JPH11189911A - 複合繊維構造体の製造方法及び製造用紡糸口金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可視光線及び赤外線等の非可視光線の両光線
を反射干渉して、高級感のある色彩を発現させる同時に
赤外線等の非可視光線の透過を遮断して、その弊害を抑
制することのできる複合繊維構造体製造技術の提供。 【解決手段】 屈折率の異なる高分子化合物材料を紡糸
口金の２種の開孔径を有するノズルプレートの開孔に通
して、繊維の長軸方向の切断面の構造を２種の材料が交
互に積層したものであって、かつ層厚の厚い部分と薄い
部分を形成させ、ついで漏斗状部を通過させて積層層厚
を薄くして、複合繊維構造体を紡糸する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、新規な光学的特
性を発現する繊維を製造するための製造方法及びその製
造用の紡糸口金に関するものである。より具体的には、
可視光線を反射、干渉して（明細書全体を通して「反射
干渉」と表記する）、その結果高級感のある色彩を発現
させて、優れた意匠性を提供することができると同時に
熱線である赤外線等の非可視光線をも反射干渉して透過
を遮断することのできる可視光線領域及び非可視光線領
域の両領域における光学的特性に優れた繊維を製造する
ことのできる、紡糸口金に工夫を有するところの繊維を
製造するための方法及びそれに使用する紡糸口金に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、布地の高級な風合いに対する訴求
から、単純な丸断面糸から異型断面とし、さらに２種以
上の繊維を複合することによって膨らみ等の感性を有す
る繊維が開発され、新繊維として開花した。最近はさら
に高級な感性あるいは機能を有する繊維が求められてお
り、その求められる特性として深色性及び光沢がある。
ところが、この両者を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（あだひあかり）となっ
てしまい、両立する技術は本発明者が知る限り従来存在
しなかった。

【０００３】その原因は、従来技術における発色は、染
料、顔料によるもので、それは光の吸収による発色であ
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
を見渡すとき、両特性を有するものとしては、例えば玉
虫やモルフォ蝶があり、それらは深色と光沢を同時に満
足した色彩を持っている。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、この
メカニズムが利用できないかが種々検討されている。例
えば、特公昭４３ー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、層の数は高々３層であり、そのとき、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
ある。

【０００４】多層でかつ実質的に界面がすべて平行とな
る繊維は、例えば特公昭６０ー１０４８号公報に記載の
ごとく静止型混合器を有する紡糸パック内で異種ポリマ
ーを交互に繰り返し接合させ、ついで得られたポリマー
を吐出孔より吐出することによって得ることができる。
ここでは静止型混合器を用いて多層フィルム状構成要素
を介して重ねられたポリエチレンテレフタレートとナイ
ロン６からなる複合繊維の例が示されており、真珠光沢
を有する織物を得ている。

【０００５】しかしながら、この公報に記載の方法で多
層繊維を得ようとすると、２つのポリマーの接合の繰り
返し時に少しずつ層流が乱され、その結果、そこそこの
多層は得られるものの、光学的精度での厚みのコントロ
ールされた多層を得るには、不十分であった。特に１０
層以上の多層を得ようとすると、接合回数としては数回
以上、繰り返しが必要であり、層間厚みの乱れのため、
干渉光は得られるものの、その強度が不十分であるとと
もに、種々の波長の干渉波、すなわち色の濁りが観察さ
れ、感性的には不十分な色彩しか得られなかった。

【０００６】そして、特公昭５７ー２０８４２号公報に
おいて、静的流体混合装置、特公昭５３ー８８０６号公
報及び特公昭５３ー８８０７号公報において、混合紡糸
方法及びその装置が示されている。これらは２種類のポ
リマーの接合、分離を繰り返すものであり、ポリマー流
の複雑性ゆえに混合が起こり、光学的寸法の多層を製造
するには十分でなかった。また、特開昭６２ー１７０５
１０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ー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、前記薄膜と同様に干渉は見る角度
によって干渉波長が異なる、すなわち布帛の色彩が変化
してしまい、低級な不満足な感性しか得られない。

【０００７】これらのほかにも、特開昭５９ー２２８０
４２号公報、特公昭６０ー２４８４７号公報及び特開昭
６３ー６４５３５号公報において、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る繊維
は異種ポリマーを張り合わせた扁平糸であり、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ない。さら
に、他の提案があり、特開昭５４ー４２４２１号公報に
おいて、異種ポリマーの多層張り合わせ繊維を得るため
の方法が開示されている。しかるに本方法は、多層部に
中空環状配置するものであり、一方の成分はを溶解する
ことによって極細繊維を得るためのものであって、多層
積層を光学寸法に一致させ干渉効果を得る繊維に対して
示唆を与えるものではない。

【０００８】以上のほかに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 繊維機械学会誌ＶＯ
Ｌ．４２、ＮＯ．２、ｐ．５５（１９８９）、同ＶＯ
Ｌ．４２、ＮＯ．１０、ｐ．１６０（１９８９））。さ
らに、特開平７ー９７７６６号公報及び特開平７ー９７
７８６号公報において、布帛の表面において、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層膜を有する光干渉膜を設けた
繊維布帛が開示されている。これらの薄層による干渉
は、見る角度によって干渉波長が容易に異なり、即ち布
帛の色彩が変化してしまい、低級な感性のものしか得れ
ていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記したように光学的
精度を有し、多層積層構造を有するところの反射光の波
長の揃った、すなわち単色の発色が得られ、充分な光干
渉効果を有する繊維の製造技術及びそれに適した紡糸口
金については、未だ公開されていないのが現状である。
そこで、本発明者らは、単色の発色を得るために層の数
が１０層を越える多層をも可能とするとともに、層の厚
みが均一であり、効果的な干渉色を発現する２種のポリ
マーの薄層交互積層部を持つ複合高分子繊維の製造技術
及びそれに適する紡糸口金を開発し、つい最近特許出願
した。その後、得られた優れた光学的特性を備える積層
構造に特徴を有する繊維そのものについても、別途特許
出願した。

【００１０】そして、この中には、一例として、可視光
線を反射干渉して、その結果高級感のある色彩を発現さ
せて、優れた意匠性を提供することができると同時に熱
線である赤外線等の非可視光線をも反射干渉して、その
透過を遮断することのできる可視光線と非可視光線の両
領域において、優れた光学的特性を有する繊維について
も、記載されており、既に提案されている。本発明は、
この繊維を、より高精度で、かつ効率的に製造すること
のできる製造方法及びそれに使用する紡糸口金を提供す
ることを解決すべき課題とするものであり、したがっ
て、それが本発明の目的である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明が前記した課題を
解決、すなわち前記目的を達成するために採用した手段
は、屈折率の異なる２種類以上の高分子化合物材料を積
層してなる、一軸方向に長軸を有する複合繊維構造体の
製造技術であって、その長軸に垂直な繊維断面の一部
が、可視光を反射干渉し発色させるための光学厚みを得
るため、屈折率の異なる高分子化合物材料を厚さ方向に
交互に積層する構造を作るに必要な流路を紡糸口金内に
設け、更に繊維断面の他の一部には紫外線及び／又は赤
外線を反射干渉させるための光学厚みを得るため、屈折
率の異なる高分子化合物材料を同一の紡糸口金内で交互
に積層する構造を作るために必要な流路を設け、２つ以
上の異なった光学機能を発現する積層構造を同一口金内
で作ることを特徴とした、可視光の反射干渉と、紫外線
及び／又は赤外線の反射干渉とを同時に行える複合繊維
構造体を製造する技術及びそれに使用する紡糸口金であ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で製造する繊維の断面構
造、その製造方法及びそれに使用する紡糸口金につい
て、図面の記載に基づいて、詳細かつ具体的に説明す
る。図１は、本発明によって製造された光学的特性に優
れた繊維をまず図示するものであって、繊維の長軸に垂
直な断面を示すものである。図１中の（ａ）の繊維は、
中央が厚く、その両サイドが薄い積層構造を有するもの
であり、（ｂ）の繊維は、逆に中央が薄く、その両サイ
ドが厚い積層構造を有する繊維である。また（ｃ）の繊
維は、（ａ）の構造の繊維の周囲全体を積層構造中のい
ずれか一方の材料と同一の材料でカバーしたものであ
り、この構造は層間剥離の防止及び耐磨耗性の向上に有
効である。

【００１３】そして、繊維断面がこのような構造を持つ
ことによって、可視光線を反射干渉して、その結果高級
感のある色彩を発現させて、優れた意匠性を提供するこ
とができると同時に熱線である赤外線等の非可視光線を
も反射干渉して、その透過を遮断することのできる光学
的特性を示すものである。例えば、図１（ｃ）の構造の
繊維が可視光線と赤外線とを反射干渉する能力があると
すると、厚さのある中央部分が赤外線を反射し、周辺部
分の薄い部分が可視光線を反射する機能を発現するもの
である。

【００１４】このように一繊維の中に、可視光線と非可
視光線の両者に対して、反射干渉作用を持たせるには、
繊維の断面構造が下記の要件を備えることが必要とな
る。すなわち、繊維構造体において、積層部の高屈折率
材料の光学屈折率ｎａ、厚さｄａとし、低屈折率材料の
光学屈折率ｎｂ、厚さｄｂとした場合に、可視光線反射
干渉層、紫外線反射干渉層及び赤外線反射干渉層におい
て、それぞれのｎａ及びｄａと、ｎｂ及びｄｂとが以下
の関係を満足することである。

【００１５】λ１＝２（ｎａｄａ＋ｎｂｄｂ）で定義さ
れる可視光線反射干渉層用、紫外線反射干渉層用及び赤
外線反射干渉層用のλ１が、 １．０≦ｎａ＜１．８ １．３≦ｎｂ≦１．８ １．０１≦ｎｂ／ｎａ≦１．８の条件下で、それぞれ ０．３８μｍ≦λ１（可視光線反射干渉層用）＜０．７
８μｍ ０．２≦μｍλ１（紫外線反射干渉層用）＜０．３８μ
ｍ ０．７８μｍ≦λ１（赤外線反射干渉層用）≦２μ

【００１６】ここで、前記λ１とは反射スペクトルにお
けるピーク波長（μｍ）を意味し、この場合一次のピー
ク波長を示す。また、この式中のｎａｄａ、ｎｂｄｂ
は、それぞれ高屈折率材料の「光学屈折率と厚みの積」
及び低屈折率材料の「光学屈折率と厚みの積」を示して
いる。この「光学屈折率と厚みの積」が一般に「光学厚
み」と称されるものである。それ故、高屈折率材料及び
低屈折率材料のそれぞれの光学厚みの和の２倍が、所望
のピーク波長λ１を与えることになる。

【００１７】この３層の積層断面における層厚について
は、前記した式から自ずと理解できるように、赤外線反
射層、可視光線反射層及び紫外線反射層の順に薄くなる
のであり、またこの可視光線と他の２つの非可視光線と
の積層断面における配置位置については、何れが内側に
なってもよい。例えば赤外線反射層と可視光線反射層と
を積層する場合には、内側に薄い層の可視光線反射層を
配置してもよいし、逆にそれを外側に配置して、赤外線
反射層を内側に配置してもよい。

【００１８】そして、これら３層については、可視光線
と１つの非可視光線との２層の組み合わせだけでなく、
一つの繊維中に３層全てを配置してもよく、その際にも
３層の配置位置については特に限定されることはない。
既に記したように、一つの繊維中に３層を配置した場合
には、赤外線反射層厚が一番厚く、紫外線反射層厚が一
番薄いことになる。また、３つの機能を有する各層の層
数Ｎは、どの機能を主体にするかによって異なる。例え
ば、発色機能を主体とし他の機能を従とする場合可視光
線反射層の層数を他の機能を有する反射層の層数より増
大させることによりピーク波長λ１における反射率が大
となり、その機能も増大する。

【００１９】さらに、この繊維には、図１（ｃ）に図示
するように表面全体を覆うようにカバーを形成するのが
好適である。このようにすることによって、図１（ａ）
及び（ｂ）のように積層側面が直接露出することがない
ので、積層界面における積層面相互間の剥離を回避で
き、また耐磨耗性も向上させることができる優れた構造
となる。

【００２０】前記した反射干渉機能について、さらに言
及するに、可視光線は人間の目に色彩を感知させるもの
であり、本発明の構造では、これの反射干渉により深み
と光沢のある色彩を具現することができ、卓越した色彩
感を提供することができる。また赤外線は、熱線であ
り、これを反射干渉すると、熱線を遮断することになる
ので、この繊維を使った繊維製品は、物体や人体の温度
上昇を抑制する効果がある。さらに紫外線は、人体に有
害であり、これを遮断する能力があるので、この繊維を
使った繊維製品は、その悪影響を抑制する効果がある。

【００２１】つぎに、この繊維構造を製造する際に使用
できる高分子化合物について言及する。高屈折率用およ
び低屈折率用の高分子化合物としては以下のものが例示
できる。ポリエチレン、ポリブチレン、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
リオレフィン、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の単体もしくはこられの２種以上の
共重合体。

【００２２】さらに、低屈折率用高分子化合物としては
フッ素系樹脂、高屈折率用高分子化合物としては、ポリ
塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル
系樹脂及びポリフェニレンサルファイド等が例示でき
る。また低屈折率用高分子化合物と高屈折率用高分子化
合物の好適な組合せとしては、前者がフッ素系樹脂、後
者がポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ
エステル系樹脂及びポリフェニレンサルファイドのいず
れか１との組合せ等がある。

【００２３】次いで、図示された紡糸口金を使用してこ
の繊維を製造する方法について、具体的に説明する。図
２は、本発明の製造方法で使用する紡糸口金のノズルプ
レートを図示するものであり、これを使用することによ
って、図１（ａ）の構造の繊維を製造することができ
る。また、この図２は、２枚のノズルプレート１、１’
を組み合わせた状態を図示するものである。図２（ａ）
は組み合わせた２枚のノズルプレート１、１’の平面
図、同（ｂ）は正面図、同（ｃ）は（ｂ）のＸ−Ｘ’断
面矢視図、同（ｄ）は（ｂ）のＹ−Ｙ’断面矢視図であ
る。

【００２４】２種の溶融高分子材料Ａ及びＢは、ノズル
プレート１、１’の上部に開けられた導入路３、３’か
らノズルプレート室１３、１３’へと進むとノズルプレ
ート１、１’に一列に開けられた開孔２，２’より吐出
され集合室１４に移行する。このとき開孔２、開孔２’
には、それぞれ大径開孔２ａ、２’ａ及び小径開孔２
ｂ、２ｂ’があり、大径開孔２ａ、２’ａが中央に、小
径開孔２ｂ、２’ｂが周辺に配置されている。またこれ
ら開孔は交互になるように配列されているため、吐出後
２つの溶融高分子材料は図３（ａ）に示すように溶融高
分子材料Ａと溶融高分子材料Ｂが積層した形で集合室１
４に存在する。

【００２５】この２枚のノズルプレート１、１’に続く
流路は図４に示すように、漏斗状部４になり、該漏斗状
部及びその吐出孔５を経て最終紡糸口１５通って出てき
た複合高分子繊維は、図１（ａ）に示すように、中心と
周辺との対比では、中心が厚く、周辺が薄い各高分子Ａ
及びＢが層状となって交互に積層していて全体が薄い構
造のものとなっている。その結果、求められる光学的特
性、すなわち可視光線を反射干渉して、高級感のある色
彩を発現させることができると同時に熱線である赤外線
等の非可視光線をも反射干渉して透過を遮断して、その
弊害を防止できる機能を発現することができる。

【００２６】図５は、このノズルプレート１、１’を組
み込んだ実際の紡糸口金５０を図示する。紡糸口金５０
は、それぞれ円板状の上部分配板９、下部分配板１０、
上口金板６、中口金板７、下口金板８がボルト１６にて
締め付けてある。上口金板６には、図６に示すように放
射状に多数のノズルプレート１、１’がセットされてお
り、それぞれのノズルプレート１、１’対の各々に溶融
高分子Ａ及びＢを供給するために、上部分配板９及び下
部分配板１０に前記ノズル１、１’対と同数のそれぞれ
の流路３、３’が、そして各々のノズルプレート１、
１’で生成する複合高分子繊維を図３（ｂ）に示す形状
にするために、中口金板７、下口金板８には、前記ノズ
ルプレート１、１’対と同数のそれぞれ漏斗状部４、最
終紡糸口１５が設けられている。

【００２７】この紡糸口金による前記した光学的特性を
有する繊維の製造は、まず溶融高分子Ａが上部分配板
９、下部分配板１０に設けられた流路３により各ノズル
プレート１へ分配され、同様に溶融高分子Ｂも各ノズル
プレート１’へ流路３’により分配される。その後ノズ
ルプレート１、１’の中央側の大径開孔２ａ、２’ａ及
びその周囲の小径開孔２ｂ、２’ｂより吐出され、溶融
高分子材料Ａ、Ｂは積層され、さらに漏斗状部４により
各層の厚みが薄くなり、吐出口５を経て最終紡糸口１５
より紡糸される。その結果、積層断面の中央側の層厚が
厚く、周辺側の層厚が薄い構造の複合繊維が製造され
る。

【００２８】図７ないし１１は、他の態様の紡糸口金６
０を図示するものであり、この口金を使用することによ
り、図１（ｃ）に図示された断面構造を有する優れた光
学的特性を有する繊維を製造することができる。この紡
糸口金６０は、上から順に導入円板２５、上部分配円板
２６、下部分配円板２７、漏斗状部円板２８及び紡糸口
円板２９からなっており、また上部分配円板２６及び下
部分配円板２７にそれぞれ設置された開孔列の部分がノ
ズルプレート１及び１’を兼ねている。

【００２９】そして図７は、この紡糸口金６０の全体を
図示するものであって、左半分（中央よりやや右側に存
在する破断線より左側の部分）は、紡糸口金の中心を通
る線で、かつノズル列の中央を切断して、単純にその切
断面をみた図である。他方、右半分（中央よりやや右側
に存在する破断線より右側の部分）は、紡糸口金の中心
をはずれた位置で、かつノズル列を横断するように紡糸
口金を切断し、ノズル列を中心から周辺に向かって見た
図である。

【００３０】また、図８は、図７におけるａ−ａ’矢視
図、すなわち下部分配円板２７の平面図であり、図９
は、図７におけるｂ−ｂ’矢視図、すなわち上部分配円
板２７の下面を見た図である。さらに図１０（ａ）は、
図７における上部分配円板２６の拡大平面図であり、同
（ｂ）は、同部分すなわち上部分配円板の縦切断面の拡
大図である。図１１（ａ）は、同じく図７における下部
分配円板２７を上から見た図であり、同（ｂ）は、同部
分すなわち下部分配円板の縦切断面の図である。

【００３１】この紡糸口金について、さらに言及する
と、図７の紡糸口金の上部分配円板２６の下面及び下部
分配円板２７の上面は、図９及び８に示すとおりであ
り、この両円板に１２個の開孔２２ａ、２１、２２ｂの
列及び２２’ａ、２１’及び２２ｂ’の列が対になって
設置されており、各対が１つのノズルブロックを形成し
ている。その１ブロックの片側の開孔列の形状が図１０
及び１１に拡大して図示されており、図１０は上部分配
円板２６の開孔列（２２ａ、２１、２２ｂ）、図１１は
下部分配円板２７の開孔列（２２’ａ、２１’、２２’
ｂ）の構造を示している。そして、これら開孔の内２
１、２１’は大孔径の開孔となっており、開孔２２、２
２’は小孔径の開孔となっている。

【００３２】この開孔列は、上部分配円板２６と下部分
配円板２７間に設置された狭隘部を挟んで直線上に上下
で半ピッチずれた位置で相互が対向するように設置され
ている。この狭隘部に続く構造、すなわち溶融高分子化
合物流れの下流側の構造は、一旦直角に曲折して、そこ
から垂直溝になり、その下流でテーパー状に広がる流路
２３を設け、その下流にはテーパー状に流路が狭くなる
漏斗状部２４がある。さらに、その下流には、紡糸口円
板２９の漏斗状部円板２８との境界部に形成された漏斗
状部周囲を包囲する溝３０があり、ここへ下部分配円板
２７に供給された溶融高分子の一部が分岐されて供給さ
れる構造となっており、その下流は最終紡糸口３１とな
っている。

【００３３】この紡糸口金６０を使用する繊維の製造は
以下のとおりである。すなわち溶融高分子材料Ａ及びＢ
は、各々導管３、３’を通って、それぞれ上部分配円板
２６及び下部分配円板２７に付設されている開孔列へ導
かれる。溶融高分子材料Ａは開孔列の中央の大径開孔２
１、周辺小径開孔２２ａ及び２２ｂから吐出され、溶融
高分子材料Ｂは開孔列の中央の大径開孔２１’、周辺小
径開孔２２’ａ及び２２’ｂから吐出される。両材料は
吐出後速やかに積層され、その後流路２３を通過し、さ
らに漏斗状部円板２８の漏斗状部２４により各層の厚み
が薄くなる。この漏斗状部２４通過後の積層構造の両材
料は、この漏斗状部の周囲を包囲して形成されている溝
３０へ下部分配円板２７から分岐された高分子化合物材
料が供給され、積層構造体の周囲を被覆し、その後最終
紡糸口３１より紡糸される。

【００３４】

【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明の技術内容
及びそれが奏する優れた効果を具体的に説明する。図７
に示す紡糸口金６０を使用して、高屈折率材料と低屈折
率材料の２種類の高分子化合物を用いて、紡糸を実施し
た。その紡糸口金６０の構造は、前記したように図７な
いし１１に示すとおりであり、その具体的構造は、以下
のとおりである。小孔径の開孔２２ａ、２２ｂ、２２’
ａ、２２ｂの直径は０．１５ｍｍφで、ストレート長さ
は０．４ｍｍ、ピッチは０．５ｍｍ、大口径の開孔２
１、２１’の直径は０．１８ｍｍφでストレート長さ
０．４ｍｍ、ピッチは０．７ｍｍとした。

【００３５】その開孔の数は、大孔径の開孔２１は１０
ホール、開孔２１’は９ホール、小孔径の開孔２２ａ、
２２’ａは各１０ホール、開孔２２ｂ、２２’ｂは各１
１ホールとした。狭隘部の断面は０．２ｍｍ、垂直溝の
幅は０．６ｍｍとし、これに続く下部分配円板内のテー
パー状の流路は上端が０．６ｍｍとし、次第に２．５ｍ
ｍに拡大する構造となっている。漏斗状部円板の入口は
２．５ｍｍ×２５ｍｍの矩形であり、その幅広の２５ｍ
ｍ側をテーパー状に絞り、最終紡糸口３１の寸法を０．
１３ｍｍ×２．５ｍｍとした。

【００３６】この紡糸口金に、低屈折率材料としてナイ
ロン６（［η］＝１３）、高屈折率材料としてナトリウ
ムスルフォイソフタール酸成分を１．５モル％共重合し
たポリエチレンテレフタレート（［η］＝０．４８）を
供給し紡糸を実施した。紡糸条件としては、口金温度２
７５℃、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。こ
れを８０℃に加熱されたローラーに供給し、延伸倍率２
０倍で延伸した。得られた複合高分子繊維は、図１
（ｃ）に図示するように最外周はナイロン６で囲まれ、
その内側の中心部分は層厚が厚く、その中心を挟むよう
に層厚の薄い構造を有する積層断面を持った扁平断面糸
の構造となっている。

【００３７】この扁平断面糸を経糸、緯糸として、経糸
密度１２０本／吋、緯糸密度９０本／吋とした平織物を
製織した。この平織物による赤外線反射（遮蔽）効果を
図１３に図示した装置を使用して測定した。作製した平
織物４０を発泡ポリスチレンよりなる断熱材４１ブロッ
ク上に置き、さらにその周囲を同材質の断熱材４１で囲
んだ。平織物の表面に垂直上方から１００Ｗのハロゲン
ランプ４３で光照射した。なおハロゲンランプの出力側
には、赤外フィルタ４４を設置し、赤外域の光のみを照
射した。

【００３８】平織物４０の裏面に設置した高精度の熱伝
対４２により平織物裏面の温度の経時変化を測定した。
測定に供した平織物の試料数は３つである。比較ために
同一の断面形状と断面積を有するＰＥＴの均一層からな
る繊維構造体を同様な条件で製織した平織物を測定装置
に設置し、その裏面温度の経時変化を追った。また参考
のため外気温度も測定した。測定結果を図１４にグラフ
で図示した。横軸にはハロゲンランプの照射時間を示
し、縦軸には温度を示した。実施例の平織物の測定温度
を白抜きの丸で示し、比較例のＰＥＴを用いた平織物の
測定温度を白抜きの菱形で示した。また各測定時の外気
温度は破線で示した。

【００３９】グラフから明らかなように実施例の積層構
造を有する扁平断面糸を用いて製織した平織物の裏面温
度は、比較例として用いた平織物の裏面温度より低温に
保たれた。ハロゲンランプを３０分照射した時点で両者
の温度差は約３℃であった。この測定結果より、本発明
の繊維構造体が赤外線遮蔽効果を有することが確認され
た。またこの平織物が紫青色から青緑色の発色を持つこ
とも確認した。したがって、この平織物は赤外線遮蔽効
果を持ち、かつ綺麗な発色作用を持つものである。

【００４０】

【発明の効果】本発明の繊維製造方法及びそれに使用す
る紡糸口金によれば、可視光線を反射干渉し、その結果
深みと光沢を備えた高級感のある色彩を発現させて、優
れた意匠性を提供することができると同時に熱線である
赤外線あるいは人体に悪影響を与える紫外線を反射干渉
して、その透過を遮断することのできる可視光線領域及
び非可視光線領域の両領域における光学的特性に優れた
繊維を高精度かつ効率的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法によって製造した繊維の長軸
に垂直な断面を図示するものであって、（ａ）は、中央
が厚く、その両サイドが薄い積層構造、（ｂ）は、逆に
中央が薄く、その両サイドが厚い積層構造を示す。そし
て（ｃ）は、（ａ）の繊維の周囲全体を積層面が露出し
ないように積層面を形成する一方の高分子材料でカバー
したものである。

【図２】本発明の紡糸口金に取り付ける２枚のノズルプ
レート１、１’の組み合わせた状態を図示するものであ
る。（ａ）は組み合わせた２枚のノズルプレート１、
１’の平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）のＸ−
Ｘ’断面矢視図、（ｄ）は（ｂ）のＹ−Ｙ’線の断面矢
視図である。

【図３】本発明で製造される繊維の積層断面の変化を示
すものであり、（ａ）はノズルプレートの開孔２、２’
を通過直後の構造、（ｂ）は漏斗状部通過後の細く絞ら
れた状態の構造をそれぞれ図示する。

【図４】ノズルプレートと、それに続く漏斗状部４の断
面を図示する。

【図５】ノズルプレートを組み込んだ円板状の紡糸口金
５０全体を図示するもので、中心で縦に切断した断面
図。

【図６】紡糸口金５０の上口金板の平面図。

【図７】紡糸口金の他の態様である円筒状の紡糸口金６
０の全体を図示するものであって、左半分は紡糸口金の
中心を通る線で、かつノズル列の中央を切断して、単純
にその切断面をみた図である。他方右半分は紡糸口金の
中心をはずれた位置で、かつノズル列を横断するように
紡糸口金を切断し、ノズル列を中心から周辺に向かって
見た図である。

【図８】図７におけるａ−ａ’矢視図、すなわち下部分
配円板２７の平面図。

【図９】図７におけるｂ−ｂ’矢視図、すなわち上部分
配円板２７の下面を見た図。

【図１０】図１０（ａ）は図７における上部分配円板２
６の拡大平面図であり、同（ｂ）は、同部分すなわち上
部分配円板の縦切断面の拡大図である。

【図１１】図１１（ａ）は図７における下部分配円板２
７を上から見た拡大図であり、同（ｂ）は、同部分すな
わち下部分配円板の縦切断面の図である。

【図１２】ノズルプレートに形成される開孔のピッチを
狭くする場合のピッチ配置のみを分かり易く模式的に示
した図。

【図１３】本発明で製造した扁平断面糸を経糸及び緯糸
として製織した平織物の赤外線反射（遮蔽）効果を測定
する装置に平織物４０を設置した状態の図。

【図１４】本発明で製造した扁平断面糸を経糸及び緯糸
として製織した平織物の赤外線反射（遮蔽）効果の測定
結果を図示するグラフ。

【符号の説明】

１ ノズルプレート ２、２’ 開孔 ２ａ、２’ａ 大径開孔 ２ｂ、２’ｂ 小径開孔 ３ 導入路 ４ 漏斗状部 ５ 吐出孔 ６ 上口金板 ７ 中口金板 ８ 下口金板 ９ 上部分配板 １０ 下部分配板 １５ 最終紡糸口 ２１、２１’ 大径開孔 ２２、２２’ 小径開孔 ２６ 上部分配円板 ２７ 下部分配円板 ２８ 漏斗状部円板 ２９ 紡糸口円板

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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屈折率の異なる２種類以上の高分子化合
   物材料を積層してなる、一軸方向に長軸を有する複合繊
   維構造体の製造方法であって、その長軸に垂直な繊維断
   面の一部が、可視光線を反射干渉し発色させるための光
   学厚みを得るため、屈折率の異なる高分子化合物材料を
   厚さ方向に交互に積層する構造を作るに必要な流路を紡
   糸口金内に設け、さらに繊維断面の他の一部には紫外線
   及び／又は赤外線を反射干渉させるための光学厚みを得
   るため、屈折率の異なる高分子化合物材料を同一の紡糸
   口金内で交互に積層する構造を作るために必要な流路を
   設け、２つ以上の異なった光学機能を発現する積層構造
   を同一口金内で作ることを特徴とした、可視光線の反射
   干渉と、紫外線及び／又は赤外線の反射干渉とを同時に
   行える複合繊維構造体の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１の複合繊維構造体において、積
   層部の高屈折率材料の光学屈折率ｎａ、厚さｄａとし、
   低屈折率材料の光学屈折率ｎｂ、厚さｄｂとした場合
   に、ｄａ及びｄｂが以下の関係を満足するように、積層
   構造を作るための可視光線反射干渉層用及び紫外線反射
   干渉層用の流路の吐出量を制御することを特徴とした、
   可視光線の反射干渉と、紫外線及び／又は赤外線の反射
   干渉とを同時に行える複合繊維構造体の製造方法。 λ１＝２（ｎａｄａ＋ｎｂｄｂ）で定義される可視光線
   反射干渉層用及び紫外線反射干渉層用のλ１が、 １．０≦ｎａ＜１．８ １．３≦ｎｂ≦１．８ １．０１≦ｎｂ／ｎａ≦１．８の条件下で、それぞれ ０．３８μｍ≦λ１（可視光線反射干渉層用）＜０．７
   ８μｍ ０．２μｍ≦λ１（紫外線反射干渉層用）＜０．３８μ
   ｍ
3. 【請求項３】 請求項１の複合繊維構造体において、積
   層部の高屈折率材料の光学屈折率ｎａ、厚さｄａとし、
   低屈折率材料の光学屈折率ｎｂ、厚さｄｂとした場合
   に、ｄａ及びｄｂが以下の関係を満足するように、積層
   構造を作るための可視光線反射干渉層用及び赤外線反射
   干渉層用の流路の吐出量を制御することを特徴とした、
   可視光線の反射干渉と、紫外線及び／又は赤外線の反射
   干渉とを同時に行える複合繊維構造体の製造方法。 λ１＝２（ｎａｄａ＋ｎｂｄｂ）で定義される可視光線
   反射干渉層用及び紫外線反射干渉層用のλ１が、 １．０≦ｎａ＜１．８ １．３≦ｎｂ≦１．８ １．０１≦ｎｂ／ｎａ≦１．８の条件下で、それぞれ ０．３８μｍ≦λ１（可視光線反射干渉層用）＜０．７
   ８μｍ ０．７８μｍ≦λ１（赤外線反射干渉層用）≦２μ
4. 【請求項４】 屈折率の異なる２種類以上の高分子化合
   物材料を積層してなる、一軸方向に長軸を有する複合繊
   維構造体製造用紡糸口金において、その長軸に垂直な繊
   維断面の一部が、可視光線を反射干渉し発色させるため
   の光学厚みを得るため、屈折率の異なる高分子化合物を
   厚さ方向に交互に積層する構造を作るに必要な第１の流
   路を前記紡糸口金内に設け、更に長軸に垂直な繊維断面
   の他の一部には紫外線及び／又は赤外線を反射干渉させ
   るための光学厚みを得るため、屈折率の異なる高分子化
   合物を同一の紡糸口金内で交互に積層する構造を作るた
   めに必要な第２の流路を設け、両流路の開口寸法を異な
   るものとすることにより２つ以上の異なった積層厚みを
   同一口金内で作ることを特徴とした、可視光線の反射干
   渉と、紫外線及び／又は赤外線の反射干渉とを同時に行
   える複合繊維構造体製造用紡糸口金。