比率、又は熱可塑性樹脂と添加剤（難燃剤、フィラー等）の配合比率により調整することができる。特に、ガラス転移温度の異なる熱可塑性樹脂を２種類以上配合することで、成形温度領域と後成形温度領域の両方で弾性変化の大きい人工毛髪用繊維を得ることができる。

上記の方法以外にも、繊維の製造条件を調整することで、粘弾性を調整することもできる。例えば、ドラフト倍率と延伸倍率を適宜変更することで、粘弾性は調整可能である。なお、ドラフト倍率とは、ノズル孔から出た樹脂が冷却されるまでに引き伸ばされる倍率であり、延伸倍率とは、未延伸糸が引き伸ばされる倍率（延伸時の倍率）である。

ドラフト倍率と、延伸倍率について、以下により詳細に説明する。人工毛髪用繊維の製造工程においては、熱可塑性樹脂を含む組成物を加熱溶融してノズル孔から吐出し、必要に応じて加熱筒を通過させた後、冷却し、未延伸糸を得る。ノズル孔から吐出されてから、冷却されて未延伸糸なるまでに引き伸ばされる倍率がドラフト倍率である。なお、引き伸ばされる倍率は、ノズルからの吐出速度に対する、未延伸糸の引き取り速度の比により算出することができる。

未延伸糸は、繊維の引張強度を向上させるため、延伸処理が行われる。延伸処理は、一旦冷却された未延伸糸を、紡出時の加熱溶融温度よりも低い温度で加熱しながら、延伸する工程であり、未延伸糸（加熱延伸前）が、延伸処理されるまでに引き伸ばされる倍率が延伸倍率である。この場合の引き伸ばされる倍率は、未延伸糸の巻き出し速度と、延伸処理後の糸の巻き取り速度の比により算出することができる。

＜熱可塑性樹脂＞
熱可塑性樹脂は特に限定されず、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等を用いることができる。しかし、塩化ビニル樹脂等、耐熱性が低い樹脂だけを用いると、高温（１８０℃以上）の後成形で、繊維が熱損傷するので、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の耐熱性の樹脂を単独もしくは併用することが望ましい。

これらの樹脂の中でも、本発明は、特に、ポリアミド樹脂を主成分とするポリアミド系繊維、ポリエステル樹脂を主成分とするポリエステル系繊維が加工性、強度などの点で特に優れている。

ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維は、好ましくは、ポリアミド樹脂１００重量部（又はポリエステル樹脂１００重量部）と、リン系又は臭素系難燃剤５〜３０重量部と溶融混練して得られる組成物から形成された繊維である。このような場合、樹脂と、所定割合のリン系又は臭素系難燃剤との組み合わせによって、難燃性が大幅に向上する。

ポリアミド系繊維に使用するポリアミド樹脂の種類は特に限定されないが、例えばナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイロン１２、ナイロン６，１０、及びナイロン６，１２からなる群から選ばれた少なくとも１種の樹脂であるのが好ましく、特に好ましくはナイロン６，６である。ナイロン６，６を用いた場合、触感が特に良好になる。ポリアミドの重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば１万〜２０万の範囲内の何れかの値であり、具体的には、１万、２万、４万、６万、８万、１０万、１５万、２０万がある。

ポリエステル系繊維に使用するポリエステル樹脂の種類は特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、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等があり、これらの中でも、耐熱性等の点で、ポリエチレンテレフタレートが最も適している。

上記リン系難燃剤の種類に特に限定はなく、一般に用いられているリン系難燃剤であれば使用することができる。具体例としては、ホスフェート系化合物、ホスホネート系化合物、ホスフィネート系化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、ホスホナイト系化合物、ホスフィナイト系化合物、ホスフィン系化合物などが挙げられる。これらは一種類を単独で使用してもよいし、２種類以上を一緒に使用してもよい。

また、上記臭素系難燃剤に特に限定はなく、一般に用いられている臭素系難燃剤であれば使用することができる。具体例としては、ペンタブロモトルエン、ヘキサブロモベンゼン、デカブロモジフェニル、デカブロモジフェニルエーテル、ビス（トリブロモフェノキシ）エタン、テトラブロモ無水フタル酸、エチレンビス（テトラブロモフタルイミド）、エチレンビス（ペンタブロモフェニル）、オクタブロモトリメチルフェニルインダン、トリス（トリブロモネオペンチル）ホスフェートなどの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、臭素化ポリ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、テトラブロモビスフェノールＡ−ビス（２，３−ジブロモプロピルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＡ−ビス（アリルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＡ−ビス（ヒドロキシエチルエーテル）、テトラブロモビスフェノールＡ誘導体、トリス（トリブロモフェノキシ）トリアジンなどの臭素含有トリアジン系化合物、トリス（２，３−ジブロモプロピル）イソシアヌレートなどの臭素含有イソシアヌル酸系化合物などが挙げられる。これらは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。

上記リン系又は臭素系難燃剤の含有量は、ポリアミド１００重量部（又はポリエステル樹脂１００重量部）に対する割合が５〜３０重量部となる量であり、５〜２０重量部となる量であることがさらに好ましい。このような範囲内であれば、十分な難燃性を確保しつつ種々の物性の悪化を避けることができるからである。

更に、ポリアミド樹脂１００重量部（又はポリエステル樹脂１００重量部）に対する割合が０．１〜５重量部となる量の微粒子を含有させてもよい。微粒子をこのような割合で含ませると、繊維表面に凹凸が形成されることによって繊維表面の光沢や艶を調節することができるとともに、繊維表面の表面積を増大させてその結果、繊維の吸湿性を向上させることができるという特有の効果が得られるからである。ポリアミド樹脂１００重量部（又はポリエステル樹脂１００重量部）に対する微粒子の割合は、０．２〜３重量部がさらに好ましく、０．２〜２重量部がさらに好ましい。このような割合の場合、上記の効果が特に顕著であるからである。

上記微粒子の平均粒子径は、０．１〜１５μｍが好ましく、０．２〜１０μｍがより好ましく、０．５〜８μｍがさらに好ましい。このような範囲であれば、光沢や艶の調節効果が十分に大きく、かつ、微粒子添加による繊維強度の低下が生じにくいからである。

上記微粒子は、有機微粒子であっても無機微粒子であってもよく、有機微粒子と無機微粒子の両方を含むものであってもよい。有機微粒子は、ポリアミド樹脂やポリエステル樹脂に対して少なくとも部分的に相溶しないものであればよく、例えば、架橋アクリル樹脂や架橋ポリエステル樹脂からなる微粒子が挙げられる。

上記架橋アクリル粒子は、アクリル系単量体と架橋剤を水分散させ、架橋硬化させることで得られる。ここで使用されるアクリル系の単量体としては、アクリル酸、アクリル酸の誘導体、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリロニトリル、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド；あるいはメタクリル酸、メタクリル酸の誘導体、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、メタクリロニトリル、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルなどの１分子中に１個のビニル基を有するビニル系単量体が挙げられる。これらは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。

上記架橋ポリエステル粒子は、不飽和ポリエステルとビニル系単量体を水分散させ、架橋硬化させることで得られる。ここで使用される不飽和ポリエステルとしては、とくに限定はなく、例えば、α，β−不飽和酸もしくはそれと飽和酸との混合物と二価アルコールもしくは三価アルコールとを重合させたものなどを挙げることができる。不飽和酸としては、例えば、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸などが、飽和酸としては例えば、フタル酸、テレフタル酸、コハク酸、グルタル酸、テトラヒドロフタル酸、アジピン酸、およびセバチン酸などが挙げられる。また、二価アルコールおよび三価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパンなどが挙げられる。一方、ビニル系単量体としては、特に限定はなく、例えば、スチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、アクリル酸、メチルアクリレート、アクリロニトリル、エチルアクリレート、およびジアリルフタレートなどが挙げられる。

また、上記架橋剤としては１分子中に２個以上のビニル基を有する単量体であれば何れでもよいが、１分子中に２個のビニル基を有するものが好ましい。架橋剤として好ましい単量体としては、例えば、ジビニルベンゼン、グリコールとメタクリル酸あるいはアクリル酸との反応生成物、例えばエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレートなどがあるが、これらに限定されるものではない。架橋剤の添加量は、前記アクリル系単量体１００重量部に対して０．０２〜５重量部が好ましい。重合開始剤としては、過酸化物系ラジカル重合開始剤が好ましく、例えば、過酸化ベンゾイル、過安息香酸２−エチルヘキシル、過酸化ジtert−ブチル、クメンヒドロペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシドなどが挙げられる。ラジカル重合開始剤は、前記アクリル系単量体１００重量部に対して０．０５〜１０重量部使用されるのが好ましい。

また、上記無機微粒子としては、繊維の透明性、発色性への影響から、ポリアミドおよび／またはリン含有難燃剤の屈折率に近い屈折率を有するものが好ましく、例えば、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、タルク、カオリン、モンモリロナイト、ベントナイト、マイカなどが挙げられる。

また、上述した微粒子や難燃剤以外にも、難燃助剤、耐熱剤、光安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、帯電防止剤、可塑剤、潤滑剤、熱可塑性樹脂以外の樹脂等を含有させることができる。顔料等の着色剤を含有させることにより、予め着色された繊維（いわゆる原着繊維）を得ることができる。

＜製造工程＞
以下に、合成繊維の製造工程の一例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂に、上述した難燃剤や粒子等の添加剤を所望の割合で事前にドライブレンドした後、混練機を用いて溶融混練する。溶融混練するための装置としては、種々の一般的な混練機を用いることができる。溶融混練としては、たとえば一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどが挙げられる。これらのうちでは、二軸押出機が、混練度の調整、操作の簡便性の点から好ましい。溶融混練によって得られた混練物を溶融紡糸法によって溶融紡糸することによって製造することができる。

溶融紡糸は、例えば、押出機、ギアポンプ、口金などの溶融紡糸装置の温度を２７０〜３１０℃として溶融紡糸し、紡出糸条を、加熱筒を通過させたのち、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紡出糸が得られる。また、紡出糸条を冷却用の水を入れた水槽で冷却し、繊度のコントロールを行ってもよい。加熱筒の温度や長さ、冷風塔の温度や吹付量、冷却水槽の温度、冷却時間、引取速度は、吐出量及び口金の孔数によって適宜調整することができる。

溶融紡糸の際、ノズル孔が特殊形状の紡糸ノズルを用い、人工毛髪用繊維の断面形状を繭型、Ｙ型、Ｈ型、Ｘ型等の異形にすることもできる。

得られた未延伸糸は、繊維の引張強度を向上させるために熱延伸処理を行う。熱延伸処理は、未延伸糸を一旦ボビンに巻き取ってから溶融紡糸工程とは別の工程にて延伸する２工程法や、ボビンに巻き取ることなく溶融紡糸工程から連続して延伸する直接紡糸延伸法の何れの方法によってもよい。また、熱延伸処理は、１度で目的の延伸倍率まで延伸する１段延伸法、又は２回以上の延伸によって目的の延伸倍率まで延伸する多段延伸法で行なわれる。熱延伸処理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。

合成繊維の繊度は、３０〜８０ｄｔｅｘ、好ましくは３５〜７５ｄｔｅｘが、人工毛髪の用途に適している。合成繊維のうち、ポリアミド系繊維は、非捲縮生糸状の繊維であり、その繊度は、通常１０〜１００ｄｔｅｘであり、３０〜８０ｄｔｅｘがより好ましく、３５〜７５ｄｔｅｘであるのがさらに好ましい。

＜後処理＞
製造された合成繊維は、そのまま人工毛髪用繊維として用いてもよいが、シリコーン等の油剤を含む処理剤を塗布し、触感等を改良することもできる。処理剤の塗布は、合成繊維を頭髪製品に加工する前、加工する途中、又は加工後の何れの段階で行ってもよいが、頭髪製品へ加工する途中の塗布が、作業性、均一塗布性等の点でより適している。

人工毛髪用繊維は、単独で頭髪製品（頭飾製品）に用いてもよいが、人毛や他の人工毛髪を混合して用いてもよい。頭髪製品は、ウィッグ（かつら）、ヘアピース、ブレード、エクステンンョンヘアー、人形の頭髪等であり、人工毛髪用繊維の用途は特に限定されない。また、頭髪製品以外にも付け髭、付け睫毛、付け眉毛等に用いることもできる。

実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、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。

＜製造工程＞
以下、実施例にかかる毛髪用繊維束の製造方法について説明する。ポリアミド系繊維（又はポリエステル系繊維）は、以下の方法で製造した。先ず、含有する水分量が１００ｐｐｍ以下となるように、原料としてのポリアミド樹脂（又はポリエステル樹脂）、リン系又は臭素系難燃剤、及び微粒子をそれぞれ乾燥させた。

原料としては下記のものを用いた。
ナイロン６：宇部興産株式会社、１０１３Ｂ
ナイロン６，６：東レ株式会社、ＣＭ３００１‐Ｎ
リン系難燃剤：大八化学工業株式会社、ＰＸ−２００
臭素系難燃剤：アルベマール日本株式会社、ＨＰ−７０１０
微粒子：架橋アクリル粒子、平均粒子径１．８μｍ、綜研化学株式会社
ポリエステル（ＰＥＴ）：三菱化学株式会社、ＢＫ‐２１８０

原料の配合（質量比）を下記表１に示す。

次に、乾燥した原料に所定量の着色用ペレットを追加して、表１に示すそれぞれの混合種、混合割合をもってドライブレンドした。ドライブレンドされたものを２８０℃の温度にて溶融混練した。そして、混練物をペレット成型体として成型した。溶融混練、及びペレット成型は、二軸押出機にて実行した。

このペレット成型体を、含有する水分量が１００ｐｐｍ以下となるように乾燥した後、溶融紡糸機にて未延伸糸に成型した。より具体的には、溶融紡糸機における紡糸口金のノズルは、その孔が円形断面を呈しており、且つ、ノズル孔径が０．５ｍｍであるものを使用した。この溶融紡糸機により、温度を２８０℃とした状態にて、上記ノズル孔よりペレット成型体の溶融ポリマを吐出した。そして、吐出した溶融ポリマは、口金下３０ｍｍに位置する５０℃の水浴層にて冷却し、巻き取った。このようにして、未延伸糸を得た。ドラフト倍率は、未延伸糸の巻き取り速度を変えることで調整した。

次いで、得られた未延伸糸を４倍に延伸させた後、熱処理した。そして、３０ｍ／分の速度をもって巻き取ることで、ポリアミド（又はポリエステル）を主体として構成された繊維を得た。上記未延伸糸の延伸、及び熱処理においては、それぞれ８５℃、及び２００℃に加熱されたヒートロールを使用した。これにより、実施例１〜４及び比較例１〜２にかかる繊維を得た。なお、延伸倍率は、未延伸糸の巻き出し速度を変えることで調整した。

実施例１〜４、比較例１〜２の繊維について、下記の評価試験を行った。

＜オーブンカール性＞
オーブンカール性は、長さ５０ｃｍの繊維を束ねた繊維束２グラムを、２０ｍｍφのアルミ製筒に巻き付け乍ら両端を固定し、１００℃の空気循環式オーブンに投入して３０分間加熱した。次いで、アルミ筒(繊維を巻き付けたままで)を温度２３℃、相対湿度５０％の恒温室に２４時間放置した。その後、ステンレス筒から繊維束を取り外し、一方の端を固定して吊り下げた。その根元から先端までの長さを、カール前の全長（５０ｃｍ）で割った値で評価した。値が小さいほどカールがかかっている。評価は、以下の基準であり、優良と良が合格値である。
優良値が０．７５未満
良値が０．７５以上０．８５未満
不良値が０．８５以上

＜加工性＞
加工性は、繊維の製造工程（紡糸、延伸）における糸切れの頻度を調べ、以下の基準で評価した。優良と良が合格値である。
優良糸切れなし
良３０分に１回程度の糸切れはあるが、製品の品質上問題なし
不良糸切れが多く製造困難

＜物性＞
ＪＩＳ−Ｌ１０６９に準拠して１０本の繊維をランダムに選択して引張試験を行い、平均値を求めた。試験温度は２３℃、相対湿度は５０％、引張速度は２００ｍｍ／ｍｉｎ、空間距離（チャック間距離）は２００ｍｍで行った。引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）が１．０以上２．０以下のものを優良、引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）が０．５以上３．０以下のものを良、引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）が０．５未満、又は、３．０を超えるものを不良とした。

＜動的粘弾性＞
周波数１．０Ｈｚ、開始温度３０℃、終了温度２６０℃、昇温速度２℃／分の測定条件で、動的粘弾性（伸張弾性率）を測定した。測定機器はエスアイアイ・ナノテクノロジー社製のＤＭＳ６１００を用いた。なお、繊維は、チャック間距離を３ｍｍとし、４０本の繊維を並べた束を挟んで測定した。

上記各試験の測定結果を、樹脂の種類、ドラフト倍率、延伸倍率などの製造条件とともに、下記表２に記載する。

ドラフト倍率Ｄ_１の延伸倍率Ｄ_２に対する比（ドラフト倍率／延伸倍率）を、１．５〜１４．０にし、貯蔵弾性率の比（Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０）が３〜２０であった実施例１〜４は、オーブンカール性、加工性だけでなく、強度も優れていた。これらの中でも、貯蔵弾性率の比（Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０）が４〜１０の実施例１、４は、オーブンカール性において、特に良い結果が得られた。
ドラフト倍率Ｄ_１の延伸倍率Ｄ_２に対する比（Ｄ_１／Ｄ_２）が１．５未満であると、延伸時に未延伸糸を引き伸ばし過ぎて糸が切れやすくなることから、加工性が悪化する傾向になる。一方、ドラフト倍率Ｄ_１の延伸倍率Ｄ_２に対する比（Ｄ_１／Ｄ_２）が１４．０を超えると、延伸処理（未延伸糸の引き伸ばし）が十分に行われないことから、引張強度は小さくなる傾向になる。
実施例５では、貯蔵弾性率の比（Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０）が３．６であり、オーブンカール性及び加工性は優良ではなく良であったが、この範囲でも十分に使用可能な範囲の特性を有している。また、実施例５は、ドラフト倍率Ｄ_１の延伸倍率Ｄ_２に対する比（Ｄ_１／Ｄ_２）が１．５でもあり、このドラフト倍率Ｄ_１の延伸倍率Ｄ_２に対する比（Ｄ_１／Ｄ_２）が１．５においても加工性が良の範囲であり、使用可能な範囲の特性を有している。
実施例６では、貯蔵弾性率の比（Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０）が１８．５であり、オーブンカール性及び物性（引張強度）は優良ではなく良であったが、この範囲でも十分に使用可能な範囲の特性を有している。また、実施例６は、ドラフト倍率Ｄ_１の延伸倍率Ｄ_２に対する比（Ｄ_１／Ｄ_２）が１２でもあり、このドラフト倍率Ｄ_１の延伸倍率Ｄ_２に対する比（Ｄ_１／Ｄ_２）が１２においても引張強度（物性）が良の範囲であり、使用可能な範囲の特性を有している。

これに対し、貯蔵弾性率の比（Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０）が３未満の比較例１は、オーブンカール性に劣り、貯蔵弾性率の比（Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０）が２０を超えた比較例２は、オーブンカール性だけでなく、強度も不良であった。

実施例１の動的粘弾性の測定結果を図２に、比較例１の動的粘弾性の測定結果を図３に示す。図３から分かるように、比較例１の人工毛髪用繊維は、２４０℃の高温でも溶融せず、貯蔵弾性率Ｅ’が保持され、耐熱性が非常に高いことが確認されたが、耐熱性が高すぎるため、成形温度領域（９０〜１５０℃）だけでなく、後成形温度領域（１８０〜２４０℃）でも溶融せずに、貯蔵弾性率Ｅ’、損失弾性率Ｅ”の変化が小さかった。これに対し、実施例１の人工毛髪用繊維は、成形温度領域、後成形温度領域の何れも、変化率が大きく、成形性が非常に高いことが確認された。

図２、３の符号Ｍ_１は、温度に対する貯蔵弾性率Ｅ’の曲線のうち、貯蔵弾性率Ｅ’が一定で、結晶状態がガラス状態の領域（ガラス状態領域）を通る接線を示し、同図の符号Ｍ_２はガラス状態領域よりも高温側で、変化率が最大となる転移領域を通る接線を示している。この貯蔵弾性率Ｅ’の曲線に対する、ガラス状態領域を通る接線Ｍ_１と転移領域を通る接線Ｍ_２とが交差する交点Ｐで、結晶状態が崩れ、溶融が開始する。上記図２を見ると、実施例１の人工毛髪用繊維は、交点Ｐの温度座標が１８０〜２４０℃の範囲にあり、市販のヘアアイロン（加熱温度２４０℃以下）で加工が可能なことが分かる。これに対し、比較例１は交点Ｐの温度座標が２４０℃を超えた位置にあり、市販のヘアアイロンでは加熱変形し難いことが確認された。

本発明による人工毛髪用繊維の用途は特に限定されず、ウィッグ、ヘアピース、ブレード、エクステンンョンヘアー等の頭髪装飾用、または人形の頭髪（ドールヘア）用等の種々の頭髪製品に用いることができる。

Claims

温度に対する貯蔵弾性率Ｅ’において９０℃での貯蔵弾性率Ｅ’_９０と１５０℃での貯蔵弾性率Ｅ’_１５０との比Ｅ’_９０／Ｅ’_１５０が３〜２０である人工毛髪用繊維。
前記温度に対する貯蔵弾性率Ｅ’の曲線は、該貯蔵弾性率Ｅ’が一定のガラス状態領域と、該ガラス状態領域よりも高温で、変化率が最大となる転移領域とを有し、
前記貯蔵弾性率Ｅ’の曲線に対する、前記ガラス状態領域を通る接線と前記転移領域を通る接線とが交差する交点の温度座標が、１８０〜２４０℃に位置する請求項１記載の人工毛髪用繊維。
ポリエステル樹脂と、ポリアミド樹脂の何れか一方又は両方の熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂組成物から製造された請求項１又は請求項２記載の人工毛髪用繊維。
前記樹脂組成物を、ノズル孔から溶融吐出して未延伸糸を製造した後、前記未延伸糸を延伸処理して製造された人工毛髪用繊維であって、
溶融吐出から未延伸糸を製造する間に引き伸ばされた倍率Ｄ_１と、延伸処理の間に引き伸ばされた倍率Ｄ_２との比Ｄ_１／Ｄ_２が、１．５〜１４．０である請求項３記載の人工毛髪用繊維。
請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の人工毛髪用繊維を用いた頭髪製品。