(57)【要約】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）
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【特許請求の範囲】
【請求項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）
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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）
【請求項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）
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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）
【請求項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）
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５６１４９号公報
【特許文献２】特開２０１０−４７８４６号公報
【特許文献３】特開２００８−８８５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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）【０００８】
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。【０００９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。【００１２】
＜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）【００１３】
「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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
＜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。【００１７】
＜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）【００１８】
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）【００１９】
＜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。【００２０】
＜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。【００２１】
（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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
（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。【００２９】
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【００３０】
＜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。【００３１】
＜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。【００３２】
（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。【００３３】
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。【００３４】
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。【００３５】
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０．５ｍｍ２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０．５ｍｍ２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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
（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。【００３９】
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。【００４０】
（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。【００４１】
（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。【００４２】
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。【００４３】
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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
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。【００４７】
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。【００４８】
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。【００４９】
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。【００５０】
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】
【００５１】
＜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。【００５２】
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。【００５３】
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。【００５４】
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。【００５５】
【表１】
2018037706.tif 000003
【００５６】
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【００５７】
＜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。【００５８】
（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。【００５９】
（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。【００６０】
（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。【００６１】
（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【００６２】
（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【００６３】
（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【００６４】
（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【００６５】
（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【００６６】
＜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。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年11月16日(2018.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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１５５℃×５分での熱処理による熱収縮率が０．０〜５．０％である、人工毛髪用繊維。
曲げ剛性維持率（％）＝｛（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）｝×１００  ・・・（１）
【請求項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。
【請求項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。
【請求項４】
前記人工毛髪用繊維の波形状が数式（２）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  ・・・（２）
（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ）
【請求項５】
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４の何れか１つに記載の人工毛髪用繊維。
３ｍｍ＜Ｒ≦１０ｍｍ  ・・・（３）
（Ｒ：繊維の幅方向の振れ幅）
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項９】
前記捲縮加工は、前記延伸糸の波形状が数式（２）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  ・・・（２）
（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ）
【請求項１０】
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  ・・・（３）
（Ｌ：繊維の長さ方向の一周期の長さ）
【請求項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。
【請求項１２】
請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の人工毛髪用繊維を備える、人工毛髪。
【請求項１３】
請求項６〜請求項１１の何れか１つに記載の方法によって人工毛髪用繊維を製造し、
前記人工毛髪用繊維を用いて人工毛髪を製造する工程を備える、人工毛髪の製造方法。
【国際調査報告】
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