JPH111826A - 光学干渉機能を有する複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の反射、干渉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を提供する。 【構成】 少なくとも２種のポリマーで構成される交互
層状の断面構造を有する複合繊維において、特定のイオ
ン成分を共重合したポリエチレンナフタレートを主成分
とするポリエステルよりなるＡ成分と脂肪族ポリアミド
を主成分とするＢ成分とが５層以上の交互積層を成して
いるとともにそれぞれの層の厚みが０.０２ミクロン以
上０.３ミクロン以下であることを特徴とする高い光学
干渉効果を有する繊維。

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
有する繊維に関するものであり、光を反射、干渉あるい
は回折、散乱などにより発色する光学機能を有する交互
多層構造の繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、布地の高級な風合いに対する要求
から、単純な丸断面糸から異形断面とし、さらに、２種
以上の繊維を複合することによって膨らみなどの感性繊
維が開発され新合繊として開花した。最近はさらに高度
な感性、機能を有する繊維が求められている。その一つ
として、深色性、光沢がある。ところが、深色性と光沢
を同時に満足させようとすると、深色は得られるもの
の、色がくすんで鮮やかさを失ってしまい、また光沢を
得ようとすると徒光（あだひかり）となってしまい、従
来両立する技術は存在しなかった。

【０００３】その原因は、従来技術では、染料、顔料に
より発色させるものであり、光の吸収によって発色させ
るため、深色を得ようとすればするほど、反射光は減少
するため光沢を失ってしまっていた。ところで、自然界
を見渡す時、例えば玉虫やモルフォ蝶は深色と光沢を同
時に満足しており、染料、顔料と全くことなる色彩を持
っている。この発色メカニズムとして、光の反射、干渉
を利用しており、合成繊維においても、このメカニズム
が利用出来ないか種々検討されている。

【０００４】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有する被覆形複合繊維が
開示されている。しかるに、層の数が高々３層では、確
かに反射、干渉によって発色は見られるもののその程度
には限度があり、高度な感性に対する要求には不十分で
あった。また特開平７−１６６４３０号公報において、
屈折率を異にする２種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
マーを用いて交互多層構造の繊維とし、異色効果を有す
る繊維が提案されている。

【０００５】ここで他のポリマーとして、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリオレフィンなどが挙げられている
が、共重合ポリエステルとの接着の面よりポリエステル
が好ましいことが記載されている。

【０００６】ところで、ポリエステルの屈折率を低下さ
せる手段としては、共役二重結合を有するベンゼン環の
数を少なくする方法が有効であり、ポリエチレンテレフ
タレートの主鎖に脂肪族環状骨格を導入することによ
り、ガラス転移温度を下げずに（すなわち耐熱性を確保
しつつ）、ポリエステルの屈折率を下げることができる
とし、好ましい化合物として、脂肪族環状骨格を有する
ジカルボン酸またはジオールが提案されている。このよ
うなポリマーをＡ成分とし、また、Ｂ成分として特定の
屈折率を有するポリマーを選択し、多層化することによ
って従来得られなかった異色効果、玉虫効果を呈す繊維
が開示されている。

【０００７】しかし、この発明においては、前記共重合
成分の量は、高々２０モル％であるため共重合によって
屈折率を下げるには限界がある。ところで繊維において
は、ポリマー種によっては繊維軸方向とこれに垂直な方
向との間で大きな屈折率差（複屈折）を示すものがあ
り、Ａ、Ｂ成分間の屈折率差を大きくするためには、こ
の複屈折率を利用することができる。すなわち、一方の
成分として複屈折率の小さいもの、他方成分に複屈折率
の大きいものを用いると共に、繊維配向を高めることに
より屈折率差を大きくすることができる。

【０００８】ところで、高分子の複屈折率について繊維
便覧（繊維学会編、発行所：丸善株式会社、平成６年３
月２５日発行）の１９６頁に代表的な高分子の固有複屈
折度が示されている。これによると、ポリプロピレンで
は０.０１５〜０.０６４、ナイロンでは０.０６７〜０.
０９６、ポリエチレンテレフタレートでは０.２２０〜
０.２４５などのデータが示されており、高複屈折率を
有するポリマーとして実質選択可能なポリマーは、ポリ
エステルがほぼ限界であり、前記発明においてもポリエ
チレンテレフタレートおよびその共重合ポリマーが最も
好ましいとしている。

【０００９】しかるに、前記発明のポリエステルは、共
重合成分が高々２０モル％であるため、高配向度下では
やはり高複屈折を示し、屈折率差を大きくすることには
限界があり、異色効果も小さなものしか取り出せなかっ
た。すなわち、配向度の高くなるポリマーにおいては、
屈折率がＡ、Ｂ両ポリマーともに上昇してしまい、その
屈折率差を大きく取り出すことは困難であり、玉虫効果
に限界があった。

【００１０】さらに特開昭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号公報によっても開示されてい
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
な感性しか得られていない。また摩耗などにより容易に
その機能が低下するという欠点がある。

【００１１】一方、特開昭５９−２２８０４２号公報、
特公昭６０−２４８４７号公報、特公昭６３−６４５３
５号公報などでは、見る角度により色調を変え、鮮やか
な色調効果を有することで有名な南米産のモルフォ蝶に
ヒントを得た発色繊維、布帛が提案されている。しかる
に、これら発明において用いられている繊維は、異種ポ
リマーを張り合わせた偏平糸であり、それらを積層して
も到底、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。

【００１２】一方、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
料も発表されている（例えば、繊維機会学会誌 VOL. 4
2,No.2, P.55(1989)、同 VOL.42, No.10,160 (198
9)）。さらに、特開平７−９７７６６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。これら薄膜による干渉は、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てい
なし、布帛の摩耗によって、膜の破損が発生するなど限
界があった。

【００１３】また、特開平６−１７３４９号公報には、
複数個の凸型翼部と、それを接続する芯部とから形成さ
れ、かつ芯部の横方向の幅、凸型翼部の横方向の幅、凸
型翼部の間の空気層の縦方向の厚さ、凸型翼部を構成す
る材料の屈折率、凸型翼部の縦方向の厚さおよび凸型翼
部の縦方向の厚さのばらつきを特定の範囲とする構造体
が開示され、この構造体は、可視光領域で反射、干渉に
より発色し、美麗な色調を有していることが記載されて
いる。

【００１４】しかしこの構造体は、その公報の図１およ
び図２に示されるように、極めて複雑であり、そのた
め、その製造が困難であり、繊維構造体とした場合、空
間層が形成されるために強度を保つことが難しく、また
鞘成分のポリマーを溶媒の使用により除去するために鞘
成分および溶媒の残存が問題となり、使用においても複
雑な形状を保持するのが極めて困難である。

【００１５】さらに、特開平７−３４３２４号公報に
は、特定の光屈折率の異なる２種の高分子物質を交互に
積層した、反射、干渉作用を有する構造体が開示されて
いる。この公報に示された具体的な態様は、ポリ弗化ビ
ニリデン／ポリフェニレンサルファイド（実施例１）お
よびポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート（実
施例２）の高分子物質の組合せによる交互積層型偏平繊
維である。

【００１６】この態様において、実施例１の高分子物質
の組合せは、流動性が充分ではなく、均質で、薄い多層
の構造体（特に繊維）を工業的に製造することは困難で
あり、また、実施例２の高分子物質の組合せは、均質な
多層構造体を得るために適してはいないし、その上、そ
の公報の図２（ｂ）に示したような複雑な形状の構造体
を工業的に製造するのは困難である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の光学
機能を有する繊維を改良し、光の反射、干渉あるいは回
折、散乱などにより発色する光学機能を有する新規な交
互多層構造の繊維を提供することを目的とするものであ
り、特に、繊維形態に成形された時、２つのポリマー間
で高い屈折率差を形成し、高い光学干渉効果を得て、玉
虫効果を有するとともに、その成形性に優れ、力学的特
性にも優れている繊維を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】まず交互多層構造を有す
る繊維を形成するポリマーの組み合わせについて説明す
る。屈折率の高い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、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などの芳香族ポ
リエステルが好ましい。これらのポリマーの屈折率は、
例えばポリエチレンテレフタレートでは１.６４（計算
値として１.５８）ポリエチレンナフタレートでは１.６
３（計算値）、ポリブチレンテレフタレートでは１.５
５（計算値）と高い値を有している。さらにこれらのポ
リマーを用いて繊維とした時、配向結晶化が高度に発生
し、大きな複屈折率を有することとなる。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０.２
２、ポリエチレンナフタレートでは０.４８７、ポリブ
チレンテレフタレートでは０.１５３などの高い値を有
する。

【００１９】従ってこれらのポリマー、特にポリエチレ
ンナフタレートを主成分とするポリマーを繊維とした
時、特に繊維軸方向において屈折率の他に、複屈折率の
効果を十分に利用できることが判明した。一方、低屈折
性のポリマーとして、ポリメチルメタクリレートなどの
メタクリレート類、ポリビニールエーテル類、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ナイロ
ン６、ナイロン６６などの脂肪族ポリアミドを挙げるこ
とができる。

【００２０】また、多層積層構造を形成する際、その厚
みを光学的に有効な厚みである０.０２ミクロン以上０.
３ミクロン以下の厚みにコントロールする必要があり、
そのためには、高速紡糸または延伸処理による細化が必
要であるが、一般的にこれらの過酷な変形に対して、追
従できるポリマー、即ち繊維形成性のあるポリマーであ
る必要がある。

【００２１】しかるに光干渉効果を効率よく得るために
は、多層でかつ実質的に界面が全て平行になる繊維が好
ましい。特に、偏平繊維の短軸方向に多層交互積層が形
成されており、その偏平比が大きな偏平繊維は光の干渉
に有効な面積を大きく取ることができるため好ましい繊
維断面形態である。ところが、このような断面形態にお
いて、２つのポリマー間の接触面積は膨大となってしま
う。このことは、特開平４−１３６２１０号公報でも述
べられている様に、界面方向に大きな収縮力が働き、積
層方向を短軸とする偏平糸を得ることは困難となる。

【００２２】この時２つのポリマーの間での親和性に優
れた組み合わせであることが必要である。すなわち、２
つのポリマーの表面エネルギー差、すなわち、界面エネ
ルギーが小さなポリマーの組合わせであることが必要で
ある。ところが、例えばポリエチレンテレフタレートと
ナイロン６は、表面エネルギーが殆ど同じ値（ＰＥＴ＝
４０〜４３ｄｙｎ／ｃｍ、ナイロン＝４２ｄｙｎ／ｃ
ｍ）にも係わらず親和性が十分でなく交互多層形成性は
十分でなかった。この現象について本発明者らは、さら
に考察を加えた。この時の、２つのポリマーの相互作用
は、分散力、極性による力のみが作用しており、水素結
合力などの強い力は作用しないため、親和性が不十分で
あり、これを克服するにはイオンの力を利用するのが最
適であるとの結論に達した。

【００２３】さらに、本発明者らは、研究を進めた結
果、芳香族ポリエステルとして、スルホン酸金属塩基を
有する二塩基酸成分を一定割合共重合しているポリエチ
レンナフタレートと脂肪族ポリアミドとの組合せは、親
和性、接着性および層の形成性のいずれも優れているこ
とが見出された。すなわち、脂肪族ポリアミド（ナイロ
ン）は、その末端基にアミノ酸、カルボン酸を有してお
り容易にイオン化することが可能であり、イオン成分と
してスルホン酸金属塩基を有する二塩基酸成分を共重合
したポリエチレンナフタレートとは親和性、接着性に優
れることを見い出しこの両者のイオン力を利用すれば、
ポリエチレンナフタレートの僅かな共重合によって飛躍
的に親和性を向上させ得ること、かくして交互積層断面
糸において層の形成性に非常に優れる組み合わせである
ことを見い出し本発明に至ったものである。

【００２４】かくして、本発明によれば、少なくとも２
種のポリマー成分で構成される交互層状の断面構造を有
する複合繊維において、（１）スルホン酸金属塩基を有
する二塩基酸成分をポリエステルを形成している全二塩
基酸成分当り０.３〜５モル％共重合しているポリエチ
レンナフタレートを主成分とするポリエステルよりなる
Ａ成分および脂肪族ポリアミドを主成分とするＢ成分よ
りなり、（２）前記Ａ成分よりなる層および前記Ｂ成分
よりなる層とが、５層以上の交互積層し、かつ（３）そ
れぞれの層の厚みが０.０２〜０.３ミクロン（μｍ）の
範囲にある、ことを特徴とする光学干渉機能を有する複
合繊維が提供される。

【００２５】本発明の複合繊維を構成するＡ成分は、ス
ルホン酸金属塩基を有する二塩基酸成分を共重合したポ
リエチレンナフタレートである。このポリエチレンナフ
タレートを形成する主成分は、エチレン−２,６−ナフ
タレートまたはエチレン−２,７−ナフタレートが好ま
しく、殊にエチレン−２,６−ナフタレートが望まし
い。

【００２６】スルホン酸金属塩基としては、式−ＳＯ₃
Ｍで表される基であり、ここでＭは金属であり、とりわ
けアルカリ金属またはアルカリ土類金属であるのが好ま
しく、殊にアルカリ金属（例えばリチウム、ナトリウム
あるいはカリウム）であるのが好ましい。ポリエステル
を構成する二塩基酸成分の一部として、前記スルホン酸
金属塩基を１または２個、望ましくは１個有する二塩基
酸成分を使用する。

【００２７】かかるスルホン酸金属塩基を有する二塩基
酸成分の具体例としては、３,５−ジカルボメトキシベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム、３,５−ジカルボメトキ
シベンゼンスルホン酸カリウム、３,５−ジカルボメト
キシベンゼンスルホン酸リチウム、３,５−ジカルボキ
シベンゼンスルホン酸ナトリウム、３,５−ジカルボキ
シベンゼンスルホン酸カリウム、３,５−ジカルボキシ
ベンゼンスルホン酸リチウム、３,５−ジ（β−ヒドロ
キシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム、３,５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）
ベンゼンスルホン酸カリウム、３,５−ジ（β−ヒドロ
キシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸リチウ
ム、２,６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホ
ン酸ナトリウム、２,６−ジカルボメトキシナフタレン
−４−スルホン酸カリウム、２,６−ジカルボメトキシ
ナフタレン−４−スルホン酸リチウム、２,６−ジカル
ボキシナフタレン−４−スルホン酸ナトリウム、２,６
−ジカルボメトキシナフタレン−１−スルホン酸ナトリ
ウム、２,６−ジカルボメトキシナフタレン−３−スル
ホン酸ナトリウム、２,６−ジカルボメトキシナフタレ
ン−４,８−ジスルホン酸ナトリウム、２,６−ジカルボ
キシナフタレン−４,８−ジスルホン酸ナトリウム、２,
５−ビス（ヒドロキシエトキシ）ベンゼンスルホン酸ナ
トリウム、α−ナトリウムスルホコハク酸などを挙げる
ことができる。就中、３,５−ジカルボメトキシベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム、３,５−ジカルボキシベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム、３,５−ジ（β−ヒドロキシ
エトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウムが
好ましい例として挙げられる。上記スルホン酸金属塩
は、１種のみを単独で用いても、２種以上併用してもよ
い。

【００２８】前記スルホン酸金属塩基を有する二塩基酸
成分は、ポリエチレンナフタレートを形成している全二
塩基酸成分当り０.３〜５モル％共重合される。共重合
割合が０.３モル％より少なくなると、脂肪族ポリアミ
ドとの接着力が不足となり、層形成性が乏しく、多層を
形成させることが困難となる。一方、５モル％を超える
と、溶融粘度が一段と高くなり、脂肪族ポリアミドとの
流動性に大きな差が生じるために好ましくない。スルホ
ン酸金属塩基を有する二塩基酸成分の共重合割合の好ま
しい範囲は０.５〜３.５モル％である。

【００２９】Ａ成分の共重合ポリエチレンナフタレート
は、ナフタレンジカルボン酸成分、エチレングリコール
成分および前記スルホン酸金属塩基を有する二塩酸成分
より主として形成されるが、全カルボン酸成分または全
グリコール成分に対して３０モル％以下の他の成分を共
重合を行うことができる。他の共重合成分が３０モル％
を超えると、主成分のポリエステルの耐熱性、曳糸性、
屈折率などの特性が大きく低下するので好ましくない。
他の共重合成分は、１５モル％以下が好ましい。

【００３０】他の共重合成分として、テレフタール酸、
イソフタール酸、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−ジフェノキシエタン−４',４"−ジカ
ルボン酸、アント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などの
芳香族ジカルボン酸；マロン酸、コハク酸、アジピン
酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン
酸；さらにはデカリンジカルボン酸などの脂環族ジカル
ボン酸；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などのヒドロキシカル
ボン酸；またはこれらのエステル形成性誘導体などを挙
げることができ、これらの芳香族ジカルボン酸単位は１
種類のみまたは２種類以上共重合されてもよい。

【００３１】一方、脂肪族ポリアミドは一般的に低融点
であり、２５０℃を越える高温において、熱分解が発生
し易い。またポリエチレンナフタレートは剛直性が強
く、結晶性が高いために高温での溶融が必要となる。そ
こで特にポリエチレンナフタレートは共重合を行うこと
が好ましい。共重合量としては、融点が２５０℃以下で
あることが好ましく、このためには、ポリエチレンナフ
タレートは８モル％以上の共重合が好ましい。さらには
１０モル％以上の共重合が好ましい。

【００３２】共重合される脂肪族ジオール成分として、
トリメチレングリコール、テトラ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などの脂肪族ジオール；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Ａ、ビスフェノールＡのエチレンオキサ
イド付加物などの芳香族ジオール；シクロンヘキサンジ
メタノールなどの脂環族ジオールなどを挙げることがで
き、これらのジオールは１種類のみまたは２種類以上、
その和として全ジオールに対して３０モル％以下、さら
には１５モル％以下が好ましく、また８モル％以上、さ
らには１０モル％以上の共重合が好ましい。

【００３３】さらに本発明において共重合ポリエチレン
ナフタレート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
酸などの多価カルボン酸；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
ルなどの多価アルコールが含まれてもよい。

【００３４】本発明の複合繊維を構成するＢ成分は、脂
肪族ポリアミドであり、具体的にはナイロン６、ナイロ
ン６６、ナイロン６１２、ナイロン１１およびナイロン
１２が例示され、とりわけナイロン６およびナイロン６
６が好ましい。ナイロン６よりも繰返し単位中の炭素数
が小さい、例えばナイロン４の場合、界面エネルギーが
大きくなり、共重合ポリエチレンナフタレートとの親和
性が不充分であり、高温での熱分解が発生し易いため好
ましくない。

【００３５】一方、ナイロン１２よりも繰返し単位中の
炭素数が多いナイロンの場合には、融点が１７０℃より
低くなり、耐熱性が不充分となり、界面エネルギーも大
きくなり、親和性も低下して好ましくなくなる。脂肪族
ポリアミドとして、ナイロン６は、固有複屈折率が０.
０６７〜０.０９６の低い値を有しており特に好まし
い。

【００３６】前記Ａ成分およびＢ成分の２種のポリマー
の組合せに繊維形成時、すなわち配向時においてさえ複
屈折率の差を十分に取り出すことができる。また、この
組合せによって、界面の面積を大きく反射に対して有効
に作用する交互積層体を得ることが可能となる。

【００３７】交互層状の断面構造を有する複合繊維にお
いて、光干渉効果を効率よく得るためには多層でかつ実
質的に界面が全て平行になる繊維が好ましい。特に、偏
平繊維の短軸方向に多層交互積層が形成されており、そ
の偏平比が大きな偏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好ましい繊維断面形態であ
る。偏平繊維の偏平比は２以上が好ましく、さらには
３.５以上が好ましい。偏平比としては１５以下が好ま
しく、特に１０以下、さらに７以下が好ましい。１５を
越える偏平繊維は製糸性が大きく低下するため好ましく
ない。

【００３８】さらに積層数として、Ａ成分およびＢ成分
よりなる層が、５層以上の交互積層を成していることが
好ましい。５層を下回る時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、
安価な質感しか得られないので好ましくない。さらには
１０層以上の交互積層が好ましい。一方総数は１２０層
以下、特に７０層以下が好ましい。１２０層を超える
時、得られる光の反射量の増大がもはや期待できないば
かりか、口金構造が複雑になり製糸が困難になるととも
に、層流に乱れが発生し易く好ましくない。さらには５
０層以下が好ましい。

【００３９】本発明における複合繊維の断面複合形態と
して、共重合ポリエチレンナフタレート（Ａ成分）と脂
肪族ポリアミド（Ｂ成分）とが、交互多層に張り合わさ
れていることが必要である。交互層状の断面構造の具体
例を図１に示す。（ア）および（イ）は丸断面におい
て、交互に、Ａ成分とＢ成分が積層させた形態であり、
（ウ）〜（キ）は偏平断面において交互にＡ成分とＢ成
分が積層された形態を示す。（ウ）においては長軸方向
に、（エ）においては短軸方向に交互積層された形態を
示す。（オ）は偏平断面において偏平断面状に沿って交
互に積層された形態を示す。（カ）は（エ）において交
互積層の中間部に非積層領域を設けた形態を示し、
（キ）においては、交互積層の外周部に非積層領域を有
する形態を示す。ここでＡ成分とＢ成分とは入れ替わっ
ていてもよい。いずれにしても、Ａ成分とＢ成分が交互
に配置されていることが必要である。

【００４０】本発明において交互積層方向が全て平行で
あり、且つその積層面が大きいことが光の反射、干渉に
作用する面を大きく取ることができるので有利であり、
特に図（エ）、（オ）、（カ）および（キ）が好ましい
断面積層形態である。多層の厚みは非常に薄く、ポリマ
ーの供給量は極端に少ないため、例えば（カ）で示すよ
うに、繊維の一部に非積層領域を設置し、さらに好まし
くはその非積層領域のポリマーとして、耐熱性のより低
い脂肪族ポリアミドを選択する時、高い製糸性が得られ
て好ましい。

【００４１】このような薄膜で多層の繊維を布帛として
使用する際、摩擦力が働くために薄膜間で剥離が生じ易
く、多層構造が破壊されることが発生することがある。
これを防止する方法として、多層の外周部に特に共重合
ポリエチレンナフタレートの非積層領域を設置した
（キ）の形態が特に好ましい。この非積層領域の厚みと
して、２ミクロン以上であることが好ましい。２ミクロ
ンより薄くなると、実用時に起きる、繊維への摩擦によ
り非積層領域、さらには多層成形層が剥離を生じるため
好ましくない。この非積層領域の厚みは、３ミクロン以
上が好ましい。一方、この厚みが１０ミクロンを越える
と、その領域での光の吸収、乱反射が無視できなくなり
好ましくない。この厚みとしては１０ミクロン以下、さ
らには７ミクロン以下が好ましい。

【００４２】交互多層において、それぞれの成分の層の
厚みは０.０２ミクロン以上０.３ミクロン以下であるこ
とが好ましい。厚みが０.０２ミクロンより薄いと、期
待する干渉効果を得ることができなくなり、一方、０.
３ミクロンを超えても期待する干渉効果を得ることはで
きない。さらに厚みは、０.０５ミクロン以上０.１５ミ
クロン以下であることが好ましい。また、２種の成分に
おける光学距離、すなわち、層の厚みと屈折率の積が等
しい時、さらに高い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種の光学距離の和の２倍が、欲す
る色の波長の距離と等しい時、最大の干渉色となる。

【００４３】本発明の共重合ポリエチレンナフタレート
（Ａ成分）と脂肪族ポリアミド（Ｂ成分）との複合繊維
は、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。例えば図１の（ア）、（オ）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
数を設置したスタチ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。スタチックミキサーとして、例えば特公昭６０
−１０４８号公報に記載の如き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（ア）は円環
状のスリットの吐出孔、（オ）は偏平形状のＣ型スリッ
ト孔からの吐出によって多層中空糸として得ることがで
きる。（イ）〜（エ）、（カ）〜（キ）で示される複合
形態を得るには、例えばスタチックミキサーとして、例
えば特公昭６０−１０４８号公報に記載の如き混合器を
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（イ）は円孔のスリットの吐出孔、（ウ）は接合方向
を長軸とする偏平状のスリット孔、（エ）は接合方向を
短軸とする偏平状のスリット孔を設置することによって
得られる。

【００４４】（カ）および（キ）は、多層接合型複合ポ
リマー流とともに、非積層領域を形成するポリマー流を
作成し、これを合流させることによって、多層接合層の
中間部またはその外周部に非積層領域を設置することが
できる。しかるに光干渉効果を効率よく得るためには多
層で且つ実質的に界面が全て平行である多層接合方向を
長軸とする偏平繊維が好ましく、この点からも、図１に
おける（エ）、（オ）、（カ）および（キ）が特に好ま
しい。さらにその偏平比が大きな偏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ので好ましい繊維
断面形態である。偏平比として２以上が好ましく、さら
には３.５以上が好ましい。偏平比としては１５を超え
る場合、吐出孔の偏平比は５０を超えるような大きな偏
平比となり、多層接合流を多層と直角方向に、ポリマー
の流れを大幅に拡大しなければならず、流れの乱れが生
じ易く、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ため好まし
くない。偏平比として１５以下、さらには１０以下、特
に７以下が好ましい。

【００４５】

【実施例】

実施例１〜４および比較例１〜３ ジメチル−２,６−ナフタレート０.９モル、ジメチルテ
レフタレート０.１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、および酢酸マンガン０.０００
２モルを用い、これらを反応槽に投入し撹拌しながら常
法に従って１５０℃から２３０℃に徐々に加熱してエス
テル交換を行った。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０.０００８モ
ルと燐酸トリエチルエステル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℃、真空度を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、撹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、水中に押し出してペレットを得た。この時
得られたポリマーの極限粘度は０.５５〜０.５９の範囲
であった。さらにナイロン６（極限粘度＝１.３）を用
いた。共重合ポリエチレンナフタレート／ナイロン６＝
１／１（重量）で複合紡糸を行い、図１（エ）で示す偏
平断面であって、１５層の複合形態となる様に１５００
ｍ／分で製糸を行った。この原糸を用いてローラー型延
伸機で、２.０倍に延伸し、７０デニール／２４フィラ
メントの延伸糸を得た。ここで偏平糸の断面について電
子顕微鏡写真を撮り、その中央点および長軸方向におい
て端より長軸の長さの１／８の点における共重合ポリエ
チレンナフタレート層、ナイロン６層の厚みを測定しそ
の平均値を求めた。

【００４６】

【表１】

【００４７】実施例５ 実施例２で得られたスルホイソフタール酸ナトリウムを
１.５モル％共重合した極限粘度＝０.５８のポリエチレ
ンナフタレートと極限粘度＝１.２５のナイロン６６樹
脂の比が１／１になるように供給し複合紡糸を行い、図
１（エ）で示す偏平断面であって、１５層の複合形態と
なるように製糸を行った。この原糸を用いてローラー延
伸機で１.８倍に延伸し、７３デニール／２４フィラメ
ントの延伸糸を得た。ここで、偏平糸の断面について電
子顕微鏡写真をとり、その中央点および長軸方向におい
て端より長軸の長さの１／８の点におけるポリエチレン
ナフタレート層、ナイロン６６の層の厚みを測定し、そ
の平均値を求めた。その結果を下記表２に示した。

【００４８】

【表２】

【００４９】実施例６ 実施例２で得られたスルホイソフタール酸ナトリウムを
１.５モル％共重合した極限粘度＝０.５８のポリエチレ
ンナフタレートと極限粘度＝１.３のナイロン６６樹脂
の比が６／１になるように供給し複合紡糸を行い、図１
（キ）で示す偏平断面であって、１５層の複合形態とな
るように製糸を行った。この原糸を用いてローラー延伸
機で１.８倍に延伸し、７３デニール／２４フィラメン
トの延伸糸を得た。ここで、偏平糸の断面について電子
顕微鏡写真をとり、その中央点および長軸方向において
端より長軸の長さの１／８の点におけるポリエチレンナ
フタレート層、ナイロン６の層の厚みを測定し、その平
均値を求めた。その結果を下記表３に示した。このよう
にして得られた繊維にねじりを与えて、往復運動をさ
せ、繊維の破壊、フィブリルを観察したところ、高い摩
擦耐久性を示した。

【００５０】

【表３】

【００５１】

【発明の効果】光の反射、干渉により発色効果の優れた
機能が得られた。この繊維は、布帛とすることにより、
摩耗性に優れかつ種々の色に発色する高級感のある材料
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の少なくとも２種の成分が交互積層した
複合繊維の長さ方向に対する直角断面における積層形態
を模式的に示したものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 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 (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２種のポリマー成分で構成さ
   れる交互層状の断面構造を有する複合繊維において、
   （１）スルホン酸金属塩基を有する二塩基酸成分をポリ
   エステルを形成している全二塩基酸成分当り０.３〜５
   モル％共重合しているポリエチレンナフタレートを主成
   分とするポリエステルよりなるＡ成分および脂肪族ポリ
   アミドを主成分とするＢ成分よりなり、（２）前記Ａ成
   分よりなる層および前記Ｂ成分よりなる層とが、５層以
   上の交互積層し、かつ（３）それぞれの層の厚みが０.
   ０２〜０.３ミクロン（μｍ）の範囲にある、ことを特
   徴とする光学干渉機能を有する複合繊維。
2. 【請求項２】 脂肪族ポリアミドがナイロン６またはナ
   イロン６６である請求項１記載の複合繊維。
3. 【請求項３】 繊維断面において、さらにＡ成分、Ｂ成
   分あるいは他のポリマー成分よりなる非積層領域が、中
   間部あるいは外周部に存在する請求項１記載の複合繊
   維。