WO2010119758A1 - 人工毛髪用繊維と、その用途及び製造方法 - Google Patents

Abstract

触感とカール性のバランスがとれた人工毛髪用繊維を提供する。良好なハックリング性および編み込み性を有している人工毛髪用繊維、人工毛髪用繊維束、およびその製造方法を提供する。 ＫＥＳ法による曲げ剛性が０．００１～０．０１ｇｆ・ｃｍ^２である人工毛髪用繊維、またはその繊維に捲縮加工を施した繊維にあって、クリンプの波形状が、次の式０．２ｍｍ≦Ｒ≦３ｍｍ、１ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍ（式中、Ｒはクリンプの波形状の山と谷の長さである。）（式中、Ｌはクリンプの波形状の山と山（または谷と谷）の長さである。）を満足する人工毛髪用繊維は、所望の特性を有する。

Description

人工毛髪用繊維と、その用途及び製造方法

本発明は、頭髪装飾用に用いられる人工毛髪用繊維に関する。

人工毛髪用繊維として、塩化ビニル繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維など多数の繊維が市販されており、スタイルや用途によって使い分けられている。

人工毛髪用繊維を天然毛髪の持つ風合いに近づけるための研究や、人工毛髪用繊維に天然毛髪よりも優れた機能を持たせるための研究が行われている。人工毛髪用繊維の評価項目としては、曲げ剛性、カール均一性、ハックリング性、編みこみ性、触感等が挙げられる。例えば、特許文献１および特許文献２には天然毛髪に近い曲げ剛性の人工毛髪用繊維が記載されている。特許文献３には、人工毛髪用繊維に天然毛髪に近い形態、風合いを付けるために、捲縮加工を施したことが記載されている。

一般に人工毛髪用繊維においてカールを均一に保持するためには、繊維束の状態での剛性が必要となるが、剛性が強すぎると柔らかな触感が劣ってしまう。剛性が弱すぎると触感が優れていても、頭髪装飾用製品としての均一なカール性が劣ってしまう。カール均一性は剛性以外の特性にも影響を受けることがあるため、制御することが難しかった。特許文献４では、特定の剛性及び断面形状を有する二種類の原糸を混合することで、カール均一性と触感性が共に向上した人工毛髪用繊維束を得ている。

ウィッグ、ウィービング、ヘアピース、ブレード、エクステンションヘア、アクセサリーヘア等の頭髪装飾用の人工毛髪用繊維にあっては、ハックリング（櫛通し）を行うことがある。このハックリングは、数十ｃｍの金属棒を数ｃｍ間隔で直立させた大きな金属ブラシに人工毛髪用繊維の束を落とし、束の端部を金属ブラシから引き抜くことによって行われる。しかし、このハックリングの作業において、繊維が金属ブラシに引っ掛かり製品として一部採用できなくなるという問題があった（特許文献５乃至７）。また、繊維の表面を滑らかにして抵抗を減らすことで、ハックリングで引っ掛かりを少なくすることができるが、編み易さが劣ってしまう問題があった。

特許文献８には、ハックリング性、編み易さ及び触感を向上させるために、横断面形状が「＋」を横に２つ繋げた形状（以下「ダブルクロス形状」と称することもある）、又は、３つ繋げた形状（以下「トリプルクロス形状」と称することもある）の人工毛髪用繊維に対して、捲縮加工を施したことが記載されている。

特許文献９には、ハックリング性を向上させるために、人工毛髪用繊維に捲縮加工を施したことが記載されている。

特開２００８－６９５０５号公報 特開２００７－２９１５４１号公報 国際公開２００５／０９９５０２号 国際公開２００６／１３５０５９号 特開２００２－２２７０１８号公報 特開２００２－３１５７６５号公報 特開２００２－２４９９１４号公報 特開平１１－３０９２７５号公報 国際公開２００８／０３５７１２号

しかしながら、上記文献の従来技術は、以下の点で改善の余地を有していた。
特許文献１及び２の人工毛髪用繊維においては、カール均一性、ハックリング性及び編み込み性が不明であった。これらの繊維は鞘部と芯部からなる二重構造の繊維であるため、均一性に劣り、複雑な生産工程を必要としていた。特許文献３の人工毛髪用繊維においては、剛性、カール均一性、ハックリング性、編み込み性が不明であった。

特許文献５及び６の人工毛髪用繊維においては、剛性、カール均一性、ハックリング性、編み込み性、及び触感が不明であった。特許文献７の人工毛髪用繊維においては、剛性、カール均一性及び編み込み性が不明であった。特許文献９の人工毛髪用繊維においては、剛性、カール均一性、編み込み性及び触感が不明であった。

特許文献１～３、５～７及び９において、カール均一性及び触感性がともに良好な人工毛髪用繊維が得られていなかった。特許文献１～３、５～７及び９において、ハックリング性及び編み込み性がともに良好な人工毛髪用繊維が得られていなかった。

特許文献４においては、カール均一性及び触感性をともに向上させるための方法が記載されているが、それには特許文献４に記載の特定の剛性及び断面形状を有する二種類の原糸を混合して、人工毛髪用繊維束を調整することが必要であった。従って、一種類の原糸の場合や、二種類の原糸が特定の条件を満たしていない場合に、カール均一性及び触感性を向上させることができなかった。

特許文献８においては、ハックリング性及び編み易さをともに向上させるための方法が記載されているが、ハックリング性及び編み易さがともに向上した繊維は、横断面形状がダブルクロス形状又はトリプルクロス形状の繊維のみであった。従って、それら以外の横断面形状の人工毛髪用繊維の場合には、ハックリング性及び編み易さを向上させることができなかった。

本発明は、触感とカール性のバランスがとれた人工毛髪用繊維、その用途及びこの人工毛髪用繊維の製造方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、ＫＥＳ法による曲げ剛性が０．００１～０．０１ｇｆ・ｃｍ^２であり、且つ合成樹脂で形成された人工毛髪用繊維が提供される。

この人工毛髪用繊維の幅方向の断面形状は、楕円形、円形、メガネ形、繭形、６葉花形、又は、８葉花形の単体又は混合体であっても良い。

上記人工毛髪用繊維を形成する合成樹脂は、ポリ塩化ビニル樹脂であっても良い。

上記人工毛髪用繊維は、ポリ塩化ビニル樹脂を溶融紡糸した塩化ビニル繊維であっても良い。

上記ポリ塩化ビニル樹脂は、塩化ビニル樹脂１００質量部、及び、塩素化塩化ビニル樹脂０．５～１０質量部を含有していても良い。

上記人工毛髪用繊維を形成する合成樹脂は、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイロン１，２、ナイロン６，１０、およびナイロン６，１２からなる群から選択される少なくとも１種の合成樹脂であっても良い。

上記人工毛髪用繊維を形成する合成樹脂は、モダクリル樹脂であっても良い。

上記人工毛髪用繊維の波形状は、次式
０．２ｍｍ≦Ｒ≦３ｍｍ、１ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍ
（Ｒ：繊維の幅さ方向の振れ幅）
（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ）
の範囲内であっても良い。

上記人工毛髪用繊維は、波形状がギアークリンプ加工により形成された人工毛髪用繊維であっても良い。

本発明によれば、上記人工毛髪用繊維を束ねた人工毛髪用繊維束が提供される。

本発明によれば、上記人工毛髪用繊維を用いたカール型頭髪装飾品が提供される。

本発明によれば、上記人工毛髪用繊維を用いた編み込み式頭髪装飾品が提供される。

本発明によれば、上記人工毛髪用繊維を用いたブレードが提供される。

本発明によれば、上記人工毛髪用繊維を用いたエクステンショヘアが提供される。

本発明によれば、
　塩化ビニル樹脂と添加剤を混合する混合工程と、
　混合した塩化ビニル樹脂組成物を金型温度１６０～１９０℃で溶融紡糸する溶融紡糸工程と、
　溶融紡糸した繊維を延伸処理温度９０～１２０℃の雰囲気下で延伸倍率２００～４００％に延伸する延伸工程と、
　延伸した繊維を１１０～１４０℃の空気雰囲気下で、繊維全長を延伸工程後の６０～９５％の長さにする熱弛緩工程、及び、
　熱弛緩処理工程後の繊維に捲縮加工をする捲縮工程を有する人工毛髪用繊維の製造方法が提供される

上記製造方法の捲縮加工は、ギア波形の溝の深さが０．２ｍｍ～６ｍｍであり、ギアの表面温度が３０～１００℃であり、加工速度が０．５～１０ｍ／分のギアークリンプ加工であっても良い。

上記製造方法の溶融紡糸工程で用いる金型の開口部の形状は、円形、繭形、Ｙ形、Ｈ形、及び、Ｘ形の単体又はこれらの形状を混在させた金型であっても良い。

本発明によれば、触感とカール性のバランスがとれた人工毛髪用繊維を得ることができた。または、本発明によれば、ハックリング時のひっかかりがほとんどなく、編み込み性や触感に優れた人工毛髪用繊維束を得ることができた。

図１は本発明の人工毛髪用繊維束のクリンプ波形状を示す模式図である。

　以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同様な内容については、繰り返しの煩雑を避けるために、適宜説明を省略する。

＜実施形態１：人工毛髪用繊維＞
本発明に係る人工毛髪用繊維のＫＥＳ法による曲げ剛性は、適度に大きい方がギア波形を保持するための剛性を充足することができるため、捲縮加工がとれにくくなり品質が向上する傾向にある。一方で、適度に小さい方が、適度に低い剛性によって触感が良くなる傾向にある。そのため、本実施形態に係る人工毛髪用繊維のＫＥＳ法による曲げ剛性は、好ましくは０．００１～０．０１ｇｆ・ｃｍ^２であり、より好ましくは０．００２～０．００８ｇｆ・ｃｍ^２である。

この場合、上記人工毛髪用繊維はカール均一性と触感に優れていることが後述する実施例で実証されている。そのため、上記人工毛髪用繊維は、人工毛髪用繊維をカールさせて使用する用途、またはカール型頭髪装飾品に特に適している。なお、本明細書においてカール型頭髪装飾品とは、販売または流通段階でカール型の形状が付された頭髪装飾品、またはカールをつけることに適した商品として販売または流通している頭髪装飾品を含む。

また上記人工毛髪用繊維は、一層構造を有している繊維であっても良い。この場合、繊維内部に層形成に起因する歪みが少なく、カール均一性等の品質が向上する。なお、本明細書において、一層構造を有している繊維は、繊維の任意の一カ所の切断面を走査型電子顕微鏡で観察したときに、円形の境界線が形成していない繊維であれば特に限定しない。例えば、繊維を１０箇所で切断し、繊維の断面を走査型電子顕微鏡で観察したときに、その切断面のうち１つが円形の境界線を形成していない場合、その繊維は上記の一層構造を有している繊維に含まれる。また上記一層構造を有している繊維は、製造の際に、繊維を高機能化するために繊維内部に２つ以上の層が形成されるように溶融紡糸されたものでなければ、典型的な人工毛髪用繊維の生産方法で生産可能である。例えば、後述する実施例１に記載の生産方法によっても生産することができる。ただし、上記の一層構造を有している繊維には、溶融紡糸の工程において、繊維がノズルから吐出した後に、繊維に何らかの薄膜をコーティングした結果、繊維表面にコーティング層が形成された場合の繊維も含まれる。なぜならば、一般的に溶融紡糸において繊維がノズルから吐出するまでに、繊維の主要な骨格は形成されており、その後の薄膜のコーティングによって繊維の品質が大きく低下し難いからである。

本明細書でいうＫＥＳ法とはＫａｗａｂａｔａ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍの略であり、川端季雄著、繊維機械学会誌（繊維工学）, ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．１０，Ｐ７２１－Ｐ７２８（１９７３）に記載されているように、ＫＥＳの曲げ特性測定機（カトーテック株式会社製ＫＥＳ－ＦＢ２－ＳＨ）を用いて繊維構造物を曲げたときの各曲率での反発力を測定するものである。そして、本実施形態における測定は、曲率０．５から１．５の間での繊維１本での反発力の平均値を測定したものである。繊維１本での反発力を測定することにより、繊維束での剛性を特定した。

ＫＥＳ法による曲げ剛性の値を制御する方法として、例えば、溶融紡糸する際のノズルの金型温度を制御することで達成できる。ノズルの金型温度を低くすることにより曲げ剛性を低くでき、繊維の単繊度を小さくすることにより曲げ剛性を低くできる。さらに、嵩高性が高い横断面形状の繊維を用いると曲げ剛性が高くなり、嵩高性が低い横断面形状であると曲げ剛性が低くなる。嵩高性が高い繊維の幅方向の断面形状としては、例えばＹ形、Ｈ形、Ｕ形、Ｃ形、Ｘ形がある。嵩高性が低い繊維の幅方向の断面形状としては、例えば楕円形、円形、繭形、６葉花形、８葉花形がある。

本実施形態における人工毛髪用繊維の幅方向の断面形状は、後述する曲げ剛性に整合させるためには、楕円形、円形、メガネ形、繭形、６葉花形、または８葉花形が好ましい。

本発明の他の実施形態は、ＫＥＳ法による曲げ剛性が０．００１～０．０１ｇｆ・ｃｍ^２であり、且つ繊維の波形状が、次式
０．２ｍｍ≦Ｒ≦３ｍｍ、１ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍ
（Ｒ：繊維の幅さ方向の振れ幅、図１参照）
（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ、図１参照）
の範囲内である、人工毛髪用繊維である。

この場合、上記人工毛髪用繊維は、良好なハックリング性と編み込み性を兼ね揃えており、加えて触感も優れているため、編み込み式頭髪装飾品に好適である。なお、本明細書において編み込み式頭髪装飾品とは、販売または流通段階で編み込まれた状態にある頭髪装飾品、または編み込むことに適した商品として販売または流通している頭髪装飾品を含む。また、編み込み式頭髪装飾品としては、例えばブレード、エクステンションヘア等が挙げられる。

振れ幅Ｒは０．２～３ｍｍ、好ましくは０．３～２ｍｍである。振れ幅が適度に大きい方が、ギアークリンプ加工の適度な効果が得られ、人工毛髪用繊維束の繊維間での絡みがある程度発生するために、人工毛髪用繊維同士が滑りにくくなり、編み込み性が良くなる傾向にある。また、振れ幅Ｒが適度な短さを有していれば、人工毛髪用繊維の波形状が粗くなりにくくなり、ハックリング時のひっかかりが生じにくくなる傾向にある。

一周期の長さＬは１～１５ｍｍ、好ましくは２～１０ｍｍである。一周期の長さＬが適度に大きい方が、人工毛髪用繊維の波形状が粗くなりにくくなり、ハックリング時のひっかかりが生じにくくなる傾向にある。一方、一周期の長さＬが適度な短さを有していれば、人工毛髪用繊維束の繊維間での絡みがある程度発生するために、人工毛髪用繊維同士が滑りにくくなり、編み込み性が良くなる傾向にある。

人工毛髪用繊維の波形状が上記の式の範囲を満たす場合においては、実施形態における人工毛髪用繊維の横断面形状は、均一な捲縮加工の効果が維持されるのに適した円形、繭形、Ｙ形、Ｈ形、およびＸ形から選択される一種又はこれら繊維の混合体であることが好ましい。

本明細書において人工毛髪用繊維の単繊度は、２０～１００デシテックスが好ましく、より好ましくは３５～８０デシテックスである。単繊度が適度に大きければ、適度な硬さを有し、繊維の波形状の形状保持性が上がり、品質が向上する傾向にある。一方で、単繊度が適度に小さい方が、曲げ剛性が大きくなりすぎず適度な曲げ剛性になるため、柔らかい自然な触感となり編み込み性が良くなる傾向にある。

本明細書において人工毛髪用繊維は、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種から形成された人工毛髪用繊維であるのが好ましい。

人工毛髪用繊維の波形状が上記の式の範囲を満たす場合においては、人工毛髪用繊維を形成する合成樹脂としては、塩化ビニル樹脂、モダクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等、繊維化可能な全ての合成樹脂を採用でき、好ましくは、強度、光沢、色相、難燃性、感触、熱収縮性等の特性から、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂と塩素化塩化ビニル樹脂の混合体又はモダクリル樹脂が良い。

本明細書において、人工毛髪用繊維を形成する合成樹脂として塩化ビニル樹脂を用いる場合、塩化ビニル樹脂としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等によって得られたものであり、繊維の初期着色性等を勘案して、懸濁重合によって製造したものが好ましい。本明細書における塩化ビニル樹脂とは、塩化ビニルの単独重合物であるホモポリマー樹脂又は各種のコポリマー樹脂である。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等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等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等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等がある。特に好ましくは、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が良い。コポリマー樹脂において、コモノマーの含有量は、成型加工性、糸特性等の要求品質に応じて決めることができる。また、塩化ビニル樹脂を人工毛髪用繊維に用いる場合、塩化ビニル樹脂が多い方がよりコストを抑えられるため、好ましくは５０重量％以上であり、より好ましくは７０重量％以上であり、より好ましくは９０重量％以上であり、さらに好ましくは９５重量％以上である。

塩化ビニル樹脂の粘度平均重合度は６００～２５００であることが好ましい。適度な大きさがある方が、溶融粘度が低下せず得られた繊維が熱収縮しにくくなる傾向にある。また、適度に小さい方が、溶融粘度が低くなるためノズル圧力が低くなり安全に製造しやすくなる傾向にある。ここでいう粘度平均重合度は、樹脂２００ｍｇをニトロベンゼン５０ｍｌに溶解させ、このポリマー溶液の比粘度を３０℃恒温槽中において、ウベローデ型粘度計を用いて測定し、ＪＩＳ　Ｋ６７２０－２により算出したものである。

塩化ビニル樹脂には、人工毛髪用繊維束での繊維同士の滑りを抑え、ブレードに加工した際の編み込み性を向上させるため、塩素化塩化ビニル樹脂を添加することが好ましい。

塩素化塩化ビニル樹脂の配合量は、塩化ビニル樹脂１００質量部に対して、塩素化塩化ビニル樹脂を０．５～１０質量部、より好ましくは１～５質量部である。塩素化塩化ビニル樹脂の配合量を多くすると、人工毛髪用繊維束の繊維同士の滑りが抑えられる傾向にある。配合量を少なくすると人工毛髪用繊維のザラツキが少なくなり触感が柔らかく、人工毛髪用繊維束を編み込む際に手を傷めにくく、編み込み性が良くなる場合がある。

塩素化塩化ビニル樹脂の粘度平均重合度は、４５０～８００であることが好ましい。粘度平均重合度を上げると、人工毛髪用繊維が熱収縮しにくくなる傾向にある。また、粘度平均重合度を下げると溶融粘度が低くなってノズル圧力が低くなり安全に製造しやすく傾向にある。ここでいう粘度平均重合度は、樹脂２００ｍｇをニトロベンゼン５０ｍｌに溶解させ、このポリマー溶液の比粘度を３０℃恒温槽中において、ウベローデ型粘度計を用いて測定し、ＪＩＳ　Ｋ６７２０－２により算出したものである。

人工毛髪用繊維を形成する合成樹脂として塩化ビニル樹脂を用いる場合、塩化ビニル樹脂には、目的に応じて従来公知の添加剤を配合する。添加剤としては熱安定剤、可塑剤、滑剤、相溶化剤、加工助剤、強化剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、充填剤、難燃剤、顔料、初期着色改善剤、導電性付与剤、表面処理剤、光安定剤、香料がある。

人工毛髪用繊維を形成する合成樹脂としてポリエステル樹脂を用いる場合、ポリエステル樹脂は、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等がある。

人工毛髪用繊維を形成する合成樹脂としてポリアミド樹脂を用いる場合、ポリアミド樹脂は、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６・１０、ナイロン６・１２、またはこれらの共重合体含む。好ましくは、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６とナイロン６６の共重合体である。また、ポリアミド樹脂を人工毛髪用繊維を形成する主な合成樹脂として用いる場合、ポリアミド樹脂が多い方がより触感が向上するため、好ましくは５０重量％以上であり、より好ましくは７０重量％以上であり、より好ましくは９０重量％以上であり、さらに好ましくは９５重量％以上である。

本実施形態の人工毛髪用繊維の束が、全繊維中に、全体の繊維本数の９０％以上含まれていれば、手作業時の取り扱い性に優れたブレード用やエクステンションヘア用をはじめとする人工毛髪用繊維束を得ることができる。

本実施形態の人工毛髪用繊維は、束ねることにより、かつら、ヘアピース、ブレード、エクステンションヘア、ドールヘアー等の頭髪装飾に用いられる人工毛髪用繊維束となり、後述するギアークリンプ等の捲縮加工を施した繊維束は、頭飾用繊維束の中でも、特にブレード、エクステンションヘア等に好適である。

本明細書において、人工毛髪用繊維束は１種類の原糸からなる束であっても良い。１種類の原糸であれば、加工性および生産性が良好となる。

本明細書において人工毛髪用繊維は、人工毛髪用繊維の原料となる合成樹脂の種類は特に限定しないが、１０種類以内であっても良く、好ましくは７種類以内であり、より好ましくは５種類以内であり、より好ましくは３種類以内であり、より好ましくは２種類以内であり、さらに好ましくは１種類である。人工毛髪用繊維の原料となる合成樹脂が少ない方が、繊維内部に成分の不均一性に起因する歪みが少なく、カール均一性等の品質が向上するためである。また、生産工程がより単純化し、生産効率が向上する効果もある。

＜実施形態２：ポリアミド樹脂を原料とした人工毛髪用繊維の生産方法＞
本発明の他の実施形態は、ポリアミド樹脂を原料として形成された人工毛髪用繊維の製造方法であって、
ポリアミド樹脂を金型温度２６０～３００℃で溶融紡糸する溶融紡糸工程、及び、
溶融紡糸した繊維を延伸処理温度９０～１２０℃の雰囲気下で延伸倍率２００～４００％に延伸する延伸工程を有する人工毛髪用繊維の製造方法である。

この製造方法によれば、ＫＥＳ法による曲げ剛性が０．００１～０．０１ｇｆ・ｃｍ^２である人工毛髪用繊維を得ることができる。

また、上記のポリアミド樹脂を原料として形成された人工毛髪用繊維の製造方法は、上記延伸工程において延伸した繊維を、１４０～２４０℃の空気雰囲気下で、繊維全長を処理前の６０～１００％の長さにする熱弛緩工程を、さらに有していても良い。この場合、得られる人工毛髪用繊維の熱収縮率をより低下させることができる。

熱弛緩工程における空気雰囲気下の温度は、適度な大きさがあれば熱収縮率の低下効果が小さくなりにくく、糸がたるみにくくなり、製造がし易い傾向にある。また、あまり大きすぎない方が、繊維が収縮応力に耐え易く、製造中に糸が切れたり変色したりしない傾向にある。そのため、上記のポリアミド樹脂を原料として形成された人工毛髪用繊維の製造方法においては、１４０～２４０℃であることが好ましい。この熱弛緩工程によって、繊維全長を延伸工程後の６０～１００％の長さにすることができる。

＜実施形態３：塩化ビニル樹脂を原料とした人工毛髪用繊維の生産方法＞
本発明の他の実施形態は、塩化ビニル樹脂を原料として形成された人工毛髪用繊維の製造方法であって、
塩化ビニル樹脂と添加剤を混合する混合工程と、
混合した塩化ビニル樹脂組成物を金型温度１６０～１９０℃で溶融紡糸する溶融紡糸工程と、
溶融紡糸した繊維を延伸処理温度９０～１２０℃の雰囲気下で延伸倍率２００～４００％に延伸する延伸工程、及び、
延伸した繊維を１１０～１４０℃の空気雰囲気下で、繊維全長を処理前の６０～９５％の長さにする熱弛緩工程を有する人工毛髪用繊維の製造方法である。

この製造方法によれば、ＫＥＳ法による曲げ剛性が０．００１～０．０１ｇｆ・ｃｍ^２である人工毛髪用繊維を得ることができる。

本発明の他の実施形態は、塩化ビニル樹脂を原料として形成された人工毛髪用繊維の製造方法であって、
塩化ビニル樹脂と添加剤を混合する混合工程、
混合した塩化ビニル樹脂組成物を金型温度１６０～１９０℃で溶融紡糸する溶融紡糸工程と、
溶融紡糸した繊維を延伸処理温度９０～１２０℃の雰囲気下で延伸倍率２００～４００％に延伸する延伸工程と、
延伸した繊維を１１０～１４０℃の空気雰囲気下で、繊維全長を処理前の６０～９５％の長さにする熱弛緩工程、及び、
熱弛緩処理工程後の繊維に捲縮加工をする捲縮工程を有する人工毛髪用繊維の製造方法である。

この製造方法によれば、上記熱弛緩処理工程後の繊維に対して、適度な捲縮加工を施すことによって、繊維の波形状が、次式
０．２ｍｍ≦Ｒ≦３ｍｍ、１ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍ
（Ｒ：繊維の幅さ方向の振れ幅、図１参照）
（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ、図１参照）
の範囲内である人工毛髪用繊維を容易に得ることができる。

溶融紡糸工程にあっては、単軸押出機、異方向二軸押出機、コニカル二軸押出機等を使用でき、具体的には樹脂組成物のペレットコンパウンド等を、これら押出機を使用して金型温度１６０～１９０℃、より好ましくは１６５～１８５℃で溶融紡糸する。ここで、金型温度は、適度に大きい方が、繊維に適度な硬さを持った、適度な大きさの曲げ剛性を与えることができる。一方で、金型温度が適度に小さい方が、繊維に自然な柔軟性を持った、適度な曲げ剛性を与えることができる。

溶融紡糸工程の押出機にあっては、口径３５～８５ｍｍの単軸押出機又は口径３５～５０ｍｍのコニカル押出機が良い。口径が小さければ押出量が少なくなってノズル圧力が小さくなったり、未延伸糸の流出速度が遅くなり巻取りが容易になる傾向にあり好ましい。

前述の実施形態と同様に、本実施形態における人工毛髪用繊維の単繊度は、２０～１００デシテックスが好ましく、より好ましくは３５～８０デシテックスである。この単繊度にするためには、溶融紡糸工程直後の繊維（未延伸繊維）の繊度を３００デシテックス以下にしておくことが好ましい。未延伸繊維の繊度が小さければ、細繊度の人工毛髪用繊維を得る為に延伸倍率を小さくて良く、延伸処理後の人工毛髪用繊維に光沢が発生しにくくなることで、半艶～七部艶状態を維持することが容易になる傾向があるためである。

溶融紡糸に使用するノズルの断面積は特に限定しないが、０．１～２ｍｍであっても良い。また、人工毛髪用としてのカール特性等の品質面を勘案すれば、１個のノズル孔の断面積が０.５ｍｍ^２以下のノズルから溶融・流出せしめることが好ましい。１個のノズル孔の断面積が０.５ｍｍ^２よりも小さければ、細繊度の未延伸糸、または延熱糸とする為の張力が低く抑えられ、残留歪みが減少し、カール保持性などの品質が低下しにくくなるためである。

溶融紡糸の際、ノズル圧力は５０ＭＰａ以下が好ましい。ノズル圧力が適度に小さければ、押出機のスラスト部にかかる負荷が低くなって、押出機に不具合が生じ難くなる傾向にあり、ターンヘッド、ダイ等の接続部から樹脂漏れが生じにくくなる傾向にあるからである。

溶融紡糸に使用する金型は、円形、繭形、Ｙ形、Ｈ形、およびＸ形からなる群から選ばれる１種以上のノズル形状の紡糸金型を用いても良い。これらの金型は複雑な形状を有しないため、金型通りの繊維を作製しやすい。加えて、これらの金型を用いて作成した繊維は、形状を保持しやすく、また加工することも比較的容易となる。

溶融紡糸した繊維を延伸処理温度９０～１２０℃の雰囲気下で延伸倍率２００～４００％に延伸する延伸工程にあっては、溶融紡糸した繊維を１００デシテックス以下の細繊度の繊維を得ることができる。

延伸処理温度があまりに低いと繊維の強度が低くなると共に糸切れを発生し易くなる傾向にあり、あまりに高いと得られる繊維の触感がプラスチック的な滑り触感になる傾向にあるため、９０～１２０℃であることが必要である。延伸倍率は、適度に大きい方が繊維の強度発現が適度に起こる傾向にあり、適度に小さい方が延伸処理時に糸切れを発生し難くなる傾向にあるため、２００～４００％であることが必要である。

本実施形態で熱弛緩工程を採用したのは、得られる人工毛髪用繊維の熱収縮率を低下させるためである。熱弛緩処理は、延伸処理の後に連続して行っても、一旦巻き取った後に時間を開けて行うこともできる。

熱弛緩工程における空気雰囲気下の温度は、適度な大きさがあれば熱収縮率の低下効果が小さくなりにくく、糸がたるみにくくなり、製造がし易い傾向にある。また、あまり大きすぎない方が、繊維が収縮応力に耐え易く、製造中に糸が切れたり変色したりしない傾向にある。そのため、塩化ビニル樹脂を原料として形成された人工毛髪用繊維の製造方法においては、１１０～１４０℃であることが好ましい。この熱弛緩工程によって、繊維全長を延伸工程後の６０～９５％の長さにすることができる。

上記捲縮工程は、人工毛髪用繊維に振れ幅（波形状）を与えるための工程である。
捲縮が強いと編み込み性が良好となるが、ハックリング時のひっかかりが悪化する傾向にある。一方、捲縮が弱いとハックリング時のひっかかりが良好となるが、編み込み性が悪化する傾向にある。このバランスを図る必要がある。

この捲縮工程にあっては、ギアークリンプ加工、ウーリー加工法があり、好ましくはギアークリンプ加工が良い。

このギアークリンプ加工とは、２つの噛み合う高温のギアの間に繊維束を通すことによって捲縮を施す方法である。

ギアークリンプ加工は、ギア波形の溝の深さ、ギアの表面温度、加工速度を制御することによって人工毛髪用繊維の波形状を制御できる。ギア波形の溝の深さは、適度な大きさがあれば捲縮が適度に強く、人工毛髪用繊維に適度な振れ幅を付与できる傾向にある。また、ギア波形の溝の深さが適度に小さい方が、捲縮のかかり具合が強くなりすぎず、人工毛髪用繊維の振れ幅も小さくなる傾向にあるため、０．２ｍｍ～６ｍｍが好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ～５ｍｍである。

ギアの表面温度は、適度に大きい方が捲縮が適度に強く人工毛髪用繊維に振れ幅を付与しやすくなる傾向にある。ギアの表面温度は、適度に小さい方が捲縮が過大に強くかかり過ぎず、人工毛髪用繊維の振れ幅が小さくなる傾向にあるため、３０～１００℃が好ましく、より好ましくは４０～８０℃である。

ギアの加工速度は、適度に大きい方が人工毛髪用繊維の振れ幅が小さくなる傾向にある。また、ギアの加工速度は、適度に小さいと捲縮が適度に強くなり、人工毛髪用繊維に振れ幅を付与し易くなる傾向にあるため、０．５～１０ｍ／分が好ましく、より好ましくは１．０～８．０ｍ／分である。

ギアに通す前の人工毛髪用繊維に予熱を施すと、急な過熱とならないため、より安定した生産性、均一な波形状を得ることができる。

ギアークリンプ加工する際の繊維束の総繊度は、適度に大きい方が捲縮加工での糸切れが生じ難く、生産性が良くなる傾向にある。また、ギアークリンプ加工する際の繊維束の総繊度は、適度に小さい方が均一な波形状を得易くなる傾向にあるため、１０万～２００万デシテックスが好ましく、より好ましくは５０万～１５０万デシテックスである。

また、ギアークリンプ加工は、繊維を加熱する時間が比較的短いため、捲縮加工中における繊維内部からの水分の蒸発が少なく、また糸切れまたは損傷が少ない。人工毛髪用繊維において、水分は天然毛髪に近いしっとり感を持たせるために重要な要素である。従って、ギアークリンプ加工で作製した人工毛髪用繊維は、品質や生産性が良いといえる。また、ギアークリンプ加工は、長時間の作業を要せず、複雑な装置、または複雑な工程を必要としないため、作業性、生産性、または精度において優れた加工方法である。さらには、制御性も高いため、繊維に所望の波形上をつけることに適した加工方法である。

以下に、表１および表２、図１を参照しつつ、実施例、比較例を挙げて本発明を詳細に説明する。

表１および表２において、「曲げ剛性」は、カトーテック株式会社製ＫＥＳ－ＦＢ２－ＳＨを使用した。試料は長さ９ｃｍの繊維一本を径０．２ｍｍの冶具に通し、曲率－２．５～＋２．５（ｃｍ^－１）の範囲で０．２（ｃｍ^－１）の変形速度で、ソフト側の『ＳＥＮＳ設定』を２×５、機器側の『ＳＥＮＳ設定』を０．０８に設定し、純曲げ試験を行い、曲率０．５から１．５の間での繊維１本での反発力の平均値を測定し、表示された値を５０で除した数値で評価した。

表１において、「カール均一性」は、１２０本の単繊維からなる繊維(延熱糸)束を一定の長さに切断し、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。その際、根元部分のカール形状の山（谷）部分の角度と、先端部分のカール形状の山（谷）部分の角度を算出し、先端部分のカール形状の角度を根元部分のカール形状の角度で割った値（角度比）でカール均一性の評価を、以下の基準でした。角度比が１に近いほど角度の差がなく、カールが均一にかかっていることを表している。

表１および表２において、「触感」は、製品の触感を表す指標である。人工毛髪用繊維処理技術者（実務経験５年以上）１０人の判定より、次の評価基準で評価した。
優良：技術者全員が、触感が良いと評価したもの
良　：技術者の８割以上が、触感が良いと評価したもの
不良：技術者の３割以上が、触感が悪いと評価したもの

（実施例１）
ナイロン６樹脂（宇部興産社製、１０１３Ｂ）１００質量部、架橋アクリル粒子（積水化学社製、ＭＸＢ－２Ｂ）５質量部をハンドブレンドし、マル形ノズル形状、ノズル断面積０．２ｍｍ^２、孔数２０個の紡糸金型を用いて、シリンダー温度２８０℃及び押出量１．０ｋｇ／時間にて溶融紡糸した後、１００℃の空気雰囲気下で３００％に延伸し、１５０℃の空気雰囲気下で熱弛緩処理して表１中に示す単繊度及び曲げ剛性数値のポリアミド繊維を得た。

（実施例２）
塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製、ＴＨ－１０００）１００質量部、ハイドロタルサイト複合安定剤（日産化学工業社製、ＣＰ－４１０Ａ）３質量部（熱安定剤成分は１．５質量部）、エポキシ化大豆油（旭電化工業社製、Ｏ－１３０Ｐ）０．５質量部、エステル滑剤（理研ビタミン社製、ＥＷ－１００）０．８質量部を配合した塩化ビニル樹脂組成物を、マル形ノズル形状、ノズル断面積０．０６ｍｍ^２、孔数１２０個の紡糸金型を用いて、シリンダー温度１８０℃及び押出量１０ｋｇ／時間にて溶融紡糸した後、１００℃の空気雰囲気下で３００％に延伸し、１２０℃の空気雰囲気下で繊維全長が処理前の７５％の長さに収縮するまで熱弛緩処理して表１中に示す単繊度及び曲げ剛性数値の塩化ビニル繊維を得た。

（比較例１、比較例２）
実施例１を、比較例１ではノズル形状を楕円形に変えて溶融紡糸して、比較例２ではノズル形状をH形に変えて溶融紡糸して、表１中に示す曲げ剛性、単繊度とした以外、実施例１と同様にして人工毛髪用繊維束を得た。

表２において「ハックリングロス」は、ハックリング時のひっかかりの指標である。ギアークリンプ加工した繊維束を１ｍの長さで切断した後１００ｇに計量し、それを１０回ハックリングした時の金属ブラシに繊維がひっかかって切れた繊維を重量％で表したものである。切れた繊維の重量％が低いほど、繊維のひっかかりが少なく、ハックリング性が良好である事を表しており、次の評価基準で評価した。
優良：重要％が０．５％未満
良　：重要％が０．５％以上１．０％未満
不良：重要％が１．０％以上

表２において、「編み込み性」は、編み込み易さを表す指標である。人工毛髪用繊維処理技術者（実務経験５年以上）１０人の判定より、捲縮のかかり具合から編み込み性を、次の評価基準で評価した。
優良：技術者全員が編み易いと評価し、非常に編み込み性が優れるもの
良　：技術者の８割以上が編み易いと評価し、編み込み性が優れるもの
不良：技術者の３割以上が編みにくいと評価し、編み込み性が劣るもの

表２において、「捲縮加工繊維の割合」は、製品の品質を表わす指標である。ギアークリンプ加工した繊維束をハックリングした後、ランダムに１００本を取り出し、捲縮加工後の繊維が次の式を満たしている本数の割合で判定した。
０．２ｍｍ≦Ｒ≦３ｍｍ、１ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍ
（Ｒ：繊維の幅さ方向の振れ幅）
（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ）
上記式を満たしている捲縮加工繊維の割合が高いほど、製品の品質が優れている事を表しており、次の評価基準で評価した。
優良：捲縮加工繊維の割合が９５％以上
良　：捲縮加工繊維の割合が９０％以上から９５％未満
不良：捲縮加工繊維の割合が９０％未満

（実施例３）
（ａ）塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製、ＴＨ－１０００）１００質量部、ハイドロタルサイト複合安定剤（日産化学工業社製、ＣＰ－４１０Ａ）３質量部（熱安定剤成分は１．５質量部）、エポキシ化大豆油（旭電化工業社製、Ｏ－１３０Ｐ）０．５質量部、エステル滑剤（理研ビタミン社製、ＥＷ－１００）０．８質量部を配合した塩化ビニル樹脂組成物をヘンシェルミキサーで混合する工程、
（ｂ）前記混合した樹脂組成物を、Ｈ形ノズル形状、ノズル断面積０．０６ｍｍ２、孔数１２０個の紡糸金型を用いて、金型温度１７０℃及び押出量１０ｋｇ／時間で溶融紡糸して１５０デシテックスの繊維とする工程、
（ｃ）前記溶融紡糸した繊維を１００℃の空気雰囲気下で３００％に延伸する工程、そして、
（ｄ）前記延伸した繊維に１２０℃の空気雰囲気下で繊維全長が処理前の７５％の長さに収縮するまで熱弛緩処理する工程を順次経て、表１中に示す単繊度及び曲げ剛性数値の塩化ビニル繊維（Ａ）を得た。

（ｅ）繊維（Ａ）を、総繊度１００万デシテックスの繊維束にして、真鋳製のギア（直径１３ｃｍ、ギアの波の間隔２．５ｍｍ、ギアの波の深さ２．５ｍｍ）を用いて、ギアの表面温度５０℃、加工速度２．５ｍ／分にてギアークリンプ加工し、表１中に示すＲ（クリンプの波形状の山と谷の長さ）数値の人工毛髪用繊維束を得た。

（実施例４、比較例５）
実施例１のギアークリンプ加工の加工条件を替えて、表１中に示すＲ数値とした以外、実施例１と同様にして人工毛髪用繊維束を得た。

（実施例６、比較例７）
実施例１のギアークリンプ加工の加工条件を替えて、表１中に示すＬ数値とした以外、実施例１と同様にして人工毛髪用繊維束を得た。

（実施例８、比較例９）
実施例１の工程（ｂ）のノズル形状を、実施例４は繭形、実施例５はＸ形に変えて、表１中に示す曲げ剛性とした以外、実施例１と同様にして人工毛髪用繊維束を得た。

（実施例１０、比較例１１）
実施例１の工程（ａ）にて、塩素化塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ社製、ＨＡ－１５Ｅ）を表１中に示す配合量とした以外、実施例１と同様にして人工毛髪用繊維束を得た。

（比較例３、比較例４）
実施例１のギアークリンプ加工の加工条件を替えて、表１中に示すＲ数値とした以外、実施例１と同様にして人工毛髪用繊維束を得た。

（比較例５、比較例６）
実施例１のギアークリンプ加工の加工条件を替えて、表１中に示すＬ数値とした以外、実施例１と同様にして人工毛髪用繊維束を得た。

（比較例７、比較例８）
実施１の工程（ｂ）を、比較例５はノズル形状を楕円形に変えて溶融紡糸して７０デシテックスとして、比較例６はノズル形状をＸ形に変えて溶融紡糸して２５０デシテックスとして、表１中に示す曲げ剛性、単繊度とした以外、実施例１と同様にして人工毛髪用繊維束を得た。

＜結果の考察＞
表１に記載の通り、繊維の剛性が０．００１～０．０１ｇｆ／ｃｍ^２の範囲にあるとき、カール均一性と触感がともに優良な結果となった。即ち、本発明により、単一（１種類でも）触感とカール性のバランスがとれた人工毛髪用繊維、または人工毛髪用繊維束を得ることができた。なお、従来、繊維のカール均一性および触感を優良にするための主要因子は不明であり、ノズル形状や樹脂の種類に大きく影響を受ける可能性も考えられたが、本実施例において、繊維の剛性が０．００１～０．０１ｇｆ／ｃｍ^２の範囲であることに大きく依存していたことは、極めて驚くべきことであった。

表２に記載の通り、繊維の剛性が０．００１～０．０１ｇｆ／ｃｍ^２の範囲にあり、且つ繊維の波形状が次式［０．２ｍｍ≦Ｒ≦３ｍｍ、１ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍ（Ｒ：繊維の幅さ方向の振れ幅）（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ）］の範囲内であるとき、ハックリング性、編み込み性、および触感がいずれも優良であった。即ち、本発明により、繊維が特定の波形状である場合において、ハックリング時のひっかかりがほとんどなく、編み込み性や触感に優れた人工毛髪用繊維束を得ることができた。

ここで、実施例３～７、１０および１１は、紡糸金型のノズル形状がH形であったが、このことは、国際公開２００８／０３５７１２号に記載されている結果からは極めて予想外なことであった。同国際公開２００８／０３５７１２号にはダブルクロス形状とトリプルクロス形状の金型を用いた場合、ハックリング性、編み易さ、および触感が向上したことが記載されているが、H形またはY形の金型を用いた場合には向上しないことが記載されている。従って、本願実施例３～７、１０および１１において、H形の金型を用いているにも関わらず、ハックリング性、編み込み性、および触感がすべて優良な結果となったことは、極めて驚くべき結果であった。

本願実施例２においてはＨ形だけではなく、繭形（実施例８）およびＸ形（実施例９）でも優良な結果が出ている。このことは、本発明により得られるハックリング性、編み込み性、および触感がすべて優良な繊維は、広範な横断面形状に対応していると考えられる。

　Ｒ　クリンプの波形状の山と谷の長さ
　Ｌ　クリンプの波形状の山と山（または谷と谷）の長さ

Claims (18)

1. 　ＫＥＳ法による曲げ剛性が０．００１～０．０１ｇｆ・ｃｍ^２であり、且つ合成樹脂で形成された人工毛髪用繊維。
2. 　人工毛髪用繊維の幅方向の断面形状が、楕円形、円形、メガネ形、繭形、６葉花形、又は、８葉花形の単体又は混合体である請求項１記載の人工毛髪用繊維。
3. 　合成樹脂がポリ塩化ビニル樹脂である請求項１又は２記載の人工毛髪用繊維。
4. 　請求項３の人工毛髪用繊維が、ポリ塩化ビニル樹脂を溶融紡糸した塩化ビニル繊維である人工毛髪用繊維。
5. 　請求項３又は４に記載のポリ塩化ビニル樹脂が、塩化ビニル樹脂１００質量部、及び、塩素化塩化ビニル樹脂０．５～１０質量部を含有した人工毛髪用繊維。
6. 　合成樹脂がナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイロン１，２、ナイロン６，１０、およびナイロン６，１２からなる群から選択される少なくとも１種の合成樹脂である請求項１又は２記載の人工毛髪用繊維。
7. 　合成樹脂がモダクリル樹脂である請求項１又は２記載の人工毛髪用繊維。
8. 　請求項３乃至７の人工毛髪用繊維を混在させた人工毛髪用繊維。
9. 　人工毛髪用繊維の波形状が、次式
   　０．２ｍｍ≦Ｒ≦３ｍｍ、１ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍ
   　（Ｒ：繊維の幅さ方向の振れ幅）
   　（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ）
   　の範囲内である請求項１乃至８のいずれか一項に記載の人工毛髪用繊維。
10. 　請求項９記載の人工毛髪用繊維における波形状が、ギアークリンプ加工により形成された人工毛髪用繊維。
11. 　請求項１乃至１０に記載の人工毛髪用繊維を束ねた人工毛髪用繊維束。
12. 　請求項１乃至１０に記載の人工毛髪用繊維を用いたカール型頭髪装飾品。
13. 　請求項１乃至１０に記載の人工毛髪用繊維を用いた編み込み式頭髪装飾品。
14. 　請求項１乃至１０に記載の人工毛髪用繊維を用いたブレード。
15. 　請求項１乃至１０に記載の人工毛髪用繊維を用いたエクステンショヘア。
16. 　塩化ビニル樹脂と添加剤を混合する混合工程と、
    　混合した塩化ビニル樹脂組成物を金型温度１６０～１９０℃で溶融紡糸する溶融紡糸工程と、
    　溶融紡糸した繊維を延伸処理温度９０～１２０℃の雰囲気下で延伸倍率２００～４００％に延伸する延伸工程と、
    　延伸した繊維を１１０～１４０℃の空気雰囲気下で、繊維全長を延伸工程後の６０～９５％の長さにする熱弛緩工程、及び、
    　熱弛緩処理工程後の繊維に捲縮加工をする捲縮工程を有する人工毛髪用繊維の製造方法。
17. 　請求項１６の捲縮加工において、ギア波形の溝の深さが０．２ｍｍ～６ｍｍであり、ギアの表面温度が３０～１００℃であり、加工速度が０．５～１０ｍ／分のギアークリンプ加工である請求項１６に記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
18. 　溶融紡糸工程で用いる金型の開口部の形状が、円形、繭形、Ｙ形、Ｈ形、及び、Ｘ形の単体又はこれらの形状を混在させた金型である請求項１６又は１７に記載の人工毛髪用繊維の製造方法。

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