(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過性を有する物質中に、酸化チタン系の多数の微小な粒状物質が分散した構造を有し、かつ、上記透過性を有する物質の光学屈折率ｎａと上記粒状物質の光学屈折率ｎｂとが、
ｎｂ−ｎａ≧０.４
なる関係を有し、光の反射散乱作用によって可視光領域の色を発色することを特徴とする発色構造体。
【請求項２】
上記透過性を有する物質が高分子樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の発色構造体。
【請求項３】
光学屈折率の異なる２種類の物質の交互積層からなる層状構造を有し、さらに上記層状構造を形成する２種類の物質の少なくも一方の物質内に、該物質とは光学屈折率の異なる酸化チタン系の多数の微小な粒状物質が分散した構造を有し、かつ、上記層状構造を形成する物質の光学屈折率ｎａと上記粒状物質の光学屈折率ｎｂとが、
ｎｂ−ｎａ≧０.４
なる関係を有し、光の反射散乱作用によって可視光領域の色を発色することを特徴とする発色構造体。
【請求項４】
上記層状構造を形成する２種類の物質が共に透過性を有する高分子樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の発色構造体。
【請求項５】
上記層状構造を形成する２種類の物質の一方が空気、他方が透過性を有する高分子樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の発色構造体。
【請求項６】
上記粒状物質の粒径は、発色させる色の波長に応じて設定された値であることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の発色構造体。
【請求項７】
上記粒状物質の粒径が１.２５μｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の発色構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光の反射、干渉、回折、散乱等によって発色する新規な発色構造体に関し、詳しくは織物や塗装などに用いられる発色用の繊維やチップ（小片）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、各種繊維や自動車用塗装などにおいて、色彩を付与したり、あるいは質感を向上させる方法として、無機あるいは有機の顔料を用いたり、あるいは光輝材を分散させる方法が一般に用いられている。
しかし、近年、ユーザの多嗜好化、高級化の傾向と相俟って、見る方向によって色が変わったり、より彩度の高い色調を有する、優美かつ高級感のある発色構造体が切望されてきた。
上記の目的のため、染料や顔料などの色素を使わず、光の反射、干渉作用で発色する、あるいはその作用と染料や顔料とを組み合わせることによって、より深く鮮やかな発色をする構造体が鋭意研究されてきた。例えば、特公昭４３−１４１８５号公報や特開平１−１３９８０８号公報に記載の発明においては、屈折率の異なる２種類以上の樹脂からなる被覆型の複合繊維を形成することにより、真珠光沢を発する複合繊維が記載されている。また、「繊維機械学会誌Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．２，ｐ．５５、およびＶｏｌ．４２，Ｎｏ．１０，ｐ．１６０、１９８９年」に記載のように、分子配向異方性フィルムを偏光フィルムでサンドイッチ構造とすることによって発色する材料も発表されている。
一方、特開昭５９−２２８０４２号公報、特公昭６０−２４８４７号公報（特開昭５６−１４４２１９号公報）、特公昭６３−６４５３５号公報（特開昭５９−２２３３３７号公報）等に記載されているように、南米産のモルフォ蝶の発色を基にして、通常の顔料や染料を使わずに光の干渉で発色するものも提案されている。さらに、特開昭６２−１７０５１０号公報では、繊維表面に一定幅の細隙を設けることによって干渉色を発する構造体が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の偏光フィルムを用いるものにおいては、細い繊維や微小なチップを形成することが困難であり、また、反射する主波長を制御することが困難であるという問題があり、実用的でない。
また、上記の特開昭５９−２２８０４２号、特公昭６０−２４８４７号、特公昭６３−６４５３５号公報などや特開昭６２−１７０５１０号公報においては、その構造体の諸元（形状の厚さや長さ、構成材料の屈折率など）が曖昧であり、そのままでは所望の発色構造体を得ることが困難であった。
上記の問題点に鑑み、本発明者らは、従来技術では得られなかった鮮やかな色調を呈し、しかも経時変化のない新規な発色構造体を既に出願（特開平６−１７３４９号、特願平５−１７６７６８号）している。
しかし、上記の発色構造体においては、自然光や蛍光灯などの入射方向に対して、構造が整列配置されていなければ発色効果が多少低下するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決し、かつ上記本出願人の先行出願にかかる発明をさらに改良するためになされたものであり、光の入射方向にあまり依存することなく、可視光領域の色を発色することの出来る発色構造体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明においては、特許請求の範囲に記載するように構成している。すなわち、請求項１に記載の発明においては、透過性を有する物質中に、酸化チタン系の多数の微小な粒状物質が分散した構造を有し、かつ、上記透過性を有する物質の光学屈折率ｎａと上記粒状物質の光学屈折率ｎｂとが、ｎｂ−ｎａ≧０.４なる関係を有し、光の反射散乱作用によって可視光領域の色を発色するように構成している。
上記の構成は、例えば後記図１の実施例に相当する。
なお、上記の透過性を有する物質とは、可視光領域で着色していない物質であり、例えばガラス、セラミックス、高分子樹脂等である。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、上記の透過性を有する物質の例として、高分子樹脂を示したものである。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、光学屈折率の異なる２種類の物質の交互積層からなる層状構造を有し、さらに上記層状構造を形成する２種類の物質の少なくも一方の物質内に、該物質とは光学屈折率の異なる酸化チタン系の多数の微小な粒状物質が分散した構造を有し、かつ、上記層状構造を形成する物質の光学屈折率ｎａと上記粒状物質の光学屈折率ｎｂとが、ｎｂ−ｎａ≧０.４なる関係を有し、光の反射散乱作用によって可視光領域の色を発色するように構成したものである。
なお、光学屈折率の異なる２種類の物質の交互積層からなる層状構造は、本出願人の先行出願（前記特願平５−１７６７６８号）にかかる発明であり、その構造と本願請求項１に記載の発明とを組み合わせたものが本発明である。
この構成は、例えば後記図６、図７の実施例に相当する。
また、請求項４に記載の発明は、上記層状構造を形成する２種類の物質の例として透過性を有する高分子樹脂を示したものである。
また、請求項５に記載の発明は、上記層状構造を形成する２種類の物質の例として、一方が空気、他方が透過性を有する高分子樹脂の場合を示したものである。
また、請求項６に記載の発明は、上記粒状物質の粒径を、発色させる色の波長に応じて設定するように構成したものである。
また、請求項７に記載の発明は、上記粒状物質の粒径を１.２５μｍ以下にしたものである。  
【０００８】
【作用】
本発明は、２種の物質の反射散乱作用（請求項１）または３種の物質の反射干渉散乱作用（請求項３）によって鮮明な色を発色するものである。まず、請求項１の発明は、透過性を有する物質（以下、透過性物質と記す：光学屈折率ｎａ）内に多数の微小な粒状物質（光学屈折率ｎｂ）を分散させたものであり、かつｎｂ−ｎａ≧０.４としたものである。この構造においては、粒状物質と透過性物質の光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）と粒状物質の粒径を適宜選択することにより、任意の波長の色を発色させることが出来る。すなわち、粒状物質と透過性物質の光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）と散乱効率との関係は後記図２に示すようになり、発色させる色の波長と粒状物質の最適粒径との関係（光学屈折率差をパラメータとする）は後記図３に示すようになり、粒状物質と透過性物質の光学屈折率差と最適粒径との関係（発色する光の波長をパラメータとする）は後記図４に示すようになる。したがって図２から求められた鮮明な色となる光学屈折率差の制限範囲ｎｂ−ｎａ≧０.４（請求項１に記載）の範囲において、図３と図４から発色させたい色に対応した光学屈折率差と最適粒径とを選択し、それに対応した光学屈折率を有する透過性物質と粒状物質とを選択することにより、任意の波長の鮮明な色を発色する発色構造体を実現することが出来る。
また、請求項３の発明は、本出願人が先に出願した特願平５−１７６７６８号の構造と上記請求項１の発明とを組み合わせたものであり、上記先行出願の第１の物質層と第２の物質層との少なくとも一方に、それらと光学屈折率の異なる微小な粒状物質を分散させたものである。
【０００９】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施例の断面図であり、８種類の例を示している。
図１において、１は透過性物質、２は微小な粒状物質であり、図１（ａ）は円形断面の透過性物質１内に粒状物質２を分散させたもの、（ｂ）は中空円形断面の透過性物質１内に粒状物質２を分散させたもの、（ｃ）は扁平断面（楕円形）の透過性物質１内に粒状物質２を分散させたもの、（ｄ）〜（ｈ）は異形断面形状の透過性物質１内に粒状物質２を分散させたものである。なお、図１は、例えば糸の断面を示す。すなわち（ａ）〜（ｈ）がそれぞれ１本の糸の断面に相当し、図面の表裏方向に長く伸びた糸のような形状となる。
上記図１に示すように、本発明においては、透過性物質１内に粒状物質２が適当に分散していればよいのであり、その全体形状はどのようなものでもよい。
また、透過性物質１は、例えばガラス、セラミックス、高分子樹脂等であり、可視光領域（波長０．３８〜０．７８μｍ）で着色していないものを意味する。なお、外部からの光が構造体内部に十分に浸入できるようにするため、平均透過率が８０％程度以上であることが望ましい。
また、粒状物質２は、透過性物質１よりも光学屈折率が大きく、かつ微粒化が容易であり、しかも透過性物質１内に容易に分散できるものである必要がある。このような性質を備えた物質としては、ガラス、セラミックス、高分子樹脂等が挙げられる。
【００１０】
また、有効に発色させるためには、透過性物質１の光学透過率ｎａと粒状物質２の光学屈折率ｎｂとが、ｎｂ＞ｎａである必要がある。
以下、図２に基づいて上記の関係を説明する。
図２は、波長０．５５μｍの色（光）を発色する場合における粒状物質２と透過性物質１の光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）と散乱効率との関係を示した特性図である。
図２において、光学屈折率差が０の場合（ｎｂ−ｎａ＝０）、すなわち両物質の光学屈折率が等しい場合には、透過性物質１と分散している粒状物質２との間で散乱現象が発生せず、したがって発色しないことは当然であり、発色させるためにはｎｂ＞ｎａに設定する必要がある。
また、散乱効率が約０．４を越えると人間の眼に色として認識できることが知られているが、図２の特性においては、光学屈折率差が大きくなるほど散乱効率も大きくなり、光学屈折率差が約０．４以上の範囲で散乱効率が０．４以上になる。したがって本発明の構造で顕著な色を発色させるためには、粒状物質２の光学屈折率ｎｂと透過性物質１の光学透過率ｎａとの光学屈折率差が０．４以上になるように設定することが望ましい。
【００１１】
次に、図３は、発色させる色の波長と粒状物質２の最適粒径との関係を光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）をパラメータとして示した特性図である。
図３に示すように、発色させる色の波長は粒状物質２の粒径に影響される。そして光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）が０．４の場合に、通常人間の眼で認識することの出来る最大波長０．７８μｍの光を発色するためには、粒状物質２の最適粒径が約１．２５μｍでなければならないことが判る。すなわち、人間の可視光領域（波長０．３８〜０．７８μｍ）の色を発生させるためには、粒状物質２の粒径の最大値は１．２５μｍ以下であり、それよりも粒径が大きくなると反射散乱する光の波長が近赤外領域以上となって人間の眼には見えなくなってしまう。
また、図３から判るように、粒状物質２と透過性物質１の光学屈折率差を大きくして行くと、最適粒径は小さくなってゆく。すなわち、光学屈折率差と最適粒径とには相関関係がある。したがって所望の色を発生させるためには、透過性物質１と粒状物質２の加工性（特に粒状物質の微粒化性）、コスト等を考慮しながら適当な光学屈折率差と最適粒径とを選択する必要がある。
【００１２】
次に、図４は、粒状物質２と透過性物質１の光学屈折率差と最適粒径との関係を発色する光の波長をパラメータとして示した特性図である。
図４に示す特性からも、光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）を０．４以上とし、かつ粒状物質２の粒径を１．２５μｍ以下の範囲で発色させる色に合わせて選択することにより、所望の色を発色させることが出来ることが判る。例えば、波長０．５５μｍの光（緑色系）を発生させたい場合には、光学屈折率差を１．０とし、最適粒径を約０．３５μｍにすればよい。
【００１３】
上記のように、透過性物質１中に、多数の微小な粒状物質２を分散させた構造とし、両物質の光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）を０．４以上とし、かつ粒状物質２の粒径を１．２５μｍ以下の範囲で発色させる色に合わせて選択することにより、所望の色を発色させるこが出来る。このように、両物質の光学屈折率差と粒状物質２の粒径とを選択することにより、何故、大きな反射散乱作用が発現するのかは明らかではないが、波長と同程度の粒径となっていることから、Ｍｉｅ散乱に近い現象が生じているものと考えられる。
【００１４】
次に、透過性物質１に望まれる特性としては、粒状物質２を適度に分散することが出来、しかも不純物をあまり含有していないことである。その理由は、不純物が多いと、その不純物の光吸収に基づく散乱等が発生し、粒状物質２の反射散乱作用に基づく本来の発色が困難になるからである。
上記の観点から、透過性物質１としては、高分子樹脂、特に熱可塑性樹脂が望ましく、例えば、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド等、およびこれらの共重合体、混合体が挙げられる。
【００１５】
また、粒状物質２としては、透過性物質１との光学屈折率差が０．４以上とれるものであり、かつ、その粒径を１．２５μｍ以下に任意に制御できるものであれば如何なるものでもよいが、透過性物質１を高分子樹脂とした場合には、分散凝集および熱安定性等の点から、無機物質を用いるのが望ましい。
このような無機物質としては、炭酸カルシウム（光学屈折率ｎ＝１．６５）、硫化亜鉛（ｎ＝２．３７）、亜鉛華（ｎ＝１．９５〜２．０）、リトボン（ｎ＝１．８６〜１．９６）、硫化カドミウム（ｎ＝２．４）、酸化クロム（ｎ＝２．５）、さらにはルチル型酸化チタン（ｎ＝２．７６）やアナターゼ型酸化チタン（ｎ＝２．５２）等が挙げられる。これらのうち、酸化チタンは光学屈折率も大きく、かつ微粒化が容易であると共に粒径を制御しやすいという性質を有するため、前記の熱可塑性樹脂との組合せに好適な物質である。
なお、粒状物質２として、透過性物質１と同様な高分子樹脂を用いる場合には、透過性物質１の融点よりも融点の高い物質を用いる必要がある。
なお、これらはあくまでも例示であり、これらによって本発明の構成物質が限定されるものではない。
【００１６】
次に、透過性物質１中に含有される粒状物質２の量は、透過性物質１内における分散性や粒状物質２同志の近接相互作用により、一概には決定出来ないが、概ね０．１〜１０重量％程度である。なお、上記のように含有率の上限が存在するのは、含有量が多くなると、粒状物質２同志が近接するため、疑似的に大きな粒径となり、散乱作用を妨げるためと考えられる。
【００１７】
上記のように、本発明の構造体では、透過性物質１と粒状物質２との反射散乱作用による発色であるため、構造体の形状および光の入射方向に依存しないで発色が可能である。このような構造体を縦糸若しくは横糸として交互織物状や平織物状とすることにより、鮮やかな色味と質感を有する織物が実現可能となる。また、図１（ｄ）〜（ｈ）に示すような異形断面繊維とすれば、異形断面繊維特有の良好な光沢と腰のあるタッチの風合いを備えた優れた発色繊維が実現可能となる。
【００１８】
以下、具体的な実施例を示す。
下記表１は、後述する実施例１〜実施例５の特性を示す表である。
【００１９】
【表１】
0003550775.tif 000002
【００２０】
〔実施例１〕波長λ＝０．４８μｍで反射ピークを有する鮮やかな青色を発する発色構造体
光学屈折率差＝１．０となるように、透過性物質１として光学屈折率１．７６のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用い、粒状物質２として光学屈折率２．７６のルチル型酸化チタンを用いた。そして酸化チタンの粒径は約０．３μｍになるように調整したものを用い、透過性物質１に対する含有率は１重量％にした。
発色構造体の構造は、図１（ａ）に示した円形断面の繊維とし、０．５φの円形ノズル孔を用いて、溶融紡糸法によって下記の条件で行なった。
すなわち、紡糸温度３５０℃、巻取速度５００ｍ／ｍｉｎとし、フィラメント数は１本で、冷却固化は自然冷却である。なお、得られた繊維の直径は約６０μｍであった。
上記のようにして得られた糸状の発色構造体の反射スペクトルを求めるため、顕微分光光度計（モデルＵ−６０００：日立製作所製）を用いて、図５（ａ）に示すように、本発色構造体を０°、４５°、９０°、１３５°に回転させた位置で、入射角０°、受光角０°で評価した。なお、反射率測定は標準白色板を基準としている（以下の実施例でも同様）。
上記の結果は、表１の実施例１の欄に記載するごとく、入射光の角度を変えても反射ピーク（０．４８μｍ）および反射率に大きな変化は認められず、全方向に良好な青色発色を示した。
【００２１】
〔実施例２〕波長λ＝０．５５μｍで反射ピークを有する鮮やかな緑色を発する発色構造体
光学屈折率差＝１．０となるように、透過性物質１として光学屈折率１．５５のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用い、粒状物質２として光学屈折率２．５２のアナターゼ型酸化チタンを用いた。そして酸化チタンの粒径は約０．３５μｍになるように調整したものを用い、透過性物質１に対する含有率は２重量％にした。
発色構造体の構造は、円形断面の繊維とし、０．５φの円形ノズル孔を用いて、溶融紡糸法によって下記の条件で行なった。
すなわち、紡糸温度２８５℃、巻取速度１０００ｍ／ｍｉｎとし、フィラメント数は１本で、冷却固化は自然冷却である。なお、得られた繊維の直径は約４０μｍであった。
上記のようにして得られた糸状の発色構造体の反射スペクトルを求めるため、顕微分光光度計（モデルＵ−６０００：日立製作所製）を用いて、図５（ａ）に示すように、本発色構造体を０°、４５°、９０°、１３５°に回転させた位置で、入射角０°、受光角０°で評価した。
上記の結果は、表１の実施例２の欄に記載するごとく、入射光の角度を変えても反射ピーク（０．５５μｍ）および反射率に大きな変化は認められず、全方向に良好な緑色発色を示した。
【００２２】
〔実施例３〕波長λ＝０．５５μｍで反射ピークを有する鮮やかな緑色を発する発色構造体
光学屈折率差＝０．４となるように、透過性物質１として光学屈折率１．５のポリプロピレン（ＰＰ）を用い、粒状物質２として光学屈折率２．０の亜鉛華を用いた。そして亜鉛華の粒径は約０．８８μｍになるように調整したものを用い、透過性物質１に対する含有率は０．５重量％にした。
発色構造体の構造は、円形断面の繊維とし、０．８φの円形ノズル孔を用いて、溶融紡糸法によって下記の条件で行なった。
すなわち、紡糸温度２４０℃、巻取速度５００ｍ／ｍｉｎとし、フィラメント数は１本で、冷却固化は自然冷却である。なお、得られた繊維の直径は約８０μｍであった。
上記のようにして得られた糸状の発色構造体の反射スペクトルを求めるため、顕微分光光度計（モデルＵ−６０００：日立製作所製）を用いて、図５（ａ）に示すように、本発色構造体を０°、４５°、９０°、１３５°に回転させた位置で、入射角０°、受光角０°で評価した。
上記の結果は、表１の実施例３の欄に記載するごとく、入射光の角度を変えても反射ピーク（０．５５μｍ）および反射率に大きな変化は認められず、全方向に良好な緑色発色を示した。
【００２３】
〔実施例４〕波長λ＝０．４８μｍで反射ピークを有する鮮やかな青色を発する発色構造体
光学屈折率差＝１．０となるように、透過性物質１として光学屈折率１．５５のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用い、粒状物質２として光学屈折率２．５２のアナターゼ型酸化チタンを用いた。そして酸化チタンの粒径は約０．３μｍになるように調整したものを用い、透過性物質１に対する含有率は２重量％にした。
発色構造体の構造は、図１（ｄ）に示す異形断面（＋型）の繊維とし、＋型異形断面のノズル孔を用いて、溶融紡糸法によって下記の条件で行なった。
すなわち、紡糸温度２８５℃、巻取速度５００ｍ／ｍｉｎとし、フィラメント数は１本で、冷却固化は自然冷却である。なお、得られた＋型繊維の幅は約１０μｍであった。
上記のようにして得られた糸状の発色構造体の反射スペクトルを求めるため、顕微分光光度計（モデルＵ−６０００：日立製作所製）を用いて、図５（ｂ）に示すように、本発色構造体を０°、４５°、９０°、１３５°に回転させた位置で、入射角０°、受光角０°で評価した。
上記の結果は、表１の実施例４の欄に記載するごとく、入射光の角度を変えても反射ピーク（０．４８μｍ）および反射率に大きな変化は認められず、全方向に良好な青色発色を示した。
【００２４】
〔実施例５〕波長λ＝０．６５μｍで反射ピークを有する鮮やかな赤色を発する発色構造体
光学屈折率差＝１．０となるように、透過性物質１として光学屈折率１．５のポリプロピレン（ＰＰ）を用い、粒状物質２として光学屈折率２．５の酸化クロムを用いた。そして酸化クロムの粒径は約０．４２μｍになるように調整したものを用い、透過性物質１に対する含有率は５重量％にした。
発色構造体の構造は、図１（ｃ）に示した楕円形断面の繊維とし、０．５φの扁平型ノズル孔（長軸長１．０ｍｍ、短軸長０．５ｍｍ）を用いて、溶融紡糸法によって下記の条件で行なった。
すなわち、紡糸温度２１０℃、巻取速度１０００ｍ／ｍｉｎとし、フィラメント数は１本で、冷却固化は自然冷却である。なお、得られた繊維の長軸長は約１００μｍであった。
上記のようにして得られた糸状の発色構造体の反射スペクトルを求めるため、顕微分光光度計（モデルＵ−６０００：日立製作所製）を用いて、図５（ａ）に示すように、本発色構造体を０°、４５°、９０°、１３５°に回転させた位置で、入射角０°、受光角０°で評価した。
上記の結果は、表１の実施例５の欄に記載するごとく、入射光の角度を変えても反射ピーク（０．６５μｍ）および反射率に大きな変化は認められず、全方向に良好な赤色発色を示した。
【００２５】
〔実施例６〕波長λ＝０．５５μｍで反射ピークを有する鮮やかな緑色を発する発色構造体
光学屈折率差＝０．４となるように、透過性物質１として光学屈折率１．４の高分子樹脂であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を用い、粒状物質２として光学屈折率１．８の高分子樹脂であるポリパラフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いた。そしてポリパラフェニレンサルファイドの粒径は約０．８８μｍになるように調整したものを用い、透過性物質１に対する含有率は５重量％にした。
発色構造体の構造は、円形断面の繊維とし、０．８φの円形ノズル孔を用いて、溶融紡糸法によって下記の条件で行なった。
すなわち、紡糸温度２９０℃、巻取速度５００ｍ／ｍｉｎとし、フィラメント数は１本で、冷却固化は自然冷却である。なお、得られた繊維の直径は約８０μｍであった。
上記のようにして得られた糸状の発色構造体の反射スペクトルを求めるため、顕微分光光度計（モデルＵ−６０００：日立製作所製）を用いて、図５（ａ）に示すように、本発色構造体を０°、４５°、９０°、１３５°に回転させた位置で、入射角０°、受光角０°で評価した。
上記の結果は、入射光の角度を変えても反射ピーク（０．５５μｍ）および反射率に大きな変化は認められず、全方向に良好な緑色発色を示した。
【００２６】
次に、図６および図７は、本発明の第２の実施例の構造を示す断面図である。
この実施例は、本出願人が先に出願した特願平５−１７６７６８号の構造と前記図１の構造とを組み合わせたものである。
すなわち、上記の先行出願の構造は、２種類の物質の交互積層からなる層状構造を有し、光の反射、干渉作用によって可視光線領域の波長の色を発色する発色構造体であって、一方の物質層１０の光学屈折率をｎａ、他方の物質層２０の光学屈折率をｎｂとした場合に、１．３≦ｎａ、１．１≦ｎｂ／ｎａ≦１．４にしたことを特徴とする反射、干渉作用を有する発色構造体である。
本実施例においては、上記先行出願の物質層１０と物質層２０との少なくとも一方に、それらと光学屈折率の異なる微小な粒状物質２を分散させたものである。なお、図６および図７においては、粒状物質２を黒点で示している。
また、図６および図７の構造は、例えば糸の断面を示し、図６（ａ）は断面形状が矩形のもの、（ｂ）は断面形状が円形のもの、（ｃ）は断面形状が楕円形のもの、図７（ａ）は第２の物質層２０が横方向に不連続なもの、（ｂ）は第２の物質層２０が異形断面構造体（芯部が本発明者の先行出願：特願平４−１７２９２６号に記載の構造体と同様のもの）であるものを示す。
【００２７】
図６および図７に示すごとく、本実施例の構造体は、光学屈折率の異なる２種類の物質の交互積層からなる層状構造体に、さらに微小な粒状物質２を分散させたものである。この場合、粒状物質２を第１の物質層１０のみに分散させる方法、第２の物質層２０のみに分散させる方法、および第１の物質層１０と第２の物質層２０との両方に分散させる方法の３種の方法があるが、何れの方法においても、鮮明色を発色させるためには、第１の物質層１０と第２の物質層２０との層状構造による発色と同じ色を発色するように粒状物質２の光学屈折率と粒径とを選択する必要がある。
【００２８】
なお、第１の物質層１０と第２の物質層２０を構成する物質は、例えば、高分子樹脂、特に熱可塑性樹脂であり、かつ、或る程度の可視光線透過率を有するものである。例えば、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド等およびこれらの共重合体、混合体が挙げられ、これらの高分子群の中から目的、用途に応じて２種の樹脂が選ばれる。
なお、これらはあくまでも例示であり、これらによって本発明の構成物質が限定されるものではない。
また、前記の「層状」とは、構造体断面の縦（ｙ）方向に２種類の物質層がある程度の厚さ（ｄａ、ｄｂ）で交互に規則的に積層されており、しかも、横（ｘ）方向にある程度の長さを有するものを言う。従って、構造体への光の垂直入射とは、図６（ａ）に示すごとく、物質層に対して縦方向から光が入射することを意味する。ただし、本実施例においては、粒状物質２を分散させたことによって光の散乱作用による発色が生じるので、必ずしも縦方向から光を入射させる必要はない。
また、断面の横（ｘ）方向には、その物質層が規則的であれば、連続状（例えば図６の形状）であっても不連続状（例えば図７の形状）であっても構わないが、製造上および効果の観点からは連続状であることが好ましい。なお、断面の横（ｘ）方向に不連続である場合には、当然のことながら、その１片の長さは反射光の波長λ（μｍ）以上であることが望ましい。また、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、断面内において層状構造が海島構造的であっても構わない。
また、断面の外形に関しては、特に制限はないが、より鮮やかな色味の繊維（例えば、織物や編み物類）とする場合には、繊維断面の横（ｘ）方向へ自然光が垂直入射となりやすい偏平断面の形状〔例えば、図６（ａ）、（ｃ）、図７（ａ）、（ｂ）〕にすることが好ましい。
【００２９】
前記した本発明の課題の欄に記載したように、本出願人が先に出願した特願平５−１７６７６８号の構造においては、光の入射方向に対して、構造が整列配置されていなければ発色効果が多少低下するという問題があったが、上記のように微小な粒状物質２を分散させることにより、光の入射方向にあまり依存することなく、可視光領域の色を発色することが出来る。
例えば、図６の構造において、第１の物質層１０としてポリプロピレン（光学屈折率ｎ＝１．５）を用い、第２の物質層２０としてポリエチレンテレフタレート（ｎ＝１．６８）を用い、１０層の交互積層扁平繊維を形成して波長０．４８μｍに反射ピークを有する青色を発色させる構造の場合に、第１の物質層１０及び第２の物質層２０に、粒状物質２として粒径が約０．３μｍのアナターゼ型酸化チタン（ｎ＝２．７６）を約５重量％分散して含有させると、得られた繊維の反射率は、酸化チタンを含有しない場合に比べて約２０％大きくなり、かつ、入射光の角度依存性も小さくなることが判明した。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したごとく、本発明によれば、光の入射方向にあまり依存することなく、鮮やかな色調を発することが出来る、という効果が得られる。また、本発明の発色構造体は、通常の溶融紡糸方法によって比較的容易に製造することが出来ると共に、細い繊維状やチップ状にも加工することが容易なので、広範囲な分野に利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の断面図。
【図２】波長０．５５μｍの色（光）を発する場合における粒状物質２と透過性物質１の光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）と散乱効率との関係を示した特性図。
【図３】発色させる色の波長と粒状物質２の最適粒径との関係を光学屈折率差（ｎｂ−ｎａ）をパラメータとして示した特性図。
【図４】粒状物質２と透過性物質１の光学屈折率差と最適粒径との関係を発色する光の波長をパラメータとして示した特性図。
【図５】発色構造体の反射スペクトルを求める際の回転位置を示す断面図。
【図６】本発明の第２の実施例を示す断面図。
【図７】本発明の第２の実施例の他の構造を示す断面図。
【符号の説明】
１…透過性を有する物質      ２…粒状物質
１０…第１の物質層          ２０…第２の物質層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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