JP3242719B2

JP3242719B2 - 繊維シート

Info

Publication number: JP3242719B2
Application number: JP33442092A
Authority: JP
Inventors: 久文高鍋
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1992-12-15
Filing date: 1992-12-15
Publication date: 2001-12-25
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JPH06184942A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光の干渉による鮮やか
な干渉発色を呈する第１の発色部分と該第１の発色部分
のそれとは異なる反射率を有する第２の発色部分とを有
する繊維シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】干渉色を得る手法として今迄に色々なも
のがあげられている。例えば、フィルムや成形物等に干
渉色を付与する手段としては、特公昭５１−１４０５５
号公報、特公昭５１−３３５８９号公報、特公平３−２
０７９号公報、特公平３−４０４０号公報等に記載され
ている方法があるが、これらはいずれも光線反射層、干
渉層、半透明（透明）層の三層より成るものであり、フ
ィルム、成形物にはある程度の発色レベルの干渉色を付
与できるが、繊維シートへの応用は完全なものになって
いない。また、三層形成の場合には手間と時間がかかり
すぎ生産性に乏しい。

【０００３】最近になって、加工技術Ｖｏｌ２５、Ｎ
Ｏ．１２（１９９０）７６１に繊維シートに干渉色を付
与する手法が述べられている。この方法は第一層に繊維
と密着性が良好で適度な反射率を有するチタン薄膜、第
二層には酸化チタン等の透明な薄膜をスパッタリングに
より形成させることで干渉色を発現させるものである。
しかしながらこの方法では、第二層の薄膜を形成するの
に、高性能マグネトロンスパッタリング装置を用いても
一時間以上のスパッタリング時間が必要で、製造コス
ト、低生産性の面からみて工業的にはその実用化ははな
はだ難しいと言わざるを得ない。

【０００４】本発明者らは先に、特開平４−３１６６７
７号公報で金属薄膜層と該薄膜層の上に、プラズマ重合
法によって特定の屈折率、膜厚の有機三次元架橋した薄
膜層を形成させることによって、光による干渉発色性繊
維シートを短時間で製作できる、すなわち工業的に採用
するのに有利な発明につき提案した。

【０００５】ところで本発明者らは、その後の研究によ
り、鮮明な色の干渉色を得るには第一層、第二層の薄膜
の物質又は厚さだけではなく、織、編物を構成している
糸仕様（延伸糸、仮撚糸、撚糸等）と織編組織等の表面
構造も大きく関係していることを知見した。すなわち、
鮮明な色の干渉色を得るには繊維シート表面が適度な反
射率を有することが必要であり、糸仕様が光の反射を抑
える様な仮撚糸、強撚糸、粗面化糸で織編物を作った場
合には、反射率の程度によっては鮮明な干渉色とならな
いばかりか、干渉色といえない様なものになってしまう
ことを知見した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、鮮明
な光干渉発色性繊維シートを安価に製造でき、しかも工
業生産できるレベルまでラインスピードをアップでき、
さらにはスパッタリングによる２層薄膜のものより硬さ
等風合変化の少ない光干渉発色性繊維シートを提供せん
とするものである。また本発明は、光干渉による発色ば
かりでなく、該光干渉発色とは色調を異にする発色をも
組み合わせた、光干渉部が鮮明であるばかりかそれ以外
の色柄部も際立つ、特異で色鮮やかな繊維シートを提供
せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材繊維シ
ートの少なくとも片面は、厚みが０．０２〜０．２μｍ
の金属薄膜層と該金属薄膜層の外側に屈折率が１．３５
〜２．００で厚みが０．０５〜１μｍの有機三次元架橋
薄膜層とを有し、しかも可視光線領域における光の反射
率が２０〜５０％の範囲内に入るカレンダー加工された
第１の発色部分と、該反射率が第１の発色部分のそれと
は異なる第２の発色部分とを、少なくとも有することを
特徴とする繊維シートである。

【０００８】本発明でいう「基材繊維シート」（以下、
単に基材と略称する場合もある）とは、ポリエステル、
ナイロン等の合成繊維（共重合物も含む）から成り、形
態としては織物、編物、不織布、ラミネート布、コーテ
ィング布等を指す。これらは染料や顔料で着色されてい
てもよいが、得られる繊維シートの色の鮮明性の点か
ら、黒色や濃紺等の濃色は好ましくない。またアルカリ
減量に有効な添加剤を含有しても、さらに親水化剤、揆
水剤、仕上げ加工剤等の樹脂が付着していてもよい。さ
らにシワ等の付帯加工が施されていてもよい。

【０００９】基材を構成する糸の断面形状は丸断面、異
形断面、又は異形断面と丸断面の混織タイプでもよく、
またそれらが、粗面化、仮撚、インドロー、エアー加工
等の前処理を受けていてもよい。織組織、編組織等も何
ら限定されるものではない。

【００１０】また本発明において、「少なくとも片面」
とは、片面あるいは両面をいうが、通常は布の表側に用
いられる片面だけで十分である。本発明において、この
少なくとも片面に、以下に述べる第１の発色部分と第２
の発色部分とを少なくとも有するものである。

【００１１】第１の発色部分を構成する第一層である金
属薄膜層は、第二層である有機三次元薄膜層を通過した
可視光線を第一層と第二層の境界面で有効に反射させる
膜であればよい。しかし第一層が金や銅の様に有色薄膜
であると可視光線の内のある波長の部分が第一層で吸収
されるため干渉色の色彩が濁る。従って第一層は可視光
線領域での反射率が比較的平坦な方が望ましい。このよ
うな金属としてはＴｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎ
ｂ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｖ、Ｍｎ、あるいは
これらの混合物等が挙げられ、特にＴｉ、Ｃｒ、Ａｌ、
Ｆｅ、ステンレス、ハステロイが平坦な反射率を示す点
から好ましい。

【００１２】これらの膜厚としては０．０２〜０．２μ
ｍの範囲が好ましい。０．０２μｍ未満の場合には、反
射層としての役目が少なく、反射率も小さくなり干渉色
の明度が乏しく暗い干渉色しか得られない。逆に０．２
μｍをこえると繊維シートが硬くなり風合変化が大きす
ぎる。また膜を形成させるのに時間がかかりすぎる欠点
もある。特に好ましいのは０．０３μｍ〜０．１μｍで
ある。

【００１３】第一層を形成させる手段としては、基材と
の接着性を考慮すると真空蒸着、スパッタリング法が好
ましい。

【００１４】第一層である金属薄膜層の外側に形成する
第二層である有機三次元架橋薄膜は、第一層との接着性
が良好であることが要求され、さらに透明であること、
そして屈折率が１．３５〜２．００の範囲内であること
が要求される。屈折率が１．３５未満の有機薄膜では膜
厚をかなり厚くしないと干渉色が現れず、生産性が低
い。屈折率が２．００をこえると薄い膜厚で干渉色が現
れるが、膜厚の微少な差が干渉色を変化させるため、膜
厚の均一さが要求されると同時に高度の膜厚コントロー
ルが要求されることになり、生産安定性が悪くなる。特
に好ましい有機薄膜の屈折率としては１．３５〜１．６
の範囲である。

【００１５】第二層の膜厚としては０．０５〜１μｍの
範囲が好ましい。０．０５μｍ未満の場合は鮮明な干渉
色が得られず、１μｍをこえると膜形成に時間がかかり
生産性が低くなるとともに、繊維シートが硬くなる欠点
がある。このようなことにより、最適膜厚は０．１〜
０．５μｍの範囲である。

【００１６】第二層である有機三次元架橋薄膜の形成法
は、膜厚の均一性、すなわち色ムラがなく鮮やかな干渉
色を発現させる点から、プラズマ重合法による薄膜形成
法が好ましく用いられる。

【００１７】プラズマ重合とは真空下に重合性モノマー
を供給しながら、電極間に高周波電圧を印加することに
より、被処理物面状に三次元的に架橋された薄膜を形成
させるものである。プラズマ重合法による有機三次元架
橋薄膜は、膜厚の均一性、膜厚のコントロール性、ピン
ホールの点等でスパッタリング法よりかなり優れてい
る。また、三次元的架橋が行われていることより薄膜で
あるにもかかわらず十分な膜強度が得られる。

【００１８】屈折率が１．３５以上２．０以下、特に
１．３５以上１．６以下のプラズマ重合膜を形成させる
モノマーとしては、フッ素系化合物とシラン系化合物が
好ましい。この様な化合物からは特にプラズマ重合法に
より均一膜厚の膜を形成でき、さらに透明性においても
極めて優れた膜を形成できる。

【００１９】フッ素系化合物としては、例えばＣ₂Ｆ₄、
Ｃ₃Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₆Ｏ等があり、Ｃ₂Ｆ₄＋Ｈ₂、Ｃ₃Ｆ₆＋Ｈ₂
等の混合系でもよい。また、シラン系化合物としては、
ビニルシラン系化合物が好ましく、例えばビニルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジメ
トキシエトキシシラン等が挙げられる。第一層との接着
強度からいうとシラン系化合物がより好ましい。

【００２０】さらに本発明においては、該有機三次元架
橋薄膜層の外側に必要により、本発明の光干渉発色性を
損なわない範囲で他の層が積層されていてもよい。また
本発明の繊維シートは、基材が部分染色されている場合
もあるが、通常は基材表面全体に第一層である金属薄膜
層が形成されるので、基材を前もって染色しておく必要
はなく、未染色の基材を用いればよいが、基材裏面を未
染色のままで残すことが不都合であるのであれば、予め
染色した基材を用いればよい。

【００２１】基材の表面に第一層並びに第二層の薄膜層
が形成された繊維シート面、すなわち第１の発色部分と
なる面は、出来上がった面として、可視光線領域３８０
〜７８０ｎｍの波長領域に入るいずれの波長の光に対し
ても、その反射率が２０〜５０％に入るようにすること
が肝要である。光の反射率がこの範囲を外れると第一層
および第二層による光干渉色の色の明るさ、鮮明性に欠
ける。すなわち、該反射率が２０％未満ではこの部分で
の光の干渉が暗い干渉色になり、また逆に５０％をこえ
ると表面反射が強すぎ干渉色が見えにくくなる。本発明
においては、前記両薄膜層を形成させる前の基材が予め
前記光反射率になっているか、また前記光反射率になっ
ていない基材を加工処理によって両薄膜層形成前に予め
そのようにしておいてもよいし、さらにまた両薄膜層を
形成した後の繊維シートあるいは両薄膜層を形成させる
中間での繊維シートを、加工処理で前記光反射率となる
ようにしてもよい。

【００２２】第１の発色部分の前記反射率が２０〜５０
％に入るようにコントロールする方法は、カレンダー加
工が最も適している。カレンダロールの温度、圧力、滞
留時間をコントロールすることで目標の反射率を得るこ
とができる。カレンダー加工で特に効果（反射率）が上
がるものとしては、糸にふくらみを持っている構造加工
糸、仮撚糸、インドロー糸を使った織編物、また粗面化
繊維、強撚糸等を使った織編物である。これらは通常１
０％程度の光反射率を有しており、カレンダー加工によ
って反射率が高くなり、見違える程光による干渉色の鮮
明性が増す。

【００２３】繊維シートの第２の発色部分とは、第１の
発色部分と可視光線領域での光の反射率が異なる部分を
いう。この第２の発色部分は大別して２つの態様があ
る。まず第１は、光による干渉発色を呈する場合であ
る。この場合、光の反射率が２０〜５０％の範囲に入る
こともあるが、可視光線領域における一定の波長、例え
ば５００ｎｍで、第１の発色部分と第２の発色部分の反
射率を測定して比べたとき、両発色部分の反射率が異な
るのであり、その差が３％以上であると、両発色部分の
色調差が明確になる。第２は、光による干渉発色を呈し
ない場合である。この場合、第２の発色部分での光反射
率が０％に近い色（黒系）の部分となる場合、光反射率
が１００％に近い色（白系）の部分となる場合、あるい
は光反射率が２０〜５０％の範囲であっても干渉発色を
呈しない場合等光反射率が０〜１００％の範囲にわたっ
て、光による干渉発色を呈しない場合であり、この場合
第１の発色部分と第２の発色部分とは光沢の違い、特に
反射率の差が大きいと色調が異なって見える。具体的に
は最表面に載せたプリント等の着色部分となる場合、あ
るいは薄膜層を何らかの手段で除去し元の基材の色を顕
在化させた着色部分となる場合があり、この場合第１の
発色部分と第２の発色部分とは干渉光発色部と非干渉の
発色部との混在する特異な布帛となる。

【００２４】第２の発色部分がプリント層である場合の
本発明の繊維シートを得る製造方法について説明すれ
ば、（Ａ）カレンダー工程（光反射率を２０〜５０％に
する。元々この範囲にある織編物の場合は必要ない）、
（Ｂ）第一層である金属薄膜形成工程（スパッタリン
グ）、（Ｃ）第二層である有機三次元架橋薄膜形成工程
（プラズマ重合）、（Ｄ）有色層形成工程（プリント
等）を、次のようないずれの工程順序を併用することに
よっても得ることができる。（１）：（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）（２）：（Ａ）→（Ｂ）→（Ｄ）→（Ｃ）（３）：（Ｂ）→（Ａ）→（Ｃ）→（Ｄ）（４）：（Ｂ）→（Ａ）→（Ｄ）→（Ｃ）（５）：（Ｂ）→（Ｄ）→（Ｃ）→（Ａ）（６）：（Ｂ）→（Ｄ）→（Ａ）→（Ｃ）

【００２５】プリント法には染料プリントと顔料プリン
トがありいづれでもよいが、鮮明色を得ようとすれば顔
料プリントの方が好ましい。染料プリントの場合、有機
薄膜層の中に染料が入り込み、かつ膜厚が薄いため吸尽
量にも限度があるので、発色を十分にするための染料量
が不足し鮮明な色に染色されない。しかし染料が黒等の
濃色であると、ある程度の発色は確保できる。この点、
顔料プリントの場合は、発色剤を被染色物の上にのせる
方法であり、薄色、濃色にかかわらず十分な発色をさせ
ることができる。顔料と基材との接着性をより強力にし
ようとすれば顔料プリントをする前のシートに親水基を
付与しておくことが好ましい。この親水基の付与方法の
一例としては、酸素ガス等による低温プラズマを利用す
る方法がある。

【００２６】なお上記の説明では、繊維シート上で干渉
発色面となる第１の発色部分が地部分を形成し、プリン
ト層としての第２の発色部分が柄部分を形成している態
様であるが、本発明においては、干渉発色面となる第１
の発色部分が柄部分を形成し（すなわち、柄部分が干渉
発色面となり）、第２の発色部分が地部分を形成してい
る態様としてもよいことは無論である。この後者の態様
の場合、前記プリント層を形成させる場合の各工程
（１）〜（６）でのプリント層形成工程を省略し、シー
トの柄部分のみが光反射率が２０〜５０％となるような
エンボスローラーを用いてカレンダー処理すれば目的の
シートとすることができる。

【００２７】本発明において、反射率は分光光度計を用
いてサンプルの可視光線領域（３８０〜７８０ｎｍ）の
波長での反射カーブを得るものであるが、第１の発色部
分と第２の発色部分との反射率を見るのに、波長５００
ｎｍの光に設定し、第１の発色部分となる光干渉発色面
と第２の発色部分となる例えばプリント面での同一波長
での光反射率を比較した時、その間での差が大きい程、
第２の発色部分が浮き上がってきれいに見える。

【００２８】

【実施例】以下実施例によってさらに本発明を具体的に
説明する。実施例１：経糸にポリエステル７５ｄｒ／３６ｆの仮
撚糸を、緯糸にポリエステル５０ｄｒ／３６ｆの強撚糸
（２０００Ｔ／Ｍ）を用いて平織物をつくり、これを常
法にしたがい糊抜き精練後、１８０℃で１分間熱セット
した。《光干渉布帛（第１の発色部分）の作成》上記織物を芝
浦製作所（株）製１３．５６ＭＨｚの高周波電源を有す
るスパッタリング装置にセットし、２×１０^-3Ｐａまで
真空排気した。ターゲットとして、ステンレスを用い、
ガスはアルゴンガスを２０ｃｃ／分の流量で槽内に導入
し、槽内真空度を３×１０^-1Ｐａにコントロールした。
ついで高周波電源より２００Ｗの出力により５分間スパ
ッタリングし、織物表面に０．１μｍのステンレス薄膜
を形成させた（前記処理工程Ｂ−第一層金属薄膜の形
成）。

【００２９】この織物をスパッタリング装置より取り出
し、次にカレンダー加工を行った。加工条件は、金属−
金属のロールタイプのカレンダー装置を用いロール温度
を１３０℃、織物がロール間に把持される時間を１秒間
に設定して行い、金属薄膜面の表面反射率が３２％のも
のを得た（前記処理工程Ａ）。

【００３０】次にこのカレンダー加工上がりの織物を金
属薄膜面を処理面としてベルジャータイプの１３．５６
ＭＨｚの高周波電源を有するプラズマ処理装置にセット
し、１０^-2Ｔｏｒｒまで真空排気し、槽内にビニルトリ
メトキシシランモノマー（屈折率１．３９）を５ｃｃ／
分の流量で流し槽内を０．３Ｔｏｒｒにコントロール
し、１ｗ／ｃｍ²の出力でプラズマ重合を３分行い、
０．２６μｍのプラズマ重合薄膜層を形成させた（前記
処理工程Ｃ−第二層プラズマ重合薄膜層の形成）。この
時点で布帛を真上から見たとき全面にピンク系のきれい
な干渉色が発現していた。

【００３１】《第２の発色部分の作成》上記布帛を用
い、その光干渉発色面に濃度５％に調整した顔料（Ｒｅ
ｄＮＦ：大日本インキ）と自己架橋型バインダー（ユ
ニバインダー２２１：ユニ化成）とが混合された捺染剤
を用いてプリント加工を実施し、水玉模様のプリント層
を形成させた。その工程は、印捺→乾燥（１００℃、１
分）→キュアリング（１７０℃、２分）で行った。

【００３２】この例で得られた布帛は、該布帛を光干渉
面からみたとき、全面にピンク系の明るく鮮明な干渉色
が発現している地部分（第１の発色部分）と該地部分上
に載った極めて鮮やかな赤の水玉プリント模様（第２の
発色部分）からなるこれまでにない極めて特異な布帛を
得ることができた。なおこの布帛の表面反射を測定した
ところ、干渉発色面（第１の発色部分）は４００ｎｍで
２５％、５００ｎｍで３５％、６００ｎｍで２８％、７
００ｎｍで２８％だった。また、顔料で赤にプリントさ
れた部分（第２の発色部分）の反射率は４００ｎｍで１
０％、５００ｎｍで７％、６００ｎｍで１５％、７００
ｎｍで６８％であった。反射率の測定は、自記分光光度
計Ｕー３４００（日立）にて行った。

【００３３】比較例１：実施例１で用いた同条件の織
物を用い、該織物表面上に実施例１と同じく金属薄膜層
を形成し、その後実施例１で実施したカレンダー加工は
行わず、実施例１と同条件で第一層薄膜上に有機プラズ
マ重合薄膜層を形成して光干渉発色布帛を得た。しかし
この干渉発色布帛は、その干渉発色は暗いピンク系のも
ので、その干渉色は明るく鮮やかなものではなかった。
次にこの布帛の光干渉発色面に実施例１と同じ顔料プリ
ント加工を実施した。

【００３４】得られた布帛は、その地部分が前記の如く
光干渉発色の効果が発揮されない暗いくすんだ地であ
り、その地部分の上に載る水玉のプリント部分も鮮やか
さのない地部分から浮き立たない平凡なものとなった。
なおこの場合の布帛の表面反射を測定したところ、干渉
発色面（第１の発色部分）は４００ｎｍで１１．３％、
５００ｎｍで１８．１％、６００ｎｍで１７．６％、７
００ｎｍで１９．７％だった。また、顔料で赤にプリン
トされた部分（第２の発色部分）の反射率は４００ｎｍ
で１０．５％、５００ｎｍで８．２％、６００ｎｍで１
５．８％、７００ｎｍで７２％であった。

【００３５】実施例２：実施例１と同一の平織物を用
い、同様の条件で厚さ０．１μｍの第一層ステンレス薄
膜層の形成、厚さ０．２６μｍの第二層のプラズマ重合
シラン薄膜層の形成を行ったが、第一層金属薄膜層の形
成の後に行うカレンダー加工を実施例１の場合の織物全
体をカレンダーがけするのとは異なり、カレンダー用ロ
ールに水玉模様の凹凸が形成された（すなわち、凸部が
模様となるように形成された）ロールを用いてカレンダ
ー加工を行った。ただしカレンダー条件は、ロール温度
１６０℃、織物が金属ロールに接触把持される時間は２
秒間となるように設定した。

【００３６】得られた布帛は、地部分が暗い光干渉発色
面（第２の発色部分）となり、その中に（カレンダーロ
ールによって付与された）より平滑面で形成された水玉
模様の鮮やかなピンク色の干渉発色が現れた（第１の発
色部分）非常にきれいな一見プリント織物と思えるもの
となった。なおこの布帛の地部分（第２の発色部分）の
可視光線領域での反射率は５００ｎｍで１１％であり、
また水玉部（第１の発色部分）のそれは５００ｎｍで３
５％であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩ // Ｄ０６Ｍ 101:30 Ｄ０６Ｍ 11/00 Ｆ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材繊維シートの少なくとも片面は、厚
みが０．０２〜０．２μｍの金属薄膜層と該金属薄膜層
の外側に屈折率が１．３５〜２．００で厚みが０．０５
〜１μｍの有機三次元架橋薄膜層とを有し、しかも可視
光線領域における光の反射率が２０〜５０％の範囲内に
入るカレンダー加工された第１の発色部分と、該反射率
が第１の発色部分のそれとは異なる第２の発色部分と
を、少なくとも有することを特徴とする繊維シート。