CN1226940A - 具有光干涉功能的纤维及其利用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有光干涉功能的纤维和利用该纤维的纤维结构体,其特征在于在折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层形成的扁平状光干涉性长丝中,(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤l.2范围内。本发明可以提供光干涉作用显色强度高而且显色鲜艳的纤维及其结构体。

Description

具有光干涉功能的纤维及其利用
本发明涉及一种具有光干涉功能的扁平状纤维及其应用,该纤维通过将折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层而形成。
折射率不同且互相独立的聚合物层交替叠层形成的光干涉纤维,因自然光反射和干涉作用而使可见光波长光线产生光干涉作用而显色。所显出的颜色具有金属光泽般亮度,呈现特定波长具有的纯粹而鲜明的颜色(单色),并具有与染料和颜料吸收光线后的显色完全不同的仿真美感。这种光干涉性纤维的典型实例,例如载于特开平7-34324、特开平7-34320、特开平7-195603和特开平7-331532等号公报中。
就光干涉效果而言,两种聚合物层的折射率差、各层间的光学距离(折射率×各层的厚度)和叠层数都有很大影响。其中具有优良光干涉作用的纤维,是由折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层而成的具有扁平断面结构的纤维。
然而,两种聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状纤维,因仅仅使用折射率不同的聚合物层,所以从矩形喷丝头喷出交替叠层的聚合物层时,实际断面形状变成椭圆形乃至圆形,因而也使交替叠层界面的平行性消失,导致叠层界面弯曲。此外,从矩形喷丝头喷出交替叠层的聚合物层时,也难形成光学距离均一(各层的厚度均一)的叠层体,结果因显色波长稀疏而使显色强度降低,只得到廉价的质感。此外,现有提出的技术也没有指出这种课题和解决手段。
本发明目的在于提供一种光干涉性纤维,利用尽量降低叠层体各层的厚度不均和叠层界面的均整性的方法,从而收敛显色波长,使之呈现高强度显色。
经查明,当折射率不同且互相独立的聚合物层之间的溶解度参数值(SP)之比处于特定范围内时,上述课题能够容易得到解决。
从而,本发明还提供了一种具有光干涉功能的纤维,其特征在于在折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层形成的扁平状光干涉性纤维中,(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比,处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内。
以下,就本发明的光干涉性纤维及其利用进行更详细的说明。
在本说明书中,所用的术语“纤维”,是指单丝(mono-filament或single-filament)、复丝(multi-filamentary yarn)、精纺纱(spun yarn)和短纤维(short-cut fiber或chopped fiber)的总称。
本发明的光干涉性纤维,在沿垂直其纤维长度方向切断的断面上具有特征结构。即其断面总形状呈扁平状,并沿其扁平状断面的长轴方向,平行地交替叠层有数层折射率不同且互相独立的聚合物层。
这种断面形状中互相独立的聚合物层,是指折射率不同的聚合物层在相邻面之间形成界面。这样一来,本发明的纤维断面形状就形成由数个不同的聚合物层交替叠层的扁平形状。而且在优选的实施方案中,扁平断面外周部分还形成保护层结构。这种保护层部分,也可以由上述叠层聚合物层中任何一种聚合物形成,而且保护层的厚度最好比上述叠层中任何聚合物层厚度都大。关于四周部分具有这种保护层的断面形状,将在下面进一步详细说明。
可以用附图1和2说明本发明纤维的垂直断面结构。附图1和2示意说明本发明中各种纤维沿垂直长度方向切断后的断面形状。
附图1表示,由聚合物层A和聚合物层B交替叠层形成叠层部分的扁平状断面,图2中还示出四周部分由聚合物A形成保护层C的扁平断面。附图1和附图2所示的断面形状中,聚合物层A和聚合物层B都沿扁平断面的长轴方向(图中的水平方向)数层平行地交替叠层。
本发明的光干涉性纤维,如附图1和2所示,具有扁平断面且聚合物层A和聚合物层B都沿扁平断面的长轴方向平行地交替叠层,因而使起光干涉作用的有效面积加大。对于光干涉作用而言,叠层各层的平行性尤为重要。
在这种纤维中,叠层体各层一般是厚度0.3μm以下的超薄膜,所以要形成均匀一致交替叠层体部分,制造上是极为困难。广而言之,交替叠层体部分中各层的光学距离,无论沿扁平断面的长轴方向还是短轴方向,当其完全均一时,这种纤维因其反射和干涉波长完全均一而呈现单一波长鲜艳颜色,显色强度(相对反射率)也将提高。
但是,将熔融聚合物纺丝、牵伸制成纤维时,由于存在以下原因,使纤维发出实际的反射光谱具有一定宽度,要得到实际上能且具有完全均一单一波长的纤维,是极为困难的。
也就是说,使两种熔融聚合物在交替叠层条件下从喷丝头喷出,加以冷却固化并经牵伸形成纤维的过程中,叠层体慢慢丧失均一性。原因是分配熔融聚合物形成交替叠层层的喷丝板组件孔径精度等不可避免的不一致,导致分配在各层中熔融聚合物的流量发生变化,结果使各层厚度产生不均而造成的。此外,交替叠层的熔融聚合物通过细孔或通路时,剪切应力会使孔内或通路内产生速度分布变化,熔融聚合物越接近孔或通路表面,流量越减小,因而使交替叠层体越接近外层厚度越减小。
此外,从矩形喷丝头喷出的熔融聚合物层,因其表面能而趋于球形,而且因巴勒斯(ベイラスBarus)效应而膨胀。因此,沿扁平断面平行方向形成的交替叠层体,朝向各端的各层厚度有变薄倾向。
克服上述不利情况的要件是,规定聚合物层间溶解度参数值(SP值)之比,最好再进一步设置保护层部分。
首先使高折射率聚合物(A)的溶解度参数值(SP1)和低折射率聚合物(B)的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),保持在0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内。当使用后述的喷丝头,通过矩形喷丝板最终喷出两种聚合物的交替叠层物流时,聚合物物流通常因与气氛空气之间存在的表面张力而倾向成球形,并因界面上的收缩力作用使两种聚合物叠层界面的接触面积趋于最小,而且多层的情况下收缩力更大,因而使叠层面变弯曲并成球形。此外,当聚合物流从喷丝头出口喷出时因巴勒斯效应而变鼓。针对聚合物流在喷丝头出口喷出后的行为,规定使两种聚合物的SP比值保持在0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内下纺丝,能在纺丝时抑制表面张力导致叠层体成球形的行为。而且当SP比处于0.8≤SP1/SP2≤1.1范围内时,能够实现更好的纺丝。
在本发明纤维断面中,不同聚合物层交替叠层体部分中各层厚度,优选为0.02微米以上和0.3微米以下。厚度低于0.02微米时,得不到预期的光干涉效果。而厚度高于0.3微米时,也不能得到预期的光干涉效果。优选使厚度处于0.05微米以上和0.15微米以下。当两种成分的光学距离,即层厚度与折射率之积相等时,能够获得更好的光干涉效果。尤其是与一次反射相等的两种光学距离之和的二倍等于所需颜色光波长的距离时,干涉色最大。
其中,如附图2所示,本发明的纤维断面中,不同聚合物层(A和B)交替叠层的区域,叫做“交替叠层体部分”,其外部四周部分称为“保护层部分”。
如上所述,利用在交替叠层部分外部四周设置保护层部分,可以使显色更单一,且能得到显色强度(相对反射率)优良的纤维。也就是说,通过保护层部分缓和存在于最后喷出孔内部承受表面附近和内部聚合物流的分布不均,尽可能降低叠层部分承受的剪切力分布不均,可以得到内外各层厚度更均一的交替叠层体。
形成保护层部分的聚合物,最好是构成交替叠层体部分的两种聚合物中熔点较高的聚合物。因为用冷却速度较快、熔点较高的聚合物形成保护层部分能够将由于界面能和巴勒斯效应引起的扁平断面变形抑制得最小,因而能保持层间平行性。另外,设置保护层部分还可以抑制处于叠层部分界面上的聚合物层产生剥离和破坏,能同时也提高纤维的耐久性。
附图2的情况下,保护层部分的厚度在优选2μm以上。厚度小于2μm时不能发挥上述效果;而厚度大于10μm时,该区域内会产生相当量的光吸收和散射,因而也不理想。所以该厚度应当处于10μm以下,优选7μm以下。
在以上结构的本发明纤维中,交替叠层的各层的光学距离(形成各层聚合物的折射率×各层的厚度),无论沿扁平断面的长轴方向还是短轴方向上都较均一,结果使该纤维反射光谱的半波宽度λL=1/2收缩在0nm<λL=1/2<200nm范围内。当反射光谱半波宽度超过200nm时,纤维显多种颜色并互相抵消,以致用肉眼不能识别出显色现象。
本文以0度入射/0度接收条件下纤维的反射光谱为例加以说明。在此情况下,发射光的峰值波长与交替叠层体部分各层的光学距离(=厚度)有关,而且发射光的强度(使用白色基板时的相对反射率)还与交替叠层体部分的叠层数目有关。也就是说,反射光谱表现出一种能够满足某种光学距离的集合体分布。因此,当峰值波长半波宽度大时,不仅能观察到多种显色,而且还由于显色强度低而不能得到优良光干涉效果。在全可见光区域显色情况下,虽然用肉眼看只能看到白色而不能辨认显色现象,但是对于交替叠层体部分而言,通过减少具有显色某种波长光学距离(厚度)各层的总数,也能使显色强度(相对反射率)减弱。
本发明纤维的断面,呈附图1和2所示的扁平状,具有长轴(附图的水平方向)和短轴(附图的垂直方向)。断面扁平率(长轴/短轴)大的扁平纤维,能够增大有效光干涉面积,所以是优选的纤维断面形状。纤维断面的扁平率应当处于4~15,优选处于7~10范围内。扁平率超过15,因纺丝性能明显降低而不好。如附图2所示,在扁平断面外部四周形成保护层时,算出的扁平率也包括该保护层。
本发明的光干涉性纤维,不仅具如上所述的扁平断面,而且还有交替叠层体结构。这种扁平断面结构,对于将光干涉性单丝汇集成复丝来说特别有利。对于单丝,主要从光干涉性方面来看是重要的,而对于复丝来说,不仅如此,此外从构成复丝的单丝扁平长轴面之间的取向性来看也是必须的。也就是说,光干涉性单丝的扁平断面形状,具有沿其长轴方向平行地交替叠层聚合物层的结构。因此具有以下光干涉特性:(1)沿着与其长轴方向边和单丝长度方向边形成的单丝表面成垂直方向观察时,可以观察到的光干涉显色作用最强,(2)相对于该角度倾斜方向观察时,所说的可视效果急剧减弱,而且(3)沿扁平断面短轴方向边和单丝长度方向边形成的单丝表面方向观察时,完全观察不到光干涉现象。
不仅如此,将具有扁平断面形状的光干涉性单丝聚集成复丝并将复丝制成织物时,如以往的因扁平率小于4的单丝,作用在单丝上的张力和摩擦力使复丝断面内集合形成最密集充填的形状。从而,当沿该扁平断面的长轴方向边和单丝长度方向边形成的单丝表面方向观察时,构成单丝之间的该表面取向度差,朝向不同方向。因此对于复丝的光干涉性而言,除了其构成单丝的固有光干涉性之外,纱的构成单丝的扁平长轴面的取向度也起很大作用。
但是,当扁平率大于等于4.0,优选大于等于5.0时,构成复丝的各单丝开始附加本身方向性的控制功能,各构成单丝的扁平长轴面互相平行聚集成复丝。也就是说,这种复丝在单丝成形过程中被卷取辊和牵伸辊加压粘接张紧时,或者被缠绕在筒管上形成筒子纱时,或者在织布等工序中于导纱器上被加压粘接时等等,由于每次都以各单丝的扁平长轴面为加压粘接面平行聚集,所以结构单丝的扁平长轴面间平行度增高,利用这种使单丝轴向压紧的方法,将导致更优良的光干涉功能出现。
另一方面,扁平率的上限值超过15.0时,因形状过于扁平而难保持扁平断面,在一部分断面内还存在出现皱折弯曲问题。由此来看,便于处理的扁平率最高值为15,特别优选10.0以下。
在本发明纤维的断面中,不同聚合物层交替叠层体部分内互相独立叠层的聚合物层数目,优选5层以上、120层以下。叠层数小于5时,不仅光干涉作用小,而且可以看到的根据干涉色的角度也有很大的变化,仅得到价廉的质感,因而不好。更优选10层以上的交替叠层。另一方面,总层数应当处于120以下,特别是70以下。超过120层时,不仅不能使光反射量加大,而且还会使喷丝头结构变得更复杂和导致纺丝困难,同时还容易打乱层流,所以不好。更优选50层以下。
本发明人等就折射率不同且溶解度参数值之比处于上述范围内的具体聚合物的组合进行了深入研究,结果发现:对于以下将要说明的纤维F-Ⅰ~F-Ⅴ中聚合物A成分和B成分之间的组合来说,从纤维的成形性、断面形状中交替叠层体部分稳定层形成的容易程度、得到纤维之光干涉的可见性、光干涉强度和聚合物之间的亲和性等观点来看,都是极为优良的。以下就这些纤维F-Ⅰ~F-Ⅴ的聚合物组合进行详细说明。这些纤维中,以高折射率侧的聚合物为A成分,以低折射率侧的聚合物为B成分。而且,将高折射率侧聚合物的溶解度参数值记为SP1,并将低折射率侧聚合物的溶解度参数值记为SP2。(1)纤维F-Ⅰ
这种纤维F-Ⅰ是这样一种具有光干涉作用的纤维,其中形成纤维断面独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是在具有金属磺酸盐基团的二元酸成分在形成聚酯的全部二元酸成分中占0.3~10摩尔%的情况下,共聚得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(A成分),和酸值不小于3的聚甲基丙烯酸甲酯(B成分)。
构成这种纤维F-Ⅰ的A成分,是将具有金属磺酸盐基团的二元酸成分共聚得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
所说的金属磺酸盐基团是-SO3M表示的基团,其中M是金属,优选碱金属或碱土金属,尤其优选碱金属(锂、钠或钾)。作为构成聚酯的二元酸成分的一部分,使用具有一或二个,优选使用具有一个上述金属磺酸盐基团的二元酸成分。
具有这种金属磺酸盐基团的二元酸成分,具体实例可以举出例如3,5-二甲氧甲酰基苯磺酸钠、3,5-二甲氧甲酰基苯磺酸钾、3,5-二甲氧甲酰基苯磺酸锂、3,5-二羧基苯磺酸钠、3,5-二羧基苯磺酸钾、3,5-二羧基苯磺酸锂、3,5-二(β-羟基乙氧羰基)苯磺酸钠、3,5-二(β-羟基乙氧羰基)苯磺酸钾、3,5-二(β-羟基乙氧羰基)苯磺酸锂、2,6-二甲氧甲酰基条4-磺酸钠、2,6-二甲氧甲酰基萘-4-磺酸钾、2,6-二甲氧甲酰基萘-4-磺酸锂、2,6-二羧基萘-4-磺酸钠、2,6-二甲氧甲酰基萘-1-磺酸钠、2,6-二甲氧甲酰基萘-3-磺酸钠、2,6-二甲氧甲酰基萘-4,8-二磺酸钠、2,6-二羧基萘-4,8-二磺酸钠、2,5-二(羟基乙氧基)苯磺酸钠、琥珀酸α-磺酸钠等。其中的优选实例可以举出例如3,5-二甲氧甲酰基苯磺酸钠、3,5-二羧基苯磺酸钠、3,5-二(β-羟基乙氧羰基)苯磺酸钠等。上述的金属磺酸盐既可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
具有上述金属磺酸盐基团的二元酸成分,可以在占形成聚对苯二甲酸乙二醇酯的全部二元酸成分的0.3~10摩尔%比例下共聚。如果共聚比例低于0.3%,则与聚甲基丙烯酸甲酯(B成分)之间的的粘着力不足,缺乏成层性,难形成多层。另一方面,当超过10摩尔%时,熔融粘度变得更高,与B成分之间的流动性产生较大差异,因而不好。具有上述金属磺酸盐基团的二元酸成分,其优选的共聚比例处于0.5~5摩尔%范围内。
作为A成分的共聚对苯二甲酸乙二醇酯,虽然主要是由对苯二甲酸成分、乙二醇成分和具有上述金属磺酸盐基团的二元酸成分形成的,但是也可以与占全部羧酸成分或全部乙二醇成分30摩尔%以下的其它成分进行共聚。当其他共聚成分超过30摩尔%时,主成分聚酯的耐热性、纺丝性和折射率等特性显著降低,因而不好。其他共聚成分更优选占15摩尔%以下。
作为其他共聚成分,可以举出间苯二甲酸、联苯二甲酸、4,4’-二苯基醚二甲酸、4,4’-二苯甲烷二甲酸、4,4’-二苯砜二甲酸、1,2-二苯氧基乙烷-4’,4”-二甲酸、蒽二甲酸、2,5-吡啶二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、二苯酮二甲酸等芳族二羧酸,丙二酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等脂族二羧酸,以及萘烷二甲酸等脂环族二羧酸,β-羟基乙氧基苯甲酸、对羟基苯甲酸、羟基丙酸等羟基羧酸,或者其酯形成性衍生物等等,共聚中,这些芳族二羧酸单元可以只用一种或用两种以上。
可以共聚的脂族二醇成分,可以举出1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二甘醇、聚乙二醇等脂族二醇,对苯二酚、邻苯二酚、二羟基萘、间苯二酚、双酚A、双酚A的环氧乙烷加成物等芳族二醇,二羟甲基环己烷等脂族二醇等等,可以使用一种或两种以上这些二醇类,而且其总含量应当占全部二醇的30摩尔%以下,优选占15摩尔%以下。
此外在本发明中,共聚对苯二甲酸乙二醇酯在实际上呈直链状范围内,还可以含有偏苯三酸、均苯三酸、均苯四甲酸、丙三羧酸等多元羧酸,以及甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇。
另一方面,酸值3以上的聚甲基丙烯酸甲酯(B成分),可以利用使其一部分与甲基丙烯酸、丙烯酸等一价酸和马来酸等二价酸共聚的方法提高酸值。其中优选酸值大于3的。当酸值低于3时,在共聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚甲基丙烯酸甲酯之间的亲合力不足,不能形成充分的交替多层。另一方面,当酸值大于20时,耐热性大幅度降低,纺丝性有恶化趋势。而且酸值优选处于4以上和15以下。
在F-Ⅰ纤维中,通过将属于上述A成分和B成分的两种聚合物适当组合,可以在形成纤维时,即取向时充分获得折射率之间的差别。而且,利用这种组合还能够增大界面面积,得到具有有效反射作用的交替叠层体。(2)纤维F-Ⅱ
这种纤维F-Ⅱ是这样一种具有光干涉作用的纤维,其中形成纤维断面独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是由具有金属磺酸盐基团的二元酸成分,其在形成聚酯的全部二元酸成分中占0.3~5摩尔%共聚得到的聚萘二甲酸乙二醇酯(A成分),和脂族聚酰胺(B成分)。
构成这种纤维F-Ⅰ的A成分,是将具有金属磺酸盐基团的二元酸成分共聚得到的聚萘二甲酸乙二醇酯。形成这种聚萘二甲酸乙二醇酯的主要成分,优选2,6-萘二甲酸乙二醇酯或2,7-萘二甲酸乙二醇酯,尤其是2,6-萘二甲酸乙二醇酯。
所说的金属磺酸盐基团是由-SO3M表示的基团,其中M是金属,优选碱金属或碱土金属,尤其优选碱金属(例如:锂、钠或钾)。作为构成聚酯的二元酸成分的一部分,可以使用具有一或二个,优选使用具有一个上述金属磺酸盐的二元酸成分。
具有这种金属磺酸盐基团的二元酸成分,具体实例可以举出3,5-二甲氧甲酰基苯磺酸钠、3,5-二甲氧甲酰基苯磺酸钾、3,5-二甲氧甲酰基苯磺酸锂、3,5-二羧基苯磺酸钠、3,5-二羧基苯磺酸钾、3,5-二羧基苯磺酸锂、3,5-二(β-羟基乙氧羰基)苯磺酸钠、3,5-二(β-羟基乙氧羰基)苯磺酸钾、3,5-二(β-羟基乙氧羰基)苯磺酸锂、2,6-二甲氧甲酰基萘-4-磺酸钠、2,6-二甲氧甲酰基萘-4-磺酸钾、2,6-二甲氧甲酰基萘-4-磺酸锂、2,6-二羧基萘-4-磺酸钠、2,6-二甲氧甲酰基萘-1-磺酸钠、2,6-二甲氧甲酰基萘-3-磺酸钠、2,6-二甲氧甲酰基萘-4,8-二磺酸钠、2,6-二羧基萘-4,8-二磺酸钠、2,5-二(羟基乙氧基)苯磺酸钠、α-琥珀酸磺酸钠等。其中的优选实例可以举出例如3,5-二甲氧甲酰基苯磺酸钠、3,5-二羧基苯磺酸钠、3,5-二(β-羟基乙氧羰基)苯磺酸钠。上述的金属磺酸盐既可以单独使用一种,也可以两种以上并用。
具有上述金属磺酸盐基团的二元酸成分,可以以在形成聚萘二甲酸乙二醇酯的全部二元酸成分中占0.3~5摩尔%比例共聚。如果共聚比例低于0.3摩尔%,则与脂族聚酰胺(B成分)之间的的粘着力不足,缺乏成层性,形成多层困难。另一方面,超过5摩尔%时,熔融粘度变得更高,与脂族聚酰胺(B成分)之间产生大的流动性差别,因而不好。具有上述金属磺酸盐基团的二元酸成分,优选的共聚比例为0.5~3.5摩尔%。
作为A成分的共聚萘二甲酸乙二醇酯,虽然主要是由萘二甲酸成分、乙二醇成分和上述具有金属磺酸盐基团的二元酸成分形成的,但是也可以与占全部羧酸成分或全部乙二醇成分30摩尔%以下的其它成分进行共聚。其他共聚成分超过30摩尔%时,主成分聚酯的耐热性、纺丝性和折射率等特性显著降低,因而不好。其他共聚成分最好占15摩尔%以下。
作为其他共聚成分,可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、联苯二甲酸、4,4’-二苯基醚二甲酸、4,4’-二苯甲烷二甲酸、4,4’-二苯砜二甲酸、1,2-二苯氧基乙烷-4’,4”-二甲酸、蒽二甲酸、2,5-吡啶二甲酸、二苯酮二甲酸等芳族二羧酸,丙二酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等脂族二羧酸,以及萘烷二甲酸等脂环族二羧酸,β-羟基乙氧基苯甲酸、对羟基苯甲酸、羟基丙酸等羟基羧酸,或者其成酯性衍生物等等,这些芳族二羧酸单元可以只用一种或两种以上共聚。
另一方面,脂族聚酰胺(B成分)一般是低熔点化合物,在超过250℃高温下容易热分解。而且由于聚萘二甲酸乙二醇酯的刚性强且结晶性高,所以必须在高温下熔融。因此特别优选对聚萘二甲酸乙二醇酯进行共聚。为了使熔点处于250℃以下,聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚量优选处于8摩尔%以上,更优选处于10摩尔%以上。
可以共聚的脂族二元醇成分,可以举出1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二甘醇和聚乙二醇等脂族二元醇,对苯二酚、邻苯二酚、二羟基萘、间苯二酚、双酚A、双酚A的环氧乙烷加成物等芳族二元醇,以及二羟甲基环己烷等脂环族二元醇等等,这些二元醇类可以使用一种或两种以上,而且其总含量应当占全部二元醇的30摩尔%以下,优选占15摩尔%以下,以及8摩尔%以上,优选处于10摩尔%以上。
此外本发明中,当共聚萘二甲酸乙二醇酯实际上呈直链状范围内,还可以含有偏苯三酸、均苯三酸、均苯四甲酸、丙三羧酸等多元羧酸,以及甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇。
构成F-Ⅱ纤维的B成分,是脂族聚酰胺;可以具体举出尼龙6、尼龙66、尼龙612、尼龙11和尼龙12,尤其优选尼龙6和尼龙66。
脂族聚酰胺中,尼龙6,因其固有双折射率处于0.067~0.096之间低数值,故特别优选。
在F-Ⅱ纤维中,通过将上述A成分和B成分的两种聚合物适当组合,可以在形成纤维时,即取向时充分获得双折射率之间的差别。而且,利用这种组合还能够增大界面的面积,可以得到具有有效反射作用的交替叠层体。(3)纤维F-Ⅲ
这种纤维F-Ⅲ是这样一种具有光干涉作用的纤维,其中形成纤维断面独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是以侧链至少具有一个烷基的二元酸成分和/或二元醇成分作为共聚成分,使该共聚成分占全部重复单元的5~30摩尔%共聚得到的共聚芳族聚酯(A成分)和聚甲基丙烯酸甲酯(B成分)。
构成这种纤维F-Ⅲ的A成分,是以侧链至少具有一个烷基的二元酸成分和/或二元醇成分作为共聚成分,使该共聚成分占全部重复单元5~30摩尔%共聚的共聚芳族聚酯。
形成A成分聚合物骨架的共聚芳族聚酯,是由芳族二元酸成分和脂族二元醇成分形成的,具体讲可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等。其中优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明的A成分,可以使用将上述共聚成分共聚得到的共聚芳族聚酯。对于共聚成分中侧链上的烷基而言,优选甲基、丙基、丁基、戊基、己基和碳数更多的高级烷基。而且环己基等脂环族烷基也是优选实例。但是,当侧链烷基过大时,因明显影响芳族聚酯的取向结晶性而不优选。在这些烷基中特别优选甲基。侧链上的烷基数目,虽然可以有一个或多个,但是优选一或二个烷基。
作为B成分的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)由于形成螺旋结构,可以使甲基处于螺旋的外侧,这样可以使与侧链上具有烷基,特别是具有甲基的二元酸成分和/或二元醇成分共聚得到的芳族聚酯的相互作用增大。
对于A成分的共聚成分中那种侧链上具有烷基的二元酸成分而言,优选4,4’-二苯基异亚丙基二酸、3-甲基戊二酸或甲基丙二酸,因为脂肪烃上具有侧链烷基的二元酸容易使烷基趋于分子外侧,容易和B成分(PMMA)互相作用。其中对于侧链具有烷基,特别是具有甲基的二元醇来说,新戊二醇、双酚A和双酚A的环氧乙烷加成物之类的具有脂肪烃侧链的侧链烷基的二元醇,因与B成分(PMMA)之间的作用大而特别优选。可以推测,这些化合物是因为侧链上具有两个甲基,其作用效果能够充分发挥。
对于芳族聚酯而言,侧链上具有烷基的共聚成分的共聚量,优选占全部重复单元的5摩尔%以上和30摩尔%以下。低于5摩尔%时,A成分(共聚芳族聚酯成分)和B成分(PMMA)之间的亲和性不充分,而高于30摩尔%时,作为主成分芳族聚酯的耐热性、纺丝性等特性显著降低,因而不优选。共聚成分优选处于6摩尔%以上和15摩尔%以下。
此外,对于这些共聚芳族聚酯而言,也可以是共聚有其它成分的聚合物。作为共聚成分是形成芳族聚酯的二元酸以外的酸,例如可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸、4,4’-二苯基醚二甲酸、4,4’-二苯甲烷二甲酸、4,4’-二苯砜二甲酸、1,2-二苯氧基乙烷-4’,4”-二甲酸、蒽二甲酸、2,5-吡啶二甲酸、二苯酮二甲酸、磺基间苯二甲酸钠等芳族二羧酸,丙二酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等脂族二羧酸,以及萘烷二甲酸等脂环族二羧酸,β-羟基乙氧基苯甲酸、对羟基苯甲酸、羟基丙酸、羟基丙烯酸等羟基羧酸,或者能够形成其酯的衍生物等等,这些芳族二羧酸单元可以只用一种或两种以上共聚。相对于全部二元酸来说,共聚量应当处于30摩尔%以下,优选处于15摩尔%以下。共聚量超过30摩尔%时,因主成分的特性不能充分保持而不优选。
作为能够与A成分共聚的脂族二元醇成分,是构成聚酯的二元醇之外的二元醇,可以举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二甘醇和聚乙二醇等脂族二元醇,对苯二酚、邻苯二酚、二羟基萘、间苯二酚、双酚S、双酚S的环氧乙烷加成物等芳族二元醇,以及二羟甲基环己烷等脂环族二醇等等,这些二元醇类可以使用一种或两种以上,而且其共聚量应当占全部二醇的30摩尔%以下,优选占15摩尔%以下。
此外本发明中,当共聚的芳族聚酯实际上呈直链状范围内,还可以含有偏苯三酸、均苯三酸、均苯四甲酸、丙三羧酸等多元羧酸,以及甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇。
另一方面,构成纤维F-Ⅲ的B成分是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),这种聚合物中的一部分,也可以与甲基丙烯酸、丙烯酸或马来酸共聚。
在F-Ⅲ纤维中,通过将上述A成分和B成分两种聚合物适当组合,可以在形成纤维时,即取向时充分获得折射率之间的差别。而且,利用这种组合还能够增大界面面积,得到具有有效反射作用的交替叠层体。(4)纤维F-Ⅳ
这种纤维F-Ⅳ是一种具有光干涉作用的纤维,其中形成纤维断面独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是以4,4’-二羟基二苯基-2,2-丙烷为二元酚成分的聚碳酸酯(A成分)和聚甲基丙烯酸甲酯(B成分)。
构成这种纤维F-Ⅳ的A成分,其中的二元苯酚成分是以4,4’-二羟基二苯基-2,2-丙烷(双酚A)为主要成分的聚碳酸酯组成的,在不丧失其特性的范围内,还可以与其它二元醇成分共聚,所说的其它二元醇成分可以举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二甘醇和聚乙二醇等脂族二元醇,对苯二酚、邻苯二酚、二羟基萘、间苯二酚、双酚S、双酚S的环氧乙烷加成物等芳族二元醇,以及二甲氧基环己烷等脂环族二醇等等。这些共聚的二元醇类可以使用一种或两种以上,其共聚量应当占全部二元醇的30摩尔%以下,优选占15摩尔%以下。
另一方面,构成这种纤维F-Ⅳ的B成分,主要是以甲基丙烯酸甲酯单体为主要成分的聚合物,在不丧失其特性的范围内,还可以与其它乙烯基类单体,特别是与丙烯酸甲酯、氟代甲基丙烯酸甲酯单体(因具有更低折射率故特优选)共聚。这些共聚单体可以使用一种或两种以上,而且其共聚量应当为全部单体单元的30摩尔%以下,优选处于15摩尔%以下。
在F-Ⅳ纤维中,通过将上述A成分和B成分两种聚合物适当组合,可以在形成纤维时,即取向时充分获得双折射率之间的差别。而且,利用这种组合还能够增大界面面积,得到具有有效反射作用的交替叠层体。(4)纤维F-Ⅴ
这种纤维F-Ⅴ是具有光干涉作用的纤维,其中形成纤维断面独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(A成分)和脂肪族聚酰胺(B成分)。
A成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯,虽然是以对苯二甲酸为二元酸成分并以乙二醇为二元醇成分的聚酯,但是也可以和占全部二元酸成分或全部二元醇成分30摩尔%以下的其它成分共聚。如果其它共聚成分超过30摩尔%,则主成分聚酯的耐热性、纺丝性和折射率等特性显著降低,因而不优选。其它共聚成分更优选占15摩尔%以下,特优选占10摩尔%以下。
其它共聚成分,可以举出间苯二甲酸、联苯二甲酸、4,4’-二苯基醚二甲酸、4,4’-二苯甲烷二甲酸、4,4’-二苯砜二甲酸、1,2-二苯氧基乙烷-4’,4”-二甲酸、蒽二甲酸、2,5-吡啶二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、二苯酮二甲酸等芳族二羧酸,丙二酸、丁二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等脂族二羧酸,以及萘烷二甲酸等脂环族二羧酸,β-羟基乙氧基苯甲酸、对羟基苯甲酸、羟基丙酸等羟基羧酸,或者能够形成其酯的衍生物等等,这些芳族二羧酸单元也可以只用一种或用两种以上参加共聚。
可以共聚的脂族二元醇成分,可以举出1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、二甘醇和聚乙二醇等脂族二元醇,对苯二酚、邻苯二酚、二羟基萘、间苯二酚、双酚A、双酚A的环氧乙烷加成物等芳族二元醇,以及二羟甲基环己烷等脂环族二元醇等等,这些二元醇类可以使用一种或两种以上,而且其总含量应当占全部二元醇的30摩尔%以下,优选占15摩尔%以下,更优选处10摩尔%以下。
此外本发明中,当共聚对苯二甲酸乙二醇酯实际上呈直链状范围内,还可以含有偏苯三酸、均苯三酸、均苯四甲酸、丙三羧酸等多元羧酸,以及甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等多元醇。
构成纤维F-Ⅴ的B成分是脂族聚酰胺;可以具体举出尼龙6、尼龙66、尼龙6-12、尼龙11和尼龙12,其中优选尼龙6和尼龙66。
脂族聚酰胺中,尼龙6,因其固有双折射率处于0.067~0.096之间的低数值,故特别优选。
在F-Ⅴ纤维中,通过将上述A成分和B成分两种聚合物适当组合,可以在形成纤维时,即取向时充分获得双折射率之间的差别。而且,利用这种组合还能够增大界面面积,得到具有有效反射作用的交替叠层体。
以下,就具有上述本发明光干涉作用的纤维的制造方法进行说明。
基本地来说,将高折射率聚合物(A成分)和低折射率聚合物(B成分)分别以能沿扁平断面长度方向平行地交替叠层的方式从喷丝头熔融喷出成扁平状,在维持叠层与其扁平断面的平行性(界面均一性)同时纺丝,利用这种方法能够得到具有光干涉作用并满足发明目的纤维。
然而,与扁平断面长轴方向平行地交替叠层的两种聚合物的扁平纤维,如果仅仅使用折射率不同的聚合物,纺丝时即使从矩形喷丝头喷出交替叠层的聚合物,实际断面形状也会变形成椭圆形至圆形,因而使交替叠层界面的平行性消失,导致界面弯曲。也就是说,要得到光干涉性纤维是极为困难的。特别是在纺丝制造光干涉作用优良且扁平率大的扁平断面纤维时,不仅单丝,而且复丝的纺丝都是极为困难的。
基于本发明人等的研究发现,提出了一种纺丝方法,其中利用使高折射率聚合物(A成分)的溶解度参数值(SP1)和低折射率聚合物(B成分)的溶解度参数值(SP2)之比(SP比=SP1/SP2)处于一定范围,并且使高折射率聚合物(A成分)的熔点(MP1)和低折射率聚合物(B成分)的熔点(MP2)之差(绝对值)处于一定范围,能够同时维持断面的扁平性和交替叠层性(界面均匀性)。
而且发现,当将折射率不同的两种聚合物纺成沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状纤维时,利用在保持以下条件:
(a)高折射率聚合物(A成分)的溶解度参数值(SP1)和低折射率聚合物(B成分)的溶解度参数值(SP2)之比(SP比)处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内,并且
(b)高折射率聚合物(A成分)熔点(MP1)和低折射率聚合物(B成分)熔点(MP2)的熔点差绝对值(MP差)处于0℃≤|MP1-MP2|≤70℃范围内,同时纺丝的方法,可以得到具有本发明光干涉作用的纤维。
以下,参照引用的附图就具有本发明光干涉作用纤维的纺丝方法进行详细说明。
本发明的具有光干涉作用的纤维,如附图1和2所示,其断面呈扁平状,而且折射率不同的聚合物层的交替叠层体部分与扁平断面的长轴方向平行地交替叠层而成,这样能够广泛构成对光干涉作用有效的面积。因此,对于光干涉功能来说,交替叠层的平行性是重要的,确保与此扁平断面交替叠层平行性的手段是上述的纺丝方法。
在上述纺丝方法中,有两个要素是尤其不可缺少的。其中一个要素是使高折射率聚合物(A成分)的溶解度参数值(SP1)和低折射率聚合物(B成分)的溶解度参数值(SP2)之比(SP比)保持在0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的条件下纺丝。
使用后述的纺丝用喷丝板组件最终自矩形喷丝板组件喷出两种聚合物的交替叠层物流时,聚合物物流通常因与气氛空气的表面张力作用而趋于球形,而且作用在界面方向上的收缩力使两种聚合物叠层的接触面积减至最小,由于形成多层时收缩力加大而使叠层面弯曲成球形。此外,聚合物物流从喷丝板组件出口释出时因巴勒斯效应而膨胀。对于喷丝头后聚合物物流的这种行为而言,使两种聚合物的SP比(SP1/SP2)保持在0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的条件下纺丝可以在抑制因表面张力使叠层体变成球形的行为下纺丝。而且当SP比保持在0.8≤SP1/SP2≤1.1条件下时,能够进行更好的纺丝。
另一要素是在将高折射率聚合物(A成分)熔点(MP1)和低折射率聚合物(B成分)熔点(MP2)间熔点差的绝对值(MP差)保持在0℃≤|MP1-MP2|≤70℃条件下纺丝。如上所述,聚合物物流从喷丝头喷出后,其扁平断面趋于球形,同时平行的交替叠层体整体也有弯曲的倾向。如果喷丝后两种聚合物物流能够尽可能快速被冷却固化,则能够抑制上述不利现象出现。也就是说,若两种聚合物的冷却速度接近,由于随之能够减小喷丝头之间的温度差,使交替叠层体整体快速固化,所以能够抑制交替叠层体弯曲成球形的行为。当上述MP差处于0℃≤|MP1-MP2|≤40℃范围内时,这种抑制效果更好。当然,当两种聚合物熔点一致时,即MP差=0时最好。
此外,在如非晶型聚合物之类熔点不清楚的情况下,可以使用玻璃化转变温度(Tg)代替熔点。若以高Tg侧聚合物(A成分)的Tg为Tg1,以低Tg侧聚合物(B成分)的Tg为Tg2,则最好使之满足0℃≤|Tg1~Tg2|≤40℃的条件。
如上所述,通过将SP比和MP差保持在上述范围内的条件下纺丝,能够在保持扁平断面形状并保持交替叠层体部分中的各层的平行性的情况下纺丝。
而且对于使交替叠层体部分的各层保持与扁平断面形状平行性来说,一种有用的辅助手段是,用形成叠层用聚合物中任何一种聚合物,在扁平断面的交替叠层体外四周部分形成保护层部分的情况下进行纺丝。
从喷丝头喷出的交替叠层聚合物物流,在喷丝板组件内壁上受摩擦力作用,此时由于处于内壁附近和聚合物中央部分的层流速度不同,所以在交替叠层的中央部分聚合物流动多,而外周部分流动少,结果交替叠层的厚度就会出现不均一。如上所述,利用在扁平断面外部四周形成保护层的条件下纺丝,可以抑制这种问题。此外,此时若用高熔点侧聚合物(A成分)形成保护层,并快速使纤维冷却固化,则更利于维持交替叠层体的各层之间的平行性和扁平断面形状。
这种保护层的厚度,优选处于2微米以上。若厚度比2微米薄,上述效果减小,因而不好。这种保护层厚度优选大于3微米。另一方面,当厚度超过10微米时,因不能忽视保护层的光吸收和漫反射,所以也不好。保护层厚度应当处于10微米以下,优选处于7微米以下。
以下在具有本发明光干涉作用的纤维之纺丝方法中,就形成扁平断面交替叠层体的手段进行说明。
附图7是喷丝头的纵剖面图。喷丝头包括各呈圆板形的上分配板9、下分配板10、上喷丝板组件6、中喷丝板组件7和下喷丝板组件8,这些零件用螺栓12连接成一体。附图8(a)是从上部俯视附图7上喷丝板组件6时看到的水平断面图,喷嘴板1,1’成对设置成放射状;附图8(b)是喷嘴板1,1’对的放大图。附图9(a)表示叠层聚合物物流从喷嘴板1,1’对中喷出时的剖面图,而附图9(b)表示该聚合物物流最终从喷出口11喷出时的断面图。此外,附图10表示在交替叠层体外四周部分形成保护层用喷丝头部分的剖面正视图。
这些附图中,喷嘴板1,1’用于交替叠层两种熔融聚合物,相应于叠层的数目,与纸面成正交的方向设置有分别与供给通路19,19’连通的开口群2,2’;此时,开口群2和2’,如附图4(b)所示,相对设置得相对的开口互相交替地错开(偏移地)。向上述喷嘴板1,1’中,一个喷嘴板供给熔融聚合物A,另一个供给熔融聚合物B。为此,按照上述喷嘴板1,1’对的数目,分别设置数目相等并将上分配板9和下分配板10贯通的通路3,3’。在喷嘴板1,1’中,熔融聚合物A和B汇合成叠层状,此时为使各聚合物层的厚度减薄,所以在中喷丝板组件7处与上述喷嘴板1,1’对应设置有通路变窄的“漏斗状部分4”。而且。在下喷丝板组件8处设置有与各漏斗状部分4对应的喷出口11。
在这样的喷丝头中,聚合物A经过贯通上分配板9和下分配板10设置的通路3分配到各喷嘴板1处,而聚合物B同样经过通路3’分配到喷嘴板1’处。然后,从喷嘴板1,1’喷出的聚合物A和B交替叠层,进而在进入漏斗状部分4的过程中各层厚度变薄,从喷丝口11喷出。此时,将喷出口制成矩形(尺寸例如为0.13毫米×2.5毫米),向扁平断面长轴方向扩展喷出形成扁平断面交替叠层体部分。
这种情况下,从开口群2,2’喷出的A,B各熔融聚合物物流的断面,虽然变成附图9(a)所示的结构,但是其后利用经过漏斗状部分4并由喷出孔11纺出丝的断面,因附图9(a)的熔融聚合物物流宽度在箭头方向变窄的结果,变成附图9(b)所示的结构。
而且当其断面中于交替叠层体外部设置附图2所示保护层的情况下,如附图10所示,借助于喷嘴板8’,可以使形成保护层部分的聚合物从另一通路,即13,14,15和16通路流出。
此外,如附图2所示,当在交替叠层体外四周设置保护层部分的情况下,可以将喷嘴板1,1’中之一的板的开口部分的两端扩大。
在这样的喷丝头中,聚合物A经过贯通上分配板9和下分配板10设置的通路3分配到各喷嘴板1处,而聚合物B同样经过通路3’分配到喷嘴板1’处。然后,从喷嘴板1,1’喷出的聚合物A和B交替叠层,进而在进入漏斗状部分4中的过程中各层厚度变薄,从喷丝口11喷出。此时,将喷出口制成矩形(尺寸例如为0.13毫米×2.5毫米),向扁平断面的长轴方向扩展喷出,形成扁平断面交替叠层体部分。
而且在该断面的交替叠层体外四周设置保护层的情况下,也可以利用将喷嘴板1,1’中一个侧板的开口群2或2’的开口列两端堵塞,形成A成分、B成分或其它聚合物成分的保护层;此外,在外部四周的情况下,还可以利用下喷丝板组件8使形成保护层的聚合物从其它通路流入合并。
从喷丝口11喷出的交替叠层的聚合物物流,经冷却固化后由卷取辊缠绕在卷筒上。卷取速度与通常的合成纤维纺丝相同,可以以1000~8000米/分钟速度卷取,但是低纺丝速度对于在喷丝口尚处于熔融状态下的交替叠层体来说并不是没有道理的,它能够确保得到均匀的平行叠层体。通常以1000~1500米/分钟速度纺丝卷取,接着优选用牵伸辊牵伸后缠绕,或者优选先将经纺丝卷取的未牵伸丝缠绕后,在其它工序中以200~1000米/分钟的牵伸速度牵伸。
以下就本发明纤维的纺丝方法中使用的具有不同折射率的聚合物组合情况进行说明。
聚合物的折射率一般处于1.30~1.82范围内,而通用聚合物的折射率处于1.35~1.75范围内。其中,当以n1表示高折射率聚合物(A成分)的折射率,且以n2表示低折射率聚合物的折射率时,组合使用两种聚合物的折射率之比n1/n2处于1.1~1.4范围内的。
A成分和B成分交替叠层体各层的厚度,应当按照光干涉理论设计。当用λ(μm)表示欲由光干涉作用显色的单色光波长,用n1和d1(μm)分别表示聚合物A成分的折射率和叠层体中一层的厚度,以及用n2和d2(μm)分别表示聚合物B成分的折射率和叠层体中一层的厚度时,可以将厚度d1和d2设定在能够满足以下关系式的范围内:
λ=2(n1d1+n2d2)=2n1[d1+d2(n2/n1)]而且当二者的光学厚度(折射率×厚度,即n1d1、n2d2)相等时,即λ/4=n1d1=n2d2时,能够使光干涉显色最大。
扁平断面的扁平率大时,因为能够增大光干涉的有效面积而是优选的断面形状。如上所述,优选扁平纤维的扁平率4以上,更优选7以上。而且扁平率优选15以下,特别优选10以下。
此外,关于叠层层的数目,即由A成分和B成分形成的层数,如上所述,优选五层以上的交替叠层。低于五层时,不仅光干涉作用小,而且观察光干涉色根据角度也有很大变化而只能得到价廉的质感,所以不好。而且优选十层以上的交替叠层。另一方面,总数应当处于120层以下。超过120层的情况下,不仅不能使光反射量增大,而且喷丝头结构也更加复杂,使纺丝难度加大,同时也容易使层流紊乱,因而不好。更优选70层以下,特别优选50层以下。
具有本发明光干涉功能的纤维,当以单丝(mono-fiament或single-filament)观察该纤维的情况下,如上所述,是将折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着与扁平断面的长轴方向平行的交替叠层而成的光干涉纤维,其特征在于形成不同聚合物层的两种聚合物的组合。
具有本发明光干涉功能的纤维,作为单丝本身也具有光干涉功能,而且无论以复丝还是精纺纱形式,都具有光干涉功能。此外,即使在短纤维(short-cut fiber或chopped fiber)形式下也具有光干涉功能。因此,本发明纤维只要能发现其光干涉功能,对其形式并无限制。
据发现,具有本发明光干涉功能的纤维,基于具有其特征的显色功能和扁平断面形状,当以具有某种特定结构和形态的复丝纱、复丝、纤维结构体和无纺布利用时,能够提供可以有效发现该光干涉作用的纤维制品或其中间产品。以下就各种本发明纤维实施方案的利用加以说明。
首先,本发明可以提供具有光干涉功能的复丝,其特征在于所说的复丝是:(1)将折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着与扁平断面的长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,而且是(a)以高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比,处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性长丝为结构单元的复丝,(2)构成复丝的长丝的扁平率处于4.0~15.0范围内,以及(3)复丝的伸长率处于10~50%范围内。
对于这种复丝纱来说,使构成它的单丝的扁平率和所说的纱的伸长率处于上述范围内是十分重要的,在此情况下可以有效地发现纱状态下的光干涉作用。
具有光干涉功能的纤维中纤维扁平率的优选值,对于单丝和复丝而言一般而言不一定一致。之所以如此是因为:对于单丝来说主要从光干涉功能方面来看是重要的;而对于复丝来说,构成复丝的长丝之间沿扁平长轴面的取向性来看也是重要的缘故。也就是说,光干涉性单丝的扁平断面形状,具有沿其长轴方向平行地交替叠层聚合物层结构。因此具有以下光干涉特性:(1)沿其长轴方向边和单丝长度方向边形成的单丝表面的垂直方向观察时,可以观察到光干涉显色作用最强,(2)相对于该角度倾斜方向观察时,所说的可视效果急剧减弱,而且(3)沿扁平断面短轴方向边和单丝长度方向边形成的单丝表面方向观察时,完全观察不到光干涉现象。
尽管如此,在将扁平断面形状形成的光干涉性单丝聚集成复丝并将这种复丝制成布时,若扁平率小于4,则因作用在长丝上的张力和摩擦力在复丝断面内将集合形成最密集充填的形状。因此,沿该扁平断面长轴方向边和长丝长度方向边形成的长丝表面方向观察时,结构长丝之间表面的取向度差,朝向不同方向。这样一来,对于复丝的光干涉性来说,除了构成长丝之固有光干涉性之外,对于构成纱的长丝来说,其扁平长轴面的取向度也起很大作用。
但是,使这种扁平率4.0以上,优选4.5以上,特别是7以上时,对于构成复丝的各单丝而言,开始附加控制本身方向性的功能,各结构单丝的扁平长轴面聚集得互相平行形成复丝纱。也就是说,这种复丝纱在单丝成形过程中被卷取辊和牵伸辊加压粘接张紧时,或者被缠绕在筒管上形成筒子纱时,或者在织布等工序中于导纱器上进行加压粘接时等等,由于每次都以各单丝的扁平长轴面作为加压粘接面平行聚集,所以构成复丝的单丝扁平长轴面间平行度增高,以致于甚至使织物也能呈现出优良的光干涉功能。
另一方面就扁平率的上限来说,当数值超过15.0时因扁平形状过薄而难于保持扁平断面,一部分断面内还可能出现皱折弯曲的问题。由此观点来看,容易处理的扁平率最高为15,特别优选10.0以下。
因此,与过去的光干涉性长丝相比,优选使结构长丝的扁平率增大到4.0~15.0,而且其交替叠层的数目也大于过去长丝的的叠层数。也就是说,优选使叠层数目至少为15层以上,更优选20层以上,特别优选25层以上。
这与扁平率大长丝的成形困难性有关。即,使处于熔融状态下的两种聚合物以1/10μm数量级厚度在喷丝头内叠层,最终以1/10~1/100μm数量级的叠层单元从喷丝头喷出成形时,具有一定困难;而且即使将扁平率稍加增大,克服喷丝出口内聚合物物流的表面张力作用和巴勒斯效应,以保持扁平断面内的交替叠层精度也是极为困难的。
按照光干涉理论,当层厚度全部等于基准厚度时,交替叠层的数目若高达10层,得到的光干涉量就会处于饱和状态下,层数增加到10层以上时会使长丝的成形工序变得复杂和困难。然而,若使扁平率为4.0以上,则各叠层单元的厚度容易产生波动,且叠层数目未达到15层以上时还会出现光干涉量不充分的情况。此外,若扁平率增大到4.5和5.0,则以叠层数多为好,优选20层以上,更优选25层以上。
这种叠层数多的情况下,能够补偿上述厚度波动,因而能提高光干涉性。从其制造技术上的难度,尤其是喷丝头的复杂性和便于控制熔融聚合物物流的观点来看,容易处理的层数是50层以下。若超过该层数,则由于叠层层厚度的波动量加大,难于获得仅仅增加叠层数产生的效果,所以实际上的层数上限是120层。
如上所述,就复丝中也能发现优良的光干涉性做了一些研究,而且就将纤维的双折射率附加在聚合物固有的折射率上,来扩大形成交替叠层的聚合物间的折射率差,以提高光干涉性方面也进行了大量研究。也就是说,虽然长丝的光干涉性随着上述聚合物层间折射率差的增大而提高,但是就使用的已确定折射率的聚合物而言,本身是有限度的。作为超过其限度而提高折射率差的手段,是利用因纤维分子取向而产生的双折射率。通过将折射率高而且利用牵伸能够增加双折射率的聚合物,与折射率低而且因牵伸不能使双折射率怎么增加的聚合物加以组合,能够使聚合物间的折射率差加大。作为增大该折射率的手段,是利用长丝的牵伸作用(伸长率越低,双折射率反而越高),为了满足双折射率增大和编织等后工序操作上的要求,必须使牵伸后复丝的伸长率处于10~50%范围内,优选使伸长率处于15~40%范围内。
构成本发明具有光干涉作用的两种聚合物,如上所述,是具有折射率(n)差的组合,其中优选溶解度参数(SP值)互相接近的组合,而且更优选具有化学亲和性的组合。
具有本发明光干涉功能的复丝,根据其使用状态呈现各种不同的颜色,因此可以用于广泛用途领域中。例如,以底纱为深色,特别是呈黑色的长丝,并以本发明的复丝作浮纱,表现多臂提花和提花花纹的织物,具有日本传统的雅致,适于制作和服、腰带、带扣、腰包、包袱布、草鞋、手袋、领带和缎帐等。
而且,以底纱为白色,用本发明的复丝织有提花花纹的较薄的布,具有透明感,而且以提花花纹精品呈现优美的珠宝光泽,适于制作婚礼服等新娘装、聚会礼服、舞台装、礼品包装纸、锻带、丝带、窗帘等。
此外,复丝能够产生独特光泽颜色,在过去一直使用光泽纱线和荧光灯纱线的运动装领域中还可以提供一种具有更好识别性的服装。例如,滑雪装、网球服、泳装、紧身连衣裤(レオタ-トleotard)等,而且还适用于帐蓬和遮阳伞、帆布背包、鞋子特别是运动鞋等运动用品。
同样,作为因光泽颜色和珠光色调而引人注目的用途来说,有标记、徽章、工艺花卉等工艺美术品,刺绣、墙纸、人造毛发、汽车苫布(カ-シ-ト)和连裤袜等。
而且由复丝制成的织物,经热轧花辊和赋形熨斗热处理时,仅在该模具凸纹部分产生收缩,显示光干涉作用的交替叠层的层重叠变厚,可以发现与本底部分的颜色不同,所以能够赋予衣服以一点标记和图案。
此外,根据用途的不同,也可以将上述复丝剪切成例如0.01毫米至10厘米范围内的长度。也可以以经剪切的长丝的扁平面为表面,用透明树脂固定在物品表面上,例如当在汽车车门表面上固定成蝶形时,在阳光照射下可以看到闪烁蝶形蓝色金属光泽。而且将其剪切至0.1~0.01毫米混入化妆品中使用,在阳光照射下也能看到优美的光辉。
本发明还提供与上述不同的其它类型的复丝。这种其他类型的复丝,是具有异色光干涉效果的复丝,其特征在于是使折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着扁平断面的长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,是以(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性长丝为结构单元的复丝纱,所说的光干涉性长丝沿其长度方向和/或在长丝之间呈现异色显色性。
呈现这种异色显色性的复丝纱的特征,可以用附图3、4和5示意说明。附图3~5都是具有本发明扁平断面的纤维的侧视图。附图3~5所示的这些纤维的扁平断面结构,都具有前述附图1或附图2的形状。
附图3表示复丝是在长度方向上光干涉显色为不同颜色的纱线。构成纱线的长丝上T和t部分,显色为不同颜色;而T’和t’部分呈现的颜色,分别具有与T和t部分在相同或相近的波长。而且从纱线全体来看,P和p部分颜色不同,而P’和p’部分分别呈现出与P和p部分相同或相近波长的颜色。因此,对于这些纱线来说,多束形式下的P(P’)和p(p’)部分之间颜色不同,制成布的情况下,可以表现明显条状的异色效果。
附图4表示构成附图3所示纱线的长丝,其异色显色位置分别沿各自的长度方向移动的情况。因此,这种情况下全部显示出精细分散的异色效果。
附图5表示因为构成复丝的各长丝f1、f2和f3粗细不同而其干涉显色呈现异色的情况。这种情况下,纱线全体呈现流动变化的异色混合,沿长度方向也完全不均匀,依构成长丝的重叠变化情况而使颜色呈现微妙的变化。此外,对这种纱线捻纱时,可以表现出捻纱花色股线的混合外观。而且,通过对附图5中这种纱线附加附图3和附图4那种沿长度方向的变化,可以显示出更优美的颜色。
上述附图3~附图5中侧视图所示的具有异色光干涉功能的复丝,可以用以下方法得到:首先按照上述的本发明纤维的制造方法制造未牵伸的长丝,然后按照以下说明的方法赋予得到的未牵伸的长丝以异色光干涉功能。
首先说明附图3所示沿纱线长度方向呈现多束异色光干涉效果的纱线的制造方法。利用前面说明的未牵伸丝的纺丝方法纺丝,制造具有可以牵伸的伸长率的复丝。例如,在1200米/分钟速度下纺丝,得到伸长率为200%左右的复丝。在这种纱线的玻璃化转变温度以下温度和未达到自然牵伸率的温度下,将其牵伸,制成所谓的粗细不均的纱线。利用这种方法,可以得到沿多束长度方向异色显色的纱线。此时,利用粗细不均的牵伸方法(伸长率波动),不仅能在长度方向上重复两种颜色,而且还可以获得两种以上的多种显色。此外,作为附图3所示纱线的其它制造方法,可以使两对辊中,例如使供给辊的速度变化,从而使沿长度方向上的伸长率发射光变化。此外,一旦使经均一牵伸的纱线遭受不均一热收缩,也可以使收缩率产生局部变化。
接着,就构成附图4所示纱线的各长丝之长度方向具有异色效果,而且分散在复丝内的情况进行说明。
这种情况下,可以利用附图3所示纱线的制造方法,以及使各构成长丝的牵伸起始点在长丝间移动的方法制造。使牵伸点移动的方法有,将棒状导纱器置于供给辊之后,使各丝间相邻的长丝分布得互相不接触,或者将供给辊表面制成皱纹状,而且不设置固定牵伸点用的加压辊,使牵伸点沿长度方向和长丝间变动的方法。而且,构成附图5所示纱线的长丝间细度不同的纱线可以按照以下方法制造,即在前面说明的未牵伸长丝纺丝时,使各构成长丝之间的喷出口的相当的聚合物喷出量发生变化。此外,附之以附图3或附图4的使这种纱线沿长度方向牵伸得不均匀的牵伸处理,也可以得到显色更复杂的纱线。
如上所述,利用对光干涉性复丝,在该复丝长度方向和/或长丝之间赋予异色显色性和多色显色性的方法,可以得到呈现更加优美光干涉显色的光干涉作用的复丝。
本发明还提供一种与上述不同类型的其它复丝。所说的这种其它类型的复丝,是指光干涉功能得到改善的复丝,其特征在于它是使折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着扁平断面的长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,是以(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的扁平状光干涉性长丝为结构单元的复丝,对所说的光干涉性长丝沿其长度方向进行轴向加捻。
由沿这样的长度方向加以加捻的长丝构成的复丝,具有这样一种特性,即能够与观察角度无关地观察光干涉作用,也就是说具有角度追随性。
所谓轴向加捻是指,利用捻纱产生某一方向(S方向或Z方向)加捻,利用假捻加工产生的交替加捻,即交替存在S方向加捻和Z方向加捻的状态,利用空气填塞箱法同样交替加捻,以及利用机械填塞箱法进行加捻等。此外,所说的轴向加捻也可以用包芯方式达到。也就是说,在芯纱四周通过在光干涉性单丝或复丝状态下卷取,可以赋予所说的长丝以轴向加捻。而且,利用交织加工或塔斯纶(Taslan)喷射卷曲变形加工也能产生轴向加捻。在这些加工中,因为长丝处于流体湍流之中,所以可以沿长丝的长度方向产生随机轴向加捻。
就这种轴向加捻的意义而言,光干涉性长丝无论是在单丝或多束状态下,只要没有轴向加捻,即处于平面状态下时,仅在某个限定角度(相对于入射光的角度)能够看到显色现象,一旦偏离该角度就只能观察到透明至白色。
然而,对本发明上述的复丝而言,借助于加捻使扁平状的长丝从平面状转变成曲面状。因此,即使观察角度变化(眼睛位置偏离),曲面状与所说的“偏离”相呼应,应当连续提供通常能够察觉到干涉的平面。
由沿长度方向赋予轴向加捻的上述长丝构成的复丝,根据其使用状态因为通常能够察觉到光干涉作用,所以能够在广泛用途领域中使用。其用途具体实例,与就其特征是上述复丝的伸长率处于10~50%范围内复丝纱的用途说明的领域几乎相同,所以这里省略。
上述复丝,根据其使用状态呈现各种不同的颜色,因此可以用于广泛用途领域中。例如,以深色,特别是呈黑色的长丝为底纱,并以本发明的复丝作浮丝,表现多臂提花和提花花纹的织物,具有日本自古以来的风雅格调,适于制作和服、腰带、带扣、腰包、包袱布、草鞋、手袋、领带和缎帐等。
而且,以底纱为白色,用本发明的复丝织有提花花纹的较薄的布,具有透明感,而且以提花花纹精品呈现优美的珠宝光泽,适于制作婚礼服等新娘装、聚会礼服、舞台装、礼品包装纸、锻带、丝带、窗帘等。
此外,复丝能够产生的独特光泽颜色,在过去一直使用光泽纱线和荧光灯纱线的运动装领域中还可以提供一种具有更好识别性的服装。例如,滑雪装、网球服、泳装、紧身连衣裤等,而且还适用于帐蓬和遮阳伞、帆布背包、鞋子特别是运动鞋等运动用品。
同样,作为因光泽颜色和珠光调色而引人注目的用途来说,有标记、徽章、工艺花卉等工艺美术品,刺绣、墙纸、人造毛发、汽车苫布和连裤袜等。
而且由本发明复丝纱制成的织物,经热轧花辊和赋形熨斗热处理时,仅在该模具凸纹部分产生收缩,显示光干涉作用的交替叠层的层重叠变厚,可以发现与本底部分的颜色不同,所以能够赋予衣服以一点标记和图案。
此外,根据用途的不同,也可以将上述复丝剪切成例如0.01毫米至10厘米范围内的长度。也可以以经剪切的长丝的扁平面为表面,用透明树脂固定在物品表面上,例如当在汽车车门表面上固定成蝶形时,在阳光照射下可以看到闪烁蝶形蓝色金属光泽。而且将其剪切至0.1~0.01毫米混入化妆品中使用,在阳光照射下也能看到优美的光辉。
本发明还可以提供使用具有光干涉功能纤维的新织物。即可以提供具有光干涉功能的浮纹织物,其特征在于是折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着扁平断面的长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,并将以(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性单丝为结构单元制成复丝,作为浮经和/或浮纬成分,而且包含由两条以上所说浮纱的形成的浮纹组织。
这种浮纹组织织物,因为在组织的全体或局部形成了以具有本发明光干涉功能的复丝作为浮纱成分,所以具有呈现某种特征显色效果的光干涉功能。其中所说的浮纹组织纺织品,可以举出锻纹织物、提花织物、多臂提花织物、斜纹织物和阴阳格子织物等。在斜纹织物的情况下,浮纹织物可以从2/2、3/2和2/3中选择。
以这种方式使织物表面存在很多光干涉性复丝时,织物的一完整的花型循环(one repeat)或浮纹图案部分中,光干涉性复丝的浮纱比例(面积比)应当处于60~95%,优选处于70~90%范围内。浮纱比例高于60%时,光干涉作用显色显著。而当浮纱比例超过95%上时,因为构成的纤维之间的交叉极少而使织物中的纤维容易移动,而且不能保证织物的强度和形态而不优选。当浮纱比例为90%以下时,不仅能够保证织物中纤维之间的交叉,而且在织物表面存在大量光干涉性纤维而特别优选。
接着说明浮纹组织的浮纱数目。所谓浮纱数目是指,用经纱的条件下,观察经纱跨过多少纬纱与纬纱交叉时的“跨越的根数”。例如,就经纱的浮纱数而言,在1/1平纹织物中浮纱数是1,而2/2斜纹织物为2,3/2斜纹织物为3、4/1锻纹织物为4。而且就纬纱数而言,2/3斜纹织物为3,1/4锻纹织物是4。
以下,以这些织物组织为中心,使用光干涉性纤维作为经纱或纬纱制成织物时,就其光干涉效果(即具有强的光泽和深颜色的鲜明显色)进行说明。当织物组织中的浮纱数低于2时,虽然能够辨认出与对侧纤维显示不同颜色的显色效果,但是只能达到平纹布(钱布雷布,chambray fabric)的程度。另外,当浮纱比例超过60%而且浮纱根数大于2时,可以获得光干涉效果。因此当浮纱根数超过4时,光干涉效果更高。浮纱根数的上限是15。如果超过15,则因为构成织物的纤维之间交叉极少,所以织物中的纤维容易产生“移动”,不能保证织物的强度和形态。尤其当浮纱根数低于10时,能够充分发挥织物强度和形状稳定性均高的光干涉效果。
可以在不加捻或加捻的状态下,使用上述光干涉性复丝进行织造。不加捻使用的情况下,用浆料将复丝集束,而在加捻的情况下一般在1000捻/米以下,特别在500捻/米以下捻纱。未加捻使用的情况下,理论上讲具有最佳显色效果,而在捻纱的场合下,因为沿长丝的轴向加捻后与未加捻时显色不同,所以根据要达到的目的,可以二者适当并用,或者混合使用加捻数不同的纱线。
对于其它方式而言,作为除去上述浮纹织物中散射光的对策,除了浮纱成分之外,优选使用着色成深色的纤维。这样可以充分支持以扁平率4以上的单丝作为复丝结构单元产生的显色效果。
就这一点而言,光干涉性长丝因入射光和反射光的干涉作用而显色。然而,人类的眼睛是基于干涉光与从其它部分反射进入眼睛的散射光之间的差而识别颜色强度的。因此,来自四周的散射光强时,例如即使干涉光很充分也不能识别颜色。作为防止散射光的方法,优选具有吸收散射光功能的纤维作为经纱或纬纱,而所说的经纱或纬纱与具有周围光反射作用,特别是光干涉作用的长丝处于最近位置,并和光干涉长丝相交织。为了吸收散射光,优选使用染成深色的纤维和/或纺前染色的纤维。尤其是黑色,因为它能够吸收全部光线,除去散射光的效果最大所以优选。此外,更优选使用与光干涉性长丝显色具有互为互补色关系的深色纤维作为经纱或纬纱,使之成为光干涉性长丝的相交织纱线(相手丝)。被染色成与干涉光具有互补色关系色调的纤维,吸收互补色光的同时,还反射干涉光波长附近的光线。也就是说,在具有这种组织的织物中,因为能够利用干涉光以及与散射光部分中与干涉光具有相近波长的光先作为反射光,所以反射光强度进一步增强,有能够加大与其他部分产生的散射光之间差别的优点。
可以根据所需织物的质量风格和性能适当确定单丝的纤度(旦尼尔)和复丝的纤度(旦尼尔)。一般而言,可以选择的范围,前者为2~30旦尼尔,后者是50~300旦尼尔。
本身具有优良光干涉性的单丝,在复丝状态下为何会损害光干涉效果呢,为了认识该课题和查明其原因,本发明从此问题着手而且查明,其原因在于光干涉性长丝显色的方位性和复丝的长丝集合体结构。也就是说,光干涉性单丝是由扁平断面形成的,而且沿其长轴方向交替叠层聚合物的结构,因此具有以下光干涉特性:沿其长轴方向边和单丝长度方向边形成的长丝表面的垂直方向观察时,可以观察到光干涉显色作用最强;相对于该角度倾斜方向观察时,所说的可视效果急剧减弱。而且沿扁平断面短轴方向边和长丝长度方向边形成的长丝表面方向观察时,完全观察不到光干涉现象。
本发明还可以提供使用具有上述本发明光干涉作用的纤维的新颖的刺绣织物。也就是说本发明提供的具有光干涉作用的刺绣织物,其特征在于是一种在底布上经折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴平行地交替叠层形成的扁平状光干涉纤维,即使用以(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比,处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性长丝为结构单元的复丝作为刺绣纱线刺绣的刺绣织物,在与底布成正交的方向上,构成刺绣纱线的长丝的重叠根数为2~80。
以本发明光干涉作用的纤维,特别是以复丝作为刺绣纱线配置的织物,将呈现出因光干涉作用产生的独特的、在审美方面具有雅致风格和鲜艳的色彩。
在这样刺绣的织物中,虽然是在底布上配置有以单根上述光干涉性长丝,或以其为结构单元的刺绣纱线的物品,但是该场合下,重要的一点是刺绣部分上所说的长丝的重叠根数应当维持在2~80,优选维持在2~50。
关于这一点,将参照附图6加以详细说明。附图6是配置有以光干涉性长丝为刺绣纱线的刺绣织物的断面示意图,其中,S是底布,E是刺绣部分,M是作为刺绣纱线配置的光干涉性长丝(单丝)。其中,关于上述光干涉性长丝的根数,如附图所示,是指沿着任一垂线L1、L2、L3和L4存在的根数。即,沿垂线L1的上述长丝的重叠根数(n)为4,同样在L2上n=5,在L3上n=6,而且在L4上n=3。当此重叠根数超过80时,几乎不能辨认出刺绣部分产生的干涉色,仅仅能显示白色光泽,配置光干涉性长丝作为刺绣纱线的作用完全丧失。与此相比,特别是当n=5~50时,该长丝具有的干涉效果能够特别充分地发挥。此时,为了使干涉作用产生变化,也可以与这些长丝同时使用其它着色的长丝。而且对于现有的刺绣织物来说,虽然刺绣纱线贯通到底布里面(附图中的底部S下方),为了简化起见,在附图6中加以省略。
本发明中使用2~80根复丝作为光干涉性长丝刺绣纱线使用,为了最大限度发挥所说的光干涉效果,优选使用扁平率为4~15的长丝。
其中所说的扁平率,是指扁平断面的长轴长度W与短轴长度T之比W/T表示的数值。关于所说的扁平率,按照过去曾提出的,认为要使单丝具有光干涉性只要达到3.5就足够了。但是,将这种单丝多根合起来作为复丝使用时,因为长丝的扁平长轴面随机集合排列,所以作为复丝全体不能有效发挥光干涉作用。
然而,当此扁平率取大于4,优选取4.5以上数值时,对于构成复丝的各长丝而言,因附加了自身方向性控制功能而使集合形成的复丝中各构成长丝的扁平长轴面平行。也就是说,这种复丝在单丝成形过程中被卷取辊和牵伸辊加压粘接张紧时,或者被缠绕在筒管上形成筒子纱时,或者在织布等工序中于导纱器上被加压粘接时等等,由于每次都以各单丝的扁平长轴面为加压粘接面平行聚集,所以构成复丝的单丝扁平长轴面间平行度增高,利用这种使单丝轴向压紧的方法,因而使织物也具有优良的光干涉性。
此外,在上述刺绣织物上配置的复丝,其伸长率优选处于10~60%范围内,更优选处于20~40%范围内。这种选择的目的在于:纺出且经冷却固化后的复丝,经过牵伸后,其双折射率(Δn)更高,以聚合物之间的折射率差作为“聚合物的折射率+纤维的双折射率”的差值,结果使折射率差全体扩大,因而能够提高光干涉性。
将具有上述光干涉性的长丝聚集成复丝的情况下,可以在加捻或不加捻的状态下使用。不加捻使用的情况下,用浆料将复丝聚集在一起,而且在加捻情况下一般捻纱1000捻/米以下,特别在500捻/米以下。未加捻使用的情况下,理论上讲显色效果最佳,而在捻纱的场合下,因为沿长丝轴向加捻后与未加捻时显色不同,所以根据预期目的,可以二者适当并用,或者混合使用加捻数不同的纱线。
对于其它形式的刺绣织物来说,作为消除刺绣织物中散射光的对策,优选使用染色L值处于40以下,更优选25以下深色的纤维或纺前染色的纤维制成底布。这样可以充分支持以扁平率达到4以上的单丝作为复丝的结构单元而产生的显色效果。
L值可以用色差计直接读取,本发明中使用日本电色工业株式会社制的ND-101DC型色差计测定L值。
光干涉性长丝因入射光和反射光之间的干涉作用而显色。然而,人类的眼睛基于干涉光与从其它部分反射进入眼睛的散射光之间的差而识别颜色强度。因此,在周围的散射光强的情况下,例如干涉光即使很充分也不能识别颜色。作为防止散射光的方法,优选具有吸收散射光功能的纤维作为底布的纬纱或经纱,而所说的纬纱或经纱与具有周围光反射作用,特别是光干涉作用的长丝处于最近位置,并和光干涉长丝相交织。为了吸收散射光,优选使用染成深色的纤维和/或纺前染色的纤维。尤其是黑色,因为它能够吸收全部光线,除去散射光的效果最大所以优选。此外,更优选使用与光干涉性长丝的显色具有补色关系色调的深色纤维作为经纱或纬纱,使之成为光干涉性长丝的相交织纱线。被染色成与干涉光具有互补色关系色调的纤维,在吸收互补色光的同时,还能反射干涉光波长附近的光线。也就是说,在具有这种组织的织物中,因为能够利用干涉光,以及散射光部分中与干涉光具有相近波长的光线先作为反射光线,所以反射光线强度进一步增强,具有能够加大与其他部分散射光之间差别的优点。
上述本发明的刺绣织物,由于使用光干涉性长丝作为刺绣纱线,所以能够提供与经染色的刺绣纱线具有完全不同风格的刺绣制品。
本发明提供一种利用具有上述本发明光干涉功能纤维的,具有新颖而独特光学功能的复合纱线。也就是说本发明提供一种复合纱线,其特征在于在高收缩性纱线和低收缩性纱线组成的复合纱线中,所说的低收缩性纱线是折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,主要是由(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性长丝构成的。
在这种复合纱线中,是将以上述光干涉性长丝为结构单元的复丝,与比此纱线在沸水中收缩率高的复丝复合而成的。光干涉性单丝的显色性与长丝的排列具有很大关系,在纱线表面上排列的光干涉性长丝越多,可以得到的显色性越高。为此,本发明的复合纱线中,将光干涉性复丝配置为赋予膨松感和柔软感的收缩性不同的混纺纱中的低收缩性成分。
此外,光干涉性长丝因入射光和长丝内部反射光的干涉作用而显色。然而,人类的眼睛是基于干涉光与被其它部分反射进入眼睛的散射光之间的差而识别颜色强度的。因此,来自四周的散射光强时,例如即使来自长丝内部的干涉光很充分也不能识别颜色。作为防止散射光的方法,优选使用具有吸收散射光功能的复丝,作为特别是处于与光干涉作用纤维最近位置的高收缩性复丝。为了吸收散射光,应当使用L值在40以下,优选30以下,更优选20以下的染色纤维或纺前染色的纤维。尤其是黑色复丝,因为它能够吸收全部波长的光线,除去散射光的效果大,因而优选。此时更优选使用与光干涉性长丝的显色具有互补色关系色调的复丝作为高收缩率成分。这是因为复合纱中,可以利用干涉光和散射光中与干涉光具有同一相近波长的光线作为反射光,所以反射光强度进一步增大,能够以干涉光引起的显色加大的形式取出的优点。
本发明复合纱的形式,可以举出:混合纤维纱、线绳和包芯纱等。当然,在包芯纱的情况下,不用说是一种在高收缩性复丝的四周缠绕有光干涉性复丝的纱线。
一旦在纱线或织物状态下对这种复合纱进行热收缩处理,高收缩率复丝因收缩而处于复合纱内部(芯部),另一方面,光干涉复丝处于复合纱的表面(皮层),因而能够加大光干涉效果。
因此,对于低收缩性光干涉性复丝与高收缩性复丝的复合纱而言,为了使光干涉性长丝群热收缩处理而外浮,优选使其在沸水中的收缩率BWS满足下式关系。
BWS(A)20%            (1)
BWS(B)-BWS(A)≥5%    (2)
BWS(B)≤30%          (3)其中,低收缩率光干涉性复丝的收缩率BWS(A),优选处于式(1)表示的20%以下。超过20%时,其收缩率与和其复合的复丝的收缩率之间差不够大。而且特别优选BWS(A)处于10%以下。另一方面,高收缩性复丝的收缩率BWS(B),优选30%以下。当超过30%时,因为收缩处理时尺寸变化过大,难于得到所需的制品。BWS(B)值更优选处于25%以下。
此外,优选[BWS(A)-BWS(B)]的值为5%以上。低于5%时不能使光干涉性复丝(A)浮出在织物、线绳的表面上。而且,优选沸水收缩率差处于7%以上,更优选处于9%以上。
为了使本发明复合纱中的光干涉性复丝全体最大限度发挥光干涉效果,优选使用扁平率为4~15的,更优选4.5~10的单丝。
此外,本发明的复合纱中使用的光干涉性复丝,其伸长率应当处于10~60%范围内,优选处于20~40%范围内。其目的在于使纺出的复丝,冷却固化后牵伸,可以进一步提高双折射率(Δn),而且以聚合物之间的折射率差作为“聚合物的折射率+纤维的双折射率”的差值,结果能够扩大全体折射率的值差,利用这种方法能够提高光干涉性。
本发明的复合纱,采用光干涉性复丝和比所说的复丝具有更高沸水收缩率的纱线共存的复合结构,具有以下优点。
a、在织物状态下通过对复合纱进行热收缩处理,使高收缩性纱线也编入复合纱之中(即位置处于芯部),而且光干涉性复丝上浮到复合纱表面上,形成覆盖复合纱表面进而覆盖织物表面的结构。
b、此时,由于两种纱线之间产生节点间长度差,使复合纱全体呈现出膨松感和柔软感,可以得到所需的风格。与此同时,复合纱表面由于覆盖光干涉性复丝,所以能够得到光干涉性更强、颜色更鲜明的显色效果。
c、这些效果,在过去方法得到的织物,即用光干涉性单丝和其它纤维交织的织物中,因为两种纤维表面必然处于相邻的状态下,所以不存在那种在织物表面全面分布有光干涉性复丝。因此,与本发明的复合纱相比,织物表面的光干涉性效果较低,同时也不能实现织物的膨松感和柔软感,就这些事实而言,本发明的意义是十分明确的。
此外,本发明可以提供一种利用具有光干涉功能纤维的异光泽性无纺布。也就是说,本发明可以提供一种异光泽性无纺布,其特征在于是使折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层形成的扁平状光干涉纤维,即使(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比,处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的扁平状光干涉性长丝,沿其长轴方向间隔轴向加捻状态下随机聚集。
在本发明的优选方案中,在由被着色成深色,特别是L值小于等于40,优选30以下,更优选20以下的染色或纺前染色纤维制成底布的一面或两面上,利用复合上述无纺布的方法,可以进一步增强深色性、鲜明性和光泽。
本发明无纺布使用的光干涉性长丝,其扁平率大时因为能够扩大有效光干涉的面积,所以是特别优选的纤维断面形态。扁平纤维的扁平率优选处于4以上和15以下。
使用这样的扁平断面光干涉性长丝制成无纺布的情况下,如果使长丝平行聚集,则不仅入射光达到下部的几率减小,而且显色强度也会因各长丝产生散射光的反射作用而降低,不能实际使用。本发明中重要的一点是使光干涉性长丝在沿其长轴方向间隔轴向加捻状态下随机聚集。
此外,利用在着色为深色的纤维制成底布的一面或两面聚集光干涉性纤维的方法,可以获得更强的显色效果。此外还令人惊奇的是,已经查明:通过制成这种结构,无论从哪个角度都能观察到无纺布的显色作用。虽然尚未查明光干涉性纤维重叠时反而观察不到显色现象的理由,但是据推测是由以下原因造成的。
光干涉性长丝虽然具有有两种聚合物层的叠层结构,但是本身是透明的,一部分入射光反射,符合干涉条件波长的光线强度增强,产生干涉色。然而,因为光干涉性长丝本来是透明的,一部分入射的光线通过长丝。而通过的光线,可以入射到处于其下部的光干涉性长丝中,其中一部分变成干涉光,而另一部分单纯成为反射光和透射光。这样一来,例如即使存在有光干涉性的长丝,也仅是存在于不规则位置上,成为反射各种波长的光的物体。然而,人类的眼睛是基于干涉光与从其它部分反射进入眼睛的散射光之间的差别来识别颜色强度的。因此,当四周的散射光强度高时,例如即使干涉光很充分也不能识别颜色。这是光吸收引起的显色和反射引起的显色之间存在的巨大差别。
另外,在无纺布之类纤维聚集体中,经过部分轴向加捻反而会使干涉效果即显色增强。然而,另一方面,虽然聚集体底部产生的散射光也能使干涉效果减弱,但是这个缺点却能够利用在具有吸收散射光效果的纤维底布上复合无纺布的方法加以解决。
为了吸收散射光,优选使用用染料染成深色的纤维,或者是用颜料制成深色,特别是L值在40以下的着色纤维作为基材。尤其是因为黑色能够吸收全部光线,除去散射光的效果最好而特别优选。
此外,优选在无纺布的中心部分或一面上使用着色为某种深色的纤维(基材),这种深色呈现出一种与光干涉性长丝的显色具有互补色关系的色调。着色成与干涉色具有互补色色调的纤维,吸收补色光线的同时,还能反射干涉光波长附近波长的光线。也就是说,因为能够利干涉光和散射光部分的与干涉光具有相同波长的光线作为反射光,所以能够加大与其他部分产生的散射光之间存在的差别,因而使显色强度增强。
利用公知的直接制造法或梳理机纤维网法容易进行无纺布制造。在前法中,从一组喷丝头喷出的聚合物物流,经冷却固化,在喷射器的扑集面内导向、冲突时,不断使各纤维产生轴向扭转,并使纤维群随机集聚。另一方面,在梳理机纤维网方式中,采用机械卷曲方式,例如事先利用填塞卷曲或空气填塞方法将各纤维卷曲,赋予轴向扭转,然后,形成具有一定长度的短纤维(stable fiber),接着可以用公知的梳理机纤维网方式制成无纺布。
重要的一点是使构成无纺布的光干涉性长丝沿其长轴方向间隔轴向扭转。没有轴向扭转平行集聚而成无纺布的情况下,无纺布只能观察到透明或白色,得不到光干涉显色。而且发现,在由光干涉性长丝制成的无纺布中,当将被着色的底布制成三明治结构时,具有更好的显色效果;通过采用这种结构无论在任何角度都能观察到显色现象。
本发明的异光泽性无纺布,可以提供显示出传统的无纺布中完全看不到的那种具有高雅格调显色的无纺布。因此,虽然是无纺布,但是却能提供一种一扫迄今为止无纺布形象的礼品包装纸、锻带、带、窗帘、标记、徽章、工艺花卉等工艺美术品,以及刺绣、墙纸和人造毛发等。
此外本发明可以提供一种利用上述具有本发明光干涉功能的新颖而改善了光干涉功能的纤维结构体。也就是说,本发明可以提供一种光干涉功能得到改善的纤维结构体,其特征在于在所说的纤维结构体中,含有由折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层形成的扁平状光干涉长丝,即含有(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的扁平状光干涉性长丝,并且至少在所说的光干涉性长丝表面上,形成一种与构成该光干涉性长丝的聚合物中折射率最高的聚合物相比,折射率低的聚合物薄膜。
本发明中,在含有以上述光干涉性长丝为结构单元的集合体中,例如含有复丝的纤维结构体中,可以使用含有低折射率聚合物的溶液,在所说的长丝表面上形成所说的聚合物薄膜。这种情况下重要的问题是,尽管由低折射率聚合物形成的薄膜使表面反射光减少,但是应当使作为复丝全体能够最大限度发挥其光干涉效果最为重要。因此,长丝的扁平率应当处于4~15范围内。
而且,本发明的光干涉性长丝,其伸长率优选处于10~60%,更优选处于20~40范围内。这样规定的理由是,纺出的一旦冷却固化的复丝牵伸,可以进一步提高双折射率(Δn),而且以聚合物之间的折射率差作为“聚合物的折射率+纤维的双折射率”的差值,结果能够扩大全体折射率的值差,利用这种方法能够提高光干涉性。
本发明所说的纤维结构体是指光干涉性长丝组成的丝束、复丝、纺织和编织物、无纺布和纸状物等。对于这些结构体而言,在有机溶剂或水分散液形式使用低折射率聚合物。作为适于使用的手段即涂覆方法,有浸轧法、喷涂法、给液辊法、刮刀涂布法和浴中吸附法等任意方法。
然而,在构成光干涉性长丝的两种聚合物中,折射率高聚合物的折射率一般为1.49~1.88。其中形成涂膜用低折射率的聚合物,优选折射率处于1.35~1.55范围内的。
其中所说的折射率小的聚合物实例,可以举出例如聚四氟乙烯、四氟乙烯-丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-四氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸十五氟辛酯、聚丙烯酸氟代乙酯、聚甲基丙烯酸三氟异丙基酯、聚甲基丙烯酸三氟异丙基酯、聚甲基丙烯酸三氟乙酯等含氟聚合物,聚二甲基硅烷、聚甲基氢化二亚乙基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷等含硅化合物,乙烯-醋酸乙烯共聚物,聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸乙酯等丙烯酸酯,以及聚氨酯类聚合物等。
对于本发明纤维结构体的其它形态而言,在纤维结构物中并用其他种类纤维时,所说的其他纤维优选使用被着成深色的纤维。利用这种方法,可以充分强调以扁平率4以上的光干涉性单丝为复丝的结构单元的显色效果。
就此而言,光干涉性长丝因入射光和反射光的干涉而显色。然而,人类的眼睛是基于干涉光与被其它部分反射进入眼睛的散射光之间的差而识别颜色强度的。因此,来自四周的散射光强时,例如即使干涉光很充分也不能识别颜色。作为防止散射光的方法,优选使用具有吸收散射光功能的纤维,作为特别是与光干涉长丝处于最近位置的其它纤维。为了吸收散射光,应当优选使用被染色成L值40以下深色的染色纤维和/或纺前染色的纤维。尤其优选黑色复丝,因为它能够吸收全部波长的光线,所以除去散射光的效果大。此时更优选并用与光干涉性长丝显色具有互补色关系色调的深色纤维。被着色成与干涉光具有互补色关系色调的纤维,在吸收补色光线的同时,将反射干涉光波长附近的光线。也就是说,在这样的组织中,因为能够利用干涉光,以及散射光部分的与干涉光具有同一相近波长的光线作为反射光,所以反射光强度进一步增大,具有能够使与其他部分产生的散射光扩大差别的优点。
在本发明的纤维结构中,低折射率聚合物膜导致光干涉性长丝表面的反射光线减少,因为就光干涉而言始终是辅助性的,所以应当主要考虑光干涉性长丝在集合状态下如何提高其干涉效果。也就是说,本身具有优良光干涉性的长丝,在复丝之类集合状态下其光干涉作用何以受到妨碍,考察的结果发现:其原因在于光干涉性长丝显色的方向性和复丝的长丝集合体结构。即,因为光干涉性长丝具有扁平形状形成而且沿其长轴方向平行地交替叠层的结构,所以具有以下光干涉特性:沿其长轴方向边和单丝长度方向边形成的长丝表面垂直方向观察时,可以观察到光干涉显色作用最强;相对于该角度倾斜方向观察时,所说的可视效果急剧减弱。与之相比,沿扁平断面短轴方向边和长丝长度方向边形成的长丝表面方向观察时,完全观察不到光干涉现象。
另一方面,使用将扁平断面形状形成的光干涉性长丝聚集成复丝制成织物时,因张力和摩擦力对长丝的作用而以最密集充填的方向而集束在复丝断面内。因此沿着扁平断面长轴方向边和单丝长度方向边形成的长丝表面观察,研究构成长丝间的表面平行性时,发现整齐性差,朝向各方向。
通过对以上说明课题的认识和原因的分析发现,在工序中受到张力和摩擦力作用时,要使长丝能以其扁平表面互相平行集合,形成复丝的那种自身方向性控制功能,其必要条件是扁平率大于4。同时,本发明还能够获得高度干涉色,因为这样的扁平长丝具有平坦表面,不但能够显示出耐磨性优良和持久的光干涉性,而且也不必担心低折射率聚合物的附着不均,可以降低该聚合物均一薄膜表面上的反射光线,从而获得高度干涉色。
本发明使用光干涉性长丝,能够发挥在复丝中同样的效果,而且可以提供一种聚合物膜表面上反射的光线减少,以及满足质量风格和显色要求的纤维结构体。
附图1是本发明具有光干涉功能纤维断面的示意图。
附图2是本发明另一种具有光干涉功能纤维断面的示意图。
附图3是表示本发明具有异色光干涉功能复丝的侧面示意图。
附图4是表示本发明具有异色光干涉功能另一种复丝的侧面示意图。
附图5是表示本发明具有异色光干涉功能另一种复丝的侧面示意图。
附图6是本发明刺绣织物的断面示意图。其中E是刺绣部分,M是光干涉纤维,S是底布。
附图7表示制造本发明纤维使用喷丝头的一个实例的断面正视图。
附图8:(a)表示附图7的喷丝头中上喷丝板组件6的从上方看的断面俯视图。
(b)表示附图7的喷丝头中喷嘴板1,1’的放大视图。
在附图7和8中,各符号具有以下含义:
A聚合物层
B聚合物层
1喷嘴板
1’喷嘴板
2喷嘴板上的开口
2’喷嘴板上的开口
3导入通路
3’导入通路
4漏斗状部分
5最终喷出口
6上喷丝板组件
7中喷丝板组件
8下喷丝板组件
9上分配板
10下分配板
11最终纺丝出口
12螺栓
19供给通路
19’供给通路
附图9:(a)表示A聚合物和B聚合物叠层的聚合物物流从
          喷嘴板1,1’中喷出时的断面示意图。
       (b)表示上述叠层的聚合物物流从最终纺丝出口11
          中喷出时的断面示意图。
附图10:表示为了在纤维扁平断面的交替叠层体四周部分设置保护层所用喷丝头实例的部分断面正视图。
其中的除了下列序号之外,与附图7和8中具有相同含义。
13补强聚合物通路
14补强聚合物通路
15补强聚合物通路
16补强聚合物通路
17补强聚合物通路
18补强聚合物通路
按照下述方法测定实施例中聚合物的溶解度参数值(SP值)、扁平率和显色性。(1)SP值和SP比
SP值是用凝聚能量密度(Ec)的平方根表示的数值。聚合物Ec值的求法是,将该聚合物浸溃在各种溶剂中,以溶胀压力为极大的溶剂的Ec作为该聚合物的Ec。按照这种方法求出各聚合物的SP值,记载在《聚合物的性质》(ELSEVIER)第三版第792页上。而且当聚合物Ec值不清的情况下,可以利用聚合物化学结构计算。也就是说,可以以构成该聚合物的各取代基Ec之和的形式求出。而有关各取代基的Ec,记载在该文献的192页上。用此方法,例如可以就经过共聚的聚合物求出SP值。然后按照下述方式求出SP比。(2)扁平率
用电子显微镜观察纤维断面,求出与叠层面平行方向的长度(长轴)和与叠层面垂直方向的长度(短轴)之比。即,以上述长轴与上述短轴之比表示扁平率。(3)干涉效果
在室内一定光量下,将50根复丝平行无间隔地放置在黑色平板上,用肉眼观察其显色。实施例A-1~A-6
为了提高两种聚合物的相容性使用共聚有1.5摩尔%间苯二甲酸钠盐的聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(n=1.63,SP值=21.5(计算值))和尼龙6(n=1.58,SP值=22.5)(SP比=0.96)用附图10所示的喷丝头进行熔融纺丝,以1200/分钟的速度卷取。此时,通过使喷嘴板1,1’所示开口部分两端的开口孔径发生变化,得到了具有附图2所示断面形状的交替叠层体部分和保护层部分的未牵伸丝。接着利用轧辊型牵伸机,按照标准方法将这种未牵伸丝进行2.0倍牵伸处理,得到了11长丝的牵伸丝。
使用显微分光光度计(U-6000型,日立制作所制),在0度入射角/0度受光角下进行了评价。求出所得到各长丝的反射光谱中发光峰波长的半波宽度(发光强度达到一半时的波长宽度)。而且用电子显微镜进行观察,测定了各层和保护层的厚度。结果示于表1之中。表1
保护层部分厚度(μm) 交替叠层体部分各层的平均厚度(μm) 半波宽度(nm) 显色性
实施例A-1     5.8     0.012     88 显强绿色
实施例A-2     7.2     0.011     89 同上
实施例A-3     7.8     0.013     106 显强黄绿色
实施例A-4     6.2     0.014     115 同上
实施例A-5     5.8     0.016     135 显橙色
实施例A-6     3.9     0.017     156 显红色
实施例B-1~B-6和对照例B-1~B-5
变更磺基间苯二甲酸钠盐量的条件下,加入1.0摩尔对苯二甲酸二甲酯和2.5摩尔乙二醇,使用0.0008摩尔醋酸钙和0.0002摩尔醋酸锰作为酯交换催化剂,将其投入反应器中,一边搅拌一边按照常法缓缓从150℃加热到230℃,以此方式进行了酯交换反应。将预定量甲醇排出系统之外后加入0.0008摩尔三氧化二锑和0.0012摩尔磷酸三乙酯作为后聚合催化剂,缓缓升温和减压,一边排出生成的乙二醇,一边使加热槽达到285℃和1托以下真空度。维持此条件等待粘度上升,当搅拌机扭矩达到预定值时终止反应,挤压到水中后得到粒状聚合物。此时得到的共聚聚酯(共聚PET)的特性粘度处于0.47~0.50范围内。
进而用各种酸值且230℃下熔体流动速率=9~20的聚合物,作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在共聚PET/PMMA=1/1(重量比)的条件下进行复合纺丝,以2000米/分钟速度纺成了具有附图1所示扁平断面的15层复合态丝。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.5倍,得到了85旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,就扁平长丝的断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PET层和PMMA层的厚度,求出了其平均值。
共聚PET的SP值为21.5,PMMA的SP值为18.6,而且SP比为1.15。表2
共聚PET中磺基间苯二甲酸钠盐共聚比例(摩尔%) PMMA酸值 扁平率 共聚PET层厚度(微米) PMMA层厚度(微米) 干涉效果
对照例B-1      0  8  2.3  0.38  0.40 不能辨认显色
实施例B-1     0.3  8  3.2  0.31  0.33 极少量干涉色
实施例B-2     0.6  8  4.2  0.20  0.23 相当量干涉色(红)
实施例B-3     1.0  8  4.5  0.09  0.10 能清楚辨认干涉色(红~橙)
实施例B-4     2.5  8  5.0  0.08  0.09 能清楚辨认干涉色(红~橙)
实施例B-5     5.0  8  5.1  0.07  0.09 能清楚辨认干涉色(绿色)
实施例B-6     8.0  8  5.2  0.08  0.07 能清楚辨认干涉色(绿色)
对照例B-2     10.5  8  5.3 有断丝,难纤维化
对照例B-3     15.0  8  5.2 有断丝,难纤维化
对照例B-4     2.5  1  2.8  0.35  0.38 干涉色极微
实施例B-7
使用共聚有1.5摩尔%磺基间苯二甲酸钠且特性粘度=0.50的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯和酸值=8且230℃下熔体流动速率=14的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),按照树脂量比=6/1供料进行复合纺丝,制成具有附图2所示扁平断面的15层复丝。用轧辊牵伸机将此原丝牵伸1.3倍,得到了75旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中对扁平断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点和距长轴方向端为长轴长度1/8点处共聚对苯二甲酸乙二醇酯层(共聚PET层)和聚甲基丙烯酸甲酯层(PMMA层)厚度,求出了其平均值。
对这样得到的纤维加捻,作往复运动使纤维破坏,观察纤维后发现具有高耐磨性。评价结果示于表3之中。
                                                 表3
      交替叠层体部分 保护层部分共聚PET层厚度   扁平率   干涉效果
共聚PET层厚度 PMMA层厚度
实施B-7  0.1微米 0.12微米    3.3微米    4.6 能辨认相当量干涉色(红色)
实施例C-1~C-4和对照例C-1~C-3
变更5-磺基间苯二甲酸钠盐量的条件下,加入0.9摩尔2,6-萘二甲酸二甲酯、0.1摩尔对苯二甲酸二甲酯和2.5摩尔乙二醇,进而使用0.0008摩尔醋酸钙和0.0002摩尔醋酸锰作为酯交换催化剂,将其投入反应器中,一边搅拌一边按照常法缓缓从150℃加热到230℃,以此方式进行了酯交换反应。将预定量甲醇排出系统之外后加入0.0008摩尔三氧化二锑和0.0012摩尔磷酸三乙酯作为聚合催化剂,缓缓升温和减压,一边排出生成的乙二醇,一边使加热槽达到285℃和1托以下真空度。维持此条件等待粘度上升,当搅拌机扭矩达到预定值时终止反应,将其挤压到水中后得到粒状聚合物。此时得到的共聚聚酯(共聚PEN)的特性粘度处于0.55~0.59范围内。
然后使用尼龙6(特性粘度=1.3)。
在共聚PEN/尼龙6=1/1(重量比)的条件下进行复合纺丝,以1500米/分钟的速度纺成附图1所示扁平断面的15层复合形态复丝。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸2.0倍,得到了70旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,就扁平长丝的断面拍摄了电子显微镜照片,测定其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PEN层和尼龙6层的厚度,求出其平均值。结果示于下表4中。
                                                       表4
共聚PEN中磺基间苯二甲酸钠盐共聚比例(摩尔%) 扁平率 共聚PEN层厚度(微米) 尼龙层厚度(微米) 干涉效果
对照例C-1      0  2.7  0.31  0.43 无干涉色
实施例C-1     0.3  3.0  0.21  0.22 有少量干涉色
实施例C-2     0.6  4.2  0.13  0.14 能清楚辨认干涉色(红~橙)
实施例C-3     1.5  4.8  0.09  0.10 能清楚辨认干涉色(红~橙)
实施例C-4     3.0  5.2  0.07  0.08 能清楚辨认干涉色(绿色)
对照例C-2     6.0  5.5  0.06  0.08 有断丝,难纤维化
对照例C-3     10.0  5.5  0.07  0.07 断丝多,完全难以纤维化
实施例C-5
将实施例C-3得到的共聚有1.5摩尔%磺基间苯二甲酸钠且特性粘度=0.58的共聚PEN和特性粘度=1.25的尼龙66树脂,按照重量比1/1供料,进行复合纺丝,纺成附图1所示扁平断面的15层复合态丝。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.8倍,得到了73旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,就扁平长丝的断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PEN层和尼龙66层的厚度,求出了其平均值。结果示于下表5中。表5
共聚PEN中磺基间苯二甲酸钠盐共聚比例(%)   扁平率 共聚PEN层厚度(微米) 尼龙66层厚度(微米) 干涉效果
实施例C-5     1.5    4.4  0.10  0.12 能清楚识别干涉色(红~橙色)
实施例C-6
将实施例2中得到的、共聚有1.5摩尔%磺基间苯二甲酸钠且特性粘度=0.58的共聚PEN和特性粘度=1.3的尼龙66树脂,按照重量比6/1供料,进行复合纺丝。纺成附图2所示扁平断面的15层复合态丝。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.8倍,得到了73旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,就扁平长丝的断面拍摄了电子显微镜照片,测定其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PEN层和尼龙66层的厚度,求出其平均值。结果示于下表6中。
对这样得到的纤维加捻,使之作往复运动,观察纤维的破坏及原纤维后发现具有高耐磨性。表6
        交替叠层体部分 保护层部分的共聚PEN层厚度 扁平率 干涉效果
共聚PEN层厚度 尼龙66层厚度
实施例C-6    0.09微米   0.10微米   3.0微米  5.0 清楚识别干涉色(红~橙色)
实施例D-1~D-5和对照例D-1~D-4
变更新戊二醇量的条件下,加入1.0摩尔对苯二甲酸二甲酯和2.5摩尔乙二醇,进而使用0.0008摩尔醋酸钙和0.0002摩尔醋酸锰作为酯交换催化剂,将其投入反应器中,一边搅拌一边按照常法缓缓从150℃加热到230℃,以此方式进行酯交换反应。将预定量甲醇排出系统之外后,加入0.0008摩尔三氧化二锑和0.0012摩尔磷酸三乙酯作为聚合催化剂,缓缓升温和减压,一边排出生成的乙二醇,一边使加热槽达到285℃和1托以下真空度。维持此条件等待粘度上升,当搅拌机扭矩达到预定值时终止反应,将其挤压到水中后得到粒状聚合物。此时得到的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET)的特性粘度处于0.68~0.72范围内。然后使用三菱丽阳株式会社制的Acrypet MF(230℃下的熔体流动速率=14)作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在共聚PET/PMMA=1/1(重量比)条件下进行复合纺丝(SP比=1.1),以2000米/分钟速度纺成附图1所示扁平断面的15层复合形态。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.5倍,得到了80旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,就扁平长丝断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PET层和PMMA层的厚度,求出了其平均值。其结果示于下表7中。表7
共聚PET中新戊二醇的共聚比例(%) 扁平率 共聚PET层厚度(微米) PMMA层厚度(微米) 干涉效果
对照例D-1     0  2.3  0.38  0.40 无干涉色
对照例D-2     3  3.2  0.31  0.33 极少量干涉色
实施例D-1     6  4.2  0.20  0.23 有相当量颜色(红色)
实施例D-2     10  4.8  0.09  0.10 能清楚辨认干涉色(红~橙)
实施例D-3     15  5.2  0.07  0.08 能清楚识别干涉色(红~橙)
实施例D-4     20  5.5  0.06  0.08 能清楚辨认干涉色(绿色)
实施例D-5     25  5.5  0.07  0.07 能清楚辨认干涉色(绿色)
对照例D-3     35 有断丝,难纤维化
对照例D-4     40 有断丝,难纤维化
实施例D-6~D-10和对照例D-5~D-8
变更双酚A环氧乙烷加成物的条件下,加入1.0摩尔对苯二甲酸二甲酯和2.5摩尔乙二醇,进而使用0.0008摩尔醋酸钙和0.0002摩尔醋酸锰作为酯交换催化剂,将其投入反应器中,一边搅拌一边按照常法缓缓从150℃加热到230℃,以此方式进行酯交换反应。将预定量甲醇排出系统之外后,加入0.0008摩尔三氧化二锑和0.0012摩尔磷酸三乙酯作为聚合催化剂,缓缓升温和减压,一边排出生成的乙二醇,一边使加热槽达到285℃和1托以下真空度。维持此条件等待粘度上升,当搅拌机扭矩达到预定值时终止反应,将其挤压到水中后得到粒状聚合物。此时得到的共聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET)的特性粘度处于0.66~0.73范围内。
然后使用三菱丽阳株式会社制的Acrypet MF(230℃下的熔体流动速率=14)作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在共聚PET/PMMA=1/1(重量比)条件下进行复合纺丝(SP比=1.1),以2000米/分钟速度纺成附图1所示扁平断面的15层复合形态。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.5倍,得到了80旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,就扁平长丝断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PET层和PMMA层的厚度,求出其平均值。其结果示于下表8中。表8
共聚PET中双酚A环氧乙烷加成物的共聚比例(%)  扁平率 共聚PET层厚度(微米) PMMA层厚度(微米) 干涉效果
对照例D-5     0    2.3   0.38  0.40 不能辨认显色
对照例D-6     4    3.4   0.31  0.32 极少量干涉色
实施例D-6     6    4.3   0.18  0.21 有相当量颜色(红色)
实施例D-7     11    4.6   0.10  0.12 能清楚辨认干涉色(橙~黄)
实施例D-8     17    5.4   0.06  0.08 能清楚识别干涉色(黄~绿)
实施例D-9     20    5.4   0.06  0.08 能清楚辨认干涉色(绿色)
实施例D-10     25    5.5   0.06  0.06 能清楚辨认干涉色(蓝色)
对照例D-7     35 有断丝,难纤维化
对照例D-8     40 有断丝,难纤维化
实施例D-11
使用实施例D-7中用共聚11摩尔%双酚A环氧乙烷加成物的共聚PET,以及三菱丽阳株式会社制的Acrypet MF(230℃下的熔体流动速率=14)作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在共聚对苯二甲酸乙二醇酯/PMMA=4/1(重量)下进行纺丝,在2000米/分钟速度下纺成附图2所示在交替叠层体部分外四周具有保护层扁平断面的15层复合丝。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.6倍,得到了90旦尼尔/12长丝的牵伸丝。其中,就扁平长丝断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PET层和PMMA层的厚度,求出其平均值。
进而对这样制成的丝施加0.02克/d载荷使纤维旋转加一捻后,将其往复运动3000次观察纤维磨损变化。结果示于表9之中,没有发现具有保护层部分的实施例11纤维上存在原纤维。
另外,对实施例8的纤维进行同样的磨损试验使之产生原纤维化,用显微镜观察后发现,一部分交替叠层体部分遭到破坏。表9
   扁平率 非叠层区的层厚度(微米) 共聚PET层厚度(微米) PMMA层厚度(微米) 干涉效果
实施例D-11     4.7     4.2   0.09   0.10 能清楚识别干涉色(黄色)。经磨损试验无原纤维化现象
实施例D-8     4.6   0.10   0.12 能清楚识别干涉色(橙~黄色)。经磨损试验原纤维化,干涉色减小
实施例D-12
加入0.9摩尔对苯二甲酸二甲酯、0.1摩尔(2-甲基)对苯二甲酸二甲酯和2.5摩尔乙二醇,使用0.0008摩尔醋酸钙和0.0002摩尔醋酸锰作为酯交换催化剂,将其投入反应器中,一边搅拌一边按照常法缓缓从150℃加热到230℃,以此方式进行酯交换反应。将预定量甲醇排出系统之外后,加入0.0008摩尔三氧化二锑和0.0012摩尔磷酸三乙酯作为聚合催化剂,缓缓升温和减压,一边排出生成的乙二醇,一边使加热的反应器达到285℃和1托以下真空度。维持此条件等待粘度上升,当搅拌机扭矩达到预定值时终止反应,将其挤压到水中后得到粒状聚合物。此时得到的共聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET)的特性粘度为0.64,对苯二甲酸甲酯的共聚量为9.8%。
此外还使用三菱丽阳株式会社制的Acrypet MF(230℃下的熔体流动速率=14)作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在共聚PET/PMMA=1/1(重量比)供给条件下复合纺丝,以2000米/分钟速度纺丝制成具有附图1所示扁平断面的15层复合的状态。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.3倍,得到了80旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,对扁平长丝的断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PET层和PMMA层的厚度,求出其平均值。其结果示于下表10中。表10
 扁平率 共聚PET层厚度(微米) PMMA层厚度(微米) 干涉效果
实施例D-12   4.5     0.08    0.07 能清楚识别干涉色(黄~绿色)。
对照例D-9
加入0.88摩尔对苯二甲酸二甲酯、0.12摩尔癸二酸二甲酯和2.5摩尔乙二醇,进而使用0.0008摩尔醋酸钙和0.0002摩尔醋酸锰作为酯交换催化剂,将其投入反应器中一边搅拌一边按照常法缓缓从150℃加热到230℃,进行酯交换反应。将预定量甲醇排出系统之外后,加入0.0008摩尔三氧化二锑和0.0012摩尔磷酸三乙酯作为聚合催化剂,缓缓升温和减压,一边排出生成的乙二醇,一边使加热槽达到285℃和1托以下真空度。维持此条件等待粘度上升,当搅拌机扭矩达到预定值时终止反应,将其挤压到水中后得到粒状聚合物。此时得到的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯(共聚PET)的特性粘度为0.64,对苯二甲酸甲酯的共聚量为9.8%。
然后使用三菱丽阳株式会社制的Acrypet MF(230℃下熔体流动速率=14)作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
在共聚PET/PMMA=1/1(重量比)条件下复合纺丝,以2000米/分钟速度纺成附图1所示扁平断面的15层复丝。使用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.4倍,得到了78旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,对扁平长丝断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处共聚PET层和PMMA层的厚度,求出了其平均值。其结果示于下表11中。
使用含有这种侧链上没有烷基的共聚成分的共聚PET的情况下,没有发现得到纤维的光干涉效果。表11
  扁平率 共聚PET层厚度(微米) PMMA层厚度(微米) 干涉效果
对照例D-9     2.8     0.32     0.35 未能发现显色作用。
实施例E-1~E-4和对照例E-1~E-2
使用帝人化成株式会社制造的Panlite AD-5503作为聚碳酸酯(PC),并使用三菱丽阳株式会社制的Acrypet MF(230℃下熔体流动速率=14)作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),保持PC/PMMA=1/1(重量比)不变,改变喷出量,在此条件下复合纺丝(SP比=1.1),以2000米/分钟的速度制成附图1所示断面的30层复合态。用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.5倍,得到了24孔长丝的牵伸丝。其中,对扁平长丝断面拍摄了电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处PC层和PMMA层的厚度,求出其平均值。其结果示于下表11。表12
PC/PMMA聚合物供给量(克/分钟)    扁平率 PC层厚度(微米) PMMA层厚度(微米) 干涉效果
对照例E-1  30/30     7.3    0.45     0.47 未发现显色作用。
对照例E-2  20/20     7.2    0.33     0.32 未发现显色作用。
实施例E-1  15/15     7.4    0.24     0.26 能识别一些显色(红色)。
实施例E-2  10/10     7.5    0.13     0.12 能清楚识别干涉色(红~橙色)。
实施例E-3  6/6     7.2    0.07     0.08 能清楚识别干涉色(红~橙色)。
实施例E-4  4/4     5.5    0.07     0.08 能清楚识别干涉色(绿色)。
实施例E-5
使用帝人化成株式会社制造的Panlite AD-5503作为聚碳酸酯(PC),并使用三菱丽阳株式会社制的Acrypet MF(230℃下熔体流动速率=14)作为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),以树脂量比=6/1供料下复合纺丝,制成具有附图2所示断面的15层复合态。用辊式牵伸机将此原丝牵伸1.5倍,得到了76旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,对扁平长丝断面拍摄电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处聚碳酸酯层和聚甲基丙烯酸甲酯层厚度,求出其平均值。
对得到的复合纤维加捻后,使之往复运动,观察其破坏及原纤维后发现,这种复合纤维具有高耐磨性。所得到纤维的形状、性质和光干涉效果结果示于表13中。表13
           交替叠层体部分 保护层部分PC层厚度   扁平率 干涉效果
PC层厚度(微米) PMMA层厚度(微米)
实施例E-5     0.12     0.12    3.2     4.8 能清楚识别相当量干涉色(红色)
实施例F-1~F-2
加入1.0摩尔对苯二甲酸二甲酯和2.5摩尔乙二醇,进而使用0.0008摩尔醋酸钙和0.0002摩尔醋酸锰作为酯交换催化剂,将其投入反应器中,一边搅拌一边按照常法缓缓从150℃加热到230℃进行酯交换反应。将预定量甲醇排出系统之外后,加入0.0008摩尔三氧化二锑和0.0012摩尔磷酸三乙酯作为聚合催化剂,缓缓升温和减压,一边排出生成的乙二醇,一边使加热槽达到285℃和1托以下真空度。维持此条件等待粘度上升,当搅拌机扭矩达到预定值时终止反应,将其挤压到水中后得到粒状聚合物。此时得到聚酯(PET)的特性粘度处于0.64。
此外还使用尼龙6作为另一种聚合物(特性粘度=1.3),在PET/尼龙6=1/1(重量比)供料下复合纺丝,以1500米/分钟速度纺成具有附图1所示扁平断面的30层复合态。使用辊式牵伸机将原丝牵伸2.0倍,得到了70旦尼尔/24长丝的牵伸丝。其中,对扁平长丝断面拍摄电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处PET层和尼龙6层厚度,求出其平均值。其结果示于下表14中。表14
扁平率 PET层厚度(微米) 尼龙6层厚度(微米) 干涉效果
实施例F-1  11.9    0.75    0.78 强显色为蓝色。
实施例F-2  8.6    0.88    0.92 强显色为绿色。
实施例F-3
使用共聚有0.1摩尔5-磺基间苯二甲酸钠的PET代替实施例F-1~F-2中用的PET,在该PET和尼龙6以3/2(重量)供料下进行复合纺丝,制成具有附图2所示断面而且在交替叠层体部分中叠层部分有30层的复合态。使用辊式牵伸机将原丝牵伸1.3倍,得到了75旦尼尔/24的长丝牵伸丝。其中,对扁平长丝断面拍摄电子显微镜照片,测定了其中央点以及距长轴方向端1/8长轴长度处PET层和尼龙6层厚度,求出其平均值。评价结果表明,交替叠层体部分PET层厚度为0.88微米,尼龙6层厚度0.92微米,保护层部分(PET层)厚度3.3微米。得到的纤维呈鲜艳的干涉色(红色)。实施例G-1~G-3和对照例G-1~G-2
按照表15和16所示的组合配比,使用聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(帝人株式会社制,PEN)、共聚有0.6摩尔%磺基间苯二甲酸钠的聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(共聚PEN-1)、共聚有0.6摩尔%磺基间苯二甲酸钠和10摩尔%间苯二甲酸的聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(共聚PEN-2)、尼龙6(帝人株式会社制)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,帝人株式会社制)、聚丙烯(PP,东ネン)、聚苯硫醚(PPS)和聚偏氟乙烯,并且使用附图7所示喷丝头,以1200米/分钟的速度进行复合纺丝,制成具有附图1所示扁平断面的30层交替叠层体层。进而用辊式牵伸机,常法将原丝牵伸2.0倍,得到了11长丝的牵伸丝。其结果示于表16之中。
在实施例G-1中,扁平率为4.2,处于扁平断面中央附近的交替叠层体几乎保持平行,而且均一。复丝呈现黄绿色显色。
在实施例G-2中,为了提高与尼龙6之间的相容性,使用了共聚有磺基间苯二甲酸钠盐的聚2,6-对萘二甲酸酯。扁平率为4.8,处于扁平断面中央附近的交替叠层体部分的平行性非常均一。复丝呈现绿色显色。
在实施例G-3中,为了使用与尼龙6相容性高而且熔点降低的原料,将实施例G-2中使用的共聚PEN-1进一步与10摩尔%间苯二甲酸共聚。得到的纤维扁平率为5.0,处于扁平断面中央附近的交替叠层体部分非常均一,而且呈现绿色显色。
另一方面,在对照例G-1中,扁平率为0.8,没有形成附图1所示的形状,交替叠层体部分各层的平行性也完全不均一。完全没有呈现显色。
在对照例G-2中,扁平率为1.8,没有形成附图1所示的形状,扁平断面中央部分呈现膨胀扩大的状态。完全没有呈现显色。
在表16中,叠层的平行度和显色的亮度是用以下方法测定的数值。叠层平行度
用电子显微镜观察纤维断面,测定其中央点以及距长轴方向端1/8处各层厚度,求出各各数值的平均值。使用这些数值,按照下式求出叠层平行度。显色性的亮度
○显色鲜艳
Δ虽然稍有些不鲜艳,但是显色明亮
×透明至白色
                                                                表15
                                              交替叠层体部分
高熔点侧聚合物    折射率(n1)      SP值(J1/2/mol)    熔点mp(℃) 低熔点侧聚合物  折射率(n2)     SP值(J1/2/mol)   熔点mp(℃)
实施例G-1     PEN     1.68      20.5     268     尼龙6   1.53     22.5     233
实施例G-2 共聚PEN-1     1.68     ~20.5     266     尼龙6   1.53     22.5     233
实施例G-3 共聚PEN-2     1.68     ~20.5     257     尼龙6   1.53     22.5     233
对照例G-1     PET     1.63      20.5     256     聚丙烯   1.49     16.6     187
对照例G-2     PPS     1.82      19.6     357   聚偏氟乙烯   1.41     1.86     210
注:共聚PEN-1:共聚有0.6摩尔%磺基间苯二甲酸钠盐
共聚PEN-2:共聚有0.6摩尔%磺基间苯二甲酸钠盐
                和10摩尔%间苯二甲酸
                                                                    表16
    n1/n2     SP比(SP1/SP2)  熔点差(Δmp)   扁平率          叠层的平行度     显色性
低熔点聚合物 高熔点聚合物  色相  明度
实施例G-1     1.10     0.91    35     4.2     1.23     1.15  黄绿   ○
实施例G-2     1.10     0.91    35     4.8     1.06     1.10   绿   ○
实施例G-3     1.10     0.91    24     5.0     1.04     1.06   绿   ○
对照例G-1     1.09     1.23    69     0.8     2.10     1.50  透明   ×
对照例G-2     1.29     1.05    147     1.8     2.01     1.89  透明   ×
实施例G-4~G-5以及对照例G-3
按照表17的组合配比,使用实施例G-3中使用的聚合物和上述喷丝头,以1200米/分钟的速度进行复合纺丝,制成具有附图2所示扁平断面的30层交替叠层体部分和保护层部分结构的原丝。进而用辊式牵伸机,常法将原丝牵伸2.0倍,得到了11孔长丝的牵伸丝。
在实施例G-4中,交替叠层体部分由实施例G-3所示的聚合物组合组成,而且保护层部分是由作为形成交替叠层体部分两种聚合物中高熔点侧聚合物的共聚PEN-2组成的。扁平率为6.2,在扁平断面整个区域内层厚度非常均一和平行。观察显色性后发现了呈现蓝绿色的强显色。
在实施例G-5中,具有与实施例G-4相同的交替叠层体部分,而且保护层部分是由作为低熔点侧聚合物的尼龙6形成的。扁平率为5.6,在扁平断面整个区域内层厚度非常均一而平行。看到了复丝呈蓝绿色的强显色。
对于对照例3而言,附图1所示的扁平断面结构,没有与实施例G-4同样聚合物构成的保护层部分。与实施例G-3同样,虽然扁平率为5.0,而且处于扁平断面中央附近的交替叠层体部分非常均一平行,但是端部的平行性被打乱。
实施例G-4、G-5和对照例G-3的结果汇集于表17和表18之中。
                                                            表17
                                         交替叠层体部分 保护层部分聚合物
高熔点侧聚合物 折射率(n1)      SP值(J1/2/mol) 熔点mp(℃) 低熔点侧聚合物 折射率(n2)   SP值(J1/2/mol)  熔点mp(℃)
实施例G-4 共聚PEN-2  1.68     ~20.5  257   尼龙6  1.53    22.5   233 共聚PEN-2
实施例G-5 共聚PEN-2  1.68     ~20.5  257   尼龙6  1.53    22.5   233   尼龙6
对照例G-3 共聚PEN-2  1.68     ~20.5  257   尼龙6  1.53    22.5   233    无
注:共聚PEN-1:共聚有0.6摩尔%磺基间苯二甲酸钠盐
共聚PEN-2:共聚有0.6摩尔%磺基间苯二甲酸钠盐
           和10摩尔%间苯二甲酸
                                                                    表18
 n1/n2   SP比(SP1/SP2) 熔点差(Δmp) 非叠层部分的有无   扁平率      叠层的平行度      显色性
低n聚合物 高n聚合物 色相    明度
实施例G-4  1.10   0.91    24     有     6.2     1.00    1.00 蓝绿     ○
实施例G-5  1.10   0.91    24     有     5.6     1.02    1.04 蓝绿     ○
实施例G-3  1.10   0.91    24     无     5.0     1.04    1.06 绿     Δ
实施例H-1~H-8和对照例H-1~H-4
使用共聚有1.5摩尔%磺基间苯二甲酸钠的共聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(n=1.63,SP值=21.5(计算值),熔点为260℃,特性粘度=0.58)和尼龙6(n=1.53,SP值=22.5,熔点=235℃,特性粘度=1.25)并且用附图10所示的喷丝头,在275℃喷丝板组件温度和1200米/分钟卷取速度下纺丝,并在两倍牵伸率、110℃牵伸温度(供给辊的表面温度)和140℃定型温度(牵伸辊的表面温度)下牵伸卷取。此时,断面形态为扁平断面,叠层体部分层数为30层,而且在叠层体部分外四周设置由共聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯形成的保护层部分。得到了扁平率如表19所示变化的各种11孔长丝形成的复丝。用这些作为纬面缎纹组织织物的纬纱(经纱是纺前着成黑色的复丝)织造,用织物纬纱断面的照片评价了扁平断面的取向度。结果示于表19之中。如表19所示,扁平率为3.5以下时取向度低,而扁平率为4.0以上时可以获得高取向度。
扁平断面的取向度(叫做扁平面取向度)和光干涉性(干涉色的亮度)分别是用下述方法测定的数值。
扁平面取向度:用θ表示织物表面与各长丝扁平长轴方向平面之间形成的小角度时,利用公式 θ - = Σ n θi n 求出平均值(n=10下进行测定)。扁平面取向度用下式表示。
Figure A9880064600632
光干涉性:在室内一定光量下,用肉眼观察织物表面评价如下。
                                              表19
   编号 扁平率 扁平面取向度(%) 干涉色的明度         备注
对照例H-1   2.0     52     ×
对照例H-2   3.0     54     ×
对照例H-3   3.5     54     ×
实施例H-1   4.0     67     Δ
实施例H-2   4.5     72   Δ~○
实施例H-3   5.0     76     ○
实施例H-4   6.0     82     ○
实施例H-5   8.0     85     ○
实施例H-6   10.0     91     ○
实施例H-7   12.0     93     ○ 使用时断面内有时弯曲
实施例H-8   15.0     93   ○~Δ     同上
对照例H-4   17.0     94     Δ 纺丝时扁平状态不良
实施例H-9~H-16和对照例H-5~H-9
与实施例H-1~H-8同样的,但是扁平率为6.5,交替叠层体部分的叠层数示于表20,得到的分别含11孔长丝的复丝。而且,与实施例H-1~H-8同样以织物形式评价了叠层不良处数目和干涉显色的明度,结果示于表20中。从表20中可以看出,叠层数目达到10层之前干涉显色不充分,而超过15层后干涉显色变得明亮。
                                               表20
   编号 叠层数目 扁平面取向度(%) 干涉色的亮度 备注
对照例H-5     7     82     ×
对照例H-6     10     83     ×
对照例H-7     13     80     ×
实施例H-9     15     81     Δ
实施例H-10     20     83   Δ~○
实施例H-11     25     80     ○
实施例H-12     50     82     ○
实施例H-13     60     81   ○~Δ
实施例H-14     80     83   ○~Δ
实施例H-15     100     80     Δ
实施例H-16     120     78     Δ
对照例H-8     130     78     × 叠层起伏大
对照例H-9     150     78     × 同上
实施例G-17~H-21和对照例H-10~H-13
将实施例H-1~H-8同样得到的纺丝卷取的(扁平率6.5,叠层数30层,11长丝)未牵伸长丝,以表21所示的牵伸倍数,在110℃下牵伸。结果示于表21中。表21说明,当伸长率为50%以下时,干涉显色比未牵伸丝更明亮。但是在小于10%降低伸长率的情况下,织布时经常断纱。
伸长率按照以下方法测定。
伸长率:使用东洋Baldwin株式会社制的RTM-300 TENSILON型牵伸试验机,在20厘米试样长度和200毫米/分钟牵伸速度下进行测定。(考虑到误差,设定n=5)
                                                 表21
    编号  牵伸倍数(倍)   伸长率(%) 扁平面取向度(%) 干涉色明度
对照例H-10    未牵伸     170     80     ×
对照例H-11     1.3     100     81     ×
对照例H-12     1.45     60     82     ×
实施例H-17     1.6     50     81     Δ
实施例H-18     1.8     40     83     ○
实施例H-19     2.1     30     81     ○
实施例H-20     2.5     20     82     ○
实施例H-21     2.8     10     81     ○
对照例1H-13     3.1     5     82   Δ~○
实施例Ⅰ-1
使用共聚有1.5摩尔%磺基间苯二甲酸钠的聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯和尼龙6并使用附图10所示的喷丝头,在1200米/分钟卷取速度下得到未牵伸的长丝束。构成长丝的断面形态如附图2所示为扁平断面,扁平率为5.5,交替叠层体部分的层数为30层,在其外部四周设置有由聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯形成的保护层部分。长丝数是11孔长丝,伸长率为170%。将此未牵伸丝供入两对辊间并使供给辊速度发生变化,使之长度方向的伸长率分别产生0倍、1.6倍、1.8倍和2.5倍变化。当伸长倍数为0时显示红色干涉色,1.6倍时为黄色,1.8倍时为绿色,2.5倍时为蓝色。制成织物后,发出多色金属光泽,并呈现出艺术而优美的显色。此时若测定各叠层的厚度(μm),则各DR(牵伸倍数)下聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯层/尼龙6层的厚度分别为:DR0时为0.0928/0.0989,DR1.6倍时为0.0890/0.0948,DR1.8倍时为0.0767/0.0817,DR2.5倍时为0.0667/0.0711。实施例Ⅰ-2
与实施例Ⅰ-1同样得到未牵伸丝;牵伸操作中,在紧邻供给辊之后设置棒状导纱器开松复丝,紧接其后设置皱纹组织加工的铁板使各构成长丝的牵伸点变化,此外与实施例Ⅰ-1进行同样牵伸。与实施例Ⅰ-1的纱线相比,多色混色变得极为细腻,这样得到了格调更加不同的、优雅的显色。实施例Ⅰ-3
与实施例Ⅰ-1同样制取未牵伸丝时,使0.13毫米×0.25毫米的喷出口每次以0.01毫米×0.02毫米前后分别改变三个水平,在共计七个水平下各纺出两组长丝,得到了14孔长丝。在2.0牵伸倍数和110℃辊温度下均匀牵伸这些未牵伸丝。结果,在构成的单丝之间获得呈黄、绿、蓝色色深逐渐变化的光干涉显色。得到用这种纱线制成的具有风雅格调的织物。实施例J-1~J-3和对照例J-1
使用共聚有1.5摩尔%磺基间苯二甲酸钠的聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(n=1.63,SP值=21.5(计算值),熔点为260℃,特性粘度=0.58)和尼龙6(n=1.53,SP值=22.5,熔点=235℃,特性粘度=1.25),使用附图10所示的喷丝头,在275℃喷丝板组件温度和1200米/分钟牵伸速度下纺丝,并在两倍牵伸率、110℃牵伸温度(供给辊的表面温度)和140℃定型温度(牵伸辊的表面温度)下牵伸卷取。此时,断面形态为扁平断面,交替叠层体部分的叠层层数为30层,而且在交替叠层体部分外四周设置由共聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯形成的保护层部分。得到扁平率等于6.0的11孔长丝形成的复丝。使用捻纱机对这些纱线捻纱,分别加捻0T/M、300T/M、600T/M和850T/M;并且利用所说的复丝作纬面缎纹组织织物的纬纱(经纱是纺前着成黑色的复丝)织布,并进行了光干涉性评价。结果示如表22中所示,在捻度处于300~850T/M范围内时获得了高显色性。表22
   编号    捻度(T/M)                     干涉显色性
   0°/0    20°/20°   40°/40°   60°/60°
对照例J-1      0 Δ × ×
实施例J-1     300
实施例J-2     600
实施例J-3     850
表中符号的含义是,○显色鲜艳,Δ虽然稍有些不鲜艳,但是显色明亮,×透明至白色。实施例J-4~J-6和对照例J-2
在0T/M、300T/M、600T/M和850T/M假捻数和常温假捻温度下,对与实施例J-1~J-3同样纺丝牵伸的复丝进行假捻。与实施例J-1~J-3同样将该复丝制成织物,并进行干涉显色评价。结果示于表23中。在300T/M~850T/M假捻数下,即使入射角/受光角=60°/60°也都能观察到显色。表23
   编号     捻度(T/M)                       干涉显色性
   0°/0°   20°/20°   40°/40°   60°/60°
对照例J-2      0 Δ × ×
实施例J-4     300 Δ
实施例J-5     600
实施例J-6     850
表中,○、Δ、×与表22具有相同含义。实施例K-1~K-11和对照例K-1
使用附图10所示的喷丝头,在2/3容积比(复合比)下,将共聚有10摩尔%对苯二甲酸和1摩尔%磺基间苯二甲酸钠的共聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(特性粘度=0.55~0.59,萘二甲酸=89摩尔%)和尼龙6(特性粘度=1.3)复合纺丝,在1500米/分钟卷取速度(纺丝速度)下卷取附图2所示交替叠层体部分的叠层数为30的未牵伸丝。利用加热到110℃的供给辊和加热到170℃的牵伸辊组成的轧辊型牵伸机将此原丝牵伸2.0倍,得到90旦尼尔/12长丝的牵伸丝。测定了处于扁平丝中央的两种聚合物层厚度,共聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯厚度为0.07μ,尼龙层厚度为0.08μ,并发现了绿色干涉色。此外,单丝的扁平率为5.6。将这样得到的具有光干涉作用的纤维与其它纤维组合,制成各种织物。结果示于表24中。
                                                   表24
织物组织   经纱(捻度)  纬纱(捻度) 光干涉纤维浮纱数 光干涉纤维浮纱比例 光干涉效果
对照例K-1   1/1平纹织物 90旦尼尔(光干涉纱)(150) 75旦尼尔24孔丝,纺前着成黑色的纱(12) 1 50% 仅有异色效果。光泽少。
实施例K-1   2/2斜纹织物    同上     同上   2  50% 有些光泽。仅发现轻微各向异性的效果。
实施例K-2 3/2(错一)斜纹织物    同上     同上   3  60% 有些光泽,发现各向异性的效果。
实施例K-3 4/1(错二)缎纹织物    同上     同上   4  80% 有相当光泽,发现相当量各向异性效果。
实施例K-4 4/1(错二)缎纹织物 75旦尼尔纺前着黑纱(150) 90旦尼尔(光干涉纱)(11)   4  80% 有明显光泽,各向异性效果强。
实施例K-5 8/2(错四)缎纹织物 90旦尼尔(光干涉纱)(150) 75旦尼尔纺前着黑纱(14)   8  80% 有强光泽,各向异性效果强。
实施例K-6 8/2(错四)缎纹织物 同上 90旦尼尔(光干涉纱),(11)   4  80% 有强光泽,各向异性效果强。
实施例K-7 8/2(并二,错四)缎纹织物 75旦尼尔纺前着黑纱(150)     同上   8  80% 有明显光泽,各向异性效果非常强。
实施例K-8 8/2(并二,错四)缎纹织物 90旦尼尔(光干涉纱),(150)     同上   8  80% 有强光泽,各向异性效果强。
实施例K-9 8/2(并二,错四)缎纹织物 90旦尼尔(光干涉纱),(250) 75旦尼尔纺前着黑纱(15)   8  80% 有明显光泽,各向异性效果强。
实施例K-10 8/2(并二,错四)缎纹织物 90旦尼尔(光干涉纱),(500)     同上   8  80% 有些光泽,仅发现轻微各向异性的效果。
实施例K-11 8/2(并二,错四)缎纹织物 90旦尼尔(光干涉纱),(150)     同上   8  80% 微有光泽,仅能识别显色和轻微各向异性。
实施例K-12~K-14
除了将交替叠层体的层数设定为15之外,与实施例K-1同样进行复合纺丝。得到的未牵伸原丝使用实施例K-1同样轧辊型牵伸机牵伸1.8倍,得到了78旦尼尔/12长丝的牵伸丝。测定了此时处于扁平丝中央两层聚合物层的膜压,共聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯为0.09μ,尼龙层为0.10μ,并发现了红色干涉色。此外,单丝的扁平率为5.5。将这样得到的具有光干涉作用的纤维与其它纤维组合后,制成各种织物。结果示于表25中。
                                                表25
织物组织    经纱(捻度)   纬纱(捻度) 光干涉纤维浮纱数 光干涉纤维浮纱比例 光干涉效果
实施例K-12 8/2(并二,错四)缎纹织物 75旦尼尔纺前着红纱(300) 78旦尼尔(光干涉纱)(11)    8  80% 微有光泽,仅能辨认显色和各向异性效果。
实施例K-13 8/2(并二,错四)缎纹织物 75旦尼尔纺前着绿纱(300) 同上    8  80% 有明显光泽,各向异性效果非常强。
实施例K-14 8/2(并二,错四)缎纹织物 75旦尼尔纺前着蓝纱(300) 同上    8  80% 有强光泽,各向异性效果强。
实施例L-1~L-7和对照例L-1~L-2
使用附图7~10所示的喷丝头,在1/5容积比(复合比)下,将共聚有10摩尔%对苯二甲酸和1摩尔%磺基间苯二甲酸钠的共聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(特性粘度=0.59,萘二甲酸89摩尔%)和尼龙6(特性粘度=1.3)进行复合纺丝,在1500米/分钟卷取速度(纺丝速度)下卷取附图2所示交替叠层体部分叠层数为30的未牵伸丝。利用加热到110℃的供给辊和加热到170℃的牵伸辊组成的轧辊型牵伸机将此原丝牵伸2.0倍,得到90旦尼尔/12长丝的牵伸丝。测定了处于扁平丝中央两层聚合物层膜的厚度,共聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯厚度为0.07μ,尼龙层厚度为0.08μ,并发现了绿色干涉色。此外,单丝的扁平率为5.6。将这样得到具有光干涉作用的长丝数根聚集在一起,涂布10%浆料以提高集束性,使用这种实际上未加捻的光干涉长丝在底布上进行刺绣。结果示于表26中。
                                                    表26
布上刺绣丝的集束根数 底布颜              光干涉效果
对照例L-1     112    黑 刺绣丝未显色(透明色和表面反射的白色)
对照例L-2     85    黑 刺绣丝未显色(透明色和表面反射的白色)
实施例L-1     75    黑 刺绣丝显少量绿色。微量光泽。
实施例L-2     50    黑 刺绣丝显出相当颜色。有一些光泽。
实施例L-3     9    黑 刺绣丝强烈显色。光泽也较强。
实施例L-4     4    黑 刺绣丝强烈显色。具有优雅且强的光泽。
实施例L-5     5    绿 刺绣丝仅有少量显色。微量光泽。
实施例L-6     4    红 刺绣丝显色极强。光泽优雅且强。
实施例L-7     4    蓝 刺绣丝仅有少量显色。微量光泽。

Claims (18)

1、一种具有光干涉功能的纤维,其特征在于在沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层折射率不同且互相独立的聚合物层形成的扁平状光干涉性纤维中,(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内。
2、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中另外(b)扁平断面外四周部分,由形成交替叠层体的任意聚合物形成比各聚合物层厚度大的保护层部分,利用这种方式使该长丝反射光谱的半波宽度λL=1/2处于0nm<λL=1/2<200nm范围内。
3、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中所说的SP比处于0.8≤SP1/SP2≤1.1范围内。
4、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中所说的交替叠层体部分中各聚合物层厚度为0.02~0.3μm以下,而且保护层部分厚度为2~10μm以下。
5、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中所说的折射率不同且互相独立的聚合物层,是由5层以上120层以下交替叠层形成的。
6、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中形成独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是:具有金属磺酸盐基团的二元酸成分在形成聚酯的全部二元酸成分中占0.3~10摩尔%共聚得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(A成分),以及酸值在3以上的聚甲基丙烯酸甲酯(B成分)。
7、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中形成独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是:具有金属磺酸盐基团的二元酸成分在形成聚酯的全部二元酸成分中占0.3~5摩尔%共聚得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯(A成分),以及脂肪族聚酰胺(B成分)。
8、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中形成独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是:以侧链上至少具有一个烷基的二元酸成分和/或二元醇成分作为共聚成分,而且该共聚成分占全部重复单元5~30摩尔%的共聚得到的芳族共聚酯(A成分),以及聚甲基丙烯酸甲酯(B成分)。
9、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中形成独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是以4,4’-羟基二苯基-2,2-丙烷为二元酚成分的聚碳酸酯(A成分),以及聚甲基丙烯酸甲酯(B成分)。
10、按照权利要求1所述的具有光干涉功能的纤维,其中形成独立聚合物层的各聚合物(A成分和B成分),分别是:聚对苯二甲酸乙二醇酯(A成分),以及脂肪族聚酰胺(B成分)。
11、一种具有光干涉功能的复丝,其特征在于所说的复丝是:
(1)将折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着与扁平断面的长轴方向平行的方向交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,而且是(a)以高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性长丝为结构单元的复丝,
(2)构成复丝的长丝扁平率处于4.0~15.0范围内,以及
(3)复丝的伸长率处于10~50%范围内。
12、一种具有异色光干涉功能的复丝,其特征在于是使折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着扁平断面的长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,是以(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性长丝为结构单元的复丝,所说的光干涉性长丝沿其长度方向,和/或在长丝之间呈现异色显色性。
13、一种光干涉功能得到改善的复丝,其特征在于是由折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着扁平断面的长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,是以(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的扁平状光干涉性长丝为结构单元的复丝,对所说的光干涉性长丝沿其长度方向轴向加捻。
14、一种具有光干涉功能的浮纹织物,其特征在于是由折射率不同且互相独立的聚合物层,沿着扁平断面的长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,是将以(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性单丝为结构单元制成复丝,作为浮经和/或浮纬成分,而且包含浮纱数在2根以上的浮纹组织。
15、一种具有光干涉功能的刺绣织物,其特征在于是一种在底布上经折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴平行地交替叠层形成的扁平状光干涉纤维,即使用以(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比,处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性长丝为结构单元的复丝作为刺绣纱线刺绣的刺绣织物,在与底布成正交的方向上,构成刺绣纱线的长丝的重叠根数为2~80。
16、一种复合纱线,其特征在于在高收缩性纱线和低收缩性纱线组成的复合纱线中,所说的低收缩性纱线是折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层而成的扁平状光干涉性长丝,主要是由(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的光干涉性长丝构成的。
17、一种异光泽性无纺布,其特征在于是折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层形成的扁平状光干涉性长丝,使(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.8≤SP1/SP2≤1.2范围内的扁平状光干涉性长丝,在沿其长轴方向间隔轴向扭转状态下随机聚集。
18、一种光干涉功能得到改善的纤维结构体,其特征在于在所说的纤维结构体中,含有由折射率不同且互相独立的聚合物层沿扁平断面长轴方向平行地交替叠层形成的扁平状光干涉长丝,即含有(a)高折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP1)与低折射率侧聚合物的溶解度参数值(SP2)之比(SP比),处于0.7≤SP1/SP2≤1.2范围内的扁平状光干涉性长丝,并且至少在所说的光干涉性长丝的表面上,形成一种与构成该光干涉性长丝的聚合物中折射率最高的聚合物相比,折射率低的聚合物薄膜。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109952395A (zh) * 2016-11-15 2019-06-28 东丽株式会社 光泽纤维
CN112793154A (zh) * 2020-12-19 2021-05-14 湖北工业大学 一种应用于高熔点材料的激光熔体静电直写装置及方法

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11241223A (ja) * 1997-12-25 1999-09-07 Nissan Motor Co Ltd 発色性複合短繊維及びそれを結合した発色性構造体
JP2000170028A (ja) * 1998-12-04 2000-06-20 Teijin Ltd 光学機能構造体および織編物
JP2001303392A (ja) * 2000-04-27 2001-10-31 Teijin Ltd 光学干渉機能の改善された浮き織物
FR2816831B1 (fr) * 2000-11-23 2002-12-27 Oreal Composition cosmetique a phase continue lipophile contenant des fibres
JP4316862B2 (ja) * 2002-04-05 2009-08-19 帝人ファイバー株式会社 識別表示物、識別表示物の識別方法、並びに識別表示物の識別システム
US7923002B2 (en) 2002-09-06 2011-04-12 L'oreal S.A. Composition for coating keratin fibres comprising a tacky wax
ATE328643T1 (de) 2002-09-06 2006-06-15 Oreal Kosmetische zusammensetzung die ein klebriges wachs enthält
US8007772B2 (en) 2002-10-02 2011-08-30 L'oreal S.A. Compositions to be applied to the skin and the integuments
US7253249B2 (en) 2003-04-22 2007-08-07 Arizona Chemical Company Ester-terminated poly(ester-amide) in personal care products
US20040260034A1 (en) 2003-06-19 2004-12-23 Haile William Alston Water-dispersible fibers and fibrous articles
US7892993B2 (en) 2003-06-19 2011-02-22 Eastman Chemical Company Water-dispersible and multicomponent fibers from sulfopolyesters
US8513147B2 (en) 2003-06-19 2013-08-20 Eastman Chemical Company Nonwovens produced from multicomponent fibers
EP1662026A4 (en) * 2003-08-28 2007-09-26 Teijin Fibers Ltd COMPOSITE FIBER WITH LIGHT INTERFERENCE COLORING FUNCTION
FR2866231B3 (fr) 2004-02-13 2005-12-16 Oreal Composition de revetement des fibres keratiniques comprenant une cire collante et des fibres
JP2005314396A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Kose Corp 透明化粧料
JP2005314392A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Kose Corp 頭髪化粧料
JP4866564B2 (ja) * 2004-03-30 2012-02-01 株式会社コーセー 睫用化粧料
JP2005314391A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Kose Corp 口唇化粧料
JP4866562B2 (ja) * 2004-03-30 2012-02-01 株式会社コーセー 粉体化粧料
JP2005314394A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Kose Corp クレンジング料
JP2005314390A (ja) * 2004-03-30 2005-11-10 Kose Corp 美爪料
JP4866563B2 (ja) * 2004-03-30 2012-02-01 株式会社コーセー 化粧料
US7981404B2 (en) 2004-04-08 2011-07-19 L'oreal S.A. Composition for application to the skin, to the lips, to the nails, and/or to hair
JP2006022463A (ja) * 2004-06-08 2006-01-26 Rikogaku Shinkokai 構造発色性材料及びその製造方法
FR2874311B1 (fr) 2004-08-20 2006-11-17 Oreal Kit de maquillage ou de soin des ongles
US9649261B2 (en) 2004-10-05 2017-05-16 L'oreal Method of applying makeup to a surface and a kit for implementing such a method
FR2876011B1 (fr) 2004-10-05 2006-12-29 Oreal Procede de maquillage d'un support et kit pour la mise en oeuvre de ce procede
US7386212B2 (en) * 2005-02-28 2008-06-10 3M Innovative Properties Company Polymer photonic crystal fibers
US7362943B2 (en) * 2005-02-28 2008-04-22 3M Innovative Properties Company Polymeric photonic crystals with co-continuous phases
US20060193578A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Ouderkirk Andrew J Composite polymeric optical films with co-continuous phases
US7406239B2 (en) * 2005-02-28 2008-07-29 3M Innovative Properties Company Optical elements containing a polymer fiber weave
US7356229B2 (en) * 2005-02-28 2008-04-08 3M Innovative Properties Company Reflective polarizers containing polymer fibers
US7356231B2 (en) * 2005-02-28 2008-04-08 3M Innovative Properties Company Composite polymer fibers
FR2889921B1 (fr) 2005-08-30 2007-12-28 Oreal Ensemble de conditionnement et d'application comportant un dispositif magnetique.
JP2007197865A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Teijin Fibers Ltd 光干渉繊維用複合紡糸口金、およびこれによって得られる光干渉繊維
US20070297730A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Bringuier Anne G Optical fiber assemblies having one or more water-swellable members
US20080057277A1 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 3M Innovative Properties Company Polymer fiber polarizers
US7773834B2 (en) 2006-08-30 2010-08-10 3M Innovative Properties Company Multilayer polarizing fibers and polarizers using same
US7599592B2 (en) * 2006-08-30 2009-10-06 3M Innovative Properties Company Polymer fiber polarizers with aligned fibers
WO2008029842A1 (en) 2006-09-06 2008-03-13 Toray Industries, Inc. Polyester resin composition, process for production thereof, and laminated polyester film
KR100756983B1 (ko) 2006-09-13 2007-09-11 한국섬유개발연구원 구조발색성 모노필라멘트 및 이들로 구성된 멀티필라멘트
KR100816846B1 (ko) * 2006-09-26 2008-03-27 신풍섬유(주) 색상표현을 위하여 광학간섭 기능 원사를 사용한 제직방법및 이 방법으로 제직된 직물
JP5022290B2 (ja) * 2008-04-16 2012-09-12 帝人ファイバー株式会社 防水透湿性布帛および衣料
US8512519B2 (en) 2009-04-24 2013-08-20 Eastman Chemical Company Sulfopolyesters for paper strength and process
FR2952815B1 (fr) 2009-11-25 2012-01-06 Oreal Produit cosmetique
FR2959918B1 (fr) 2010-05-11 2015-04-03 Oreal Article souple pour les ongles a couche adhesive amelioree
US8797518B2 (en) 2010-10-07 2014-08-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Identifiable visible light sources for fiber optic cables
US9273417B2 (en) 2010-10-21 2016-03-01 Eastman Chemical Company Wet-Laid process to produce a bound nonwoven article
CA2809885A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Avon Products, Inc. Cosmetic films
US8840758B2 (en) 2012-01-31 2014-09-23 Eastman Chemical Company Processes to produce short cut microfibers
US9617685B2 (en) 2013-04-19 2017-04-11 Eastman Chemical Company Process for making paper and nonwoven articles comprising synthetic microfiber binders
WO2015005584A1 (ko) * 2013-07-10 2015-01-15 한국생산기술연구원 섬유배향 복합재의 제조방법, 그로부터 제조된 섬유배향 복합재, 상기 섬유배향 복합재로 이루어진 반사편광필름 및 그 제조방법
US20160297104A1 (en) * 2013-11-19 2016-10-13 Guill Tool & Engineering Coextruded, multilayer and multicomponent 3d printing inputs field
US10730232B2 (en) 2013-11-19 2020-08-04 Guill Tool & Engineering Co, Inc. Coextruded, multilayer and multicomponent 3D printing inputs
US9605126B2 (en) 2013-12-17 2017-03-28 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for the recovery of concentrated sulfopolyester dispersion
US9598802B2 (en) 2013-12-17 2017-03-21 Eastman Chemical Company Ultrafiltration process for producing a sulfopolyester concentrate
ITUB20156304A1 (it) * 2015-12-04 2017-06-04 Samsara S R L Ricambi in fibra ottica e metodo per la loro esecuzione.
DE112017005623T5 (de) * 2016-11-08 2019-07-18 Autonetworks Technologies, Ltd. Elektrischer Drahtleiter, ummantelte elektrische Leitung und Kabelbaum
US10899881B1 (en) 2018-07-23 2021-01-26 Kevin L. Rollick Polyester modification method
US11001694B1 (en) 2018-07-23 2021-05-11 Kevin L. Rollick Modification of polyester resins after melt polymerization
US10908362B1 (en) 2019-10-16 2021-02-02 International Business Machines Corporation Interlacing boot for two-row ferrule ribbon for one dimensional photonic chip beach front

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1015651B (zh) * 1990-12-08 1992-02-26 天津市硅酸盐研究所 一种制备星光宝石的方法
JP3036304B2 (ja) 1993-07-16 2000-04-24 日産自動車株式会社 反射、干渉作用による発色構造体
US5472798A (en) * 1993-07-16 1995-12-05 Nissan Motor Co., Ltd. Coloring structure having reflecting and interfering functions
JP3036305B2 (ja) * 1993-07-16 2000-04-24 日産自動車株式会社 反射、干渉作用を有する発色構造体
JP3158830B2 (ja) 1993-12-29 2001-04-23 日産自動車株式会社 近紫外線と近赤外線の一方あるいは両方を反射する構造体
CN1118817A (zh) * 1994-01-08 1996-03-20 苏斌 虹彩纤维
JP3166482B2 (ja) * 1994-06-07 2001-05-14 日産自動車株式会社 反射干渉作用を有する発色構造体
JP3483379B2 (ja) * 1995-12-08 2004-01-06 田中貴金属工業株式会社 発色構造体
EP0943021A1 (en) * 1997-10-02 1999-09-22 Nissan Motor Co., Ltd. Fiber structure and textile using same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109952395A (zh) * 2016-11-15 2019-06-28 东丽株式会社 光泽纤维
CN109952395B (zh) * 2016-11-15 2021-10-12 东丽株式会社 光泽纤维
US11255027B2 (en) 2016-11-15 2022-02-22 Toray Industries, Inc. Glossy fiber
CN112793154A (zh) * 2020-12-19 2021-05-14 湖北工业大学 一种应用于高熔点材料的激光熔体静电直写装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP0921217A4 (en) 2001-01-31
KR20000016534A (ko) 2000-03-25
JP3356438B2 (ja) 2002-12-16
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WO1998046815A1 (fr) 1998-10-22
EP0921217A1 (en) 1999-06-09
WO1998046815A9 (fr) 1999-04-01
EP0921217B1 (en) 2003-12-03
US6430348B1 (en) 2002-08-06

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