DE60312148T2

DE60312148T2 - Funktionsfaserfolie

Info

Publication number: DE60312148T2
Application number: DE2003612148
Authority: DE
Inventors: Masayuki Gamagori City Suzuki; Eigo Gamagori City Nakajima; Toshikazu Gamagori City Suzuki; Takahiro Gamagori City Suzuki
Original assignee: SUZUTORA (SUZUTORA CORP) KK; SUZUTORA SUZUTORA CORP KK
Current assignee: Sekisui Nano Coat Technology Co Ltd Jp
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2023-04-26
Also published as: CN100465329C; EP1497477B1; AU2003222620A1; WO2003091472A8; ATE355394T1; AU2003222620A8; EP1497477A1; WO2003091472A1; JP3650079B2; US7579290B2; CN1656241A; ES2282612T3; JP2003313771A; DE60312148D1; US20050221707A1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Funktionsfaserfolie, beschichtet mit einem physikalisch dampfabgeschiedenen Film, umfassend Titanoxid.
DIESBEZÜGLICHER STAND DER TECHNIK
Es ist bekannt, dass durch die Bildung von metallischem oder Metalloxid-Dünnfilm auf der Oberfläche einer Faserfolie, umfassend synthetische Fasern, wie gewobene Artikel, gestrickte Artikel, nicht gewobene Gewebe, durch die Verwendung von physikalischen Dampfabscheidungsverfahren, wie Vakuumdampfabscheidung, Ionenstrahlverfahren, Sputterverfahren etc., der Faserfolie verschiedene Funktionstypen verliehen werden können, wie elektrische Leitfähigkeit, Wärmeabschirmung, Wärmeretention, Schmutzabweisung, antibakterielle Eigenschaften, deodorisierende Eigenschaften und dergleichen. Wenn jedoch die Faserfolienoberfläche mit einem dampfabgeschiedenen Film aus Metall, beispielsweise rostfreiem Stahl, Titan, Chrom oder Kupfer oder dergleichen, beschichtet ist, werden Farbe, Muster etc. auf der Faserfolie durch den dampfabgeschiedenen Film versteckt, und sie zeigen eine metallische Farbe, wobei das Fehlen von Auswahlmöglichkeiten vom Modestandpunkt her ein Problem war. Wenn andererseits ein dampfabgeschiedener Film, umfassend Metalloxide, wie Titanoxid etc., gebildet wird, war es möglich, Farbe und Muster und dergleichen durch Einstellung der Filmdicke sichtbar zu machen, so dass der dampfabgeschiedene Film transparent war. Andererseits gab es Probleme dahingehend, dass die elektrische Leitfähigkeit im Vergleich zu metallischem dampfabgeschiedenem Film schlecht war; die Wärmeabschirmungseigenschaften waren ebenfalls schlechter, darüberhinaus verschlechterte sich die Produktivität.
Weiterhin ist die Bildung von dampfabgeschiedenem Film mit Mehrschichtstruktur bekannt, umfassend TiO₂, Ag und TiO₂ als die drei Schichten, wobei der dampfabgeschiedene Film die sichtbare Lichttransmission erhöht, während selektiv Ultraviolett- und Infrarotstrahlung blockiert werden. Weil jedoch dieser dampfabgeschiedene Film sich ohne weiteres bei wiederholtem Waschen abschält, war es darüber hinaus nicht praktisch, und es gab Probleme dahingehend, dass das Metall bei der Verwendung oxidierte und die Eigenschaften beeinträchtigt wurden.
Aus der EP-A-0 886 290 ist ein dekoratives Tastenoberteil, das aus Harz hergestellt ist, beschichtet mit einem physikalisch dampfabgeschiedenen transparenten Film, umfassend beispielsweise TiO₂, TiO oder TiO₂O₃. bekannt.
Weiterhin beschreibt die US-B1-6 296 895 ein Verfahren zur physikalischen Dampfabscheidung eines transparenten Metalloxids auf z.B. einem Kunststofffilm durch Kontrollieren des Oxidationsschritts sowie die Transparenz des Metalloxidfilms.
Darüber hinaus offenbart die EP-A-0 507 545 eine Metallplatte, beschichtet mit einem physikalisch dampfabgeschiedenen Film, umfassend eine Mischung von TiO, TiO₂, Ti₂O₃, Ti₃O₅, Ti_nO_2n-1, worin n eine ganze Zahl von 4 bis 10 darstellt, und der durchschnittliche Sauerstoffgehalt des Films 51 bis 59 Atom% beträgt. Der resultierende Film zeigt eine leuchtend blaue Farbe.
Diese Erfindung war dazu in der Lage, in einer Funktionsfaserfolie, erhalten durch Beschichten der Faserfolie mit einem physikalisch dampfabgeschiedenen Film, durch Änderung der Zusammensetzung dieses physikalisch abgeschiedenen Films, den dampfabgeschiedenen Film transparent zu machen, so dass Farbe und Muster auf der Faserfolie sichtbar werden, weiterhin dem dampfabgeschiedenen Film Funktionalität zu verleihen, wie elektrische Leitfähigkeit, Infrarotstrahlungsblockung, Ultraviolettstrahlungsblockung und dergleichen, und lässt darüber hinaus die mögliche Produktivität zum Zeitpunkt der Dampfabscheidung zunehmen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Funktionsfaserfolie betreffend die Erfindung umfasst eine synthetische Faser, wobei eine oder beide Flächen davon mit einem physikalisch dampfabgeschiedenen transparenten Film, umfassend Metalloxide, beschichtet sind, wobei die zuvor erwähnten Metalloxide dadurch gekennzeichnet sind, dass sie eine Mischung von normalen Oxiden als Hauptkomponente umfassen, enthaltend eine geringe Menge von Oxiden mit einer niedrigeren Werigkeit als die normalen Oxide als eine sekundäre Komponente, wobei das Metalloxid Titanoxid darstellt, dessen normales Oxid ein vierwertiges Oxid darstellt, und dessen Oxide mit niedrigerer Wertigkeit die zweiwertigen oder dreiwertigen Oxide darstellen, und die Menge an Oxiden mit niedrigerer Wertigkeit, bezogen auf die Gesamtmenge der Metalloxide, 0,1 bis 20 Gew.-% beträgt.
In dieser Erfindung verwendete synthetische Fasern umfassen thermoplastische synthetische Fasern, verwendet in gewöhnlichen Strick- und Webanwendungen, veranschaulicht durch Polyesterfaser, Nylonfaser, Acrylfaser, Polyimidfaser und dergleichen. Insbesondere ist Polyesterfaser vom Standpunkt des geringen Feuchtigkeitsgehalts, der Einfachheit der physikalischen Dampfabscheidung von Metallen und Metalloxiden und der überragenden Beständigkeit des dampfabgeschiedenen Films bevorzugt. Diese synthetische Faser kann entweder in Stapel- oder Filamentform sein. Stapel oder Filament wird ohne Modifikation bei Herstellung nicht-gewebten Gewebes verwendet, aber wenn als strukturelles Garn für gewebte Artikel oder gestrickte Artikel verwendet, ist Filamentgarn, wie Monofilamentgarn und Multifilamentgarn bevorzugt.
In dieser Erfindung wird der Dünnfilm, umfassend Metalloxide, die Titanoxid aufweisen, auf einer oder beiden Flächen der zuvor erwähnten Faserfolie durch physikalische Dampfabscheidungsverfahren, wie Vakuumdampfabscheidung, Ionenstrahlverfahren, Sputterverfahren etc., gebildet, wobei das bevorzugte Verfahren Sputtern ist. Die zuvor erwähnten Metalloxide umfassen normale Oxide als Hauptsubstanz, eine kleine Menge von Oxiden mit niedriger Wertigkeit als die normalen Oxide, die hier nachfolgend als niedrigere Oxide bezeichnet werden, als eine sekundäre Komponente, die darin gemischt ist. In den Oxiden von Titan ist vierwertiges Oxid TiO₂ als normales Oxid bekannt, als niedere Oxide sind zweiwertiges Oxid TiO und dreiwertiges Oxid Ti₂O₃ bekannt. Folglich wird der dampfabgeschiedene Film aus Titanoxid durch eine Mischung der zuvor erwähnten normalen Wertigkeitsoxide (vierwertige Oxide) und niederwertige Oxide (zwei- oder dreiwertige Oxide) gebildet.
In einer physikalischen Dampfabscheidung, wie einem Sputtern und dergleichen, während Metall in einer abgeschlossenen Kammer, enthaltend eine geringe Menge Argongas, sputterverdampft wird, wird es durch eine kleine Menge Sauerstoff, die der Kammer zugeführt wird, oxidiert und auf der Faserfolie adsorbiert, aber wenn die Menge an Sauerstoff, die zugeführt wird, die geeignete Menge zur Erzeugung eines normalen Oxids erreicht, wird gleichzeitig nur das normale Oxid erzeugt, die Oberfläche des Zielmetalls wird oxidiert, um große Reduktion der Menge des verdampften Metalls zu bewirken, und die Produktivität fällt ab.
Im Gegensatz hierzu, wenn die Menge an zugeführtem Sauerstoff eine geringere Menge ist, als die zur Erzeugung von normalen Oxiden benötigte, werden die zuvor erwähnten niederen Oxide ebenfalls gleichzeitig mit dem herkömmlichen Oxid gebildet, diese werden in Form einer Mischung auf der Faserfolie adsorbiert, weil darüber hinaus die Zieloberfläche nicht oxidiert wird, nimmt die Menge an verdampftem Metall nicht ab, und ein Abfall der Produktivität wird verhindert. Folglich wird es durch Bilden von dampfabgeschiedenem Film, umfassend die zuvor erwähnte Mischung, darüberhinaus durch Einstellen der Dicke des dampfabgeschiedenen Films möglich, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeabschirmung und andere Funktionen dem dampfabgeschiedenen Film bereitzustellen, während dessen Transparenz aufrechterhalten wird. Weiterhin wird die Produktivität in der zuvor erwähnten Sputteringsituation zu einem noch höheren Niveau durch Zumischen einer geringen Menge an Stickstoffgas zusammen mit Argongas und Sauerstoff verbessert.
Um die Menge an zugeführtem Sauerstoff auf eine geringere Menge als die zur Herstellung von normalem Oxid notwendige einzustellen, ist es vorteilhaft, die einzigartige Helligkeit des Lichts, das durch das verdampfte Metall emittiert wird, wenn das verdampfte Metall durch das Plasma tritt, das zum Zeitpunkt des Sputterns erzeugt wird, beispielsweise die Leuchtdichte zu bestimmen und die Menge an zugeführtem Sauerstoff so einzustellen, dass diese Leuchtdichte auf einem konstanten Niveau aufrechterhalten wird. Wenn Titan bei der Sputterverdampfung durch das Plasma tritt, wird sichtbares Licht bei einer Wellenlänge von 453 nm in Abwesenheit von Sauerstoff emittiert, die Verdampfungsgeschwindigkeit erreicht ein Maximum, die Helligkeit ist am stärksten. Wenn ein Überschuss an Sauerstoff zugeführt wird, erreicht die Verdampfungsgeschwindigkeit ein Minimum, und ebenso nimmt die Helligkeit ab. Folglich wird es durch Einstellen der zugeführten Sauerstoffmenge auf Basis der Leuchtdichte möglich, die Menge an niederem Oxid zu kontrollieren. Weiterhin ist es möglich, irgendeinen gewünschten Intensitätsindex, der mit der Leuchtdichte korreliert ist, anstelle der Leuchtdichte an sich zu verwenden.
Der Mischungsgehalt von Oxiden mit niedrigerer Wertigkeit als dem zuvor erwähnten normalen Oxid, mit anderen Worten dem niedrigeren Oxid, beträgt 0,1 bis 20 Gew.-% der Gesamtoxide. Wenn dieser Mischungsgehalt weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, werden die Funktionen, wie elektrische Leitfähigkeit und Wärmeabschirmung, nicht erhalten, darüber hinaus wird die Produktivität dramatisch herabgesetzt. Im Gegensatz hierzu ist bei mehr als 20 Gew.-% die metallische Farbe offensichtlich, darüber hinaus ist die sichtbare Lichttransmission ungenügend, die Attribute der Faserfolie gehen verloren. Weiterhin ist die Dicke des zuvor erwähnten physikalisch dampfabgeschiedenen Films bevorzugt 5–500 nm, besonders 30–300 nm. Bei weniger als 5 nm werden Funktionen, wie die elektrische Leitfähigkeit, Wärmeabschirmung, Infrarotstrahlungsgrenzen, Ultraviolettstrahlungsgrenzen etc., nicht erhalten, bei mehr als 500 nm sind die strukturellen Fasern, Farbe, Muster etc. der Faserfolie nicht sichtbar, genauso gibt es Schwierigkeiten bei Erreichen der praktischen Verwendung vom Kostenstandpunkt aus.
Weiterhin beträgt die Transparenz des zuvor erwähnten physikalisch dampfabgeschiedenen Films bevorzugt 30% oder mehr für sichtbare Lichttransmission bei einer Wellenlänge von 550 nm, bei weniger als 30% sind Farbe und Muster auf der Oberfläche der Faserfolie und den Fasern nicht länger sichtbar, die Faserfolienattribute gehen verloren. Weiterhin ist die Transmission von Infrarotstrahlung und Ultraviolettstrahlung durch den Mischungsgehalt der niederwertigen Oxide festgelegt, aber wenn Infrarotstrahlungsgrenzen das Objekt umfassen, ist es bevorzugt, den Mischungsgehalt auf der höheren Seite einzustellen und die Infrarotstrahlungstransmission auf 70% oder weniger bei einer Wellenlänge von 1.000 nm zu unterdrücken. Wenn weiterhin die Ultraviolettstrahlengrenze das Objekt umfasst, ist es bevorzugt, den zuvor erwähnten Mischungsgehalt auf der niedrigeren Seite einzustellen und die Ultraviolettstrahlentransmission auf 50% oder weniger bei einer Wellenlänge von 400 nm zu unterdrücken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Querschnittsdiagramm einer Sputtervorrichtung, bezogen auf Arbeitsbeispiel 1.
2 ist eine Darstellung, die die Lichttransmission eines dampfabgeschiedenen Films zeigt.
3 ist eine Darstellung, die die Lichtreflexion eines dampfabgeschiedenen Films zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
BEISPIELE DER ERFINDUNG
Beispiel 1
Als Faserfolie wird ein gewobenes Gewebe unter Verwendung eines Polyesterfaser-Multifilamentgarns als Kette und Schuss verwendet, wobei die transparente Beschichtung von Titanoxid auf dessen Oberfläche durch Sputtern mit einer Dicke von 5 ~ 500 nm, bevorzugt 30 ~ 300 nm, gebildet wird.
1 zeigt ein Beispiel einer Sputtervorrichtung, eine verschließbare Kammer 10 ist durch horizontale Teiler 11 in eine Sputterkammer 12 unterhalb und eine Gewebekammer 13 oberhalb aufgeteilt, in der Mitte der unteren Sputterkammer 12, ist ein flaches Plattentarget 14, umfassend Titan, auf einer Targetquelle 15 fixiert, mitten in der Luft angeordnet, wobei das Target 14 von dessen Bodenfläche her durch kaltes Wasser, das diese Targetquelle 15 passiert, gekühlt wird. Die Anode 16 ist horizontal links und rechts oberhalb dieses Targets 14 fixiert, wobei Gleichspannung von 200 ~ 1.000 V mittels einer Gleichstromquelle 17 zwischen dieser Anode 16 und dem Target 14 angelegt wird.
Ein wassergekühlter Zylinder 18 wird horizontal oberhalb der zuvor erwähnten Anode 13 befestigt und dreht sich darüber hinaus frei, links oberhalb dieses ist ein Faserfoliensendeschaft 19, weiterhin rechts oberhalb ein Faserfolien-F-Verwindungsschaft 20 jeweils horizontal befestigt, darüber hinaus sind diese frei drehbar. Somit wird eine vorverarbeitete Faserfolie F, die um den Sendeschaft 19 gewickelt ist, herausgezogen, um den zuvor erwähnten wassergekühlten Zylinder 18 herum gewickelt durch eine Führungswalze 21, oben links, und auf einen Verwindungsschaft 20 durch eine Führungswalze 22, oben rechts, aufgewickelt. Weiterhin sind jeweils eine Vakuumpumpe 23, eine Argongaszuführgasbombe 24 und eine Sauerstoffgaszuführgasbombe 25 jeweils mit der zuvor erwähnten Kammer 10 verbunden.
In der zuvor erwähnten Vorrichtung werden der Sendeschaft 19, der Verwindungsschaft 20 und der wassergekühlte Zylinder 18 gedreht, Gewebe F wird mit einer festgelegten Geschwindigkeit in Gegenuhrzeigerrichtung übermittelt, während dieses auf dem wassergekühlten Zylinder 14 gekühlt wird, wobei die Oberflächentemperatur des Gewebes F bei 60°C oder weniger aufrechterhalten wird. Andererseits wird die Vakuumpumpe 23 betrieben, um den Innendruck der Kammer 10 auf etwa 1,3 × 10^–3 Pa zu reduzieren, wobei als nächstes Argongas aus der Argongaszuführgasbombe 24 und Sauerstoff aus der Sauerstoffgaszuführgasbombe 25 jeweils eingeführt werden, um den Innendruck der Kammer 10 bei etwa 1 × 10^–2 Pa einzustellen, hiernach wird ein Sputtern durchgeführt, wobei vom Target 14 emittiertes Titan mit Sauerstoff umgesetzt wird, um Titanoxid zu bilden, wobei man dieses auf der zuvor erwähnten Faserfolie F anhaften lässt, wobei ein transparenter physikalisch dampfabgeschiedener Film gebildet wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird ein Sputtern durchgeführt, während die Helligkeit von verdampftem Titan, das durch das Plasma oberhalb des Targets 14 passiert, beobachtet wird. Während dieser Zeit wird durch Einstellen der Menge an Sauerstoff, der von der Sauerstoffgaszuführgasbombe 25 zur Kammer 10 übermittelt wird, die Leuchtdichte des zuvor erwähnten verdampften Titans oder irgendein gewünschter Intensitätsindex, der mit der Leuchtdichte korreliert ist, bei einem festgelegten Niveau kontrolliert, das durch die zuvor erwähnten Tests bestimmt wird. Durch diese Mittel umfasst Titanoxid eine Mischung von normalen Oxiden und niedrigeren Oxiden, wobei die Mischung gebildet wird, worin die Menge an niederem Oxid zur Gesamtmenge an Metalloxiden 0,1 ~ 20 Gew.-% beträgt, um auf der Faserfolie F adsorbiert zu werden. Weiterhin wird die Bewegungsgeschwindigkeit der Faserfolie F so eingestellt, dass der physikalisch dampfabgeschiedene Film, der das zuvor erwähnte Titanoxid umfasst, eine Dicke von 5 ~ 500 nm aufweist.
In dem zuvor erwähnten Arbeitsbeispiel, wenn die Menge des der Kammer 10 zugeführten Sauerstoffs höher eingestellt wird, und weiterhin, wenn die Einstellung für die Leuchtdichte niedriger eingestellt wird, gibt es eine Zunahme an normalem Oxid und eine Abnahme an niederem Oxid, die Transparenz des physikalisch dampfabgeschiedenen Films nimmt zu. Andererseits, wenn die Menge an zugeführtem Sauerstoff niedriger eingestellt wird, weiterhin die Einstellung der Leuchtdichte (Intensität) höher eingestellt wird, gibt es eine Abnahme an normalem Oxid und eine Zunahme an niederem Oxid, wobei die Transparenz des physikalisch dampfabgeschiedenen Films abnimmt, die metallische Farbe wird stärker. Weiterhin wird es durch die zuvor erwähnte Einstellung der Leuchtdichte möglich, die sichtbare Lichttransmission bei 20% oder mehr aufrechtzuerhalten, während die Infrarotstrahlungstransmission oder Ultraviolettstrahlungstransmission bei 70% oder weniger unterdrückt wird.
Durch Verwendung von Gewebe mit zusammenhängender Kette, umfassend Polyesterfaser-Multifilamentgarn als die zuvor erwähnte Faserfolie, und anderes als dieses, unter Durchführen eines Sputterns, wie oben beschrieben, wurde eine Faserfolie erhalten, die elektrische Leitfähigkeit und Wärmeabschirmungseigenschaften aufwies, und darüber hinaus wurden dem Gewebe mit zusammenhängender Kette Attribute bereitgestellt; dieses hatte eine sichtbare Lichttransmission bei 30% oder mehr, Infrarotstrahlungstransmission oder Ultraviolettstrahlungstransmission von 70% oder weniger.
Durch Verwendung von versponnenem nichtgewebten Gewebe, umfassend ein Polyesterfilament, als die zuvor erwähnte Faserfolie, und ein anderes als dieses, unter Verwendung eines Sputtern, wie zuvor beschrieben, wurde eine Faserfolie erhalten, die elektrische Leitfähgkeit und Wärmeabschirmungseigenschaften aufwies, und darüber hinaus wurden diesem die Attribute von versponnenem nicht-gewobenem Gewebe verliehen, dieses hatte sichtbare Lichttransmission von 30% oder mehr, Infrarotstrahlungstransmission oder Ultraviolettstrahlungstransmission von 70% oder weniger.
Beispiel 2
Unter Verwendung der Sputtervorrichtung von 1 und unter Durchführung eines Sputterns auf einer Fläche einer Faserfolie, umfassend gewobene Artikel, gestrickte Artikel oder nicht-gewobenes Gewebe etc., um den zuvor erwähnten physikalisch dampfabgeschiedenen Film zu bilden, hiernach zeitweise Entfernen der zuvor erwähnten Faserfolie, hiernach Umdrehen der Vorderseite und Rückseite und erneutes Befestigen an der Sputtervorrichtung, hiernach Durchführen eines Sputterns auf der anderen Fläche, die identisch zu der zuvor erwähnten ist, wird eine Faserfolie mit dem zuvor erwähnten physikalisch dampfabgeschiedenen Film auf beiden Vorder- und Rückflächen erhalten, mit sichtbarer Lichttransmission von 30% oder mehr, Infrarotstrahlungstransmission oder Ultraviolettstrahlungstransmission von 70% oder weniger, darüber hinaus versehen mit Attributen einer Faserfolie, Farbe und Muster sind hierauf sichtbar, und es weist keine metallische Farbe auf.
Beispiel 3
In der zuvor erwähnten verschlossenen Kammer werden 2 Sets von Dampfabscheidungsvorrichtungen in Reihen eingestellt, ein Sputtern wird kontinuierlich auf beiden Rück- und Vorderflächen durchgeführt, um den zuvor erwähnten physikalisch dampfabgeschiedenen Film zu bilden. Beispielsweise werden der wassergekühlte Zylinder Nr. 1 und der wassergekühlte Zylinder Nr. 2 links und rechts der Mitte der abgedichteten Kammer parallel eingestellt, der wassergekühlte Zylinder Nr. 1 links wird in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht, der wassergekühlte Zylinder Nr. 2 rechts wird in Uhrzeigerrichtung gedreht, ein Sputtern wird durchgeführt durch Wickeln der Faserfolie von links, so dass deren rückwärtige Fläche mit der unteren Hälfte des wassergekühlten Zylinders Nr. 1 in Kontakt kommt, als nächstes wird die Folie nach oben rechts zum wassergekühlten Zylinder Nr. 2 geführt, ein Sputtern wird durchgeführt durch Wickeln der Faserfolie von rechts, so dass deren Vorderfläche mit der unteren Hälfte dieses wassergekühlten Zylinders Nr. 2 in Kontakt kommt.
Als Faserfolie F im Arbeitsbeispiel 1 wurde ein 190-Count-Taffeta unter Verwendung von Polyester-Multifilamentgarn in Kette und Schuss verwendet, wobei ein transparenter physikalisch dampfabgeschiedener Film aus Titanoxid auf einer Fläche hiervon durch Sputtern gebildet wurde. Als Sauerstoffzuführungskontrolle wurde ein "Dual-Magnetron-Kathode-Plasma-Emissions-Monitor" ("von Alden", Deutschland) verwendet; monochromatisches Licht (Wellenlänge 453 nm), einzigartig für metallisches Titan, wurde mit einem Kollimator entnommen, um die Leuchtdichte zu bestimmen, wobei die zuvor erwähnte Leuchtdichte als Intensität ausgedrückt wurde, wobei die Leuchtdichte bei Null eine Sauerstoffversorgung von 100 war, eine Leuchtdichte bei einer Sauerstoffversorgung im Überschuß war 10; die Testprobe A wurde erhalten, wenn diese Intensität auf 50 eingestellt wurde. Testprobe B wurde erhalten, wenn die Intensität auf 30 eingestellt wurde.
Die Zusammensetzungen des physikalisch dampfabgeschiedenen Films für Testprobe A und Testprobe B wurden durch Röntgenbeugungsphotoelektronenspektrometrie analysiert. Als analytische Vorrichtung wurde ein SSX-100-Modell Röntgenbeugungsphotoelektronenspektrophotometer (SSI Co.) verwendet. Bei Analyse durch Verwendung von monochromatischem AlKα (100W als Röntgenstrahlenquelle waren in Testprobe A bei einer Intensität von 50 etwa 5% dreiwertiges niederes Oxid Ti₂O₃ ebenfalls im vierwertigen normalen Oxid vorhanden. Weiterhin wurde in Testprobe B bei einer Intensität von 30 dieser dampfabgeschiedene Film fast vollständig mit vierwertigem normalen Oxid TiO₂ gebildet. Das Verhältnis von Titan und Sauerstoff im dampfabgeschiedenen Film betrug 1/2,15 in Testprobe A, 1/2,39 in Testprobe B. Weiterhin wurde das äußere Erscheinungsbild für die zuvor erwähnte Testprobe A und B verglichen, die Ergebnisse zusammen mit den zuvor erwähnten analytischen Ergebnissen sind nachfolgend in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Der dampfabgeschiedene Film des zuvor erwähnten Titanoxids wurde auf einem transparenten Film mit einer Dicke von 50 μm gebildet, umfassend Polyethylenterephthalat, um die elektrische Leitfähigkeit und Lichttransmission des zuvor erwähnten dampfabgeschiedenen Films zu messen. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Testproben 1 ~ 6 durch Änderung der Intensität in den 6 Schritten 70, 60, 50, 40, 30, 20 hergestellt. Dann wurden die elektrische Leitfähigkeit, Lichttransmission bei einer Wellenlänge von 400 ~ 1.000 nm und Lichtreflektivität jeweils für diese Testproben 1 ~ 6 gemessen. Die elektrische Leitfähigkeit ist in Tabelle 2 gezeigt, die Lichttransmission in 2 bzw. die Lichtreflektivität in 3.
Tabelle 2
Wie in der zuvor erwähnten Tabelle 2 gezeigt, wenn die elektrische Leitfähigkeit hinsichtlich der Widerstandswerte verglichen wird, hat die Testprobe 1 mit einer Intensität von 70, die das meiste niedere Oxid enthält, den niedrigsten Widerstandswert; wenn die Menge an niederem Oxid abnimmt, nimmt der Widerstandswert in der Reihenfolge der Testprobe 2 mit einer Intensität von 60, der Testprobe 3 mit einer Intensität von 50, der Testprobe 4 mit einer Intensität von 40 ab; die Widerstandswerte konnten für die Testprobe 5 mit einer Intensität von 30 und die Testprobe 6 mit einer Intensität von 20 nicht gemessen werden, die elektrische Leitfähigkeit war im wesentlichen Null.
Weiterhin hinsichtlich der Lichttransmission, wie in 2 gezeigt, hatten die Testproben 4 ~ 6 mit niedriger Intensität hohe Transmission, die Transparenz nahm zu im Gegensatz zu den Testproben 1 ~ 3 mit hoher Intensität nahm die Transmission ab, es gab eine Tendenz für das äußere Erscheinungsbild, dass eine metallische Farbe vorlag. Weiterhin war in der Testprobe 6 mit einer Intensität von 20 die Transmission 60% oder mehr im gesamten Bereich, einschließlich Ultraviolettstrahlung bis Infrarotstrahlung, bei Wellenlängen von 400 nm bis 1.000 nm. In der Testprobe 5 mit einer Intensität von 30 war die Ultraviolettstrahlungstransmission bei einer Wellenlänge von 400 nm weniger als 50%, aber für das verbleibende sichtbare Licht und die Infrarotstrahlung war die Transmission 50 ~ 70%. In der Testprobe 4 mit einer Intensität von 40 war die Infrarotstrahlungstransmission geringer als 70%, obwohl die Tendenz sich in etwa ähnlich zu der Testprobe 3 zeigte.
Weiterhin betrug die sichtbare Lichttransmission bei einer Wellenlänge von 550 nm in Testprobe 3 mit einer Intensität von 50 etwa 50%, für die Ultraviolettstrahlung bei einer Wellenlänge von 400 nm etwa 45%, für Infrarotstrahlung bei einer Wellenlänge von 1.000 nm etwa 43%. Weiterhin wurde in der Testprobe 2 mit einer Intensität von 60 etwa die gleiche Transmission im Bereich von 40 ~ 45% von Ultraviolettstrahlung bei einer Wellenlänge von 400 nm bis zu sichtbarem Licht bei einer Wellenlänge von 700 nm beobachtet; die Transmission nahm über 700 nm hinaus allmählich ab und betrug etwa 35% bei Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 1.000 nm. Weiterhin nahm in der Testprobe 1 mit einer Intensität von 70 die Transmission allmählich von etwa 37 auf 30% ab, von Ultraviolettstrahlung bei einer Wellenlänge von 400 bis zur Infrarotstrahlung bei einer Wellenlänge von 1.000 nm. Weiterhin betrug die Lichttransmission des zuvor erwähnten Films an sich etwa 85% bei einer Wellenlänge von 400 nm, etwa 88% bei einer Wellenlänge von 550 nm, etwa 89% bei einer Wellenlänge von 1.000 nm; es gab einen sehr geringen Aufwärtstrend nach rechts.
Andererseits hatte die Lichtreflektivität, wie in 3 gezeigt, einen etwaigen Abfall nach rechts in der Testprobe 4 ~ 6 mit einer geringen Intensität, in der Testprobe 1 ~ 3 mit einer hohen Intensität war eine Tendenz in Richtung eines gewissen Anstiegs nach rechts zu beobachten. Jedoch zeigte die Testprobe 6 mit einer Intensität von 20 die höchste Reflektivität von etwa 28% bei einer Wellenlänge von 500 ~ 600 nm im sichtbaren Lichtbereich, und es gab einen plötzlichen Abfall auf der Ultraviolettstrahlungsseite, eine allmähliche Abnahme auf der Infrarotstrahlungsseite, wobei die Kurve eine Bergform besaß. Auch in der Testprobe 5 mit einer Intensität von 30 und in der Testprobe 4 mit einer Intensität von 40 war ein mehr oder weniger ähnlicher Abfall nach rechts zu sehen, aber die Reflektivität bei einer Wellenlänge von 400 nm betrug etwa 33%, die Reflektivität bei einer Wellenlänge von 1.000 nm betrug 17 ~ 19%.
Weiterhin zeigte die Testprobe 3 mit einer Intensität von 50 die niedrigste Reflektivität von etwa 19% bei einer Wellenlänge von 500 ~ 600 nm im sichtbaren Lichtbereich, es gab eine allmähliche Zunahme in Richtung der Wellenlänge von 400 nm und 1.000 nm auf etwa 22 ~ 23%. Weiterhin zeigte die Testprobe 2 mit einer Intensität von 60 mehr oder weniger gleichmäßige Reflektivität von 16 ~ 17% bei einer Wellenlänge von 550 nm oder weniger, und es gab einen allmählichen Anstieg auf eine Reflektivität von 26% bei einer Wellenlänge von 1.000 nm. Weiterhin nahm in Testprobe 1 mit einer Intensität von 70 die Reflektivität mehr oder weniger linear gemäß der Wellenlänge auf etwa 18% bei einer Wellenlänge von 400 nm, etwa 37% bei einer Wellenlänge von 1.000 nm zu. Weiterhin zeigte die Reflektivität des Films an sich einen konstanten Wert von etwa 11% im gesamten Wellenlängenbereich von 400 ~ 1.000 nm.
Wie oben beschrieben, weil in der Funktionsfaserfolie dieser Erfindung die metallischen Oxide, die den physikalisch dampfabgeschiedenen Film aufbauen, nicht nur normales Oxid, sondern auch eine kleine Menge an niederem Oxid enthalten ist, ist es möglich, durch Einstellen der Menge an niederem Oxid in der Menge der Mischung, die Transparenz des dampfabgeschiedenen Films aufrechtzuerhalten, somit sind Farbe und Muster der Faserfolie sichtbar, Machart und Attribute der Faserfolie werden aufrechterhalten, zu diesem Zeitpunkt wird dieser Funktionalität verliehen, wie elektrische Leitfähigkeit, Wärmeabschirmung, Infrarotstrahlungsblockung, Ultraviolettstrahlungsblockung, Schmutzabweisung, antibakterielle Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit und dergleichen, mittels des dampfabgeschiedenen Films. Darüber hinaus ist die Produktivität befriedigend, und es gibt überragende Waschbarkeit und Ablösebeständigkeit. Folglich ist die zuvor erwähnte Funktionsfaserfolie sehr geeignet zur Verwendung in industriellen Materialien, z.B. Maschensieben und Filtern und dergleichen, Insektennetze, Einwickelpapier im Haushalt sowie Zelte für draußen, Schirme, dekoratives Wandpanelmaterial im Haus, Deckenmaterial, Innenausstattungsmaterial und dergleichen mit überragender Korrosionsbeständigkeit und Waschbarkeit, das dazu in der Lage ist, die Machart und verschiedene Funktionalitäten zu erfüllen.
Während drei Beispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, versteht sich, dass viele Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie durch die angefügten Ansprüche definiert wird, abzuweichen.

Claims

Funktionsfaserfolie, umfassend eine synthetische Faser, wobei eine oder beide Flächen davon mit einem physikalisch dampfabgeschiedenen transparenten Film, umfassend Metalloxide, beschichtet sind, worin die Metalloxide eine Mischung eines normalen Oxids als eine Hauptkomponente und eine geringe Menge von Oxiden mit einer niedrigeren Wertigkeit als das normale Oxid als eine sekundäre Komponente umfassen, wobei das Metalloxid Titanoxid darstellt, dessen normales Oxid ein vierwertiges Oxid darstellt und dessen Oxide mit niedrigerer Wertigkeit die zweiwertigen oder dreiwertigen Oxide darstellen, und die Menge an Oxiden mit niedrigerer Wertigkeit, bezogen auf die Gesamtmenge der Metalloxide, 0,1 bis 20 Gew.-% beträgt.
Funktionsfaserfolie nach Anspruch 1, worin die Dicke des physikalisch dampfabgeschiedenen Films 5 bis 500 nm beträgt.
Verfahren zur Herstellung einer Funktionsfaserfolie, umfassend die Schritte: Bilden eines physikalisch dampfabgeschiedenen transparenten Films von Metalloxiden auf einer Faserfolie durch ein physikalisches Dampfabscheidungsverfahren; Bilden eines normalen Oxids als einer Hauptkomponente der Metalloxide des physikalisch dampfabgeschiedenen Films durch Erhöhen der Menge an Sauerstoff, die während des physikalischen Dampfabscheidungsverfahrens zugeführt wird; und Bilden einer geringen Menge von Oxiden mit niedrigerer Wertigkeit als den normalen Oxiden als eine sekundäre Komponente der metallischen Oxide durch Verringern der Menge an Sauerstoff, die während des physikalischen Dampfabscheidungsverfahrens zugeführt wird, wobei das Metalloxid Titanoxid darstellt, dessen normales Oxid ein vierwertiges Oxid darstellt und dessen Oxide mit niedrigerer Wertigkeit die zweiwertigen oder dreiwertigen Oxide darstellen, und die Menge an Oxiden mit niedrigerer Wertigkeit, bezogen auf die Gesamtmenge der Metalloxide, 0,1 bis 20 Gew.-% beträgt.
Funktionsfaserfolie nach Anspruch 1, worin die synthetische Faser synthetische Fasern umfasst, die in üblichen Wirk- und Webanwendungen eingesetzt werden.
Funktionsfaserfolie nach Anspruch 1, worin die synthetische Faser Polyesterfasern, Nylonfasern, Acrylfasern oder Polyimidfasern umfasst.