通常ポリ塩化ビニル系繊維は、その組成に� ��り前後するが80℃近辺にガラス転移温度を� �する。したがって形状付与するには80℃以上 の温度でセットすれば良い。
本発明にかかる人工毛髪用ポリ塩化ビニル系 繊維は、85~90℃で良好なセット性と形状保持� ��及び良好な触感を得るため、90℃の乾熱収� �率を15~35%に調整するのが好ましい。90℃乾熱 収縮率が15%以上では、85~90℃にセット温度を� ��げてもセット性や形状保持性が優れ、90℃� �熱収縮率が35%以下になると、セット性や形� �保持性も良く触感が柔らかい点から好まし� �。さらに好ましくは90℃乾熱収縮率が20~30%で ある。

 90℃の乾熱収縮率が15%未満では、85~90℃で カールセットすることは可能であるが、カー ルセットが弱く、カール保持性が十分ではな く、形成されたカーリーピースの7日間放置� �の伸び率が15%を超えて、商品性が低下する� �向がある。35%を超えると、膠着糸が発生し� �藁状または紙状の硬い触感になり、商品性� �著しく低下する傾向がある。

 ポリ塩化ビニル系繊維も含めて人工毛髪� ��の合成繊維には、櫛通り性や櫛を通した時� ��静電気発生を防止するため等に、油剤を添� ��するのが一般的である。そして使用する油� ��や付着量により、人工毛髪としての合成繊� ��のまとまり具合や触感、櫛通り性は大きく� ��化する。のみならず熱セット後の頭髪装飾� ��品の、まとまり具合や触感、櫛通り性も大� ��く影響を受ける。本発明にかかる人工毛髪� ��ポリ塩化ビニル系繊維の油剤付着量は、良� ��なまとまり具合と櫛通り性、制電性を得る� ��、ポリ塩化ビニル系繊維に対して0.01重量%~0 .1重量%に調整するのが好ましい。さらに好ま しくは0.03重量%~0.08重量%である。油剤付着量� ��0.01重量%より少ないと、ポリ塩化ビニル系� �維のまとまりや櫛通り性、制電性が不充分� �なる。油剤付着量が0.1重量%を超えると、熱� ��ットした後の頭髪装飾品の触感が影響を受� ��、硬くなる。

 一般的な油剤は各々の目的・機能を担う� ��成分、例えば合成エステルや鉱物油、シリ� ��ーン系化合物、カチオン、アニオンまたは� ��ニオン制電剤等の複数成分が組合されてい� ��。ポリ塩化ビニル系繊維や熱セット後の頭� ��装飾用品の、まとまりには合成エステルや� ��物油、櫛通りにはシリコーン系化合物が特� ��有効であるし、ポリ塩化ビニル系繊維や頭� ��装飾品の触感を柔らかくするには、ポリア� ��ンポリアミド系やアミノ変性シリコーン系� ��油剤が好適である。

 以下本発明を詳細に説明する。本発明で� ��う人工毛髪用ポリ塩化ビニル系繊維は塩化� ��ニル系樹脂を主成分として製造される。塩� ��ビニル系樹脂とは、従来公知の塩化ビニル� ��単独重合物であるホモポリマー樹脂または� ��来公知の各種コポリマー樹脂からなるもの� ��あり、特に限定されるものではない。該コ� ��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� �ニルコポリマー樹脂など塩化ビニルとビニ� �エステル類とのコポリマー樹脂、塩化ビニ� �-アクリル酸ブチルコポリマー樹脂、塩化ビ� ��ル-アクリル酸2エチルヘキシルコポリマー� �脂など塩化ビニルとアクリル酸エステル類� �のコポリマー樹脂、塩化ビニル-エチレンコ� ��リマー樹脂、塩化ビニル-プロピレンコポリ マー樹脂など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� �ルコポリマー樹脂などが代表的に例示され� �。特に好ましくは塩化ビニル単独樹脂、塩� �ビニル-エチレンコポリマー樹脂、塩化ビニ� ��-酢酸ビニルコポリマー樹脂である。

 該コポリマー樹脂において、塩化ビニル� ��組合されるコモノマーの含有量は特に限定� ��れず、溶融押出しで繊維を製造する際には� ��の加工性、糸特性などの要求品質応じて決� ��る事ができる。特にコモノマーの含有量は� ��該コポリマー樹脂の2~30重量%であることが� �ましい。

 そして使用する塩化ビニル系樹脂の粘度� ��均重合度は、850~1700である事が好ましい。85 0未満であると繊維の特性、特にカール保持� �などが不十分になりやすく好ましくない。� �に1700を越えると塩化ビニル系樹脂組成物の� ��融粘度が高くなるためノズル圧力が高くな� ��、押出量を低く抑える必要が生じて好まし� ��ない。これら溶融押出し加工性と繊維特性� ��のバランスから、塩化ビニル単独樹脂を使� ��する場合は粘度平均重合度が850~1450の範囲� �特に好ましく、コポリマー樹脂を使用する� �合はコモノマーの含有量にも依存するが、� �およそ粘度平均重合度は1000~1700の範囲が特� �好ましい。

 また、塩化ビニル系樹脂は、乳化重合、塊� ��重合または懸濁重合などによって製造した� ��のを使用できるが、繊維の初期着色性など� ��勘案して懸濁重合によって製造したものを� ��用するのが好ましい。
塩化ビニル系樹脂は温度が高くなると脱塩酸 して分解し易くなるので、加工時には熱安定 剤の添加が必須である。熱安定剤としては従 来、安価で加工性能の良いCd、Ba、Pb系の金属 石鹸が組合されて多用されてきた。しかし近 年はその毒性からCaやZnといったCd、Ba、Pb系� �外の金属石鹸、有機錫化合物、ハイドロタ� �サイト系化合物が熱安定剤として使用され� �様になってきた。ハイドロタルサイト系熱� �定剤は、(式1)化学名
    Mg _x Al ₂ (OH) _(2x+4) CO ₃ ・nH ₂ O          (式1)
(マグネシウム・アルミニウム・ハイドロオ� �サイド・カーボネート・ハイドレート)を主� ��分とするアニオン交換性の層状化合物であ� ��。HCl捕捉効果で熱安定剤として機能する。� ��た、マグネシウムの一部をCaやZnに置換えた り、各種表面処理剤で処理された物も使用可 能である。市場に販売されているハイドロタ ルサイト系熱安定剤としては、例えば協和化 学工業株式会社製のアルカマイザー等がある 。ハイドロタルサイト系熱安定剤の添加量は 、塩化ビニル系樹脂100重量部に対し0.1~2.0重� �部が良い。多過ぎると目脂・糸切れが多く� �り、マルチフィラメントのノズル出が不揃� �となる。紡糸された繊維の透明性が低下し� �調が不鮮明となる。少な過ぎると熱安定性� �不十分となり、紡糸された繊維の初期着色� �大きくなり樹脂滞留部があると熱分解(樹脂� ��け)し易くなる。したがってさらに好ましい 添加量としては0.2~1.0重量部である。

 ハイドロタルサイト系熱安定剤は塩化ビ� ��ル系樹脂組成物中での分散性が良くはない� ��そこでカルシウム石鹸を代用添加したり、� ��期着色防止に亜鉛石鹸を添加する場合もあ� ��。またハイドロタルサイトと併用添加する� ��合もある。カルシウム石鹸及び亜鉛石鹸と� ��ては各種のものが使用可能であり、添加量� ��しては0.1~2.0重量部が良い。2.0重量部を越え ると目脂・糸切れが増える傾向が有り紡糸さ れた繊維の透明性も低下するので好ましくな い。又0.1重量部未満では熱安定化効果が不足 し、初期着色が大きくなり色調不良となる。 塩化ビニル系樹脂組成物の均一な溶融状態を 得るためにはカルシウム石鹸、亜鉛石鹸とし ては高級脂肪酸及び/又はその誘導体である� �が好ましい。例えばステアリン酸、ラウリ� �酸、パルミチン酸、オレイン酸、及び/又は1 2-ヒドロキシステアリン酸の様にそのヒドロ� ��シル(OH)誘導体のカルシウム塩、亜鉛塩もし くは混合物がある。カルシウム石鹸及び亜鉛 石鹸のさらに好ましい添加量としては0.2~1.0� �量部である。

 ポリ塩化ビニル繊維を溶融押出にて製造� ��る場合、原料である塩化ビニル系樹脂組成� ��には、滑剤成分の添加が必須である。滑剤� ��プラスチックを成形加工するさいに、塩化� ��ニル系樹脂組成物の溶融体と加工機の金属� ��との摩擦を減少させたり、樹脂間の摩擦を� ��少させ、流動性や離型性を良くし加工性を� ��良する目的で一般的に使用されている剤で� ��る。滑剤の種類としては炭化水素系、脂肪� ��系、脂肪族アルコール系、脂肪族アマイド� ��、金属石鹸系、エステル系がある。

 添加量は塩化ビニル系樹脂100重量部に対� ��0.2~2.0重量部である。2.0重量部を越えると目 脂・糸切れが増える傾向が有り紡糸された繊 維の透明性も低下するので好ましくない。0.2 重量部未満では摩擦増による樹脂温度上昇・ 着色が大きく、ノズル圧力も高くなるので好 ましくない。特に好ましい滑剤添加量として は0.7~1.5重量部である。滑剤の種類の中で好� �しいのはポリエチレン系滑剤、高級脂肪酸� �滑剤、高級アルコール系滑剤及びエステル� �滑剤の群から選ばれる少なくとも1種以上で� ��る。ポリエチレン系滑剤としては従来公知� ��物を使用できるが、特に好ましくは平均分� ��量が1500~4000程度であり、密度が0.91~0.97の非� ��化タイプまたはわずかに極性を付与したタ� ��プの物が良い。高級脂肪酸系滑剤の具体例� ��しては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミ� ��スチン酸、ラウリン酸、カプリン酸、オレ� ��ン酸、ベヘニン酸、12-ヒドロキシステアリ� ��酸あるいはこれらの混合物などが例示され� ��。高級アルコール系滑剤の具体例としては� ��えばステアリルアルコール、パルミチルア� ��コール、ミリスチルアルコール、ラウリル� ��ルコール、オレイルアルコールあるいはこ� ��らの混合物などがある。エステル系滑剤は� ��ルコール、多価アルコールの脂肪酸エステ� ��であり、前記高級脂肪酸とグリセリンやペ� ��タエリスリトール、ジペンタエリスリトー� ��等の多価アルコールとのモノエステル、ジ� ��ステル、トリエステル、テトラエステルあ� ��いはこれらの混合物、または前記高級アル� ��ールと脂肪酸のエステルである。具体例と� ��てはステアリン酸モノグリセライド、ペン� ��エリスリトールテトラステアレート、ステ� ��リルステアレート等がある。

 本発明においては他に、溶融紡糸された繊� ��の透明性等の品質や紡糸安定性を損わない� ��りで、目的に応じて塩化ビニル系組成物に� ��用される公知の配合剤、例えば塩素化塩化� ��ニル樹脂やABS樹脂等の耐熱性向上剤、β-ジ� ��トンやホスファイト、ポリオール等の安定� ��助剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤� ��帯電防止剤、充填剤、難燃剤、顔料等を使� ��する事ができる。また場合によっては発泡� ��、架橋剤、粘着性付与剤、導電性付与剤、� ��料等特殊な配合剤を使用する事もできる。
中でも初期着色の少ないポリ塩化ビニル系繊 維を安定的に得るために、本発明の塩ビ系樹 脂組成物に添加する好ましい成分としては、 β-ジケトン、カルシウム石鹸及び亜鉛石鹸、 可塑剤がある。

 本発明に使用する塩化ビニル系樹脂組成物� ��、従来公知の混合機例えばヘンシェルミキ� ��ー、スーパーミキサー、リボンブレンダー� ��を使用して混合したパウダーコンパウンド� ��またこれを溶融混合してなるペレットコン� ��ウンドとして使用する事ができる。
該パウダーコンパウンドの製造は、従来公知 の通常条件で製造でき、ホットブレンドでも コールドブレンドでも良い。特に好ましくは 組成物中の揮発分を減少するために、ブレン ド時のカット温度を105~155℃迄上げてなるホ� �トブレンドを使用するのが良い。該ペレッ� �コンパウンドは、通常の塩化ビニル系ペレ� �トコンパウンドの製造と同様にして製造で� �る。例えば単軸押出機、異方向2軸押出機、� ��ニカル2軸押出機、同方向2軸押出機、コニ� �ダー、プラネタリーギア押出機、ロール混� �機等の混練機を使用して、ペレットコンパ� �ンドとする事ができる。該ペレットコンパ� �ンドを製造する際の条件は、特に限定され� �いが樹脂温度を185℃以下になる様に設定す� �事が特に好ましい。

 また、該ペレットコンパウンド中に混入� ��得る掃除用具の金属片等の異物を取り除く� ��に、目開き200メッシュ以下の細かいステン� ��ス金網等を混練機内に設置したり、コール� ��カットの際に混入しうる「切り粉」等を除� ��する手段を採ったり、ホットカットを行う� ��の方法は自在に可能であるが、特に好まし� ��は「切り粉」混入の少ないホットカット法� ��使用するのが好ましい。

 本発明において塩化ビニル系樹脂組成物� ��繊維状の未延伸糸にする際には、従来公知� ��押出機等を使用できる。例えば単軸押出機� ��異方向2軸押出機、コニカル2軸押出機等を� �用できるが、例えば口径が30~60mmφ程度の単� �押出機、または口径が35~50mmφ程度のコニカ� �押出機を使用するのが好ましい。口径が大� �過ぎると押出量が多くなり、ノズル圧力が� �大になったり、未延伸糸の流出速度が早過� �て巻取りが困難になる傾向があり好ましく� �い。

 本発明において溶融紡糸する際のノズル圧� ��は、500kg/cm ² 以下にする事が好ましい。該ノズル圧力が500 kg/cm ² を越えると、押出機のスラスト部に不具合を 発生し易く、またターンヘッドやダイ等の接 続部から「樹脂漏れ」を発生し易くなり好ま しくない。ノズル圧力を低下するためには樹 脂温度を高くする事で可能であるが、溶融紡 糸の際の温度条件は樹脂温度を195℃以下で紡 糸する事が好ましい。樹脂温度が195℃を越え るような条件で紡糸すると繊維の着色傾向が 顕著となり、黄色味の強い繊維となり好まし くない。そのため押出機のシリンダー温度は 140~185℃程度とし、ダイやノズル温度は160~190� ��程度とする事が特に好ましい。

 本発明においては従来公知のノズルを用い� ��溶融紡糸する事が可能であるが、触感など� ��品質を勘案すれば、1ケのノズル孔の断面積 が0.5mm ² 以下のノズルをダイ先端部に取付けて行うの が好ましい。該断面積が0.5mm ² を越えるノズルを使用すると、所望の未延伸 糸の繊度を得るために高い温度で充分にコン パウンドを溶融して押出し、高い紡糸ドラフ トで引取る必要が出てくる。それでは繊維表 面が平滑になり過ぎてプラスチック的な滑り 触感になり、人毛様のさらさらした触感が得 られず好ましくない。1ケのノズル孔の断面� �が0.5mm ² 以下のノズルを使用し、繊度が300デシテック ス以下の未延伸糸を引取るのが好ましい。未 延伸糸が300デシテックスを越えると、細繊度 の繊維を得る為には延伸処理の際、延伸倍率 を大きくする必要がある。そのため繊維表面 が平滑になり過ぎてプラスチック的な滑り触 感になり、人毛様のさらさらした触感が得ら れず好ましくない。

 押出機より溶融押出された未延伸糸は、� ��取り前に油剤を添付するのが一般的である� ��油剤添付の方法としては公知の方法が採り� ��る。すなわち油剤槽に一部浸漬して回転す� ��ロールに接触させる事で、ロール表面の油� ��を添付させるタッチロール方式や、油剤槽� ��潜らせるディップ方式、ギアポンプで一定� ��の油剤を常時ノズルに送り、そのノズルに� ��延伸糸を接触させる事で、送られてきた油� ��全てを添付するギアポンプ方式等がある。� ��発明では油剤付着量の定量性が求められる� ��で、定量性が良くコントロールし易いギア� ��ンプ方式を採るのが望ましい。添付する油� ��は、繊維のまとまりや櫛通り性を付与する� ��リエーテル系油剤、合成エステル油や鉱物� ��、シリコン系油剤から、また静電気発生を� ��ぐ各種制電剤の中から、目的に応じて適宜� ��当な割合で混合使用する。本法での好まし� ��油剤組成は、集束性をもたらすポリエーテ� ��系油剤や合成エステル油、鉱物油の割合を5 0重量%以上とし、カチオン系制電剤を数重量% 混合したものである。未延伸糸に添付する油 剤量は、後の延伸熱処理で脱落や熱分解して 減量するのが通常なので、延伸熱処理後の人 工毛髪用ポリ塩化ビニル系繊維の油剤付着量 がポリ塩化ビニル系繊維に対し0.01重量%~0.1重 量%になる様に調節する。さらに好ましくは0. 03重量%~0.08重量%の付着量になる様に未延伸糸 への付着量を調節する。油剤はその成分によ り程度の差は有るが、加熱下ではポリ塩化ビ ニル繊維を可塑化する効果があると考えられ る。ゲル化の度合いが錫系熱安定剤に比べて ハイドロタルサイト系やCa-Zn系熱安定剤では� ��ないので、油剤付着量が多いと加熱下で可� ��化効果があり、特に収縮率を多く残したポ� ��塩化ビニル系繊維では、触感を硬くする作� ��があるものと考えられる。

 ポリ塩化ビニル系繊維への油剤付着量が0 .01重量%より少ないと、繊維のまとまりや櫛� �り性、制電性が不充分となる。繊維が散っ� �外観が良くなく、櫛を通した時スムースに� �が通らず、静電気も発生し易くなる。油剤� �着量が0.1重量%を超えると、熱セットした後� ��頭髪装飾品の触感が影響を受け、硬くなる� ��さらに多くなり0.3重量%を超えると、繊維の 触感がべたついたり、幾つかの集合体に別れ て(スダレ)外観が不自然となる。

 前記溶融紡糸で得られた未延伸糸に、公� ��の方法で延伸処理・熱処理を施して、100デ� ��テックス以下の細繊度の繊維にする事がで� ��る。頭髪装飾用の繊維としては25~100デシテ� ��クスの範囲が特に好ましい。100デシテック� ��を越えると触感が剛くなり、人毛の様な柔� ��触感が得られ難い。また人形用頭髪の繊維� ��しては10~65デシテックスの範囲が特に好ま� �い。

 延伸処理条件としては延伸処理温度70~150� ��の雰囲気下で、延伸倍率は200~450%程度延伸� �る事が特に好ましい。延伸処理温度が70℃未 満であると、繊維の強度が低くなると共に糸 切れを発生し易く、150℃を越えると、繊維の 触感がプラスチック的な滑り触感になると共 に糸切れもまた発生し易い傾向があり好まし くない。また延伸倍率が200%未満であると繊� �の強度発現が不十分となり易く、450%を越え� ��と延伸処理時に糸切れを発生し易く好まし� ��ない。

 さらに延伸処理を施した繊維に熱処理を� ��して、0~75%の緩和率で繊維を緩和処理する� �により、熱収縮率を低下させるのが一般的� �ある。本発明に関わる90℃の乾熱収縮率15~35% は、温度条件としては80~150℃の雰囲気で、数 秒~数分間緊張下で熱処理する事で達成でき� �。もちろん緊張熱処理と緩和熱処理を組合� �て達成しても良い。本発明の目的とする良� �なセット性と硬さ感を防ぐためには、90℃乾 熱収縮率20~30%がより好ましい。本願発明では 後記する様に、2.4倍の延伸をかけたマルチフ ィラメントを、80m/分の速度で110℃の熱風が� �環する熱処理槽に導き、13個のロールを介し て約13秒間走行させ、熱処理槽から出して冷� ��ロール上を走らせ、ボビンに巻き取った。� ��き取ったマルチフィラメントの90℃乾熱収� �率は約25%であった。また2.67倍に延伸した後� ��と同じ条件で熱処理し、冷却ロールとの間� ��10%の速度差をつけ、緩和処理して巻き取っ� ��マルチフィラメントの90℃乾熱収縮率は、� �15%であった。熱処理槽に導入したマルチフ� �ラメントを、4個のロールを介しただけで約4 秒程度で熱処理槽外に出した場合は約35%の90� ��乾熱収縮率となった。マルチフィラメント� ��200集合させてトウで処理する例として、3.7� ��に延伸した後105℃に温度調節した熱処理槽� ��導入し、対をなしたテーパーロール間で、� ��続的に約25%の緩和処理を施しながら約3分間 走行させ、さらに槽外の冷却ロール間で、約 10%の速度差をつけて緩和処理した。冷却して 箱に振りこまれたトウから、マルチフィラメ ントを取分けて測定した90℃乾熱収縮率は約5 %であった。この様にマルチフィラメントの� �留収縮率は、主として延伸工程で発生した� �ずみを、熱処理工程でどの程度除くかで決� �り、任意に設定することができる。

 ポリ塩化ビニル系繊維の90℃乾熱収縮率が15 %未満では、頭髪装飾品に加工する際85~90℃に セット温度を上げても、セット性や形状保持 性が劣る。すなわち形状の付きが良くなく、 装着した時に形状の崩れが早くなる。90℃乾� ��収縮率が35%より大きくになると、セット性� ��形状保持性は良いが頭髪装飾品の触感が硬� ��なる。
また本発明においては従来公知の溶融紡糸に 関わる技術、例えば各種ノズル断面形状に関 わる技術、加熱筒に関わる技術、延伸処理に 関わる技術などは自在に組合せて使用する事 が可能である。

 本発明に関わる人工毛髪用のポリ塩化ビ� ��ル系繊維の製品としては、細繊度の繊維が� ��数本集まったマルチフィラメントの状態で� ��連続的にボビンに巻き取られた形態や、マ� ��チフィラメントが100~200というかなりの数集 合して、束状になったトウで箱詰めされた形 態でも良い。