KR100324459B1 - 섬유 구조물 및 그를 사용한 텍스타일 - Google Patents

섬유 구조물 및 그를 사용한 텍스타일 Download PDF

Info

Publication number
KR100324459B1
KR100324459B1 KR1019997004803A KR19997004803A KR100324459B1 KR 100324459 B1 KR100324459 B1 KR 100324459B1 KR 1019997004803 A KR1019997004803 A KR 1019997004803A KR 19997004803 A KR19997004803 A KR 19997004803A KR 100324459 B1 KR100324459 B1 KR 100324459B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refractive index
fiber structure
fiber
textile
reflection
Prior art date
Application number
KR1019997004803A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000069219A (ko
Inventor
마꼬또 아사노
도시마사 구로다
스스무 시미즈
아끼오 사끼하라
기냐 구마자와
히로시 다바따
Original Assignee
하나와 요시카즈
닛산 지도우샤 가부시키가이샤
다나까 세이이찌로
다나까 기낀조꾸 고교 가부시끼가이샤
이타가키 히로시
테이진 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP9270095A external-priority patent/JPH11107110A/ja
Priority claimed from JP28577697A external-priority patent/JPH11124734A/ja
Application filed by 하나와 요시카즈, 닛산 지도우샤 가부시키가이샤, 다나까 세이이찌로, 다나까 기낀조꾸 고교 가부시끼가이샤, 이타가키 히로시, 테이진 가부시키가이샤 filed Critical 하나와 요시카즈
Publication of KR20000069219A publication Critical patent/KR20000069219A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100324459B1 publication Critical patent/KR100324459B1/ko

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/253Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/10Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/12Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyamide as constituent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multicomponent Fibers (AREA)

Abstract

굴절률 na 및 두께 da의 제1부, 및 제1부에 인접한 굴절률 nb 및 두께 db의 제2부를 소정 갯수 포함하는 교호 적층물을 포함하며, 굴절률 na가 1.3≤na로 주어지고 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.20으로 주어지는 경우 반사 피크 파장 λ는 2(nada + nbdb)와 동일한 섬유 구조물이 개시되어 있다. 이러한 섬유 구조물은 텍스타일에 사용된다.

Description

섬유 구조물 및 그를 사용한 텍스타일{Fiber Structure and Textile Using Same}
일본 특허 출원 P9-285776호 및 동 P9-270095호의 내용은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다.
통상적으로, 무기 또는 유기 염료 또는 안료, 또는 알루미늄박 및 운모와 같은 광택 물질을 갖는 도료들은 섬유, 건자재 및 도포재와 같은 다양한 물질에 색상을 부여하거나 또는 그로부터 자외선 및 적외선을 반사시키거나 또는 육안 품질 및 그 감촉을 추가로 개선시키는데 사용되어 왔다.
최근, 사용자들의 다양화된 기호 및 보다 높은 품질에 대한 성향으로 인해, 보는 방향에 따라 색조가 변하고 채도가 보다 높은 우아하고 높은 품질의 섬유 구조물에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 상황에서, 염료 또는 안료와 같은 착색 물질이 아닌 광 반사, 간섭, 회절 및 산란과 같은 물리적 현상에 의존하여 색상을 내고, 착색 물질로 인한 착색과 물리적 현상으로 인한 착색과의 상승 효과에 의존하여 보다 밝은 색상을 내는 섬유 구조물을 얻기 위해 많은 시도들이 행해진다.
예로서, JP 제43-14185호 및 JP-A 제1-139803호에는 상이한 광굴절률을 갖는 2종 이상의 수지로 된 무지개색의 피복형 복합 섬유가 개시되어 있다. 문헌 (A journal of the Textile Machinery Society of Japan (제42권, 제2호, 제55-62쪽, 1989년 출판 및 제42권 제10호, 제60-68쪽, 1989년 출판))에는 광간섭에 의해 색상을 내는, 비등방성 분자 배향을 갖는 필름이 2개의 편광 필름 사이에 삽입된 적층된 광조절성 중합체 필름이 기재되어 있다.
JP-A 제59-228042호, JP-B2 제60-24847호 및 동 제63-64535호에는 예를 들어, 보는 방향에 따라 변하는 밝은 색조로 잘 알려진 남미 모르포 (morpho)-나비로부터 고안해 낸 무지개색의 직물이 개시되어 있다. JP-A 제62-170510호 및 동 제63-120642호에는 섬유의 표면상에 형성된 소정 폭의 오목한 곳으로 인해 간섭 색상을 내는 구조물들이 개시되어 있다. 두 참고문헌 모두에는 형성된 구조물의 색상이 염료 및 안료를 전혀 사용하지 않아 변색되지 않고 영구적인 것으로 기재되어 있다.
그러나, JP 제43-14185호 및 JP-A 제1-139803호에 개시된 복합 섬유는 투명하고 밝은 색상을 낼 수 없으며, 이는 광학 두께 (=피복층의 두께×굴절률)가 언제나 균일한 것은 아니고, 착색 영역이 넓지 않고 제한되기 때문이다. 일본 텍스타일 머쉬너리 소싸이어티 (Textile Machinery Society)의 간행물에 기재된 적층된 광조절성 중합체 필름은 충분한 명도의 색상을 낼 수 없으며, 낮은 제조 비용으로 미세 섬유, 또는 미세 칩 또는 단편으로 형성하기가 어렵다. JP-A 제59-228042호,JP-B2 제60-24847호, 동 제63-64535호, JP-A 제62-170510호 및 동 제63-120642호에 개시된 직물 및 구조물은 실제로 원하는 착색 효과를 내기가 매우 어렵다.
이러한 불편함을 해결하기 위해, 미국 특허 제5,407,738호 및 동 제5,472,798호에는 광 반사 및 간섭에 의해 보는 방향에 따라 변하는 색조를 갖는 밝고 영구적인 색상을 내는 구조물이 제안되어 있다. 미국 특허 제5,472,798호의 교시내용은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다. 또한, JP-A 제7-195603호에는 자외선 및(또는) 적외선을 반사시키는 구조물이 제안되어 있다.
그러나, 예를 들어 미국 특허 제5,472,798호에 개시된 광 반사 및 간섭을 갖는 착색 구조물을 제조하기 위해, 교호 적층물을 형성하고 굴절률비가 1.1 이상인 조합가능한 중합체의 갯수는 적으며, 이로 인해 조합이 다양하지 못함의 문제점이 야기된다. 또한, 보다 높은 반사율을 달성하기 위한 층의 갯수를 줄이는 것이 가능하다는 큰 잇점에도 불구하고, 조합가능한 중합체의 유동성이 언제나 충분한 것은 아니며, 이는 조합가능한 중합체 부분을 제외하고는 작은 두께 (예를 들어, 0.08 ㎛)의 필름의 교호 적층물을 균일하고 안정하게 제조하는 것을 매우 어렵게 한다. 또한, 일반적으로 사용되지 않는 조합가능한 중합체는 고가이다.
따라서, 본 발명의 목적은 용이한 제조 방법 및 경감된 제조 비용으로 가시광선의 반사 및 간섭, 또는 자외선 또는 적외선의 반사를 갖는 섬유 구조물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 이러한 섬유 구조물을 사용한 텍스타일을 제공하는 것이다.
본 발명은 가시광선의 반사 및 간섭, 또는 자외선 또는 적외선의 반사에 의해 색상을 내는 섬유 구조물, 및 이러한 섬유 구조물을 사용한 텍스타일에 관한 것이다.
도 1A-1B는 각각 본 발명을 구체화하는 섬유 구조물을 나타내는 횡단면도.
도 2A-2B는 각각 또다른 섬유 구조물을 나타내는, 도 1B와 유사한 횡단면도.
도 3A-3B는 각각 또다른 섬유 구조물을 나타내는, 도 2B와 유사한 횡단면도.
도 4A-4C는 각각 또다른 섬유 구조물을 나타내는, 도 3B와 유사한 횡단면도.
도 5A-5B는 각각 다른 섬유 구조물을 나타내는, 도 4C와 유사한 횡단면도.
도 6은 성형 온도차와, 2종의 유기 중합체의 조합물에 대한 굴절률비간의 관계를 나타내는 그래프도.
도 7-13은 본 발명의 제1 실시양태를 나타내는 그래프도.
도 14-20은 본 발명의 제2 실시양태를 나타내는, 도 13과 유사한 그래프도.
도 21-27은 본 발명의 제3 실시양태를 나타내는, 도 20과 유사한 그래프도.
도 28은 섬유 구조물의 실시예 1을 나타내는, 도 27과 유사한 그래프도.
도 29는 섬유 구조물의 실시예 2를 나타내는, 도 28과 유사한 그래프도.
도 30은 섬유 구조물의 실시예 3을 나타내는, 도 29와 유사한 그래프도.
도 31은 섬유 구조물의 실시예 3을 나타내는, 도 30과 유사한 그래프도.
도 32-33은 본 발명의 제4 실시양태를 나타내는, 도 31과 유사한 그래프도.
도 34-35는 섬유 구조물을 포함하는 텍스타일의 실시예 1-3을 나타내는, 도 33과 유사한 그래프도.
<본 발명을 수행하기 위한 최상의 방식>
도면들을 참고로, 본 발명을 구체화하는 섬유 구조물이 설명될 것이다.
먼저, 도 1A를 참고로, 하나의 축 또는 Z-축 방향으로 연장되는 축을 갖는섬유 구조물은 횡단면에 상이한 굴절률의 제1 유기 중합체층 또는 필름 (101) 및 제2 유기 중합체층 또는 필름 (102)을 포함한다. 제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)은 연속적으로 섬유 구조물의 X축 방향으로 연장되고, 그의 Y축 방향으로 적층된다.
섬유 구조물의 단면은 도 1A에 나타낸 바와 같이 직사각형이거나 또는 도 1B에 나타낸 바와 같이 타원형이거나 또는 도 2A에 나타낸 바와 같이 원형일 수 있다. 단면이 원형인 섬유 구조물에 관하여, 제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)은 도 2B에 나타낸 바와 같이 동심원으로 적층될 수 있다. 또한, 섬유 구조물의 단면은 별형 또는 다각형을 이룰 수 있다. 그러나, 섬유 구조물의 단면은 바람직하게는 X축 방향으로의 보다 넓은 반사 및 간섭 면적을 고려하여 편평한 형상이다. 섬유 구조물의 편평비 또는 그의 Y축 방향 길이에 대한 X축 방향 길이의 비는 바람직하게는 1.5 내지 10.0이다. 편평비가 15.0 이상인 경우, 섬유 구조물의 방사능은 크게 열화된다.
도 3A-4C를 참고로, 섬유 구조물에는 도 3A 및 도 4A-4C에 나타낸 바와 같이 제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)의 교호 적층물 둘레에 배열되거나, 또는 도 3B에 나타낸 바와 같이 이들의 중간에 배열된 보호층 (103)이 포함되어 두 유기 중합체층이 절단되는 것을 방지하고, 내마모성 및 기계적 강도를 개선시킨다.
도 5A를 참고로, 제2 유기 중합체층 (102)은 X축 방향으로 불연속적으로 연장되거나 또는 제1 유기 중합체층 (101)에 의해 중단된 부분을 가질 수 있다. 또한, 도 5B를 참고로, 제2 유기 중합체층 (102)은 예를 들어, 미국 특허제5,407,738호에 나타낸 바와 같이 중간리브 (midrib)에 의해 연결되어 층상 릿지 (ridge) 구조를 형성할 수 있다.
제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)은 이들이 Y축 방향으로 규칙적으로 적층되는 한, X축 방향으로 연속적으로 또는 불연속적으로 연장될 수 있다. 불연속적으로 연장되는 경우, 섬유 구조물 한 면의 X축 방향 길이는 바람직하게는 반사되는 광선의 파장 보다 더 길다.
제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)의 적층물 갯수 N은 바람직하게는 5 이상, 특히 10 내지 120이다. 적층물 갯수 N이 5 미만인 경우, 제1 유기 중합체의 굴절률 na에 대한 제2 유기 중합체의 굴절률 nb의 비 nb/na는 1.01≤nb/na≤1.20이며, 이로 인해 큰 광 반사 및 간섭이 보장될 수는 없다. 적층물 갯수 N이 120을 넘는 경우, 방사구의 구조는 복잡하게 되고, 이로 인해 그 내부의 중합체 흐름이 층류와는 상이하게 되어 균일하고 안정한 교호 적층물의 달성이 불가능하게 된다.
본 발명에 다른 섬유 구조물은 근본적으로 상이한 굴절률을 갖는 2종의 유기 중합체층의 교호 적층물을 포함하는 층 구조를 갖는다. 유기 중합체는 바람직하게는 특정 반투명성 고중합체 수지, 특히 열가소성 중합체 수지이다. 특히, 가시광선 (0,38-0.78 ㎛)의 반사 및 간섭에 의해 색상을 내는 섬유 구조물은 바람직하게는 가시광선에 대해 보다 높은 반투명성을 갖는다.
구체적으로는, 도 1A를 참고로, 교호 적층물은 Y축 방향으로 소정 두께를 갖고 규칙적이고 교호적으로 배열되고, X축 방향으로 소정 길이를 갖는 제1 유기 중합체층 (101) 및 제2 유기 중합체층 (102)을 포함하는 구조물이다. 광선의 수직입사는 광선이 Y축 방향으로 제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)의 교호 적층물상에 입사하는 것을 의미함을 주목해야 한다.
유기 중합체에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN); 및 각각 제3 성분에 의해 상기 3종의 중합체를 변성시키므로써 얻어지는 폴리에스테르, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스티렌 (PS), 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF), 나일론-6 (Ny-6) 및 나일론-66 (Ny-66)과 같은 폴리아미드, 폴리프로필렌 (PP), 폴리비닐 알콜, 폴리카르보네이트 (PC), 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에테르 에테르케톤 (PEEK), 폴리파라페닐렌 테레프탈 아미드, 및 폴리페닐렌 설파이드가 포함된다. 또한, 유기 중합체에는 2종 이상의 상기 중합체 수지의 혼합물 및 이들의 공중합체 수지가 포함된다.
연구에 의해 다음의 사실들이 밝혀진다. 하나의 축 또는 Z축 방향으로 연장되는 축, 및 X축 및 Y축 방향의 황단면을 갖고, 횡단면에 배열된 교호 적층물로 이루어지고, 굴절률 na 및 두께 da의 제1 유기 중합체층 (101) 및 그에 인접한 굴절률 nb 및 두께 db의 제2 유기 중합체층 (102)을 포함하는 섬유 구조물에 있어서, 본 발명의 목적은 1.3≤na이고 1.01≤nb/na≤1.20일 때 반사 피크 파장 λ가 2 (nada + nbdb)와 동일한 경우 달성된다.
상기 조건들은 상세히 설명될 것이다. 1.3≤na로 주어지는 조건은 유기 중합체층의 굴절률이 일반적으로 1.30 내지 1.82, 특히 1.35 내지 1.75인 사실로부터 초래된다 (여기서, 1.30은 유기 중합체층의 굴절률의 하한에 상응함). 유기 중합체의 굴절률은 유기 중합체에 예를 들어, 불소를 첨가하므로써 감소될 수 있으며,이는 이론적으로 약 1.3의 굴절률을 가능하게 한다. 유기 중합체의 굴절률이 신도 등에 따라 변함을 주목해야 한다. 또한, 유기 중합체의 굴절률의 감소는 유기 중합체에 플루오르화나트륨 (NaF) 또는 플루오르화마그네슘 (MgF2)과 같은 굴절률이 낮은 결정 입자를 첨가하므로써 얻어질 수 있으나, 이로 인해 유기 중합체의 혼탁이 초래되어 그의 반투명도를 경감시키고(경감시키거나) 그의 성형능을 열화시킨다. 낮은 굴절률 (1.4 이하)의 유기 중합체에는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 및 플루오로에틸렌폴리프로필렌 (FEP)와 같은 플루오로수지, 및 폴리실록산과 같은 실리콘 수지가 포함된다. 높은 굴절률 (1.6 이상)의 유기 중합체에는 폴리비닐리덴 클로라이드 (PVDC) 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN)와 같은 폴리에스테르 수지, 및 폴리페닐 설파이드 (PPS)가 포함된다.
2종 이상의 상기 유기 중합체들을 합쳐서 미세 제품을 제조하는 경우, 두 유기 중합체간의 성형 온도차 ΔT 및 그들간의 표면 에너지차 ΔE는 중요한 인자를 이룬다. 특히, 성형 온도차 ΔT는 유기 중합체의 선택 면에서 매우 중요하다.
2종의 유기 중합체의 조합물을 사용하는 경우의 성형 온도차 ΔT와 관련된 설명이 기술될 것이다. 성형 온도차 ΔT는 제1 유기 중합체의 성형 온도 T1과 제2 유기 중합체의 성형 온도 T2간의 차, 즉 │T2-T1│이다. 일반적으로, 성형 온도차 ΔT가 작은, 즉 약 80 ℃ 이하, 바람직하게는 약 60-50 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다:
먼저, 보다 큰 ΔT하에 복합 성형 또는 방사를 수행하는 경우, 보다 낮은 성형 온도를 갖는 유기 중합체의 온도는 보다 높은 성형 온도를 갖는 유기 중합체의 온도로 상승되어야 한다. 따라서, 보다 낮은 성형 온도를 갖는 유기 중합체는 보다 높은 온도를 겪게 되어 분자량 감소 또는 용이한 열 분해가 야기되며, 이는 기계적 및 광학 특성을 포함하는 물리적 특성을 열화시켜 실제 사용을 불가능하게 한다. 특히, 복합 방사 공정에서, 배향 및 결정화의 개선은 방사후의 가열 연신에 의해 얻어질 수 없으며, 실제 사용시 충분한 인장 강도 및 신도의 달성을 어렵게 한다.
둘째로, ΔT가 보다 큰 경우, 2종의 유기 중합체간의 용융 점도차는 보다 크다. 따라서, 방사구내의 2종의 유기 중합체 또는 염료의 합류 및 분포가 언제나 설계와 일치하는 것은 아니며, 이로 인해 원하는 미세 제품의 제조가 어렵게 된다. 일반적으로, 용융 점도차가 보다 큰 경우, 분포는 하겐-포이조일레 공식과 일치하는 방출에 의해 조절된다. 특히, 광 반사 및 간섭을 갖는 섬유 구조물을 제조하는 경우, 제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)은 두께가 매우 작고 (대략 0.07-0.08 ㎛), 가시 영역에서 착색을 고려하여 균일하게 형성되어야 한다. 이는 최소 성형 온도차 ΔT의 채택을 정당화 한다.
1.01≤nb/na≤1.20의 공식에 의해 제2 유기 중합체 (102)의 굴절지수 nb와 제1 유기 중합체 (101)의 굴절률 na의 비 nb/na의 하한 및 상한이 얻어진다. 1.01≤nb/na≤1.20으로 주어지는 조건은 하기 사실을 고려할 때 중요하다:
도 6은 반투명의 2종의 유기 중합체의 조합물에 대한 성형 온도차 ΔT와 굴절률 비 nb/na간의 관계를 나타낸다. 도 6에서, ○은 우수한 성형능을 나타내고,△는 보통의 성형능을 나타내고, X는 열등한 성형능을 나타낸다. 도 6은 성형 온도차 ΔT가 80-70 ℃ 이하인 2종의 유기 중합체 조합물의 대부분이 비교적 우수한 성형능을 갖고, 굴절률비 nb/na가 1.01 내지 1.20임을 나타낸다. 또한, 도 6에 의해 60-50 ℃ 이하의 바람직한 성형 온도차 ΔT를 갖는 2종의 유기 중합체 조합물의 대부분의 굴절률비 nb/na가 1.01 내지 1.10이라는 중요한 결과가 제공된다.
도 6을 참고로, 1.01≤nb/na로 주어지는 조건이 상세히 설명될 것이다. 폴리카르보네이트 (PC)와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)의 조합물을 예로서 취한다. PET의 성형 온도 T1은 290 ℃인 반면, PC의 성형 온도 T2는 약 280 ℃이다. 따라서, 두 유기 중합체간의 성형 온도차 ΔT는 약 10 ℃이다. PC 및 PET의 굴절률비 nb/na는 1.01이다. 따라서, 도 6을 참고로, PC와 PET의 조합물은 화살표 1에 의해 나타내지는 바와 같이 좌측 하단부에 위치한다. 예를 들어, PC와 PET의 조합물의 적층물 갯수 N이 61인 도 3A에 나타낸 섬유 구조물을 제조하는 경우, 도 6에 나타낸 바와 같이 섬유의 반사율차 ΔR은 약 0.1이며, 이는 도 7-13과 관련되어 나중에 상세히 설명될 것이다.
최근의 연구에 의해, 실험에 의해 얻어진 상대 반사율 (0。의 입사각 및 수신각)은 계산에 의해 얻어진 반사율차 ΔR의 2-2.5 배이다. 이 사실을 근거로 한 전환에 의해 약 0.20-0.25의 상대 반사율이 제공되며, 이는 육안으로 색상을 감지할 수 있는 수준, 즉 하한에 상응한다. 굴절률비 nb/na가 1.01 보다 작은 경우, 반사율차 ΔR은 감소되어 육안으로 색상을 감지하기가 불가능하게 된다.
또한, 굴절률비 nb/na가 1.01 미만으로 떨어져 1.0에 접근하는 경우, 섬유구조물은 온도로 인한 굴절률의 변동, 파장에 따른 굴절률의 이산 등에 의해 영향받기 쉽게 되어, 적층물 갯수 N이 크게 증가된다 해도 실제로 만족스런 광 반사 및 간섭의 달성이 어렵게 된다. 따라서, 1.01≤nb/na로 주어지는 조건은 굴절률비 nb/na의 하한을 제공하는데 없어서는 안되는 것으로 이해될 것이다.
다음으로, 도 6를 참고로, nb/na≤1.20으로 주어지는 조건이 상세히 설명될 것이다. 폴리페닐렌 설파이드 (PPS)와 폴리프로필렌 (PP)의 조합물을 예로서 취한다. PP와 PPS의 굴절률비 nb/na는 1.22이며, 이는 2종의 유기 중합체 조합물의 굴절률비에 있어서 높은 값이다. 도 6을 참고로, 이 조합물의 반사율차 △R는 약 0.9이다. 다른 한편, 2종의 유기 중합체를 합치는 경우 중요한 인자를 이루는 성형 온도에 관하여, PP의 성형 온도 T1은 220 ℃인 반면, PPS의 성형 온도 T2는 약 330 ℃이다. 따라서, 두 유기 중합체의 성형 온도차 ΔT는 약 110 ℃이며, 이로 인해 복합 방사 및 성형시 열등한 성형능이 야기된다. 유감스럽게도, 연구에 의해 굴절률비 nb/na가 1.20 이상이고 성형 온도차 ΔT가 80-70 ℃ 이하, 바람직하게는 60-50 ℃ 이하인 2종의 유기 중합체의 조합물은 없는 것으로 밝혀진다. 따라서, nb/na≤1.20으로 주어지는 조건은 굴절률비 nb/na의 상한을 제공하는데 없어서는 안되는 것으로 이해될 것이다. 성형 온도차 ΔT를 고려하여, 바람직한 굴절률비 nb/na는 1.03≤nb/na≤1.10으로 주어진다.
전형적인 합성 수지인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)와 나일론-6 (Ny-6)의 조합물을 또다른 예로서 취한다. PET의 성형 온도 T1은 약 290 ℃인 반면, Ny-6의 성형 온도 T2는 약 270 ℃이다. 따라서, 두 중합체간의 성형 온도차 ΔT는 약20 ℃이다. PET와 Ny-6의 굴절률비 nb/na는 약 1.03이다. 도 6을 참고로, PET와 Ny-6의 조합물은 화살표 2로 나타내지는 좌측 하단부에 위치한다. PET와 Ny-6의 조합물의 적층물 갯수 N이 예를 들어, 61인 도 3A에 나타낸 섬유 구조물을 제조하는 경우, 섬유의 반사율차 ΔR는 도 6에 나타낸 바와 같이 약 0.35이다. 이 사실을 근거로 한 전환에 의해 상대 반사율 약 0.70-0.87이 제공되며, 이는 색상을 육안으로 명백하게 감지할 수 있게 하는 수준에 상응한다.
도 7-13은 도 3A에 나타낸 섬유 구조물을 사용하여 2종의 유기 중합체의 굴절률비 nb/na를 1.005에서 1.20까지 변화시키므로써 가시 영역내의 반사 스펙트럼이 얻어지는 본 발명의 제1 실시양태를 나타낸다. 여기서, 제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)의 적층물 갯수 N은 61이고, 보호층 (103)의 굴절률은 1.53이고, 두께는 5 ㎛이다. 반사 피크 파장 λ는 0.47 ㎛ (청색)이다. 광선은 섬유 구조물상에 수직으로 입사되며, 즉 입사각 및 수신각은 0。이다.
도 7로부터 나타내지는 바와 같이, 적층물 갯수 N이 61일지라도, 굴절률비 nb/na가 1.01 이하인 경우, 반사 스펙트럼에는 명백한 피크가 없다. 도 8을 참고로, 굴절률비 nb/na가 1.01인 경우, 반사 스펙트럼은 반사율 약 0.2의 명백한 피크를 갖는다. 도 9를 참고로, 굴절률비 nb/na가 1.03인 경우, 반사율은 약 0.45이다. 도 6으로부터 나타내지는 바와 같이, 2종의 유기 중합체의 비교적 많은 조합물의 경우, nb/na는 약 1.03에 위치한다.
도 6과 관련되어 상술한 바와 같이, 굴절률비 nb/na가 1.01인 경우, 반사율의 피크값과 배경간의 차, 즉 소위 반사율차 ΔR은 도 8로부터 나타내지는 바와 같이 약 0.1이다. 이 값의 전환으로 얻어지는 상대 반사율은 약 0.20-0.25이며, 이는 육안으로 감지할 수 있는 하한에 상응한다. 상기 전환이 이 값에 2.0 내지 2.5를 곱하므로써만 얻어질 수 있음을 주목해야 한다.
미국 특허 제5,472,798호에 개시된 바와 같이, 1.01≤nb/na≤1.20으로 주어지는 조건을 측정하는 경우, 원하는 반사율의 섬유 구조물을 얻는 데에는 적층물 갯수 N의 증가가 요구된다는 단점이 남아 있으며, 이는 굴절률비 nb/na가 작기 때문이다. 그러나, 도 6과 관련되어 상술한 바와 같이, 적층물 갯수 N이 증가되더라도 섬유 구조물은 균일하고 안정한 두께의 제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)으로 제조될 수 있다. 즉, 성형 온도차 ΔT가 80-70 ℃ 이하이고 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.20으로 주어지는 2종의 유기 중합체의 조합물의 선택에 의해 광 반사 및 간섭을 갖는 섬유 구조물을 얻을 수 있다.
또한, 도 6으로부터 나타내지는 바와 같이, 제1 및 제2 유기 중합체 (101 및 102)의 조합물의 여러 변형물이 있으며, 이로 인해 광 반사 및 간섭 뿐만 아니라, 목적과 일치하는 개선된 실제 특성, 즉 인장 강도 및 신도 및 마모성과 같은 기계적 특성을 갖는 섬유 구조물을 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 예를 들어, 플루오로수지와 같은 초저 굴절률을 갖는 특수한 유기 중합체를 사용할 필요가 없으며, 이로 인해 저렴한 제조 비용으로 섬유 구조물을 얻는 것이 가능하게 된다. 미국 특허 제5,472,798호에 개시된 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유 구조물이 제거 및 분쇄에 의해 칩에 들어갈 수 있음을 주목해야 한다.
도 14-20은 사실상 제1 실시양태와 동일한 본 발명의 제2 실시양태를 나타낸다. 제2 실시양태에서, 도 3A에 나타낸 섬유 구조물을 사용하여, 자외선 영역에서의 반사 스펙트럼은 2종의 유기 중합체의 굴절률비 nb/na를 1.005로부터 1.20까지 변화시키므로써 얻어진다. 여기서, 제1 및 제2 유기 중합체층 (101 및 102)의 적층물 갯수 N은 61이고, 보호층 (103)의 굴절률은 1.53이고, 두께는 5 ㎛이다. 반사 피크 파장 λ는 0.35 ㎛이다. 광선은 섬유 구조물상에 수직으로 입사되며, 즉 입사각 및 수신각은 0。이다. UV-A파로 불리우는 자외선에 인접한 중심값과 거의 동일한 0.35 ㎛의 파장은 피부상에 점 또는 기미를 형성할 위험이 큰 것으로 여겨진다.
도 14와 도 15-20의 비교로부터 나타내지는 바와 같이, 굴절률비 nb/na가 1.01 이상인 경우, 반사 스펙트럼은 가시 영역의 반사 스펙트럼과 같은 방식으로 명백한 피크를 갖는다. 도 16을 참고로, 굴절률비 nb/na가 1.03인 경우 (상술한 바와 같이, 2종의 유기 중합체의 비교적 많은 조합물의 경우 nb/na는 약 1.03임), 반사율은 파장 λ가 0.35 ㎛일 때 약 0.38이다. 도 17-20을 참고로, 굴절률비 nb/na가 증가함에 따라 반사율은 증가한다. 또한, 반사 피크에서의 반사율 및 특정 파장이 1.0에 접근하면, 반사 스펙트럼의 반감폭은 증가하여 보다 넓은 파장 범위에서 자외선을 반사할 수 있게 된다. 이러한 방식으로, 임의로 설정된 파장의 자외선을 반사시키는 섬유 구조물이 얻어질 수 있다. 이러한 기능은 장기간 동안 안정하게 보장되며, 이는 염료 및 안료가 전혀 사용되지 않기 때문이다.
도 21-27은 사실상 제1 및 제2 실시양태와 동일한 본 발명의 제3 실시양태를 나타낸다. 제3 실시양태에서, 도 3A에 나타낸 섬유 구조물을 사용하여, 적외선 영역에 인접한 반사 스펙트럼은 2종의 유기 중합체의 굴절률비 nb/na를 1.005로부터 1.20까지 변화시키므로써 얻어진다. 조건들은 반사 피크 파장 λ는 0.80 ㎛인 것을 제외하고는 제1 및 제2 실시양태와 동일하다.
도 21과 도 22-27의 비교로부터 나타내지는 바와 같이, 굴절률비 nb/na가 1.01 이상인 경우, 반사 스펙트럼은 가시 영역에 명백한 피크를 갖는다. 도 23을 참고로, 굴절률비 nb/na가 1.03인 경우 (상술한 바와 같이, 2종의 유기 중합체의 비교적 많은 조합물의 경우 nb/na는 약 1.03임), 반사율은 파장 λ가 0.85 ㎛일 때 약 0.35이다. 도 24-27을 참고로, 굴절률비 nb/na가 증가함에 따라, 반사율은 증가한다. 또한, 반사 피크에서의 반사율 및 특정 파장 λ가 1.01에 접근하면, 반사 스펙트럼의 반감폭은 증가하며, 이로 인해 보다 넓은 파장 범위에서 적외선에 인접한 광선의 반사가 가능하게 된다.
이러한 방식으로, 적외선에 인접한 광선, 즉 열선을 방해 및 차단하여 시원함과 안락함을 갖는 섬유 구조물이 얻어질 수 있다. 이러한 기능은 장기간 동안 안정하게 보장될 뿐만 아니라 피부에 대한 알레르기와 같은 위험도 없으며, 이는 염료/안료 또는 금속이 전혀 사용되지 않기 때문이다.
도 28-31을 참고로, 가시광선의 반사 및 간섭에 의해 색상을 내는 섬유 구조물의 예와 관련된 설명이 기술될 것이다.
도 28을 참고로, 실시예 1에 의해, 섬유 구조물이 도 3A에 나타낸 편평한 단면을 갖고, 제1 유기 중합체로서 나일론-6 (Ny-6), 및 제2 유기 중합체로서 공중합된 소듐 술포이소프탈레이트 (공중합된 PEN) 1.5 몰%를 갖는 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함하는 것으로 설명될 것이다. 보호층 (103)은 공중합 PEN을 포함한다. 얻어지는 색상은 반사 피크 파장 λ 0.47 ㎛의 청색이다. Ny-6의 평균 굴절률은 1.53이고, 공중합 PEN의 평균 굴절률 nb는 1.63이다. 따라서, 두 유기 중합체의 굴절률비 nb/na는 1.07이다.
복합 용융 방사는 일본 특허 출원 P9-133039호에 개시된 방사구를 사용하여 274 ℃의 방사 온도 및 1,200 m/분의 권취 속도에서 수행되어 적층물 갯수 N이 61인 비신장된 실이 얻어진다. 이어서, 가열 연신은 140 ℃의 온도 및 300 m/분의 권취 속도에서 롤러 연신기에 의해 수행되어 원하는 섬유 구조물이 얻어진다.
얻어진 섬유 구조물의 착색 및 반사 스펙트럼은 히다찌사 (Hitachi, Ltd.)에 의해 제조된 현미분광측정기 Model U-6000에 의해 평가된다. 반사 스펙트럼은 참고물질로서 표준 백색판을 사용하여 입사각 및 수신각 0。에서 측정된다. 그 결과, 섬유 구조물은 투명 녹색을 내고, 색조가 보는 방향에 따라 변하는 비등방성을 갖는 것으로 평가된다. 반사 스펙트럼에 관하여, 도 28을 참고로 반사 피크 파장 λ는 0.47 ㎛이고, 상대 반사율은 1.2이다.
도 29를 참고로, 실시예 2에 의해, 섬유 구조물이 도 3A에 나타낸 편평한 단면을 갖고, 제1 유기 중합체로서 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) (미쯔비시 레이온사 (Mitsubishi Rayon Co. Ltd.)에 의해 제조된 MF), 및 제2 유기 중합체로서 폴리카르보네이트 (PC) (테이진사 (TEIJIN LTD.)에 의해 제조된 AD-5503)을 포함하는 것으로 설명될 것이다. 보호층 (103)은 PC를 포함한다. 얻어지는 색상은 반사 피크 파장 λ 0.55 ㎛의 녹색이다. PMMA의 평균 굴절률 na는 1.49이고, PC의 평균굴절률 nb는 1.59이다. 따라서, 두 유기 중합체의 굴절률비 nb/na는 1.07이다.
복합 용융 방사는 일본 특허 출원 P9-133039호에 개시된 방사구를 사용하여 278 ℃의 방사 온도 및 1,200 m/분의 권취 속도에서 수행되어 적층물 갯수 N이 61인 비신장된 실이 얻어진다. 이어서, 가열 연신은 140 ℃의 온도 및 300 m/분의 권취 속도에서 롤러 연신기에 의해 수행되어 원하는 섬유 구조물이 얻어진다.
얻어진 섬유 구조물의 착색 및 반사 스펙트럼은 히다찌사에 의해 제조된 현미분광측정기 Model U-6000에 의해 평가된다. 반사 스펙트럼은 참고물질로서 표준 백색판을 사용하여 입사각 및 수신각 0。에서 측정된다. 그 결과, 섬유 구조물은 투명한 녹색을 내고, 색조가 보는 방향에 따라 변하는 비등방성을 갖는 것으로 평가된다. 반사 스펙트럼에 관하여, 도 29를 참고로 반사 피크 파장 λ는 0.56 ㎛이고, 상대 반사율은 1.5이다.
도 30을 참고로, 실시예 3에 의해, 섬유 구조물이 도 3A에 나타낸 편평한 단면을 갖고, 제1 유기 중합체로서 나일론-6 (Ny-6), 및 제2 유기 중합체로서 공중합된 소듐 술포이소프탈레이트 (공중합된 PEN) 0.6 몰%를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 것으로 설명될 것이다. 보호층 (103)은 공중합 PET를 포함한다. 얻어지는 색상은 반사 피크 파장 λ 0.47 ㎛의 청색이다. Ny-6의 평균 굴절률은 1.53이고, 공중합 PET의 평균 굴절률 nb는 1.58이다. 따라서, 두 유기 중합체의 굴절률비 nb/na는 1.03이다.
복합 용융 방사는 일본 특허 출원 P9-133039호에 개시된 방사구를 사용하여 274 ℃의 방사 온도 및 1,200 m/분의 권취 속도에서 수행되어 적층물 갯수 N이 61인 비신장된 실이 얻어진다. 이어서, 가열 연신은 90 ℃의 온도 및 300 m/분의 권취 속도에서 롤러 연신기에 의해 수행되어 원하는 섬유 구조물이 얻어진다.
얻어진 섬유 구조물의 착색 및 반사 스펙트럼은 히다찌사에 의해 제조된 현미분광측정기 Model U-6000에 의해 평가된다. 반사 스펙트럼은 참고물질로서 표준 백색판을 사용하여 입사각 및 수신각 0。에서 측정된다. 그 결과, 섬유 구조물은 투명한 청색을 내고, 색조가 보는 방향에 따라 변하는 비등방성을 갖는 것으로 평가된다. 반사 스펙트럼에 관하여, 도 30을 참고로 반사 피크 파장 λ는 0.47 ㎛이고, 상대 반사율은 1.1이다.
도 31을 참고로, 섬유 구조물이 실시예 4에 의해, 도 3A에 나타낸 편평한 단면을 갖고, 제1 유기 중합체로서 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF) 및 제2 유기 중합체로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)를 포함하는 것으로 설명될 것이다. 보호층 (103)은 PET를 포함한다. 얻어지는 색상은 반사 피크 파장 λ 0.52 ㎛의 녹색이다. PVDF의 평균 굴절률 na는 1.42이고, PET의 평균 굴절률 nb는 1.58이다. 따라서, 두 유기 중합체의 굴절률비 nb/na는 1.11이다.
복합 용융 방사는 일본 특허 출원 P9-133039호에 개시된 방사구를 사용하여 274 ℃의 방사 온도 및 1,200 m/분의 권취 속도에서 수행되어 적층물 갯수 N이 61인 비신장된 실이 얻어진다. 이어서, 가열 연신은 90 ℃의 온도 및 300 m/분의 권취 속도에서 롤러 연신기에 의해 수행되어 원하는 섬유 구조물이 얻어진다.
얻어진 섬유 구조물의 착색 및 반사 스펙트럼은 히다찌사에 의해 제조된 현미분광측정기 Model U-6000에 의해 평가된다. 반사 스펙트럼은 참고물질로서 표준백색판을 사용하여 입사각 및 수신각 0。에서 측정된다. 그 결과, 섬유 구조물은 투명 녹색을 내고, 색조가 보는 방향에 따라 변하는 비등방성을 갖는 것으로 평가된다. 반사 스펙트럼에 관하여, 도 31을 참고로 반사 피크 파장 λ는 0.53 ㎛이고, 상대 반사율은 1.7이다.
도 32-35는 텍스타일이 가시광선의 반사 및 간섭에 의해 색상을 내는 섬유 구조물을 포함하는 본 발명의 제4 실시양태를 나타낸다. 섬유 구조물은 횡단면에 상이한 굴절률의 2종 이상의 중합체의 교호 적층물을 포함할 수 있다. 섬유 구조물은 교호 적층물의 전체를 덮기 위한 보호층을 포함한다. 근본적으로 반투명하거나 또는 투명한 섬유 구조물은 염료 및 안료를 사용해서가 아니라 가시광선의 반사 및 간섭으로 인해 색상을 낸다.
도 32는 교호적으로 적층된 폴리에스테르 및 폴리아미드의 61개 층의, 광간섭부 및 폴리에스테르의 껍질부를 포함하는 8 데니어 섬유 구조물의 반사 스펙트럼을 나타낸다. 입사각 및 수신각은 0。이다. 통상의 대상 색상의 반사 스펙트럼에 관하여, 반사율은 표준 백색판과 관련된 모든 색상 범위에서 100%를 넘을 수 없다. 다른 한편, 섬유 구조물에 관하여, 반사율은 도 32에 나타낸 소정 파장 밴드에서 100%를 크게 넘으며, 이로 인해 명도가 증가하고 명백한 채도의 증가가 초래된다.
또한, 광물리학적 원리를 고려하여, 섬유 구조물은 색상이 가시광선의 간섭에 의해 나타나는 착색 특성 뿐만 아니라, 색조가 색상의 혼탁함 없이 보는 방향에 따라 변하는 비등방성 반사 특성도 갖는다. 고정된 관점을 결정하기가 어려운 특징을 갖고 형광감을 유도하는 간섭 색상은 통상의 대상 색상과는 완전히 상이하다.
입사 광선 측에 광 반사 및 간섭을 갖는 구조물, 및 소정 반사/간섭 파장 (이 경우, 표류광이 발생함)의 광선을 제외한 광선을 흡수하기 위해 그에 인접한 내부에 반사 및 간섭을 갖는 구조물이 존재하는 경우, 광선의 반사 및 간섭으로 인한 착색은 보다 밝게 감지된다. 즉, 착색 특성 및 비등방성 반사 특성 모두를 갖는 섬유 구조물과 양모, 삼, 면 및 실크를 포함하는 천연 섬유와 같은 섬유, 또는 반합성 섬유 및 합성 섬유를 포함하는 화학 섬유, 또는 이들의 혼합 섬유를 합치는 경우, 다양하된 비등방성 명도 및 채도, 및 우수한 촉감을 갖는 텍스타일이 얻어진다.
도 33은 섬유 구조물 실과 통상의 착색된 실의 조합물을 포함하는 평직 천내 섬유 구조물의 반사 스펙트럼을 착색된 실의 명도와 관련하여 나타낸다. 입사각 및 수신각은 0。이다. 먼셀 색표계에서 섬유 구조물과 합쳐진 착색된 실의 명도가 8.7 이하인 경우, 섬유 구조물의 색상은 어려움 없이 반사 스펙트럼의 전체에서 감지되고, 이것은 섬유 구조물의 둘레의 명도가 낮을수록 더 명백하다.
2종의 상이한 섬유 구조물 실의 조합물 또는 하나의 섬유 구조물 실과 백색 섬유 실과의 조합물을 포함하는 텍스타일은, 소정 간섭 파장의 광선 부분 및 다른 파장의 광선의 전체는 텍스타일을 통과하고, 이들 광선 부분은 표류광으로서 여기에 남아, 고정된 관점을 결정하기가 어려운 것을 특징으로 하는 연한 색상의 육안 품질을 제공한다.
도 34-35를 참고로, 가시광선의 반사 및 간섭에 의해 색상을 내는 섬유 구조물을 포함하는 텍스타일의 예와 관련된 설명이 기술될 것이다.
도 34를 참고로, 실시예 1에 의해, 통상의 새틴 평직 텍스타일이 각각 폴리에스테르의 껍질 부, 및 폴리에스테르와 폴리아미드의 교호 적층물을 갖는 착색부를 포함하는 11개의 6-12 데니어 섬유 구조물을 포함하고 약 0.47 ㎛의 반사/간섭 파장을 갖도록 고안된 66-132 데니어 날실, 및 사실상 동일한 데니어를 갖고 먼셀 색표계에서의 명도가 1-3인 흑색 용액으로 염색된 실을 포함하는 씨실을 포함하는 것으로 설명될 것이다.
텍스타일의 스펙트럼 반사율은 입사가 및 수신각 0。에서 측정되며, 이는 색조가 2.5-3.5 PB이고, 명도가 5-6이고, 채도가 9인 미세 폴리에스테르의 선명한 청색의 새틴 평직 천의 스펙트럼 반사율과 비교된다.
비교의 결과는 도 34에 나타내진다. 통상의 폴리에스테르 섬유의 청색 천과 비교되는 바와 같이, 날실로서의 섬유 구조물을 포함하는 텍스타일은 매우 높은 상대 반사율 뿐만 아니라, 단편 염색 뿐만 아니라 섬유 염색되는 경우 명백한 심도 및 매우 강한 금속 광택의 색상을 갖는 것으로 확인된다.
또한, 텍스타일의 이러한 특징 및 육안 품질이 섬유 구조물의 양, 섬유 구조물과 합쳐지는 통상의 실의 색조, 명도 및 채도 (먼셀 색표계에서의 색상의 3가지 양태), 및 직조 방식과 매우 크게 일치하는 것이 확인된다.
도 35를 참고로, 실시예 2에 의해, 통상의 평직 텍스타일이 실시예 1과 동일한 섬유 구조물을 포함하는 날실, 및 색조가 5Y-5GY이고 명도가 약 8.75이고 채도가 약 0.5인 약간 흐린 색조의 통상 섬유 실을 포함하는 씨실을 포함하는 것으로 설명될 것이다. 텍스타일의 반사 스펙트럼은 실시예 1과 동일한 방식으로 측정된다. 측정 결과는 도 35에 나타내진다.
실시예 2에서, 증가된 백색 성분으로 인해, 투과된 성분은 실제로 증가된다. 그러나, 반사 스펙트럼의 측정에 의해, 반사된 성분이 증가되어 텍스타일 전체의 광택이 증가되는 것으로 나타났다. 또한, 목측에 의해, 통상의 섬유 실의 색상의 흐림은 섬유 구조물의 존재로 인해 없어지는 경향이 있고, 텍스타일은 그의 불규칙성과 관련되어 빛의 입사각에 따라 미세하게 변하는 색조를 가지며, 이는 신규한 육안 품질을 만드는 것으로 나타났다.
도 35를 참고로, 실시예 3에 의해, 하나의 텍스타일은 실시예 1에서와 동일한 섬유 구조물을 포함하는 날실, 및 백색 또는 명도가 약 9인 회색의 통상의 섬유 실을 포함하는 씨실을 포함하고, 또다른 텍스타일은 각각 실시예 1과 동일한 섬유 구조물을 포함하는 날실 및 씨실을 포함하는 것으로 설명될 것이다. 각각의 텍스타일의 반사 스펙트럼은 실시예 1과 동일한 방식으로 측정된다. 측정 결과는 도 35에 나타내진다.
반사 스펙트럼의 측정에 의해, 실시예 2에서 증가되는 경향이 있었던 반사 스펙트럼은 가시 영역의 전체에서 표준 백색판의 반사율을 능가하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 또한, 목측에 의해, 텍스타일이 그의 불규칙성과 관련되어 빛의 입사각에 따라 미세하게 변하고, 고정된 관점을 결정하기가 어려운 것을 특징으로 하고 형광감이 증가된 색조를 갖는 것으로 나타났으며, 이는 신규한 가시 품질을 제공한다.
실시예 4에 의해, 실시예 1과 동일한 섬유 구조물은 느슨한 실을 닮은 패턴상에서 텍스타일내에서 선형으로 직조되어 자수 디자인을 형성하며, 이는 통상의 실을 갖는 동일한 패턴과 비교되기 위해 목측된다.
실시예 4에서, 광특성은 텍스타일의 전체에서 측정될 수 없다. 그러나, 섬유 구조물을 포함하는 텍스타일의 경우, 패턴상의 선형 부분은 놀랄만한 형광감을 갖는 금속 광택을 내고, 마치 패턴이 변하는 것과 같은 육안 품질을 제공한다.
바람직한 실시양태와 관련하여 본 발명을 설명하는 경우, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 여러 변법 및 변형들은 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 행해질 수 있음을 주목해야 한다.
본 발명의 일 면은
가시광선의 반사 및 간섭, 자외선의 반사 및 적외선의 반사 특성 중 하나 이상을 갖고, X축 및 Y축 방향을 갖는 횡단면을 갖는 섬유 구조물로서,
굴절률 na 및 두께 da의 제1부, 및 제1부에 인접한 굴절률 nb 및 두께 db의 제2부를 소정 갯수 포함하는 횡단면에 배열된 교호 적층물로 이루어지며, 굴절률 na가 1.3≤na로 주어지고 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.20으로 주어지는 경우 반사 피크 파장 λ는 2(nada + nbdb)와 동일한 섬유 구조물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 면은 가시광선의 반사 및 간섭 특성을 갖는 섬유 구조물을 포함하는 제1 섬유, 및 천연 섬유, 화학 섬유, 및 천연 및 화학 섬유의 혼합 섬유 중 하나를 포함하는 제2 섬유가 합쳐져 있는 텍스타일을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 면은 날실 (warp) 및 날실을 가로질러 배열된 씨실 (weft)로 이루어지고, 각각 가시광선의 반사 및 간섭 특성을 갖는 섬유 구조물을 포함하는 텍스타일을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 면은 날실 및 날실을 가로질러 배열된 씨실로 이루어지고, 이들 날실 및 씨실 중 하나는 가시광선의 반사 및 간섭 특성을 갖는 섬유 구조물을 포함하고 다른 하나는 백색 섬유를 포함하는 텍스타일을 제공함에 있다.
본 발명의 또다른 면은 텍스타일의 소정 부분에 배열된, 가시광선의 반사 및 간섭 특성을 갖는 섬유 구조물로 형성된 자수를 포함하는 텍스타일을 제공하는 것이다.
가시광선을 반사 및 간섭하거나, 또는 자외선 또는 적외선을 반사시키므로써 색상을 내는 섬유 구조물이 얻어진다. 또한, 텍스타일은 이러한 섬유 구조물을 사용하여 얻어진다.

Claims (21)

  1. 가시광선의 반사 및 간섭, 자외선의 반사 및 적외선의 반사 특성 중 하나 이상을 갖고, X축 및 Y축 방향을 갖는 횡단면을 갖는 섬유 구조물로서,
    굴절률 na 및 두께 da의 제1부, 및 제1부에 인접한 굴절률 nb 및 두께 db의 제2부를 소정 갯수 포함하는 횡단면에 배열된 교호 적층물로 이루어지며, 굴절률 na가 1.3≤na로 주어지고 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.20으로 주어지는 경우 반사 피크 파장 λ는 2(nada + nbdb)와 동일한 섬유 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.10으로 주어지는 섬유 구조물.
  3. 제1항에 있어서, 제1부 및 제2부간의 성형 온도차가 80 ℃인 섬유 구조물.
  4. 제2항에 있어서, 상기 굴절률비 nb/na가 1.03≤nb/na≤1.10으로 주어지는 섬유 구조물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 교호 적층물의 상기 소정 갯수가 5 이상인 섬유 구조물.
  6. 제1항에 있어서, 섬유 구조물의 상기 횡단면의 형상이 편평한 섬유 구조물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1부 및 제2부가 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 및 비닐 중합체; 폴리에테르 케톤, 폴리설파이드, 플루오로폴리머 및 폴리카르보네이트; 2종 이상의 상기 중합체들의 혼합물; 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 섬유 구조물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1부가 나일론-6을 포함하고, 상기 제2부가 폴리에틸렌 나프탈레이트를 포함하는 섬유 구조물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1부가 폴리메틸 메타크릴레이트를 포함하고, 상기 제2부가 폴리카르보네이트를 포함하는 섬유 구조물.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제1부가 나일론-6을 포함하고, 상기 제2부가 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 섬유 구조물.
  11. 제7항에 있어서, 상기 제1부가 폴리비닐리덴 플루오라이드를 포함하고, 상기 제2부가 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 섬유 구조물.
  12. 삭제
  13. 가시광선의 반사 및 간섭 특성을 갖는 섬유 구조물을 포함하는 제1 섬유, 및 천연 섬유, 화학 섬유, 및 천연 및 화학 섬유의 혼합 섬유 중 하나를 포함하고 상기 제1 섬유와 결합된 제2 섬유를 포함하는 텍스타일로서, 상기 제1 섬유가 굴절률 na 및 두께 da의 제1부 및 제1부에 인접한 굴절률 nb 및 두께 db의 제2부를 포함하는 교호 적층물을 포함하며, 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.40으로 주어지는 경우 반사 피크 파장 λ는 2(nada + nbdb)와 동일한 텍스타일.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 섬유의 명도가 먼셀 색표계에서 8.7 이하인 텍스타일.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 섬유가 실의 형태로 존재하는 텍스타일.
  16. 삭제
  17. 날실(warp) 및 날실을 가로질러 배열된 씨실(weft)을 포함하는 텍스타일로서, 상기 날실 및 씨실은 각각 가시광선의 반사 및 간섭 특성을 갖는 섬유 구조물을 포함하고, 상기 섬유 구조물은 굴절률 na 및 두께 da의 제1부, 및 제1부에 인접한 굴절률 nb 및 두께 db의 제2부를 포함하는 교호 적층물을 포함하며, 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.40으로 주어지는 경우 반사 피크 파장 λ는 2(nada + nbdb)와 동일한 것인 텍스타일.
  18. 삭제
  19. 날실 및 날실을 가로질러 배열된 씨실을 포함하며, 상기 날실 및 씨실 중 하나는 가시광선의 반사 및 간섭 특성을 갖는 섬유 구조물을 포함하고 다른 하나는 백색 섬유를 포함하는 텍스타일로서, 상기 섬유 구조물이 굴절률 na 및 두께 da의 제1부 및 제1부에 인접한 굴절률 nb 및 두께 db의 제2부를 포함하는 교호 적층물을 포함하며, 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.40으로 주어지는 경우 반사 피크 파장 λ는 2(nada + nbdb)와 동일한 텍스타일.
  20. 삭제
  21. 텍스타일의 소정 부분에 배열된 자수를 포함하는 텍스타일로서, 상기 자수는 가시광선의 반사 및 간섭 특성을 갖는 섬유 구조물로 형성되고, 상기 섬유 구조물은 굴절률 na 및 두께 da의 제1부, 및 제1부에 인접한 굴절률 nb 및 두께 db의 제2부를 포함하는 교호 적층물을 포함하며, 굴절률비 nb/na가 1.01≤nb/na≤1.40으로 주어지는 경우 반사 피크 파장 λ는 2(nada + nbdb)와 동일한 것인 텍스타일.
KR1019997004803A 1997-10-02 1998-09-30 섬유 구조물 및 그를 사용한 텍스타일 KR100324459B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP97-270095 1997-10-02
JP9270095A JPH11107110A (ja) 1997-10-02 1997-10-02 織編物
JP28577697A JPH11124734A (ja) 1997-10-17 1997-10-17 繊維構造体
JP97-285776 1997-10-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000069219A KR20000069219A (ko) 2000-11-25
KR100324459B1 true KR100324459B1 (ko) 2002-02-27

Family

ID=26549062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997004803A KR100324459B1 (ko) 1997-10-02 1998-09-30 섬유 구조물 및 그를 사용한 텍스타일

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6326094B1 (ko)
EP (1) EP0943021A1 (ko)
KR (1) KR100324459B1 (ko)
CN (1) CN1239522A (ko)
WO (1) WO1999018268A1 (ko)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3356438B2 (ja) * 1997-04-11 2002-12-16 帝人株式会社 光学干渉機能を有する繊維およびその利用
JP2000170028A (ja) * 1998-12-04 2000-06-20 Teijin Ltd 光学機能構造体および織編物
JP3443656B2 (ja) * 2000-05-09 2003-09-08 独立行政法人産業技術総合研究所 光触媒発色部材とその製造方法
KR100373303B1 (ko) 2000-11-21 2003-02-25 네오다인코리아 주식회사 모터용 고정자 코일의 권선방법
CN1756871A (zh) * 2002-01-23 2006-04-05 因维斯塔技术有限公司 来自聚酰胺纱的闪光织物
JP4549119B2 (ja) * 2004-07-15 2010-09-22 日本発條株式会社 識別媒体および識別媒体を備えた物品
US7362943B2 (en) * 2005-02-28 2008-04-22 3M Innovative Properties Company Polymeric photonic crystals with co-continuous phases
US7386212B2 (en) 2005-02-28 2008-06-10 3M Innovative Properties Company Polymer photonic crystal fibers
US7356229B2 (en) * 2005-02-28 2008-04-08 3M Innovative Properties Company Reflective polarizers containing polymer fibers
US7356231B2 (en) * 2005-02-28 2008-04-08 3M Innovative Properties Company Composite polymer fibers
US20060193578A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Ouderkirk Andrew J Composite polymeric optical films with co-continuous phases
US7406239B2 (en) * 2005-02-28 2008-07-29 3M Innovative Properties Company Optical elements containing a polymer fiber weave
US7773834B2 (en) 2006-08-30 2010-08-10 3M Innovative Properties Company Multilayer polarizing fibers and polarizers using same
US7599592B2 (en) * 2006-08-30 2009-10-06 3M Innovative Properties Company Polymer fiber polarizers with aligned fibers
US20080057277A1 (en) * 2006-08-30 2008-03-06 3M Innovative Properties Company Polymer fiber polarizers
US7875563B2 (en) * 2007-03-28 2011-01-25 Honeywell International Inc. Method to create an environmentally resistant soft armor composite
US8017530B1 (en) * 2007-03-28 2011-09-13 Honeywell International Inc. Environmentally resistant ballistic composite based on a fluorocarbon-modified matrix binder
US9469939B2 (en) 2007-03-28 2016-10-18 Honeywell International Inc. Method to create an environmentally resistant soft armor composite
US7993478B2 (en) 2007-03-28 2011-08-09 Honeywell International, Inc. Method to apply multiple coatings to a fiber web
AU2009222066B2 (en) * 2008-03-05 2012-06-28 3M Innovative Properties Company Color shifting multilayer polymer fibers and security articles containing color shifting multilayer polymer fibers
GB0913376D0 (en) * 2009-07-31 2009-09-16 Photonic Designs Ltd Solar reflective fibre
US8559779B2 (en) * 2010-10-08 2013-10-15 The Boeing Company Transparent composites with organic fiber
WO2012084200A1 (en) 2010-12-21 2012-06-28 Stichting Dutch Polymer Institute Process for coating a curved article
WO2013030632A1 (en) 2011-09-02 2013-03-07 Empire Technology Development Llc Method for producing fibers having optical effect-producing nanostructures

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59228042A (ja) 1983-06-03 1984-12-21 株式会社クラレ 鱗片構造繊維を含む織物
JPS6024847A (ja) 1983-07-20 1985-02-07 大日本印刷株式会社 滅菌包装方法
JPS62170510A (ja) 1986-01-22 1987-07-27 Toray Ind Inc 干渉色を有する繊維
JPS6364535A (ja) 1986-09-01 1988-03-23 Hitachi Ltd 回転子線輪の支持構造
JPS63120642A (ja) 1986-11-10 1988-05-25 東レ株式会社 干渉色を有するシ−ト状物およびその製造方法
JPH0672324B2 (ja) 1988-06-30 1994-09-14 東レ株式会社 異形断面繊維
TW215114B (ko) 1988-12-22 1993-10-21 Dow Chemical Co
JPH0742070A (ja) 1991-10-24 1995-02-10 Hyogo Pref Gov 加工糸の製造法と製造された該加工糸を使用した織編物
JP2890984B2 (ja) 1992-06-30 1999-05-17 日産自動車株式会社 自然光の反射、干渉作用を有する構造体
JP3226622B2 (ja) 1992-09-16 2001-11-05 帝人株式会社 玉虫効果を有する伸縮性織編物及びその製造法
US5472798A (en) * 1993-07-16 1995-12-05 Nissan Motor Co., Ltd. Coloring structure having reflecting and interfering functions
JP3158830B2 (ja) * 1993-12-29 2001-04-23 日産自動車株式会社 近紫外線と近赤外線の一方あるいは両方を反射する構造体
JPH07243171A (ja) 1994-03-02 1995-09-19 Shinwa Kogyo Kk 超極細繊維からなる植毛品の製造方法
JP3166482B2 (ja) * 1994-06-07 2001-05-14 日産自動車株式会社 反射干渉作用を有する発色構造体
JP3550775B2 (ja) * 1995-02-08 2004-08-04 日産自動車株式会社 発色構造体
JPH0995818A (ja) * 1995-10-02 1997-04-08 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 光学繊維並びにその製造方法及び装置
JP3155694B2 (ja) 1995-11-09 2001-04-16 株式会社日立製作所 スロットルバルブの制御装置及び方法
JP3483379B2 (ja) * 1995-12-08 2004-01-06 田中貴金属工業株式会社 発色構造体
US5749633A (en) 1997-05-12 1998-05-12 General Motors Corporation Brake by wire system

Also Published As

Publication number Publication date
CN1239522A (zh) 1999-12-22
EP0943021A1 (en) 1999-09-22
US6326094B1 (en) 2001-12-04
WO1999018268A1 (en) 1999-04-15
KR20000069219A (ko) 2000-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100324459B1 (ko) 섬유 구조물 및 그를 사용한 텍스타일
JP3356438B2 (ja) 光学干渉機能を有する繊維およびその利用
JP3166482B2 (ja) 反射干渉作用を有する発色構造体
JPH0734324A (ja) 反射、干渉作用を有する発色構造体
KR100312148B1 (ko) 광학적기능을갖는섬유
US6306529B1 (en) Minute structures for producing colors and spinnerets for manufacturing same
US6335094B1 (en) Fiber structure, cloths using same, and textile goods
JP3550775B2 (ja) 発色構造体
CN109952395B (zh) 光泽纤维
JP2000170028A (ja) 光学機能構造体および織編物
JP6679921B2 (ja) 多層積層繊維
JP2005226196A (ja) 光反射機能複合体及び光反射機能構造体チップ
JPH11181630A (ja) 複合繊維
JP5324360B2 (ja) 芯鞘型複合仮撚加工糸を含む布帛および繊維製品
JPH11189911A (ja) 複合繊維構造体の製造方法及び製造用紡糸口金
JPH11124773A (ja) 改善された光学干渉機能を有する繊維構造物の製造方法
JP6743266B1 (ja) 黒色合成繊維糸
JPH11107109A (ja) 光学干渉機能を有する浮き織物
JP2512392B2 (ja) 不透明性にすぐれた織物の製造方法
JPH11181629A (ja) 繊維構造体、繊維生地およびその繊維製品
JP4325147B2 (ja) 光反射機能を有する物体
KR100756983B1 (ko) 구조발색성 모노필라멘트 및 이들로 구성된 멀티필라멘트
KR100741754B1 (ko) 구조발색성 모노필라멘트 및 이들로 구성된 멀티필라멘트
JPH11124733A (ja) 光学干渉機能の改善されたフィラメントヤーン
JP2003301319A (ja) 光反射機能構造体およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee