JPH11181630A - 複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光干渉特性を調整することによって、実用強
度を有する非染色発色繊維を得る。 【解決手段】 この複合繊維は、光線の反射・干渉特
性、赤外線の反射特性、紫外線の反射特性のいずれかの
光学機能を有する２種類の異なるポリマー１，２の交互
積層断面構造の繊維芯材３に対して、保護層４で被覆し
た構造を特徴とする。また断面扁平構造にして、その短
軸方向に２種類の異なるポリマーの交互積層が形成され
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な光学機能を
有する複合繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、布地の高級な風合いに対する訴求
から、単純な丸断面糸から異形断面糸とし、さらに２種
類以上の繊維を複合することによって膨らみ等の感性繊
維が開発され、新合繊として開花した。

【０００３】さらに最近では、高度な感性、機能を有す
る繊維が求められるようになっている。その１つに深色
性と光沢がある。この深色性と光沢とは相反する性向
で、深色を求めると色がくすんで鮮やかさを失ってしま
い、逆に光沢を得ようとするとあだ光となってしまい、
いまだ深色性と光沢を両立させる技術は開発されていな
い。その原因は、従来技術では染料や顔料により発色さ
せているのであり、これは光の吸収によって発色させて
いるのであるるため、深色を得ようとすればするほど反
射光が減少してしまい、光沢を失うようになるためであ
る。

【０００４】ところで自然界を見渡すと、例えば玉虫や
モルフォ蝶は深色と光沢とを同時に満たしており、染料
や顔料とまったく異なる色彩を呈している。この発色メ
カニズムには光の反射、干渉を利用しており、合成繊維
においてもこの発色メカニズムを利用しようと種々検討
されてきている。例えば、特公昭４３−１４１８５号公
報において、３層よりなる真珠光沢を呈する被覆形複合
繊維が開示されている。しかしながら、この技術では層
の数をたかだか３層としたときに反射、干渉によって発
色が見られるものの、その程度には限界があり、高度な
感性に対する要求を満たすには不十分であった。

【０００５】また特開平７−１６６４３０号公報におい
て、染色性を異にする２種類のポリマーからなり、特定
の化合物を共重合したポリエチレンテレフタレートと他
のポリマーとを用いて交互多層構造の繊維とし、異色効
果を呈する繊維が提案されている。この提案されている
技術では、交互多層構造はその厚みが数１００ミクロン
から数１０ミクロンという非常に薄い層を形成してお
り、しかもこれらの薄い層が直接表面に露出しているた
めに摩耗に対して弱く、わずかな摩耗でも層の剥離が容
易に発生してしまう問題点があった。

【０００６】また特開昭６２−１７０５１０号公報にお
いて、繊維表面に微細な凹凸を設けて干渉色を得ようと
する方法が開示されている。この方法は、回折格子を繊
維上に形成しようとするものである。同様な方法が特開
平４−２０２８０５号公報にも開示されている。これら
の繊維においては、干渉による発色は認められるもの
の、その干渉は見る角度によって干渉波長が容易に異な
る、すなわち、布帛の色彩が変化してしまい、安価な感
性しか得られない問題点があり、また摩耗等によって容
易にその機能が低下してしまう問題点もあった。

【０００７】一方、特開昭５９−２２８０４２号公報、
特公昭６０−２４８４７号公報、特公昭６３−６４５３
５号公報等には、見る角度により色調を変え、鮮やかな
色調効果を呈することで有名なモルフォ蝶にヒントを得
た発色繊維、布帛が提案されている。これらの公報に開
示されている繊維は異種ポリマーを張り合わせた扁平糸
であり、これらの繊維を積層しても光の干渉する厚さを
得ることは困難であり、単に反射光を抑える役割しか果
たしていない。

【０００８】この点で別の技術として、分子配向異方性
フィルムを偏光フィルムでサンドイッチ構造にすること
により発色する材料が提案されている（例えば、繊維機
械学会誌Vol.42、No.2、55ページ、1989年、同Vol.42、
No.10、120ページ、1989年）。さらに特開平７−９７７
６６号公報や特開平７−９７７８６号公報において、布
帛の表面に表面側から入射した光の反射光と裏面におけ
る反射光により発色可能な実質的に透明な薄膜層を有す
る光干渉膜を設けた繊維布帛が開示されている。しかし
ながら、これらの薄膜による干渉は見る角度によって干
渉波長が容易に異なったものとなり、布帛の色彩が変化
してしまい、安価な感性しか得られない問題点があっ
た。

【０００９】さらに、特開平７−３４３２０号公報、特
開平７−１９５６０３号公報、特開平７−３３１５３２
号公報には屈折率の異なる２種類のポリマーを交互積層
し、それらの光学的厚みを制御することによって非染色
発色する繊維、また紫外線、赤外線反射機能をも有する
繊維が提案されている。しかしながらこれらに提案され
ている２種類のポリマーの交互積層構造の繊維でも、上
述したように異種ポリマーによる積層界面でそれらの界
面エネルギの差に起因して剥離が発生しやすく、繊維の
引張強度が不十分となり、また光学機能も十分に発揮で
きなくなる問題点があった。

【００１０】反射干渉によって発色させる方法として
は、粒子径の均一なラテックスなどを縦、横、斜めに細
密的に充填する方法があるが、充填されたラテックス粒
子群を製造時に固定することが困難であるため、原理的
には可能であるものの、粒子の並び方の規則性が壊れる
ことによって発色機能が簡単に消失してしまうために実
用にならないという問題点があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点に鑑みてなされたもので、光の反射、干渉
あるいは回折、散乱等により発色する光学機能を有する
交互多層積層構造の繊維芯材に対して、保護層で被覆し
た複合構造の繊維に関し、高い干渉効果と耐摩耗性、引
張強度を有する複合繊維を提供することを目的とする。

【００１２】本発明はまた、積層構造の繊維芯材中に補
強層を形成することによってさらに引張強度にすぐれた
複合繊維を提供することを目的とする。

【００１３】本発明はまた、干渉反射波長を任意に設定
することができ、干渉発色によって所望の色調に確実に
発色させたり、紫外線や赤外線を干渉反射させて確実に
遮断したりすることができると共に、必要に応じて任意
の長さに切断することによって、服地やカーテン地、絨
毯などの織物をはじめとして、壁紙やタイルなど各種の
製品に広く適用することができ、これら製品の風合いを
向上させて高級感を高めたり、熱線遮蔽やＵＶカットな
どの特殊な効果を発揮させたりすることができる複合繊
維を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の複合繊
維は、光線の反射・干渉特性、赤外線の反射特性、紫外
線の反射特性の少なくともいずれかの光学機能を有する
２種類の異なるポリマーの交互積層断面構造の繊維芯材
に対して、保護層で被覆した構造としたものであり、こ
のように２種類の異なる光学特性を有するポリマーの交
互積層構造の繊維芯材に対して保護層を被覆した構造と
することによって、非染色発色性を維持しつつ、耐摩耗
性、引張強度が向上する。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の複合繊維に
おいて、断面扁平構造にして、その短軸方向に前記２種
類の異なるポリマーの交互積層を形成したものであり、
入射光に対する受光面積を広くすることによって光学干
渉効果を高めることができる。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１又は２の複合
繊維において、前記繊維芯材が光学的に高屈折率の第１
のポリマーと光学的に低屈折率の第２のポリマーとの交
互積層構造であり、これらの２種類のポリマーを５層以
上に積層し、かつ各層の厚みを０．０１ミクロン〜０．
４ミクロンの範囲にしたものであり、これによって光学
干渉効果を高いものとすることができる。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１又は２の複合
繊維において、前記保護層に前記２種類のポリマーのう
ち光学的に高屈折率成分のものを用いたものであり、こ
れによって保護層表面で反射する光の量が多くなり、繊
維芯材内から反射してくる光の量とバランスして干渉す
る量が多くなり、非染色発色効果を高めることができ
る。

【００１８】請求項５の発明は、請求項１〜４の複合繊
維において、前記保護層を０．５ミクロン〜２０ミクロ
ンの範囲にしたものであり、光の反射・干渉効果を損な
うことなく、繊維の耐久性を向上させることができる。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１〜４の複合繊
維において、前記保護層を１デニール換算あたり５％以
上としたものであり、光の反射・干渉効果を損なうこと
なく、繊維の耐久性を向上させることができる。

【００２０】請求項７の発明は、請求項１〜６の複合繊
維において、前記繊維芯材中に前記２種類のポリマーの
いずれかを成分とする補強層を形成したものであり、こ
れによって繊維の耐久性をいっそう向上させることがで
きる。

【００２１】請求項８の発明は、請求項７の複合繊維に
おいて、前記補強層を１デニール換算あたり５％以上と
したものであり、十分な耐久性を発揮することができ
る。

【００２２】請求項９の発明は、請求項１〜８の複合繊
維において、前記繊維芯材の光学的に高屈折率の第１の
ポリマーとして共重合ポリエチレンテレフタレート、前
記光学的に低屈折率の第２のポリマーとしてポリメチル
メタクリレートを用いたものである。

【００２３】請求項１０の発明は、請求項１〜８の複合
繊維において、前記繊維芯材の光学的に高屈折率の第１
のポリマーとしてポリカーボネート、前記光学的に低屈
折率の第２のポリマーとしてポリメチルメタクリレート
を用いたものである。

【００２４】請求項１１の発明は、請求項１〜８の複合
繊維において、前記繊維芯材の光学的に高屈折率の第１
のポリマーとして共重合ポリエチレンナフタレート、前
記光学的に低屈折率の第２のポリマーとしてナイロン６
を用いたものである。

【００２５】請求項１２の発明は、請求項１〜８の複合
繊維において、前記第１のポリマーがポリエチレンテレ
フタレートを主成分とし、前記第２のポリマーがポリア
ミドを主成分とし、前記繊維芯材における両ポリマーの
相溶性を高めるため、両方又は片方のポリマーに相溶化
剤をブレンド又は共重合したものを用いたものである。

【００２６】請求項１３の発明は、請求項１２の複合繊
維において、前記相溶化剤がアルキルベンゼンスルフォ
ン酸金属塩、ポリアミド等で構成される複合繊維形成材
料を用いたものである。

【００２７】請求項１４の発明は、請求項１２又は１３
の複合繊維において、前記第１のポリマーの主成分であ
るポリエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸
成分がフタル酸又はイソフタル酸であり、その配位の一
部がカチオン剤により配位機能を付与された複合繊維形
成材料を用いたものである。

【００２８】請求項１５の発明は、請求項１４の複合繊
維において、前記カチオン剤がスルフォン酸金属塩で構
成される複合繊維形成材料を用いたものである。

【００２９】請求項１６の発明は、請求項１２又は１３
の複合繊維において、前記第１のポリマーの主成分であ
るポリエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸
成分が、スルフォイソフタル酸金属塩で構成される複合
繊維形成材料を用いたものである。

【００３０】これら請求項９〜１６の発明の複合繊維で
は、特に光の反射・干渉効果に富み、かつ繊維の耐久性
に優れた複合繊維が得られる。

【００３１】請求項１７の発明の複合繊維は、光学屈折
率の異なる２種類のポリマーを長さ方向に対し垂直な方
向に交互に積層してなる繊維芯材に対して、その周囲を
同種又は異種のポリマーからなる保護層により被覆した
ものであり、繊維芯材のポリマーの屈折率と膜厚の選択
によって干渉反射波長を任意に設定することにより、所
望の色調に干渉発色させたり、また紫外線や赤外線を遮
断したりすることができ、また保護層によって繊維表面
の光沢質感を与えると共に繊維の強度を高めることがで
きる。

【００３２】請求項１８の発明は、請求項１７の複合繊
維において、前記２種類のポリマーのうちの光学屈折率
の小さい方の第２のポリマーの屈折率ｎｂに対する光学
屈折率の大きい方の第１のポリマーの屈折率ｎａの比ｎ
ａ／ｎｂが１．０１〜１．４の範囲にあるとともに、長
さ方向に垂直な断面における前記２種類のポリマーの積
層方向をｙ軸、前記ポリマーの各層に平行な方向をｘ軸
にとり、所定の干渉反射波長を得る光学的厚みに合致す
るｘ軸方向の長さをｄｘ、ｙ軸方向の長さをｄｙとする
とき、発色機能発現における該積層断面構造において、
その一部が上記因子の比、つまり、ｄｘ／ｄｙが０．１
〜１６の範囲を有するものであり、可視光領域における
干渉発色が可能である。

【００３３】請求項１９の発明は、請求項１７又は１８
の複合繊維において、断面を見て、干渉反射波長が異な
る複数の繊維芯材を備えたものであり、複合的な色合い
を得たり、干渉発色と同時に紫外線や赤外線を遮断した
りする複合的な光学機能が発現できる。

【００３４】請求項２０の発明は、請求項１７〜１９の
複合繊維において、長さ方向に、干渉反射波長が異なる
複数の繊維芯材を備えたものであり、請求項１９と同様
の作用に加えて、織り方によってさらに複雑な風合いや
質感が発現できる。

【００３５】請求項２１の発明は、請求項１７〜２０の
複合繊維において、前記繊維芯材の周囲を被覆する保護
層の厚さが０．３〜２０ミクロンの範囲にあるものであ
り、光学機能に悪影響を与えることなく、十分な機械的
強度が得られる。

【００３６】請求項２２の発明は、請求項１７〜２１の
複合繊維において、所定長さに切断したものであり、適
当な長さに切断された繊維を紡いでスパン系の織物に使
用したり、チップ状繊維として壁紙やタイルなどに適用
することもできる。

【００３７】請求項２３の発明は、請求項１７〜２２の
複合繊維において、前記第１のポリマーがポリエチレン
テレフタレートを主成分とし、前記第２のポリマーがポ
リアミドを主成分とする繊維構造体によって前記繊維芯
材を構成し、前記繊維芯材における両ポリマーの相溶性
を高めるため、両方又は片方のポリマーに相溶化剤をブ
レンド又は共重合したものを用いたものである。

【００３８】請求項２４の発明は、請求項２３の複合繊
維において、前記相溶化剤が、アルキルベンゼンスルフ
ォン酸金属塩、ポリアミド等で構成された複合繊維形成
材料を用いたものである。

【００３９】請求項２５の発明は、請求項２３又は２４
の複合繊維において、前記第１のポリマーの主成分であ
るポリエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸
成分が、フタル酸又はイソフタル酸であり、該配位の一
部がカチオン剤により配位機能を付与された複合繊維形
成材料を用いたものである。

【００４０】請求項２６の発明は、請求項２５の複合繊
維において、前記カチオン剤がスルフォン酸金属塩で構
成される複合繊維形成材料を用いたものである。

【００４１】請求項２７の発明は、請求項２３又は２４
の複合繊維において、前記第１のポリマーの主成分であ
るポリエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸
成分が、スルフォイソフタル酸金属塩で構成される複合
繊維形成材料を用いたものである。

【００４２】請求項２３〜２７の発明の複合繊維では、
光干渉発色作用と耐摩耗性に富む繊維が得られる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１及び図２は本発明の第１〜第４
の実施の形態の複合繊維それぞれの断面構造を示してお
り、これらの実施の形態の複合繊維はそれぞれ、光に対
する高屈折率を有する第１のポリマーＡ成分の高屈折率
成分層１と、低屈折率を有する第２のポリマーＢ成分の
低屈折率成分層２との交互積層構造の繊維芯材３に対し
て、これらの第１のポリマーＡ又は第２のポリマーＢの
保護層４で被覆した構造である。

【００４４】図１（ａ）の第１の実施の形態の複合繊維
は、断面形状が矩形状で、交互積層の繊維芯材３が繊維
断面の短軸方向に規則的に形成されたもの、図１（ｂ）
の第２の実施の形態の複合繊維は、同断面形状が楕円状
となったものである。また図２（ａ）の第３の実施の形
態の複合繊維は、断面形状が正円形にして、交互積層の
繊維芯材３が規則的に形成されたもの、図２（ｂ）の第
４の実施の形態の複合繊維は、断面形状が正円形にし
て、繊維芯材３が同心円状に規則的に形成されたもので
ある。

【００４５】第１あるいは第２のポリマーとして使用す
ることができるものは、ポリエステル系、ポリエチレン
系、ポリスチレン系、ポリアミド系、フッソ系ポリマー
等をあげることができ、そしてこれらのポリマーの中か
ら、同じ系に属するポリマーであっても光屈折率が高低
相異なるものを第１のポリマーＡ成分、第２のポリマー
Ｂ成分として使用し、また異なる系に属するポリマーの
２種類を光屈折率の高低によって第１のポリマーＡ成
分、第２のポリマーＢ成分として使用することができ
る。

【００４６】さらにポリマーＡ，Ｂの具体的な組み合わ
せについて説明すると、高屈折率の繊維形成性を有する
結晶性ポリマーとして、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート等の芳香族ポリエステルを用いることが
できる。これらのポリマーの屈折率は、ポリエチレンテ
レフタレートでは１．６４（計算値では１．５８）、ポ
リブチレンテレフタレートでは１．５５（計算値）、ポ
リエチレンナフタレートでは１．６３（計算値）であ
る。また非晶性ポリマーとしてはポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）が好ましく、屈折率は１．５９である。さらにこれ
らのポリマーを用いて繊維としたときに配向が高度に発
生し、大きな複屈折率を有することになる。結晶の固有
複屈折率として、ポリエチレンテレフタレートでは０．
２２、ポリブチレンテレフタレートでは０．１５３、ポ
リエチレンナフタレートでは０．４８７という高い値を
示し、またポリカーボネートでは０．１９２である。し
たがって、これらのポリマーを繊維としたとき、特に繊
維軸方向において屈折率プラス複屈折率の効果を利用す
ることができて好ましい。

【００４７】一般的に繊維を形成するとき分子の配向が
生じやすいために、これらの高屈折率を有する第１のポ
リマーと組み合わせる低屈折率の第２のポリマーとして
は、ポリマー固有の屈折率が小さいだけでなく、紡糸延
伸過程においてさえ配向度が上昇しないものであるか、
又は配向時に複屈折率の上昇しないものを採用する必要
がある。そのためにはまず、非晶性のポリマーであるこ
と、脂肪族ポリマーが好ましいこと（D.W. Van Krevele
n編、Properties of Polｙmers、 302ページ、Elsevier
社出版、1990年）、光学的に透明性が高いこと、さらに
上記高屈折率ポリマーであるポリエステル、ポリカーボ
ネートとの親和性を有しており、層間の接着性に優れて
いること等の特性が要求される。これに適するポリマー
としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポ
リクロロメタクリレート（ＰＣＭＭＡ）をあげることが
できる。特にポリメチルメタクリレートはプラスチック
ス、光ファイバー等に広く利用されており、透明性の高
いグレードのものが得やすく、構造的にもポリエステル
であり、またコスト的にも安価であるために好ましい。
したがって、芳香族ポリエステルとポリメチルメタクリ
レート、またポリカーボネートとポリメチルメタクリレ
ートの組み合わせが、それらの交互多層積層構造の繊維
にしたときに高い光干渉効果を得やすくて、特に好まし
くものである。

【００４８】次に図１（ａ）に基づいて、繊維構造につ
いて説明する。光干渉効果を効率良く得るためには多層
で、かつ実質的に界面がすべて平行になる構造が望まし
い。特に扁平繊維の短軸ａ方向に多層交互積層が形成さ
れていて、その扁平比ｂ／ａ（ｂは長軸）が大きな扁平
繊維は光の干渉に有効な面積を大きく取ることができる
ために好ましい断面形状である。そのため、扁平比ｂ／
ａは２以上であることが好ましく、特に３．５以上が望
ましい。一方、扁平比ｂ／ａが１５を超えると製糸性が
大きく低下するため、扁平比は１５以下にするのが望ま
しく、特に１０以下にするならば製糸性を維持すること
ができて望ましい。

【００４９】積層数については、５層以上に交互積層し
ていることが好ましく、特に１０層以上が望ましい。５
層未満では干渉効果が小さいばかりでなく、干渉色が見
る角度によって大きく変化してしまい、安価な質感しか
呈することができないからである。他方、総層数は７０
以下が好ましく、特に５０層以下が望ましい。７０層を
超えると得られる光の反射量の増大が期待できなくなる
上に、紡糸用の口金構造が複雑になり過ぎて製糸が困難
となり、また原料の層流に乱れが発生しやすいので好ま
しくない。

【００５０】このような多層交互積層構造の複合繊維で
は、２種類のポリマー間の接触面積は膨大となる。した
がって、親和性の低いポリマーの組み合わせを採用する
ならば、特開平４−１３６２１０号公報に述べられてい
るように、界面方向に大きな収縮力が働くために積層方
向を短軸ａとする扁平繊維を得ることは困難となる。こ
のために２種類のポリマーの組み合わせは、両者間での
親和性に優れたものである必要がある。

【００５１】また交互積層の各ポリマー層１，２の厚み
を０．０１ミクロン〜０．４ミクロンとしたのは、０．
０１ミクロンを下回る厚みでは、もう一方のポリマー層
とのマイグレーションで界面が不明瞭となり、光干渉効
果を得ることができなくなるためであり、また、０．４
ミクロンを上回る厚みでは高い光干渉効果を得ることが
できないためである。さらに特に光干渉効果の高い繊維
とするためには、交互積層の各ポリマー層１，２の厚み
を０．０５ミクロン〜０．１５ミクロンとするのが望ま
しい。加えて、２種類のポリマー層１，２における光学
的厚み、すなわち、各層１，２の厚みｄａ，ｄｂと屈折
率ｎａ，ｎｂとの積が等しい（ｎａ・ｄａ＝ｎｂ・ｄ
ｂ）ときにさらに高い光干渉効果を得ることができる。
特に、一次の反射に等しい２種類の光学的厚みの和の２
倍が、欲する色の波長の距離λと等しいとき（λ＝２
（ｎａ・ｄａ＋ｎｂ・ｄｂ））、最大の干渉色が得られ
る。

【００５２】さらに交互積層を繊維芯材３とし、高屈折
率ポリマーＡ成分の保護層４で被覆した構造の図１及び
図２に示す芯鞘型複合繊維とすることにより、繊維の内
部に入射した光は、特に高屈折率層１から低屈折率層２
に入射するときに反射率が大きくなるが、これら各層
１，２が５層以上の多層になっていれば層間で反射が繰
り返されて非常に高い反射率を得ることができ、層数が
増加するにしたがって繊維内部からの反射率は飛躍的に
大きくなる。

【００５３】これらに加えて本発明者らは、保護層４の
存在は、繊維の機械的強度の向上に寄与するだけにとど
まらず、次のような光学的特性の向上にも寄与すること
を発見した。繊維の表面反射光量と内部からの反射光の
量について計算を行ったところ、驚くべきことに従来の
予想と反した結果が得られた。すなわち、繊維の表面に
入射した光は、その一部が表面で反射し、内部より反射
してくる光と干渉するが、ここで高屈折率ポリマーＡ成
分を保護層４に用いると繊維の表面での反射の量が多く
なり、結果として内部から反射してくる光の量と表面反
射の光の量とがバランスして干渉する光の量が増大する
ことを見出した。一方、繊維の表面が低屈折率ポリマー
Ｂ成分の保護層で被覆した場合には、表面反射の量が少
なくなり、大きな干渉光を取り出すことはできないので
ある。

【００５４】さらに繊維芯材３は薄膜積層構造であるの
で、それだけでは摩擦等の機械的外力に対して非常に弱
いものであるが、ここで配向により強度が大きくなる高
配向が可能な高屈折率ポリマーＡ成分で保護層４を形成
することによって外部からの摩擦等に対して大きな抵抗
力を有するようになる。この保護層４の厚さとしては
０．５ミクロン以上が好ましく、特に２ミクロン以上が
望ましい。厚みが０．５ミクロンを下回るとき、繊維芯
材３と保護層４との間での剥離が容易に生じ、結果的に
保護の役割を果たし得ない。厚みが０．５ミクロンを上
回るとき、高いレベルの干渉光の量を保持しつつ、保護
層４の強度が十分となり、摩擦等の外力によっては剥離
が発生しなくなる。なお、保護層４の厚みは２０ミクロ
ン以下であることが好ましく、特に６ミクロン以下であ
ることが望ましい。保護層４の厚みが１０ミクロンを上
回るとき、保護層４内での光の吸収、散乱が無視できな
くなり、多層構造の繊維芯材３で光干渉効果が十分に得
られたとしても、干渉光として取り出すことが抑制され
ることになるからである。

【００５５】それゆえ、保護層４の材質は繊維芯材３を
構成する高屈折率ポリマーＡ成分であってもよいし、あ
るいはそれ以外の高屈折率ポリマーであってもかまわな
い。また、このような高屈折率ポリマーＡからなる保護
層４は繊維芯材３からの反射・干渉光をキャンセル（低
下）させるような諸元（屈折率、層厚み等）を有してい
なければ、特に単一保護層（図１及び図２）に限定され
ず、図３及び図４に示すような２重保護層４，４′、あ
るいはそれ以上の多重保護層であってもかまわない。

【００５６】図１及び図２に示す芯鞘型複合繊維は、従
来から知られている複合繊維の製造方法をそのまま採用
することができる。例えば、図２（ｂ）、図３（ａ）、
（ｂ）に示した構造体は、紡糸パック内において、２成
分ポリマーを任意のエレメント数を設置し、スタティッ
クミキサーを通過させた後、口金導入孔の分流板で複合
流を導き吐出することによって得られる。スタティック
ミキサーとして、例えば、特公昭６０−１０４８号公報
に記載されたような混合器を多数連結して多層接合型複
合ポリマー流を作成し、さらに図２（ｂ）の構造体の場
合には円環状スリット孔、図３（ａ）、（ｂ）の構造体
の場合には矩形状スリット孔、扁平状スリット孔からの
吐出によって交互積層の繊維構造体を得ることができ
る。

【００５７】なお、特定波長の光を安定して効率よく反
射・干渉させるためには、最近、本発明者らが提案した
特願平９−１３３０３８号や特願平９−１３３０４０号
の明細書に記載された複合高分子繊維紡糸用口金を紡糸
パック内に入れ込んで製造した方がより好ましい。これ
らの口金により、例えば、図３（ａ）、図３（ｂ）のよ
うな繊維芯材の積層構造部と保護層部とからなる、より
実用的な繊維構造体を得ることができるようになる。

【００５８】なお、上記のような方法以外に、繊維芯材
３のみを紡糸した後、該繊維芯材３の外周に高屈折率ポ
リマーをコーティング法やスプレー法、あるいはまたプ
ラズマ重合法等の公知の方法によって被覆することによ
り保護層を形成してもかまわない。

【００５９】複合繊維の断面形状は特に限定されない
が、図１及び図３に示したように、光の干渉に有効な面
積が大きく取れるので大きな扁平比の扁平断面形状であ
ることが望ましく、扁平比ｂ／ａは上述したように２以
上、さらに３．５以上であることが望ましい。しかし扁
平比が１５を上回るようになれば、繊維口金の吐出孔が
５０を超えるような大きな扁平比となってしまい、多層
接合流において積層方向と直角な方向にポリマーの流れ
を大幅に拡大させなければならず、流れの乱れが生じや
すく、また吐出孔付近でポリマーのベンディングが生
じ、口金への接触が生じて曳糸性を悪くすることにな
り、好ましくない。そこで複合繊維の扁平比ｂ／ａは１
５以下、好ましくは１０以下とするのがよい。

【００６０】次に、高屈折率の第１のポリマーＡとして
使用できる有機ポリマーについて詳しく説明する。芳香
族ポリエステルは、芳香族ジカルボン酸成分と脂肪族ジ
オール成分とよりなり、ポリエチレンテレフタレート、
ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト等をあげることができるが、さらに側鎖にアルキル基
を有するジカルボン酸又は／及びジオール等を共重合し
ていることが必要である。

【００６１】そのようなアルキル基としてはメチル基、
プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、さら
に炭素数の多い高級アルキル基が好ましく、またシクロ
ヘキシル基等の脂環式アルキル基も好ましい例である
が、これらのアルキル基の中でも特にメチル基が好まし
い。また側鎖のアルキル基の数としては、１又は複数で
あってもよい。しかしながら、側鎖の基としてあまりに
も大きな基は芳香族ポリエステルの配向結晶性を大きく
阻害することになるので好ましくない。

【００６２】側鎖にアルキル基、さらにはメチル基を有
するジカルボン酸として、4,4'-ジフェニルイソプロピ
リデンジカルボン酸、3-メチルグルタル酸、メチルマロ
ン酸のように脂肪族炭素からの側鎖を有するジカルボン
酸はアルキル基を分子の外側に向けやすいため、ポリメ
チルメタクリレートとの相互作用が容易であり好まし
い。また側鎖にアルキル基、さらにはメチル基を有する
グリコールとして、ネオペンチルグリコール、ビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加
物のように脂肪族炭素からの側鎖を有するグリコールは
ポリメチルメタクリレートとの相互作用が大きいので特
に好ましい。これらの化合物は側鎖に２個のメチル基を
有しており、その効果が十分に発揮できるためと推定さ
れる。

【００６３】芳香族ポリエステルに対して、側鎖にアル
キル基を有するモノマーの共重合量は、全カルボン酸成
分又は全グリコール成分に対して５％以上、３０％以下
が好ましく、特に６％以上、１５％以下が望ましい。５
％を下回る共重合量の場合、芳香族ポリエステル成分と
ポリメチルメタクリレートとの親和性が十分でなく、ま
た３０％を上回る共重合量の場合に主成分のポリエステ
ルの耐熱性、曳糸性等の特性が大きく低下するので、い
ずれも好ましくない。

【００６４】さらに、これらの共重合芳香族ポリエステ
ルに対して、他の成分を共重合したポリマーでもよい。
そのような共重合成分としては、テレフタール酸、イソ
フタール酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカ
ルボン酸、4,4'-ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,
4'-ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4'-ジフェニルス
ルフォンジカルボン酸、1,2-ジフェニキシエタン-4',4"
-ジカルボン酸、アンラセンジカルボン酸、2,5-ピリジ
ンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、スル
フォイソフタール酸ナトリウム等の芳香族ジカルボン酸
や、これらのエステル形成性誘導体をあげることができ
る。

【００６５】またマロン酸、コハク酸、アジピン酸、ア
ゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸や、デ
カリンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸や、β-ヒ
ドキシエトキシ安息香酸、P-オキシ安息香酸、ヒドロキ
シプロピオン酸、ヒドロキシアクリル酸等のヒドロキシ
カルボン酸や、これらのエステル形成性誘導体をあげる
ことができる。

【００６６】なお、これらの芳香族ジカルボン酸単位は
１種類のみ又は２種類以上共重合されていてもよい。共
重合量は、上記の側鎖を有するモノマーとの和として、
全カルボン酸成分に対して３０％以下、特に１５％以下
が好ましい。３０％を超える共重合量のとき、主成分の
特性を十分に保持できなくなるので好ましくない。

【００６７】芳香族ポリエステルの脂肪族ジオール成分
としては、エチレングリコール、トリメチレングリコー
ル、テトレメチレングリコール、ヘキサメチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール
等の脂肪族ジオールや、ヒドロキノン、カテコール、ナ
フタレンジオール、レゾルシン、ビスフェノールＳ、ビ
スフェノールＳのエチレンオキサイド付加物等の芳香族
ジオールや、シクロンヘキサンジメタノール等の脂環族
ジオール等をあげることができる。なお、これらのジオ
ールは１種類のみ、又は２種類以上、共重合量として上
記側鎖を有するジオールとの和として全ジオールに対し
て３０％以下、特に１５％以下が好ましい。

【００６８】さらに芳香族ポリエステルが実質的に線状
である範囲内でトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメ
リット酸、トリカルバリル酸等の多価カルボン酸や、グ
リセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロ
パン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールが含ま
れてもよい。

【００６９】他方、高屈折率ポリマーＡとして用いるこ
とができるもう１つの種類であるポリカーボネートとし
ては、4,4'-ジヒドロジフェニル-2,2-プロパン（ビスフ
ェノールＡ）を主成分とするポリカーボネートの場合、
側鎖に２つのメチル基を含んでいるので好ましいもので
ある。さらにビスフェノールＳ、ビスフェノールＳのエ
チレンオキサイド付加物を共重合することができる。共
重合量としては、ビスフェノールＡに対して３０％以
下、特に１５％以下が好ましい。

【００７０】次に、本発明の第９の実施の形態を図５
（ａ）に基づいて説明する。この実施の形態の複合繊維
は、高屈折率層１と低屈折率層２との多層交互積層構造
の繊維芯材３に対して高屈折率の第１のポリマーＡ成分
の保護層４を被覆するとともに、繊維芯材３内にこれら
の高屈折率の第１のポリマーＡ成分もしくは低屈折率の
第２のポリマーＢ成分のいずれかによる補強層５を形成
することにより、機械的な強度を大きくした構造を特徴
とする。そして補強層５の厚さは保護層４とほぼ同じで
あり、０．５ミクロン〜２０ミクロンとすることができ
る。なお、その他の各構成要素の素材、寸法等は第１の
実施の形態の複合繊維と共通である。

【００７１】この場合においても、保護層４の構造は図
１及び図２に示される単一保護層に限定されず、図５
（ｂ）に示すように図３及び図４に示したものと同様に
２重保護層４，４′、あるいは多重保護層であってもか
まわない。

【００７２】なお、図５に基づいて説明した第９及び第
１０の実施の形態では四角形の断面形状の繊維について
説明したが、断面外形はこれに限らず、図１（ｂ）及び
図３（ｂ）に示した楕円状、図２及び図４に示した円形
状や同心円状であってもよい。またその他の多角形状、
星形状であってもよい。

【００７３】次に、本発明の第１１の実施の形態を図９
に基づいて説明する。この第１１の実施の形態の光学機
能を有する複合繊維１０１は、図９（ａ）に示すよう
に、光学屈折率が小さい第１のポリマー１０２ａと、第
１のポリマー１０２ａよりも小さな屈折率を有する第２
のポリマー１０２ｂとを交互に積層することによって所
定の干渉反射波長を得るようにした干渉反射機能部とし
ての繊維芯材１０２と、この繊維芯材１０２の周囲を被
覆することによって光沢質感を繊維表面に付与すると同
時に、耐磨耗性などの力学的機能を付与する保護層１０
３から主に構成されている。

【００７４】なお、保護層１０３は、第１のポリマーあ
るいは第２のポリマーと同種のポリマー、あるいはこれ
らポリマーとは異なる第３のポリマーにより形成するこ
とができる。また、図９（ｂ）に示すように、第１のポ
リマーからなる内層１０３ａと第２のポリマー１０３ｂ
からなる外層とによる２層構造や、第１のポリマーある
いは第２のポリマーと第３のポリマーとの２層構造、第
３及び第４のポリマーによる異種ポリマー同士の２層構
造、さらにはこれらのポリマーの任意の組み合わせによ
る３層以上の多層構造を採用することもでき、これによ
って繊維により複雑な質感を付与することができる。し
かし、あまりにも多層構造の採用は工程が煩雑となるば
かりであって、実用的ではない。

【００７５】このような積層ポリマーとしては、通常の
紡糸工程を用いて作成できる物質であることが好まし
く、光干渉効果を得るためには、２種のポリマーの交互
積層内に光が入射する必要があることから、少なくとも
反射しようとする波長領域の光に対するある程度の方向
性を備えたものであることが必要となる。

【００７６】このような条件を満たすポリマーの例とし
ては、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリスチ
レン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリビニルアルコ
ール、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポ
リエーテルエーテルケトン、ポリパラフェニレンテレフ
タルアミド、ポリフェニレンサルファイドなどの単体樹
脂、あるいはこれらの共重合体樹脂などが挙げられる。
そして繊維構造体は、前述した実施の形態と同様、それ
自体公知の複合繊維の製造方法によって製造することが
できる。

【００７７】このようなポリマー樹脂から選択され、図
９（ａ）に示したような積層構造を備えた繊維芯材１０
２において、第１のポリマー１０２ａの屈折率及び膜厚
をそれぞれｎａ及びｄａとし、第２のポリマー１０２ｂ
の屈折率及び膜厚をそれぞれｎｂ及びｄｂとすると、多
層薄膜で用いられる光の干渉式に基づいて、次式によっ
て定義されるλによって、反射スペクトルにおけるピー
ク波長が得られる。

【００７８】λ＝２（ｎａ・ｄａ＋ｎｂ・ｄｂ） したがって、例えばλが０．４７ミクロン（４７０ｎ
ｍ）となるように、ポリマー１０２ａ及び１０２ｂの種
類と膜厚を設定することによって、青色の干渉反射光を
得ることができる。また、λが０．６２ミクロン（６２
０ｎｍ）となるように設定することによって、赤色の干
渉反射光が得られ、このような複合繊維１０１を服地な
どに織り込むことにより、青色あるいは赤色、あるいは
他の色に発色する独特の質感を与えることができる。な
お、このような色調は、染料によるものではなく、光の
干渉効果によって得られるものであるから、紫外線や洗
濯などによって色褪せすることがない。

【００７９】また、太陽光の赤外スペクトルは、０．７
８ミクロン〜約５．０ミクロン程度までに連続的に存在
し、特に０．７８ミクロン〜約２．０ミクロン程度まで
の近赤外領域に高いエネルギを有するため、λが０．７
８ミクロン〜５．０ミクロン程度の範囲、さらに望まし
くは０．７８ミクロン〜２．０ミクロン程度の範囲とな
るように設定することにより、太陽光中の赤外線を干渉
反射させることができ、このような光学機能を有する複
合繊維１０１を用いた生地により縫製したシャツやブラ
ウス、サマースーツ、スポーツウェアや帽子などの衣料
品、あるいは日傘などは、太陽光から赤外線を効果的に
遮蔽し、あるいは遮断し、これらを身に付けることによ
って涼感を得ることができる。また、カーテン、ブライ
ンド用スラット、自動車用カバーなどにも適用すること
ができ、室内や車内の温度上昇を抑制することができ
る。

【００８０】さらに、溶鉱炉、燃焼炉、又は各種ボイラ
ーなどの各種加熱体を取り扱う作業環境では、数１００
度から１０００度に近い熱源が多く作業現場に存在す
る。これらの熱源から発せられる赤外線は、太陽光に含
まれる赤外線の波長領域よりやや長い波長が主となる。
一般には、１．６ミクロン〜２０．０ミクロンに至る範
囲の赤外線スペクトルを放射する。上記の複合繊維を用
いた生地によって作成した作業服や防御用カバーなど
は、熱源から発せられる赤外線を効率的に反射し、赤外
線遮蔽若しくは遮断効果を有し、物体や人体の温度上昇
を抑制する。また、こたつカバーやホットカーペット、
電気毛布などに用いることによって赤外線を有効に反射
させ、熱効率を向上させることも可能になる。

【００８１】さらに、λを０．００４ミクロン〜０．４
０ミクロン程度の紫外スペクトル領域に設定することに
より、目や肌に有害な紫外線を同様に遮蔽、遮断するこ
とができるようになる。

【００８２】本発明の複合繊維においては、図１０に示
す第１２の実施の形態のように、１つの保護層１０３の
内部に、干渉反射波長の異なる複数個の繊維芯材１２
１、１２２及び１２３を並列させて設けることも可能で
ある。

【００８３】すなわち、例えば第１の繊維芯材１２１に
おいては青色の干渉反射光を得るようにポリマー１２１
ａ及び１２１ｂの種類と膜厚とを設定すると共に、第２
の繊維芯材１２２では赤外線の反射波が得られるよう
に、第３の繊維芯材１２３では赤色の干渉反射光が得ら
れるようにポリマー１２２ａ、１２２ｂびポリマー１２
３ａ、１２３ｂの種類と膜厚とを設定することにより、
可視光領域で青及び赤に発色すると同時に赤外線をカッ
トすることができる複合的な光学機能を備えた複合繊維
１０１を得ることができる。なお、ここでは干渉反射機
能を３個とした例を説明したが、２個あるいは４個以上
の繊維芯材を備えることも可能である。

【００８４】また、干渉反射波長の異なる複数の繊維芯
材を繊維の長さ方向に沿って設け、繊維の長さ位置によ
って干渉反射波長を変化させることもでき、これによっ
て、上記と同様の複合的な光学機能を備えた複合繊維が
得られ、織り方との組み合わせによってさらに複雑な色
調や風合い、質感を得ることができる。

【００８５】さらに、本発明にかかわる複合繊維におい
ては、連続した長い繊維として利用するばかりではな
く、適当な長さに切断することによって、例えばスパン
系の織物に適用したり、さらに短いチップ状に切断する
ことによって壁紙や障子紙に漉き込んだりすることもで
き、当該繊維を種々の製品に応用することが可能にな
る。

【００８６】なお、上記の各種ポリマーの屈折率は、一
般に１．３〜１．８の範囲であるから、２種のポリマー
の屈折率比ｎａ／ｎｂは、１．０１〜１．４の範囲の値
に限定されることになる（ｎａ／ｎｂが１．０１未満の
場合には、２種のポリマーの屈折率が実質的に等しいこ
とになり、干渉反射機能を受けることができなくな
る）。

【００８７】図１１は、顕微分光光度計（モデルＵ−６
０００：日立製作所製）を用い、標準色調サンプルＣｈ
ｒｏｍａ６０００のうち、目視によってかろうじて薄暗
い青と認識できる限界的な色調サンプル（彩度Ｃ＝２、
色相Ｈ＝５Ｂ、明度Ｖ＝５．０）の反射スペクトルを入
射角度０°、受光角度０°で測定した結果を示すもので
あって、ここで相対反射率１００％は、白色板の拡散反
射の場合に対応している。

【００８８】図１１において、白色板の場合の拡散反射
率とピーク反射率の差をΔ１とし、拡散反射率とバック
グラウンドの差をΔ２とすると、ピーク反射率とバック
グラウンドとの相対反射率差｜Δ１−Δ２｜が１０％を
示し、特定の色調を視認するには、ピーク波長とバック
グラウンドとの間の相対反射率が｜Δ１−Δ２｜が少な
くとも１０％程度必要であることを示している。なお、
この測定結果は、標準色調サンプルＣｈｒｏｍａ６００
０によるものであるが、光学機能複合繊維の場合と類似
していることが確認されている。また、同一色相、同一
明度の場合、彩度Ｃが大きくなるとこの相対反射率差｜
Δ１−Δ２｜も次第に大きくなることが分かっている。

【００８９】一方、図９（ａ）において、複合繊維１０
１の長さ方向をｚ軸にとり、このｚ軸に対して垂直な断
面において、ポリマー各層と平行な方向ｘ軸とするとと
もに、これに垂直な積層方向をｙ軸とし、所定の干渉反
射波長を得る光学的厚みに合致するｘ軸方向の長さはｄ
ｘ、ｙ軸方向の長さはｄｙ、すなわち各層の平行状態が
適正に保持され、所定の干渉反射波長を得ることができ
る有効積層領域のｘ軸方向及びｙ軸方向の寸法を定義す
るとき、複合繊維１０１における相対反射率は、上記し
た光学的厚みに合致するｘ軸方向の長さｄｘが大きくな
るほど、積層数が増すほど、また２種のポリマーの屈折
率比ｎａ／ｎｂが高くなるほど大きくなる。

【００９０】すなわち、図１２〜図１４は、両ポリマー
の屈折率の比ｎａ／ｎｂがそれぞれ１．０１、１．０
７、１．４の場合のｘ軸方向長さｄｘと積層数と、相対
反射率の関係を示すものである（ただし、図１４におい
ては積層数４層の場合のみ）。

【００９１】これらの図から、ｘ軸方向長さｄｘが２ミ
クロン〜５ミクロンの範囲で、ピーク波長のバックグラ
ウンドとの相対反射率差｜Δ１−Δ２｜が１０％以上と
なる範囲を考えると、両ポリマーの屈折率比ｎａ／ｎｂ
が下限値１．０１の場合には、図１２からｄｘ＝２ミク
ロン、積層数６１層のときに１０％となり、干渉反射に
よる色調が視認できることになる。

【００９２】したがって、ピーク波長をλ＝０．６２ミ
クロン（赤）に設定した場合には、１層の厚さがおよそ
０．１ミクロンであるから、総積層数厚、すなわちｄｙ
＝０．１ミクロン×６１＝６ミクロン、ｄｘ／ｄｙ＝２
ミクロン／６ミクロン＝０．３となる。また、ピーク波
長をλ＝０．４７ミクロン（青）に設定した場合には、
１層の長さが約０．０７５ミクロンであるから、総積層
厚、すなわちｄｙ＝０．０７５ミクロン×６１＝４．６
ミクロンとなり、ｄｘ／ｄｙ＝２ミクロン／４．６ミク
ロン＝０．４となる。

【００９３】また、両ポリマーの屈折率比ｎａ／ｎｂが
上限値１．４の場合には、図１４からｄｘ＝５ミクロ
ン、積層数４層のときに１０％となり、干渉反射による
色調が視認できることになる。そして、同様の計算か
ら、ピーク波長がλ＝０．６２ミクロン（赤）の場合に
は、ｄｙ＝０．４ミクロン、ｄｘ／ｄｙ＝５ミクロン／
０．４ミクロン＝１２．５、ピーク波長がλ＝０．４７
ミクロン（青）の場合には、ｄｙ＝０．３２ミクロンと
なり、ｄｘ／ｄｙ＝５ミクロン／０．３２ミクロン＝１
５．６となる。

【００９４】上記の屈折率比１．０１と１．４の場合か
ら、ｄｘ／ｄｙの下限と上限が求められる。ｘ軸方向長
さｄｘが２ミクロン〜５ミクロンの範囲で、かつ積層数
が４〜６１層の範囲という前提においては、所定の干渉
反射波長を得ることができる有効積層領域のｘ軸方向及
びｙ軸方向の寸法の比ｄｘ／ｄｙが０．３〜１６の範囲
であるとき、干渉反射による発色が目視可能となるが、
積層数については、１２０層程度まで増やすことが工業
的に可能であることから、干渉反射による発色を視認す
るためには、ｄｘ／ｄｙ比を０．１〜１６の範囲とする
ことが望ましいことになる。

【００９５】図１５は、屈折率比ｎａ／ｎｂが１．０
１、ｘ軸方向長さｄｘ＝２ミクロン、積層数６１層の場
合のスペクトル図を示すものであって、図１１に示した
青色と認識できる限界的な色調サンプルの場合と比べ
て、図１１においてはピーク波長近傍はややブロードし
ているものの、両者は比較的似た形状を示している。

【００９６】図１６は、ポリアミド（屈折率ｎｂ＝１．
５３）とポリエチレンナフタレート（屈折率ｎａ＝１．
６３）とを６１層に交互積層した繊維（屈折率比ｎａ／
ｎｂ＝１．０７）における、光学厚み比ｎａ・ｄａ／ｎ
ｂ・ｄｂに対する反射率とクラッド厚（保護層の厚さ）
との関係を示し、図１７は、上記複合繊維からなる布地
に１００ｇ／平方センチの負荷を加えた場合の保護層の
剥離度（％）との関係を示すものである。

【００９７】図１７において、クラッド厚が０．３ミク
ロン未満となると急激に剥離率が増加しており、一方、
図１６からクラッド厚＝０．３ミクロン〜２０ミクロン
の配置は、光学厚み比ｎａ・ｄａ／ｎｂ・ｄｂが１近傍で
あるから反射率はほぼ同じ値となることが分かるので、
可視域で光吸収がなければ、反射率はあまり変化しな
い。したがってクラッド厚を０．３ミクロン〜２０ミク
ロンの範囲とすることが光学機能に悪影響を及ぼすこと
なく、機械的強度を上げることができることから望まし
い。

【００９８】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００９９】（実施例１〜５、比較例１）高屈折率ポリ
マーとして、ネオペンチルグリコールを１２．５モル％
共重合したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
［η］＝０．７０のものを用い、低屈折率ポリマーとし
てのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）として三菱
レーヨン社製のアクリペットＭＦ（２３０℃下でのメル
トフローレート＝１４）を用いて複合紡糸を行い、図１
（ａ）に示す繊維芯材３の外周を保護層４で覆った芯鞘
型複合繊維の製糸を行い、１５００ｍ／分で巻き取っ
た。この時、ＰＥＴ／ＰＭＭＡの積層総数は２０層にし
た。また保護層４のない繊維芯材３だけの繊維も同じ方
法で作成した（比較例１）。続いて、この原糸を用いて
ローラ型延伸機で１．５倍に延伸し、１２フィラメント
の延伸糸を得た。ここで扁平糸の断面について電子顕微
鏡写真を撮り、その中央及び長軸ｂ方向において端より
長軸の長さｂの１／８の点におけるＰＥＴ層１、ＰＭＭ
Ａ層２の厚み、保護層４の厚みを測定し、その平均値を
求めた。

【０１００】得られた結果は次の表１に示すものであ
り、保護層４を２ミクロン以上に調節した場合、光干渉
効果と共に耐摩耗性にも優れてくることが分かった。

【０１０１】

【表１】 （実施例６〜９、比較例２，３）高屈折率ポリマーとし
てのポリカーボネート（ＰＣ）として帝人化成（株）製
パンライトＡＤ−５５０３を用い、低屈折率ポリマーと
してのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）として三
菱レーヨン社製のアクリペットＭＦ（２３０℃下でのフ
ローレート＝１４）を用い、複合紡糸を行い、図１
（ａ）に示す繊維芯材３の外周を保護層４で覆った芯鞘
型複合繊維の製糸を行い、１５００ｍ／分で巻き取っ
た。この時、ＰＣ／ＰＭＭＡの積層総数は２０層にし
た。また、保護層４のない繊維芯材３だけの繊維も同じ
方法で作成した（比較例２，３）。続いて、この原糸を
用いてローラ型延伸機で１．８倍に延伸し、１２フィラ
メントの延伸糸を得た。ここで扁平糸の断面について電
子顕微鏡写真を撮り、その中央及び長軸ｂ方向において
端より長軸の長さｂの１／８の点におけるＰＣ層１、Ｐ
ＭＭＡ層２の厚み、保護層４の厚みを測定し、その平均
値を求めた。

【０１０２】得られた結果は、次の表２に示すものであ
り、保護層４を２ミクロン以上に調節した場合、光干渉
効果と共に耐摩耗性にも優れていることが分かった。

【０１０３】

【表２】 （実施例１０，１１、比較例４）高屈折率ポリマーとし
てポリエチレンテレフタレートを用い、低屈折率ポリマ
ーとしてポリメチルメタクリレートを用いて実施例１及
び実施例６とほぼ同様、図１に示す構造の複合繊維を作
製し（実施例１０）、また繊維芯材３内に保護層４とほ
ぼ同じ厚みの補強層５を設けた図５（ａ）に示す構造の
複合繊維を作製し（実施例１１）、さらに保護層４のな
い繊維芯材３だけの繊維も作製し（比較例４）、それら
の引張強度を計測してみた。結果は図６のａ，ｂ，ｃに
示すとおりであり、保護層４を形成することによって引
張強度が大きく向上し、さらに補強層５を形成すること
によっていっそう大きな引張強度が得られることが分か
った。

【０１０４】（実施例１２〜１６）高屈折率ポリマーと
してポリエチレンテレフタレートを用い、低屈折率ポリ
マーとしてポリメチルメタクリレートを用いて実施例１
及び実施例６とほぼ同様、図１（ａ）に示す構造の複合
繊維を作製した。そしてこの場合、繊維芯材３は共通の
構造にしてポリエチレンテレフタレートの保護層４の厚
みを１ミクロン（実施例１２）、２ミクロン（実施例１
３）、４ミクロン（実施例１４）、６ミクロン（実施例
１５）、８ミクロン（実施例１６）と変化させ、それぞ
れの複合繊維の引張強度を測定した。その結果は図７に
示すものであり、保護層４を備えていない比較例４（図
６のａ参照）に比較して引張強度が大きく、保護層４が
１ミクロン以上になれば引張強度が１．０ｇ／ｄを超え
て実用的な強度を示し、また保護層４の厚みを増加させ
るにしたがって引張強度が増大することを示した。

【０１０５】（実施例１７、比較例５）高屈折率ポリマ
ーとしてポリエチレンテレフタレートを用い、低屈折率
ポリマーとしてポリメチルメタクリレートを用いて実施
例１３と同様の複合繊維（保護層４は２ミクロン）を作
製し（実施例１７）、また比較例４と同じ保護層のない
繊維芯材３だけの繊維も作製し（比較例５）、それらの
光反射特性について測定した。

【０１０６】光反射特性の測定は図８に示すように、反
射主波長４７０ｍｍにおいて比較例５の主波長反射率が
３０％〜９０％と変動した時に、それぞれ実施例１７の
主波長反射率がどのように変動するかを測定した。図８
の結果から明らかなように、保護層を有しない比較例の
複合繊維に対して、保護層４を有する実施例の複合繊維
の場合、主波長反射率がいずれのレンジでも優れている
ことが明らかになった。

【０１０７】（実施例１８〜２１、比較例６）高屈折率
ポリマーとしてスルホイソフタル酸ナトリウムを１．５
モル％共重合した極限粘度０．５８のポリエチレンナフ
タレート（ＰＥＮ）を用い、低屈折率ポリマーとして極
限粘度１．３のナイロン６（Ｎｙ−６）を用いて複合紡
糸を行い、図１（ａ）に示したように繊維芯材３の外周
を保護層４で覆った芯鞘型複合繊維の製糸を行い、１５
００ｍ／分で巻き取った。このとき、共重合ポリエチレ
ンナフタレート／ナイロン６の積層総数は２０層にし
た。また、保護層４のない繊維芯材３だけの繊維も同じ
方法で作成した（比較例６）。続いて、この原糸を用い
てローラー型延伸機で１．９倍に延伸し、１２フィラメ
ントの延伸糸を得た。ここで扁平糸の断面について電子
顕微鏡写真を撮り、その中央及び長軸ｂ方向において、
端より長軸の長さｂの１／８の点における共重合ポリエ
チレンナフタレート層１、ナイロン６層２の厚み、保護
層４の厚みを測定し、その平均値を求めた。

【０１０８】得られた結果は表３に示すものであり、保
護層４を２ミクロン以上に調節した場合、光干渉効果と
共に耐摩耗性にも優れていることが分かった。

【０１０９】

【表３】 （実施例２２〜２４、比較例７）第１のポリマーとし
て、共重合ポリエチレンテレフタレート（共重合ＰＥ
Ｔ）を、第２のポリマーとしてナイロン６を選択した。
ここで、通常のポリエチレンテレフタレートではなく、
共重合ＰＥＴを用いたのは、ナイロン６との相溶性を上
げるため、すなわち、ナイロン６との剥離などを防ぐた
めに用い、以下の方法により準備した。

【０１１０】ジメチルテレフタレート１．０モル、エチ
レングリコール２．５モル、５−スルホイソフタール酸
のナトリウム塩の量を変更して添加し、さらにエステル
交換触媒として酢酸カルシウム０．０００８モル、酢酸
マンガン０．０００２モルを用い、これらを反応槽に投
入し攪拌しながら、常法によって１５０℃から２３０℃
に徐々に加熱してエステル交換を行った。

【０１１１】所定量のメタノールを系外に抜き出した
後、重合触媒として三酸化アンチモン０．００１２モル
を投入して、昇温と減圧を徐々に行い、発生するエチレ
ングリコールを抜きながら、加熱槽を２８５℃、真空度
１Torr以下に到達させた。この条件を維持して粘度の上
昇を待ち、攪拌機にかかるトルクが所定の値に達した時
点で反応を終了し、水に押し出して共重合ポリエチレン
テレフタレートのペレットを得た。このとき得られた共
重合ＰＥＴの極限粘度は０．４７〜０．６４の範囲であ
った。なお、第２のポリマーである上述したナイロン６
は極限粘度＝１．３である。

【０１１２】上記のような２種類のポリマーペレットを
用いて、すなわち、共重合ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）／ナイロン６（Ｎｙ）＝６／１（重量）で複
合紡糸を行い、積層数３０ピッチ（６１層）、図１
（ａ）に示したように繊維芯材３の外周を保護層４で覆
った芯鞘型複合繊維の製糸を行い、１０００ｍ／ｍｉｎ
で製糸を行った。また、保護層４のない繊維芯材３だけ
の繊維も同様に作成した（比較例７）。

【０１１３】これらのフィラメント糸を用いてローラ型
延伸機で３．０倍に延伸し、いずれも１００デニール／
１１フィラメントの延伸糸を得た。ここで扁平糸の断面
について電子顕微鏡写真を撮り、その中央点及び長軸方
向において端より長軸長さの１／８の点における共重合
ＰＥＴ層、ナイロン６層の厚みを測定し、その平均値を
求めた。

【０１１４】得られた結果は下の表４に示すものであ
り、保護層を０．３ミクロン以上、特に２ミクロン以上
に形成した場合、光干渉効果と共に耐摩耗性にも優れて
いることが分かった。

【０１１５】

【表４】 （実施例２５、比較例８）第１のポリマーとしてポリエ
チレンナフタレートを、第２のポリマーとしてナイロン
６を選択した。ここで、ナイロン６との相溶性を上げる
ため、すなわち、ナイロン６との剥離などを防ぐため、
相溶化剤としてアルキルベンゼンスルフォン酸ナトリウ
ムをポリエチレンテレフタレートにブレンドしてポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）のペレットを得た。第
２のポリマーであるナイロン６は実施例２２〜２４で用
いたものと同じである。

【０１１６】上記のような２種類のポリマーペレットを
用いて、すなわち、アルキルベンゼンスルフォン酸ナト
リウムをブレンドしたポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）／ナイロン６（Ｎｙ）＝６／１（重量）で複合紡
糸を行い、積層数３０ピッチ（６１層）、図１（ａ）に
示したような扁平断面の複合繊維になるように１０００
ｍ／ｍｉｎで製糸を行った。また、保護層４のない繊維
芯材３だけの繊維も同様に作成した（比較例８）。

【０１１７】これらのフィラメント糸を用いてローラ型
延伸機で３．０倍に延伸し、１００デニール／１１フィ
ラメントの延伸糸を得た。ここで扁平糸の断面について
電子顕微鏡写真を撮り、その中央点及び長軸方向におい
て端より長軸長さの１／８の点におけるＰＥＴ層、ナイ
ロン６層の厚みを測定し、その平均値を求めた。

【０１１８】得られた結果は表４に示すものとほぼ同様
であり、保護層を０．３ミクロン以上、特に２ミクロン
以上に形成した場合、光干渉効果と共に耐摩耗性にも優
れていることが分かった。

【０１１９】（実施例２６）第１のポリマー１０２ａと
してポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：屈折率ｎａ＝
１．６３）、第２のポリマー１０２ｂとしてポリアミド
（屈折率ｎｂ＝１．５３）を選択し（したがって、屈折
率比ｎａ／ｎｂ＝１．０７）、交互積層数６１層の紡糸
口金を用い、紡糸温度２７４℃、巻取速度１，２００ｍ
／ｍｉｎで複合溶融紡糸を行い、上記第１のポリマー１
０２ａ及び第２のポリマー１０２ｂが交互に３０ピッチ
積層された未延伸糸を用いた。その後、ローラ型延伸機
により温度１４０℃、巻取速度３００ｍ／ｍｉｎで熱延
伸処理を行い、第１のポリマー１０２ａ（ＰＥＮ）の膜
厚ｄａ＝０．０７２ミクロン、第２のポリマー１０２ｂ
（ポリアミド）の膜厚ｄｂ＝０．０７７ミクロン（干渉
反射光のピーク波長λ＝０．４７０ミクロン）、所定の
干渉反射波長を得る光学的厚みに合致するｘ軸方向の長
さｄｘが５ミクロン、ｙ軸方向長さｄｙが４．５ミクロ
ン（したがって、ｄｘ／ｄｙ＝１．１）の干渉反射機能
部としての繊維芯材１０２を備え、その周囲をポリエチ
レンナフタレートからなる厚さ５ミクロンの保護層１０
３により被覆した複合繊維１０１を製造した。

【０１２０】なお、保護層１０３は、ポリアミドにより
形成しても、ポリアミドとポリエチレンナフタレートか
らなる複層構造としてもよく、複層構造の場合には、外
側保護層と内側保護層との層厚比を例えば３：２とす
る。

【０１２１】このようにして得られた複合繊維１０１の
発色状況を観察すると共にその反射スペクトルを顕微分
光光度計を用いて、入射角度０°、受光角度０°で測定
した。その結果、複合繊維１０１は透明感のある青色に
発色することが目視によって確認されると共に、反射ス
ペクトルにおいては、０．４７ミクロンの近傍に、図１
３の計算結果より得られた相対反射率とよく一致する相
対反射率を８０％のピーク波長を有することが確認され
た。

【０１２２】（実施例２７）第１のポリマーとして、共
重合ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：屈折率ｎａ
＝１．５８）を、第２のポリマーとしてナイロン６（屈
折率ｎｂ＝１．５３）を選択した。ここで、通常のポリ
エチレンテレフタレートではなく、共重合ＰＥＴを用い
たのは、ナイロン６との相溶性を上げるため、すなわ
ち、ナイロン６との剥離などを防ぐために用い、以下の
方法により準備した。

【０１２３】ジメチルテレフタレート１．０モル、エチ
レングリコール２．５モル、５−スルホイソフタール酸
のナトリウム塩の量を変更して添加し、さらにエステル
交換触媒として酢酸カルシウム０．０００８モル及び酢
酸マンガン０．０００２モルを用い、これらを反応槽に
投入し攪拌しながら、常法によって１５０℃から２３０
℃に徐々に加熱してエステル交換を行った。

【０１２４】所定量のメタノールを系外に抜き出した
後、重合触媒として三酸化アンチモン０．００１２モル
を投入して、昇温と減圧を徐々に行い、発生するエチレ
ングリコールを抜きながら、加熱槽を２８５℃、真空度
１Torr以下に到達させた。この条件を維持して粘度の上
昇を待ち、攪拌機にかかるトルクが所定の値に達した時
点で反応を終了し、水に押し出して共重合ＰＥＴのペレ
ットを得た。このとき得られたＰＥＴの極限粘度は０．
４７〜０．６４の範囲であった。なお、第２のポリマー
である上述したナイロン６は極限粘度＝１．３のものを
用いた。

【０１２５】上記のような２種類のポリマーペレットを
用いて、すなわち、共重合ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）／ナイロン６（Ｎｙ）＝６／１（重量）で複
合紡糸を行い、積層数３０ピッチ（６１層）、図９
（ａ）に示したように繊維芯材１０２の外周を保護層１
０３で覆った芯鞘型複合繊維の製糸を行い、１０００ｍ
／ｍｉｎで製糸を行った。

【０１２６】これらのフィラメント糸を用いてローラ型
延伸機で３．０倍に延伸し、いずれも１００デニール／
１１フィラメントの延伸糸を得た。ここで扁平糸の断面
について電子顕微鏡写真を撮り、ナイロン６の層厚ｄｂ
及び共重合ポリエチレンテレフタレートの層厚ｄａを実
測したところ、ｄｂ＝０．０９０ミクロン、ｄａ＝０．
０８７ミクロン、また所定の光学厚みに合致するｘ軸方
向の長さｄｘが５ミクロン、ｙ軸方向の長さｄｙが５．
４ミクロン（したがって、ｄｘ／ｄｙ＝０．９）の繊維
芯材１０２を備え、その周囲を共重合ポリエチレンテレ
フタレートよりなる厚さ５ミクロンの保護層１０３によ
り被覆した複合繊維１０１を製造した。

【０１２７】このようにして得られた複合繊維１０１に
ついては、実施例２６と同様、発色状況と反射スペクト
ルを調べたところ、透明感のある緑色を示し、波長０．
５５ミクロン付近に相対反射率６０％のピーク波長を有
することが確認された。

【０１２８】（実施例２８）第１のポリマー１０２ａと
してポリエチレンテレフタレートを、第２のポリマー１
０２ｂとしてナイロン６を選択した。ここで、ナイロン
６との相溶性を上げるため、すなわち、ナイロン６との
剥離などを防ぐため、相溶化剤としてアルキルベンゼン
スルフォン酸ナトリウムをポリエチレンテレフタレート
にブレンドしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
のペレットを得た。なお、第２のポリマー１０２ｂとし
てのナイロン６は上述した実施例２６のものと同じであ
る。

【０１２９】上記に示した２種類のポリマーペレットを
用い、すなわち、アルキルベンゼンスルフォン酸ナトリ
ウムをブレンドしたポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）／ナイロン６（Ｎｙ）＝６／１（重量）で複合紡糸
を行い、実施例２６、２７と同様、積層数３０ピッチ
（６１層）、図９（ａ）に示す扁平断面繊維になるよう
１０００ｍ／ｍｉｎで製糸を行った。

【０１３０】これらのフィラメント糸を用いてローラ型
延伸機で３．０倍に延伸し、１００デニール／１１フィ
ラメントの延伸糸を得た。ここで扁平糸の断面について
電子顕微鏡写真を撮り、ナイロン６の層厚ｄｂ及び共重
合ポリエチレンテレフタレートの層厚ｄａを実測したと
ころ、ｄｂ＝０．０７７ミクロン、ｄａ＝０．０７４ミ
クロン、また所定の光学厚みに合致するｘ軸方向の長さ
ｄｘが５ミクロン、ｙ軸方向の長さｄｙが４．６ミクロ
ン（したがって、ｄｘ／ｄｙ＝１．１）の繊維芯材１０
２を備え、その周囲の共重合ポリエチレンテレフタレー
トよりなる厚さ５ミクロンの保護層１０３により被覆し
た複合繊維１０１を製造した。

【０１３１】このようにして得られた複合繊維１０１に
ついて、実施例２６と同様、発色状況と反射スペクトル
を調べたところ、透明感のある青色を示し、波長０．４
７ミクロン付近に相対反射率６５％のピーク波長を有す
ることが確認された。

【０１３２】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
２種類の異なる光学特性を有するポリマーの交互積層構
造の繊維芯材に対して保護層を被覆した構造としたの
で、非染色発色性を維持しつつ、耐摩耗性、引張強度を
向上させることができる。

【０１３３】請求項２の発明によれば、断面扁平構造に
して、その短軸方向に２種類の異なるポリマーの交互積
層を形成したので、入射光に対する受光面積を広くする
ことによって光学干渉効果を高めることができる。

【０１３４】請求項３の発明によれば、繊維芯材が光学
的に高屈折率のポリマーと光学的に低屈折率のポリマー
との交互積層構造にして、これらの２種類のポリマーを
５層以上に積層し、かつ各層の厚みを０．０２ミクロン
〜０．３ミクロンの範囲にしたので、光学干渉効果を高
いものにすることができる。

【０１３５】請求項４の発明によれば、保護層に繊維芯
材に用いた２種類のポリマーのうち高屈折率成分のもの
を用いたので、保護層表面で反射する光の量が多くな
り、繊維芯材内から反射してくる光の量とバランスして
干渉する量が多くなり、非染色発色効果を高めることが
できる。

【０１３６】請求項５の発明によれば、保護層を２ミク
ロン〜１０ミクロンの範囲にしたので、光の反射・干渉
効果を損なうことなく、繊維の耐久性を向上させること
ができる。

【０１３７】請求項６の発明によれば、保護層を１デニ
ール換算あたり５％以上としたので、光の反射・干渉効
果を損なうことなく、繊維の耐久性を向上させることが
できる。

【０１３８】請求項７の発明によれば、繊維芯材中にそ
れに用いた２種類のポリマーのいずれかを成分とする補
強層を形成したので、コストを上げることなく繊維の耐
久性をいっそう向上させることができる。

【０１３９】請求項８の発明によれば、補強層を１デニ
ール換算あたり５％以上としたので、十分な耐久性を発
揮することができる。

【０１４０】請求項９〜１６の発明によれば、特に光の
反射・干渉効果に富み、かつ繊維の耐久性に優れた複合
繊維が得られる。

【０１４１】請求項１７の発明によれば、光学屈折率の
異なる２種類のポリマーを長さ方向に対し垂直な方向に
交互に積層してなる繊維芯材に対して、その周囲を同種
又は異種のポリマーからなる保護層により被覆したの
で、繊維芯材のポリマーの屈折率と膜厚の選択によって
干渉反射波長を任意に設定することにより、所望の色調
に干渉発色させたり、また紫外線や赤外線を遮断したり
することができ、また保護層によって繊維表面の光沢質
感を与えると共に繊維の強度を高めることができる。

【０１４２】請求項１８の発明によれば、請求項１７の
複合繊維において、２種類のポリマーのうちの光学屈折
率の小さい方の第２のポリマーの屈折率ｎｂに対する光
学屈折率の大きい方の第１のポリマーの屈折率ｎａの比
ｎａ／ｎｂが１．０１〜１．４の範囲にあるとともに、
長さ方向に垂直な断面における前記２種類のポリマーの
積層方向をｙ軸、前記ポリマーの各層に平行な方向をｘ
軸にとり、所定の干渉反射波長を得る光学的厚みに合致
するｘ軸方向の長さをｄｘ、ｙ軸方向の長さをｄｙとす
るとき、発色機能発現における該積層断面構造におい
て、その一部が上記因子の比、つまり、ｄｘ／ｄｙが
０．１〜１６の範囲を有するようにしたので、可視光領
域における干渉発色が可能である。

【０１４３】請求項１９の発明によれば、請求項１７又
は１８の複合繊維において、断面を見て、干渉反射波長
が異なる複数の繊維芯材を備えたので、複合的な色合い
を得たり、干渉発色と同時に紫外線や赤外線を遮断した
りする複合的な光学機能が発現できる。

【０１４４】請求項２０の発明によれば、請求項１７〜
１９の複合繊維において、長さ方向に、干渉反射波長が
異なる複数の繊維芯材を備えたので、請求項１９と同様
の効果に加えて、織り方によってさらに複雑な風合いや
質感が発現できる。

【０１４５】請求項２１の発明によれば、請求項１７〜
２０の複合繊維において、繊維芯材の周囲を被覆する保
護層の厚さが０．３〜２０ミクロンの範囲にしたので、
光学機能に悪影響を与えることなく、十分な機械的強度
が得られる。

【０１４６】請求項２２の発明によれば、請求項１７〜
２１の複合繊維において、所定長さに切断したので、適
当な長さに切断された繊維を紡いでスパン系の織物に使
用したり、チップ状繊維として壁紙やタイルなどに適用
することもできる。

【０１４７】請求項２３〜２７の発明によれば、光干渉
発色作用と耐摩耗性に富む繊維が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態の断面構造
を示す説明図。

【図２】本発明の第３及び第４の実施の形態の断面構造
を示す説明図。

【図３】本発明の第５及び第６の実施の形態の断面構造
を示す説明図。

【図４】本発明の第７及び第８の実施の形態の断面構造
を示す説明図。

【図５】本発明の第９及び第１０の実施の形態の断面構
造を示す説明図。

【図６】本発明の実施例の引張強度特性を比較例と対照
させた特性図。

【図７】本発明の実施例の保護層の厚みによる引張強度
の変化を示す特性図。

【図８】本発明の実施例の反射率特性を比較例の反射率
特性と対比した特性図。

【図９】本発明の第１１及び第１２の実施の形態の断面
構造を示す説明図。

【図１０】本発明の第１３の実施の形態の断面構造を示
す説明図。

【図１１】青色と認識できる限界的な色調サンプルの反
射スペクトルを示すグラフ。

【図１２】本発明の複合繊維において屈折率比が１．０
１のときの光学的厚みに合致するｘ軸方向の長さｄｘと
積層数と相対反射率の関係を示すグラフ。

【図１３】本発明の複合繊維において屈折率比が１．０
７のときの光学的厚みに合致するｘ軸方向の長さｄｘと
積層数と相対反射率の関係を示すグラフ。

【図１４】本発明の複合繊維において屈折率比が１．
４、積層数が４のときの光学的厚みに合致するｘ軸方向
の長さｄｘと相対反射率の関係を示すグラフ。

【図１５】本発明の複合繊維において屈折率比が１．０
１、積層数が６１、光学的厚みに合致するｘ軸方向の長
さｄｘが２ミクロンのときの反射スペクトルを示すグラ
フ。

【図１６】本発明の複合繊維における光学厚みに対する
反射率とクラッド厚（保護層の厚さ）との関係を示すグ
ラフ。

【図１７】本発明の複合繊維に一定負荷を加えた場合の
クラッド厚と繊維の剥離率の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 高屈折率層 ２ 低屈折率層 ３ 繊維芯材 ４，４′ 保護層 ５ 補強層 １０１ 複合繊維 １０２ 繊維芯材 １０３ 保護層 ａ 短軸 ｂ 長軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 真理 大阪府茨木市耳原３丁目４番１号 帝人株 式会社大阪研究センター内 (72)発明者 黒田 俊正 大阪府茨木市耳原３丁目４番１号 帝人株 式会社大阪研究センター内 (72)発明者 清水 進 神奈川県平塚市新町２番73号 田中貴金属 工業株式会社技術開発センター内 (72)発明者 先原 明男 神奈川県伊勢原市鈴川26番地 田中貴金属 工業株式会社伊勢原工場内 (72)発明者 熊沢 金也 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 高橋 秀和 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 田畑 洋 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光線の反射・干渉特性、赤外線の反射特
   性、紫外線の反射特性の少なくともいずれかの光学機能
   を有する２種類の異なるポリマーの交互積層断面構造の
   繊維芯材に対して、保護層で被覆した構造を特徴とする
   複合繊維。
2. 【請求項２】 断面扁平構造にして、その短軸方向に前
   記２種類の異なるポリマーの交互積層が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の複合繊維。
3. 【請求項３】 前記繊維芯材が光学的に高屈折率の第１
   のポリマーと光学的に低屈折率の第２のポリマーとの交
   互積層構造であり、これらの２種類のポリマーを５層以
   上に積層し、かつ各層の厚みを０．０１ミクロン〜０．
   ４ミクロンの範囲にしたことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の複合繊維。
4. 【請求項４】 前記保護層が前記２種類のポリマーのう
   ち、高屈折率成分の第１のポリマーであることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれかに記載の複合繊維。
5. 【請求項５】 前記保護層を０．５ミクロン〜２０ミク
   ロンの範囲にしたことを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載の複合繊維。
6. 【請求項６】 前記保護層を１デニール換算あたり５％
   以上としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
   記載の複合繊維。
7. 【請求項７】 前記繊維芯材中に前記２種類のポリマー
   のいずれかを成分とする補強層を形成したことを特徴と
   する請求項１〜６のいずれかに記載の複合繊維。
8. 【請求項８】 前記補強層が１デニール換算あたり５％
   以上であることを特徴とする請求項７に記載の複合繊
   維。
9. 【請求項９】 前記繊維芯材の前記光学的に高屈折率の
   第１のポリマーとして共重合ポリエチレンテレフタレー
   ト、前記光学的に低屈折率の第２のポリマーとしてポリ
   メチルメタクリレートを用いたことを特徴とする請求項
   １〜請求項８のいずれかに記載の複合繊維。
10. 【請求項１０】 前記繊維芯材の前記光学的に高屈折率
    の第１のポリマーとしてポリカーボネート、前記光学的
    に低屈折率の第２のポリマーとしてポリメチルメタクリ
    レートを用いたことを特徴とする請求項１〜請求項８の
    いずれかに記載の複合繊維。
11. 【請求項１１】 前記繊維芯材の前記光学的に高屈折率
    の第１のポリマーとして共重合ポリエチレンナフタレー
    ト、前記光学的に低屈折率の第２のポリマーとしてナイ
    ロン６を用いたことを特徴とする請求項１〜請求項８の
    いずれかに記載の複合繊維。
12. 【請求項１２】 前記第１のポリマーがポリエチレンテ
    レフタレートを主成分とし、前記第２のポリマーがポリ
    アミドを主成分とし、前記繊維芯材における両ポリマー
    の相溶性を高めるため、両方又は片方のポリマーに相溶
    化剤をブレンド又は共重合したことを特徴とする請求項
    １〜８のいずれかに記載の複合繊維。
13. 【請求項１３】 前記相溶化剤が、アルキルベンゼンス
    ルフォン酸金属塩、ポリアミド等で構成された複合繊維
    形成材料であることを特徴とする請求項１２に記載の複
    合繊維。
14. 【請求項１４】 前記第１のポリマーの主成分であるポ
    リエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸成分
    が、フタル酸又はイソフタル酸であり、該配位の一部が
    カチオン剤により配位機能を付与された複合繊維形成材
    料であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の
    複合繊維。
15. 【請求項１５】 前記カチオン剤がスルフォン酸金属塩
    で構成される複合繊維形成材料であることを特徴とする
    請求項１４に記載の複合繊維。
16. 【請求項１６】 前記第１のポリマーの主成分であるポ
    リエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸成分
    が、スルフォイソフタル酸金属塩で構成される複合繊維
    形成材料であることを特徴とする請求項１２又は１３に
    記載の複合繊維。
17. 【請求項１７】 光学屈折率の異なる２種類のポリマー
    を長さ方向に対し垂直な方向に交互に積層してなる繊維
    芯材に対して、その周囲が同種又は異種のポリマーから
    なる保護層により被覆してあること特徴とする複合繊
    維。
18. 【請求項１８】 前記２種類のポリマーのうちの光学屈
    折率の小さい方の第２のポリマーの屈折率ｎｂに対する
    光学屈折率の大きい方の第１のポリマーの屈折率ｎａの
    比ｎａ／ｎｂが１．０１〜１．４の範囲にあるととも
    に、長さ方向に垂直な断面における前記２種類のポリマ
    ーの積層方向をｙ軸、前記ポリマーの各層に平行な方向
    をｘ軸にとり、所定の干渉反射波長を得る光学的厚みに
    合致するｘ軸方向の長さをｄｘ、ｙ軸方向の長さをｄｙ
    とするとき、発色機能発現における該積層断面構造にお
    いて、その一部が上記因子の比、つまり、ｄｘ／ｄｙが
    ０．１〜１６の範囲を有すること特徴とする請求項１７
    に記載の複合繊維。
19. 【請求項１９】 断面を見て、干渉反射波長が異なる複
    数の繊維芯材を備えていることを特徴とする請求項１７
    又は１８に記載の複合繊維。
20. 【請求項２０】 長さ方向に、干渉反射波長が異なる複
    数の繊維芯材を備えていること特徴とする請求項１７〜
    １９のいずれかに記載の複合繊維。
21. 【請求項２１】 前記繊維芯材の周囲を被覆する保護層
    の厚さが０．３〜２０ミクロンの範囲にあることを特徴
    とする請求項１７〜２０のいずれかに記載の複合繊維。
22. 【請求項２２】 所定長さに切断してあることを特徴と
    する請求項１７〜２１のいずれかに記載の複合繊維。
23. 【請求項２３】 前記第１のポリマーがポリエチレンテ
    レフタレートを主成分とし、前記第２のポリマーがポリ
    アミドを主成分とする繊維構造体によって前記繊維芯材
    を構成し、前記繊維芯材における両ポリマーの相溶性を
    高めるため、両方又は片方のポリマーに相溶化剤をブレ
    ンド又は共重合したことを特徴とする請求項１７〜２２
    のいずれかに記載の複合繊維。
24. 【請求項２４】 前記相溶化剤が、アルキルベンゼンス
    ルフォン酸金属塩、ポリアミド等で構成された複合繊維
    形成材料であることを特徴とする請求項２３に記載の複
    合繊維。
25. 【請求項２５】 前記第１のポリマーの主成分であるポ
    リエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸成分
    が、フタル酸又はイソフタル酸であり、該配位の一部が
    カチオン剤により配位機能を付与された複合繊維形成材
    料であることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の
    複合繊維。
26. 【請求項２６】 前記カチオン剤がスルフォン酸金属塩
    で構成される複合繊維形成材料であることを特徴とする
    請求項２５に記載の複合繊維。
27. 【請求項２７】 前記第１のポリマーの主成分であるポ
    リエチレンテレフタレートを構成するジカルボン酸成分
    が、スルフォイソフタル酸金属塩で構成される複合繊維
    形成材料であることを特徴とする請求項２３又は２４に
    記載の複合繊維。