(57)【要約】【課題】均一な分散効果を得られ、紡糸工程を経て多様な発光波長を有する蓄光繊維を製造でき、繊維全体の耐水洗性および耐熱性を大幅に高められる複合蓄光粉体およびその製造方法と応用を提供する。【解決手段】二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を利用し、極低温環境下で希土類元素を含有する蓄光原料と高速衝突させて、衝突した表面の温度が瞬間的に高温になることにより二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物が蓄光原料表面に噴きつけられ、極低温環境の影響で瞬間冷却されることにより、暖色系発光波長を有する複合蓄光粉体が得られる。この複合蓄光粉体は高温混練工程において熱可塑性高分子の架橋構造とキレート化しやすく、均一な分散効果が得られ、紡糸工程を経て多様な発光波長を有する蓄光繊維を製造でき、繊維全体の耐水洗性および耐熱性を大幅に高められる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素を含有する蓄光原料と、
高速気流で−１００〜−１９６℃の極低温環境において、前記希土類元素を含有する蓄光原料表面に形成ならびに融合される、二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物と、を含む組成であることを特徴とする、
多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項２】
前記二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物の含有量は０．０１〜５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項３】
前記希土類元素を含有する蓄光原料はＭＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、Ｎであることを特徴とする、請求項１に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項４】
前記二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物は４，４′‐ジアミノスチルベン‐２，２′‐ジスルホン酸（４，４‘−ｄｉａｍｉｎｏ−２，２’−ｓｔｉｌｂｅｎｅｄｉｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）であることを特徴とする、請求項１に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項５】
前記多発光波長の複合蓄光粉体は蓄光母粒を生成するのに応用され、前記蓄光母粒の組成は、複数の前記多発光波長の複合蓄光粉体を１〜３０重量％、熱可塑性高分子を５０〜９５重量％、ジアリルまたはトリアリル官能基の環状構造試剤を０．０５〜５重量％、架橋剤を０．０１〜５重量％および分散剤を０．０１〜５重量％を含有することを特徴とする、請求項１に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項６】
前記熱可塑性高分子はポリエステルパウダー、ナイロンパウダー、ポリエステル顆粒またはナイロン顆粒であることを特徴とする、請求項５に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項７】
前記ポリエステルパウダーの固有粘度（Ｉ．Ｖ．）は０．２〜２．０であり、ナイロンパウダーの相対粘度（Ｒ．Ｖ．）は２．０〜５．０であることを特徴とする、請求項６に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項８】
前記ジアリルまたはトリアリル官能基の環状構造試剤はフタル酸ジアリル（ｄｉａｌｌｙｌ  ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ジアリルスクシナート（ｄｉａｌｌｙｌ  ｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、ジアリル酒石酸アミド（ｄｉａｌｌｙｌ  ｔａｒｔｒａｍｉｄｅ）、トリアリルアミン（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリメシン酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｔｒｉｍｅｓａｔｅ）、３−［（４−ニトロフェニル）アゾ］−５−［（４−ソジオスルホフェニル）アゾ］−２−ヒドロキシ安息香酸ナトリウム（３−［（４−ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌ）ａｚｏ］−５−［（４−ｓｏｄｉｏｓｕｌｆｏｐｈｅｎｙｌ）ａｚｏ］−２−ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ  ａｃｉｄ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓａｌｔ）、シアヌル酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｃｙａｎｕｒａｔｅ）、イソシアヌル酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｉｓｏｃｙｎａｕｒａｔｅ）、４−［［４−（アミノカルボニル）フェニル］アゾ］−Ｎ−（２−エトキシフェニル）−３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボアミド（４−［［４−（ａｍｉｎｏｃａｒｂｏｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ］ａｚｏ］−Ｎ−（２−ｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−３−ｈｙｄｒｏｘｙｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘａｍｉｄｅ）またはトリアクリロイルヘキサヒドロ−１，３，５−トリアジン（ｔｒｉａｃｒｙｌｏｙｌｈｅｘａｈｙｄｒｏ−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ）であることを特徴とする、請求項５に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項９】
前記架橋剤はペルオキソ二硫酸ジカリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ）、アゾビスイソブチロニトリル（Ａｚｏｂｉｓｉｓｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ）またはベンジルジメチルケタール（Ｂｅｎｚｉｌｄｉｍｅｔｈｙｌｋｅｔａｌ）であることを特徴とする、請求項５に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項１０】
前記分散剤は長炭素鎖のアルキル基の分散剤であることを特徴とする、請求項５に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項１１】
前記分散剤はパラフィンを含むことを特徴とする、請求項１０に記載の多発光波長の複合蓄光粉体。
【請求項１２】
希土類元素を含有する蓄光原料と二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を提供するステップと、
高速気流を導入し、−１００〜−１９６℃の極低温環境において、前記希土類元素を含有する蓄光原料と前記二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を高速衝突させ、前記希土類元素を含有する蓄光原料の表面に前記二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を形成ならびに融合させることにより、前記多発光波長の複合蓄光粉体を得るステップと、を含むことを特徴とする、
多発光波長の複合蓄光粉体の製造方法。
【請求項１３】
前記高速気流は窒素を用いたものであることを特徴とする、請求項１２に記載の多発光波長の複合蓄光粉体の製造方法。
【請求項１４】
前記二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物の含有量は０．０１〜５重量％であることを特徴とする、請求項１２に記載の多発光波長の複合蓄光粉体の製造方法。
【請求項１５】
前記希土類元素を含有する蓄光原料はＭＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、Ｎであることを特徴とする、請求項１２に記載の多発光波長の複合蓄光粉体の製造方法。
【請求項１６】
前記二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物は４，４′‐ジアミノスチルベン‐２，２′‐ジスルホン酸（４，４‘−ｄｉａｍｉｎｏ−２，２’−ｓｔｉｌｂｅｎｅｄｉｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）であることを特徴とする、請求項１２に記載の多発光波長の複合蓄光粉体の製造方法。
【請求項１７】
複数の請求項１に記載の多発光波長の複合蓄光粉体を１〜３０重量％、熱可塑性高分子を５０〜９５重量％、ジアリルまたはトリアリル官能基の環状構造試剤を０．０５〜５重量％、架橋剤を０．０１〜５重量％および分散剤を０．０１〜５重量％を混合し、混合粉体を形成するステップと、
前記混合粉体を混練し、前記熱可塑性高分子を溶融状態にするとともに、前記架橋剤により前記溶融状態になった熱可塑性高分子の架橋を行い、前記多発光波長の複合蓄光粉体を前記架橋を経た熱可塑性高分子中に分散させるステップと、
前記架橋を経て分散した前記多発光波長の複合蓄光粉体を含有する熱可塑性高分子を加熱乾燥し、蓄光母粒を得るステップと、
前記蓄光母粒に対し溶融紡糸を行うステップと、
蓄光繊維を巻き取るステップと、を含むことを特徴とする、
蓄光繊維の製造方法。
【請求項１８】
前記混練ステップの温度は１８０〜２６０℃であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項１９】
前記熱乾燥ステップの温度は８５℃であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２０】
前記熱可塑性高分子はポリエステルパウダー、ナイロンパウダー、ポリエステル顆粒またはナイロン顆粒であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２１】
前記ポリエステルパウダーの固有粘度（Ｉ．Ｖ．）は０．２〜２．０であり、ナイロンパウダーの相対粘度（Ｒ．Ｖ．）は２．０〜５．０であることを特徴とする、請求項２０に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２２】
前記ジアリルまたはトリアリル官能基の環状構造試剤はフタル酸ジアリル（ｄｉａｌｌｙｌ  ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ジアリルスクシナート（ｄｉａｌｌｙｌ  ｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、ジアリル酒石酸アミド（ｄｉａｌｌｙｌ  ｔａｒｔｒａｍｉｄｅ）、トリアリルアミン（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリメシン酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｔｒｉｍｅｓａｔｅ）、３−［（４−ニトロフェニル）アゾ］−５−［（４−ソジオスルホフェニル）アゾ］−２−ヒドロキシ安息香酸ナトリウム（３−［（４−ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌ）ａｚｏ］−５−［（４−ｓｏｄｉｏｓｕｌｆｏｐｈｅｎｙｌ）ａｚｏ］−２−ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ  ａｃｉｄ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓａｌｔ）、シアヌル酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｃｙａｎｕｒａｔｅ）、イソシアヌル酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｉｓｏｃｙｎａｕｒａｔｅ）、４−［［４−（アミノカルボニル）フェニル］アゾ］−Ｎ−（２−エトキシフェニル）−３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボアミド（４−［［４−（ａｍｉｎｏｃａｒｂｏｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ］ａｚｏ］−Ｎ−（２−ｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−３−ｈｙｄｒｏｘｙｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘａｍｉｄｅ）またはトリアクリロイルヘキサヒドロ−１，３，５−トリアジン（ｔｒｉａｃｒｙｌｏｙｌｈｅｘａｈｙｄｒｏ−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ）であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２３】
前記架橋剤はペルオキソ二硫酸ジカリウム（Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ  ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ）、アゾビスイソブチロニトリル（Ａｚｏｂｉｓｉｓｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ）またはベンジルジメチルケタール（Ｂｅｎｚｉｌｄｉｍｅｔｈｙｌｋｅｔａｌ）であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２４】
前記分散剤は長炭素鎖のアルキル基の分散剤であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２５】
前記分散剤はパラフィンを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２６】
前記紡糸ステップの温度は２３０〜２９０℃であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２７】
前記蓄光繊維の細さは２０〜３０マイクロメートル（μｍ）であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【請求項２８】
前記蓄光繊維は１成分形原抽出繊維または２成分形コアシェル構造繊維であり、かつ、前記複合蓄光粉体は前記２成分形コアシェル構造繊維のシェル層またはコア層であることを特徴とする、請求項１７に記載の蓄光繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄光材料に関するものであり、特に、二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を利用して得られる多発光波長の複合蓄光粉体およびその製造方法と応用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２０世紀初頭に長残光現象が発見されて以来、蓄光材料の発展は急速な進展を遂げてきた。各種蓄光材料は蓄光物体の製造に広く用いられている。蓄光材料は紫外線やその他光線を吸収した後に光線を発し、このような光線はリン光または残光（ａｆｔｅｒｇｌｏｗ）と呼ばれる。
蓄光材料を利用すれば、昼間に可視光または太陽光、紫外線光を吸収し、光エネルギーに変換して保存し、夜間または暗闇で様々な色彩の光を発する蓄光繊維を作製でき、蓄光繊維からは、華やかで多彩な色光を有するだけでなく染色不要な衣服も作製できる。このような蓄光材料は、環境を汚染せず、無毒無害であり、放射性物質を含まず、紡織および環境保護のニーズを満たすものである。
【０００３】
これまでの特許資料の中で、特許文献１が開示する「高輝度夜光性繊維およびその製造方法」の発明が提供するのは、人体への悪影響が無く、長時間の高輝度で多色な発光特性を有し、刺繍糸や衣料用品等の各種分野で使用される高輝度夜光性繊維である。
この繊維は、焼成体から得た夜光性顔料のポリエステル樹脂またはポリオレフィン樹脂をコア成分とし、夜光性顔料を含まないポリエステル樹脂をシェル成分としたコアシェル型の複合繊維であり、繊維全体に対し、含まれる夜光性顔料は７〜２５重量％であり、励起停止から１分後の残光輝度は５００ｍｃｄ／ｍ2以上であり、単繊維の太さは４０μｍ以下である。
【０００４】
また、特許文献２の発明が提供する「耐水性蓄光母粒および繊維およびその製造方法」は、疎水性材料の使用に焦点を当てたものであり、希土類元素のアルミン酸塩類の発光材料と混合し、蓄光母粒を生成し、溶融紡糸実験を経てコアシェル型発光繊維を作製する。疎水性材料は、蓄光繊維中の蓄光材料の湿気による加水分解の問題を回避できる。
【０００５】
しかし、従来の蓄光繊維は通常蓄光粉の含有量が多いものを使用する必要があり、その含有量は約３０重量％（ｗ／ｗ）であり、コストが高く、発光色が単調であり、大量生産できず、紡糸と仮撚工程では耐熱性不足の問題が生じやすく、ファイバーコーティング工程では水洗いや加工糸処理等に耐えられない。
【０００６】
したがって、理想的な蓄光繊維または織物を作り、応用範囲を広げ、商業価値を高めるために、高い耐熱性および耐水洗性を有し、かつ発光色が多様で、大量生産が容易な蓄光材料を開発する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】台湾特許公告第５６４２６８号公報
【特許文献２】台湾特許公開第２００９２７８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上の問題に鑑みて、本発明の主な目的は、希土類元素を含有する蓄光原料の現在の単調な緑色系の発光波長から、暖色系発光波長を有する複合蓄光粉体を製造することで、蓄光材料の応用性を広げるだけでなく、製品の付加価値をさらに高められる、多発光波長の複合蓄光粉体およびその製造方法と応用を提供することである。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は、従来材料よりも多様な発光色を有するという特性を蓄光母粒と蓄光繊維に付与するだけでなく、蓄光繊維の耐水洗性および耐熱性を高め、蓄光繊維のデニール数および使用量を低減できる、多発光波長の複合蓄光粉体およびその製造方法と応用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明が提供する多発光波長の複合蓄光粉体の組成は、希土類元素を含有する蓄光原料および二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を含む。二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物は、高速気流と−１００〜−１９６℃の極低温環境で、希土類元素を含有する蓄光原料の表面に形成ならびに融合される。
この多発光波長の複合蓄光粉体表面の二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物は、二重結合のねじれによりエネルギー変化を起こし、主な発光ピークが、６２０ナノメートルである黄色発光波長、６８０ナノメートルであるオレンジ色発光波長および７００ナノメートルであるピンク色発光波長を含む、暖色系の発光波長を発することができる。
【００１１】
また、本発明が提供する多発光波長の複合蓄光粉体の製造方法のステップによれば、まず、希土類元素を含有する蓄光原料と二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を提供し、次に、高速気流を導入し、−１００〜−１９６℃の極低温環境で、希土類元素を含有する蓄光原料と二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を高速衝突させ、衝突により瞬間的に高温になることで、二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物が蓄光原料表面に噴きつけられ、極低温環境による瞬間冷却を経て、多発光波長の複合蓄光粉体が得られる。
【００１２】
本発明がさらに提供する蓄光繊維の製造方法のステップによれば、前述の多発光波長の複合蓄光粉体を１〜３０重量％、熱可塑性高分子を５０〜９５重量％、ジアリルまたはトリアリル官能基の環状構造試剤を０．０５〜５重量％、架橋剤を０．０１〜５重量％および分散剤を０．０１〜５重量％混合して混合粉体を得た後、前述の混合粉体を高温で混練し、熱可塑性高分子を溶融状態にし、溶融状態の熱可塑性高分子を架橋し、複合蓄光粉体を架橋した熱可塑性高分子中で均一に分散させた後、架橋済みであり均一に分散した複合蓄光粉体を含有する熱可塑性高分子を加熱乾燥し、蓄光母粒を得る。
そして、蓄光母粒に対し溶融紡糸を行い、蓄光繊維を巻き取る。この製造過程により蓄光繊維の耐熱効果を高め、細い蓄光加工糸繊維を生成することができ、水洗いを５０回繰り返しても蓄光繊維の発光輝度を維持することができる。本発明により製造される蓄光繊維は、民生用製品、工業用製品、紡織産業、インテリア製品、安全用品等の分野で広く応用できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、蓄光原料の使用量を低減しても製品の発光輝度を高められるだけでなく、多色系発光と耐水洗性効果の持続を達成でき、当該産業の未来の発展のために、民生用製品、工業用製品、電子産業、紡織産業、インテリア製品および安全用品等のような各種分野の加工産業で応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が提供する多発光波長の複合蓄光粉体の製造方法のフローチャート。
【図２】本発明が提供する蓄光母粒の製造方法のフローチャート。
【図３】本発明が提供する蓄光繊維の製造方法のフローチャート。
【図４】本発明が提供する比較例および実施例１〜３の蓄光繊維の分光エネルギー分布曲線図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の目的、特徴および達成される効果の更なる理解のため、図面を参照しながら以下に詳細説明する。
【実施例】
【００１６】
本発明により作製および提供される多発光波長の複合蓄光粉体は、元の蓄光材料が発する緑色系の発光波長を暖色系の発光波長に変換し、蓄光母粒の混練および紡糸技術を経ることにより、多様な発光波長を有する蓄光繊維を製造することができる。
本発明によりいかにこの多発光波長の複合蓄光粉体を得て、それを加工し蓄光母粒および蓄光繊維を製造するかを詳細に説明するため、図１〜図３を順に参照されたい。
【００１７】
まず図１は、本発明が提供する多発光波長の複合蓄光粉体の製造方法のフローチャートであり、次のステップを含む。
【００１８】
ステップＳ１０では、希土類元素を含有する蓄光原料と０．０１〜５重量％の二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を提供する。希土類元素（ｒａｒｅ  ｅａｒｔｈ）を含有する蓄光原料にはＭＡｌ2Ｏ4：Ｅｕ、Ｎを選んで用いることができ、二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物には４，４′‐ジアミノスチルベン‐２，２′‐ジスルホン酸（４，４‘−ｄｉａｍｉｎｏ−２，２’−ｓｔｉｌｂｅｎｅｄｉｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）を選んで用いることができる。
【００１９】
ステップＳ２０では、たとえば１００％の窒素のような高速気流を導入し、−１００〜−１９６℃の極低温環境を作り、希土類元素を含有する蓄光原料と二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物を高速衝突させ、衝突により瞬間的に生じた高温のために二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物が蓄光原料表面に噴きつけられ、極低温環境の影響により生じた瞬間冷却を経て、擬似的シェルコア構造（ｐｓｅｕｄｏ  ｓｈｅｌｌ  ａｎｄ  ｃｏｒｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する多発光波長の複合蓄光粉体を得る。
【００２０】
この多発光波長の複合蓄光粉体が光線を吸収した後に放出したリン光の光子は、粉体表面の二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物の二重結合のねじれにより、エネルギー変化を起こし、発する発光波長にストークスシフト（Ｓｔｏｋｅｓ  ｓｈｉｆｔ）が発生し、発光波長の主な発光ピークは、蓄光原料の５６５ナノメートルの緑色発光波長から６２０ナノメートルの黄色発光波長、６８０ナノメートルのオレンジ色発光波長および７００ナノメートルのピンク色発光波長へとシフトする。
【００２１】
続いて図２で示す本発明が提供する蓄光母粒の製造方法のフローチャートについて説明する。含まれるステップは次のとおりである。
【００２２】
ステップＳ３０では、前述の多発光波長の複合蓄光粉体１〜３０重量％を乾燥した熱可塑性高分子に混合する。使用される熱可塑性高分子の含有量は５０〜９５重量％であり、ポリエステルパウダー、ナイロンパウダー、ポリエステル顆粒またはナイロン顆粒を選択して用いることができる。
ポリエステルパウダーの固有粘度（Ｉ．Ｖ．）は０．２〜２．０であり、ナイロンパウダーの相対粘度（Ｒ．Ｖ．）は２．０〜５．０である。そしてジアリルまたはトリアリル官能基の環状構造試剤を０．０５〜５重量％、架橋剤を０．０１〜５重量％および分散剤を０．０１〜５重量％をさらに添加し、上述の成分を均一に混合して混合粉体を得る。
【００２３】
ジアリルまたはトリアリル官能基の環状構造試剤はフタル酸ジアリル（ｄｉａｌｌｙｌ  ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ジアリルスクシナート（ｄｉａｌｌｙｌ  ｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、ジアリル酒石酸アミド（ｄｉａｌｌｙｌ  ｔａｒｔｒａｍｉｄｅ）、トリアリルアミン（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ａｍｉｎｅ）、トリメシン酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｔｒｉｍｅｓａｔｅ）、３−［（４−ニトロフェニル）アゾ］−５−［（４−ソジオスルホフェニル）アゾ］−２−ヒドロキシ安息香酸ナトリウム（３−［（４−ｎｉｔｒｏｐｈｅｎｙｌ）ａｚｏ］−５−［（４−ｓｏｄｉｏｓｕｌｆｏｐｈｅｎｙｌ）ａｚｏ］−２−ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ  ａｃｉｄ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓａｌｔ）、シアヌル酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｃｙａｎｕｒａｔｅ）、イソシアヌル酸トリアリル（ｔｒｉａｌｌｙｌ  ｉｓｏｃｙｎａｕｒａｔｅ）、４−［［４−（アミノカルボニル）フェニル］アゾ］−Ｎ−（２−エトキシフェニル）−３−ヒドロキシ−２−ナフタレンカルボアミド（４−［［４−（ａｍｉｎｏｃａｒｂｏｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ］ａｚｏ］−Ｎ−（２−ｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−３−ｈｙｄｒｏｘｙｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２−ｃａｒｂｏｘａｍｉｄｅ）またはトリアクリロイルヘキサヒドロ−１，３，５−トリアジン（ｔｒｉａｃｒｙｌｏｙｌｈｅｘａｈｙｄｒｏ−１，３，５−ｔｒｉａｚｉｎｅ）である。分散剤は長炭素鎖のアルキル基の分散剤であり、たとえばパラフィンを含む。
【００２４】
ステップＳ４０では、混練温度１８０〜２６０℃で、前述の混合粉体を混練し、熱可塑性高分子を溶融状態にし、架橋剤と熱可塑性高分子の架橋反応を起こすことで、複合蓄光粉体が架橋した熱可塑性高分子中に均一に分散される効果が得られる。
【００２５】
ステップＳ５０では、８５℃の温度で加熱乾燥を行い、蓄光母粒を得る。
【００２６】
次に、図３で示す本発明が提供する蓄光繊維の製造方法のフローチャートについて説明する。含まれるステップは次のとおりである。
【００２７】
ステップＳ６０では、紡糸温度２３０〜２９０℃、紡糸巻き取り速度１０００〜３０００メートル毎分（ｍ／ｍｉｎ）という条件下で、蓄光母粒に対し溶融紡糸を行う。
【００２８】
ステップＳ７０では、最後に蓄光繊維を巻き取る。蓄光繊維の細さは２０〜３０マイクロメートル（μｍ）であり、また蓄光繊維は１成分形原抽出繊維または２成分形コアシェル構造繊維であり、複合蓄光粉体は２成分形コアシェル構造繊維のシェル層またはコア層を構成できる。
【００２９】
多発光波長の複合蓄光粉体の製造ならびに蓄光母粒および蓄光繊維への加工のいくつかの具体的実施例（実施例１〜３）と、本発明の目的、効果および原理の説明のための比較例を以下に例示する。
【００３０】
（１）多発光波長の複合蓄光粉体
【００３１】
希土類元素を含有する蓄光原料粉体と二重アミド結合の立体構造を有する有機化合物粉体に、持続的に液体窒素を導入し、極低温環境下（−１００〜−１９６℃）で、２種類の粉体に高速気流を導入した状態で、１００〜５００キログラム毎時（ｋｇ／ｈ）の処理量で、粉体と粉体を衝突させ、極低温度の環境により、粉体は衝突して瞬間的に粉砕され、粉体粒子の粒径は５０〜１００マイクロメートルから１〜５マイクロメートル以下まで小さくなる。
粉体と粉体の間の衝突により生じた瞬間熱エネルギーに、外界の極低温環境の影響がさらに加わることで、蓄光原料と有機化合物は一時的または永久的に融合し、多発光波長の複合蓄光粉体が得られる。この多発光波長の複合蓄光粉体はその表面の二重結合構造のねじれにより、発光エネルギーの波長に変化をきたす。
【００３２】
（２）蓄光母粒
【００３３】
上述の工程に続き、１０〜２５重量％の複合蓄光粉体とポリエステル（ＰＢＴ）粉末を取り、０．０５〜５重量％のジアリルまたはトリアリル官能基の環状構造試剤および０．５〜１．５重量％の長炭素鎖のアルキル基の分散剤を添加して混合し、０〜３．０重量％の三官能基の感光性架橋剤を添加する（表１を参照）。
混練温度は１８０〜２６０℃で二軸混練機により蓄光母粒を生成する。三官能基の感光性架橋剤を添加したため、もとの高い結晶度を有するポリエステル母粒は、高温混練環境下でラジカルが架橋反応を起こし相互貫入高分子網目構造（ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ    ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＩＰＮ）が発生し、無定形領域即ち非結晶領域が増加する。続いて、得られた蓄光母粒を乾燥させるとともに、蓄光母粒の発光輝度を測定する。
表２に測定結果を示す。架橋構造の増加に伴い、非結晶領域構造も増加し、複合蓄光粉体はポリエステル構造内で、結晶領域による光散乱現象の低減を促し、架橋構造の増加により蓄光母粒の発光輝度が増し、蓄光母粒の粘度も０．６から０．９に増加する。蓄光母粒の粘度が低すぎると糸を生成できないので、これは未来の加工紡糸の大きな助けとなる。この発光輝度の増加により将来的に製品への応用性が広がるだけでなく、複合蓄光粉体の使用量が減少しコスト削減が可能になる。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
【表２】
2014214308.tif 000004
【００３６】
（３）蓄光繊維
【００３７】
上述の工程に続き、複合式紡糸機と巻取機を利用して蓄光母粒の紡糸を行う。紡糸温度は２３０〜２９０℃である。本発明の蓄光母粒は相互貫入高分子網目の架橋構造を有するため、蓄光母粒の粘度は０．８以上に達し、耐熱性が高くなる。したがって、紡糸工程で紡糸温度を上げることができ、温度が高くなるほど流動性が増し、生産速度の増加が促されることでコストを低減できる。
蓄光母粒の流動性の増加により、紡糸巻き取り速度は、１０００〜３０００メートル毎分（ｍ／ｍｉｎ）に達する。繊維の細さは６ＤＰＦ（ＤＰＦはｄｅｎｉｅｒ  ｐｅｒ  ｆｉｌａｍｅｎｔ、即ち繊維１本の太さを表す単位）から約３ＤＰＦ（１２０デニール／３６フィラメント）まで細くすることができる。
表３の測定結果が示すように、本発明は多様な発光波長を有する蓄光繊維の製造に確かに成功しており、水洗いを５０回繰り返すテスト（ＡＡＴＣＣ１３５テスト方法）を経ても繊維発光輝度を維持できる（８０〜１２０ｍｃｄ／ｍ2）。また、図４を参照されたい。曲線（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ比較例および実施例１〜３の蓄光繊維の分光エネルギー分布曲線を示す。
本発明の実施例で製造された多発光波長の複合蓄光粉体から発せられた発光波長の主な発光ピークは、５６５ナノメートルの緑色発光波長（曲線（ａ））から６２０ナノメートルの黄色発光波長（曲線（ｂ））、６８０ナノメートルのオレンジ色発光波長（曲線（ｃ））および７００ナノメートルのピンク色発光波長（曲線（ｄ））へとシフトする。
【００３８】
【表３】
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【００３９】
つまり、本発明が提供する多発光波長の複合蓄光粉体およびその製造方法と応用は、二重アミド結合の立体構造（ｓｔｅｒｉｃ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有する有機化合物と希土類元素を含有する蓄光原料を利用し、極低温環境と高温気流により、暖色系発光波長を生成できる複合蓄光粉体を製造するものであり、蓄光原料の発光特性を変えるだけでなく、４００℃の温度でもクラックが生じないようになる。
この多発光波長の複合蓄光粉体は異なる発光時間を経て異なる発光波長を生成し、発光波長（ＰＬ）は主な発光ピークが、５６５ナノメートル（緑色発光）から６２０ナノメートル（黄色発光）、６８０ナノメートル（オレンジ色発光）および７００ナノメートル（ピンク色発光）へとシフトする。
【００４０】
また、本発明により製造される多発光波長の複合蓄光粉体は、ラジカルの架橋反応を経て、ジアリルまたはトリアリル官能基の化学反応試剤を添加することで、効果的に大量の無定形領域を発生させる。
複合蓄光粉体表面の二重アミド結合の立体構造は、母粒の高温混練工程において、熱可塑性高分子の架橋構造とキレート化しやすく、熱可塑性高分子の熱によるクラックは低減され、複合蓄光粉体は熱可塑性高分子中で均一に分散される。また、蓄光母粒生成工程では、希土類元素を含有する蓄光原料の使用量は僅か８〜２０％であり、生産コストの顕著な削減が可能である。
【００４１】
したがって、本発明の蓄光母粒の紡糸工程を経て製造された蓄光繊維は、多様な色光の発光波長を有するだけでなく、耐熱性、繊維強度、靱性が高められ、輝度が大幅に増すので蓄光材料の使用量を減らすことができ、蓄光繊維のデニール数および使用量も低減でき、肉眼で認識できる輝度３ｍｃｄ／ｍ2を３時間以上維持できる。
【００４２】
本発明の実施例を上述のとおり開示したが、これは本発明を限定するために用いられるものではない。本発明の精神と領域を脱しない範囲内で加えた各種の変更や潤色は全て、本発明の特許請求の範囲内に含まれる。本発明の保護範囲については特許請求の範囲を参照されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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