JPH111827A - 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、干渉などにより発色する光学機能
を有する交互多層構造繊維を提供する。 【構成】 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０.３〜１０モル
％共重合しているポリエチレンテレフタレートを主成分
とするポリエステルよりなるＡ成分および酸価が３以上
を有するポリメチルメタクリレートを主成分とする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。

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は、光の反射、干
渉が利用されており、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、
複屈折率が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が好ましい。このポ
リマーの屈折率は、１.６４（計算値として１.５８）と
高い値を有している。さらに、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
レートは０.２２と高い値を有する。従って、これらの
ポリマーを繊維とした時、特に繊維軸方向において屈折
率プラス複屈折率の効果を利用できるため好ましい。

【００１９】一般的に繊維を形成する時、分子の配向は
生じ易いため、他方の組み合わせるポリマーとして、ポ
リマー固有の屈折率が小さいばかりでなく、紡糸延伸過
程においてさえ、配向度の上昇しないポリマーである
か、または配向時において複屈折率の上昇しないポリマ
ー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、さらに脂肪族ポリマーが好ましいこ
と（D.W. VAN KREVELEN編、PROPERTIES OF POLYMERS,
P.302, LSEVIER 社出版、１９９０年）、また光学的に
透明性を高いこと、さらには上記ポリエステルとの親和
性を有しており、層間の接着性に優れることの特性が要
求される。

【００２０】その例としてポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）、ポリクロロメチルメタクリレート（ＰＣ
ＭＭＡ）が挙げられる。特にＰＭＭＡは、プラスチック
ス、光ファイバーなどに利用されており、透明性の良い
グレードを得やすく、構造的にもポリエステルと似てお
り、またコスト的にも安価であるため好ましい。このよ
うに、芳香族ポリエステルとポリメチルメタクリレート
の組み合わせは、その交互多層構造を作成することによ
って、高い光干渉効果を得やすい組み合せと考えられ
る。

【００２１】一方、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。

【００２２】さらに、積層数として５層以上の交互積層
をなしていることが好ましい。５層以下では干渉効果が
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
困難に成るとともに、層流に乱れが発生し易く好ましく
ない。さらには５０層以下が好ましい。

【００２３】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
るように、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である。すなわちこ
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。単に２種のポリマーの屈折
率のみの組み合わせでの選択では、光干渉効果に優れた
繊維を作成することができない。

【００２４】本発明者らは、このような複雑なポリマー
の選択に関して検討を行い、特にポリエステル系とポリ
メチルメタクリレート系のポリマーの組み合わせにおけ
る親和性について研究を進めた。両者のポリマーは、そ
れぞれエステル結合を有しており、また表面エネルギー
も近い値を有しており、親和性に優れているはずであっ
た。ところが、これらを用いて交互多層繊維を、特に多
層面を短軸とする偏平繊維を検討したところ、全く層の
形成性が十分でなかった。そこで、２つのポリマーの親
和性の向上の方策について考察し、特にイオン結合によ
る相互作用が大きいことに着目した。すなわち、ポリメ
チルメタクリレートのメタクリレートの一部は分解また
は共重合によって、カルボン酸基とすれば、このカルボ
ン酸は容易にイオン化し、イオン結合をすることを見出
した。

【００２５】すなわち、ポリエステルにおいてスルホン
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
レンテレフタレートとの間で交互積層構造を作成する
時、酸価の高いポリメチルメタクリレートとの間で有効
な相互作用が働き、親和性を十分有していることを見い
出し本発明に到達したものである。

【００２６】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０.３〜１０モル％共重合しているポリエ
チレンテレフタレートを主成分とするポリエステルより
なるＡ成分および酸価が３以上を有するポリメチルメタ
クリレートを主成分とする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。

【００２７】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
リエチレンテレフタレートである。スルホン酸金属塩基
としては、式−ＳＯ₃Ｍ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。

【００２８】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。

【００２９】前記スルホン酸金属塩基を有する二塩基酸
成分は、ポリエチレンテレフタレートを形成している全
二塩基酸成分当り０.３〜１０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、ポリメチル
メタアクリレート（Ｂ成分）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、１０モル％を超えると、溶融粘度が一段と高
くなり、Ｂ成分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０.５〜５モル％であ
る。

【００３０】Ａ成分の共重合ポリエチレンテレフタレー
トは、テレフタル酸成分、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％以下がさらに好ましい。

【００３１】他の共重合成分として、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、２,６−ナフタレンジカルボン酸、２,７−ナフタレ
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。

【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％以下が好ましい。

【００３３】さらに本発明において共重合ポリエチレン
テレ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】一方、酸価が３以上のポリメチルメタクリ
レート（Ｂ成分）は、その一部にメタクリル酸、アクリ
ル酸等の一価の酸やマレイン酸等の２価の酸を共重合す
ることによって酸価を高くすることができる。ここで酸
価は３以上が好ましい。酸価が３を下回る時、イオン力
による共重合ポリエチレンテレフタレートとポリメチル
メタクリレートの親和力が不足し、十分な交互多層を形
成することはできない。一方、酸価が２０を上回る時、
耐熱性が大幅に低下して紡糸性が悪化する傾向がある。
さらには酸価は４以上１５以下が好ましい。

【００３５】前記Ａ成分およびＢ成分の２種のポリマー
の組合せにより繊維形成時、すなわち配向時において屈
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、界面の面積が大きく、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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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テレフタレート（Ａ成分）と
ポリメチルメタアクリレート（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成分は共重合ポリエチ
レンテレフタレートでもよく、またポリメチルメタアク
リレートでもよい。また、Ｂ成分は、共重合ポリエチレ
ンテレフタレートでもよく、またポリメチルメタアクリ
レートでもよい。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。

【００３９】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、ポリメチルメタ
アクリレートを選択する時、高い製糸性が得られて好ま
しい。

【００４０】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
ポリエチレンテレ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。

【００４１】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。

【００４２】本発明の共重合ポリエチレンテレフタレー
ト（Ａ成分）とポリメチルメタアクリレート（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。

【００４３】（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。

【００４４】

【実施例】以下に実施例で本発明を説明するが、これに
よって本発明が限定されるものではない。 実施例１〜６および比較例１〜５ 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、さらにスルホイソフタール酸のナトリウ
ム塩の量を変更して加え、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０.０００２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０.４７〜
０.５０の範囲であった。さらにポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）として、各種の酸価を有する２３０℃
におけるメルトフローレート＝９〜２０のポリマーを用
いた。共重合ポリエチレンテレフタレート／ＰＭＭＡ＝
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２０００
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、１.５倍に延伸し、８５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ＰＥＴ層、Ｐ
ＭＭＡ層の厚みを測定しその平均値を求めた。

【００４５】

【表１】

【００４６】実施例７ 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＝０.５０のポリエチレンテレフタレート
と酸価＝８を有する２３０℃におけるメルトフローレー
ト＝１４のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を用
い、樹脂量の比が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１.３倍に延伸し、７５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の点における共重合
ポリエチレンテレフタレート層（共重合ＰＥＴ層）、ポ
リメチルメタクリレート層（ＰＭＭＡ層）の厚みを測定
しその平均値を求めた。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。評価結
果を下記表２に示した。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【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 (2)

【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０.３〜１
   ０モル％共重合しているポリエチレンテレフタレートを
   主成分とするポリエステルよりなるＡ成分および酸価が
   ３以上を有するポリメチルメタクリレートを主成分とす
   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】 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。