JP3280472B2 - 繊維シートの製造方法 - Google Patents

繊維シートの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、染料による発色と光の
干渉による発色を合せもった繊維シートの製造方法に関
するものであり、光の当る角度によって、染料(顔料)
により染まった部分が浮き上がって見える新規な繊維シ
ートを得るための該繊維シートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】干渉色を得る手法として今迄に色々なも
のがあげられている。例えば、フィルムや成形物等に干
渉色を付与する手段としては、特公昭51−14055
号公報、特公昭51−33589号公報、特公平3−2
079号公報、特公平3−4040号公報等があるが、
これらはいずれも光線反射層、干渉層、半透明(透明)
層の3層より成るものであり、フィルム、成形物にはそ
こそこの発色レベルの干渉色を付与できるが、繊維シー
トへの応用は完全なものになっていない。また、3層形
成の場合には手間と時間がかかりすぎ生産性に乏しい。
【0003】最近になって、加工技術Vol.25、N
O.12(1990)761に、繊維シートに干渉色を
付与する手法が述べられている。この方法は第1層に繊
維と密着性が良好で適度な反射率を有するチタン薄膜、
第2層に酸化チタン等の透明な薄膜をスパッタリングに
より形成させることで干渉色を発現させるものである。
しかしながらこの方法では、第2層の薄膜に干渉色を発
現させるためには0.05〜0.2μmの膜厚が必要で
あり、この様な膜を高性能マグネトロンスパッタリング
装置を用いて形成するには、一時間以上のスパッタリン
グ時間が必要で、製造コスト、低生産性の面からみて、
工業的にはその実用化は、はなはだ難しいと言わざるを
得ない。
【0004】また本発明者らは、先に、特開平4−31
6677号公報で、繊維シートの少なくとも片面に、金
属薄膜層とプラズマ重合法による特定の屈折率、膜厚の
有機三次元架橋した薄膜層を形成させ、これによって、
光による干渉発色性のある繊維シートを短時間で製作で
きる、すなわち工業的に採用するのに有利な発明につき
提案した。
【0005】しかるに、上記を含むこれまでの従来技術
は、干渉光を付与する対象がフィルムや成形物は無論の
こと、繊維シートにあっても、該シート上に、干渉光を
発現させるための基礎ベース層(光反射層)としての金
属層を形成するものであるので、この金属層が対象シー
ト表面を覆ってしまい、すなわち、該対象シートの色合
い、柄はマスキングされてしまうものとなり、該対象シ
ートの色合い、柄を最終製品の色合い、柄として反映さ
せることは意図されていなかった。したがって、該金属
層とその上の透明薄膜層との組み合わせにより、生じる
干渉色が種々異なったものとなり、見る角度で色相が微
妙に変化する、いわゆる玉虫色の発色が見られるとはい
え、その干渉発色は、まさに該金属層とその上の透明薄
膜層との組み合わせによって得られる単純な干渉発色に
留どまるのであり、該金属層等を載せる繊維シート等の
対象シートの色合い、柄等を最終製品のそれに反映させ
るものではない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、光干渉のみによる発色ではない、光干渉による発
色と染料や顔料による発色を併せもった新規な繊維シー
トを創出し提供せんとするものである。そしてそのため
に、構成する基布の条件、その上に載せる金属膜、透明
薄膜等の膜条件などがいかにあらねばならないかを追及
した該繊維シートの製造方法に関するものである。また
本発明は、該繊維シートを工業生産できるレベルまでラ
インスピードをアップでき安価に製造でき、しかもさら
には、硬さ等風合変化の少ない光干渉発色性繊維シート
の製造方法を提供せんとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、L*値濃度A
が1≦A≦90を満足する地染部または/および地柄部
を有する基布の少なくとも片面に、膜厚B(μm)が 0.01≦B≦−(3.37×10-4)A+4.03×10-2 である金属層を真空蒸着法またはスパッタリング法によ
り形成し、更に該金属層の上面に、屈折率が1.35〜
2.00、厚みが0.05〜1μmの有機三次元架橋薄
膜層をプラズマ重合法によって形成することを特徴とす
る繊維シートの製造方法、に関するものである。
【0008】本発明でいう地染または/および地柄を有
する基布とは、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維
から成る織物、編物、不織布等が全面同色で染色された
もの、または、部分的に色が異なるもの、つまりプリン
トされたものをいう。着色材としては、染料、顔料等い
ずれでもよい。
【0009】本発明での基布においては、その地染部ま
たは/および地柄部でのL*値濃度Aが1≦A≦90を
満足することが肝要である。尚L*値とは、国際照明委
員会(CIE)で設定されたL*a*b*表色系の方法
で数値化されるメトリック明度を表す指数のことで、こ
のL*値は三刺激値(X,Y,Z)の中のY値より下記
の数式1にて求められる。
【0010】
【数1】
【0011】このL*値は、本発明の場合、基布の色濃
度が濃くなる程その数値が小さくなる。そして、そのL
*値が小さくなる程、基布の上に金属層をのせたとき、
地色が透け易くなる。また逆に、L*値が大きくなる程
地色が透けにくくなる。L*値濃度Aが90を越える
と、その色を人間の目では白としかとらえない。従っ
て、金属層を通して地色の透けが起きないため、本発明
での目的を達成し得なくなる。L*値濃度Aが1未満の
染色(濃染等含む)された布帛とすることは、現状では
難しい。基布の地染部または地柄部がより透けて見え、
かつ浮き上がって見えるためにはL*値濃度が5≦A≦
50であることが好ましい。
【0012】基布の地染部または地柄部の模様、たとえ
ば多色からなるプリント模様の場合、L*値の測定方法
により単一色のL*値ではなく、複数色が混ざりあった
部分のL*値を測定することがあるが、本発明における
L*値とは単一色のみならず、複数色が混ざりあった状
態のL*値をも含むものである。
【0013】基布を構成する糸仕様は、繊維断面につい
ては丸、異形を問わず、また複合断面、混繊等を問わな
い。さらに形態については、異収縮混繊糸、仮撚糸、イ
ンドロー糸、エアージェット糸等の形態は問わずいずれ
でもよい。また基布は、カレンダー、コーティング、ラ
ミネート、エンボス、シワ等の後加工が施されていても
よい。特に基布の表面反射率が20%未満のものについ
ては表面反射を上げるためカレンダー加工を行い、反射
率を20%以上にしてやることが、干渉発色が発現しや
すいことから好ましい。また本発明でいう少なくとも片
面とは、片面あるいは両面をいうが、通常は布の表側に
用いられる片面だけで十分である。
【0014】金属層(第1層)は、該金属層の上の透明
薄膜層(第2層)に入射し通過した可視光線を該第1層
と第2層の境界面で有効に反射させる膜である必要があ
り、可視光線領域での表面反射が特有な吸収、反射を示
さず、比較的平担であることが望ましいが、基布の前記
地色濃度(L*値濃度A)との関連で、金属層膜厚B
(μm)が、 0.01≦B≦−(3.37×10-4)A+4.03×10-2 を満足することが必要であることが解った。すなわち、
金属層膜厚Bは0.01μm以上が必要である。Bが
0.01μmより小さくなると、後記する有機三次元架
橋膜を形成したとき干渉色はほとんど発現せず、地色の
色だけしか見えず、本発明の目的を達成し得ない。また
Bの上限値は基布のL*値濃度Aにより決定される。B
が該上限値より大きいと、有機三次元架橋膜を形成した
とき、地色の透けがなくなり、干渉色だけになってしま
い従来のものと同じ物となってしまう。 基布が多色か
らなるプリント模様である場合、様々なL*値を有する
ことになるが、このような場合は最大のL*値に基づい
てBを決定することができる。
【0015】この金属層を形成する金属としては、T
i、Al、Cr、Fe、Mo、Nb、W、Ni、Co、
Ta、Zr、V、Mn、あるいはこれらの混合物等が挙
げられ、特にTi、Cr、Fe、ステンレス、ハステロ
イが可視光線領域で特有の吸収、反射が少なく、更には
平担な反射率を示す点から好ましい。
【0016】金属層を形成させる手段としては、基布と
の接着性を考慮すると、真空蒸着法とスパッタリング法
が好ましい。
【0017】金属層(第1層)上に形成させる有機三次
元架橋膜(第2層)は、金属層との接着がよく、透明で
あることが要求される。そして屈折率が1.35〜2.
00の範囲内であることが要求される。屈折率が1.3
5未満の有機薄膜では膜厚をかなり厚くしないと干渉色
が現れず生産性が低い。屈折率が2.00をこえると薄
い膜厚で干渉色が現れるが膜厚の微少な差が干渉色を変
化させるため、膜厚の均一さが要求されると同時に高度
の膜厚コントロールが要求されることになり、安定な生
産性が得られない。特に好ましい有機薄膜の屈接率とし
ては1.35〜1.6の範囲である。
【0018】第2層の有機三次元架橋薄膜の膜厚として
は、0.05〜1μmの範囲である。0.05μm未満
の場合は鮮明な干渉色が得られず、1μmをこえると膜
形成に時間がかかり生産性が低くなるとともに、繊維シ
ートが硬くなる欠点がある。このようなことにより、最
適膜厚は0.1〜0.5μmの範囲である。
【0019】第2層の有機三次元架橋薄膜の形成法は、
膜厚の均一性、すなわち色ムラがなく鮮やかな干渉色を
発現させる点から、プラズマ重合法による薄膜形成法が
用いられる。
【0020】プラズマ重合とは真空下に重合性モノマー
を供給しながら、電極間に高周波電圧を印加することに
より、被処理物面上に三次元的に架橋された薄膜を形成
させる方法である。このプラズマ重合法による有機三次
元架橋薄膜は、膜厚の均一性、膜厚のコントロール性、
ピンホールの点等でスパッタリング法よりかなり優れて
いる。また、三次元的架橋が行われていることにより薄
膜であるにもかかわらず十分な膜強度が得られる。
【0021】この様なプラズマ重合膜を形成させるモノ
マーとしては、フッ素系化合物とシラン系化合物が好ま
しい。これらの化合物は単独で使用してもよく、または
2種以上の混合物として使用される。該化合物からは特
にプラズマ重合法により均一膜厚の膜が形成でき、さら
に透明性においても極めて優れた膜が形成できる。フッ
素系化合物としては、例えばC24、C36、C36
等があり、C24+H2、C36+H2等の混合系でもよ
い。
【0022】また、シラン系化合物としては、ビニルシ
ラン系化合物が好ましく、例えばビニルトリメトキシシ
ラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジメトキシエ
トキシシラン等が上げられる。第一層の金属薄膜層との
接着強度からいうとシラン系化合物がより好ましい。
【0023】
【実施例】以下実施例によって、さらに本発明を具体的
に説明する。尚、本実施例中において使用した機器は、
以下のものである。 1)分光計:日立自記分光光度計;U−3400型 2)スパッタリング装置:芝浦製作所(株)製;CFS−
4ES 3)干渉顕微鏡:日本光学(株)製
【0024】実施例1; 経糸にポリエステル50dr
/36fの仮撚糸を、緯糸にポリエステル50dr/3
6fの強撚糸(2400T/M)を用いて平織物を作
り、これを常法にしたがい、糊抜き精錬後、180℃、
1分間の熱セットを行った。この織物に、赤と緑を中心
とした花柄のプリントを行った。このプリント部分のL
*値を分光計で測定すると、赤部分37(本発明規定で
のA=37)、緑部分27(本発明規定でのA=27)
であった。
【0025】上記プリントされた織物を13.56MH
zの高周波電源を有するスパッタリング装置にセット
し、2×10-3Paまで真空排気した。ターゲットとし
てSUS−310を用いた。真空排気後、槽内をArガ
スにて3×10-1Paに真空度調整を行った。ついで2
00Wの出力により、4分間スパッタリングを行い、プ
リント面をも含めた織物上に0.021μmの金属膜を
形成させた。
【0026】この織物をスパ,ッタリング装置より取り
出し、次ぎに金属膜面を処理面として、13.56MH
zの高周波電源を有するガラスベルジャー型プラズマ処
理装置にセットし、2×10-2Torrまで真空排気し
た。槽内にビニルトリメトキシシランモノマー(屈折率
1.39)を5cc/分の流量で流し、槽内を0.5T
orrにコントロールした。その後1W/cm2の出力
でプラズマ重合を4分間行い、0.3μmのプラズマ重
合膜を形成させた。
【0027】処理布を取り出し、それを真上から見る
と、ピンクの干渉色の中に、前記のプリントの緑、赤の
花柄が浮いて見えた。また、見る角度を45゜斜めにす
ると、更に花柄が浮き上がって見え、通常の干渉色(白
基布で作ったもの)に比べ、アクセントがつき、これま
での干渉色のみのものとは異なる新規な特徴のある布帛
であった。
【0028】比較例1; 実施例1と同一のプリントし
た基布を用い、このプリント基布に、スパッタリングを
実施例1と同様条件で行った。但し本例の場合は、その
処理時間は1分間で、膜厚は0.0058μmであっ
た。この織物に、さらにビニルトリメトキシシランモノ
マーを用い、実施例1と同一条件でプラズマ重合処理を
行い、該織物面上に0.32μmのプラズマ重合膜を形
成させた。処理布を取り出し、該布帛を真上から見る
と、ほとんど干渉色は見えず、プリント模様だけが、元
の色よりくすんで見えた。角度を変えて見ても同様のこ
とであった。
【0029】比較例2; 実施例1と同一のプリントし
た基布を用い、このプリント基布に、スパッタリングを
実施例1と同様条件で行った。但し本例の場合は、その
処理時間は10分間で、膜厚は0.056μmであっ
た。この織物に、さらにビニルトリメトキシシランモノ
マーを用い、実施例1と同一条件でプラズマ重合処理を
行い、該織物面上に0.32μmのプラズマ重合膜を形
成させた。この処理布を取り出し、それを真上から見る
と、ピンクの干渉色が発現しているものであったが、基
布にプリントしたプリント模様は見えず、角度を変えて
見ても同様であり、公知の光干渉発色シートと変わらな
いものとなった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D06M 14/18 D06M 11/83

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 L*値濃度Aが1≦A≦90を満足する
    地染部または/および地柄部を有する基布の少なくとも
    片面に、膜厚B(μm)が 0.01≦B≦−(3.37×10-4)A+4.03×10-2 である金属層を真空蒸着法またはスパッタリング法によ
    り形成し、更に該金属層の上面に、屈折率が1.35〜
    2.00、厚みが0.05〜1μmの有機三次元架橋薄
    膜層をプラズマ重合法によって形成することを特徴とす
    る繊維シートの製造方法。
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