KR100334487B1 - 광학간섭기능을갖는섬유및그의이용 - Google Patents
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Abstract
굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성섬유에 있어서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유 및 그 섬유를 이용한 섬유 구조체.
본 발명에 의하면, 광의 간섭에 따라 강한 발색 강도를 갖는 동시에 선명하게 발색하는 섬유 및 그 구조체가 제공된다.
Description
굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층의 교호 적층체로 이루어지는 광학 간섭성 섬유는 자연광의 반사· 간섭 작용에 의해 가시광선 영역의 파장의 색을 간섭, 발색한다. 그 발색은 금속광택과 같은 밝기가 있고, 특정 파장의 순수하고 선명한 색 (단색) 을 나타내고, 염료나 안료의 광의 흡수에 의한 발색과는 전혀 다른 인공적인 우아미가 있다. 그와 같은 광학 간섭성 섬유의 전형적인 예는, 일본 공개특허공보 평7-34324호, 일본 공개특허공보 평7-34320호, 일본 공개특허공보 평7-195603호 및 일본 공개특허공보 평7-331532호 등에 개시되어 있다.
광학 간섭 효과에는 2 종의 중합체층의 굴절율차, 각 층의 광학적 거리 (굴절율 × 각 층의 두께) 및 적층수가 크게 영향을 주는데, 그 중에서도 뛰어난 광학 간섭 효과를 나타내는 섬유는, 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 구조를 갖는 섬유이다.
그러나, 그와 같은 편평단면의 장축방향과 평행하게 2 종의 중합체층을 교호 적층한 편평형상의 섬유는, 그저 단순히 굴절율이 다른 중합체층을 이용하는 것 만으로는 직사각형의 방사구금에서 교호 적층한 중합체층을 토출시켜도, 현실의 단면형상은 타원 내지 둥근 단면으로 변형되고, 따라서 교호 적층 계면의 평행성도 소실되고, 활처럼 굽은 적층 계면을 얻게 된다. 게다가, 교호 적층한 중합체층을 직사각형의 방사구금에서 토출시켜도, 광학적 거리가 균일한 (각 층의 두께가 균일한) 적층체의 형성은 곤란하고, 그 결과, 발색 파장이 드문드문 있고, 발색강도도 약한 저가의 질감을 가지는 것 밖에는 얻을 수 없다. 그리고, 종래 제안되어 있는 기술에는, 이와 같은 과제의 인식도 해결수단도 교시되어 있지 않다.
본 발명의 과제는, 각 적층체의 두께 불균일과 적층 계면의 균제성(均齊性)이 가급적 저감되고, 이에 따라 발색 파장이 수속(收束)되어 강한 발색 강도를 나타내는 광학 간섭성 섬유를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호(交互) 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 섬유 및 그의 이용에 관한 것이다.
도 1 : 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유의 단면 모식도를 나타낸다.
도 2 : 본 발명의 다른 광학 간섭 기능을 갖는 섬유의 단면 모식도를 나타낸다.
도 3 : 본 발명의 이색 광학 간섭 기능을 갖는 멀티 필라멘트 얀의 측면도의 모식도를 나타낸다.
도 4 : 본 발명의 이색 광학 간섭 기능을 갖는 다른 멀티 필라멘트 얀의 측면도의 모식도를 나타낸다.
도 5 : 본 발명의 이색 광학 간섭 기능을 갖는 다른 멀티 필라멘트 얀의 측면도의 모식도를 나타낸다.
도 6 : 본 발명에 의한 자수 직물의 단면 모식도를 나타낸다.
E 는 자수부, M 은 광학 간섭성 섬유, S 는 기포를 나타낸다.
도 7 : 본 발명의 섬유를 제조하기 위하여 사용하는 방사구금의 일례의 입단면도를 나타낸다.
도 8 : (a) 는 도 7 의 방사구금의 상구금 (6) 을 상부에서 본 평단면도를 나타낸다. (b) 는 도 7 의 방사구금에서의 노즐 플레이트 (1,1′) 의 확대도를 나타낸다.
도 7 및 도 8 에서 부호는 다음의 의미를 갖는다.
A 중합체층
B 중합체층
1 노즐 플레이트
1’노즐 플레이트
2 노즐 플레이트에 열려진 개구
2’노즐 플레이트에 열려진 개구
3 도입로
3’도입로
4 깔대기형상부
5 최종 토출구
6 상구금
7 중구금
8 하구금
9 상부 분배판
10 하부 분배판
11 최종 방출구
12 볼트
19 공급로
19’공급로
도 9 : (a) 는 A 중합체 및 B 중합체의 적층 중합체류가 노즐 플레이트 (1,1’) 쌍에서 토출될 때의 단면도를 모식적으로 나타낸다. (b) 는 상기 적층 중합체류가 최종적으로 토출구 (11) 에서 토출될 때의 단면도를 모식적으로 나타낸다.
도 10 : 섬유의 편평단면에 있어서 교호 적층체부의 외주부에 보호층부를 설치하기 위한 방사구금의 일례의 부분입단면을 나타낸다.
부호는 하기 번호를 제외하고 도 7 및 도 8 과 동일한 의미를 갖는다.
13 보강중합체의 유로
14 보강중합체의 유로
15 보강중합체의 유로
16 보강중합체의 유로
17 보강중합체의 유로
18 보강중합체의 유로
상기 과제는, 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층 사이의 용해도 파라미터값 (SP) 의 비가 어느 특정 범위일 때, 용이하게 해결되는 것이 밝혀졌다.
이렇게 해서, 본 발명에 의하면 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 섬유에 있어서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유가 제공된다.
이하, 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유 및 그의 이용에 대해, 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서 "섬유"라는 용어는 단섬유 (mono- or single-filament), 다섬조사 (multi-filamentary yarn), 방적사 (spun yarn) 및 단섬유 (short-cut fiber or chopped fiber) 를 총칭하는 것으로 한다.
본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유는, 그 섬유의 길이 방향에 직각으로 절단한 경우의 단면에 특징이 있는 구조를 갖고 있다. 즉, 그 단면의 전체의 형상이 편평형상이고, 그 편평형상 형태의 장축방향으로 평행하게 교호로, 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층이 다수 적층되어 있는 구조를 가지고 있다.
이 단면형상에 있어서, 서로 독립된 중합체층이란 굴절율이 다른 중합체층이 그 인접면에서 경계면을 형성하고 있는 것을 의미한다. 이와 같이, 본 발명 섬유의 단면형상은, 다른 중합체층이 다수 교호 적층된 편평형상의 형태를 하고 있다. 그리고, 바람직한 태양에서는 편평단면의 외주부에는 보호층부가 형성된 구조를 갖고 있다. 이 보호층부는 상기 적층된 중합체층의 어느 하나의 중합체에 형성되어 있어도 되고, 또한 보호층부의 두께는 상기 적층부에서의 중합체층의 두께보다도 두꺼운 것이 바람직하다. 이 외주부에 보호층부를 갖는 단면형상에 대해, 나중에 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명 섬유의 직각 단면 구조에 대해, 도 1 및 도 2 를 이용하여 설명한다. 도 1 및 도 2 는 각각 본 발명의 섬유를, 그 길이방향에 직각으로 절단한 경우의 단면형상을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 1 은, 중합체층 (A) 및 중합체층 (B) 로 이루어지는 교호 적층체부를 갖는 편평형상 단면을 나타내고, 도에는 그 외주부에 중합체층 (A) 으로 이루어지는 보호층부 (C) 가 형성된 편평형상 단면을 나타내고 있다. 도 1 및 도 2 의 단면형상에 있어서 모두 중합체층 (A) 및 중합체층 (B) 이 편평 단면의 장축방향 (도에서는 수평방향) 과 평행하게 다수 교호로 적층되어 있다.
본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 것과 같이 편평단면이고, 또한 중합체층 (A) 및 중합체층 (B) 은 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층되어 있어서, 이것에 의해 광학 간섭에 유효한 면적을 넓게 구성하고 있다. 그리고, 광학 간섭 기능에는, 특히 교호 적층의 평행성이 중요하게 된다.
이와 같은 섬유에 있어서, 적층체의 각 두께는 일반적으로 0.3 ㎛ 이하의 초박막이므로, 가지런한 교호 적층체부의 형성은 그 제조상 매우 곤란하다. 바꾸어 말하면, 교호 적층체부에 있어서의 각층의 광학적 거리가 편평단면의 장축방향에도 단축방향에도 완전히 균일할 때, 그 섬유에서 반사, 간섭을 받아 발색하는 파장은 완전히 균일하고 단일 파장의 선명한 색을 나타내며, 발색 강도 (상대 반사율) 도 강한 것이 된다.
그러나, 용융 중합체를 방사, 연신하여 섬유를 만들 때, 다음의 이유에 의해 실제의 섬유에서 발하여지는 반사 스펙트럼은 어느 정도의 폭을 가지며, 완전히 균일하고 단일 파장을 갖는 섬유를 얻는 것은 매우 곤란하다.
즉, 2 종의 용융 중합체를 교호 적층하면서 방사구금으로부터 토출시키고, 이어서 냉각고화하고 연신함으로써 섬유를 만드는 과정이고, 적층체는 서서히 균일성을 상실해 간다. 왜냐하면, 교호 적층을 형성시키기 위해 용융 중합체를 분배하는 개구부의 혈경정도(穴徑精度) 등의 불가피한 불균일에 의해, 각 층에 분배되는 용융 중합체의 유량이 변화하고, 그 결과, 각 층의 두께에 분포가 일어나기 때문이다.
또한, 교호 적층된 용융 중합체가 세공(細孔) 또는 유로를 통과할 때, 전단 응력에 의해 구멍내 또는 유로내에 속도 분포를 일으키고, 구멍 또는 유로의 벽면만큼 용융 중합체의 유량이 감소하고, 이에 따라 교호 적층체의 외층만큼 그 두께가 얇아져 버린다.
또한, 직사각형의 방사구금에서 토출된 용융 중합체층은 그 표면 에너지 때문에, 둥글어지고 또한 베이러스 효과에 의해 부풀어 오른다. 그 때문에, 편평단면에 평행방향으로 형성된 교호 적층체는 각 단을 향하여 각 층의 두께는 얇아지는 경향이 있다.
상술한 불이익을 극복하는 요건이 중합체층 사이의 용해도 파라미터값 (SP값) 의 비의 설정이고, 또한 바람직하게는 보호층부의 설치이다.
우선, 고굴절율측 중합체 (A) 의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체 (B) 의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 을 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위로 유지한다. 후술하는 바와 같은 방사구금을 이용하여 최종적으로 2 종 중합체의 교호 적층류를 직사각형 구금에서 토출했을 때, 통상, 중합체류는 분위기 공기와의 표면장력에 의해 둥글어 지고, 또한 양 중합체 적층계면의 접촉면적을 최소로 하도록 계면방향으로 수축력이 작용하고, 그것이 다층으로 되어 있기 때문에 큰 수축력이 되어 적층면이 활처럼 휘면서 둥글어진다. 또한, 중합체류는 구금 출구로부터 해방되면 베이러스 효과에 의해 부풀어오른다. 이와 같은 방사구금 직후의 중합체류의 거동에 대해, 양 중합체의 SP 비를 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위로 유지하면서 방사하면, 계면장력에 의해 적층체가 둥글어 지는 거동을 억제하면서 방사할 수 있다. 또한, SP 비를 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.1 로 할 때는 더욱 바람직한 방사가 실현된다.
본 발명 섬유의 단면에 있어서, 다른 중합체층의 교호 적층체부에서의 각각의 층의 두께는 0.02 미크론 이상, 0.3 미크론 이하인 것이 바람직하다. 두께가 0.02 미크론보다 얇으면, 기대하는 간섭효과를 얻을 수 없게 되고, 한편, 0.3 미크론을 초과하여도 기대하는 간섭효과를 얻을 수 없다. 또한, 두께는 0.05 미크론 이상 0.15 미크론 이하인 것이 바람직하다. 또한, 2 종의 성분에 있어서의 광학거리, 즉, 층의 두께와 굴절율의 적(積)이 같을 때, 더욱 높은 간섭효과를 얻을 수 있다. 특히, 일차의 반사로 동일한 2 종의 광학거리의 합계의 2 배가 원하는 색의 파장 거리와 동일할 때, 최대의 간섭색이 된다.
또한, 본 발명의 섬유단면에 있어서, 도 2 에 나타내는 것과 같이, 다른 중합체층 (A 및 B) 이 교호로 적층되어 있는 영역을 “교호 적층체부”라고 하고, 그외주부를 “보호층부”라고 한다.
전술한 바와 같이, 교호 적층체부의 외주부에 보호층부를 설치함으로써, 발색을 보다 단일의 것으로 하고, 나아가서는 발색강도 (상대 반사율) 가 뛰어난 섬유를 얻을 수 있다. 즉, 최종 토출 구멍내부에서 받는 벽면 근방과 내부의 중합체류 분포를 보호층부에서 완화하고, 적층부가 받는 전단 응력 분포를 가급적 저감함으로써, 내외층에 걸쳐 각 층의 두께가 더욱 균일한 교호 적층체를 얻을 수 있다.
보호층부를 형성하는 중합체는 교호 적층체부를 구성하는 2 종의 중합체 중, 고융점측의 중합체로 하는 것이 바람직하다. 냉각 고화 속도가 빠른 고융점측의 중합체에서 보호층부를 형성함으로써, 계면 에너지나 베이러스 효과에 의한 편평단면의 변형을 최소로 억제할 수 있으므로, 층의 평행성이 유지된다. 또한, 보호층부를 설치함으로써, 적층부 계면에서 중합체층의 박리나 파괴를 억제할 수 있고, 섬유의 내구성도 동시에 향상된다.
이 보호층부의 두께로는, 도 2 의 경우 2 ㎛ 이상이 바람직하다. 2 ㎛ 보다 얇으면 상술한 효과가 중첩하지 않게 된다. 한편, 이 두께가 10 ㎛ 를 초과하면 그 영역에서 광의 흡수, 산란을 무시할 수 없게 되므로 바람직하지 않다. 이 두께로서는 10 ㎛ 이하, 나아가서는 7 ㎛ 이하가 바람직하다.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 섬유는, 교호 적층된 각 층의 광학적 거리 (각 층을 형성하는 중합체의 굴절율 × 각 층의 두께) 가 편평단면의 장축방향도 단축방향도 더욱 균일해 지고, 그 결과, 상기 섬유의 반사 스펙트럼의 반치폭λ1=1/2이 0 nm ＜ λ1=1/2＜ 200 nm 의 범위에 수속된다. 반사 스펙트럼의 반치폭이 200 nm 을 초과하면 섬유는 다중으로 발색하고, 게다가 서로 상쇄하므로, 육안으로는 발색을 확인할 수 없게 된다.
여기에서, 입사 0 도/수광 0 도인 경우의 섬유의 반사 스펙트럼을 예로 들어 설명한다. 이 경우의 발광 피크 파장은 교호 적층체부의 층의 광학적 거리 (=두께) 에 관련되어 있고, 또한 발광광도 (기준 백색판을 이용하는 경우는 상대 반사율) 는 교호 적층체부의 적층수에 관계된다. 즉, 반사 스펙트럼은 어느 광학적 거리를 만족하는 집합체의 분포를 나타내고 있다. 따라서, 피크 파장의 반치폭이 넓은 경우는 다중의 발색이 관측될 뿐만 아니라, 발색강도가 약해지므로 우수한 간섭효과를 얻을 수 없게 된다. 전체 가시광 영역의 발색의 경우, 흰 빛을 나타내고 육안으로는 발색을 확인할 수는 없지만, 교호 적층체부의 경우, 어느 파장을 발색하는 광학적 거리 (두께) 를 가진 층의 총 수가 감소함으로써, 발색 강도 (상대 반사율) 도 약해진다.
본 발명 섬유의 단면은 도 1 및 도 2 에 나타내는 것과 같이 편형형상이고, 장축 (도면상 수평방향) 및 단축 (도면상 수직방향) 을 갖고 있다. 단면의 편평율 (장축/단축) 이 큰 편평섬유는, 광의 간섭에 유효하게 면적을 크게 할 수 있으므로 바람직한 섬유 단면 형태이다. 섬유 단면의 편평율은 4 ∼ 15 의 범위, 바람직하게는 7 ∼ 10 의 범위이다. 편평비가 15 를 초과하면 제사성이 크게 저하하므로 바람직하지 않다. 또한, 도 2 에 나타내는 것과 같이, 편평단면의 외주부에 보호층부를형성하고 있을 때는, 그 보호층부도 포함하여 편평율을 산출한다.
본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유는, 상술한 바와 같이 편평단면이고, 또한 교호 적층체인 구조를 갖고 있다. 이 편평단면의 구조는, 특히 광학 간섭성 필라멘트가 멀티 다발에 수속된 경우에 특히 유리하다. 모노 필라멘트의 경우에는 주로 광학 간섭 기능의 면에서 필요한데 비해, 멀티 필라멘트 얀의 경우에는, 그것뿐만 아니라 구성 필라멘트 간의 편평장축면의 배향성의 점에서도 필요하게 되기 때문이다. 즉, 광학 간섭성 모노 필라멘트는 편평 단면 형상이고, 그 장축방향으로 평행하게 중합체층이 교호로 적층된 구조를 취하고 있다. 이 때문에, ① 그 장축방향의 변과 필라멘트 길이 방향의 변에서 형성된 필라멘트 표면에 대해 수직으로 볼 때, 광학 간섭성에 의한 발색을 가장 강하게 육안으로 확인할 수 있고, ② 그것보다 각도를 더 경사지게 볼 때에는, 급격하게 그 시인(視認)할 수 있는 효과는 약해지고, 또한, ③ 편평단면의 단축방향의 변과 필라멘트 길이방향의 변에서 형성된 필라멘트 표면에서 볼 때에는, 광학 간섭성은 전혀 시인할 수 없다고 하는 광학 간섭 특성을 가진다.
그럼에도 불구하고, 편평 단면 형상으로 이루어지는 광학 간섭성 모노 필라멘트를 합쳐서 멀티 필라멘트 얀으로서 직물을 형성할 때, 편평율이 종래와 같이 4 보다 작으면 필라멘트에 작용하는 장력이나 마찰력 등에 의해, 멀티 필라멘트 단면내에서 최밀충전된 형상으로 집합한다. 그 때문에, 그 편평단면의 장축방향의 변과 필라멘트 길이 방향의 변에서 형성되는 필라멘트 표면에 착목하여 보면, 구성 필라멘트 사이에서의 상기 표면의 배향도는 나쁘고, 여러 방향을 향한다. 이와 같이,멀티 필라멘트 얀의 광학 간섭성에는, 구성 필라멘트 고유의 광학 간섭성 외에, 얀으로서의 구성 필라멘트의 편평 장축면의 배향도가 크게 기여하고 있다.
그런데, 이 편평율을 4.0, 바람직하게는 5.0 이상으로 할 때, 멀티 필라멘트를 구성하는 각 필라멘트에는 자기 방위성 제어 기능이 중첩하기 시작하고, 각 구성 필라멘트의 편평장축면이 상호 평행한 방향이 되도록 집합하여 멀티 필라멘트 얀을 구성한다. 즉, 이와 같은 멀티 필라멘트 얀은 필라멘트 형성 과정에서 인취 롤러(take-up roller)나 연신 롤러(stretch roller)에 압접긴장되었을 때, 또는 치즈형상으로 보빈에 감겼을 때, 또는 직물 제편직 등의 공정의 얀 가이드상 등에서의 압접을 받을 때 등, 그때마다 각 필라멘트의 편평 장축면이 압접면에 평행이 되도록 하여 집합하므로, 구성 필라멘트 사이에서의 편평 장축면의 평행도가 높아지고, 이와 같은 필라멘트에 축꼬임을 부여함으로써, 보다 우수한 광학 간섭기능을 나타내기에 이른다.
한편, 편평율의 상한에 대해서는, 그 값이 15.0 을 초과하면, 과도하게 얇고 평형한 형상이 되기 때문에 편평 단면을 유지하기 어려워지고, 일부가 단면내에서 구부러지는 등의 염려도 생기게 된다. 이 점에서, 취급하기 쉬운 편평율은 기껏해야 15 이고, 특히 10.0 이하가 바람직하다.
본 발명 섬유의 단면에 있어서, 다른 중합체층의 교호 적층체부에서의 서로 독립된 중합체층의 적층수는, 5 층 이상 120 층 이하인 것이 바람직하다. 적층수가 5 층보다 적게 되면, 간섭효과가 작을뿐만 아니라, 간섭색이 보는 각도에 따라 크게 변화하고 저가의 질감밖에는 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다. 나아가서는 10층 이상의 교호 적층이 바람직하다. 한편, 총 수는 120 층 이하, 특히 70 층 이하가 바람직하다. 120 층을 초과할 때, 얻어지는 광의 반사량의 증대를 이미 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 구금 구조가 복잡하게 되어 제사가 곤란하게 됨과 동시에, 층류에 산란이 발생하기 쉬워 바람직하지 않다. 또한 50 층 이하가 바람직하다.
본 발명자들은 굴절율이 다르면서 용해도 파라미터 값의 비가 상기 범위가 되는 구체적인 중합체의 조합에 대해 연구를 진행한 결과, 하기에 설명하는 섬유 F-Ⅰ ∼ F-Ⅴ 의 중합체 A 성분 및 B 성분의 조합은 섬유 형성성, 단면형상에 있어서의 교호 적층체부에서의 안정된 층의 형성의 용이성, 얻어진 섬유의 광학간섭의 발현성, 광학간섭의 강도, 중합체의 친화성 등의 점에서 매우 우수한 것이 발견되었다. 이하, 이들 섬유 F-Ⅰ ∼ F-Ⅴ 의 중합체의 조합에 대해 상세하게 설명한다. 이들 섬유에 있어서, 고굴절율측의 중합체를 A 성분, 저굴절율측의 중합체를 B 성분이라고 한다. 또한, 고굴절율측의 중합체의 용해도 파라미터 값을 SP1으로서 나타내고, 저굴절율측의 중합체의 용해도 파라미터값을 SP2로서 나타낸다.
(1) 섬유 F-Ⅰ:
이 섬유 F-Ⅰ은 섬유단면에 있어서의 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분을 폴리에스테르를 형성하고 있는 전체 이염기산 성분당 0.3 ∼ 10 몰 % 공중합하고 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (A 성분) 및 산가 3 이상을 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트 (B 성분) 인 광학 간섭 기능을 갖는 섬유이다.
이 섬유 F-Ⅰ을 구성하는 A 성분은 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분을 공중합한 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다.
술폰산 금속염기로서는 식-SO3M 으로 표시되는 기이고, 여기에서 M 은 금속이고, 특히 알카리 금속 또는 알카리 토류금속인 것이 바람직하고, 특히 알칼리 금속 (예를 들면, 리튬, 나트륨 또는 칼륨) 인 것이 바람직하다. 폴리에스테르를 구성하는 이염기산 성분의 일부로서, 상기 술폰산 금속염기를 1 또는 2 개, 바람직하게는 1 개를 갖는 이염기산 성분을 사용한다.
이러한 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분의 구체예로서는, 3,5-디카르보메톡시 벤젠술폰산 나트륨, 3,5-디카르보메톡시 벤젠술폰산 칼륨, 3,5-디카르보메톡시 벤젠술폰산 리튬, 3,5-디카르복시 벤젠술폰산 나트륨, 3,5-디카르복시 벤젠술폰산 칼륨, 3,5-디카르복시 벤젠술폰산 리튬, 3,5-디(β-히드록시에톡시카르보닐)벤젠술폰산 나트륨, 3,5-디(β-히드록시에톡시카르보닐)벤젠술폰산 칼륨, 3,5-디(β-히드록시에톡시카르보닐)벤젠술폰산 리튬, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-4-술폰산나트륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-4-술폰산칼륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-4-술폰산리튬, 2,6-디카르복시나프탈렌-4-술폰산나트륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-1-술폰산나트륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-3-술폰산나트륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-4,8-디술폰산나트륨, 2,6-디카르복시나프탈렌-4,8-디술폰산나트륨, 2,5-비스(히드록시에톡시)벤젠술폰산 나트륨, α-나트륨술포숙신산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 3,5-디카르보메톡시 벤젠술폰산 나트륨, 3,5-디카르복시 벤젠술폰산 나트륨, 3,5-디(β-히드록시에톡시카르보닐)벤젠술폰산 나트륨을 바람직한 예로서 들 수 있다. 상기 술폰산 금속염은 1 종만을 단독으로 사용하여도 2 종이상 병용하여도 된다.
상기 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 형성하고 있는 전체 이염기산 성분당 0.3 ∼ 10 몰 % 공중합 된다. 공중합 비율이 0.3 몰 % 보다 적어지면, 폴리메틸 메타아크릴레이트 (B 성분) 와의 접착력이 부족하게 되고, 층형성성이 부족하여 다층을 형성시키는 것이 곤란해 진다. 한편, 10 몰 % 를 초과하면 용융점도가 한층 높아지고, B 성분과의 유동성에 큰 차가 생기기 때문에 바람직하지 않다. 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분의 공중합 비율의 바람직한 범위는 0.5 ∼ 5 몰 % 이다.
A 성분의 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 테레프탈산 성분, 에틸렌글리콜 성분 및 상기 술폰산 금속염기를 갖는 이염산 성분으로부터 주로 형성되는데, 전체 카르복실산 성분 또는 전체 글리콜 성분에 대해 30 몰 % 이하의 다른 성분을 공중합 할 수 있다. 그밖의 공중합 성분이 30 몰 % 를 초과하면, 주성분인 폴리에스테르의 내열성, 예사성(曳絲性), 굴절율 등의 특성이 크게 저하하므로 바람직하지 않다. 다른 공중합 성분은 15 몰 % 이하가 더욱 바람직하다.
다른 공중합 성분으로서, 이소프탈산, 비페닐디카르복실산, 4,4’-디페닐에테르디카르복실산, 4,4’-디페닐메탄디카르복실산, 4,4’-디페닐술폰디카르복실산, 1,2-디페녹시에탄-4’,4”-디카르복실산, 안트라센디카르복실산, 2,5-피리딘디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산,디페닐케톤디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산 ; 말론산, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세바크산 등의 지방족 디카르복실산 ; 나아가서는 데카린디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산 ; β-히드록시에톡시 벤조산, p-옥시 벤조산, 히드록시 프로피온산 등의 히드록시카르복실산 ; 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체 등을 들 수 있고, 이들의 방향족 디카르복실산 단위는 1 종류만 또는 2 종류 이상 공중합되어도 된다.
공중합되는 지방족 디올 성분으로서, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 지방족 디올 ; 히드로퀴논, 캐티코올, 나프탈렌디올, 레조르시놀, 비스페놀 A, 비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 방향족 디올 ; 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올 등을 들 수 있고, 이들의 디올은 1 종류만 또는 2 종류 이상, 그 합계로서 전체 디올에 대해 30 몰 % 이하, 나아가서는 15 몰 % 이하가 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 실질적으로 선형상인 범위내에서 트리멜리트산, 트리메스산, 피로멜리트산, 트리카르발릴산 등의 다가 카르복실산 ; 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 다가 알코올이 함유되어도 된다.
한편, 산가 3 이상의 폴리메틸 메타크릴레이트 (B 성분) 는, 그 일부에 메타크릴산, 아크릴산 등의 1 가의 산이나 말레인산 등의 2 가의 산을 공중합함으로써 산가를 높게 할 수 있다. 여기에서 산가는 3 이상이 바람직하다. 산가가 3 을 밑돌 때, 이온력에 의한 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리메틸 메타크릴레이트의 친화력이 부족하고, 충분한 교호 다층을 형성하는 것은 불가능하다. 한편, 산가가 20 을 상회할 때, 내열성이 큰폭으로 저하하여 방사성이 악화되는 경향이 있다. 나아가서는 산가는 4 이상 15 이하가 바람직하다.
섬유 F-Ⅰ 에 있어서는, 상기 A 성분 및 B 성분의 2 종의 중합체의 조합에 의해, 섬유형성시, 즉 배향시에 있어서 굴절율의 차를 충분하게 할수 있다. 또한, 이 조합에 의해 계면의 면적이 크고, 반사에 대해 유효하게 작용하는 교호 적층체를 얻는 것이 가능해진다.
(2) 섬유 F-Ⅱ
이 섬유 F-Ⅱ 는 섬유단면에 있어서의 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가, 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분을 폴리에스테르를 형성하고 있는 전체 이염기산 성분당 0.3 ∼ 5 몰 % 로 공중합하고 있는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (A 성분) 및 지방족 폴리아미드 (B 성분) 인 광학 간섭기능을 갖는 섬유이다.
이 섬유 F-Ⅱ 를 구성하는 A 성분은 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분을 공중합한 폴리에틸렌 나프탈레이트이다. 이 폴리에틸렌 나프탈레이트를 형성하는 주성분은 에틸렌-2,6-나프탈레이트 또는 에틸렌-2,7-나프탈레이트가 바람직하고, 특히 에틸렌-2,6-나프탈레이트가 바람직하다.
술폰산 금속염기로서는 식-SO3M 으로 표시되는 기이고, 여기에서 M 은 금속이고, 특히 알카리 금속 또는 알카리 토류금속인 것이 바람직하고, 특히 알칼리 금속 (예를 들면, 리튬, 나트륨 또는 칼륨) 인 것이 바람직하다. 폴리에스테르를 구성하는 이염기산 성분의 일부로서, 상기 술폰산 금속염기를 1 또는 2 개, 바람직하게는 1 개를 갖는 이염기산 성분을 사용한다.
이러한 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분의 구체예로서는, 3,5-디카르보메톡시 벤젠술폰산 나트륨, 3,5-디카르보메톡시 벤젠술폰산 칼륨, 3,5-디카르보메톡시 벤젠술폰산 리튬, 3,5-디카르복시 벤젠술폰 산나트륨, 3,5-디카르복시 벤젠술폰산 칼륨, 3,5-디카르복시 벤젠술폰산 리튬, 3,5-디(β-히드록시에톡시카르보닐)벤젠술폰산 나트륨, 3,5-디(β-히드록시에톡시카르보닐)벤젠술폰산 칼륨, 3,5-디(β-히드록시에톡시카르보닐)벤젠술폰산 리튬, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-4-술폰산나트륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-4-술폰산칼륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-4-술폰산리튬, 2,6-디카르복시 나프탈렌-4-술폰산나트륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-1-술폰산나트륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-3-술폰산나트륨, 2,6-디카르보메톡시나프탈렌-4,8-디술폰산나트륨, 2,6-디카르복시나프탈렌-4,8-디술폰산나트륨, 2,5-비스(히드록시에톡시)벤젠술폰산 나트륨, α-나트륨술포숙신산 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 3,5-디카르보메톡시벤젠술폰산나트륨, 3,5-디카르복시벤젠술폰산나트륨, 3,5-디(β-히드록시에톡시카르보닐)벤젠술폰산 나트륨이 바람직한 예로서 들 수 있다. 상기 술폰산 금속염은 1 종만을 단독으로 사용하여도 2 종이상 병용하여도 된다.
상기 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 형성하고 있는 전체 이염기산 성분당 0.3 ∼ 5 몰 % 공중합 된다. 공중합 비율이 0.3 몰 % 보다 적게되면, 지방족 폴리아미드 (B 성분) 와의 접착력이 부족하게 되고, 층형성성이 부족하여 다층을 형성시키는 것이 곤란해 진다. 한편, 5 몰 % 를 초과하면 용융점도가 한층 높아지고, 지방족 폴리아미드 (B 성분) 와의 유동성에 큰 차가 생기기 때문에 바람직하지 않다. 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분의 공중합 비율의 바람직한 범위는 0.5 ∼ 3.5 몰 % 이다.
A 성분의 공중합 폴리에틸렌 나프탈레이트는, 나프탈렌 디카르복실산 성분, 에틸렌글리콜 성분 및 상기 술폰산 금속염기를 갖는 이염산 성분으로부터 주로 형성되는데, 전체 카르복실산 성분 또는 전체 글리콜 성분에 대해 30 몰 % 이하의 다른 성분을 공중합 할 수 있다. 다른 공중합 성분이 30 몰 % 를 초과하면, 주성분인 폴리에스테르의 내열성, 예사성, 굴절율 등의 특성이 크게 저하하므로 바람직하지 않다. 다른 공중합 성분은 15 몰 % 이하가 바람직하다.
다른 공중합 성분으로서, 테레프탈산, 이소프탈산, 비페닐디카르복실산, 4,4’-디페닐에테르디카르복실산, 4,4’-디페닐메탄디카르복실산, 4,4’-디페닐술폰디카르복실산, 1,2-디페녹시에탄-4’,4”-디카르복실산, 안트라센디카르복실산, 2,5-피리딘디카르복실산, 디페닐케톤 디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산 ; 말론산, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세바크산 등의 지방족 디카르복실산 ; 나아가서는 데카린디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산 ; β-히드록시에톡시 벤조산, p-옥시 벤조산, 히드록시 프로피온산 등의 히드록시카르복실산 ; 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체 등을 들 수 있고, 이들의 방향족 디카르복실산 단위는 1 종류만 또는 2 종류 이상 공중합되어도 된다.
한편, 지방족 폴리아미드 (B 성분) 는 일반적으로 저융점이고, 250 ℃ 를 초과하는 범위에서 열분해가 발생되기 쉽다. 또한, 폴리에틸렌 나프탈레이트는 강직성(剛直性)이 강하고 결정성이 높기 때문에 고온에서의 용융이 필요하게 된다. 그래서 특히 폴리에틸렌 나프탈레이트는 공중합을 하는 것이 바람직히다. 공중합량으로서는 융점이 250 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 이를 위해서는 폴리에틸렌 나프탈레이트는 8 몰 % 이상의 공중합이 바람직하다. 나아가서는 10 몰 % 이상의 공중합이 바람직하다.
공중합되는 지방족 디올 성분으로서, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 지방족 디올 ; 히드로퀴논, 캐티코올, 나프탈렌디올, 레조르시놀, 비스페놀 A, 비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 방향족 디올 ; 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올 등을 들 수 있고, 이들의 디올은 1 종류만 또는 2 종류 이상, 그 합계로서 전체 디올에 대해 30 몰 % 이하, 나아가서는 15 몰 % 이하가 바람직하고, 또한 8 몰 % 이상, 나아가서는 10 몰 % 이상의 공중합이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 공중합 폴리에틸렌 나프탈레이트가 실질적으로 선형상인 범위내에서 트리멜리트산, 트리메스산, 피로멜리트산, 트리카르발릴산 등의 다가 카르복실산 ; 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 다가 알코올이 함유되어도 된다.
섬유 F-Ⅱ 를 구성하는 B 성분은 지방족 폴리아미드이고, 구체적으로는 나일론 6, 나일론 66, 나일론 612, 나일론 11 및 나일론 12 가 예시되고, 특히 나일론 6 및 나일론 66 이 바람직하다.
지방족 폴리아미드로서, 나일론 6 은 고유 복굴절율이 0.067 ∼ 0.096 의 낮은 값을 가지고 있어 특히 바람직하다.
섬유 F-Ⅱ 에 있어서, 상기 A 성분 및 B 성분의 2 종의 중합체의 조합에 의해, 섬유형성시, 즉, 배향시에 있어서도 복굴절율의 차를 충분하게 할 수 있다. 또한, 이 조합에 의해 계면의 면적이 크고, 반사에 대해 유효하게 작용하는 교호 적층체를 얻는 것이 가능해진다.
(3) 섬유 F-Ⅲ :
이 섬유 F-Ⅲ 는, 섬유 단면에 있어서의 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가, 측쇄에 알킬기를 1 개 이상 갖는 이염기산 성분 및 /또는 글리콜 성분을 공중합 성분으로 하고, 상기 공중합 성분을 전체 반복단위 당 5 ∼ 30 몰 % 공중합하고 있는 공중합 방향족 폴리에스테르 (A 성분) 및 폴리메틸 메타크릴레이트 (B 성분) 인 광학 간섭 기능을 갖는 섬유이다.
이 섬유 F-Ⅲ 를 구성하는 A 성분은 측쇄에 알킬기를 1 개 이상 갖는 이염기산 성분 및/또는 글리콜 성분을 공중합 성분으로 하고, 그 공중합 성분을 전체 반복 단위당 5 ∼ 30 몰 % 공중합하고 있는 공중합 방향족 폴리에스테르이다.
A 성분의 중합체의 골격을 형성하는 공중합 방향족 폴리에스테르는, 방향족 이염기산 성분과 지방족 글리콜 성분으로 형성되고, 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등을 들 수 있는데, 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
본 발명의 A 성분은, 상기 공중합 성분을 공중합한 공중합 방향족 폴리에스테르가 사용된다. 공중합 성분에서의 측쇄의 알킬기로서는, 메틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기나, 나아가서는 탄소수가 많은 고급 알킬기가 바람직하다. 또한, 시클로헥실기 등의 지환식의 알킬기도 바람직한 예이다. 그러나, 측쇄의 기로서 너무 큰 기는 방향족 폴리에스테르의 배향 결정성을 크게 저해하므로 바람직하지 않다. 이들 알킬기 중에서 특히 메틸기가 바람직하다. 측쇄의 알킬기의 수로 1 또는 복수이어도 되지만, 바람직하게는 1 또는 2 이다.
B 성분인 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 는 나선구조를 형성하고 있고, 메틸기를 나선의 외측 방향에 배치할 수 있기 때문에, 측쇄에 알킬기, 특히 메틸기를 갖는 이염기산 성분 및/또는 글리콜 성분을 공중합한 방향족 폴리에스테르와의 상호작용을 크게 할 수 있다.
A 성분의 공중합 성분에 있어서의 측쇄에 알킬기를 갖는 이염기산 성분으로서, 4,4’-디페닐이소프로피리덴 디카르복실산, 3-메틸글루탈산, 메틸말론산과 같이, 지방족 탄화수소에서의 측쇄 알킬기를 갖는 이염기산은 알킬기를 분자의 외측으로 향하기 쉽기 때문에, B 성분 (PMMA) 과의 상호작용이 용이하여 바람직하다. 여기에서 측쇄에 알킬기, 특히 메틸기를 갖는 글리콜로서 네오펜틸글리콜, 비스페놀 A, 비스페놀 A 의 에틸렌 옥사이드 부가물과 같이 지방족 탄화수소에서의 측쇄 알킬기를 갖는 글리콜은 B 성분 (PMMA) 과의 상호작용이 커 특히 바람직하다. 이들의 화합물은 측쇄에 2 개의 메틸기를 가지고 있고, 그 효과를 충분히 발휘하기 위함이라고 추정된다.
방향족 폴리에스테르 대해, 측쇄에 알킬기를 갖는 공중합 성분의 공중합량으로서, 전체 반복단위에 대해 5 몰 % 이상 30 몰 % 이하가 바람직하다. 5 % 를 밑도는 공중합량일 때, A 성분 (공중합 방향족 폴리에스테르 성분) 과 B 성분 (PMMA) 과의 친화성이 충분하지 않고, 또한 30 % 를 초과하는 공중합량일 때, 주성분인 방향족 폴리에스테르의 내열성, 예사성 등의 특성이 크게 저하하므로 바람직하지 않다. 공중합 성분은 6 몰 % 이상 15 몰 % 이하가 바람직하다.
또한, 이들 공중합 방향족 폴리에스테르에 대해 다른 성분을 공중합한 중합체이어도 된다. 공중합 성분으로서 방향족 폴리에스테르를 구성하는 이염기산 이외의 산으로서, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 비페닐 디카르복실산, 4,4’-디페닐에테르 디카르복실산, 4,4’-디페닐메탄 디카르복실산, 4,4’-디페닐술폰 디카르복실산, 1,2-디페녹시에탄-4’,4”-디카르복실산, 안트라센 디카르복실산, 2,5-피리딘 디카르복실산, 디페닐케톤 디카르복실산, 술포 이소프탈산 나트륨 등의 방향족 디카르복실산 ; 말론산, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세바크산 등의 지방족 디카르복실산 ; 나아가서는 데카린디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산 ; β-히드록시에톡시 벤조산, p-옥시 벤조산, 히드록시 프로피온산, 히드록시 아크릴산 등의 히드록시카르복실산 ; 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체 등을 들 수 있다. 이들의 방향족 디카르복실산 단위는 1 종류만 또는 2 종류 이상 공중합되어도 된다. 공중합량으로서 전체 이염기산 성분에 대해 30 몰 % 이하, 나아가서는 15 몰 % 이하가 바람직하다. 30 몰 % 를 초과하는 공중합량일 때, 주성분의 특성을 충분히 유지할 수 없기 때문에 바람직하지 않다.
A 성분으로서 또한 공중합할 수 있는 지방족 디올성분으로서는, 폴리에스테르를 구성하는 글리콜 성분 이외의 글리콜로서, 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 지방족 디올 ; 히드로퀴논, 캐티코올, 나프탈렌디올, 레조르시놀, 비스페놀 S, 비스페놀 S 의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 방향족 디올 ; 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올 등을 들 수 있고, 이들의 디올은 1 종류만 또는 2 종류 이상, 공중합량으로서 전체 글리콜 성분에 대해 30 몰 % 이하, 나아가서는 15 몰 % 이하가 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 공중합 방향족 폴리에스테르가 실질적으로 선형상인 범위내에서 트리멜리트산, 트리메스산, 피로멜리트산, 트리카르발릴산 등의 다가 카르복실산 ; 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 다가 알코올이 함유되어도 된다.
한편, 섬유 F-Ⅲ 을 구성하는 B 성분은 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 이고, 이 중합체는 일부에 메타크릴산, 아크릴산 또는 말레인산을 공중합하여도 지장없다.
섬유 F-Ⅲ 에 있어서, 상기 A 성분 및 B 성분의 2 종의 중합체의 조합에 의해, 섬유형성시, 즉, 배향시에 있어서도 굴절율의 차를 충분하게 낼 수 있다. 또한, 이 조합에 의해 계면의 면적이 크고, 반사에 대해 유효하게 작용하는 교호 적층체를 얻는 것이 가능해진다.
(4) 섬유 F-Ⅳ :
이 섬유 F-Ⅳ 는, 섬유단면에 있어서의 독립된 중합체층을 형성하는 각각의중합체 (A 성분 및 B 성분) 가 4,4’-히드록시 디페닐-2,2-프로판을 2 가 페놀 성분으로 하는 폴리카보네이트 (A 성분) 및 폴리메틸 메타크릴레이트 (B 성분) 인 광학 간섭 기능을 갖는 섬유이다.
이 섬유 F-Ⅳ 를 구성하는 A 성분은 2 가 페놀 성분으로서, 4,4’-디히드록시 디페닐-2,2-프로판 (비스페놀 A) 을 주성분으로 하는 폴리 카보네이트로 이루어지고, 그 특성을 상실하지 않는 범위내에서 다른 디올 성분, 예를 들면 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 지방족 디올 ; 히드로퀴논, 캐티코올, 나프탈렌디올, 레조르시놀 비스페놀 S, 비스페놀 S 의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 방향족 디올 ; 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올 등을 공중합 할 수 있다. 이들 공중합 디올은 1 종류만 또는 2 종류 이상, 공중합량으로서 전체 디올에 대해 30 몰 % 이하, 나아가서는 15 몰 % 이하가 바람직하다.
한편, 섬유 F-Ⅳ 를 구성하는 B 성분은, 단량체로서 메틸 메타크릴레이트를 주성분으로 하는 중합체이고, 그 특성을 상실하지 않는 범위내에서 다른 비닐계 단량체, 특히 메틸 아크릴레이트, 불소 치환된 메틸 메타크릴레이트 단량체 (더욱 낮은 굴절율을 갖고 있으므로 특히 바람직하다.) 를 공중합할 수 있다. 이들의 공중합 단량체는 1 종류만 또는 2 종류 이상, 공중합량으로서 전체 단량체 단위에 대해 30 몰 % 이하, 나아가서는 15 몰 % 이하가 바람직하다.
섬유 F-Ⅳ 에 있어서, 상기 A 성분 및 B 성분의 2 종의 중합체의 조합에 의해, 섬유형성시, 즉, 배향시에 있어서도 복굴절율의 차를 충분하게 할 수 있다. 또한, 이 조합에 의해 계면의 면적이 크고, 반사에 대해 유효하게 작용하는 교호적층체를 얻는 것이 가능해진다.
(5) 섬유 F-Ⅴ :
이 섬유 F-Ⅴ 는, 섬유단면에 있어서의 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (A 성분) 및 지방족 폴리아미드 (B 성분) 인 광학 간섭 기능을 갖는 섬유이다.
A 성분의 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 테레프탈산 성분을 이염기산 성분으로 하고, 에틸렌글리콜 성분을 글리콜 성분으로 하는 폴리에스테르인데, 전체 이염기산 성분 또는 전체 글리콜 성분에 대해 30 몰 % 이하의 다른 성분을 공중합 할 수 있다. 다른 공중합 성분이 30 몰 % 를 초과하면, 주성분인 폴리에스테르의 내열성, 예사성, 굴절율 등의 특성이 크게 저하하므로 바람직하지 않다. 다른 공중합 성분은 15 몰 % 이하가 더욱 바람직하고, 10 몰 % 이하가 특히 바람직하다.
다른 공중합 성분으로서 이소프탈산, 비페닐 디카르복실산, 4,4’-디페닐에테르디카르복실산, 4,4’-디페닐메탄디카르복실산, 4,4’-디페닐술폰디카르복실산, 1,2-디페녹시에탄-4’,4”-디카르복실산, 안트라센디카르복실산, 2,5-피리딘디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산,디페닐케톤디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산 ; 말론산, 숙신산, 아디프산, 아젤라산, 세바크산 등의 지방족 디카르복실산 ; 나아가서는 데카린디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산 ; β-히드록시에톡시 벤조산, p-옥시 벤조산, 히드록시 프로피온산 등의 히드록시카르복실산 ; 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체 등을 들 수 있고, 이들의방향족 디카르복실산 단위는 1 종류만 또는 2 종류 이상 공중합되어도 된다.
공중합되는 지방족 디올 성분으로서, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콘, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 지방족 디올 ; 히드로퀴논, 캐티코올, 나프탈렌디올, 레조르시놀, 비스페놀 A, 비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 부가물 등의 방향족 디올 ; 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올 등을 들 수 있고, 이들 디올은 1 종류만 또는 2 종류 이상, 그 합계로서 전체 디올에 대해 30 몰 % 이하, 나아가서는 15 몰 % 이하가 바람직하고, 10 몰 % 이하가 특히 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 실질적으로 선형상인 범위내에서 트리멜리트산, 트리메스산, 피로멜리트산, 트리카르발릴산 등의 다가 카르복실산 ; 글리세린, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등의 다가 알코올이 함유되어도 된다.
섬유 F-Ⅴ 를 구성하는 B 성분은 지방족 폴리아미드이고, 구체적으로는 나일론 6, 나일론 66, 나일론 6-12, 나일론 11 및 나일론 12 가 예시되고, 특히 나일론 6 및 나일론 66 이 바람직하다.
지방족 폴리아미드로서, 나일론 6 은 고유 복굴절율이 0.067 ∼ 0.096 의 낮은 값을 가지고 있어 특히 바람직하다.
섬유 F-Ⅴ 에 있어서, 상기 A 성분 및 B 성분의 2 종의 중합체의 조합에 의해, 섬유형성시, 즉, 배향시에 있어서도 복굴절율의 차를 충분하게 할 수 있다. 또한, 이 조합에 의해 계면의 면적이 크고, 반사에 대해 유효하게 작용하는 교호 적층체를 얻는 것이 가능해진다.
다음으로 상기 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유의 제조방법에 대해 설명한다.
기본적으로는, 고굴절율의 중합체 (A 성분) 과 저굴절율의 중합체 (B 성분)를, 각각 편평단면의 길이 방향과 평행하게 교호 적층되도록 편평형상으로 하여 방사구금로부터 용융 압출하고, 그 편평단면과 교호적층의 평행성(계면균정성)을 유지하면서 방사함으로써, 목적으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유를 얻을 수 있다.
그러나, 편평단면의 장축방향과 평행하게 2 종의 중합체층을 교호 적층한 편평형상의 섬유는, 그저 단순히 굴절율이 다른 중합체층을 이용하는 것 만으로는 방사할 때에 직사각형의 방사구금에서 교호 적층한 중합체를 토출시켜도, 현실의 단면형상은 타원 내지 둥근 단면으로 변형되고, 따라서 교호 적층계면의 평행성도 소실되고, 활처럼 굽은 계면을 얻게 된다. 즉, 광학 간섭성이 있는 섬유를 얻는 것은 매우 곤란하다. 특히, 광학 간섭 기능이 우수한 편평율이 큰 편평단면사의 방사나 모노 필라멘트로서는 아니고 멀티 필라멘트로서의 방사는 매우 곤란하다.
본 발명자들의 연구에 의하면, 고굴절율의 중합체 (A 성분) 의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율의 중합체 (B 성분) 의 용해도 파라미터값 (SP2) 과의 비율 (SP비=SP1/SP2) 을 어느 일정 범위로 하고, 게다가 고굴절율 중합체 (A 성분) 의 융점 (MP1) 과 저굴절율 중합체 (B 성분) 의 융점 (SP2) 과의 차 (절대값) 를 어느일정 범위로 함으로써, 편평단면성과 교호적층성 (계면균정성) 과의 양자를 유지할 수 있는 방적 방법이 달성되는 것을 발견하였다.
이렇게 해서, 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유는 굴절율이 다른 2 종의 중합체를 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상 섬유의 방사시에, (a) 고굴절율측 중합체 (A 성분) 의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측의 중합체 (B 성분) 의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP비) 을 0.8≤ SP1/SP2≤1.2 의 범위로, 그리고, (b) 고굴절율측 중합체 (A 성분) 의 융점 (MP1) 과 저굴절율측 중합체 (B 성분) 의 융점 (MP2) 의 융점차의 절대값 (MP차) 을 0 ℃ ≤ ｜MP1-MP2｜≤ 70 ℃ 의 범위로 유지하면서 방사하는 방법에 의해 얻어지는 것을 발견하게 되었다.
이하, 더욱 상세하게 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유의 방사방법에 대해 도면을 인용하면서 설명한다.
본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 것과 같이 편평단면이고, 또한 굴절율이 다른 중합체층의 교호 적층체부는 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층되어 있고, 이에 따라 광학 간섭에 유효한 면적을 넓게 구성하고 있다. 그리고, 광학 간섭 기능에는 특히 교호적층의 평행성이 중요하고, 이 편평단면 형상과 교호적층의 평행성을 확보하기 위한 수단이 상기의 방사 방법이다.
상기 방사 방법에 있어서는, 특히 2 개의 요건을 꼭 필요로 한다. 그 하나는 고굴절율측 중합체 (A 성분) 의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체 (B 성분) 의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP비) 을 0.8≤ SP1/SP2≤1.2 의 범위로 유지하면서 방사하는 것이다.
후술하는 것과 같은 방사구금을 이용하여 최종적으로 2 종 중합체의 교호 적층류를 구형구금에서 토출했을 때, 통상, 중합체류는 분위기 공기와의 표면 장력에 의해 둥글어 지고, 또한 양 중합체 적층계면의 접촉면적을 최소로 하도록 계면방향으로 수축력이 작용하고, 그것이 다층으로 되어 있기 때문에 큰 수축력이 되어 적층면이 활처럼 휘면서 둥글어진다. 또한, 중합체류는 구금 출구에서 해방되면 베이러스 효과에 의해 부풀어 오른다. 이와 같은 방사구금 직후에 있어서의 중합체류의 거동에 대해, 양 중합체의 SP 비 (SP1/SP2) 를 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위로 유지하면서 방사하면, 계면장력에 의해 적층체가 둥글어지는 거동을 억제하여 방사할 수 있다. 또한, SP 비를 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.1 로 할 때는 한층 바람직하게 방사할 수 있다.
다른 하나의 요건은 고굴절율측 중합체 (A 성분) 의 융점 (MP1) 과 저굴절율측 중합체(B 성분) 의 융점 (MP2) 의 융점차의 절대값(MP차) 을 0 ℃ ≤ ｜MP1-MP2｜≤ 70 ℃ 의 범위로 유지하면서 방사하는 것이다. 전술한 바와 같이, 중합체류는 방사 구금에서 토출된 직후 편평단면이 둥글어지고, 동시에 평행한 교호적층체의전체가 활처럼 굽는 경향도 나타난다. 만약, 토출후의 양 중합체가 가급적 빨리 냉각 고화된다면, 그만큼 상기의 불이익은 억제된다. 즉, 양 중합체의 냉각 고화 온도가 가까우면, 그에 호응하여 방사구금 온도의 차도 적게 할 수 있으므로, 교호적층체 전체를 빨리 냉각고화시키고, 둥글게 교호적층체가 활처럼 구부러지는 거동을 억제할 수 있다. 이 억제효과는, 상기 MP 차를 0 ℃ ≤ ｜MP1-MP2｜≤ 40 ℃ 의 범위로 할 때, 한층 양호하게 발현된다. 물론, 양 중합체의 융점이 일치할 때, 즉 MP 차 = 0 일 때가 가장 바람직하다.
또한, 비결정성 중합체와 같이 융점이 불명료한 중합체의 경우에는 융점 대신 유리전이온도 (Tg) 로 대용하면 된다. 고 Tg 측의 중합체 (A 성분) 의 Tg 를 Tg1으로 하고, 저 Tg 측의 중합체 (B 성분) 의 Tg 를 Tg2로 하면,
0 ℃ ≤｜Tg1-Tg2｜≤ 40 ℃ 의 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 하여, SP 비와 MP 차를 상기의 범위로 유지하면서 방사함으로써, 편평 단면형상과 교호 적층제부에서의 층의 평행성을 유지하면서 방사할 수 있다.
또한, 섬유의 편평 단면형상과 교호 적층체부에 있어서의 층의 평행성을 보조적으로 유지하는데 유용한 수단으로서, 편평단면의 교호 적층체부의 외주부에, 적층형성 중합체의 어느 하나의 중합체로 보호층부를 형성하면서 방사하는 수단이 있다.
방사 구금에서 토출되는 교호 적층 중합체류는 구금 내부의 벽면에서 마찰력을 받는데, 그 때, 층류의 속도가 벽면근방과 중합체류의 중앙부에서는 다르므로, 교호 적층의 중앙부는 중합체가 많이 흐르고, 외주부는 적게 흐르며, 그 결과 교호적층의 두께 불균일을 일으킨다. 이 문제는 전술한 것과 같이 편평단면의 외주부에 보호층부를 형성하면서 방사함으로써 억제할 수 있다. 또한, 그 때 고융점측의 중합체 (A 성분) 로 보호층부를 형성하면, 섬유의 냉각 고화가 빨리 진행되고, 편평 단면형상과 교호 적층체부에 있어서의 층의 평행성을 한층 유리하게 유지할 수 있다.
이 보호층부의 두께는 2 미크론 이상인 것이 바람직하다. 2 미크론보다 얇으면 상기의 효과가 적어지기 때문에 바람직하지 않다. 이 보호층부의 두께는 3 미크론 이상이 바람직하다. 한편, 이 두께가 10 미크론을 초과하면 그 층에서의 광의 흡수, 난반사를 무시할 수 없게 되어 바람직하지 않다. 이 두께로서는 10 미크론 이하, 나아가서는 7 미크론 이하가 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유의 방사 방법에 있어서, 편평단면의 교호적층체를 형성하는 수단에 대해 설명한다.
도 7 은 방사구금의 입단면도이다. 방사구금은 각각 원판형상의 상부 분배판 (9), 하부 분배판 (10), 상구금 (6), 중구금 (7), 하구금 (8) 을 포함하고, 그것들이 볼트 (12) 로 일체적으로 죄어져 있다. 도 8 (a) 는 도 7 의 상 구금 (6) 을 상부에서 본 평단면도이고, 노즐 플레이트 (1, 1’) 가 쌍을 이루어서 방사형상으로 설치되어 있는 것을 나타내고, 도 8 (b) 는 노즐 플레이트 (1, 1’) 쌍의 확대도이다. 도 9 (a) 는 적층 중합체류가 노즐 플레이트 (1, 1’) 쌍에서 토출될 때의 단면도를, 도 9 (b) 는 상기 중합체류가 최종적으로 토출구 (11) 에서 토출될 때의 단면도를 나타낸다. 또한, 도 10 은 교호 적층체부의 외주부에 보호층부를 설치하기 위한 방사구금의 부분 입단면도이다.
이들 도에 있어서, 노즐 플레이트 (1, 1’) 는 2 종의 용융 중합체를 교호 적층하기 위해, 적층수에 따라 공급로 (19, 19’) 에 각각 접속하는 개구군 (2, 2’) 이 지면과 직교방향으로 설치되고, 그 때, 개구군 (2 와 2’) 과는 도 4 (b) 에 나타내는 것과 같이 대향하면서도, 대향하는 각 개구는 상호 교호 (치우쳐서) 배열되어 있다. 상기 노즐 플레이트 (1, 1’) 쌍의 한쪽에는 용융 중합체 (A) 가, 다른쪽의 플레이트에는 용융 중합체 (B) 가 공급된다. 그 때문에, 상부 분배판 (9) 및 하부 분배판 (10) 을 관통하여, 상기 노즐 플레이트 (1, 1’) 쌍과 같은 유로 (3, 3’) 가 각각 배치된다. 노즐 플레이트 (1, 1’) 에서 용융 중합체 (A 와 B) 가 합류하여 적층형상이 되는데, 그 때 중합체 각층의 두께를 얇게 하기 위해, 중구금 (7) 에는 유로가 테이퍼형상으로 좁게되어 있다. “깔대기형상부 4” 가 상기 노즐 플레이트 (1, 1’) 쌍에 대응하여 배치되어 있다. 또한, 하구금 (8) 에는 토출구 (11) 가 각각 깔대기형상부 (4) 에 대응되어 설치되어 있다.
이와 같은 방사구금에 있어서 중합체 (A) 는 상부 분배판 (9) 및 하부 분배판 (10) 을 관통하여 설치된 유로 (3) 를 거쳐 각 노즐 플레이트 (1) 로 분배되고, 마찬가지로 중합체 (B) 도 유로 (3’) 를 거쳐 각 노즐 플레이트 (1’) 로 분배된다. 그 후, 노즐 플레이트 (1, 1’) 에서 토출된 중합체 (A 및 B) 는 교호 적층되고, 또한, 깔대기형상부 (4) 를 진행하는 사이에 각층의 두께가 얇아지고, 방사구(11) 에서 토출된다. 그 때, 토출구는 직사각형으로 하고 (예를 들면, 0.13 mm × 2.5 mm 의 치수로 하여) 편평단면의 장축방향으로 확대되어 토출하고, 편평단면의 교호 적층체부로 하여 토출시킨다.
이 경우, 개구군 (2, 2’) 으로부터 토출된 (A, B) 각각의 용융 중합체류의 단면은 도 9 (a) 와 같은 구조가 되는데, 그 후 깔대기형상부 (4) 를 통과함으로써 토출구멍 (11) 으로부터 방사되는 단면은 도 9 (a) 의 용융 중합체류의 폭이 화살표 방향으로 좁아진 결과, 도 9 (b) 와 같은 구조가 된다.
또한, 그 단면에 있어서, 도 2 에 나타내는 것과 같은 보호층부를 교호 적층체부의 외주부에 설치한 경우에는, 도 10 에 나타내는 것과 같은 노즐 플레이트 (8’) 를 사용하고, 보호층부를 형성하는 중합체를 다른 경로, 즉 13,14,15 및 16 의 경로로부터 흘림으로써 얻을 수 있다.
또한, 도 2 에 나타내는 것과 같은 교호적층체부의 외주부에 보호층부를 설치한 경우는, 노즐 플레이트 (1, 1’) 의 한쪽의 플레이트 개구부의 양 단부를 크게 함으로써 얻을 수 있다.
이와 같은 방사구금에 있어서, 중합체 (A) 는 상부 분배판 (9) 및 하부 분배판 (10) 을 관통하여 설치된 유로 (3) 를 거쳐 각 노즐 플레이트 (1’) 로 분배되고, 마찬가지로 중합체 (B) 도 유로 (3’) 를 거쳐 각 노즐 플레이트 (1’) 로 분배된다. 그 후, 노즐 플레이트 (1, 1’) 에서 토출된 중합체 (A 및 B) 는 교호 적층되고, 또한, 깔대기형상부 (4) 를 진행하는 사이에 각층의 두께가 얇아지고, 방사구 (11) 에서 토출된다. 그 때, 토출구는 직사각형으로 하고 (예를 들면 0.13 mm× 2.5 mm 의 치수로 하여), 편평단면의 장축방향으로 넓게하여 토출하고, 편평단면의 교호 적층체부로서 토출시킨다.
또한, 그 단면에 있어서, A 성분, B 성분 또는 그밖의 중합체 성분으로 이루어지는 보호층부를 교호 적층체부의 외주부에 설치한 경우에는, 노즐 플레이트 (1, 1’) 의 한쪽의 플레이트 개구군 (2 또는 2’) 을 개구열의 양단에서 막음으로써 형성하여도 되고, 또한 외주부의 경우에는 하구금 (8) 으로 보호층부를 형성하는 중합체를 다른 루트로 흘려서 합류시켜도 된다.
방사구금의 토출구 (11) 로부터 토출된 교호 적층 중합체류는, 냉각고화시킨 후 인취 롤러에 의해 인취되고, 치즈형상으로 감긴다. 인취속도는 통상의 합성섬유의 방사와 동일하게, 1000 ∼ 8000 m/min 의 범위의 속도로 인취하면 되지만, 저방속 쪽이 토출구가 아직 용융상태에 있는 교호 적층체에 무리가 가지않고, 균정인 평행적층체가 확보된다. 통상은 속도 1000 ∼ 1500 m/min 의 범위로 방사 인취하고, 계속해서 롤러를 통해 연신한 후 감거나 또는 방사 인취한 미연신사를 일단 감고, 다른 공정으로 연식속도 200 ∼ 1000 m/min 의 범위에서 연신하는 것이 바람직하다.
본 발명 섬유의 방사 방법에 사용하는 굴절율이 다른 중합체의 조합에 대해 설명한다.
일반적으로 중합체의 굴절율은 1.30 ∼ 1.82 의 범위에 있고, 그 중 범용 중합체에서는 1.35 ∼ 1.75 의 범위에 있다. 이 중에서 고굴절율측 중합체 성분 (A성분) 의 굴절율을 n1로 하고, 저굴절율측 중합체 성분 (B 성분) 의 굴절율을 n2로 나타냈을 때, 양 중합체의 굴절율의 비 n1/ n2가 1.1 ∼ 1.4 의 범위에 있는 조합을 사용한다.
A 성분 및 B 성분의 교호 적층체의 층의 두께는, 광학 간섭 이론에 따라 설계한다. 광학 간섭에 의해 발색시키도록 하는 색의 파장을 λ(㎛) 으로 하고, 중합체 (A) 성분의 굴절율을 n1, 적층체 중 한 층의 두께를 d1(㎛) 으로 하고, B 성분의 굴절율을 n2, 적층체 중 한 층의 두꼐를 d2(㎛) 으로 할 때, 두께 (d1,d2) 는 다음의 관계식
λ = 2(n1d1+n2d2) = 2n1[d1+d2(n2/n1)]
을 만족하는 범위에서 설정하면 된다. 또한, 양자의 광학적 두께 (굴절율 × 두께, 즉, n1d1, n2d2) 가 같을 때, 즉, λ/4 = n1d1= n2d2일 때 최대의 간섭 발색이 얻어진다.
편평단면의 편평율이 큰 쪽이 광의 간섭에 유효하게 면적을 크게 할 수 있으므로 바람직한 섬유 단면 형태이다. 편평섬유의 편평비는 상기한 바와 같이 4 이상이 바람직하고, 나아가서는 7 이상이 바람직하다. 편평비로서는 15 이하가 바람직하고, 특히 10 이하가 바람직하다.
또한, 적층수는 상기한 바와 같이, A 성분 및 B 성분으로 이루어지는 층이 5 층 이상의 교호 적층을 이루고 있는 것이 바람직하다. 5 층을 밑돌 때는 간섭효과가 작을 뿐만아니라, 간섭색이 보는 각도에 따라 크게 변화하고, 저가의 질감밖에는 얻을 수 없으므로 바람직하지 않다. 나아가서는 10 층 이상의 교호적층이 바람직하다. 한편, 총 수는 120 층 이하가 바람직하다. 120 층을 초과할 때는 얻어지는 광의 반사량의 증대를 이미 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 구금 구조가 복잡하게 되어 제사가 곤란하게 됨과 동시에, 층류에 산란이 발생하기 쉬워 바람직하지 않다. 나아가서는 70 층 이하, 특히 50 층 이하가 바람직하다.
본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유는, 그 섬유를 단섬유(single-filament or mono-filament) 로서 본 경우, 상기한 바와 같이 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축 방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭 섬유이고, 다른 중합체층을 형성하는 2 종의 중합체의 조합에 특징을 갖고 있다.
본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유는, 단섬유로서 그 자체도 광학 간섭 기능을 가지며, 또한 멀티 필라멘트 얀의 형태로서 또는 스판 얀의 형태로서도 광학 간섭 기능을 갖고 있다. 또한, 단섬유의 형태 (통상의 short-cut fiber 또는 chopped fiber) 로서도 광학 간섭 기능을 갖고 있다. 따라서, 본 발명의 섬유는 그 광학 간섭 기능이 발현되는 한 그 형태는 제한되지 않는다.
본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유는, 그 특징있는 발색기능 및 편평단면형상에 기초하여, 어느 특정의 구조나 형태를 갖는 멀티 필라멘트 얀, 복합사, 섬유구조체나 부직포로서 이용하면, 그 광학 간섭 기능이 효과적으로 발현되는 섬유제품 또는 그 중간제품을 제공할 수 있는 것이 발견된다. 이하, 본 발명 섬유의여러 가지 형태로의 이용에 대해 설명한다.
우선, 본 발명에 의하면,
(1) 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 광학 간섭성 필라멘트를 구성 단위로 하는 멀티 필라멘트 얀이고,
(2) 구성 필라멘트의 편평율이 4.0 ∼ 15.0 의 범위이고,
(3) 멀티 필라멘트 얀의 연신도가 10 ∼ 50 % 의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 멀티 필라멘트 얀이 제공된다.
이 멀티 필라멘트 얀은 그것을 구성하는 필라멘트의 편평율 및 상기 얀의 연신도를 상기 범위로 하는 것이 중요하고, 그에 따라 얀의 형태로 유효하게 광학 간섭이 발현된다.
일반적으로 광학 간섭 기능을 갖는 섬유에 있어서, 섬유의 편평율의 바람직한 값이 모노 필라멘트의 경우와 멀티 필라멘트의 경우 반드시 일치하는 것은 아니다. 그 이유는, 모노 필라멘트의 경우에는 주로 광학 간섭 기능의 면에서 필요한데 비해, 멀티 필라멘트 얀의 경우에는 그것 뿐만 아니라 구성 필라멘트 간의 편평장축면의 배향성의 점에서도 필요하게 되기 때문이다. 즉, 광학 간섭성 모노 필라멘트는 편평단면 형상이고, 그 장축방향에 평행하게 중합체층이 교호로 적층된 구조를 하고 있다. 이 때문에, ① 그 장축방향의 변과 필라멘트 길이방향의 변에서 형성되는 필라멘트의 표면에 대해 수직으로 볼 때, 광학 간섭성에 의한 발색을 가장 약하게 눈으로 확인할 수 있고, ② 그것보다 각도를 더 경사지게 볼 때에는 급격하게 그 시인효과가 약해지고, 또한, ③ 편평단면의 단축방향의 변과 필라멘트 길이방향의 변에서 형성되는 필라멘트 표면에서 볼 때에는, 광학 간섭성은 전혀 눈으로 획인할 수 없다고 하는 광학 간섭 특성을 갖는다.
그럼에도 불구하고, 편평단면 형상으로 이루어지는 광학 간섭성 모노 필라멘트를 다수 합쳐서 멀티 필라멘트 얀으로서 직물을 형성할 때, 편평율이 4 보다도 작으면 필라멘트에 작용하는 장력이나 마찰력 등에 의해, 멀티 필라멘트 단면내에서 최밀충전된 형상으로 집합한다. 그 때문에, 그 편평단면의 장축방향의 변과 필라멘트 길이방향의 변에서 형성되는 필라멘트 표면에 착목하여 보면, 구성 필라멘트 사이에서의 상기 표면의 배항도는 나쁘고, 여러 방향을 향하게 된다. 이와 같이, 멀티 필라멘트 얀의 광학 간섭성에는 구성 필라멘트 고유의 광학 간섭성 외에, 얀으로서의 구성 필라멘트의 편평장축면의 배향도가 크게 기여하고 있다.
그런데, 이 편평율이 4.0 이상, 바람직하게는 4.5 이상, 특히 바람직하게는 7 이상을 취할 때, 멀티 필라멘트를 구성하는 각 필라멘트에는 자기 방위성 콘트롤 기능이 중첩하기 시작하고, 각 구성 필라멘트의 편평장축면이 서로 평행한 방향이 되도록 집합하여 멀티 필라멘트 얀을 구성한다. 즉, 이와 같은 멀티 필라멘트 얀은 필라멘트 형성 과정에서 인취 롤러나 연신 롤러에 압접긴장될 때, 또는 치즈형상으로 보빈에 감겼을때, 또는 직물을 제편직하는 등의 공정의 얀 가이드상 등에서의압접을 받을 때 등, 그 때마다 각 필라멘트의 편평장축면이 압접면에 평행하게 되도록 하여 집합하므로, 구성 필라멘트 사이에서의 편평장축면의 평행도가 높아지고, 직물로서도 뛰어난 광학 간섭 기능을 갖게 된다.
한편, 편평율의 상한에 대해서는, 그 값이 15.0 을 초과하면, 과도하게 얇고 평평한 형상이 되기 때문에 편평단면을 유지하기 어려워지고, 일부가 단면 내에서 구부러지는 등의 염려도 생기게 된다. 이 점에서, 취급하기 쉬운 편평율은 기껏해야 15 이고, 특히 10.0 이하가 바람직하다.
이와 같이 하여, 구성 필라멘트의 편평율을 4.0 ∼ 15.0 으로 종래의 광학 간섭 필라멘트에 비해 크게 함으로써, 그 교호 적층의 적층수도 종래의 필라멘트의 적층수보다도 많게 하는 것이 바람직하다. 즉, 적층수는 15 층 이상이 바람직하고, 20 층 이상, 나아가서는 25 층 이상이면 더욱 바람직하다.
이 것은 편평율이 큰 필라멘트 성형의 곤란성과 관계되어 있다. 즉, 용융상태에 있는 2 종의 중합체를 방사구금 내에서 1/10 ㎛ 의 오더로 적층시키고, 최종적으로는 1/10 ∼ 1/100 ㎛ 의 오더의 적층단위로 하여 구금에서 토출성형하는 것의 곤란성, 나아가서는 구금 출구에서의 중합체 흐름의 계면장력의 작용이나 베이러스 작용에 견디어 내어 편평단면 내에서의 교호 적층의 정도를 유지하는 것은, 편평율이 조금 커지는 것만으로도 극히 어려운 기술이다.
교호적층의 층수는, 광학 간섭 이론에 의하면 층의 두께가 완전히 기준 두께에 같을 때에는, 많아야 10 층이기만 하면 얻어지는 간섭 광량은 포화상태에 달하고, 그 이상 층수를 늘리는 것은 필라멘트 성형의 공정을 복잡곤란하게 하는 것이된다. 그런데, 편평율을 4.0 이상으로 하면, 각 적층단위의 두께에 요동이 생기기 쉬워지고, 적층수를 15 이상으로 하지 않으면, 간섭 광량이 불충분한 경우도 생긴다. 또한, 편평율을 4.5 및 5.0 으로 크게 하면 할수록, 적층수는 많은 쪽이 바람직하고, 20 층 이상, 25 층 이상이 바람직하다.
이 적층수는 많은 쪽이 상기 두께의 요동을 보상하여 간섭성을 높일 수 있는데, 그 제조기술의 어려움, 특히 방사구금의 복잡함, 용융 중합체류의 제어의 점에서 취급하기 쉬운 것은 50 층까지이다. 그것을 초과하면 또한 적층 두께의 요동의 폭이 넓어지고, 적층을 늘린만큼의 효과를 얻기 어렵게 되므로, 실용적으로는 120 층이 한계이다.
이상 서술한 바와 같이, 멀티 필라멘트 얀으로서도 뛰어난 광학 간섭성을 발현할 수 있도록 연구하고 있는데, 또한 중합체 고유의 굴절율에 섬유의 복굴절율을 가미하여, 교호적층을 구성하는 중합체층 사이의 굴절율 차를 확대시키고, 광학 간섭성을 높이는 연구도 이루어지고 있다. 즉, 상기 중합체층 사이의 굴절율차가 클수록 필라멘트의 광학간섭성은 높아지지만, 굴절율이 결정되어 있는 중합체를 사용하는 한 자연히 한계가 있다. 그 한계를 초월하여 굴절율차를 높이는 수단으로서 섬유분자의 배향에 따라 생기는 복굴절율을 이용하는 것이다. 굴절율이 높으면서 연신에 의해 복굴절율을 크게 할 수 있는 중합체와, 굴절율이 낮으면서 연신에 의해 복굴절율 차가 그다지 커지지 않는 중합체를 조합함으로써, 중합체층 사이의 굴절율 차를 확대시킬 수 있다. 그 굴절율을 중대시키는 수단으로서 필라멘트의 연신작용을 이용하고 있고 (연신이 낮아질수록 복굴절율은 반대로 높아진다.), 복굴절율의 증대와 제편직 등 후공정의 취급성을 만족시키기 위해, 연신 후의 멀티 필라멘트 얀의 연신도를 10 ∼ 50 % 의 범위로 하는 것이 필요하다. 이 연신도는 15 ∼ 40 % 의 범위에 있으면 더욱 바람직하다.
본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유를 구성하는 2 종의 중합체는, 상기와 같이 굴절율 (n) 의 차가 있는 조합, 그중에서도 더욱 바람직한 조합으로서 용해도 파라미터 (SP값) 이 서로 가까운 조합, 그리고, 더욱 바람직한 조합으로서 화학적 친화성이 있는 조합의 시점에서 선택한다.
상기 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 멀티 필라멘트 얀은, 그 사용형태에 따라 여러가지로 다른 발색 외관을 나타내고, 그것 때문에 광범한 용도분야에서 사용할 수 있다. 예를 들면, 바탕실을 농색 특히 흑색 필라멘트로하고, 본 발명의 멀티 필라멘트 얀을 부유(浮游)사로 하여, 도비(dobby)나 쟈카드(jacquard)로 무늬를 나타낸 직물은 일본 전통의 우아한 미가 있어, 일본옷, 띠, 띠 위를 누르는 끈, 염낭, 보자기, 샌들, 핸드북, 넥타이, 무대막 등에 적합하다.
또한, 바탕실을 흰색으로 하여, 본 발명의 멀티 필라멘트 얀으로 쟈카드 무늬를 편성한 얇은 직물은 투명감이 있고, 쟈카드 무늬가 고상하고 우아한 진주 광택으로 빛나, 웨딩 드레스 등의 결혼 예복, 파티 드레스, 무대 의상, 선물 용품 등의 포장지, 리본, 테이프, 커텐 등에 적합하다.
또한, 멀티 필라멘트 얀 독특의 광택 컬러를 살려서, 종래, 광택사나 형광사가 사용되어 온 스포츠 웨어의 분야에서 한층 광택컬러가 우수한 웨어를 제공할 수 있다. 예를 들면, 스키웨어, 테니스웨어, 수영복, 레오타드 등이 있고, 텐트나 양산, 배낭, 신발 특히 운동화 등의 스포츠 용품에도 적합하다.
마찬가지로, 광택 컬러나 진주와 같은 컬러에 의해 타인의 시선을 끄는 용도로 엠블렘, 왓펜(wappen), 아트 플라워 등의 미술 공예품, 자수, 벽지, 인공모발, 자동차 시트, 팬티 스타킹 등이 있다.
또한, 멀티 필라멘트 얀으로 이루어지는 직물에, 가열 엠보스롤이나 형태 다리미를 대어 열처리하면, 그 형무늬의 부분만이 수축되어, 간섭을 나타내는 교호적층의 층두께가 중첩되어, 바탕의 부분과는 다른 색이 발현되므로, 의복에 원 포인트 마크나 그림무늬를 더할 수 있다.
또한, 상기 멀티 필라멘트 얀은, 예를 들면 0.01 mm ∼ 10 cm 의 범위로 용도에 맞추어서 절단하여 사용할 수도 있다. 컷트한 필라멘트의 편평면을 표면으로하여 물품의 표면에 투명수지로 고정하는 것도 좋고, 예를 들면 자동차의 도어 표면에 모르포 나비를 본떠 고정하면, 태양의 광을 받아서 모르포 나비와 같이 금속광택으로 파랗게 빛나 보인다. 또한, 0.1 ∼ 0.01 mm 로 컷트한 것을 화장품에 섞어서 사용하면, 이것 또한 태양의 광을 받아서 우미하게 빛나 보인다.
또한, 본 발명에 의하면 상기와는 다른 타입의 멀티 필라멘트 얀이 제공된다. 이 다른 타입이란 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호로 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트이고, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 광학간섭성 필라멘트를 구성 단위로 하는 멀티 필라멘트 얀으로서, 상기 광학 간섭성 필라멘트가 그 길이방향을 따라, 및/또는 필라멘트 사이에서 이색 발색성을 나타내는 것을 특징으로 하는 이색의 광학 간섭 기능을 갖는 멀티 필라멘트 얀이다.
이 이색 발색성을 나타내는 멀티 필라멘트 얀의 특징을 도 3, 도 4 및 도 5 에 의해 모델적으로 설명한다. 도 3 ∼ 도 5 는 모두 본 발명의 편평단면을 갖는 섬유의 측면도를 나타내는 모식도이다. 이들 도 3 ∼ 도 5 로 표시되는 섬유의 측면도를 나타내는 모식도이다. 이들 도 3 ∼ 도 5 로 표시되는 섬유의 편평단면도의 구조는 모두 상기 도 1 또는 도 2 의 형상을 갖고 있다.
도 3 은 멀티 필라멘트 얀으로서 길이방향에 이색으로 간섭발색하는 얀을 나타내고 있다. 얀을 구성하는 필라멘트의 부분 T 와 t 는 서로 이색으로 발색하고, 부분 T’와 t’는 각각 부분 T, t 와 동일한 파장의 색이거나, 이에 가까운 파장의 색을 나타낸다. 그리고, 얀 전체로서 보면, 부분 P 와 p 에서는 색이 다르고, 또한, 부분 P’, p’는 각각 부분 P, p 와 동일 파장이거나 가까운 파장의 색을 나타낸다. 따라서, 이 얀의 경우는 멀티 다발로서의 부분 P(P’) 와 p(p’) 와의 사이에서의 이색이고, 직물로 한 경우 명확하게 근(筋)형상의 이색 효과가 표현된다.
도 4 는, 도 3 에서 나타낸 얀의 구성 필라멘트의 이색의 위치가 길이방향으로 각각 어긋나 있는 경우를 나타내고 있다. 따라서, 이 경우에는 전체에 세세하게 분산된 이색 효과가 표현된다.
도 5 는, 멸티 필라멘트 얀을 구성하는 각 필라멘트 f1, f2및 f3의 굵기의차에 의해, 간섭 발색이 이색을 띠는 경우를 나타내고 있다.
이 경우는 얀 전체에 흐르는 것과 같은 이색 믹스를 나타내고, 길이방향에도 완전히 균일하다고 하는 것은 아니며, 구성 필라멘트의 중첩 상황의 변화에 따라 미묘한 색의 변화를 나타낸다. 또한, 이 얀을 연사(撚絲)하면 연사 목조의 믹스 외관을 표현할 수 있다. 또한, 이 도 5 의 얀에 도 3 또는 도 4 의 길이방향의 변화를 부가함으로써, 한층 우미한 색을 표현할 수 있게 된다.
상기한 도 3 ∼ 도 5 의 측면도에 나타낸 이색의 광학 간섭을 갖는 멀티 필라멘트 얀은, 상기 본 발명 섬유의 제조에 따라 미연신사를 제조하고, 얻어진 미연신사에 대해 하기에 설명하는 방법에 따라 이색 광학 간섭 기능을 부여함으로써 얻을 수 있다.
우선, 도 3 에 나타낸 얀의 길이방향에 멀티 다발의 이색 효과를 나타내는 얀의 제조방법에 대해 서술한다. 앞서 설명한 미연신사의 방사 방법에 의해, 연신 가능한 연신도를 갖는 멀티 필라멘트를 방사한다. 예를 들면, 방사 속도 1200 m/min 으로 방사하여, 연신도가 200 % 정도의 멀티 필라멘트 얀을 얻는다. 이 얀을 그 유리 전이 온도 이하의 온도 또는 자연 연신 배율 미만의 온도에서 연신하여 소위 딕·앤드·딕 얀 (thick and thin yarn) 으로 한다. 이에 따라 멀티 다발로서 길이방향으로 이색 발색하는 얀이 얻어진다. 그 때, 딕·앤드·딕의 연신의 정도 (연신배율의 편차) 에 의해, 단순히 2 색이 길이방향으로 되풀이 될 뿐만 아니라, 그 이상의 다색으로 발색하는 얀도 얻을 수 있다. 또한, 도 3 에 나타내는 얀의 다른 제조 방법으로서 2 쌍의 롤러 사이에서, 예를 들면 공급 롤러의 속도를 변화시켜서, 길이방향에 연신배율을 변화시켜도 된다. 또한, 일단 균일 연신한 얀을 불균일 열수축을 거쳐 수축율을 국소적으로 변화시켜도 된다.
다음으로 도 4 에 나타낸 얀과 같이 구성 필라멘트의 각각에 길이방향의 이색 효과가 있어서, 그것이 멀티 필라멘트 얀 내에서 분산하고 있는 경우에 대해 설명한다.
이 경우는, 도 3 의 얀의 제조 방법을 이용하여 또한 각 구성 필라멘트의 연신 개시점을 필라멘트 사이에서 어긋나게 함으로써 제조할 수 있다.
연신점을 어긋나게 하는 방법으로서는, 공급 롤러 직후에 방형의 얀 가이드를 두어 각 필라멘트 사이에서 인접하는 실이 접하지 않도록 불균일하게 하거나, 또는 공급 롤러 표면을 엠보싱하여, 또한 연신점 고저을 위한 누름 롤러를 설치하지 않도록 하여 연신점을 길이방향 및 필라멘트 사이에서 변동시키는 방법 등이 있다. 또한, 도 5 에 나타낸 얀과 같이 구성 필라멘트 사이에서 섬도가 다른 얀은 먼저 설명한 미연신사의 방사의 때에 각 구성 필라멘트 사이에서 토출구에 대한 중합체량을 변화시킴으로써 제조할 수 있다.
또한, 이 얀을 길이방향으로 균일하게 연신하지 않고, 도 3 또는 도 4 의 연신을 부가하여 한층 복잡하게 발색하는 얀으로 할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 광학 간섭성 멀티 필라멘트 얀에, 상기 필라멘트 얀의 길이방향 및/또는 필라멘트 사이에서 이색· 다색 발색성을 부여함으로써, 한층 우미한 간섭발색을 나타내는 광학 간섭 기능을 발현하는 멀티 필라멘트 얀이 얻어진다.
또한 본 발명에 의하면, 상기와는 다른 타입의 멀티 필라멘트 얀이 제공된다. 이와 같은 또 다른 타입이란, 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학간섭성 필라멘트이고, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP비) 이 0.8≤SP1/SP2≤1.2 의 범위에 있는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트를 구성단위로 하는 멀티 필라멘트 얀으로서, 상기 필라멘트에는 그 긴변방향을 따라 축꼬임이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능이 개선된 멀티 필라멘트 얀이다.
이와 같은 긴변방향을 따라 축꼬임이 부여된 필라멘트로 구성되는 멀티 필라멘트 얀은 보는 각도에 관계없이 광학 간섭을 관찰할 수 있는, 소위 각도 추수성을 갖는 특성이 있다.
축꼬임이란, 연사에 의한 일방향 (S 또는 Z 방향) 의 꼬임, 가연가공에 의한 교호 꼬임 즉 S 방향의 꼬임과 Z 방향의 꼬임이 교호 존재하는 상태, 에어스태핑에 의한 동일한 교호 꼬임, 나아가서는 기계적 압입권축에 의한 꼬임 등을 말한다. 또한, 축꼬임은 커버링 방식에 의해서도 얻을 수 있다. 다시말하면, 중심사의 주위에 광학 간섭성 필라멘트를 모노 또는 멀티 필라멘트의 상태로 감음으로써, 이 필라멘트에 축꼬임을 부여할 수 있다. 또, 인터레이스가공 또는 타스란 가공에 의해서도 축꼬임이 얻어진다. 이들의 가공에서는, 필라멘트는 유체교란류에 쐬이므로, 필라멘트의 긴변방향을 따라 랜덤의 축꼬임이 형성된다.
이 축꼬임의 의의에 대하여 서술하면, 광학간섭성 필라멘트가 모노 또는 멀티 다발 상태의 여하에 관계없이 축꼬임이 없을 때는, 즉 평면상태일 때는, 어느 한정된 각도 (입사광의 각도에 대하여) 에서만 발색을 볼 수 있고, 이 각도가 치우치면 투명 내지 백색으로만 관찰할 수 있다.
이 때문에, 본 발명의 상기 멀티 필라멘트 얀에 있어서는, 편평형상의 필라멘트는 꼬임에 의해, 평면형상에서 곡면형상으로 전환되어 있다. 따라서, 관찰각도가 변경되어도 (눈의 위치가 치우쳐도), 곡면형상은 상기 "치우침" 에 호응하여, 항상 간섭을 볼 수 있는 평면을 연속적으로 제공하고 있는 것이다.
상기의 긴변방향을 따라 축꼬임이 부여된 필라멘트로 구성된 멀티 필라멘트 얀는, 그 사용상태에 따라 항상 광학간섭을 볼 수 있으므로, 광범한 용도분야에서 이용할 수 있다. 그 용도의 구체예는, 상기의 멀티 필라멘트 얀의 연신도가 10 ∼ 50 % 의 범위인 특징을 갖는 멀티 필라멘트 얀의 용도에서 설명한 분야와 거의 동일하므로 여기에서는 생략한다.
상기 멀티 필라멘트 얀은, 그 사용형태에 따라 여러 가지로 다른 발색외관을 나타내기 때문에, 광범한 용도분야에서 이용할 수 있다. 예를 들면, 바탕실을 농색 특히 흑색 필라멘트로 하고, 본 발명의 멀티 필라멘트 얀을 부유사로 하여, 도비나 쟈카드로 무늬를 표현한 직물은 일본 전통의 아취가 있어, 일본옷, 띠, 띠 위를 누르는 끈, 염낭, 보자기, 샌들, 핸드북, 넥타이, 무대막 등에 적합하다.
또 바탕실을 흰색으로 하고, 본 발명의 멀티 필라멘트 얀으로 쟈카드무늬를 편성한 얇은 직물은 투명감이 있고, 쟈카드 무늬가 고상하고 우아한 진주광택으로 빛나, 웨딩드레스 등의 결혼예복, 파티드레스, 무대의상, 선물용품의 포장지, 리본, 테이프, 커텐 등에 적합하다.
또한, 본 발명의 멀티 필라멘트 얀 독특의 광택 컬러를 살려, 종래부터 광택사나 형광사가 사용되어온 스포츠웨어의 분야에서, 한층 광택컬러가 우수한 웨어를 제공할 수 있다. 예를 들면, 스키웨어, 테니스웨어, 수영복, 레오타드 등으로, 텐트나 양산, 베낭, 신발 특히 운동화 등의 스포츠용품에도 적합하다.
마찬가지로, 광택 컬러나 진주와 같은 컬러에 의해 타인의 시선을 끄는 용도로서, 엠블럼, 왓펜(wappen), 아트 플라워 등의 미술공예품, 자수, 벽지, 인공모발, 자동차시트, 팬티스타킹 등이 있다.
또한, 본 발명의 멀티 필라멘트 얀로 이루어지는 직물에, 가열 엠보스롤이나 형태 다리미를 대어 열처리하면, 그 형무늬의 부분만이 수축되어, 간섭을 나타내는 교호 적층의 층두께가 중첩되어, 바탕 부분과는 다른 색이 발현되므로, 의복에 원포인트마크나 그림무늬를 부착할 수 있다.
또한, 상기 멀티 필라멘트 얀은, 예를 들면 0.01 ㎜ ∼ 10 ㎝ 의 범위에, 용도에 맞추어 절단하여 사용할 수도 있다. 이 절단한 필라멘트의 편평면을 표면으로 하여 물품의 표면에 투명수지로 고정하는 것도 좋고, 예를 들면 자동차의 도어표면에 모르포 나비를 본떠 고정하면, 태양광을 받아 모르포 나비와 같이, 금속광택으로 파랗게 빛나 보인다. 또한, 0.1 ∼ 0.01 ㎜ 로 절단한 것을 화장품에 혼합하여 사용하면, 이것도 역시 태양빛을 받아 우아하게 빛나 보인다.
또한 본 발명에 의하면, 광학 간섭 기능을 갖는 섬유를 사용한 새로운 직물이 제공된다. 즉, 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학간섭성 필라멘트로, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP비) 이 0.8≤SP1/SP2≤1.2 의 범위에 있는 편평형상의 광학간섭성 모노 필라멘트를 구성단위로 하는 멀티 필라멘트 얀을 경사 및/또는 위사의 부유 성분으로 하여, 그 부유 개수가 2 개 이상의 부유 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학간섭기능을 갖는 부유 직물이 제공된다.
이와 같은 부유 조직의 직물은, 본 발명의 광학간섭기능을 갖는 멀티필라멘트 얀이 부유 성분으로 직물 전체 또는 국소적으로 형성되어 있으므로, 특징있는 발색효과를 나타내는 광학간섭기능을 갖는 것이다. 여기에서, 부유 조직의 직물로서는, 새틴(satin), 쟈카드, 도비, 트윌(twill) 및 주야직 등을 들 수 있다. 또 트윌의 경우, 부유 조직이 2/2, 3/2 및 2/3 의 군에서 선택된다.
이와 같이 직물표면에 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀을 다수 존재시키는 데 있어, 직물의 일완전조직 (one repeat) 또는 부유 모양부분에 있어서, 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀의 부유 비율 (면적비) 이 60 % ∼ 95 %, 바람직하게는 70 % ∼ 90 % 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 부유 비율이 60 % 이상이 되면 광간섭에 의한 발색은 현저해진다. 한편, 부유 비율이 95 % 를 초과하면, 직물을 구성하는 섬유간에서의 교차가 극단적으로 적어지기 때문에, 직물 중에서의 섬유의 어긋남이 용이해져, 직물로서의 강도, 형태를 유지할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 부유 비율이 90 % 이하일 때, 직물 중에서의 섬유간의 교차를 충분히 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 직물표면에 광학간섭 섬유를 다량으로 존재시킬 수 있기 때문에 특히 바람직하다.
다음으로, 부유 조직직물의 부유 개수에 대하여 서술한다. 부유 개수란, 경사사용에 있어서는 경사가 몇 개의 위사를 넘어 위사와 교차하는 지를 보았을 때의 「넘는 개수」 이다. 예를 들면, 경사의 부유 개수에 대하여 말하면, 1/1 의 평직물에서는 부유개수는 1 이고, 2/2 의 트윌에서는 2, 3/2 의 트윌에서는 3, 4/1 의 새틴에서는 부유 개수는 4 이다. 또한, 위사의 부유 개수에 대해서는, 2/3 의 트윌에서는 3, 1/4 의 새틴조직에서는 4 가 된다.
따라서, 이들 직물조직을 중심으로, 경사 또는 위사에 광학간섭섬유를 사용하여 직물로 이루었을 때의 발색성, 광학간섭효과 (즉 강한 광택과 심색성을 갖는 샤프한 발색) 에 대하여 서술한다. 직물조직에서 부유 개수가 2 개를 밑돌 때, 단순히 상대측 섬유와의 색의 차이에 근거하는 이색효과는 볼 수 없지만, 소위 섐브레이(chambray) 직물의 정도로 밖에 되지 않는다. 한편, 부유 비율이 60 % 를 초과하고, 또한, 부유 개수가 2 개 이상일 때, 광학간섭효과를 얻을 수 있다. 그리고 부유 개수가 4 개를 초과할 때, 광학간섭효과는 더욱 높아진다. 부유 개수의 상한으로서는 기껏해야 15 개이다. 15 개를 초과하면, 직물을 구성하는 섬유간의 교차가 극단적으로 적어지기 때문에, 직물 중에서의 섬유의 "어긋남" 이 일어나기 쉽고, 직물로서의 강도, 형태를 유지할 수 없게 된다. 특히 부유 개수가 10 개 이하일 때, 직물의 강도, 형태안정성과 높은 광학간섭효과를 충족시킬 수 있다.
이상으로 서술한 광학간섭성 멀티필라멘트 얀은, 무연(無撚) 또는 유연(有撚)의 상태로 직성(織成)에 제공된다. 무연을 사용할 경우에는 이 실을 호제로 집속하고, 또한 유연의 경우에는 일반적으로는 1000 회/ m 이하, 특히 500 회/m 이하에서 연사한다. 무연사용의 경우, 이론적으로도 가장 발색효과가 있는 것에 대하여, 연사에서는, 필라멘트의 축꼬임이 발생하여 무연의 경우와 다르게 발색하므로, 양자를 적당히 병용하거나, 또는 연수가 다른 실을 혼용하는 것도 목적에 따라서는 유용하다.
다른 태양에서는, 상술의 부유 직물에서의 미광(迷光)제거 대책으로서, 부유 성분 이외의, 직물을 구성하는 섬유로서, 농색으로 착색된 섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 이로써, 편평율이 4 이상으로 모노필라멘트를 멀티 필라멘트 얀의 구성단위로 함으로써 발색효과가 충분히 지지된다.
이 점에 대하여 서술하면, 광학간섭성 필라멘트는 입사광과 반사된 광과의 간섭에 의해 발색한다. 그러나, 인간의 눈은, 간섭광은 그 이외의 부위에서 반사되어 눈에 들어가는 미광과의 차이에 의해 색의 강도를 인식하고 있다. 이 때문에, 주위로부터의 미광이 강한 때는, 비록 간섭광이 충분히 있어도 색으로 인식할 수 없다. 미광을 방지하는 방법으로서, 주위로부터의 광반사, 특히 광학간섭 필라멘트에 가장 가까운 위치에 있는 광학간섭 필라멘트의 상대로 되어 있는 위사 또는 경사에 미광의 흡수기능이 있는 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 미광을 흡수하기 위해서는, 농색으로 염색된 섬유 및/또는 원착(原着)섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 흑색은 모든 광을 흡수하기 때문에, 미광을 제거하는 효과가 크므로 바람직하다. 또한, 광학간섭성 필라멘트의 발색과 보색관계에 있는 색상을 갖는 농색섬유를 광학간섭성 필라멘트의 상대사로 되어 있는 위사 또는 경사에 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 간섭광과 보색관계에 있는 색상으로 착색된 섬유는, 보색의 광을 흡수함과 동시에, 광학간섭 광 부근의 파장광은 반사한다. 즉, 이와 같은 조직의 직물에 있어서, 간섭광과, 미광부분의 간섭광과 동일부근의 파장광을 반사광으로 이용할 수 있기 때문에, 반사광의 강도는 더욱 강해져, 그 이외의 부분으로부터의 미광과의 차이는 큰 것으로 취출할 수 있는 이점이 있다.
모노필라멘트의 굵기 (데니어), 멀티 필라멘트 얀의 굵기 (데니어) 는, 의도하는 직물의 감촉, 성능을 고려하여 적당히 설정하면 된다. 일반적으로 전자는 2 ∼ 30 데니어, 후자는 50 ∼ 300 데니어의 범위에서 선택된다.
본 발명은, 그 자체는 우수한 광학간섭성을 갖는 모노필라멘트가 멀티 필라멘트 얀의 상태에서는 어째서 광학간섭효과가 저해되는지, 그 과제의 인식과 원인의 해석에 실마리가 되고, 그 원인은 광학간섭성 필라멘트의 발색 방위성과 멀티 필라멘트 얀의 필라멘트 집합체 구조에 있다는 것이 판명되었다. 즉, 광학간섭성 모노필라멘트는 편평 단면 형상으로 이루어지고, 또한, 그 장축 방향으로 평행하게 중합체가 교호 적층된 구조이므로, 그 장축 방향의 변과 필라멘트 길이 방향의 변에서 형성되는 필라멘트 표면에 대해 수직 방향으로 보았을 때, 광학간섭성에 의한 발색을 가장 강하게 시인할 수 있으며, 그보다 더 각도를 경사지게 해서 보았을 때는 급격하게 그 시인효과가 약해진다. 이에 대해 편평 단면 단축 방향의 변을 필라멘트 길이 방향의 변에서 형성된 필라멘트 표면에서 보았을 때에는, 광학간섭성은 전혀 시인할 수 없다는 광학간섭 특성을 가진다.
본 발명에 의하면, 상기 본 발명의 광학간섭 기능을 가지는 섬유를 이용한 신규 자수 직물이 제공된다. 즉, 본 발명에 의하면, 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평 단면의 장축 방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학간섭성 필라멘트이며, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 광학 간섭성 필라멘트를 구성단위로 하는 멀티 필라멘트 얀을 자수사로서 기포(基布)에 자수한 자수 직물로서, 상기 기포와 직교하는 방향에서의 자수사의 구성 필라멘트의 중첩 개수가 2 ∼ 80 개인 것을 특징으로 하는 광학간섭 기능을 갖는 자수 직물이 제공된다.
본 발명의 광학간섭 기능을 가지는 섬유, 특히 멀티 필라멘트 얀을 자수사로서 배합한 직물은, 광학간섭에 의한 독특한 심미적이고 아취가 있는 선명한 색상을 나타내는 것이다.
이러한 자수 직물에 있어서는, 상기 광학간섭성 필라멘트를 단수, 또는 이것을 구성단위로 하는 자수사로서 기포에 배합하는 것이지만, 그 경우 중요한 것은 자수부에서의 상기 필라멘트의 중첩 개수를 2 ∼ 80 개, 바람직하게는 2 ∼ 50 개로 유지하는 것이다.
이 점에 대해 도 6 을 참조하면서 상세하게 설명한다. 상기 도 6 은 광학간섭성 필라멘트를 자수사로서 배합한 자수 직물의 자수부 단면 모식도이고, 도면 부호 S 는 기포, E 는 자수부, M 은 자수사로서 배합된 광학간섭성 필라멘트 (모노필라멘트) 이다. 여기에서 상기 광학간섭성 필라멘트의 중첩 개수란, 도시한 바와 같이 임의의 연직선 (L1, L2, L3및 L4) 에 존재하는 필라멘트 개수를 의미한다. 즉, 선 (L1) 을 따라 상기 필라멘트의 중첩 개수 (n) 는 4, 마찬가지로 L2상에서는 n＝5, L3상에서는 n＝6, 그리고 L4상에서는 n＝3 이 된다. 이 중첩 개수 (n) 가 80 을 초과하면, 자수부로부터의 간섭색은 거의 보이지 않고 그저 흰빛의 광택만 나게 되어, 광학간섭성 필라멘트를 자수사로서 배합하는 의미가 전혀 없다. 이에 대하여, n 이 특히 5 ∼ 50 개일 때, 상기 필라멘트가 가지는 간섭효과가 충분히 발휘된다. 이 경우, 간섭력에 변화를 주기 위해 이들 필라멘트와 함께 다른 착색된 필라멘트를 병용할 수도 있다. 또한, 현실의 자수 직물에 있어서는, 자수사는 기포의 이면 (도면에서는 기포 (S) 의 하측부) 까지 관통되어 있지만, 도 6 에서는 간략화를 위해 이것을 생략하였다.
본 발명에 있어서, 광학간섭 필라멘트를 2 ∼ 80 개의 멀티 필라멘트 사용 자수사로 하여, 그 광학간섭 효과를 최대한으로 발휘시키기 위해 필라멘트로서 그 편평율이 4 ∼ 15 인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
여기에서, 편평율은 상술한 바와 같이 편평 단면의 장축 길이 (W) 와 단축 길이 (T) 의 비 (W/T) 로 나타낸 값이다. 이 편평율에 관해서는, 종래부터도 제안되어 있는 바와 같이, 모노필라멘트로서의 광학간섭성을 얻기 위해서는 3.5 이기만 하면 충분하다. 그러나, 이와 같은 모노필라멘트를 복수개 합쳐서 멀티 필라멘트 얀으로서 사용하면, 필라멘트의 편평 장축면이 랜덤하게 배열되어 집속하기 때문에, 멀티 필라멘트 얀 전체로서 광학간섭 기능을 유효하게 발휘할 수 없게 된다.
그러나, 이 편평율이 4 이상, 바람직하게는 4.5 이상인 값을 가질 때, 멀티 필라멘트 얀을 구성하는 각 필라멘트에는 자기방위성 제어기능이 부가되고, 각 구성 필라멘트의 편평 장축면이 서로 평행한 방향이 되도록 집합하여 멀티 필라멘트 얀을 구성한다. 즉, 이와 같은 멀티 필라멘트 얀은 필라멘트의 성형과정에서 인취 롤러나 연신 롤러에 압접긴장되었을 때, 또는 치즈 형상으로 보빈에 감겼을 때, 또는 직물을 제편직하는 등의 공정의 얀 가이드상 등에서의 압접을 받을 때 등, 그 때마다 각 필라멘트의 편평 장축면이 압접면에 평행하게 되도록 집합하므로, 멀티 필라멘트 얀 중 구성 필라멘트의 편평 장축면의 평행도가 높아지고, 직물로서도 우수한 광학간섭성을 얻을 수 있다.
또한, 상기 자수 직물에 배합되는 멀티 필라멘트 얀은 그 연신도가 10 ∼ 60 ％ 인 범위, 바람직하게는 20 ∼ 40 ％ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이는 방출되어 일단 냉각고화된 멀티 필라멘트를 연신하여 복굴절율 (Δn) 을 더 높이고, 중합체간의 굴절율차를 「중합체의 굴절율 플러스 섬유의 복굴절율」차로 하여, 결과적으로 전체로서의 굴절율차를 확대시킴으로써, 광학간섭성을 높이는 것에 있다.
이상으로 서술한 광학 간섭성 필라멘트는, 멀티 필라멘트 얀에 집속하는 경우, 무연 또는 유연 상태로 사용된다. 무연사용인 경우에는 상기 실을 호제로 집속하고, 또한 유연인 경우는, 일반적으로 1000 회/m 이하, 특히 500 회/m 이하로 연사한다. 무연 사용인 경우, 논리적으로도 가장 발색효과가 있는데 대해, 연사에 있어서는 필라멘트의 축꼬임이 발생하여 무연의 경우과 달리 발색하므로, 양자를 적절히 병용하거나 또는 꼬임수가 다른 실을 혼용하는 것도 목적에 따라서는 유용하다.
자수 직물의 다른 태양에 있어서는, 자수 직물에서의 미광 제거 대책으로서 기포를 L 값으로 40 이하, 바람직하게는 25 이하의 농색으로 염색된 섬유 내지 원착 섬유로 구성하는 것이 바람직하다. 이로써, 편평율이 4 이상으로 모노필라멘트를 멀티 필라멘트 얀의 구성단위로 함으로써 발색효과가 충분히 지지된다.
또한 L 값은 색차계로 직독할 수 있지만, 본 발명에서는 닛뽕 덴쇼꾸 고오교 (주) 제조의 타입 ND-101DC 형 색차계로 L 값을 측정한다.
광학간섭성 필라멘트는 입사광과 반사된 광의 간섭에 의해 발색한다. 그러나, 인간의 눈은 간섭광은 기타 부위에서 반사되어 눈에 들어오는 미광 (迷光) 과의 차에 의해 색의 강도를 인식하고 있다. 그 때문에, 주위에서 들어오는 미광이 강할 때는 비록 간섭광이 충분히 있어도 색으로 인식할 수 없다. 미광을 방지하는 방법으로, 주위에서 들어오는 광의 반사, 특히 광학간섭 필라멘트에 가장 가까운 위치에 있는 광학간섭 필라멘트의 상대가 되어 있는 기포의 위사 또는 경사에 미광의 흡수기능이 있는 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 미광을 흡수하기 위해서는, 농색으로 염색된 섬유 및/또는 원착섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 흑색은 모든 광을 흡수하므로, 미광을 제거하는 효과가 크므로 바람직하다. 또한, 광학간섭성 필라멘트의 발색과 보색관계에 있는 색상을 가지는 농색 섬유를 광학간섭성 필라멘트의 상대사로 되어 있는 위사 또는 경사로 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 간섭광과 보색관계에 있는 색상으로 착색된 섬유는, 보색의 광을 흡수함과 동시에광학간섭성 부근 파장의 광은 반사한다. 즉, 이러한 조직의 직물에 있어서, 간섭광과 미광부분의 간섭광과 동일 부근 파장의 광을 반사광으로서 이용할 수 있으므로, 반사광의 강도는 더 강해지고, 기타 부분에서 오는 미광과의 차는 큰 것으로 하여 취출할 수 있다는 이점이 있다.
상기 본 발명에 의한 자수 직물은, 광학간섭성 필라멘트를 자수사로 이용함으로써, 염색된 자수사와는 전혀 느낌이 다른 자수제품을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 본 발명의 광학간섭 기능을 가지는 섬유를 이용한 신규이면서 독특한 광학기능을 가지는 복합사가 제공된다. 즉, 본 발명에 의하면 고수축성 얀과 저수축성 얀으로 이루어지는 복합사에 있어서, 저수축성 얀은 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평 단면의 장축 방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 광학간섭성 필라멘트로 주로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합사가 제공된다.
이러한 복합사에 있어서는, 상기 광학간섭성 필라멘트를 구성단위로 하는 멀티 필라멘트 얀을 상기 얀의 끓는 물 수축율보다도 높은 멀티 필라멘트 얀과 복합하는 것이다. 광학간섭성 모노필라멘트의 발색성과 필라멘트의 배열에 관해 큰 관련이 있으며, 실 표면에 광학간섭성 필라멘트가 많이 배열되어 있을수록 높은 발색을 얻을 수 있다. 이 의미에서, 본 발명의 복합사에서는, 직물에 부풀어오른 감,소프트감을 부여하는 이수축 혼직사의 저수축 성분으로서 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀을 배합하는 것이다.
또한, 광학간섭성 필라멘트는 입사광과 필라멘트의 내부에서 반사된 광과의 간섭에 의해 발색된다. 그러나, 인간의 눈은, 간섭광은 기타 부분에서 반사되어 눈에 들어오는 미광과의 차에 의해 색의 강도를 인식하고 있다. 그 때문에, 주위에서 들어오는 미광이 강할 때, 비록 필라멘트 내부에서의 간섭광이 충분히 있어도 색으로 인식할 수 없다. 미광을 방지하는 방법으로, 주위에서 들어오는 광의 반사, 특히 광학간섭 섬유에 가장 가까운 위치에 있는 고수축성 멀티 필라멘트 얀으로 미광의 흡수기능이 있는 멀티 필라멘트 얀을 이용하는 것이 바람직하다.
미광을 흡수하기 위해서는, L 값은 40 이하, 바람직하게는 30 이하, 더 바람직하게는 20 이하인 염색섬유 또는 원착 섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 흑색의 멀티 필라멘트 얀은 모든 파장의 광을 흡수하므로 미광을 제외하는 효과가 크므로 바람직하다. 그 때, 광학간섭성 필라멘트의 발색과 보색관계에 있는 색상을 가지는 멀티 필라멘트 얀을 고수축율 성분으로하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 이것은, 복합사에서, 간섭광과 미광부분의 간섭광과 동일 부근 파장의 광을 반사광으로 이용할 수 있으므로 반사광의 강도는 더 강해지고, 간섭에 의한 발색을 큰 것으로서 취출할 수 있기 때문이다.
본 발명에서의 복합사 형태로는, 혼직사, 조뉴 (組紐), 또는 커버링사 등을 들 수 있다. 물론, 커버링사의 경우 고수축성 멀티 필라멘트 얀 주위에 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀을 감는 것은 말할 필요도 없다.
이러한 복합사를 실 또는 직물상태로 열수축처리하면, 고수축성 멀티 필라멘트 얀은 더 수축하여 복합사의 내부 (코어부) 에 투입하고, 한편 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀은 복합계 표면 (쉬스부) 에 부상해 가므로 광학간섭 효과를 크게 취출할 수 있다.
이처럼, 저수축성 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀과 고수출성 멀티 필라멘트 얀의 복합사에 있어서, 열수축처리에 의해 광학간섭성 필라멘트군이 부상하기 위해서는 그 끓는 물 중에서의 수축율 (BWS) 이 하기식을 만족하는 것이 바람직하다.
BWS (A) ≤ 20 ％ (1)
BWS (B) - BWS (A) ≥ 5 ％ (2)
BWS (B) ≤ 30 ％ (3)
여기에서, 저수축율 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀의 수축율 BWS (A) 은 (1) 식에 나타낸 바와 같이 20 ％ 이하가 바람직하다. 20 ％ 를 초과하는 수축율에서는, 상대 멀티 필라멘트 얀과의 수출율 차를 충분하게 할 수 없다. 또는 BWS (A) 는 10 ％ 이하가 바람직하다. 한편, 고수축성 멀티 필라멘트 얀의 수출율 BWS (B) 은 30 ％ 를 밑도는 것이 바람직하다. 30 ％ 를 초과하면 수축처리시의 치수변화가 너무 크므로, 원하는 제품을 얻는 것이 곤란하다. BWS (B) 의 값은 25 ％ 이하가 바람직하다.
또한, [BWS (B) - BWS (A)] 의 값은 5 ％ 이상인 것이 바람직하다. 5 ％ 를 밑돌 때 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀 (A) 을 직물, 조뉴의 표면에 부상시킬 수는 없다. 또한, 끓는 물 수축율 차는 7 ％ 이상, 나아가서는 9 ％ 이상이 더욱 바람직하다.
본 발명의 복합사에 있어서, 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀 전체로서의 광학간섭 효과를 최대한으로 발휘시키기 위해서, 모노필라멘트로서 그 편평율이 4 ∼ 15, 바람직하게는 4.5 ∼ 10 인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 복합사에 사용하는 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀은 그 연신도가 10 ∼ 60 ％ 범위, 바람직하게는 20 ∼ 40 ％ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이것은, 방출되어 일단 냉각고화된 멀티 필라멘트 얀을 연신하여 복굴절율 (Δn) 을 더 높이고, 중합체 간의 굴절율차를 「중합체의 굴절율 플러스 섬유의 복굴절율」차로 하여, 결과적으로 전체로서의 굴절율차를 확대시킴으로써, 광학간섭성을 높이는 효과가 있다.
본 발명의 복합사에 의하면, 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀과 상기 얀보다도 끓는 물 수축율이 높은 얀이 공존한 복합구조를 취하기 때문에, 다음와 같은 이점이 있다.
a. 복합사를 직물 상태로 열수축 처리함으로써, 고수축성 얀은 복합사 중에 들어가고 (즉 코어부에 위치한다), 또 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀은 복합사 표면에 부상하여 복합계 표면 나아가서는 직물 표면을 피복하는 구조가 된다.
b. 이 때 양 얀 사이에는 사족차(絲足差) 가 발생하므로, 복합사 전체로서 부풀어오른 감, 소프트감을 나타내게 되어 원하는 감촉이 실현된다. 이와 동시에, 복합사 표면은 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀으로 피복되어 있으므로, 광학간섭이 보다 강조되어 선명한 발색효과를 얻을 수 있다.
c. 이들 효과는 종래법, 즉, 광학간섭성 모노필라멘트와 그 이외 섬유와의 교직물에서는, 양 실이 직물 표면에서 반드시 인접하는 병렬상태를 발생시키므로, 직물 표면이 전면에 걸쳐 광학간섭성 멀티 필라멘트 얀이 존재하는 일은 없다. 따라서, 직물 표면에서의 광학간섭 효과는 본 발명 복합사의 광학간섭 효과에 비해 낮아지고, 동시에 직물의 부풀어오른 감, 소프트감도 실현되지 않는 사실에 비추어 볼 때, 본 발명의 의의가 명확해 지는 것이다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유를 이용한 이광휘성 부직포가 제공된다. 즉, 본 발명에 따르면 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트가, 그 장축방향을 따라 간격적으로 축이 꼬인 상태에서 랜덤하게 집적되어 있는 것을 특징으로 하는 이광휘성 부직포가 제공된다.
또한, 본 발명의 바람직한 태양에 있어서는, 농색 특히 L 값으로 40 이하, 바람직하게는 30 이하, 더욱 바람직하게는 20 이하로 착색된 섬유 또는 원착 섬유로 구성된 기재의 편면 또는 양면에 상기 부직포를 복합함으로써 심색성, 선명성, 나아가서는 광택이 더욱 강조된다.
본 발명의 부직포에 사용되는 광학 간섭성 필라멘트는, 그 편평비가 큰 것이광의 간섭에 유효하게 면적을 크게 할 수 있기 때문에, 특히 바람직한 섬유단면 형태이다. 편평섬유의 편평비는 4 이상 15 이하가 바람직하다.
이와 같은 편평단면의 광학 간섭성 필라멘트를 사용하여 부직포로 하는 경우, 필라멘트가 병행하여 집적되어 있으면, 입사광이 집적체 하부에 다다를 확율이 감소할 뿐만 아니라, 각 필라멘트에서의 미광반사에 의해, 발색 강도가 저하하고, 실용적이지 않다. 본 발명에서 중요한 것은, 광학 간섭성 필라멘트를 그 장축방향을 따라 간격적으로 축이 꼬인 상태에서 랜덤하게 집적시키는 것이다.
또한, 농색으로 착색된 섬유로 구성된 기포의 편면 또는 양면에 광학 간섭 섬유를 집적함으로써, 보다 강한 발색 효과가 얻어진다. 또한, 놀랍게도 이와같은 집적구조로 함으로써, 보는 각도에 의존하지 않고, 부직포로부터의 발색이 관찰되는 것이 판명되었다. 광학 간섭 섬유가 중첩될 때, 오히려 발색이 관찰되지 않는 이유에 대해 충분히 해명되어 있지 않지만, 이하의 이유에 의한 것으로 추정된다.
광학 간섭성 필라멘트는, 두 개의 중합체층이 적층된 구조를 가지는데, 필라멘트 그 자체는 투명하고, 입사된 광의 일부는 반사되고, 간섭조건에 합치하는 파장광에 있어서 그 강도를 서로 강하게 하고, 간섭색을 발한다. 그런데, 광학 간섭성 필라멘트는 원래 투명하기 때문에, 입사한 광의 일부는 필라멘트를 통과한다. 통과한 광은 그 하부에 있는 광학 간섭성 필라멘트 중에 입사되고, 그 일부는 간섭광이 되고, 그밖의 일부는 단순한 반사광이 되거나 투과광이 된다. 이와 같이, 가령 광학 간섭 효과를 갖는 필라멘트가 존재하여도, 단지 불규칙한 위치에서의 존재에서는, 여러 가지 파장의 광을 반사하게 된다. 그러나, 인간의 눈은, 간섭광은 기타 부위에서 반사되어 눈에 들어오는 미광의 차에 의해, 색의 강도를 인식하고 있다. 그 때문에, 주위로부터의 미광이 강할 때, 가령 간섭광이 충분하여도 색으로 인식할 수 없다. 이것이 광의 흡수에 의한 발색과 반사에 의한 발색의 큰 차이점이다.
한편, 부직포와 같은 섬유접적체에 있어서, 부분적으로 축이 꼬여 있는 쪽이 오히려 간섭 효과, 즉 발색이 강하게 된다. 그러나, 한쪽에서는 집적체 저부로부터의 미광도 간섭효과를 약화시키는데, 이 결점은 미광을 흡수하는 효과가 있는 섬유기포 상에 부직포를 복합함으로써 해결된다.
투광을 흡수하기 위해서는, 농색으로, 염료에 의해 염색된 섬유 또는 안료에 의해 농색으로, 특히 L 값으로 40 이하 착색된 섬유를 기재로 하여 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 흑색은 모든 광을 흡수하기 때문에, 미광을 제거하는 효과가 가장 크므로 특히 바람직하다.
또한, 광학 간섭성 필라멘트의 발색과 보색관계에 있는 색상을 나타내는 농색으로 착색된 섬유 (기재) 를 부직포의 중심부 또는 편면에 사용하는 것이 바람직하다. 간섭색과 보색에 있는 색상으로 착색된 섬유는 보색의 광을 흡수함과 동시에, 광학 간섭광 부근의 파장의 광은 반사한다. 즉, 간섭광과, 미광부분의 간섭광과 동일 파장의 광을 반사광으로 이용할 수 있기 때문에, 그 밖의 부분에서의 미광과의 차를 큰 것으로 취출할 수 있고, 발색강도는 더욱 강해진다.
부직포의 제조는, 주지의 다이렉트 퍼블리케이션, 또는 카드 웹 방식으로 용이하게 실시할 수 있다. 전자의 방법에서는 방사구금군으로부터 토출된 중합체류는냉각고화되고, 이젝터에서 보집면으로 안내· 충돌할 때에, 각 섬유에 축꼬임을 약기시키면서, 섬유군이 랜덤하게 집적된다. 한편, 카드 웹 방식에서는 기계적 권축 방식, 예를 들면 압입 권축 또는 에어 압입 방식을 채용하여, 미리 각 섬유에 권축으로 축꼬임을 부여하고 나서, 스테플 섬유를 만들고, 다음은 주지의 카드 웹 방식으로 부직포를 만들면 된다.
중요한 것은 부직포를 구성하는 광학 간섭성 필라멘트가 그 장축방향을 따라 간격적으로 축이 꼬여 있는 것이다. 축이 꼬여있지 않고, 병행하게 집적된 부직포의 경우, 부직포는 투명 또는 백색으로 밖에는 관찰되지 않고, 광학간섭에 의한 발색을 얻을 수 없다. 또한, 광학 간섭성 필라멘트로 이루어지는 부직포에서, 착색된 기포를 샌드위치 구조로 할 때, 그러한 발색효과가 있는 것이 판명되고, 그와 같은 구조를 취함으로써 모든 각도에서 발색을 관찰할 수 있다.
본 발명의 이광휘성 부직포에 의하면, 종래의 부직포에서는 전혀 볼 수 없는 아취가 있는 발색을 나타내는 부직포가 제공된다. 따라서, 부직포이기는 하지만 지금까지의 부직포의 이미지를 일소한 선물용품의 포장지, 리본, 테이프, 커텐이나 엠블렘, 왓펜, 아트 플라워 등의 미술 공예품, 자수, 벽지, 인공 모발에도 유용하게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 본 발명의 광학 간섭 기능을 갖는 섬유를 이용한 신규이자 개선된 광학 간섭 기능을 갖는 섬유 구조체가 제공된다. 즉, 본 발명에 의하면, 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트를 포함하는 섬유 구조체에, 상기 광학 간섭성 필라멘트를 구성하는 중합체 중, 가장 높은 굴절율을 갖는 중합체의 굴절율보다도 낮은 굴절율을 갖는 중합체의 피막을 적어도 상기 광학 간섭성 필라멘트 표면에 형성한 것을 특징으로 하는 개선된 광학 간섭 기능을 갖는 섬유 구조물이 제공된다.
본 발명에 있어서는, 상기 광학 간섭성 필라멘트를 구성단위로 하는 집합체, 예를 들면, 멀티 필라멘트 얀을 포함하는 섬유 구조물에 저굴절율 중합체를 포함하는 용액을 적용하여, 상기 필라멘트 표면에 상기 중합체의 피막을 형성시킨다.
그 경우 중요한 것은, 저굴절율 중합체의 피막 형성에 의한 표면 반사광의 감소는 물론이거니와, 멀티 필라멘트 얀 전체로서의 광학 간섭 효과를 최대한으로 발휘시키는 것도 가장 중요하다. 이 때문에, 필라멘트로 그 편평율이 4 ∼ 15 인 것을 사용하는 것이다.
또한, 본 발명의 광학 간섭성 필라멘트는, 그 연신도가 10 ∼ 60 % 의 범위, 바람직하게는 20 ∼ 40 % 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 이는 방출되어 일단 냉각고화된 멀티 필라멘트 얀을 연신하여 복굴절율 (Δn) 을 더 높이고, 중합체간의 굴절율 차를 「중합체의 굴절율 플러스 섬유의 복굴절율」의 차로 하여, 결과적으로 전체로서의 굴절율 차를 확대시키고, 그에 따라 광학 간섭성을 높이는 것에 있다.
본 발명에서 말하는 섬유 구조체란, 광학 간섭성 필라멘트로 이루어지는, 삼, 멀티 필라멘트 실, 직편물, 부직포, 지상물(紙狀物) 등을 의미한다. 이들 구조체에 저굴절율 중합체를 유기 용매 또는 수계 에멀젼의 형으로 적용한다. 적용 수단, 즉 피복 방법으로서는 패딩법, 스프레이법, 키스롤법, 나이프 코팅법, 욕중 흡착법 등 임의의 방법이다.
그런데, 광학 간섭성 필라멘트를 구성하는 2 성분의 중합체 중, 굴절율이 높은 쪽의 중합체는 일반적으로 1.49 ∼ 1.88 의 굴절율을 갖고 있다. 그래서, 피막 형성용의 저굴절율 중합체로서는 1.35 ∼ 1.55 의 굴절율의 범위에 있는 것을 적절히 선정하는 것이 바람직하다.
여기서 말하는 굴절율이 작은 중합체의 예로서는, 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌, 테트라플로오로에틸렌-프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 테트라플루오로에틸렌-테트라플루오로프로필렌 공중합체, 폴리플루오로비닐리덴, 폴리펜타데카플루오로옥틸아크릴레이트, 폴리플루오로에틸아크릴레이트, 폴리트리플루오로이소프로필메타크릴레이트, 폴리트리플루오로이소프로필메타크릴레이트, 폴리트리플루오로에틸메타크릴레이트 등의 불소함유계 중합체 ; 폴리디메틸실란, 폴리메틸하이드로디에틸렌실록산, 폴리디메틸실록산 등의 규소함유 화합물 ; 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 ; 폴리에틸아크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트 등의 아크릴산 에스테르 ; 및 폴리우레탄계 중합체 등을 들 수 있다.
본 발명의 섬유 구조체의 다른 태양에 있어서는, 섬유 구조물에 다른 종류의섬유가 병용되어 있을 때, 상기 다른 종류의 섬유로서, 농색으로 착색된 섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라 편평율이 4 이상의 광학 간섭성 모노 필라멘트를 멀티 필라멘트 얀의 구성단위로 함으로써 발색 효과가 충분히 강조된다.
이 점에 대해 서술하면, 광학 간섭성 필라멘트는 입사광과 반사된 광과의 간섭에 의해 발색한다. 그런데, 인간의 눈은, 간섭광은 기타 부위로부터 반사되어 눈에 들어오는 미광의 차에 의해 색의 강도를 인식하고 있다.
그 때문에, 주위로부터의 미광이 강할 때, 가령 간섭광이 충분히 있어도 색으로 인식할 수 없다. 미광을 막는 방법으로서 주위로부터의 광의 반사, 특히 광학 간섭 필라멘트에 가장 가까운 위치에 있는 다른 종류의 섬유로서 미광의 흡수 기능이 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 미광을 흡수하기 위해서는, L 값이 40 이하의 농색으로 염색된 섬유 및/또는 원착섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 흑색은 모든 광을 흡수하기 때문에, 미광을 제거하는 효과가 크므로 바람직하다. 또한, 광학 간섭성 필라멘트의 발색과 보색관계에 있는 색상을 갖는 농색 섬유를 병용하는 것이 또한 바람직하다. 간섭광과 보색관계에 있는 색상으로 착색된 섬유는, 보색의 광을 흡수함과 동시에, 광학 간섭광 부근의 파장의 광은 반사한다. 즉, 이와 같은 조직에 있어서는 간섭광과 미광부분의 간섭광과 동일 부근의 파장의 광을 반사광으로 이용할 수 있기 때문에, 반사광의 강도는 더욱 강해지고, 그밖의 부분에서의 미광과의 차는 큰 것으로 취출할 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 의한 섬유 구조체에 있어서, 저굴절율 중합체의 피막에 의한 광학 간섭성 필라멘트의 표면반사광의 감소는, 광학 간섭에 관한한 어디까지 보조적인것으로, 요는 광학 간섭성 필라멘트가 집합체의 상태로 그 간섭 효과를 얼마나 향상시키냐 하는 생각에 입각해 있다. 즉, 그 자체는 뛰어난 광학 간섭성을 갖는 필라멘트가 멀티 필라멘트 얀과 같은 집합 상태에서는 어째서 광학 간섭 효과가 저해되는지 그 원인을 추구한 결과, 광학 간섭성 필라멘트의 발색의 방위성과 멀티 필라멘트 얀의 필라멘트 집합체 구조에 있는 것이 판명되었다. 즉, 광학 간섭성 필라멘트는 편평 단면 형상으로 이루어지고, 또한 그 장축 방향에 평행하게 중합체가 교호 적층된 구조이기 때문에, 그 장축방향의 변과 필라멘트 길이방향의 변에서 형성되는 필라멘트 표면에 대해 수직 방향에서 볼 때, 광학 간섭성에 의한 발색을 가장 강하게 시인할 수 있고, 그보다 각도를 더 경사지게 보았을 때는, 급격하게 시인 효과가 약해진다. 이에 대해 편평단면의 단축방향의 변을 필라멘트 길이 방향의 변에서 형성되는 필라멘트 표면에서 볼 때에는, 전혀 광학 간섭성은 시인할 수 없다고 하는 광학 간섭 특성을 가진다.
한편, 편평단면 형상으로 이루어지는 광학 간섭성 필라멘트를 모아서 멀티 필라멘트 얀으로서 직물을 형성할 때, 필라멘트에 작용하는 장력이나 마찰력 등에 의해 멀티 필라멘트 얀 단면내에서 최밀충전된 방향에 집합한다. 이 때문에 편평단면의 장축방향의 변과 필라멘트 길이방향의 변에서 형성된 필라멘트 표면에 착목하여, 구성 필라멘트 사이에서의 상기 표면의 평행성을 조사해 보면, 정렬은 나쁘고, 여러 방향을 향하여 있다.
이상 설명한 것과 같은 과제의 인식과 원인의 해석에서 멀티 필라멘트 얀을 구성하는 필라멘트에, 공정상의 장력이나 마찰력이 작용할 때, 필라멘트가 서로의편평 표면을 평행하게 집합하여 멀티 필라멘트 얀을 구성할 수 있는 등의 자기 방위성 제어 기능을 부여하는 것이 편평율 4 이상의 요건이다. 동시에, 본 발명에 의하면 이와 같은 편평사는 평탄한 표면을 나타내는 점에서, 내마모성이 뛰어나고 항구적인 간섭성을 나타낼뿐만 아니라, 저굴절율 중합체의 부착 불균일의 염려도 없으므로, 상기 중합체의 균일 피막에 의한 표면 반사광이 저감되는 결과, 고도의 간섭색이 얻어진다.
본 발명에 의하면, 광학 간섭성 필라멘트를 사용하여 멀티 필라멘트 얀에 있어서도 동일 효과를 발휘시킬 수 있고, 또한 저굴절율 중합체의 피막에 의한 표면 반사광의 감소 효과도 어우러져, 감촉과 발색을 만족하는 섬유 구조체가 실현된다.
실시예중, 중합체의 용해도 파라미터값 (SP 값), 편평율, 발색성은 다음의방법으로 측정된다.
(1) SP 값 및 SP 비
SP 값은 응집에너지밀도 (Ec) 의 평방근으로 나타내는 값이다. 중합체의 Ec 는 여러 가지 용제에 이 중합체를 침지시키고, 팽윤압이 극대가 되는 용제의 Ec 를 이 중합체의 Ec 로 함으로써 구해진다. 이와 같이 하여 구한 각 중합체의 SP 값은「PROPERTIES OF POLYMERS」제 3 판 (ELSEVIER) P 792 에 기재되어 있다. 또한, Ec 를 알 수 없는 중합체인 경우, 중합체의 화학구조로 계산할 수 있다. 즉, 이 중합체를 구성하는 치환기 각각의 Ec 의 합계로 구할 수 있다. 각 치환기의 Ec 에 대해서는 상술한 문헌 P 192 에 기재되어 있다. 이 방법에 의해, 예컨대 공중합을 한 중합체에 대해서도 SP 값을 구할 수 있다. 그리고, SP 비는 다음과 같이 구한다.
(2) 편평비율
섬유단면을 전자현미경으로 관찰하고, 적층면과 평행방향의 길이 (장축) 와 적층면과 수직방향의 길이 (단축) 의 비로 구한다. 즉, 편평율은 상기 장축/상기 단축의 비로 나타낸다.
(3) 간섭효과
실내에서, 일정광량에 있어서 흑색판에 멀티필라멘트 얀을 간격을 두지 않고 50 개 평행하게 정렬시켜 육안으로 그 발색을 관찰한다.
실시예 A-1 ∼ A-6
양 중합체의 상용성을 향상시키기 위하여 이소프탈산나트륨염을 1.5 몰 % 공중합한 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (n ＝ 1.63, SP 값 ＝ 21.5 (계산치)) 와 나이론 6 (n ＝ 1.58, SP 값 ＝ 22.5) 을 사용하고 (SP 비 ＝ 0.96), 도 10 에 나타내는 방사구금을 사용하여 용융방사를 하고, 1200 m/min 으로 인취한다. 그 때, 노즐플레이트 (1,1′) 에서 나타낸 개구부의 양단개구부의 구멍의 직경을 변화시킴으로써, 도 2 로 나타내는 바와 같은 단면형상으로 교호 적층체부 및 보호층부를 가지는 미연신사를 얻는다. 이어서, 이 미연신사를 롤러형 연신기로 정법에 의해 2.0 배의 연신처리를 하여 11 필라멘트의 연신사를 얻는다.
얻어진 필라멘트의 반사 스펙트럼을 현미분광 광도계 (모델 U-6000 : 히타치세이사꾸쇼) 를 사용하여 입사각 0 도 / 수광각 0 도로 평가한다. 얻어진 각 필라멘트의 반사 스펙트럼에 있어서 발광피크파장의 반치폭 (발광강도가 절반이 되는 시점의 파장폭) 을 구한다. 또한, 섬유단면을 전자현미경으로 관찰하고, 각층 및 보호층의 두께를 측정한다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
[표 1]
실시예 B-1 ∼ B-6 및 비교예 B-1 ∼ B-5
디메틸테레프탈레이트 1.0 몰, 에틸렌글루콜 2.5 몰, 그리고 술포이소프탈산의 나트륨염의 양을 변경하여 첨가하고, 또 에스테르 교환촉매로서 아세트산칼슘 0.0008 몰 및 아세트산망간 0.0002 몰을 사용하고, 이들을 반응조에 투입하여 교반하면서 통상적인 방법에 따라 150 ℃ 에서 230 ℃ 로 서서히 가열하면서 에스테르교환을 수행한다. 소정량의 메탄올을 시스템 밖으로 발출한 후, 중합촉매로서 삼산화안티몬 0.0008 몰과 인산트리에틸에스테르 0.0012 몰을 투입하여 승온과 감압을 서서히 하고, 발생되는 에틸렌글리콜을 발출하면서 가열조를 285 ℃, 진공도를 1 Torr 이하로 도달시킨다. 이 조건을 유지하여 점도의 상승을 기다리고, 교반기에 가해지는 토르크가 소정의 값에 도달한 시점에서 반응을 종료하고, 수중에 압출하여 펠릿을 얻는다. 이 때 얻어진 공중합 폴리에스테르 (공중합 PET) 의 극한점도는 0.47 ∼ 0.50 의 범위였다.
또한, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로서, 각종 산가를 갖는 230 ℃ 에 있어서의 멜트 플로레이트 ＝ 9 ∼ 20 의 중합체를 사용한다.
공중합 PET / PMMA ＝ 1 / 1 (중량) 로 복합방사를 수행하고, 도 1 에 나타내는 편평단면으로, 15 층의 복합형태가 되도록 2000 m/분으로 제사를 수행한다. 이 원사를 사용하여 롤러형 연신기로 1.5 배로 연신하고, 85 데니어 / 24 필라멘트의 연신사를 얻는다. 여기에서 편평사의 단면에 대해 전자현미경 사진을 찍고, 그 중앙점 및 장축방향에 있어서 끝으로부터 장축 길이의 1 / 8 의 점에 있어서의 공중합 PET 층 및 PMMA 층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다.
공중합 PET 의 SP 값은 21.5 이고, PMMA 의 SP 값은 18.6 이며, SP 비는 1.15 였다.
[표 2]
실시예 B-7
술포이소프탈산나트륨을 1.5 몰 % 공중합한 극한점도 = 0.50 의 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 산가 = 8 을 갖는 230 ℃ 에 있어서의 멜트 플로레이트 = 14 의 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 를 사용하여 수지량의 비가 6/1 로 되도록 공급하여 복합방사를 실시하고, 도 2 에서 나타내는 편평단면으로서 15 층의 복합형태가 되도록 제사를 실시한다. 이 원사를 사용하여 롤러형 연신기로 1.3 배로 연신하여 75데니어/24필라멘트의 연신사를 얻는다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경사진을 찍어 그 중앙점 및 장축방향에 있어서, 끝으로부터 장축 길이의 1/8 의 점에 있어서의 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트층 (공중합 PET 층), 폴리메틸 메타크릴레이트층 (PMMA 층) 의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다.
이와 같이 하여 얻어진 섬유에 꼬임을 주어 왕복운동을 시켜서 섬유의 파괴, 피브릴(Fibril)을 관찰한 결과 높은 마찰내구성을 나타낸다. 평가결과를 표 3 에 나타낸다.
[표 3]
실시예 C-1 ∼ C-4 및 비교예 C-1 ∼ C-3
디메틸-2,6-나프탈레이트 0.9 몰, 디메틸테레프탈레이트 0.1 몰, 에틸렌글리콜 2.5 몰, 5-술포이소프탈산의 나트륨염의 양을 변경하여 첨가하고, 에스테르교환촉매로서 아세트산칼슘 0.0008 몰 및 아세트산망간 0.0002 몰을 더욱 사용하고, 이들을 반응조에 투입하여 교반하면서 통상적인 방법에 따라 150 ℃ 에서 230 ℃ 로 서서히 가열하여 에스테르 교환을 실시한다. 소정량의 메탄올을 시스템 밖으로 발출한 후 중합촉매로서 삼산화안티몬 0.0008 몰과 인산트리에틸에스테르 0.0012 몰을 투입하여 승온과 감압을 서서히 실시하여 발생하는 에틸렌글리콜을 발출하면서가열조를 285 ℃, 진공도를 1 Torr 이하에 도달시킨다. 이 조건을 유지하여 점도의 상승을 기다려서 교반기에 가해지는 토르크가 소정 값에 달한 시점에서 반응을 종료하고, 수중으로 압출하여 펠릿을 얻는다. 이 때 얻어진 공중합 폴리에스테르 (공중합 PEN) 의 극한점도는 0.55 ∼ 0.59 범위였다.
그리고, 나일론 6 (극한점도 = 1.3) 을 사용한다.
공중합 PEN/나일론6 = 1/1 (중량) 로 복합방사를 실시하여 도 1 에서 나타내는 편평단면으로서 15 층의 복합형태가 되도록 1500 m/분으로 제사를 실시한다. 이 원사를 사용해서 롤러형 연신기로 2.0 배로 연신하여 70데니어/24필라멘트의 연신사를 얻는다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경사진을 찍어 그 중앙점 및 장축방향에 있어서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 의 점에 있어서의 공중합 PEN 층 및 나일론 6 층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다. 그 결과를 하기 표 4 에 나타낸다.
[표 4]
실시예 C-5
실시예 C-3 에서 얻어진 술포이소프탈산나트륨을 1.5 몰 % 공중합한 극한점도 = 0.58 의 공중합 PEN 과 극한점도 = 1.25 의 나일론 66 수지의 비가 1/1 (중량) 이 되도록 공급하여 복합방사를 실시하고, 도 1 에서 나타내는 편평단면으로 15 층의 복합형태가 되도록 제사를 실시한다. 이 원사를 사용해서 롤러형 연신기로 1.8 배로 연신하여 73데니어/24필라멘트의 연신사를 얻는다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경사진을 찍어 그 중앙점 및 장축방향에서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 의 점에 있어서의 공중합 PEN 층 및 나일론 66 의 층두께를 측정하여 그 평균치를 구한다. 그 결과를 하기 표 5 에 나타낸다.
[표 5]
실시예 C-6
실시예 2 에서 얻어진 술포이소프탈산나트륨을 1.5 몰 % 공중합한 극한점도 = 0.58 의 공중합 PEN 과 극한점도 = 1.3 의 나일론 66 수지의 비가 6/1 (중량) 이 되도록 공급하여 복합방사를 실시하고, 도 2 에서 나타내는 편평단면으로 15 층의 복합형태가 되도록 제사를 실시한다. 이 원사를 사용해서 롤러형 연신기로 1.8 배로 연신하여 73데니어/24필라멘트의 연신사를 얻는다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경사진을 찍어 그 중앙점 및 장축방향에 있어서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 의 점에 있어서의 공중합 PEN 층 및 나일론 66 의 층두께를 측정하여 그 평균치를 구한다. 그 결과를 하기 표 6 에 나타낸다.
이와 같이 하여 얻어진 섬유에 꼬임을 주어 왕복운동을 시켜 섬유의 파괴, 피브릴을 관찰한 결과 높은 마찰내구성을 나타낸다.
[표 6]
실시예 D-1 ∼ D-5 및 비교예 D-1 ∼ D-4
디메틸테레프탈레이트 1.0 몰, 에틸렌글리콜 2.5 몰, 그리고 네오펜틸글리콜의 양을 변경하여 첨가하고, 에스테르 교환촉매로서 아세트산칼슘 0.0008 몰 및 아세트산망간 0.0002 몰을 더욱 사용하고, 이들을 반응조에 투입하여 교반하면서 통상의 방법에 따라 150 ℃ 에서 230 ℃ 로 서서히 가열하여 에스테르 교환을 실시한다. 소정량의 메탄올을 시스템 밖으로 발출한 후 중합촉매로서 삼산화안티몬 0.0008 몰과 인산트리에틸에스테르 0.0012 몰을 투입하여 승온과 감압을 서서히 실시하여 발생하는 에틸렌글리콜을 발출하면서 가열조를 285 ℃, 진공도를 1 Torr 이하에 도달시킨다. 이 조건을 유지하여 점도의 상승을 기다려서 교반기에 가해지는 토르크가 소정 값에 달한 시점에서 반응을 종료하고, 수중으로 압출하여 펠릿을 얻는다. 이 때 얻어진 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (공중합 PET) 의 극한점도는 0.68 ∼ 0.72 범위였다.
그리고, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로서 미쯔비시 레이욘사 제조의 아크리페트 MF (230 ℃ 하에서의 멜트플로레이트 = 14) 를 사용한다.
공중합 PET/PMMA = 1/1 (중량) 로 복합방사를 실시하여 (SP 비 = 1.1) 도 1 에서 나타내는 편평단면으로 15 층의 복합형태가 되도록 2000 m/분으로 제사를 실시한다. 이 원사를 사용해서 롤러형 연신기로 1.5 배로 연신하여 80데니어/24필라멘트의 연신사를 얻는다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경사진을 찍어 그 중앙점 및 장축방향에서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 의 점에 있어서의 공중합 PET 층 및 PMMA 층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다. 그 결과를 하기 표 7에 나타낸다.
[표 7]
실시예 D-6 ∼ D-10 및 비교예 D-5 ∼ D-8
디메틸테레프탈레이트 1.0 몰, 에틸렌글리콜 2.5 몰, 그리고 비스페놀 A 의 에틸렌 옥사이드부가물의 양을 변경하여 첨가하고, 에스테르 교환촉매로서 아세트산칼슘 0.0008 몰 및 아세트산망간 0.0002 몰을 더욱 사용하고, 이들을 반응조에 투입하여 교반하면서 통상적인 방법에 따라 150 ℃ 에서 230 ℃ 로 서서히 가열하여 에스테르 교환을 실시한다. 소정량의 메탄올을 시스템 밖으로 발출한 후 중합촉매로서 삼산화안티몬 0.0008 몰과 인산트리에틸에스테르 0.0012 몰을 투입하여 승온과 감압을 서서히 실시하여 발생하는 에틸렌글리콜을 발출하면서 가열조를 285 ℃, 진공도를 1 Torr 이하에 도달시킨다. 이 조건을 유지하여 점도의 상승을 기다려서 교반기에 가해지는 토르크가 소정 값에 달한 시점에서 반응을 종료하고, 수중으로 압출하여 펠릿을 얻는다. 이 때 얻어진 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (공중합 PET) 의 극한점도는 0.66 ∼ 0.73 범위였다.
그리고, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로서 미쯔비시 레이욘사 제조의 아크리페트 MF (230 ℃ 하에서의 멜트플로레이트 = 14) 를 사용한다.
공중합 PET/PMMA = 1/1 (중량) 로 복합방사를 실시하여 (SP 비 = 1.1) 도 1 에서 나타내는 편평단면으로 15 층의 복합형태가 되도록 2000 m/분으로 제사를 실시한다. 이 원사를 사용해서 롤러형 연신기로 1.5 배로 연신하고, 80데니어/24필라멘트의 연신사를 얻는다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경사진을 찍어 그 중앙점 및 장축방향에서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 의 점에 있어서의 공중합 PET 층 및 PMMA 층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다. 그 결과를 하기 표 8 에 나타낸다.
[표 8]
실시예 D-11
실시예 D-7 에서 사용한 비스페놀 A 의 에틸렌옥사이드 부가물을 11 몰 % 공중합한 공중합 PET 와 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로서, 미쯔비시 레이욘사 제조의 아크리페트 MF (230 ℃ 이하에서의 멜트 플로레이트= 14) 를 이용한다.
공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트/PMMA=4/1 (중량) 로 복합방사를 행하여, 도 2 에 나타내는 교호 적층체부의 외주부에 보호층부를 갖는 편평단면으로, 15 층의 복합 형태가 되도록 2000 m/분으로 제사를 실시한다. 이 원사를 이용하여 롤러형 연신기로 1.6 배로 연신하여, 90 데니어/12필라멘트의 연신사를 얻었다. 여기에서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경 사진을 찍어, 그 중앙점 및 장축방향에 있어서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 인 점에서의 공중합 PET 층 및 PMMA 층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다.
또한 이와같이 작성된 실에 대하여, 0.02 g/d 의 하중을 가하고, 섬유에 1 회전의 꼬임을 준후, 3000 회의 반복 왕복운동을 부여하여, 섬유의 마모에 대한 변화를 관찰하였다. 결과를 표 9 에 나타내는데, 보호층부를 갖는 실시예 11 에 있어서 섬유의 피브릴은 나타나지 않았다.
한편, 실시예 D-8 의 섬유는 동일한 마모시험에 의하여 피브릴화가 발생하며, 또 현미경 관찰에 의하여, 교호 적층체부의 일부가 파괴되어 있는 것을 확인하였다.
[표 9]
실시예 D-12
디메틸테레프탈레이트 0.9 몰, 디메틸 (2-메틸) 테레프탈레이트 0.1 몰, 에틸렌글루콜 2.5 몰을 첨가하며, 에스테르 교환촉매로서 아세트산칼슘 0.0008 몰 및 아세트산망간 0.0002 몰을 더 사용하여, 이것들을 반응조에 투입하고, 교반하면서 통상적인 방법에 따라 150 ℃에서 230 ℃ 로 서서히 가열하여 에스테르 교환을 실시한다. 소정량의 메탄올을 시스템 밖으로 발출한 후, 중합촉매로서 삼산화안티몬 0.0008 몰과 인산 트리에틸에스테르 0.0012 몰을 투입하고, 승온과 감압을 서서히 행하여, 발생하는 에틸렌글리콜을 발출하면서, 가열조를 285 ℃, 진공도를 1 Torr 이하에 도달시킨다. 이 조건을 유지하여 점도의 상승을 기다려, 교반기에 가해지는토르크가 소정의 값에 도달한 시점에서 반응을 종료하고, 수중으로 압출하여 펠릿을 수득한다. 이 때 수득된 공중합 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (공중합 PET) 의 극한점도는 0.64 이며, 메틸테레프탈레이트의 공중합량은 9.8 % 였다.
또한 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로서, 미쯔비시 레이욘사 제조의 아크리페트 MF (230 ℃ 에서의 멜트 플로레이트 = 14) 를 이용한다.
공중합 PET/PMMA=1/1 (중량) 이 되도록 공급하여 복합방사를 행하고, 도 1 에 나타내는 편평단면으로, 15 층의 복합 형태가 되도록 제사를 행한다. 이 원사를 이용하여, 롤러형 연신기로 1.3 배로 연신하고, 80 데니어/24 필라멘트의 연신사를 얻었다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경 사진을 찍고, 그 중앙점 및 장축방향에 있어서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 인 점에서의 공중합 PET 층 및 PMMA 층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다. 그 결과를 하기표 10 에 나타낸다.
[표 10]
비교예 D-9
디메틸테레프탈레이트 0.88 몰, 세바크산디메틸 0.12 몰, 에틸렌글리콜 2.5 몰을 첨가하고, 에스테르 교환촉매로서 아세트산칼슘 0.0008 몰 및 아세트산망간 0.0002 몰을 더 사용하여, 이것들을 반응조에 투입하여 교반하면서 통상적인 방법에 따라 150 ℃에서 230 ℃ 로 서서히 가열하여 에스테르 교환을 수행한다. 소정량의 메탄올을 시스템 밖으로 발출한 후, 중합촉매로서 삼산화안티몬 0.0008 몰과 인산 트리에틸에스테르 0.0012 몰을 투입하고, 승온과 감압을 서서히 행하여 발생하는 에틸렌글리콜을 발출하면서, 가열조를 285 ℃, 진공도를 1 Torr 이하에 도달시킨다. 이 조건을 유지하여 점도의 상승을 기다려, 교반기에 가해지는 토르크가 소정의 값에 도달한 시점에서 반응을 종료하고, 수중으로 압출하여 펠릿을 수득한다. 이때 수득된 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 (공중합 PET) 의 극한점도는 0.64 이며, 메틸테레프탈레이트의 공중합량은 9.8 % 였다.
또한, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로서, 미쯔비시 레이욘사 제조의 아크리페트 MF (230 ℃에서의 멜트플로레이트 = 14) 를 이용한다.
공중합 PET/PMMA=1/1 (중량) 이 되도록 공급하여 복합방사를 행하고, 도 1 에 나타내는 편평단면으로, 15 층의 복합 형태가 되도록 제사를 행한다. 이 원사를 이용하여 롤러형 연신기로, 1.4 배로 연신하고, 78 데니어/24 필라멘트의 연신사를 수득한다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경 사진을 찍고, 그 중앙점 및 장축방향에서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 인 점에서의 공중합 PET 층 및 PMMA 층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다. 이 결과를 하기표 11 에 나타낸다.
이와같이 측쇄에 알킬기를 갖지 않는 공중합성분을 함유하는 공중합 PET를 사용했을 경우, 수득된 섬유의 광학간섭효과는 나타나지 않는다.
[표 11]
실시예 E-1∼E-4 및 비교예 E-1∼E-2
폴리카보네이트 (PC) 로서 데이진 가세이 (주) 제조 팬라이트 AD-5503을 이용하고, 또한 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로서 미쯔비시 레이욘사 제조의 아크리페트 MF (230 ℃ 하에서의 멜트 플로레이트 = 14) 를 이용하여, PC/PMMA=1/1 (중량) 의 관계를 유지하면서, 토출량을 변경하고 복합방사를 행하여 (SP비=1.1), 도 1 에 나타내는 편평단면으로, 30 층의 복합 형태가 되도록 2000 m/분으로 제사를 행한다. 이 원사를 이용하여 롤러형 연신기로 1.5 배로 연신하고, 24 필라멘트의 연신사를 수득한다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경 사진을 찍고, 그 중앙점 및 장축방향에 있어서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 인 점에서의 PC 층 및 PMMA 층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다. 그 결과를 하기표 12 에 나타낸다.
[표 12]
실시예 E-5
폴리카보네이트 (PC) 로서 데이진 가세이 (주) 제조 팬라이트 AD-5503을 이용하고, 또한 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 로서 미쯔비시 레이욘사 제조의 아크리페트 MF (230 ℃ 하에서의 멜트 플로레이트 = 14) 를 이용하여, 수지량의 비가 6/1 이 되도록 공급하여 복합방사를 행하고, 도 2 에 나타내는 편평단면으로, 15 층의 복합 형태가 되도록 제사를 행한다. 이 원사를 이용하여 롤러형 연신기로 1.5 배로 연신하고, 76 데니어/24 필라멘트의 연신사를 수득한다. 여기서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경 사진을 찍고, 그 중앙점 및 장축방향에 있어서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 인 점에서의 폴리카보네이트층 및 폴리메틸 메타크릴레이트층의 두께를 측정하여 그 평균치를 구한다.
수득된 복합 섬유에 꼬임을 주고, 왕복운동시켜, 섬유의 파괴, 피브릴을 관찰한 결과, 높은 마찰내구성을 나타내었다.
수득된 섬유의 성상과 광학간섭효과를 하기표 13 에 나타낸다.
[표 13]
실시예 F-1 ∼ F-2
디메틸테레프탈레이트 1.0 몰, 에틸렌글리콜 2.5 몰, 또한 에스테르 교환촉매로서 아세트산 칼슘 0.0008 몰, 및 아세트산 망간 0.0002 몰을 이용하여, 이것들을 반응조에 투입하여 교반하면서 통상적인 방법에 따라 150 ℃에서 230 ℃ 로 서서히 가열하여 에스테르 교환을 수행한다. 소정량의 메탄올을 시스템 밖으로 발출한 후 중합촉매로서 삼산화안티몬 0.0008 몰과 인산 트리에틸에스테르 0.0012 몰을 투입하여 승온과 감압을 서서히 행하여, 발생하는 에틸렌 글리콜을 발출하면서, 가열조를 285 ℃, 진공도를 1 Torr 이하에 도달시킨다. 이 조건을 유지하여 점도의상승을 기다려, 교반기에 가해지는 토르크가 소정의 값에 도달한 시점에서 반응을 종료하고, 수중으로 압출하여 펠릿을 수득한다. 이 때 수득된 폴리에스테르 (PET) 의 극한 점도는 0.64 이다.
또한 타방의 중합체로서 나일론 6 (극한점도=1.3)을 이용하여, PET/나일론6=1/1 (중량)으로 복합 방사를 행하여, 도 1 에 나타내는 편평단면으로, 30 층의 복합형태가 되도록 1500m/분으로 제사를 행한다. 이 원사를 이용하여 롤러형 연신기로 2.0 배로 연신하고, 70 데니어/24 필라멘트의 연신사를 얻었다. 여기에서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경 사진을 찍고, 그 중앙점 및 장축방향에서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 점에서의 PET 층 및 나일론 6 층의 두께를 측정하고 그 평균치를 구하였다. 그 결과를 하기 표 14 에 나타낸다.
[표 14]
실시예 F-3
실시예 F-1 ∼ F-2 에서 사용한 PET 대신에 추가로 5-술포이소프탈산 나트륨 0.1 몰을 공중합한 PET 를 사용하고, 그 PET 및 나일론 6 을 3/2 (중량) 이 되도록 공급하여 복합방사를 행하고, 도 2 에 나타낸 편평단면으로 교호 적층체부에서의 적층부가 30 의 복합형태가 되도록 실 제조를 행하였다. 이 원사를 사용하여 롤러형 연신기에서 1.3 배로 연신하고, 75 데니어/24 필라멘트의 연신사를 얻었다. 여기에서 편평사의 단면에 대하여 전자현미경 사진을 찍고, 그 중앙점 및 장축방향에서 끝으로부터 장축 길이의 1/8 점에서의 PET 층 및 나일론 6 층의 두께를 측정하고 그 평균치를 구하였다. 그 평가결과는 교호 적층체부의 PET 층 두께는 0.88 미크론, 나일론 6 층의 두께는 0.92 미크론이고, 보호층부 (PET 층) 의 두께는 3.3 미크론이었다. 얻어진 섬유는 선명한 간섭색 (적색계) 을 나타냈다.
실시예 G-1 ∼ G-3 및 비교예 G-1 ∼ G-2
폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (데이진사 제조, PEN), 술포이소프탈산 나트륨염 0.6 몰 % 를 공중합한 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (공중합 PE-N1), 술포이소프탈산 나트륨염 0.6 몰 % 와 이소프탈산 10 몰 % 를 공중합한 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (공중합 PEN-2), 나일론 6 (데이진사 제조), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET ; 데이진사 제조), 폴리프로필렌 (PP ; 도오넨), 폴리페닐렌술파이드 (PPS) 및 폴리불화비닐리덴을 표 15 및 16 에 나타내는 조합에 있어서, 도 7 에 나타낸 방사구금을 사용하여 도 1 에 나타낸 편평단면으로 30 층의 교호 적층체가 되도록 1200 m/min 으로 방사를 행하였다. 이어서 이 원사를 사용하여 롤러형 연신기에서 통상적인 방법에 의해 2.0 배의 연신처리를 행하고, 11 필라멘트의 연신사를 얻었다. 그 결과를 표 16 에 나타낸다.
실시예 G-1 에서는 편평율이 4.2 이고, 편평단면 중앙부 부근의 교호 적층체부의 평행성이 거의 유지되고, 균일한 것이었다. 멀티필라멘트는 황녹의 발색을 갖고 있었다.
실시예 G-2 에서는 나일론 6 과의 상용성을 높이기 위해, 술포이소프탈산 나트륨염을 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트에 공중합한 것을 사용하였다. 편평율은 4.8 이고, 편평단면 중앙부 부근의 교호 적층체부의 평행성은 상당히 균일한 것이었다. 멀티필라멘트는 녹색의 발색을 나타냈다.
실시예 G-3 에서는 실시예 G-2 에서 사용한 공중합 PEN-1 을 이소프탈산을 10 몰 % 추가로 공중합함으로써 나일론 6 과의 상용성을 높이고, 또한 융점을 내린 것을 사용하였다. 얻어진 섬유의 편평율은 5.0 을 갖고, 단면 중앙부 부근의 교호 적층체부가 상당히 균일한 것이고, 녹색의 발색을 갖고 있었다.
한편, 비교예 G-1 에서는 편평율은 0.8 이고, 도 1 에 나타낸 바와 같이 형태는 이루어지지 않고, 교호 적층체부 각층의 평행성도 아주 불균일했다. 발색은 전혀 나타나지 않았다.
비교예 G-2 에서는 편평율은 1.8 이고, 도 1 에 나타낸 바와 같은 형태를 나타내지 않고, 편평단면 중앙부가 크게 부푼 형태였다. 발색은 전혀 나타나지 않았다.
또한 표 16 중, 적층 평행도 및 발색성의 밝기는 하기 방법으로 측정된 값이다.
적측 평행도
섬유 단면을 전자현미경으로 관찰하고, 그 중앙부 및 장축방향의 끝으로부터 1/8 점에서의 각층의 두께를 측정하고, 각각의 평균치를 구하였다. 그들의 값을 사용하고, 적층 평행도는 다음과 같이 하여 구한다.
발색성의 밝기
○ 는 선명한 발색
△ 는 다소 선명하지 않아도 밝은 발색
× 는 투명 내지 백색
[표 15]
[표 16]
실시예 G-4 ∼ G-5 및 비교예 G-3
실시예 G-3 에서 사용한 중합체를 표 17 의 조합에 있어서, 상술한 방사구금을 사용하여 도 2 에 나타낸 편평단면으로 30 층의 교호 적층체부와 보호층부를 갖는 구조가 되도록 1200 m/min 으로 방사를 행하였다. 이어서 이 원사를 사용하여 롤러형 연신기에서 통상적인 방법에 의해 2.0 배의 연신처리를 행하고, 11 필라멘트의 연신사를 얻었다.
실시예 G-4 에 있어서, 교호 적층체부는 실시예 G-3 에서 나타낸 중합체의 조합으로 이루어지고, 또한 보호층부는 교호 적층체부를 형성하는 2 종의 중합체 중 고융점측 중합체인 공중합 PEN-2 로 이루어져 있다. 편평율은 6.2 를 나타내고, 편평단면 전영역에서 층의 두께가 상당히 균일하고 평행한 것이었다. 발색성을 조사한 결과, 청록색을 나타내고, 강한 발색이 보였다.
실시예 G-5 에서는 실시예 G-4 와 동일한 교호 적층체부를 갖고, 보호층부를 저융점측의 중합체인 나일론 6 으로 구성한 것이다. 편평율은 5.6 을 나타내고, 편평단면 전역에서 층의 두께가 상당히 균일하고 평행한 것이었다. 멀티 필라멘트는 청록색을 나타내고, 강한 발색이 보였다.
비교예 G-3 에서는 도 1 에 나타내는 편평단면 구조로 실시예 G-4 와 동일 중합체로 구성되는, 보호층부를 갖지 않는 것이다. 실시예 G-3 과 동일하게 편평율은 5.0 을 갖고, 편평단면 중앙부 부근의 적층부분은 상당히 균일하고 평행한데, 단부의 평행성이 불규칙한 것이었다.
실시예 G-4, G-5 및 비교예 G-3 의 결과를 정리하여 표 17 ∼ 표 18 에 나타낸다.
[표 17]
[표 18]
실시예 H-1 ~ H-8 및 비교예 H-1 ~ H-4
술포이소프탈산 나트륨을 1.5 몰 % 공중합시킨 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (n = 1.63, SP 값 = 21.5 (계산값), 융점 = 260 ℃, 극한 점도 = 0.58) 와, 나일론 6 (n = 1.53, SP 값 =22.5, 융점 = 235 ℃, 극한 점도 = 1.25) 을 이용하여, 도 10 에서 나타낸 방사 금구를 사용하여, 금구 온도 275 ℃, 인취 속도 1200 m/min 으로 방사하고, 연신배율 2 배, 연신 온도 (공급 롤러의 표면 온도) 110 ℃, 세트 온도 140 ℃ (연신 롤러의 표면 온도) 에서 연신하고 감았다. 그 때, 단면 형태는 편평 단면, 교호 적층체부의 적층수는 30 층으로 하고, 교호 적층체부의 외주부에는 공중합 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트에 의한 보호층부를 형성하였다. 편평율을 표 19 에서 나타낸 바와 같이 변화시킨 각각 11 필라멘트로 이루어지는 멀티 필라멘트 얀을 얻었다. 이 얀들을 위주자 조직의 직물의 위사에 사용하여 (경사는 흑원착 멀티 필라멘트) 직물을 제조하고, 직물의 위사 단면 사진을 통하여 편평 단면의 배향도를 평가하였다. 그 결과를 표 19 에 나타낸다. 표 19 에 나타낸 바와 같이, 편평율이 3.5 이하일 때는 배향도가 낮고, 4.0 이상일 때는 높은 배향도를 얻을 수 있었다.
편평 단면의 배향도 (편평면 배향도라고 함) 및 광 간섭성 (간섭 발색의 밝기) 은 각각 하기의 방법으로 측정된 값이다.
편평면 배향도: 직물면과 각 필라멘트의 편평 장축 방향 면과의 작은 쪽이 이루는 각 θ 으로 했을 때,
으로 평균을 구한다 (n = 10 으로 측정함).
으로 표시한다.
광 간섭성: 일정 광량 하에서, 실내에서 직물 표면을 육안으로 관찰하고, 하기와 같이 평가하였다.
[표 19]
실시예 H-9 ~ H-16 및 비교예 H-5 ~ H-9
실시예 H-1 ~ H-8 과 동일하게 하나, 단 편평율을 6.5 로 하여, 교호 적층체부의 적층수를 표 20 에는 나타내는 층으로 하고, 각각 11 필라멘트로 이루어지는 멀티 필라멘트 얀을 얻었다. 또한, 실시예 H-1 ~ H-8 과 동일하게 직물로 하여, 적층 불량 개소의 수와 간섭 발색의 밝기를 평가하였다. 그 결과를 표 20 에 나타낸다. 표 20 에 의하여 적층수가 10 층까지에서는 간섭 발색이 충분하지 못하고, 15 층을 넘어서자 간섭 발색이 밝아졌다.
[표 20]
실시예 G-17 ~ H-21 및 비교예 H-10 ~ H-13
실시예 H-1 ~ H-8 과 동일하게 하여 얻은 방사 인취의 (편평율 6.5, 적층수 30 층, 11 필라멘트) 미연신사를, 연신배율을 표 21 에 나타내는 배율로 하여 연신 온도 110 ℃ 에서 연신하였다. 그 결과를 표 21 에 나타낸다. 표 21 에서 밝혀진 바와 같이, 연신도가 50 % 이하가 되면, 미연신사에 비하여 간섭 발색이 밝아졌다. 그러나, 연신도가 10 % 미만까지 낮아지면, 직물 제조시에 실끊김이 많이 발생하였다.
연신도는 하기의 방법에 의하여 측정되었다.
연신도 : 도요 볼드윈사 제조 RTM-300 TENSILON 장력 시험기를 사용하여, 시장(試長) 20 ㎝, 인장속도 200 ㎜/min 으로 실시하였다. (편차를 고려하여, n = 5 로 함)
[표 21]
실시예 I-1
술포이소프탈산 나트륨을 1.5 몰 % 공중합시킨 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트와 나일론 6 을 이용하여, 도 10 에 나타낸 방사구금을 사용하여 인취속도 1200 m/min 으로 멀티다발의 미연신사를 얻었다. 구성 필라멘트의 단면 형태는 도 2 에 나타내는 바와 같은 편평 단면으로 편평율 5.5, 교호 적층체부의 적층수 30 층으로, 교호 적층체부의 외주부에는 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트의 보호층부를 형성하였다. 필라멘트 수는 11 필라멘트이고, 연신도는 170 % 였다. 이 미연신사를 2 쌍의 롤러 사이에서 공급 롤러의 속도를 변화시켜 길이방향으로 연신배율이 0 배,1.6 배, 1.8 배 및 2.5 배의 변화가 발생하도록 연신하였다. 연신배율이 0 배일 때는 적색으로, 1.6 배일 때는 황색으로, 1.8 배일 때는 녹색으로, 그리고 2.5 배일 때는 청색으로 간섭 발색하였다. 직물로 했을 때, 다색의 금속 광택으로 빛나고, 인공적이고 나아가 우아한 발색을 보였다. 그 때, 각 적층의 두께 (㎛) 를 측정했을 때, 각 연신배율에 있어서 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 층/나일론 6 층은 연신 0 배일 때 0.0928/0.0989, DR (연신배율) 1.6 일 때 0.0890/0.0948, DR 1.8 일 때 0.0767/0.0817, DR 2.5 일 때 0.0667/0.0711 이었다.
실시예 I-2
실시예 I-1 과 동일하게 하여 미연신사를 얻고, 연신은 공급 롤러 직후에 봉 형상의 전단 가이드를 형성하여 멀티 필라멘트를 개섬하고, 또한 그 직후에 엠보싱 가공한 철판을 형성하여 각 구성 필라멘트의 연신점을 편차나게 한 것 이외에는 실시예 I-1 과 동일하여 연신하였다. 실시예 I-1 의 얀에 비하여 다색 혼합은 매우 가늘어지고, 이에 따라 또 다른 분위기의 우아한 발색을 얻었다.
실시예 I-3
실시예 I-1 과 동일하게 하여 미연신사를 얻을 때, 0.13 ㎜ × 0.25 ㎜ 의 토출구 전후에 0.01 ㎜ × 0.02 ㎜ 씩 각 3 수준으로 변화시켜 합계 7 수준을 2 필라멘트씩 방사하여 14 필라멘트의 미연신사를 얻었다. 이 미연신사를 연신배율 2.0 배, 롤러 온도 110 ℃ 에서 균일하게 연신하였다. 그 결과, 구성 필라멘트간에서 황, 녹, 청색으로 조금씩 변화된 깊이가 있는 간섭, 발색을 얻었다. 이 얀에서도 우아한 분위기가 풍기는 직물을 얻을 수 있었다.
실시예 J-1 ~ J-3 및 비교예 J-1
술포이소프탈산 나트륨을 1.5 몰 % 공중합시킨 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (n=1.63, SP 값 = 21.5 (계산값), 융점 = 260 ℃, 극한 점도 = 0.58) 와 나일론 6 (n = 1.53, SP 값 =22.5, 융점 = 235 ℃, 극한 점도 = 1.25) 을 이용하여, 도 10 에 나타낸 방사구금을 사용하여 구금 온도 275 ℃, 인취 속도 1200 m/min 으로 방사하고, 연신배율 2 배, 연신 온도 (공급 롤러의 표면 온도) 110 ℃, 세트 온도 140 ℃ (연신 롤러의 표면 온도) 에서 연신하고 감았다. 그 때, 단면 형태는 편평 단면, 교호 적층체부의 적층수는 30 층으로 하고, 교호 적층체부의 외주부에는 공중합 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트에 의한 보호층부를 형성하였다. 편평율이 6.0 인 11 필라멘트로 이루어지는 멀티 필라멘트 얀을 얻었다. 이 얀들을 연사기로 0 T/M, 300 T/M, 600 T/M 및 850 T/M 으로 각각 연사하고, 상기 멀티 필라멘트 얀을 위주자 조직의 직물의 위사에 사용하여 (경사는 흑원착 멀티 필라멘트) 직물을 제조하고, 광 간섭성을 평가하였다. 그 결과는 표 22 와 같이, 연사수가 300 ~ 850 T/M 에 있어서 폭이 넓은 각도에 대해서도 높은 발색성을 얻을 수 있었다.
[표 22]
표 중, ○ 는 선명한 발색
△ 은 다소 선명하지 않아도 밝은 발색
× 는 투명 내지 백색
을 의미한다.
실시예 J-4 ~ J-6 및 비교예 J-2
실시예 J-1 ~ J-3 과 동일하게 하여 방사 연신된 멀티 필라멘트 얀을, 0 T/M, 300 T/M, 600 T/M 및 850 T/M 의 각 가연수로, 가연 온도는 상온으로 하여 가연가를 실시하였다. 상기 멀티 필라멘트 얀을 실시예 J-1 ~ J-3 과 동일하게 직물로 제조하여, 간섭 발색을 평가하였다. 그 결과를 표 23 에 나타낸다. 가연수가 300T/M 에서 850 T/M 이고, 입사각/수광각 = 60°/60°에서도 선명한 발색이 관측되었다.
[표 23]
표 중, ○, △, × 는 표 22 와 동일한 의미를 갖는다.
실시예 K-1 ∼ K-11 및 비교예 K-1
테레프탈산을 10 몰 %, 술포이소프탈산의 나트륨을 1 몰 % 공중합한 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (극한점도는 0.55∼0.59 ; 나프탈렌디카르복실산 89 몰 %) 와 나일론 6 (극한점도 = 1.3) 을 2/3 의 용적비 (복합비) 하에서, 도 10 에 나타낸 구금을 이용하여 복합방사를 행하며 도 2 에서 나타낸 교호적층체부의 적층수가 30 인 미연신사를 권취속도 (방사속도) 1500m/min 로 감았다. 이 원사를 110 ℃ 로 가열한 공급롤러와 170 ℃ 로 가열한 연신롤러로 이루어진 롤러형 연신기로 2.0 배로 연신하여 90 데니어/12 필라멘트의 연신사를 얻었다. 편평사 중앙의 두 개의 중합체층의 막두께를 측정한 결과, 공중합 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트층은 0.07μ, 나일론층은 0.08μ 이며 녹색의 간섭색이 나타났다. 또한, 모노필라멘트의 편평율은 5.6 이었다. 이렇게 해서 얻은 광간섭효과를 갖는 섬유를 사용하며 또한 다른 섬유와 조합하여 각종 직물을 제조하였다. 결과를 표 24 에 나타낸다.
[표 24a]
[표 24b]
실시예 K-12 ∼ K-14
교호 적층체부의 적층수를 15 로 하는 것 이외에, 실시예 K-1 과 동일한 복합방사를 실시하였다. 얻어진 미연신사를 실시예 K-1 와 동일한 롤러형 연신기에서 1.8 배로 연신하여 78 데니어/12 필라멘트의 연신사를 얻었다. 이때 편평사의 길이방향 중앙의 두 개의 중합체층의 막두께를 측정한 결과, 공중합 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트층은 0.09μ, 나일론층은 0.10μ 이며 적색 간섭색이 나타났다. 또한,모노필라멘트의 편평율은 5.5 였다. 이렇게 해서 얻은 광간섭효과를 갖는 섬유를 사용하며 또한 다른 섬유와 조합하여 각종 직물을 제조하였다. 그 결과를 표 25 에 나타낸다.
[표 25]
실시예 L-1 ∼ L-7 및 비교예 L-1 ∼ L-2
테레프탈산을 10 몰 %, 술포이소프탈산의 나트륨을 1 몰 % 공중합한 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (극한점도는 0.59 ; 나프탈렌디카르복실산 89 몰 %) 와 나일론 6 (극한점도=1.3) 을 1/5 의 용적비 (복합비) 하에서 도 7 ∼ 도 10 에 나타낸 구금을 이용하여 복합방사를 행하며, 도 2 에 나타낸 교호 적층체부의 적층수가 30 인 미연신사를 권취속도 (방사속도) 1500 m/min 으로 감았다. 이 원사를 110 ℃로 가열한 공급롤러와 170 ℃ 로 가열한 연신롤러로 이루어진 롤러형 연신기에서 2.0 배로 연신하여 90 데니어/12 필라멘트의 연신사를 얻었다. 편평사 중앙의 두 개의 중합체층의 막두께를 측정한 결과, 공중합 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트층은 0.07μ, 나일론층은 0.08μ 이며 녹색 간섭색이 나타났다. 또한, 모노필라멘트의 편평율은 5.6 이었다. 이렇게 해서 얻은 광간섭효과를 갖는 필라멘트를 복수개 모아서 풀을 10 % 부여하여 집속성을 향상시킨 실질적으로 무연의 광간섭 필라멘트사를 사용하면서 기포에 자수를 행하였다. 그 결과를 표 26 에 나타낸다.
[표 26]
Claims (18)
- 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호(交互) 적층하여 이루어지는 편평(扁平) 형상의 광학 간섭성 섬유에 있어서,(a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, 추가로 (b) 편평단면의 외주부에는, 교호 적층체부를 형성하는 중합체 중 어느 하나의 중합체에 의해 각 중합체층의 두께보다 그 두께가 큰 보호층부가 형성되고, 이에 따라 상기 필라멘트의 반사 스펙트럼의 반치폭(半値幅) λL=1/2이 0 nm ＜ λL=1/2＜ 200 nm 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광학간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, SP 비가 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.1 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, 교호 적층체부에서의 각 중합체 층의 두께가 0.02 ∼ 0.3 ㎛ 이하이면서, 보호층부의 두께가 2 ㎛ ∼ 10 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 광학간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층이 교호 5 층 이상 120 층 이하 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가, 폴리에스테르를 형성하고 있는 전체 이염기산 성분에 대해 술폰산 금속염기를 가진 이염기산 성분을 0.3 ∼ 10 몰 % 로 공중합하고 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (A 성분), 및 산가 3 이상을 갖는 폴리메틸 메타크릴레이트 (B 성분) 인 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가, 술폰산 금속염기를 갖는 이염기산 성분을 폴리에스테르를 형성하고 있는 전체 이염기산 성분당 0.3 ∼ 5 몰 % 로 공중합하고 있는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (A 성분) 및 지방족 폴리아미드 (B 성분) 인 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가, 측쇄에 알킬기를 하나 이상 갖는 이염기산 성분 및/또는 글리콜 성분을공중합 성분으로 하고, 상기 공중합 성분을 전체 반복 단위당 5 ∼ 30 몰 % 공중합하고 있는 공중합 방향족 폴리에스테르 (A 성분) 및 폴리메틸 메타크릴레이트 (B 성분) 인 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가, 4,4’-히드록시 디페닐-2,2-프로판을 2 가 페놀 성분으로 하는 폴리 카보네이트 (A 성분) 및 폴리메틸 메타크릴레이트 (B 성분) 인 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유.
- 제 1 항에 있어서, 독립된 중합체층을 형성하는 각각의 중합체 (A 성분 및 B 성분) 가, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (A 성분) 및 지방족 폴리아미드 (B 성분) 인 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 섬유.
- (1) 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 광학 간섭성 필라멘트를 구성 단위로 하는 멀티 필라멘트 얀이고,(2) 구성 필라멘트의 편평율이 4.0 ∼ 15.0 의 범위이며,(3) 멀티 필라멘트 얀의 연신도가 10 ∼ 50 % 의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 멀티 필라멘트 얀.
- 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 광학 간섭성 필라멘트를 구성단위로 하는 멀티 필라멘트 얀으로서, 상기 광학 간섭성 필라멘트가 그 길이방향을 따라, 및/또는 필라멘트 사이에서 이색(異色) 발색성을 나타내는 것을 특징으로 하는 이색의 광학 간섭 기능을 갖는 멀티 필라멘트 얀.
- 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트를 구성단위로 하는 멀티 필라멘트 얀으로서, 상기 필라멘트에는 그 길이방향을 따라 축꼬임이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능이 개선된 멀티 필라멘트 얀.
- 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 편평형상의 광학 간섭성 모노 필라멘트를 구성단위로 하는 멀티 필라멘트 얀을 경사 및/또는 위사의 부유 성분으로 하여 그 부유 개수가 2 개 이상인 부유 조직을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 부유 직물.
- 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 광학 간섭성 필라멘트를 구성단위로 하는 멀티 필라멘트 얀을 자수사로 하여 기포(基布) 에 자수한 자수 직물로서, 상기 기포와 직교하는 방향에서의 자수사의 구성 필라멘트의 중첩 개수가 2 ∼ 80 개인 것을 특징으로 하는 광학 간섭 기능을 갖는 자수 직물.
- 고수축성 얀과 저수축성 얀으로 이루어지는 복합사에 있어서, 저수축성 얀은 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 광학 간섭성 필라멘트로 주로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합사.
- 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.8 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트가, 그 장축방향을 따라 간격적으로 축이 꼬인 상태로 랜덤하게 집적되어 있는 것을 특징으로 하는 이광휘성(異光輝性) 부직포.
- 굴절율이 다른 서로 독립된 중합체층을 편평단면의 장축방향과 평행하게 교호 적층하여 이루어지는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트로서, (a) 고굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP1) 과 저굴절율측 중합체의 용해도 파라미터값 (SP2) 의 비율 (SP 비) 이 0.7 ≤ SP1/ SP2≤ 1.2 의 범위에 있는 편평형상의 광학 간섭성 필라멘트를 함유하는 섬유 구조물에, 상기 광학 간섭성 필라멘트를 구성하는 중합체 중 가장 높은 굴절율을 갖는 중합체의 굴절율보다도 낮은 굴절율을 갖는 중합체의 피막을, 적어도 상기 광학 간섭성 필라멘트 표면에 형성한 것을 특징으로 하는 개선된 광학 간섭 기능을 갖는 섬유 구조물.
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