(57)【要約】【課題】人工毛髪繊維を溶融紡糸する際に、経時的に紡糸安定性を著しく低下させ、かつ繊維の性能を低下させる原因となるメヤニがノズル孔周辺に堆積する。このメヤニは、作業性の低下や製品の表面光沢へ影響を及ぼす。【解決手段】溶融紡糸ノズルのノズル孔のランド長（Ｌ）と円相当換算時の直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が０．９５以上４．０以下であり、ノズル最終導入厚みが０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であるノズルを使用した人工毛髪用繊維の製造方法。【選択図】図１
2010180503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融紡糸ノズルのノズル孔のランド長（Ｌ）と円相当換算時の直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が０．９５以上４．０以下であり、ノズル最終導入厚みが０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であるノズルを使用した人工毛髪用繊維の製造方法。
【請求項２】
ノズル孔への最終導入角度が、２０°以上１００°以下である請求項１に記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
【請求項３】
紡糸ノズルの１孔あたりの吐出流量が、６０ｇ／ｈ以上４００ｇ／ｈ以下である請求項１又は２記載に記載の人工毛髪用繊維の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の人工毛髪用繊維の製造方法で用いられる熱可塑性樹脂が、塩化ビニル樹脂であり、高化式フローテスターによる粘度測定値（設定温度１８０℃、荷重３００ｋｇ、丸ノズルＬ／Ｄ＝１０ｍｍ／０．５ｍｍ）で５０（Ｐａ・Ｓ）以上５００００（Ｐａ・Ｓ）以下である人工毛髪用繊維の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の製造方法により製造された人工毛髪用繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡糸の安定性を飛躍的に向上することが可能な人工毛髪用繊維の製造方法及び人工毛髪用繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
人工毛髪用繊維の紡糸方法については、溶液紡糸、溶融紡糸があり、溶融紡糸では、単軸押出機又は二軸押出機を用いて溶融混練した材料を、ノズルを通して紡糸している。
【０００３】
特許文献１では、ノズル孔出口近傍をフッ素樹脂で被覆することでメヤニの発生を抑制する方法が記載されている。しかしながら、紡糸用ノズルに転用しようとしても、ノズル孔が小さいため均一に被覆することが困難であり、紡糸用のノズルは加工孔数が多いため、費用負担が大きくなるという問題がある。
【０００４】
特許文献２では、紡糸ノズル表面を不活性ガスでシールすることを目的に、ノズル表面に向かって不活性ガスを噴射する方法が記載されている。しかしながら、紡糸用のノズルは面積の少ない中に可能な限り数多くの孔を設けるため、孔の間隔が小さく、不活性ガスを噴射するとノズル孔から排出された樹脂同士の融着が発生するほか、ノズル表面の温調が不安定になり紡糸が不安定になるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２２０８１２号公報
【特許文献２】特開２００６−３４８４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、繊維を製造する際の紡糸安定性を著しく低下させ、かつ繊維の性能を低下させる原因となる「紡糸ノズルに対するメヤニの堆積」を飛躍的に低減した人工毛髪用繊維の製造方法及び人工毛髪用繊維を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、溶融紡糸ノズルのノズル孔のランド長（Ｌ）と円相当換算時の直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）が０．９５以上４．０以下であり、ノズル最終導入厚みが０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であるノズルを使用した人工毛髪用繊維の製造方法である。
【０００８】
この発明にあっては、ノズル孔への最終導入角度は２０°以上１００°以下であることが好ましく、紡糸ノズルの１孔あたりの吐出流量は６０ｇ／ｈ以上４００ｇ／ｈ以下であることが好ましい。
【０００９】
これら人工毛髪用繊維の製造方法で用いられる熱可塑性樹脂は、塩化ビニル樹脂で、高化式フローテスターによる粘度測定値（設定温度１８０℃、荷重３００ｋｇ、丸ノズルＬ／Ｄ＝１０ｍｍ／０．５ｍｍ）で５０（Ｐａ・Ｓ）以上５００００（Ｐａ・Ｓ）以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、人工毛髪用繊維を製造する際、ノズル孔に堆積するメヤニの発生を飛躍的に低減し、連続紡糸安定性を著しく向上させ、あわせて繊維の性能を維持することができ、しかも使用する材料に左右されずに効果を発現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態の一例を示す人工毛髪用繊維の溶融紡糸用ノズルの断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明で使用するノズル孔のランド（Ｌ）と円相当換算時の直径（Ｄ）との比（Ｌ／Ｄ）は、０．９５以上４．０以下であり、好ましくは１．０以上３．５以下、更に好ましくは１．２以上３．３以下であることが好ましい。Ｌ／Ｄが小さくなると、メヤニの発生は抑制できる一方、ノズル孔から排出された樹脂の表面が荒れて光沢が低下する傾向にあり、Ｌ／Ｄが大きくなると紡糸時の樹脂温度が上昇し、充分なメヤニの低減効果を得ることが困難となり、発生したメヤニと排出された樹脂のこすれにより繊維表面が荒れて光沢が低下する傾向にある。
【００１３】
ノズル最終導入厚みは、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下である必要があり、好ましい上限は１．５ｍｍ、更に好ましい上限は１．０ｍｍである。ノズル最終導入厚みは、小さくすると樹脂の流れが層流となり繊維表面があれて光沢が低下する傾向にあり、大きくすると樹脂温度が上昇し許容範囲内ではあるがメヤニ発生の低減効果が低下する傾向にある。
【００１４】
本発明で使用するノズルは、上記「Ｌ／Ｄ及びノズル最終導入厚み」の数値範囲に加え、最終導入角度が２０°以上１００°以下であるノズルを使用することで、更にメヤニの発生を防止することが可能となる。最終導入角度のより好ましい下限は２５°、さらに好ましい下限は３０°であり、最終導入角度のより好ましい上限は９０°、さらに好ましい下限は８０°である。
【００１５】
ノズルの開口部の断面形状は、溶融紡糸性を阻害しないものであれば適宜選択して採用でき、例えば円形、メガネ形、花びら形、Ｘ形、Ｃ形、Ｈ形、Ｙ形、星形、楕円形、馬蹄形がある。
【００１６】
ノズルの開口部の断面積は、溶融紡糸性を阻害しないものであれば適宜選択して採用でき、ノズルのホール数（孔数）についても同様に制限はない。
【００１７】
本発明で使用するノズルは、上記「Ｌ／Ｄ、及びノズル最終導入厚み」、「最終導入角度」の数値範囲に加え、紡糸ノズル１孔あたりの吐出流量が６０ｇ／ｈ以上４００ｇ／ｈ以下とすることで、更にメヤニの発生を防止することが可能となり、好ましい下限は８０ｇ／ｈ、さらに好ましい下限は１００ｇ／ｈであり、好ましい上限は、３７０ｇ／ｈ、更に好ましい上限は３３０ｇ／ｈである。紡糸ノズル１孔あたりの吐出流量が少ないと生産性が低くなる傾向にあり、多いと樹脂温度が高くなりメヤニ発生の低減効果が低下する傾向にある。
【００１８】
本発明のノズルは、特にポリ塩化ビニル繊維の溶融紡糸の際のメヤニ低減に効果を示し、特に高化式フローテスターによる粘度測定値（設定温度１８０℃、荷重３００ｋｇ、丸ノズルＬ／Ｄ＝１０ｍｍ／０．５ｍｍ）が５０（Ｐａ・Ｓ）以上５００００（Ｐａ・Ｓ）以下であるポリ塩化ビニル材料の際に効果があり、更に５００（Ｐａ・Ｓ）以上１００００（Ｐａ・Ｓ）以下の場合に顕著な効果が認められる。材料粘度が５０（Ｐａ・Ｓ）未満の場合、材料粘度が低いため、紡糸時の条件調整の適正化に時間を要する傾向がある。一方、材料粘度が５００００（Ｐａ・Ｓ）を越えると樹脂温度が上昇するため、許容範囲ではあるがメヤニ発生の低減効果が低下する。
【００１９】
本発明のノズルは、溶融紡糸が可能な熱可塑性樹脂に対してメヤニ発生の低減に効果があり、溶融紡糸可能な熱可塑性樹脂としては、ナイロン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維があり、機能付与を目的に塩化ビニル樹脂とそれ以外の樹脂とのブレンドの樹脂でもよい。
【００２０】
本発明で用いる塩化ビニル樹脂は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の手段によって得られたものがあり、懸濁重合によって製造したものが好ましい。本発明における塩化ビニル樹脂としては、例えば塩化ビニル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がある。
【００２１】
コポリマー樹脂としては、好ましくは、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、又は、塩化ビニル−アクリロニトリルコポリマー樹脂があり、さらに好ましくは、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等のコポリマー樹脂である。コポリマー樹脂においては、コモノマーの含有量は、加工性等の要求品質に応じて決めることができる。
【００２２】
本発明における繊維を構成する樹脂にあっては、本発明の効果が発揮される範囲内で、添加剤を配合することができる。添加剤としては、例えば滑剤、熱安定剤、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、香料等がある。
【実施例】
【００２３】
以下、図及び表を用いて実施例と比較例を示す。
【００２４】
【表１】
2010180503.tif 000003
【００２５】
【表２】
2010180503.tif 000004
【００２６】
（試験に使用したノズル）
表１に今回使用したノズルノ寸法値を示す。今回使用したノズルの断面形状は、メガネ形状（２つの円を一部重ね合わせた形状）であり、孔数１００、孔断面積０．０５ｍｍ２である。表２は、実施例、比較例における条件とその結果を示したものである。
【００２７】
（樹脂材料）
材料ａ）
塩化ビニル樹脂（大洋塩ビ株式会社製ＴＨ−１０００、重合度１０００）１００質量部、ハイドロタルサイト複合熱安定剤（日産化学工業株式会社製、ＣＰ−４１０Ａ）１質量部及びエステル滑剤（理研ビタミン社製ＥＷ−１００）０．７５質量部を含有する樹脂組成物を、ヘンシェルミキサーで１００℃まで攪拌昇温させて混合し、同材料を単軸φ９０ｍｍ押出機（１３０〜１８０℃で温度管理を実施）にてペレット化を行ったもの。
材料ｂ）
塩化ビニル樹脂に（大洋塩ビ株式会社製ＴＨ−５００、重合度５００）を使用したこと以外は、材料ａ）と同様。
材料ｃ）
塩化ビニル樹脂に（大洋塩ビ株式会社製ＴＨ−２５００、重合度２５００）を使用したこと以外は、材料ａ）と同様。
【００２８】
（材料粘度測定方法）
表１における材料粘度は、以下の測定方法で実施した。
測定機器：高化式フローテスター  ＣＦＴ−５００（島津製作所）
測定条件：設定温度１８０℃、荷重３００ｋｇ、ノズルＬ／Ｄ＝１０ｍｍ／０．５ｍｍ、丸型ダイス使用、昇温速度２℃／ｍｉｎ
【００２９】
その結果、粘度は下記の通りであった。
材料ａ）約５０００Ｐａ・ｓ、材料ｂ）約５００Ｐａ・ｓ、材料ｃ）約１００００Ｐａ・ｓ
【００３０】
（メヤニ発生量の測定方法）
表１におけるメヤニ発生数量は下記の方法で実施した。
実施例、比較例用に製造した樹脂組成物を所定のノズルを装着した４０ｍｍ単軸押出機を用いて連続２４時間紡糸を行い、２４時間後にノズル表面に付着したメヤニを採取し、重量測定を行った（許容範囲は２４時間あたり０．５ｇ以下である。）。
【００３１】
（光沢の測定方法）
表１における光沢の評価は、紡糸を行った糸を１００℃の空気下で、約４倍に延伸し、更に１３０℃の加熱炉内で、長さが初期の８０％になるまで弛緩処理を実施した糸束を作成し、目視で光沢を５段階評価した。表１における２〜４が許容範囲内である。
【００３２】
（実施例１）
材料ａ、ノズルＡの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．００２ｇ、光沢は３と良好な結果を得た。
（実施例２）
材料ａ、ノズルＢの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．０２０ｇ、光沢は３と良好な結果を得た。
（実施例３）
材料ａ、ノズルＣの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．００５ｇ、光沢は３と良好な結果を得た。
（実施例４）
材料ａ、ノズルＤの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．０４５ｇ、光沢は３と良好な結果を得た。
（実施例５）
材料ａ、ノズルＥの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．０１５ｇ、光沢は３と良好な結果を得た。
（実施例６）
材料ａ、ノズルＦの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．１５０ｇ、光沢は２と良好な結果を得た。
（実施例７）
材料ａ、ノズルＫの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．００２ｇ、光沢は２と良好な結果を得た。
（実施例８）
材料ａ、ノズルＬの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．００２ｇ、光沢は３と良好な結果を得た。
（実施例９）
材料ａ、ノズルＭの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．０４５ｇ、光沢は３と良好な結果を得た。
（実施例１０）
材料ａ、ノズルＮの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．３０４ｇ、光沢は２と良好な結果を得た。
（実施例１１）
材料ａ、ノズルＣの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．００１ｇ、光沢は３と良好な結果を得た。
（実施例１２）
材料ａ、ノズルＣの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を４１０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．２９３ｇ、光沢は２と良好な結果を得た。
（実施例１３）
材料ｂ、ノズルＣの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．００１ｇ、光沢は５と良好な結果を得た。
（実施例１４）
材料ｃ、ノズルＣの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．０３５ｇ、光沢は２と良好な結果を得た。
【００３３】
（比較例１）
材料ａ、ノズルＧの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．０１０ｇと良好であったが、一方で光沢は１と光沢に対し悪影響を及ぼした。
（比較例２）
材料ａ、ノズルＨの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．５０５ｇと大量に発生し、光沢も１と低下した。
（比較例３）
材料ａ、ノズルＩの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は０．００２ｇと良好であったが、一方で光沢は１と光沢に対し悪影響を及ぼした。
（比較例４）
材料ａ、ノズルＪの組み合わせで、ノズル１孔あたりの吐出量を１５０ｇ／ｈと設定し、評価を実施した。その結果、メヤニ重量は１．２７０ｇと大量に発生し、光沢も１と低下した。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、繊維を製造する際の紡糸安定性を著しく低下させ、かつ繊維の性能を低下させる原因となる「紡糸ノズルに対するメヤニの堆積」を飛躍的に低減した人工毛髪用繊維の製造方法及び人工毛髪用繊維を提供することにある。
【符号の説明】
【００３５】
１  ：  ノズル孔の直径（Ｄ）
２  ：  ノズル孔のランド長（Ｌ）
３  ：  ノズル最終導入厚み
４  ：  ノズル最終導入角度
【図１】
2010180503.tif 000005