WO2018037706A1 - 人工毛髪用繊維 - Google Patents

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WO2018037706A1
WO2018037706A1 PCT/JP2017/023558 JP2017023558W WO2018037706A1 WO 2018037706 A1 WO2018037706 A1 WO 2018037706A1 JP 2017023558 W JP2017023558 W JP 2017023558W WO 2018037706 A1 WO2018037706 A1 WO 2018037706A1
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WO
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fiber
artificial hair
heat treatment
length
crimping
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PCT/JP2017/023558
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篤 堀端
武井 淳
練太郎 鈴木
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デンカ株式会社
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    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
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    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
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    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/14Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using grooved rollers or gear-wheel-type members
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    • D02G1/20Combinations of two or more of the above-mentioned operations or devices; After-treatments for fixing crimp or curl
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    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
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    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2503/00Domestic or personal
    • D10B2503/08Wigs

Definitions

  • the present invention relates to a fiber (hereinafter simply referred to as “artificial hair fiber”) used for artificial hair such as wigs, hair wigs and false hairs that can be attached to and detached from the head.
  • artificial hair fiber used for artificial hair such as wigs, hair wigs and false hairs that can be attached to and detached from the head.
  • Patent Document 1 there is a vinyl chloride resin as a material constituting the fiber for artificial hair. This is because the processability and low cost of the vinyl chloride resin in the fiber for artificial hair are excellent. As described in Patent Document 2, such a fiber for artificial hair may be given a wave shape by crimping for the purpose of adjusting gloss or the like.
  • the fiber for artificial hair made of vinyl chloride resin has poor heat resistance against the hair iron of vinyl chloride resin, and when curled with a hair iron or the like that is normally set at a temperature of 100 ° C. or higher, In some cases, fiber fusion, twisting, and the like occur, and as a result, the fiber may be damaged or cut. Therefore, artificial hair fibers based on polyester with high heat resistance have been developed (Patent Document 3).
  • Polyester-based artificial hair fibers are superior in that hairstyles can be freely changed at home using a hair iron.
  • the artificial hair fibers that have been crimped have a problem that when the curling is performed using a hair iron, the wave shape of the fibers may be lost due to the heat of the hair iron. Therefore, in the fiber for artificial hair based on polyester, it is not possible to freely change the hairstyle at home while maintaining the wave shape of the fiber.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a fiber for artificial hair that can freely change the hairstyle at home while maintaining the wave shape of the fiber.
  • the bending rigidity maintenance rate defined by the formula (1) is 40 to 80%
  • the thermal shrinkage rate defined by the formula (2) is 0.0 to 5.0%.
  • Artificial hair fibers are provided.
  • Bending stiffness maintenance rate (%) 100 ⁇ ⁇ (Bending stiffness after adjusting for 24 hours at 30 ° C. ⁇ 90% RH) / (Adjusting for 24 hours at 23 ° C. ⁇ 50% RH) Bending rigidity in the later state) ⁇ (1)
  • Thermal shrinkage (%) 100 ⁇ ⁇ (length before heat treatment) ⁇ (length after heat treatment at 155 ° C. ⁇ 5 minutes) ⁇ / (length before heat treatment) (2)
  • the fiber for artificial hair of the present invention has a bending rigidity in a hygroscopic state smaller than a bending rigidity in a dry state, the hair style can be easily changed by wetting with water, and then dried. It has the feature that it can maintain the changed hairstyle. With such a method, since it is not necessary to apply heat to the fiber for artificial hair, the disappearance of the wave shape of the fiber is suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to freely change the hairstyle at home while maintaining the wave shape of the fiber.
  • the fiber for artificial hair of the present invention has a small heat shrinkage rate by heat treatment at 155 ° C. for 5 minutes, it is possible to perform crimping at a relatively high temperature to enhance the retention of the crimping. Become.
  • the fiber for artificial hair of this embodiment has a bending rigidity maintenance rate defined by the mathematical formula (1) of 40 to 80%.
  • Bending stiffness maintenance rate (%) 100 ⁇ ⁇ (Bending stiffness after adjusting for 24 hours at 30 ° C. ⁇ 90% RH) / (Adjusting for 24 hours at 23 ° C. ⁇ 50% RH) Bending rigidity in the later state) ⁇ (1)
  • the bending rigidity maintenance rate is 40 to 80%. In such a range, it is easy to change the hairstyle while the artificial hair fiber absorbs moisture, and then the artificial hair fiber is dried to easily maintain the changed hairstyle.
  • the bending rigidity maintenance rate is preferably 40 to 70%, more preferably 40 to 57%, and further preferably 45 to 57%.
  • the bending stiffness is measured by the KES method.
  • the KES method used in this specification is an abbreviation for Kawabata Evaluation System, written by Kyuo Kawabata, Journal of the Textile Machinery Society (Fiber Engineering), vol. 26, no. 10, P721-P728 (1973), repulsion at each curvature when a fiber structure is bent using a KES bending property measuring machine (KES-FB2-SH manufactured by Kato Tech Co., Ltd.). It measures force. And the measurement in this embodiment measures the average value of the repulsive force in one fiber between curvature 0.5-1.5.
  • the fiber for artificial hair of the present embodiment has a heat shrinkage rate specified by the formula (2) of 0.0 to 5.0%.
  • Thermal shrinkage (%) 100 ⁇ ⁇ (length before heat treatment) ⁇ (length after heat treatment at 155 ° C. ⁇ 5 minutes) ⁇ / (length before heat treatment) (2)
  • Conventional polyamide-based artificial hair fibers have a property of shrinking when exposed to a high temperature such as 155 ° C. Therefore, in order to prevent the fibers from shrinking, crimping is performed at a relatively low temperature of about 120 ° C. I had to do it. And, since such low-temperature crimping process has low retention of crimping process, the wave shape imparted by the crimping process easily disappears.
  • the fiber for artificial hair of this embodiment has a small heat shrinkage rate due to heat treatment of 155 ° C. ⁇ 5 minutes, it can be crimped at a relatively high temperature. In this case, the fiber for artificial hair is absorbed by moisture. Even if styling is repeated, the wave shape of the fiber is easily maintained.
  • the heat shrinkage rate is more preferably 3% or less.
  • the fiber for artificial hair of this embodiment has a waveform, and it is preferable that a waveform is in the range prescribed
  • L indicates the length of one cycle in the fiber length direction. When L is within the range of Formula (3), the appearance and feel of the artificial hair fiber are particularly excellent. L is preferably 15 to 40 mm. 15 mm ⁇ L ⁇ 50 mm (3)
  • the wave shape of the fiber for artificial hair of this embodiment exists in the range prescribed
  • R represents the runout width in the width direction of the fiber.
  • L is within the range of formula (4), the appearance and feel of the artificial hair fiber are particularly excellent.
  • R is preferably 3.2 to 8 mm, more preferably 3.5 to 6 mm. 3 mm ⁇ R ⁇ 10 mm (4)
  • the fineness of the artificial hair fiber of the present embodiment is preferably 20 to 100 dtex, more preferably 35 to 80 dtex. If the single fineness is moderately large, it has an appropriate hardness, tends to improve the shape retention of the corrugated fiber, and tends to improve the quality. On the other hand, when the single fineness is moderately small, the bending rigidity does not become too large and the bending rigidity becomes appropriate, so that it tends to have a soft natural tactile feeling and improve the knitting property.
  • the resin composition constituting the artificial hair fiber of the present embodiment includes a base resin and optionally includes additives such as a flame retardant.
  • the base resin of the resin composition of this embodiment contains polyamide. This is because polyamide has high hygroscopicity, and by including polyamide, the bending rigidity of the artificial hair fiber is significantly reduced due to moisture absorption.
  • the polyamide preferably includes an aliphatic polyamide, and may include a semi-aromatic polyamide having a skeleton obtained by condensation polymerization of an aliphatic polyamide, an aliphatic diamine, and an aromatic dicarboxylic acid.
  • Aliphatic polyamides are polyamides that do not have an aromatic ring, and are synthesized by the copolycondensation reaction of n-nylon formed by ring-opening polymerization of lactam or aliphatic diamines and aliphatic dicarboxylic acids.
  • N m-nylon.
  • the number of carbon atoms in the lactam is preferably 6 to 12, and more preferably 6.
  • the number of carbon atoms in the aliphatic diamine and the aliphatic dicarboxylic acid is preferably 6 to 12, and more preferably 6.
  • the aliphatic diamine and the aliphatic dicarboxylic acid preferably have a functional group (amino group or carboxyl group) at both ends of the carbon atom chain, but the functional group may be provided at a position other than both ends.
  • the carbon atom chain is preferably linear but may have a branch.
  • the aliphatic polyamide include polyamide 6 and polyamide 66. From the viewpoint of heat resistance, polyamide 66 is preferred.
  • examples of the polyamide 6 include CM1007, CM1017, CM1017XL3, CM1017K, and CM1026 manufactured by Toray Industries, Inc.
  • polyamide 66 examples include CM3007, CM3001-N, CM3006, and CM3301L manufactured by Toray Industries, Inc., Zytel 101 and Zytel 42A manufactured by DuPont, and Leona 1300S, 1500, and 1700 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation.
  • Examples of the semi-aromatic polyamide having a skeleton obtained by condensation polymerization of an aliphatic diamine and an aromatic dicarboxylic acid include, for example, polyamide 6T, polyamide 9T, polyamide 10T, and modified polyamide 6T obtained by copolymerizing a modifying monomer based on them. Examples thereof include modified polyamide 9T and modified polyamide 10T. Among these, polyamide 10T is preferable from the viewpoint of ease of melt molding.
  • the carbon number of the aliphatic diamine is preferably 6 to 10, and more preferably 10.
  • the aliphatic diamine preferably has an amino group at both ends of the carbon atom chain, but the amino group may be provided at a position other than both ends.
  • the carbon atom chain is preferably linear but may have a branch.
  • Examples of the aromatic dicarboxylic acid include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and the like, among which terephthalic acid is most preferable.
  • examples of the polyamide 6T and its modified polymer include VESTAMID HP Plus M1000 manufactured by Evonik, and Allen manufactured by Mitsui Chemicals.
  • An example of the polyamide 9T and its modified polymer is Kuraray Genesta.
  • examples of the polyamide 10T and its modified polymer include VESTAMID HO Plus M3000 manufactured by Evonik, and Grivory manufactured by Ems Chemie.
  • the mixing ratio of the aliphatic polyamide and the semi-aromatic polyamide is preferably in the range of 50 parts by weight / 50 parts by weight to 99 parts by weight, more preferably 70 parts by weight. It is the range of 90 mass parts / 10 mass parts from mass parts / 30 mass parts.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the aliphatic polyamide is, for example, 650,000 to 150,000.
  • Mw weight average molecular weight
  • the Mw is 650,000 or more, the drip resistance is particularly good.
  • the Mw exceeds 150,000, the melt viscosity of the material increases and the processability at the time of fiberization is inferior. 10,000 or less is preferable.
  • the Mw is more preferably 70,000 to 120,000.
  • the base resin of this embodiment may contain a resin other than polyamide, but it is preferable that polyamide is the main component.
  • the proportion of polyamide in the base resin is preferably 50 to 100% by mass. This ratio is more preferably 60, 70, 80, 90, or 95% by mass or more.
  • the artificial hair fiber of the present invention preferably contains a flame retardant.
  • the flame retardant is preferably a brominated flame retardant.
  • the amount of the flame retardant added is preferably 3 to 30 parts by mass, more preferably 5 to 25 parts by mass, and more preferably 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin. This is because in such a case, the appearance, styling properties, and flame retardancy of the artificial hair fibers are particularly good.
  • brominated flame retardants include brominated phenol condensates, brominated polystyrene resins, brominated benzyl acrylate flame retardants, brominated epoxy resins, brominated phenoxy resins, brominated polycarbonate resins, and bromine-containing triazine compounds.
  • the resin composition used in the present embodiment includes additives as necessary, for example, flame retardant aids, fine particles, heat resistance agents, light stabilizers, fluorescent agents, antioxidants, antistatic agents, pigments, dyes , Plasticizers, lubricants, and the like can be included.
  • the method for producing a fiber for artificial hair includes a melt spinning step, a stretching step, a heat treatment step, and a crimping step. Hereinafter, each step will be described in detail.
  • melt spinning process an undrawn yarn is produced by melt spinning the resin composition. Specifically, first, the above-described resin composition is melt-kneaded.
  • various general kneaders can be used as an apparatus for melt kneading. Examples of the melt kneading include a single screw extruder, a twin screw extruder, a roll, a Banbury mixer, and a kneader. Among these, a twin screw extruder is preferable from the viewpoint of adjusting the degree of kneading and ease of operation.
  • the fiber for artificial hair can be produced by melt spinning by a normal melt spinning method under an appropriate temperature condition depending on the type of polyamide.
  • the single fineness of the artificial hair fiber is preferably 20 to 100 dtex, more preferably 35 to 80 dtex. In order to achieve this single fineness, it is preferable that the fineness of the fiber (undrawn yarn) immediately after the melt spinning step is 300 dtex or less. If the fineness of the undrawn yarn is small, the draw ratio may be small in order to obtain the fine hair fiber for artificial hair, and the gloss for the artificial hair fiber after drawing treatment is less likely to generate gloss. This is because it tends to be easy to maintain the glossy state.
  • the cross-sectional area of the nozzle used for melt spinning is not particularly limited, but may be 0.1 to 2 mm. Further, considering quality aspects such as curl characteristics for artificial hair, it is preferable that the cross-sectional area of one nozzle hole is melted and discharged from a nozzle having a size of 0.5 mm 2 or less. If the cross-sectional area of one nozzle hole is smaller than 0.5 mm 2 , the tension required to make an undrawn yarn or a heated yarn with a fineness can be kept low, the residual strain can be reduced, curl retention, etc. This is because the quality is hardly lowered.
  • the nozzle pressure is preferably 50 MPa or less. If the nozzle pressure is reasonably small, the load on the thrust part of the extruder will be low, and the extruder will tend to be less prone to problems, and resin leakage will tend to be less likely to occur from connecting parts such as turn heads and dies. Because there is.
  • the mold used for melt spinning may be one or more nozzle-shaped spinning molds selected from the group consisting of circular, saddle-shaped, Y-shaped, H-shaped, and X-shaped. Since these molds do not have a complicated shape, it is easy to produce fibers according to the mold. In addition, the fibers produced using these molds are easy to maintain their shape and are relatively easy to process.
  • the obtained undrawn yarn is drawn by 150 to 500% to produce a drawn yarn.
  • a drawn yarn having a fineness of 100 dtex or less can be obtained, and the tensile strength of the fiber can be improved.
  • the drawing process is a two-step method in which an undrawn yarn is wound around a bobbin and then drawn in a step different from the melt spinning step, or direct spinning drawing in which the yarn is continuously drawn from the melt spinning step without being wound around the bobbin. Any of the methods may be used.
  • the stretching treatment is performed by a one-stage stretching method in which stretching is performed at a time to a target stretching ratio or a multi-stage stretching method in which stretching is performed to a target stretching ratio by two or more stretching.
  • a heating roller, a heat plate, a steam jet device, a hot water tank, or the like can be used as a heating means when performing the heat stretching treatment, and these can be used in combination as appropriate.
  • the draw ratio is preferably 200 to 400%. This is because the draw ratio tends to cause moderate fiber strength, while the draw ratio tends to be less likely to cause yarn breakage during the drawing treatment.
  • the temperature during the stretching treatment is preferably 90 to 120 ° C. This is because if the stretching temperature is too low, the strength of the fiber is low and yarn breakage tends to occur, and if it is too high, the feel of the resulting fiber tends to be a plastic sliding feel.
  • the drawn yarn is heat treated at a heat treatment temperature of 155 ° C. or higher.
  • the heat treatment can be performed continuously after the stretching treatment, or can be performed after taking up the time after winding up.
  • the heat treatment temperature is set to 155 ° C. or higher in order to suppress thermal shrinkage of the drawn yarn when crimping is performed at a high temperature of 140 ° C. or higher.
  • the heat treatment temperature is preferably 160 ° C. or higher, more preferably 170 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher.
  • the upper limit of the heat treatment temperature is not particularly defined, but is 220 ° C., for example.
  • crimping process In the crimping process, crimping is performed on the drawn yarn after the heat treatment.
  • the crimping process is performed at a temperature of 140 ° C. or higher and lower than the heat treatment temperature. By performing crimping at 140 ° C. or higher, it is possible to impart a wave shape that does not easily disappear to the artificial hair fiber. Further, by performing crimping at a temperature lower than the heat treatment temperature, thermal shrinkage of the drawn yarn during crimping can be suppressed.
  • the crimping temperature is preferably 150 ° C. or higher, and more preferably 155 ° C. or higher.
  • the crimping temperature is 5 ° C. or more lower than the heat treatment temperature, more preferably 10 ° C. or more, further preferably 15 ° C. or more.
  • the crimping process is preferably performed so that the wave shape of the drawn yarn satisfies at least one of formula (3) and formula (4).
  • This gear arc crimping is a method of crimping by passing a fiber bundle between two meshing high-temperature gears.
  • Gear arc crimping can control the wave shape of the fiber for artificial hair by controlling the depth of the groove of the gear waveform, the surface temperature of the gear, and the processing speed.
  • the crimp is moderately strong, and there is a tendency that an appropriate runout width can be imparted to the artificial hair fiber. Further, when the groove depth of the gear corrugation is moderately small, the degree of crimping does not become too strong, and the deflection width of the artificial hair fibers tends to be small, and therefore 1 mm to 20 mm is preferable, and more preferable. Is between 2 mm and 10 mm.
  • the gear surface temperature When the gear surface temperature is moderately large, it tends to give a vibration width to the artificial hair fibers.
  • the gear surface temperature In the case of gear arc crimping, the gear surface temperature is the crimping temperature described above.
  • the gear processing speed is moderately large, the runout width of the artificial hair fibers tends to be small. Further, the gear processing speed is preferably 0.5 to 10 m / min, more preferably, since crimps are moderately strong when the speed is moderately low, and there is a tendency to give a vibration width to the artificial hair fibers. 1.0 to 8.0 m / min.
  • the total fineness of the fiber bundle during the gear arc crimping process is moderately large, yarn breakage is less likely to occur in the crimping process, and the productivity tends to be improved. Further, the total fineness of the fiber bundle at the time of gear arc crimping tends to easily obtain a uniform wave shape when it is moderately small, and is preferably 100,000 to 2 million dtex, more preferably 500,000 to 1,500,000. Decitex.
  • gear arc crimping is a processing method that is excellent in workability, productivity, and accuracy because it does not require a long time operation and does not require a complicated apparatus or a complicated process. Furthermore, since the controllability is also high, this is a processing method suitable for applying a desired waveform on the fiber.
  • the pellets were spun using a ⁇ 40 mm single-screw melt spinning machine, and the molten resin discharged from a die having a hole diameter of 0.5 mm / piece was about 30 ° C. While cooling through the water tank, the discharge amount and the winding speed were adjusted, and an undrawn yarn having a set fineness was created. The set temperature of the ⁇ 40 mm melt spinning machine was appropriately adjusted according to the composition of the resin composition.
  • the obtained undrawn yarn was drawn 300% at 100 ° C. to obtain a drawn yarn, and then the drawn yarn was heat treated at the heat treatment temperature shown in Table 1.
  • the drawn yarn after the heat treatment is made into a fiber bundle with a total fineness of 1 million dtex, and a true cast gear (diameter 13 cm, gear wave interval 7 mm, gear wave depth 7 mm) is used.
  • a true cast gear (diameter 13 cm, gear wave interval 7 mm, gear wave depth 7 mm)
  • Weight average molecular weight Mw The weight average molecular weight Mw was determined by measurement under the following equipment and conditions. Equipment used: Pumps, shodexDS-4 Column ⁇ shodex GPC HFIP-806M ⁇ 2 + HFIP-803 Detector ... shodex RI-71 Eluent: hexafluoroisopropanol (+ additive CF3COONa (5 mmol / L)) Pretreatment: Filter with membrane filter (0.2 ⁇ m) Concentration: 0.2w / v% Injection volume: 100 ⁇ L Column temperature: 40 ° C Flow rate: 1.0 ml / min. Standard substance: Standard polymethyl methacrylate (PMMA) The calibration curve was prepared with standard PMMA, and the weight average molecular weight was expressed in terms of PMMA.
  • Equipment used Pumps, shodexDS-4 Column ⁇ shodex GPC HFIP-806M ⁇ 2 + HFIP-803 Detector ... shodex RI-71 Elu
  • the bending rigidity maintenance factor was calculated according to the above-described formula (1).
  • KES-FB2-SH manufactured by Kato Tech Co., Ltd. was used for measurement of “bending rigidity”.
  • soft side “SENS setting” is set to 2 ⁇ 5
  • “SENS setting” on the device side is set to 0.08
  • a pure bending test is performed, and the repulsive force of one fiber with a curvature between 0.5 and 1.5 is measured.
  • the average value was measured and evaluated by a numerical value obtained by dividing the displayed value by 50.
  • the bending stiffness after conditioning for 24 hours at 30 ° C x 90% RH is immediately adjusted to the atmosphere of 23 ° C x 50% RH after conditioning for 24 hours at 30 ° C x 90% RH. Measured below.
  • the bending stiffness after conditioning for 24 hours at 23 ° C. ⁇ 50% RH is immediately adjusted to 23 ° C. ⁇ 50% RH for 24 hours, and immediately after that, the atmosphere is 23 ° C. ⁇ 50% RH. Measured below.
  • Heat shrinkage rate was calculated according to the above-described equation (2) by heat treating a fiber having a length of 100 mm before crimping for 5 minutes in a gear oven at 155 ° C., measuring the fiber length before and after the heat treatment.
  • Crimping process retainability was evaluated by the following criteria by storing the crimped yarn in a constant temperature and humidity chamber (23 ° C., 50% RH) for 3 days, calculating the rate of change of runout R before and after storage. . ⁇ : Less than 10% ⁇ : 10% or more
  • Appearance was 200 mm in length, using artificial fiber bundles bundled in 3000 pieces, observed under sunlight, and judged according to the following evaluation criteria.
  • the tactile sensation is determined by the touch of 10 artificial hair fiber treatment engineers (5 years of practical experience) using a fiber bundle sample in which artificial hair fibers are bundled to a length of 250 mm and a weight of 20 g. did. ⁇ : 9 or more engineers evaluated that tactile sensation was good ⁇ : 7 or 8 engineers evaluated that tactile sensation was good ⁇ : 6 or less engineers evaluated that tactile sensation was good What
  • the flame retardancy is obtained by cutting a fiber for artificial hair into a length of 30 cm and using a fiber bundle sample separated into a number of 2 g, fixing one end of the fiber bundle and bringing it vertically. A flame having a length of 20 mm was brought into contact with the lower end for 5 seconds, and then the fire spread time after release was measured to make the following determination. The average value of the results obtained by measuring three times was used.
  • Fire spread time less than 1 second
  • Fire spread time from 1 second to less than 5 seconds
  • Fire spread time from 5 seconds to less than 10 seconds
  • Fire spread time from 10 seconds to less than 20 seconds
  • XX Fire spread time from 20 seconds to more than 20 seconds

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Abstract

繊維の波形状を維持しつつ家庭でヘアスタイルを自由に変えることができる人工毛髪用繊維を提供する。 本発明によれば、数式(1)で規定される曲げ剛性維持率が40~80%であり、且つ数式(2)で規定される熱収縮率が0.0~5.0%である、人工毛髪用繊維が提供される。 曲げ剛性維持率(%)=100×{(30℃×90%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性)/(23℃×50%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性)}・・・(1) 熱収縮率(%)=100×{(熱処理前の長さ)-(155℃×5分での熱処理後の長さ)}/(熱処理前の長さ)・・・(2)

Description

人工毛髪用繊維
 本発明は、頭部に装脱着可能なかつら、ヘアウィッグ、つけ毛等の人工毛髪に用いられる繊維(以下、単に「人工毛髪用繊維」という。)に関するものである。
 特許文献1に記載されているように、人工毛髪用繊維を構成する素材として、塩化ビニル樹脂がある。これは、人工毛髪用繊維における塩化ビニル樹脂の加工性、低コスト性等が優れているためである。このような人工毛髪用繊維は、特許文献2に記載されているように、光沢調節等の目的で、捲縮加工によって波形状が付与されることがある。
 ところで、塩化ビニル樹脂を素材とした人工毛髪用繊維は、塩化ビニル樹脂のヘアアイロンなどに対する耐熱性が悪く、100℃以上の温度設定が通常であるヘアアイロンなどでカ-ルを行なった場合、繊維の融着、ちぢれなどが生じ、その結果、繊維のいたみ、切れが発生する場合があった。そのため、耐熱性の高いポリエステルをベースとした人工毛髪用繊維が開発されるようになった(特許文献3)。
特開2004-156149号公報 特開2010-47846号公報 特開2008-88584号公報
 ポリエステルをベースとした人工毛髪用繊維は、ヘアアイロンを用いて家庭でヘアスタイルを自由に変えることができるという点で優れている。一方、捲縮加工を施した人工毛髪用繊維については、ヘアアイロンを用いてカールを行うと、ヘアアイロンの熱によって繊維の波形状が消失してしまう場合があるという問題がある。従って、ポリエステルをベースとした人工毛髪用繊維では、繊維の波形状を維持しつつ家庭でヘアスタイルを自由に変えることができない。
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、繊維の波形状を維持しつつ家庭でヘアスタイルを自由に変えることができる人工毛髪用繊維を提供するものである。
 本発明によれば、数式(1)で規定される曲げ剛性維持率が40~80%であり、且つ数式(2)で規定される熱収縮率が0.0~5.0%である、人工毛髪用繊維が提供される。
曲げ剛性維持率(%)=100×{(30℃×90%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性)/(23℃×50%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性)}・・・(1)
熱収縮率(%)=100×{(熱処理前の長さ)-(155℃×5分での熱処理後の長さ)}/(熱処理前の長さ)・・・(2)
 本発明の人工毛髪用繊維は、吸湿状態での曲げ剛性が乾燥状態での曲げ剛性よりも小さいために、水で濡らすことによってヘアスタイルを容易に変化させることができ、その後に乾燥させることによって、変化させたヘアスタイルを維持することができるという特徴を有している。このような方法であれば、人工毛髪用繊維に熱を加える必要がないので、繊維の波形状が消失することが抑制される。従って、本発明によれば、繊維の波形状を維持しつつ家庭でヘアスタイルを自由に変えることが可能になる。
 また、本発明の人工毛髪用繊維は、155℃×5分での熱処理による熱収縮率が小さいので、比較的高温での捲縮加工を行って捲縮加工の保持性を高めることが可能になる。
本発明の一実施形態の人工毛髪用繊維の波形状を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。
<曲げ剛性維持率>
 本実施形態の人工毛髪用繊維は、数式(1)で規定される曲げ剛性維持率が40~80%である。
 曲げ剛性維持率(%)=100×{(30℃×90%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性)/(23℃×50%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性)} ・・・(1)
 「30℃×90%RHで24時間状態調整を行った後の状態」は、人工毛髪用繊維が吸湿した状態を示し、「23℃×50%RHで24時間状態調整を行った後の状態」は、人工毛髪用繊維が乾燥した状態を示している。このため、曲げ剛性維持率は、人工毛髪用繊維が吸湿したときの曲げ剛性の変化率を示している。曲げ剛性維持率が大きいほど、吸湿による曲げ剛性の低下が小さいことを意味している。
 本実施形態では、曲げ剛性維持率が40~80%となっている。このような範囲の場合に、人工毛髪用繊維が吸湿した状態でヘアスタイルを変化させ易く、且つその後に人工毛髪用繊維を乾燥させて、変化させたヘアスタイルを維持させやすいからである。曲げ剛性維持率は、好ましくは40~70%であり、さらに好ましくは40~57%であり、さらに好ましくは45~57%である。
 曲げ剛性は、KES法によって測定する。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。
<熱収縮率>
 本実施形態の人工毛髪用繊維は、数式(2)で規定される熱収縮率が0.0~5.0%である。
 熱収縮率(%)=100×{(熱処理前の長さ)-(155℃×5分での熱処理後の長さ)}/(熱処理前の長さ)・・・(2)
 従来のポリアミド系人工毛髪用繊維は、155℃といった高温にさらされると収縮する性質を有しているために、繊維が縮れることを防ぐために、捲縮加工は120℃程度の比較的低い温度で行わざるを得なかった。そして、このような低温の捲縮加工は、捲縮加工の保持性が低かったので、捲縮加工によって付与した波形状が消失しやすかった。一方、本実施形態の人工毛髪用繊維は、155℃×5分という熱処理による熱収縮率が小さいので、比較的高温での捲縮加工が可能であり、その場合、人工毛髪用繊維を吸湿させて繰り返しスタイリングを行っても、繊維の波形状が維持されやすい。この熱収縮率は、3%以下がさらに好ましい。
<波形状>
 本実施形態の人工毛髪用繊維は、波形状を有していることが好ましく、波形状が数式(3)で規定される範囲内であることが好ましい。Lは、図1に示すように、繊維の長さ方向の一周期の長さを示す。Lが数式(3)の範囲内である場合に、人工毛髪用繊維の外観及び触感が特に優れる。Lは好ましくは15~40mmである。
15mm<L≦50mm ・・・(3)
 本実施形態の人工毛髪用繊維の波形状は、数式(4)で規定される範囲内であることが好ましい。Rは、図1に示すように、繊維の幅方向の振れ幅を示す。Lが数式(4)の範囲内である場合に、人工毛髪用繊維の外観及び触感が特に優れる。Rは好ましくは3.2~8mmであり、さらに好ましくは3.5~6mmである。
3mm<R≦10mm ・・・(4)
<単繊度>
 本実施形態の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。
<樹脂組成物>
 本実施形態の人工毛髪用繊維を構成する樹脂組成物は、ベース樹脂を含み、難燃剤等の添加剤を任意的に含む。
(ベース樹脂)
 本実施形態の樹脂組成物のベース樹脂は、ポリアミドを含むことが好ましい。ポリアミドは、吸湿性が高いので、ポリアミドを含むことによって、吸湿による人工毛髪用繊維の曲げ剛性の低下が顕著になるからである。ポリアミドは、脂肪族ポリアミドを含むことが好ましく、脂肪族ポリアミドと脂肪族ジアミンと芳香族ジカルボン酸を縮合重合した骨格を持つ半芳香族ポリアミドを含んでもよい。
 脂肪族ポリアミドは、芳香環を有さないポリアミドであり、脂肪族ポリアミドとして、ラクタムの開環重合によって形成されるn-ナイロンや、脂肪族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸の共縮重合反応で合成されるn,m-ナイロンが挙げられる。ラクタムの炭素原子数は、6~12が好ましく、6がさらに好ましい。脂肪族ジアミン及び脂肪族ジカルボン酸の炭素原子数は、それぞれ、6~12が好ましく、6がさらに好ましい。脂肪族ジアミン及び脂肪族ジカルボン酸は、炭素原子鎖の両末端に官能基(アミノ基又はカルボキシル基)を有するものが好ましいが、官能基は、両末端以外の位置に設けられていてもよい。炭素原子鎖は、直鎖状であることが好ましいが分岐を有していてもよい。脂肪族ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド6及びポリアミド66が挙げられる。耐熱性の観点からはポリアミド66が好ましい。具体的には、ポリアミド6としては、東レ株式会社製CM1007、CM1017、CM1017XL3、CM1017K、CM1026などが挙げられる。ポリアミド66としては、東レ株式会社製CM3007、CM3001-N、CM3006、CM3301L、デュポン株式会社製ザイテル101、ザイテル42A、旭化成ケミカルズ株式会社製レオナ1300S、1500、1700などが挙げられる。
脂肪族ジアミンと芳香族ジカルボン酸を縮合重合した骨格を持つ半芳香族ポリアミドとしては、例えば、ポリアミド6T、ポリアミド9T、ポリアミド10T、及びそれらをベースに変性用モノマーを共重合させた変性ポリアミド6T、変性ポリアミド9T、変性ポリアミド10Tが挙げられる。中でも、溶融成型のし易さの点からはポリアミド10Tが好ましい。脂肪族ジアミンの炭素数は、6~10が好ましく、10がより好ましい。脂肪族ジアミンは、炭素原子鎖の両末端にアミノ基を有するものが好ましいが、アミノ基は、両末端以外の位置に設けられていてもよい。炭素原子鎖は、直鎖状であることが好ましいが分岐を有していてもよい。芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられるが、このうち、テレフタル酸が最も好ましい。
具体的には、ポリアミド6Tおよびその変性ポリマーとしては、エボニック社製VESTAMID HP Plus M1000、三井化学社製アーレンなどが挙げられる。ポリアミド9Tおよびその変性ポリマーとしては、クラレ社ジェネスタが挙げられる。ポリアミド10Tおよびその変性ポリマーとしては、エボニック社製VESTAMID HO Plus M3000、エムスケミー社製Grivoryなどが挙げられる。
 ポリアミドに半芳香族ポリアミドが含まれる場合、脂肪族ポリアミドと半芳香族ポリアミドの混合比率は、好ましくは50質量部/50質量部より99質量部/1質量部の範囲であり、さらに好ましくは70質量部/30質量部より90質量部/10質量部の範囲である。
 脂肪族ポリアミドの重量平均分子量(Mw)は、例えば6.5万~15万である。Mwが6.5万以上になると耐ドリップ性が特に良好になる一方、Mwが15万を越えた場合には、材料の溶融粘度が上昇し、繊維化する際の加工性が劣るため、15万以下が好ましい。耐ドリップ性や加工性のバランスを考慮すると、更に好ましくは、Mwが7万~12万である。
 本実施形態のベース樹脂にはポリアミド以外の樹脂が含まれていてもよいが、ポリアミドが主成分であることが好ましい。ベース樹脂中のポリアミドの割合は、50~100質量%が好ましい。この割合は、60,70,80,90,又は95質量%以上がさらに好ましい。
(難燃剤)
本発明の人工毛髪用繊維は、難燃剤を含むことが好ましい。難燃剤は、臭素系難燃剤が好ましい。難燃剤の添加量は、ベース樹脂100質量部に対して3~30質量部が好ましく、より好ましくは5~25質量部であり、より好ましくは5~15質量部である。このような場合に、人工毛髪用繊維の外観、スタイリング性、及び難燃性が特に良好になるからである。
 臭素系難燃剤としては、例えば臭素化フェノール縮合物、臭素化ポリスチレン樹脂、臭素化ベンジルアクリレート系難燃剤、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂、臭素化ポリカーボネート樹脂および臭素含有トリアジン系化合物が挙げられる
<その他の添加剤>
 本実施形態で用いられる樹脂組成物には、必要に応じて添加剤、例えば、難燃助剤、微粒子、耐熱剤、光安定剤、蛍光剤、酸化防止剤、静電防止剤、顔料、染料、可塑剤、潤滑剤等を含有させることができる。
<製造工程>
 以下に、人工毛髪用繊維の製造工程の一例を説明する。
 本発明の一実施形態の人工毛髪用繊維の製造方法は、溶融紡糸工程と、延伸工程と、熱処理工程と、捲縮加工工程を備える。
 以下、各工程について詳細に説明する。
(溶融紡糸工程)
 溶融紡糸工程では、樹脂組成物を溶融紡糸することによって未延伸糸を製造する。具体的には、まず、上述した樹脂組成物を溶融混練する。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、ニーダーなどがあげられる。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。人工毛髪用繊維は、ポリアミドの種類により適正な温度条件のもと、通常の溶融紡糸法で溶融紡糸することにより製造することができる。
 押出機、口金、必要に応じてギヤポンプなどの溶融紡糸装置の温度を例えば270~310℃として溶融紡糸し、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実施しながら、引き取り速度を調整して、未延伸糸が得られる。溶融紡糸装置の温度は、樹脂組成物の組成に応じて、適宜調整することができる。また、水槽による冷却に関らず、冷風での冷却による紡糸も可能である。冷却水槽の温度、冷風の温度、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。
 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(未延伸糸)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。未延伸糸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。
(延伸工程)
 延伸工程では、得られた未延伸糸を150~500%延伸して延伸糸を製造する。このような延伸によって、100デシテックス以下の細繊度の延伸糸を得ることができ、かつ繊維の引張強度を向上させることができる。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いずれの方法によってもよい。また、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。熱延伸処理を行なう場合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。延伸倍率は、200~400%が好ましい。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である。
 延伸処理の際の温度は、90~120℃が好ましい。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である。
(熱処理工程)
 熱処理工程では、延伸糸に対して155℃以上の熱処理温度で熱処理を行う。この熱処理によって、延伸糸の熱収縮率を低下させることができる。熱処理は、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。熱処理温度を155℃以上としているのは、140℃以上という高い温度で捲縮加工を行った場合の延伸糸の熱収縮を抑制するためである。熱処理温度は、好ましくは160℃以上、さらに好ましくは170℃以上、さらに好ましくは180℃以上である。熱処理温度の上限は、特に規定されないが、例えば、220℃である。
(捲縮加工工程)
 捲縮加工工程では、熱処理後の延伸糸に対して捲縮加工を行う。捲縮加工は、140℃以上であって且つ熱処理温度よりも低い温度で行われる。140℃以上で捲縮加工を行うことによって消失しにくい波形状を人工毛髪用繊維に付与することができる。また、熱処理温度よりも低い温度で捲縮加工を行うことによって、捲縮加工の際の延伸糸の熱収縮を抑制することができる。捲縮加工の温度は、150℃以上が好ましく、155℃以上がさらに好ましい。捲縮加工の温度は、熱処理温度よりも5℃以上低い好ましく、10℃以上低いことがさらに好ましく、15℃以上低いことがさらに好ましい。また、捲縮加工は、延伸糸の波形状が数式(3)と数式(4)の少なくとも一方を満たすように行うことが好ましい。
 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、1mm~20mmが好ましく、より好ましくは2mm~10mmである。
 ギアの表面温度は、適度に大きい方が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。ギアークリンプ加工の場合、ギアの表面温度が上記の捲縮加工の温度である。
 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。
<実施例・比較例の人工毛髪用繊維の製造>
 表1に示す樹脂組成物を構成する各成分をブレンドし、ブレンドした材料は、φ30mm二軸押出機を用いて混練し、紡糸用の樹脂組成物ペレットを得た。
 ついで、吸水率が1000ppm以下になる様にペレットを除湿乾燥した後、φ40mm単軸溶融紡糸機を用いて紡糸し、穴径0.5mm/本のダイスから排出した溶融樹脂を、約30℃の水槽を通して冷却しながら、吐出量と巻き取り速度を調整し、設定繊度の未延伸糸を作成した。φ40mm溶融紡糸機の設定温度は、樹脂組成物の組成に応じて、適宜調整した。
 得られた未延伸糸を100℃で300%の延伸を行って延伸糸を得て、その後、表1に示す熱処理温度で延伸糸の熱処理を行った。
 次に、熱処理後の延伸糸を、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7mm、ギアの波の深さ7mm)を用い、ギアの表面温度及び回転速度を表1に示すように設定してギアークリンプ加工することによって、実施例・比較例の人工毛髪用繊維を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1にある素材は、以下のものを採用した。
PA6(重量平均分子量90000):自社製
PA66(重量平均分子量90000):デュポン社製、Zytel 42A
ポリアミド10T:ダイセルエボニック社製、VESTAMID HO Plus M3000
PET:三井化学社製、J125S
PVC:大洋塩ビ社製、TH-500
臭素系難燃剤:阪本薬品工業株式会社製、臭素化エポキシ樹脂 SRT-20000
<各種測定・評価>
 以下に示す方法で、各種特性・物性の測定及び評価を行った。
(重量平均分子量Mw)
下記設備、条件による測定により重量平均分子量Mwを求めた。
  使用装置 : ポンプ・・shodexDS-4
         カラム・・shodex GPC HFIP-806M×2 + HFIP-803
         検出器・・shodex RI-71
  溶離液 : ヘキサフルオロイソプロパノ-ル(+添加剤CF3COONa(5mmol/L))
  前処理: メンブレンフィルタ-(0.2μm)で濾過
  濃度 : 0.2w/v%
  注入量 : 100μL
  カラム温度 : 40℃
  流速 : 1.0ml/min.
  標準物質: 標準ポリメチルメタクリレ-ト(PMMA)
        検量線は標準PMMAで作成し、重量平均分子量はPMMA換算値で表した。
(曲げ剛性維持率)
 曲げ剛性維持率は、上述した数式(1)に従って算出した。「曲げ剛性」の測定は、カトーテック株式会社製KES-FB2-SHを使用した。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。30℃×90%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性は、30℃×90%RHで24時間状態調整を行った後、即座に、23℃×50%RHの雰囲気下で測定した。23℃×50%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性は、23℃×50%RHで24時間状態調整を行った後、即座に、23℃×50%RHの雰囲気下で測定した。
(熱収縮率)
 熱収縮率は、捲縮加工前の長さ100mmの繊維を155℃のギアオーブン中で5分間熱処理し、熱処理前後の繊維長を測定し、上述した数式(2)に従って算出した。
(捲縮加工保持性)
 捲縮加工保持性は、捲縮加工した糸を恒温恒湿室(23℃、50%RH)に3日間保管し、保管前後の振れ幅Rの変化率を算出し、以下の基準で評価した。
○:10%未満
×:10%以上
(スタイリング性)
 スタイリング性は、以下の方法で評価した。長さ200mmの繊維を束ねた繊維束1gを、18mmφのアルミ製筒に巻き付けて両端を固定し、常温の水に10秒浸漬させる。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6時間放置した。その後、アルミ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(200mm)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。
◎:0.6未満
〇:0.6以上0.75未満
△:0.75以上0.85未満
×:0.85以上
(外観)
 外観は、長さ200mm、3000本にまとめた人工毛髪用繊維束を用い、太陽光の下で観察し、下記の評価基準に従って、判定を行った
◎:人毛と同様な外観を有する
〇:人毛と比較すると差異が認められるが、概ね人毛に近い外観を有する
△:細かく比較すると人毛との差異が認められるが、概ね人工毛髪用繊維としての使用に耐えうる外観を有する
×:一見して、人毛と外観に差異が認められる
(触感)
 触感は、人工毛髪繊維を長さ250mm、重量20gに束ねた繊維束サンプルを使用し、人工毛髪繊維処理技術者(実務経験5年以上)10人の手触りによる判定で、次の評価基準で評価した。
〇:技術者9人以上が、触感が良いと評価したもの
△:技術者の7人又は8人が、触感が良いと評価したもの
×:技術者の6人以下が、触感が良いと評価したもの
(難燃性)
 難燃性は、人工毛髪用繊維を30cmの長さに裁断し、かつ2gになる様な本数に取りわけた繊維束サンプルを使用し、この繊維束の一端を固定して垂直にたらし、その下端に長さ20mmの炎を5秒間接触させた後、離した後の延焼時間を測定して、下記の判定を行った。結果は、3回測定した結果の平均値を使用した。
◎:延焼時間が1秒未満
○:延焼時間が1秒以上5秒未満
△:延焼時間が5秒以上10秒未満
×:延焼時間が10秒以上20秒未満
××:延焼時間が20秒以上
<考察>
 全ての実施例では、全ての評価項目において良好な結果が得られた。
 比較例1~2及び7~8では、曲げ剛性維持率が大きすぎるためにスタイリング性が悪かった。
 比較例3~4では、比較的低い温度(150℃)で熱処理を行ったために、熱収縮率が大きくなった。また、熱処理温度よりも高い温度(160℃)で捲縮加工を行ったために、捲縮加工の際に人工毛髪用繊維が過度に縮れてしまい、外観及び触感が悪化した。
 比較例5~6では、比較的低い温度(150℃)で熱処理を行ったために、熱収縮率が大きくなった。また、120℃という低温で捲縮加工を行ったために、人工毛髪用繊維に波形状が弱く付与されてしまい、捲縮加工保持性が悪かった。

Claims (11)

  1.  数式(1)で規定される曲げ剛性維持率が40~80%であり、且つ数式(2)で規定される熱収縮率が0.0~5.0%である、人工毛髪用繊維。
     曲げ剛性維持率(%)=100×{(30℃×90%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性)/(23℃×50%RHで24時間状態調整を行った後の状態での曲げ剛性)} ・・・(1)
     熱収縮率(%)=100×{(熱処理前の長さ)-(155℃×5分での熱処理後の長さ)}/(熱処理前の長さ) ・・・(2)
  2.  前記人工毛髪用繊維は、ポリアミドを含む、請求項1に記載の人工毛髪用繊維。
  3.  前記人工毛髪用繊維は、臭素系難燃剤を含む、請求項2に記載の人工毛髪用繊維。
  4. 前記人工毛髪用繊維の波形状が数式(3)で規定される範囲内である、請求項1~請求項3の何れか1つに記載の人工毛髪用繊維。
    15mm<L≦50mm ・・・(3)
    (L:繊維の長さ方向の一周期の長さ)
  5.  前記人工毛髪用繊維の波形状が数式(4)で規定される範囲内である、請求項1~請求項4の何れか1つに記載の人工毛髪用繊維。
    3mm<R≦10mm ・・・(4)
    (R:繊維の幅方向の振れ幅)
  6.  請求項1に記載の人工毛髪用繊維の製造方法であって、
     樹脂組成物を溶融紡糸することによって未延伸糸を製造する溶融紡糸工程と、
     前記未延伸糸を150~500%延伸して延伸糸を製造する延伸工程と、
     前記延伸糸に対して155℃以上の熱処理温度で熱処理を行う熱処理工程と、
     前記熱処理後の前記延伸糸に対して捲縮加工を行う捲縮加工工程を備え、
     前記捲縮加工は、140℃以上であって且つ前記熱処理温度よりも低い温度で行われる、人工毛髪用繊維の製造方法。
  7.  前記樹脂組成物は、ポリアミドを含む、請求項6に記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
  8.  前記樹脂組成物は、臭素系難燃剤を含む、請求項7に記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
  9.  前記捲縮加工は、前記延伸糸の波形状が数式(3)で規定される範囲内になるように行われる、請求項6~請求項8の何れか1つに記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
    15mm<L≦50mm ・・・(3)
    (L:繊維の長さ方向の一周期の長さ)
  10.  前記捲縮加工は、前記延伸糸の波形状が数式(4)で規定される範囲内になるように行われる、請求項6~請求項9の何れか1つに記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
    3mm<R≦10mm ・・・(4)
    (L:繊維の長さ方向の一周期の長さ)
  11.  前記捲縮加工は、ギアークリンプ加工である、請求項6~請求項10の何れか1つに記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
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