(57)【要約】【課題】構造色本来の鮮やかな色味を発現するだけでなく、細い繊維状とすることができ、微小なチップ材を得るための光反射機能構造体と、このような繊維状の光反射機能構造体を使用して、新規な複合色や質感を発現することのできる光反射機能複合体、さらには上記繊維状光反射機能構造体からなるチップ材や当該光反射機能構造体チップ材を用いた各種の物品を提供する。【解決手段】可視光線、赤外線及び紫外線の反射特性のうちの少なくともいずれかの光学機能を有する繊維状の構造体であって、光透過性及びらせん周期構造１を有し、当該らせん周期構造１のらせん軸２が繊維軸に対して所定の角度θをもって傾いており、これによって構造色を呈する第１の光反射機能構造体と、このようならせん周期構造による構造体をも含めて、構造色を呈する第２の光反射機能構造体、物体色を呈する第３の光反射機能構造体及び光源色を呈する第４の光反射機能構造体から成る群より選ばれた少なくとも１種の繊維状構造体とを複合させ、例えば織物や編物、不織布などとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光線、赤外線及び紫外線の反射特性のうちの少なくともいずれかの光学機能を有する繊維状の構造体であって、光透過性を有すると共に、らせん周期構造を持ち、当該らせん周期構造のらせん軸が繊維軸に対して所定の角度をもって傾いていることにより構造色を呈する第１の光反射機能構造体と、
構造色を呈する第２の光反射機能構造体、物体色を呈する第３の光反射機能構造体及び光源色を呈する第４の光反射機能構造体から成る群より選ばれた少なくとも１種の繊維状構造体とを組み合わせて成ることを特徴とする光反射機能複合体。
【請求項２】
糸、織物、編物又は不織布であることを特徴とする請求項１に記載の光反射機能複合体。
【請求項３】
第１の光反射機能構造体の平均屈折率をｎ、らせん周期構造のピッチをＰ、らせん軸の繊維軸に対する法線からの角度をθとすると、最大反射光強度を与える波長λMが
λM＝ｎＰｃｏｓθ（但し、０°≦θ＜９０°）
なる関係を満たす構造を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光反射機能複合体。
【請求項４】
第１の光反射機能構造体が異なる波長の光を出射する複数のブロックの繰り返し構造を繊維軸方向に有し、各ブロックにおけるらせん周期構造のピッチＰが互いに相違していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の光反射機能複合体。
【請求項５】
第１の光反射機能構造体が異なる波長の光を出射する複数のブロックの繰り返し構造を繊維軸方向に有し、各ブロックのらせん周期構造におけるらせん軸に対する法線からの角度θが互いに相違していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の光反射機能複合体。
【請求項６】
第１の光反射機能構造体の主な構成材料が液晶系高分子材料であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つの項に記載の光反射機能複合体。
【請求項７】
上記液晶系高分子材料がコレステリック系液晶高分子であることを特徴とする請求項６に記載の光反射機能複合体。
【請求項８】
第２の光反射機能構造体が、光の干渉、回折及び散乱作用のうちの少なくともいずれかの作用に基づいて発色することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つの項に記載の光反射機能複合体。
【請求項９】
第３の光反射機能構造体が、顔料、染料及び分子構造のうちの少なくともいずれかの作用に基づいて発色することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つの項に記載の光反射機能複合体。
【請求項１０】
第４の光反射機能構造体が、電界、熱、光及び機械的外力のうちの少なくともいずれかの作用に基づいて発色することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つの項に記載の光反射機能複合体。
【請求項１１】
可視光線、赤外線及び紫外線の反射特性のうちの少なくともいずれかの光学機能を有する繊維状の構造体であって、光透過性を有すると共に、らせん周期構造を持ち、当該らせん周期構造のらせん軸が繊維軸に対して所定の角度をもって傾いていることにより構造色を呈する光反射機能構造体を所定の長さに切断して成る光反射機能構造体チップであって、
当該チップの繊維軸方向に垂直な断面における上記らせん周期構造のらせん軸方向の長さをｂ、該らせん軸に垂直方向の長さをａとするとき、
１≦ａ／ｂ≦１０２
であることを特徴とする光反射機能構造体チップ。
【請求項１２】
可視光線、赤外線及び紫外線の反射特性のうちの少なくともいずれかの光学機能を有する繊維状の構造体であって、光透過性を有すると共に、らせん周期構造を持ち、当該らせん周期構造のらせん軸が繊維軸に対して所定の角度をもって傾いていることにより構造色を呈する光反射機能構造体を所定の長さに切断して成る光反射機能構造体チップであって、
当該チップの繊維軸方向に垂直な断面における上記らせん周期構造のらせん軸に垂直方向の長さをａ、繊維軸方向の長さをＬとするとき、
０．１≦Ｌ／ａ≦１０２
であることを特徴とする光反射機能構造体チップ。
【請求項１３】
可視光線、赤外線及び紫外線の反射特性のうちの少なくともいずれかの光学機能を有する繊維状の構造体であって、光透過性を有すると共に、らせん周期構造を持ち、当該らせん周期構造のらせん軸が繊維軸に対して所定の角度をもって傾いていることにより構造色を呈する光反射機能構造体を所定の長さに切断して成る光反射機能構造体チップであって、
当該チップの繊維軸方向に垂直な断面における上記らせん周期構造のらせん軸方向の長さをｂ、該らせん軸に垂直方向の長さをａ、繊維軸方向の長さをＬとするとき、
１≦ａ／ｂ≦１０２ 、かつ０．１≦Ｌ／ａ≦１０２
であることを特徴とする光反射機能構造体チップ。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか１つの項に記載の光反射機能構造体チップと、該構造体チップとは異なる構造色を呈する光反射機能構造体、物体色を呈する光反射機能構造体及び光源色を呈する光反射機能構造体から成る群より選ばれた少なくとも１種の構造体から成るチップとを含有していることを特徴とする光反射機能構造体チップ。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか１つの項に記載の光反射機能構造体チップを含有することを特徴とする塗料、塗膜又は塗装体。
【請求項１６】
請求項１１〜１４のいずれか１つの項に記載の光反射機能構造体チップを含有することを特徴とするフィルム、プラスチック成形体又は不織布。
【請求項１７】
請求項１１〜１４のいずれか１つの項に記載の光反射機能構造体チップを含む層が基材上に単独、又は光源色を呈する光反射機能構造体の層、物体色を呈する光反射機能構造体の層及び物体色を呈する光反射機能構造体のチップを含む層のうちの少なくとも１つの層と共に形成されていることを特徴とする積層構造体。
【請求項１８】
クリア層を備えていることを特徴とする請求項１７に記載の積層構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の反射作用により、可視光線、赤外線及び紫外線領域の少なくともいずれかの波長域の光を反射する光学機能構造体に係わり、さらに詳しくは、顔料や染料を使用することなく、特定波長の光を選択的に反射して構造色を呈する（構造発色する）光反射機能構造体同士の組合せ、あるいはこのような光反射機能構造体と他の発色原理によって発色（物体色、光源色）する構造体との組合せから成る光反射機能複合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光エネルギーは、一般に我々の視覚で認知できる可視光線（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）、それより短い波長域の紫外線（波長２９０ｎｍ〜３８０ｎｍ）、可視光線より長い波長域の赤外線（波長７８０ｎｍ以上）に区分される。このうち可視光線域は、我々の視知覚と密接に関与しており、この光の下で各種物体の色を感知している。
一般に、物体の色はその物体が光の一部を吸収することにより生じる。この原理を利用した着色が従来から用いられてきたものであって、具体的には顔料や染料などのいわゆる色素を用いた方法であり、我々の身の回りのほとんどの着色及び発色がこの方法に基づいている。
【０００３】
ところが、これらによる着色は各種顔料や染料が必要であるばかりでなく、これらを混練する工程や廃液処理等も必要となり、工程及び環境上も問題視されてきている。また、品質的にも、物体表面に溶出して質感低下を招いたり、紫外線（ＵＶ）による退色によって初期の鮮やかな色調を保持することができず、意匠性や商品性を損ねたりするといった問題点も少なからず指摘されている。
【０００４】
このような問題点の解決策として、また、新しい色材開発を目的として、従来の顔料や染料などのいわゆる色素を使用しない構造性発色（光の干渉・回折・散乱作用に基づく発色）が近年脚光を浴びている。
この基本的発色メカニズムは、簡単に言えば、物体表面やその内部に形成されている規則的な微細構造と光との相互作用によるものであって、既にいくつかの技術が知られている。
【０００５】
例えば、屈折率の異なる２種類のポリマー物質を交互に何十層と積層した構造とすることにより発色する構造体が報告されている（例えば、特許文献１参照）。この原理は、屈折率の異なる交互積層界面で生じるフレネル反射が重なって干渉を起こし、その結果として反射率の波長依存性や反射率そのものの増大や減少を生じるものであって、特定波長で特定位相差をもって重なり合うときに現れる発色現象である。なお、その際の反射スペクトルピークλ１は、２種類の物質の屈折率をｎａ，ｎｂ、それらの厚さをｄａ，ｄｂとすると、λ１＝２（ｎａｄａ＋ｎｂｄｂ）で与えられ、両物質の光学厚みが等しいとき、すなわち、ｎａｄａ＝ｎｂｄｂのとき、最大強度を与える。
また、上記特許文献１には、少なくとも第１と第２のポリマー物質の屈折率が互いに少なくとも０．０３異なり、しかも１００ｎｍ程度の厚さで積層させたフィルム状の反射性ポリマー物体が開示されている。
【０００６】
さらに、屈折率の異なる２種類の高分子物質から成る交互積層構造を有する繊維状の発色構造体も開示されている（特許文献２参照）。この発色繊維は、非染色の発色繊維であり、高級感のある輝きと見る方向によって色味が変化する特徴を有し、しかもこの繊維と組合せる他の繊維の色によっては、その複合効果によって光の干渉効果特有の質感を呈するものである。
【０００７】
一方、上記のような干渉作用に対して、回折・干渉作用を利用した構造体としては、繊維表面に一定幅の細溝を設けた構造と光の相互作用によって発色する構造体が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この原理は、平面あるいは凹面上に多数の所定寸法の溝（溝の深さや溝同士の間隔など）を規則的に形成させたもの（いわゆる回折格子）であって、光がある角度で入射した際に、ある回折角度で特定波長λの発色を与えるものである。すなわち、上記のような所定寸法の溝に光を入射させると、光路差ΔＬが生じ、この光路差が波長λの整数倍のとき、反射光が強め合って明るくなるもの（光路差ΔＬ＝ｍλ：但し、ｍは回折次数で、ｍ＝０，１，２・・・）である。
【特許文献１】特開平４−２９５８０４号公報
【特許文献２】特許第３０３６３０５号公報
【特許文献３】特開平８−２３４００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載された、屈折率が異なる第１と第２のポリマーからなる反射性ポリマー物体においては、鮮やかな色味（反射スペクトルにおける高反射率とシャープ（ピーク半値幅が小）さ）を得るためには、両ポリマーの屈折率の差やその比が大きくなるような材料を組合せたり、積層数を多くしたりする必要があった。ところが、一般に成形可能なポリマーの組合せにおいては、現実的に屈折率差や比を大きく取ることがほどんど不可能（ポリマーの屈折率ｎは、概ね１．４から１．７の範囲にある）であることから、積層数を大きくして反射率を確保せざるを得ないことになるが、これは反射性ポリマー物体の厚みが大きくなることを意味し（繊維太さとしては、１０デニール若しくはそれ以上となる）、織物や編物、不織布等に適用した場合には剛直なものとなって、良好な風合いを得ることが困難となる。
また、短く切断して塗装用チップ材として使用する場合においても、その厚さが大となるために、通常の塗膜厚（１５〜２０μｍ）では互いに重なったり、斜めに配置してその塗膜から飛び出してしまうこととなって、量産塗装ラインを使っての円滑な塗装（塗膜の平滑性や光沢感の発揮）が困難となっていた。
【０００９】
なお、このような問題点は、上記引用文献２に記載の発色構造体についても同様である。
【００１０】
さらに、上記特許文献３に記載されたような回折・干渉作用に基づいて発色する構造体においても、風合いを確保できる数デニールの細い繊維や、微小な塗装用チップ材化が困難であるばかりでなく、色味についても、ＣＤ盤のようなレインボー色となって低品位に感じられ、商品性に劣るという問題がある。
また、製造プロセスの面からも、例えば、薄膜状のものでは、特殊な成膜装置（ロールツウロール式の大型蒸着装置やプラズマ重合装置など）が必要となると共に、製膜条件の最適化や後処理も必要となることから、実用性に乏しいという問題もあった。
【００１１】
本発明は、例えば可視光領域において、顔料や染料などの色素を用いることなく、構造に基づいて発色する（構造性発色）光反射機能構造体における上記課題に着目してなされたものであって、構造色本来の鮮やかな色味を発現するだけでなく、細い繊維状とすることができ、微小なチップ材を得ることができる光反射機能構造体と、このような繊維状の光反射機能構造体を使用した新規な複合色、質感を発現する光反射機能複合体、さらには上記繊維状光反射機能構造体からなるチップ材、及び当該光反射機能構造体チップ材を用いた各種の物品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、例えば液晶系高分子材料などにおけるらせん周期構造による特定波長の選択的反射特性に着目し、これによって従来の細溝構造や積層構造繊維に較べて更なる細径化が可能であり、他の繊維と組合わせたり、微小チップ化したりすることによって各種の製品に適用することができることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１３】
本発明は上記知見に基づくものであって、本発明の光反射機能複合体は、可視光線、赤外線及び紫外線の反射特性のうちの少なくともいずれかの光学機能を有する繊維状の構造体であって、光透過性と共にらせん周期構造を有し、当該らせん周期構造のらせん軸が繊維軸に対して所定の角度で傾いており、これによって構造色を呈する第１の光反射機能構造体と、構造色を呈する第２の光反射機能構造体、物体色を呈する第３の光反射機能構造体及び光源色を呈する第４の光反射機能構造体から成る群より選ばれた少なくとも１種の構造体を複合的に組み合わせたものであって、例えば糸や織物、編物、不織布などとしたことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の光反射機能構造体チップは、塗料や塗膜、塗装体、フィルム構造体、プラスチック等の各種成形体、不織布等の物品に光輝材として広く適用されるものであって、らせん周期構造によって構造色を呈する上記第１の光反射機能構造体を所定の長さに切断して成り、当該チップの繊維軸方向に垂直な断面における上記らせん周期構造のらせん軸方向の長さをｂ、該らせん軸に垂直方向の長さをａ、繊維軸方向の長さをＬとするとき、ａ／ｂ比が１〜１０２の範囲、及び／又はＬ／ａ比が０．１〜１０２の範囲であることを特徴とし、さらには、このような光反射機能構造体チップと共に、当該チップとは異なる構造色を呈する光反射機能構造体と物体色を呈する光反射機能構造体と光源色を呈する光反射機能構造体のうちから選ばれる少なくとも１種の構造体から成るチップを含有していることを特徴としている。
【００１５】
さらに、本発明の積層構造体は、上記光反射機能構造体チップを含む層を基材上に単独で、あるいは光源色を呈する光反射機能構造体の層、物体色を呈する光反射機能構造体の層及び物体色を呈する光反射機能構造体のチップを含む層のうちの少なくともいずれかの層と共に備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光透過性と共にらせん周期構造を備えた繊維状をなし、上記らせん周期構造のらせん軸が繊維軸に対して所定の角度をもって傾いていることによって構造色を呈する第１の光反射機能構造体を用いて光反射機能複合体を構成しており、当該光反射機能複合体の上記光反射機能構造体は、顔料や色素を用いることなく、当該構造体の平均屈折率、らせん周期構造のピッチ及びらせん軸の繊維軸に対する法線からの角度によって決まる特定波長の光を選択的に反射して、他の波長の光を透過する機能を発現すると共に、分子のらせん構造のみによってこのような光学機能を発揮するものであるからして、細溝構造や積層構造の繊維に較べて極めて細径の繊維に加工することができ、風合いに優れ、しかも新規な複合色を発現する複合体、例えば糸や織物、編物、不織布などを得ることができる。
【００１７】
また、上記のような極細径の光反射機能構造体は、所定の寸法比に切断することによって、微細な光反射機能構造体チップとすることができ、このようなチップは、光輝材として塗料やフィルム、プラスチック成形体、さらには紙や不織布などに適用した場合に、重なったり、斜め配向することによって表面から突出して表面の平滑性を損ねたり、その反射面が入射光側に揃わなくなったりする可能性が極めて低いものとなり、高い反射率を確保することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて具体的に説明する。
【００１９】
まず、本発明で言う第１の光反射機能構造体、すなわち光透過性と共にらせん周期構造を有し、該らせん周期構造のらせん軸が繊維軸に対して所定の角度をもって傾いていることによって構造色を呈する繊維状光反射機能構造体について詳細に説明する。
図１（ａ）は、当該光反射機能構造体の形態を示す概念図であって、繊維状をなす第１の光反射機能構造体Ａの長手方向を繊維軸方向とすると、当該構造体Ａが光透過性を有し、且つらせん周期構造１を持ち、このらせん周期構造１のらせん軸２が、繊維軸に対して所定の角度をもって傾いているような基本構造を有している。
【００２０】
また、図１（ｂ）は、上記らせん周期構造１の概念図であって、このらせん周期構造１とは、この図に示すように、らせん軸２をｚ軸方向にとれば、当該構造体Ａを構成する、例えば液晶系高分子の分子面（ラメラ：詳細には分子配向ベクトルと称する）がｚ軸に対して、少しずつ回転するようにずれて積層形成されているものであり、このらせん状の周期性の最小単位が１ピッチとなっている。
なお、図１（ｂ）においては、１／２ピッチの中にこの分子面（ラメラ）を図示する便宜上、４枚配置しているように記載されているが、実際の系では、この１／２ピッチの間に数百層から成るラメラを備えたものである。そして、このらせん周期構造１が繊維軸に対し、規則配置された構造となっている。
【００２１】
また、上記光反射機能構造体Ａは、図２に示すように、繊維軸に対する法線とらせん周期構造１のらせん軸２とが角度θをなして配置しているような構造であってもよく、図１及び図２で示したのいずれの形態においても、説明の便宜上、らせんピッチＰとして１ピッチ分のみを示したが、実際にはこのピッチを最小単位として繰り返している構造を有している。
【００２２】
次に、図１及び図２に示したような光反射機能構造体Ａにおいて、繊維軸に向かって光が入射した場合、選択的に反射光が発せられる理由について説明する。
当該光反射機能構造体Ａの平均屈折率をｎ、らせん周期構造のピッチをＰとしたとき、その周期構造のらせん軸が繊維軸に対してある角度をなし、繊維軸に対する法線からの角度をθとする場合（１つのＢｒａｇｇ要素と見なす）を考える。ここで、この構造体に光が入射するとし、Ｂｒａｇｇの反射の考え方を適用して、最大反射光強度を与える光の波長λＭと、該構造体内のらせんピッチＰとの関係を求めると、
λM＝ｎＰｃｏｓθ（但し、０°≦θ＜９０°）  ・・・  （１）
なる関係が得られる。なお、この関係は、Ｂｒａｇｇ要素のらせんピッチＰが基本的に変化しないとの仮定に基づくものである。従って、このように構成された光反射機能構造体Ａに入射した光は、このらせん周期構造の秩序性により、（１）式の関係に基づいて特定波長λＭの光を選択的に反射し、他の波長の光を透過することになる。それ故、可視光線領域においては特定波長λＭの光を選択的に反射する発色機能を、また、紫外線や赤外線領域においてもそれぞれの波長の光を反射する機能を発現させることができる。
【００２３】
例えば、図３は、（１）式の関係を光透過性の高分子材料（平均屈折率ｎ＝１．５８）であるコレステリック液晶形成性ポリペプチド類のポリ（γ−ベンジル−Ｄ−グルタメート−ＣＯ−γーアルキル−Ｄ−グルタメート）の定数に基づいてグラフ化したものである。但し、らせんピッチＰの値については、代表的な値である０．３４６μｍを採用している。
この図から明らかなように、らせん周期構造１のらせん軸２と繊維軸とのなす角度θが０°から３０°、さらに６０°と変化するに従い、最大反射ピーク波長λＭは、０．５５μｍ（緑色）から０．４９μｍ（緑青色）、さらに０．３２μｍ (無色)へとシフトし、色味が変化していくことがわかる。すなわち、当該光反射機能構造体Ａにおいて、らせん周期構造１のらせん軸２と繊維軸に対する法線とのなす角度θが一定に秩序性をもって分子配向しているとき、当該構造体Ａを例えば可視光線領域下で目視観察すると、見る角度によって色味が変化すると言う特異性が発揮される。
【００２４】
また、第１の光反射機能構造体Ａにおけるらせん周期構造１の配置状態については、らせん周期構造１のらせん軸２が、繊維軸に対してある角度をもって傾いているように構成されていることが必要である。
【００２５】
すなわち、上記光反射機能構造体Ａにおいて、光学機能を発現させるためのらせん周期構造１のらせん軸２の配置の仕方は、図４（ａ）に示すように繊維軸に対してある角度（直角の場合を図示）をもって配置している場合と、図４（ｂ）に示すように繊維軸に対して平行の場合の２通りが考えられる。
図４（ａ）の場合、該構造体Ａが繊維軸方向に連続長尺のいわゆる繊維形態であっても、あるいはこれを所定の長さに切断した微小なチップ（小片）や粉末体であっても、繊維軸に対向するように光が入射するような方向に配置・配列してさえいれば、（１）式に基づいて所望の波長λＭの反射光を効率良く得ることができる。
【００２６】
これに対し、図４（ｂ）の場合、このらせん軸２が繊維軸に平行に配置しているため、繊維軸に対向するように光が入射した場合、所望の波長の反射光を得ることができず、断面方向から光が入射した場合にのみ反射光を発現できるに過ぎない。したがって、微小な断面方向への光入射の際に限って光学機能が発現されることになり、光学機能（光反射）効率が非常に悪く、上述のような繊維や光輝材などへの適用には不向きである。
【００２７】
このようならせん周期構造を持つ光反射機能構造体Ａにおいては、上記した特許文献１や特許文献２などに開示されている干渉型発色体と比べ、その発色機構の違いもさることながら、構造体断面における厚さを極めて薄くすることができるというメリットが得られる。
すなわち、従来の干渉型発色体では、特定波長の光を効率良く反射させるために、屈折率の異なる少なくとも２種類の層を数十層から数百層も積層させる必要があり、そのため、構造体の厚さ（主に繊維断面において）も１０μｍを超えてしまうことさえあった。これに対し、らせん周期構造を持つ光反射機能構造体Ａにおいては、分子オーダのらせん周期構造自身が発色を担っているため積層構造を採用する必要もなく、その厚さも自ずと薄くなり、数十ｎｍ〜数μｍの厚さに抑えることができる。
【００２８】
したがって、上記光反射機能構造体Ａを用いた本発明の光反射機能複合体においては、上記光反射機能構造体Ａのみから成る複合体はもとより、このようならせん周期構造による光反射機能構造体Ａと、他の機構によって構造色を呈する光反射機能構造体Ｃや物体色を呈する光反射機能構造体Ｄ、光源色を呈する光反射機能構造体Ｅなどの組合せから成る複合体においても、風合いを損ねることなく、しかも従来にない新規な複合色を発現させることができるようになる。
また、これら繊維状の構造体Ａを短く切断してチップ材（光輝材）とし、これを塗膜形成して塗装体としたり、プラスチックのフィルムや成形体を形成する際にも、チップ材の厚さが薄いことによって、チップ材（光輝材層）同士が重なり合って表面から飛び出したり、斜め配向により表面に突出して凹凸を形成したりするような可能性がなくなることから、鮮鋭性が高く、しかも高級感のある製品を提供できるようになる。
【００２９】
このような光反射機能構造体Ａを構成する材料系としては、光透過性とらせん周期構造を有するものであれば、特に限定されることはなく、例えば公知の液晶系高分子材料を適用することができる。しかしながら、光学機能発現に寄与するらせんピッチの選択性やそのピッチの固定のためには、コレステリック系液晶高分子材料であることが望ましい。
【００３０】
例えば、ヒドロキシアルキルセルロースのアシル誘導体、コレステリック液晶形成性ポリペプチド類、コレステリック液晶形成性の芳香族ポリエステル類、ポリカーボネート類、芳香族ポリエステルイミド類、芳香族ポリアミド類などの主鎖型高分子液晶形成性化合物、またはポリメタアクリレート系、ポリマロネート系、ポリシロキサン系の側鎖型高分子液晶形成性化合物が挙げられる。ヒドロキシアルキルセルロースのアシル誘導体に使用されるヒドロキシアルキルセルロースとしては、例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシブチル化ヒドロキシプロピルセルロースのアシル誘導体等が用いられる。
【００３１】
なお、これらの液晶系高分子材料は熱硬化性タイプに限らず、紫外線や電子線で硬化するタイプであっても構わない。
また、本発明において光透過性とは、可視光線、赤外線、紫外線の波長域において、実質的に光透過性を有しさえすれば、顔料や染料などの色素によって人工的に着色されていても、あるいは分子構造に基づく着色があっても差し支えない。すなわちこの場合、らせん周期構造に基づく構造性発色に加え、このような人工的着色（物体色）機能との相乗効果（複合効果）により、今までにない独特な色味と質感を与えることができるようになる。
【００３２】
繊維状をなす第１の光反射機能構造体Ａにおいては、例えば紡糸口金の直下位置に、磁界印加手段と強制固化手段を備えた溶融紡糸装置を用い、溶融粘度や磁場の大きさ、磁場の保持時間などを調製することによって、液晶高分子材料のらせん周期構造の配向を制御することができ、構造体Ａにおけるらせん構造のピッチＰやらせん軸２の法線との角度θを変化させることができる。
例えば、熱硬化タイプの液晶高分子材料を用い、紡糸口金温度を一定、すなわち液晶高分子の溶融粘度を一定とした場合、磁場の大きさや磁場を保持する時間を変え、その直後に強制冷却（硬化タイプによっては、紫外線や電子線を照射）してこれを固定させることによって、らせん周期構造を制御することができる。
【００３３】
具体例として、光透過性の高分子材料（平均屈折率ｎ＝１．５９）であるコレステリック液晶形成性ポリペプチド類のポリ（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート−ＣＯ−γーアルキル−Ｌ−グルタメート）を用い、溶融粘度に関与する条件として、紡糸温度を３０５℃、巻取り速度を５０ｍ／ｍｉｎと一定として、磁場の大きさＢのみを０〜１０ｋＧの範囲で変化させた場合、磁場Ｂ＝０ｋＧの場合には、繊維軸に対する法線とらせん周期構造のらせん軸２とのなす角度θは約９０°（らせん軸が繊維軸とほぼ平行な状態になっている）で、発色は確認できない。これに対し、磁場の強さＢを２ｋＧから３ｋＧと増加させて行くに従って、上記角度θが低角度にシフトして行き、Ｂ＝５ｋＧ程度でほぼθ＝０°となり、鮮やかな緑発色を目視によって確認できるようになる。そして、磁場の強さＢを５ｋＧから７ｋＧ、さらに１０ｋＧと増加させて行くと、その角度θは、再びθ＝９０°に向かって変化していき、らせん周期構造が法線の反対側にずれて行く。
【００３４】
このように、磁場の大きさＢや磁場保持時間を変化させることにより、液晶高分子材料内のらせん周期構造を制御することができ、所望の光学反射機能を得ることができる。
【００３５】
本発明の光反射機能複合体は、上記のようならせん周期構造に基づいて構造色を呈する第１の光反射機能構造体Ａに対して、同様あるいは他の機構によって構造発色する第２の光反射機能構造体、物体色を呈する第３の光反射機能構造体、若しくは光源色を呈する第４の光反射機能構造体、又はこれら第２〜第４の構造体から選ばれる任意の２種以上を組み合せたものであり、以下にこれら第２〜第４の光反射機能構造体について、具体的に説明する。
【００３６】
まず、第２の光反射機能構造体（Ｂ）としては、構造色を呈するものであればよく、例えば上記第１の光反射機能構造体Ａと同様にらせん周期構造によって構造発色するものをも含めて、特許文献１及び２に記載されているような屈折率の異なる材料から成る積層構造によるもの（干渉作用）や、特許文献３に記載されているような細溝構造によるもの（回折・干渉作用）、さらには屈折率の異なる材料から成る規則性微細構造によるもの（回折・散乱作用）など、さらには屈折率の異なる材料から成る規則性微細構造によるもの、あるいはダイヤモンドなどの宝石（屈折率の高い物質）で見られるように、波長によって屈折率が異なることによるもの（分散作用）を用いることができる。
なお、本発明において「構造色」とは、それ自体、色はないが、光の波長あるいはそれ以下細かな構造をもつことで色を発する現象（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｍｐｈ．ｐｈｙｓ．ｓｃｉ．ｏｓａｋａ−ｕ．ａｃ．ｊｐ／ｓｓｃ．ｋｏｚｏｓｈｏｋｕ２．ｈｔｍｌ参照）であって、光の色を意味するが、色相や明度、彩度（色の３属性）、さらに見る角度による色相の変化という観点からは、光の干渉、回折及び散乱作用のうちの少なくともいずれか１つの作用に基づいて発色するものであることが望ましい。
【００３７】
また、第３の光反射機能構造体（Ｃ）としては、例えば染料や顔料などの色素によって発色する従来からの一般的な繊維を使用することができる。
ここで、「物体色」とは、一度物体に当って反射し、あるいは物体を透過した光を通して感じることのできる色（例えば、日刊工業新聞社：「おもしろい色のはなし」の第６頁参照）を意味するが、具体的には上記のような顔料や染料によるものの他、例えば側鎖に発色団が結合したポリイミド系繊維のように、分子構造自体に基づいて発色（この場合、褐色）するものを使用することができる。
【００３８】
そして、第４の光反射機能構造体（Ｄ）は、光源色を呈するものであって、ここで言う「光源色」とは、文字通り光源から出て直接的に我々の眼に入る光の色（例えば、日刊工業新聞社：「おもしろい色のはなし」の第６頁参照）を意味し、具体的には電界、磁界、熱、光及び機械的外力のうちの少なくともいずれかの作用によって発色するものを使用することができる。その具体的な一例が、カラーテレビである。この場合は、電子ビーム（一種の光である）の照射を受けた蛍光物質を光源とする光源色の一種である。
【００３９】
図５は、このような光源色を呈する第４の光反射機能構造体の一例として、繊維状の電界発光素子（エレクトロルミネッセンス素子：ＥＬ素子）の構造を示すものであって、図に示す第４の光反射機能構造体Ｄの例として、無機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子を挙げることができる。まず、前者を用いた例を説明する。構成的には、任意の色に着色した樹脂から成る着色体５の周囲に、酸化錫系あるいは酸化インジウム系の光透過性電極６を被覆し、さらにその周囲に、例えばＺｎＳのような硫化物にＭｎ２＋や希土類イオンをドープして成る発光層７、さらに光透過性電極８を同心円状に被覆したものであって、電圧印加前には着色体５の色が観察されるのに対し、両電極６及び８に電圧を印加して発光層７に電界をかけることによって、発光層７がその成分に応じた高輝度かつ極めて澄んだ色に自己発光するものである。
【００４０】
また、有機ＥＬでは、任意の色に着色した樹脂から成る着色体５の周囲に、前述同様、酸化錫系あるいは酸化インジウム系の光透過性電極６を被覆し、さらにその周囲に、例えばポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）誘導体やポリフルオレン（ＰＦ）誘導体などからなる発光層7、さらに光透過性電極8を同心円状に被覆するものである。このような構成において、電圧印加前では、着色体５の色が観察されるのに対し、両電極6及び8に電圧を印加して発光層７に電界が加わることによって、発光層７から高輝度かつ極めて澄んだ色に自己発光するものである。なお、着色体５は必ずしも配置しなくてもよい。
【００４１】
この他に、熱や光、さらには機械的歪（外力）などによって発光するものを用いることもできる。
例えば、有機物であるアントラセンやポリビニルカルバゾール薄膜などは熱や光により発光（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ，Ｐｈｏｔｏ  Ｌｕｍｉｎｒｅｓｃｅｎｃｅ）するし、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ） などでは圧力を加えると発光（Ｐｉｅｚｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）するものも存在する。
【００４２】
以下に、本発明の光反射機能複合体の具体的な形態について説明する。
【００４３】
図６は、上記のようならせん周期構造を有することによって構造色を呈する第１の光反射機能構造体Ａから成る単繊維を束ねたり、撚ったりして得られた糸Ｓａを縦糸とし、構造色を呈する第２の光反射機能構造体Ｂとして、同様のらせん周期構造によって構造発色する単繊維から成る糸Ｓｂを横糸として平織りした織物を示すものであって、縦糸Ｓａ、横糸Ｓｂ共にらせん周期構造を持つ構造性発色体であるため、単繊維を極めて細くすることができ、柔軟性に富むと共に、両糸の交差点においては、反射光以外の光は入射光側とは反対側に透過し、極めて透明感のある澄んだ発色を呈する。また、両糸がねじれていても発色を保持できるというメリットもある。
このとき、縦糸Ｓａ及び横糸Ｓｂを構成する各単繊維の反射特性（ピーク波長：λＭ）、すなわち構造色の色調については、全て同じにすることもできる一方、縦糸Ｓａと横糸Ｓｂの構造発色特性を変えたり、発色特性の異なる単繊維同士から成る糸を縦糸Ｓａあるいは横糸Ｓｂとして使用したりすることもでき、これによってさらに複雑な外観の織物とすることができる。
【００４４】
また、図７は、上記同様にらせん周期構造を有する第１の光反射機能構造体Ａから成る糸Ｓａを縦糸とする一方、構造色を呈する第２の光反射機能構造体Ｂとして、縦糸Ｓａとは異なる発色機構、例えば屈折率の異なる材料同士の積層構造によって構造発色する単繊維から成る糸Ｓｂ′を横糸として平織りした織物を示すものである。この場合、縦糸Ｓａと横糸Ｓｂ′との交差点においては、浮きの状況が交互に変化するため、例えば、両糸に明暗の色調のものを使用することによって、透明感のある微妙なコントラストと光沢感を備えた織物を得ることができる。
なお、この場合も、縦糸Ｓａと横糸Ｓｂ′の構造発色特性を変えたり、発色特性の異なる単繊維同士から成る糸を縦糸Ｓａや横糸Ｓｂ′として使用したりすることができると共に、らせん周期構造によって構造発色する第１の光反射機能構造体Ａから成る単繊維と、これ以外の発色機構によって構造発色する第２の光反射機能構造体Ｂから成る単繊維とを束ねたり、撚り合わせたりした糸を用いることも可能である。
【００４５】
また、図８は、上記同様に第１の光反射機能構造体Ａから成る糸Ｓａを縦糸とし、物体色を呈する第３の光反射機能構造体Ｃの単繊維から成る糸Ｓｃを横糸とした織物を示スものであって、図８（ａ）には平織りとしたもの、図８（ｂ）には朱子（繻子）織りとしたものをそれぞれ示す。
その外観については、前者（平織り）では、縦糸Ｓａ及び横糸Ｓｃの交差点の浮きの状況が交互に変化するため、両者の発色機構の違いによる色調と光沢感が強調されることになる。また、後者（朱子織り）においては、交差点における浮き沈みの度合いが大きいため、平織りのものに比べ、色調及び光沢感がより強く感じられるようになる。
【００４６】
さらに、図９は、上記同様にらせん周期構造を有する第１の光反射機能構造体Ａから成る糸Ｓａを縦糸とする一方、光源色を呈する第４の光反射機能構造体Ｄとして、図５に示したような繊維状ＥＬ素子から成る糸Ｓｄを横糸として平織りした織物の例を示すものである。
したがって、縦糸Ｓａとの交差点、特に横糸Ｓｄが上面に浮き上がっている部分において、光源色が支配的となる新規な透明感のある高彩度かつ高明度の複合色を呈するようになる。また、第４の光反射機能構造体Ｄから成る横糸Ｓｄが自己発光体であるため、夜間でも発色し、視認性確保による安全面においても優れた機能を発揮できるというメリットがある。なお、このような外部の力によって光源色を発する第４の光反射機能構造体Ｄとしては、上記した電界発光素子以外にも、熱や光、さらには機械的歪などによって発光するものを使用することができる。
【００４７】
なお、上記縦糸Ｓａを構成する繊維状の第１の光反射機能構造体Ａとしては、当該構造体の繊維軸方向に、異なる波長の光を出射する複数のブロックの繰返し構造を有し、その各ブロックにおけるらせん周期構造のピッチＰが各々異なるように構成したものであってもよい。
例えば、繊維軸方向に、ブロックＸ／ブロックＹ／ブロックＸ／・・・の繰返し構造を有し、各ブロックにおけるらせん周期構造のらせん軸と繊維軸に対する法線とのなす角度θを一定（例えばθ＝０°）のものとし、ブロックＸとブロックＹにおけるらせん周期構造のピッチＰが互いに相違するようにし、例えばブロックＸからは青色発色し、ブロックＹからは緑色発色するようになすことができる。
【００４８】
また、各ブロックにおけるらせん周期構造のピッチＰを一定のものとし、ブロックＸとブロックＹにおけるらせん周期構造のらせん軸と法線とのなす角度θが互いに相違するようになすこともでき（もちろん、ピッチＰ及び角度θがそれぞれ互いに相違するようにしても差し支えない）、このように繊維軸方向に異なる波長の光を出射するように構成され、可視光線領域において色味が微妙に変化する発色構造体を用いることによって、さらに複雑な色調変化を発現する反射機能複合体とすることができる。
【００４９】
上記らせん周期構造に基づいて構造色を呈する第１の光反射機能構造体Ａは、所定寸法に切断することによってチップ材となし、単独で、あるいは他の第２ないし第４の光反射機能構造体Ｂ、Ｃ、Ｄの１種以上のチップと混合した状態で色材や光輝材として、光透過性を有する塗料基材中に分散させることにより、自動車や家電、建築材、玩具、スポーツ用品、高級化粧品、装飾看板などの様々な内外装面に塗布することができる。また、樹脂中に分散させることによって、樹脂パネルやフィルム、プラスチック成形品に適用したり、不織布や紙に漉き込んだりすることもできる。
【００５０】
チップ化に際しては、繊維状をなす上記構造体Ａ，Ｂ、Ｃ、Ｄを、例えば、数百本から数十万本というオーダで束ねた状態とし、これを機械的にカッター等で切断し、微小なチップ材（小片）とすることが可能である。例えば、これら構造体を数十万本程度集合させたものを適切な含浸液（水や糊、パラフィン等）や高分子樹脂のひもなどで固定して集合体とし、その後、集合束の定速送り出し機構を備えた自動カッター（例えば、シャーリング）等を用いて、連続的に数ｍｍから数十μｍ程度の長さに切断する。そして、分級（ふるい）処理を施し、所望の寸法のチップ材を得ることができる。なお、チッピングの方法論等については、例えば、繊維機械学会編「繊維工学（II）繊維の構造、構造体及び物性」の第１１６頁や、同学会編「繊維工学（III）繊維の製造、構造体及び物性」の第２２３〜２２５頁に記載されている。
【００５１】
あるいは、繊維状の上記構造体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを上記のごとく束ねた後、フリージング処理し、各種方法によって粉砕及び分級（ふるい）処理を施して、所定の寸法の粉末体とすることも可能である。これらはいずれも従来にない優れた色材、光輝材として各種分野に幅広く適用できるものである。
【００５２】
上記らせん周期構造に基づく構造色を呈する繊維状の第１の光反射機能構造体Ａを所定寸法に切断してなる本発明の光反射機能構造体チップにおいては、図１０（ａ）に示すように、当該構造体チップＴａの繊維軸方向に垂直な断面におけるらせん軸方向の長さをｂ、該らせん軸に垂直方向の長さをａ、繊維軸方向の長さをＬとするとき、少なくとも
１≦ａ／ｂ≦１０２、又は０．１≦Ｌ／ａ≦１０２となるような寸法比とすることが必要であり、これによって、当該チップＴａを含有する塗膜を形成した場合に、図１０（ｂ）に示すように各チップ材Ｔａの反射面（らせん軸の延長線と交差する面）が光の入射方向を向く確率が向上し、塗膜の反射率を大幅に向上させることができる。
【００５３】
すなわち、図１１（ａ）は、図１１（ｂ）に示すように、長さ寸法比（Ｌ／ａ）を２と一定にする一方、断面寸法比（ａ／ｂ）を変化させた光反射機能構造体チップＴａを透明塗膜中に分散させた場合の塗膜の光反射率を示したものであって、図から明らかなように、（ａ／ｂ）比の値が大きいほど、当該構造体チップＴａの形状が反射面方向に偏平となるため、塗膜内でフラットに配向されやすくなり、入射光に対する反射面を最大限に確保できるようになる。なお、（ａ／ｂ）比の値が１０２を超えると、当該チップＴａが主に液晶系高分子材料からなるため、通常の無機顔料や光輝材に比べて剛性が劣り、塗膜中で斜めに配向したり、歪んだ状態に配置されたりすることによって、反射率が低下するものと考えられる。
【００５４】
一方、（ａ／ｂ）比の値が１より小さい場合、塗膜内で該チップ材Ｔａの反射面が入射光側に向いて揃う確率が大きく低下し、光の反射率も小さくなってしまって、実用に供することができなくなる。なお、実用的な観点からのより好ましい（ａ／ｂ）比の範囲は、３〜１０の範囲である。
【００５５】
また、図１２（ａ）は、図１２（ｂ）に示すように、光反射機能構造体チップＴａの断面におけるらせん軸方向の寸法ｂを５μｍと一定にし、長さ寸法比（Ｌ／ａ）を断面寸法比（ａ／ｂ）を変化させた場合の塗膜の光反射率の変化を示したものであって、図から明らかなように、（Ｌ／ａ）比が大きいほど、塗膜の光反射率は大きくなるが、この比が１０２を超えると、塗膜内でチップ材同士がクロスして配向したり、塗膜から突出して凹凸が発生したりする確率が大きくなるため、塗膜平滑性が劣ると共に、塗膜の光反射率も低下し、実用に供し得なくなる。
【００５６】
一方、（Ｌ／ａ）比が０．１未満になると、切断面が入射光側に向く確率が大となることから、当該チップ材Ｔａによる入射光に対する反射光の量も極めて少なくなってしまう。なお、実用的な観点からのより好ましい（Ｌ／ａ）比の範囲は、１〜１０の範囲であると言える。
【００５７】
本発明の光反射機能構造体チップにおいては、上記したように、らせん周期構造に基づく構造色を呈する第１の光反射機能構造体Ａを所定寸法に切断してなる光反射機能構造体チップＴａに、構造色を呈する第２の光反射機能構造体Ｂから成るチップＴｂと物体色を呈する第３の光反射機能構造体Ｃから成るチップＴｃと光源色を呈する第４の光反射機能構造体Ｄから成るチップＴｄの中から選ばれる少なくとも１種のチップを混合したチップ材としても良い。
このとき、第２の光反射機能構造体Ｂから成るチップＴｂの発色機構については、特に限定されず、らせん周期構造によるものであっても差し支えないが、第１の光反射機能構造体Ａから成るチップＴａとは異なる構造色を呈するものであることが望ましい。
【００５８】
図１３は、このような混合タイプの光反射機能構造体チップの一例を示す概略図であって、らせん周期構造に基づく構造色を呈する光反射機能構造体チップＴａと、物体色を呈するチップＴｃを混合した例を示すものである。これにより、異なる発色機構を備えた両チップのメリットを発揮する優れた複合光輝材となる。
このとき、当然のことながら、上記構造体チップＴｃに代えて、あるいは当該構造体チップＴｃに加えて、構造色を呈する第２の光反射機能構造体Ｂから成るチップＴｂや光源色を呈する第４の光反射機能構造体Ｄから成るチップＴｄを混合することも何ら差し支えない。
【００５９】
このような各種光反射機能構造体チップから成る複合光輝材は、塗料の中に分散させたり、樹脂材料に分散させたり、繊維材料に混ぜ込んだりすることによって、新規な意匠性を発現する塗膜を備えた塗装体や、プラスチックのフィルムや成形体、不織布や紙などを提供することができる。
【００６０】
図１４は、その具体例として、例えば塗膜に代表される積層構造体を示す概略図であって、図１４（ａ）に示すように、基材１０の上に、らせん周期構造による光反射機能構造体チップＴａと、物体色を呈するチップＴｃから成る複合チップ（図１３参照）を含む層１１を形成することができる。
また、図１４（ｂ）に示すように、この複合チップ材層１１の上に、さらにクリアー層１２を設けることもでき、各種の物品に適用することができる。
【００６１】
また、上記したような異なる発色機構を有する種々のチップ材を各種の層と共に組合わせることによって、独創的な複合色を発現させることができる。
例えば、図１５（ａ）は、基材１０の上にらせん周期構造に基づく構造色を呈する第１の光反射機能構造体ＡのチップＴａを含有した層１１と、物体色を呈する層１３とを積層させたものである。このような組合せとすることにより、主たる発色が物体色であって、しかも光反射機能構造体Ａから成るチップＴａの色相や含有量によって光輝感や見る角度による色相の変化を楽しめる各種の品物や塗装体を提供できるようになる。しかも、上記光反射機能構造体チップＴａの厚さが薄いため、塗膜内において当該チップＴａの反射面が入射光に対して最大反射となるように配向される確率が高くなるため、平滑性に優れた塗膜を得ることができる。特に、図１５（ｂ）に示すように、基材１０の表面に物体色を呈する層１３を形成し、その上に光反射機能構造体ＡのチップＴａを含有した層１１を設け、さらにその上にクリアー層１２を設けることによって、さらに鮮やかで光沢感のある塗膜を提供することができる。
【００６２】
さらに、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、光源色を呈する層と組合せること、すなわち、基材１０の上に、例えばＥＬ素子によって光源色を呈する層１４と、光反射機能構造体チップＴａを含有した層１１とを積層し、さらに必要に応じてこの上にクリアー層１２を設けることによって、光源色の明るく鮮やかな色味と、らせん周期構造による構造色を呈する光反射機能構造体チップＴａによる光輝感との相乗効果によって、従来にない色味と質感を発現することができる。
このような積層構造体においては、自己発光機能の特異性から、暗闇や夜間でも発光・発色するため、視認性に優れ、安全性の面でも極めて有用である。
【００６３】
このとき、光反射機能構造体チップＴａを含有する層１１と、光源色を呈する層１４との積層順序については、特にこだわらないが、チップ含有層１１の光輝感や見る角度による色味の変化を楽しむ観点からは、基板１０の側に光源色を呈する層１４を設けた方が望ましい。
【００６４】
なお、光源色を呈する層１４としてのＥＬ素子の基本構造については、図１６（ｃ）に示すように、発光層７を光透過性電極６及び８の層によって挟持した構造を有する。
また、ＥＬ素子としては、有機ＥＬタイプのものが高輝度性や加工容易性の点から特に好ましい。
【００６５】
次に、上記のような積層構造体における光の基本的なパスについて、図１５（ａ）に示した積層構造を用いて説明する。
すなわち、図１７は、上記積層構造（例えば塗膜）に存在する光の基本的な３つのパスを模式的に示したものである。
【００６６】
第１の光のパスＰ１は、入射光が光反射機能構造体Ａから成るチップＴａに当たり、その反射光が出射されるものであって構造色（干渉色）を呈する。第２の光のパスＰ２は、上記第１のパスＰ１のうちの反射光として出射された波長以外の光が透過光として物体色を呈する層１３に照射され、そこで吸収された光以外の波長の光が出射されるものであって第１の物体色を呈する。また、第３の光のパスＰ３は、当該積層構造体に入射した光が物体色を呈する層１３に直接照射され、そこで吸収された波長以外の光が出射されるものであって、第２の物体色を呈する。
当該積層構造体においては、このように少なくとも３つの光のパスが存在し（その他にも、物体色を呈する層１３からの反射光がチップＴａを透過したり、チップＴａに反射されたのち、層１３によって再度反射されたりするなど、さらに複雑なパスがあり得る）、これらの色相の組合せや光反射機能構造体チップＴａの含有量、両層の厚みなどの相互関係により、従来にない極めて独創的な発色と質感を呈するようになる。
【００６７】
このように、本発明の光反射機能複合体は、例えば糸や、これを織ったり編んだりした織物や編物として、あるいは不織布などとして各種アパレル衣料品や家具、玩具、建築材料などに適用することができる。
また、このような光反射機能複合体を含んだ本発明の光反射機能複合体チップについても、塗料やフィルム、プラスチック成形体、不織布、紙などに光輝材として混合、分散させることによって、各種車両の外板や内装、建築物の外壁、家具や家電品、玩具等の外装、さらに照明体や電飾体などへの適用が可能である。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これら実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００６９】
（１）第１の光反射機能構造体Ａの製造Ｉ
光透過性を有する液晶性高分子材料として、平均屈折率ｎ＝１．５９のポリペプチド（γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート−ＣＯ−γーアルキル−Ｌ−グルタメート）を選択し、矩形断面の繊維状をなし、らせん周期構造によって構造色を呈する第１の光反射機能構造体Ａを得るべく溶融紡糸を行った。
【００７０】
すなわち、通常の溶融紡糸装置に０．１ｍｍ×０．８ｍｍの矩形型をなす最終吐出孔を備えた紡糸口金を取付けると共に、紡糸口金の直下位置に磁場強度の可変可能な磁界印加装置（磁場印加部の長さＬ＝０．３ｍ）と、さらにその下部位置に冷却風を吹き付けるための強制冷却装置を設置して上記液晶性高分子材料から成るフィラメントを製造した。
なお、製造条件については、紡糸温度を３０５℃、磁場の強さを４．０及び６．０ｋＧ、強制冷却風を１Ｎｍ３／ｍｉｎ．、巻取り速度を５０ｍ／ｍｉｎ．とした。
【００７１】
得られたフィラメントを顕微分光光度計（日立製作所製Ｕ−６５００）により、当該構造体の反射スペクトルを測定し、反射ピーク波長λＭを求めると共に、偏光顕微鏡に直交ニコルを装着して、各構造体からのリターディション線を観察し、その結果に基づいてらせん周期構造のピッチＰを算出し、さらにらせん軸の傾き（繊維軸に対する法線とのなす角度θ）を上記データからコンピュータを用いて算出した。
その結果、磁場強さが４．０ｋＧのものでは、λＭ＝３８０ｎｍ（薄紫色）であって、Ｐ＝２９８ｎｍ、θ＝３０°、６．０ｋＧの場合には、λＭ＝４７０ｎｍ（青色）であって、Ｐ＝２９８ｎｍ、θ＝０°であることが確認された。また、これらフィラメントの断面寸法は、約３０μｍ×６μｍであった。
【００７２】
（２）第１の光反射機能構造体Ａの製造II
光透過性を有する液晶性高分子材料として、平均屈折率ｎ＝１．５８のコレステリック液晶形成性ポリエステルを選択し、上記同様の溶融紡糸装置を使用し、紡糸温度：２９２℃、磁場の強さ：２．０ｋＧ、強制冷却風：１Ｎｍ３／ｍｉｎ．、巻取り速度：５０ｍ／ｍｉｎ．の条件により、上記液晶性高分子材料から成るフィラメントを製造した。
その結果、反射ピーク波長λＭ＝６５０ｎｍ（赤橙色）の構造色を呈し、Ｐ＝６９８ｎｍ、θ＝６１°のフィラメントが得られた。なお、得られたフィラメントの断面寸法は、約３５μｍ×５μｍであった。
【００７３】
（３）第２の光反射機能構造体Ｂの製造
複合溶融紡糸と、その後の熱延伸処理によって、屈折率１．５３のポリアミドと屈折率１．６３のポリエチレンナフタレートから成り、積層断面寸法が４．５×４．５μｍの交互積層構造（積層数：６０）を有し、その周囲がポリエチレンナフタレートによって被覆され、上記積層構造によって青色に構造発色するフィラメントを得た。
【００７４】
〔実施例１〕
上記（１）により製造され、らせん周期構造によって薄紫色に構造発色するフィラメント（短繊維）と青色発色するフィラメントを拠り合わせた糸を縦糸Ｓａ及び横糸Ｓｂとして平織りし、図６に示したような織物を得た。
このようにして得られた織物においては、全体的に青色に見えると共に、糸同士の重なり部においては、両者の組合せ効果により、見る角度を大きく変えても死角がない状態（灰色に見えず、紫青色）を呈することが確認された。
【００７５】
〔実施例２〕
上記（１）により製造され、らせん周期構造によって薄紫色に発色する光反射機能構造体フィラメントを拠り合わせた糸を縦糸Ｓａとして使用する一方、上記（３）によって製造され、交互積層構造によって青色に構造発色するフィラメントから成る糸を横糸Ｓｂ′として平織りし、図７に示したような織物を得た。
当該織物においては、全体的に紫青色に見えると共に、糸同士の重なり部においては、構造発色するフィラメントからなる横糸Ｓｂ′特有の光輝感が重畳され、従来にない神秘的な質感をも呈することが観察された。
【００７６】
〔実施例３〕
上記（２）によって製造され、らせん周期構造によって赤橙色に発色するフィラメントを拠り合わせた糸を縦糸Ｓａとする一方、通常の染料によって染色され黄色の物体色を呈する絹糸を横糸Ｓｃとして朱子織りし、図８（ｂ）に示したような織物を得た。
当該織物においては、全体的に光沢感が優れ、明度の高い橙色に見えると共に、見る角度を大きく変えても死角がない状態（灰色に見えず、黄橙色）を呈することが確認された。
【００７７】
〔実施例４〕
上記（１）によって製造され、らせん周期構造によって薄紫色に発色する光反射機能構造体フィラメントを約４０μｍの長さに切断し、（ａ／ｂ）比が約８、（Ｌ／ａ）比が約１．５の光反射機能構造体チップＴａを得た。
そして、上記光反射機能構造体チップＴａを、紺色の顔料を含むことによって物体色を呈する樹脂材料から成るチップＴｃと共に、塗膜全体に対して合計で１０重量％となるように２液アクリルウレタンベース塗料に配合すると共に、クリルウレタンシンナーで塗装に適した粘度に希釈したのち、アルコール洗浄した黒色の基材１０の表面に塗装し、８０℃で２０分焼き付けることによって、光反射機能構造体チップＴａ及びＴｃを含む塗膜層１１を約２０μｍの厚さに形成し、さらにこの上にアクリルウレタンクリアー塗料によって、クリアー層１２を約３５μｍの厚さに形成し、図１４（ｂ）に示すような塗膜構造を得た。
【００７８】
このような塗膜を備えた塗装体を太陽光のもとで観察すると、主に、紫青色に見える（塗膜構造に対して、法線方向から見た場合）と共に、見る角度を変えると、光輝感のある紫色から青緑色に変化することが確認された。
【００７９】
〔実施例５〕
上記（１）によって製造され、らせん周期構造によって青色発色する光反射機能構造体フィラメントを上記同様に切断することによって、光反射機能構造体チップＴａを得た。
【００８０】
そして、アルコール洗浄した基材１０の上に、顔料によって物体色を呈するアクリルウレタン系黒色塗料を塗布することによって、物体色を呈する層１３を約３０μｍの厚さに形成した。
次に、上記光反射機能構造体チップＴａを塗膜全体に対して１０重量％となるように２液アクリルウレタンベース塗料に配合したのち、アクリルウレタンシンナーで適当に希釈した塗料を用いて、上記物体色層１３の表面を塗装し、８０℃で２０分焼き付けることによって、光反射機能構造体チップＴａを含む塗膜層１１を約２５μｍの厚さに形成し、基材１０の上に、図１５（ａ）に示すような塗膜構造を得た。
【００８１】
図１８は、上記の塗膜構造を自動車外装に適用した例を示すものであって、このような塗膜が形成されていると、車体の入射光（太陽光）が照射されると、見る角度によって色味が微妙に変化し、Ａ点においては、λＭ＝５２０ｎｍの反射ピーク値が得られ、青緑色に見えるのに対し、Ｂ点では、λＭ＝４７０ｎｍの反射ピーク値によって青色に見えることになる。さらに、物体色（黒色）との組み合わせを採用しているので、死角の少ない高級感のある塗装色を得ることができる。
なお、一般に、カラーベースとなる物体色を暗色系（これは余分な迷光を吸収できるため）とし、波長λの構造色チップ材から発せられる構造色とを組合せると、見る角度による色相の変化をより強調できるようになる。
【００８２】
〔実施例６〕
上記（１）によって製造され、らせん周期構造によって青色発色する光反射機能構造体フィラメントを上記同様に切断することによって、約３０μｍの長さの光反射機能構造体チップＴａを得た。
【００８３】
そして、陽極電極として、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）をコートしたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを基板１０とし、そのＩＴＯ面をアルコール洗浄した後、光源色（緑色）を呈する層１４として、有機ＥＬ層１００ｎｍ厚（高分子ＥＬ層：ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）溶液をスピンコートして形成）を設けた。さらにその上に、Ｍｇ−Ａｇ合金を真空蒸着により形成して陰極電極を設けた。
【００８４】
さらに、上記有機ＥＬ層の上に、上記光反射機能構造体チップＴａを実施例４記載と同様の塗料組成として含有させ、これを塗装して約１５μｍの厚さに形成し、さらにこの上にアクリルウレタンクリアー塗料によって、クリアー層１２を約３０μｍの厚さに形成して、図１６（ｂ）に示したような構造体を得た。
【００８５】
このようにして得られた塗膜を備えた構造体の陽陰極間に、直流電圧V＝１２Vを印加すると、背後の有機ＥＬから非常に高輝度の光源色（緑色）が一種の光源となって、らせん周期構造を有する光反射機能構造体からの構造色（青色）と組合わさり、従来にない神秘的な色相（緑色光の中に淡い青色が点在して浮かび上がってくる感じ）を呈することが確認された。なお、印加電圧を上下させると、この色相の感じも微妙に異なってくるという色相制御型構造体を提供することができる。また、本構造体は、夜間でも鮮やか、かつ神秘的な色相と質感を呈することから、視認安全性と意匠性を兼備えた広告体としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】（ａ）らせん周期構造によって構造色を呈する光反射機能構造体の基本構造を示す概念図である。（ｂ）図１（ａ）に示したらせん周期構造を説明する図である。
【図２】上記光反射機能構造体の他の形態を示す概念図である。
【図３】上記光反射機能構造体における反射ピーク波長と繊維軸に対する法線とらせん軸のなす角度の関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）上記光反射機能構造体におけるらせん軸が繊維軸に対する法線に対して所定の角度をなしている場合の説明図である。（ｂ）上記光反射機能構造体におけるらせん軸が繊維軸と平行に配置されている場合の説明図である。
【図５】光源色を呈する光反射機能構造体の一例としてＥＬ素子の構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の光反射機能複合体の一実施形態としてらせん周期構造によって構造色を呈する繊維状光反射機能構造体同士を平織りした織物を示す平面図である。
【図７】同じく実施形態としてらせん周期構造によって構造色を呈する繊維状光反射機能構造体と他の機構によって構造色を呈する繊維状光反射機能構造体とを平織りした織物を示す平面図である。
【図８】同じく実施形態としてらせん周期構造によって構造色を呈する繊維状光反射機能構造体と物体色を呈する繊維状光反射機能構造体とを平織り（ａ）及び朱子織り（ｂ）した織物を示す平面図である。
【図９】同じく実施形態としてらせん周期構造によって構造色を呈する繊維状光反射機能構造体と光源色を呈する繊維状光反射機能構造体とを朱子織りした織物を示す平面図である。
【図１０】（ａ）らせん周期構造によって構造色を呈する光反射機能構造体チップの形状を示す斜視図である。（ｂ）上記光反射機能構造体チップを含有する塗膜の構造を示す模式図である。
【図１１】（ａ）上記光反射機能構造体チップを含む塗膜の反射率に及ぼすチップの断面寸法比（ａ／ｂ）の影響を示すグラフである。（ｂ）上記光反射機能構造体チップの断面寸法比（ａ／ｂ）の変化を示す斜視図である。
【図１２】（ａ）上記光反射機能構造体チップを含む塗膜の反射率に及ぼすチップの長さ寸法比（Ｌ／ａ）の影響を示すグラフである。（ｂ）上記光反射機能構造体チップの長さ寸法比（Ｌ／ａ）の変化を示す斜視図である。
【図１３】らせん周期構造によって構造色を呈する光反射機能構造体チップと物体色を呈する光反射機能構造体チップの混合して成る複合チップ状態を示す概念図である。
【図１４】基材上に上記複合チップを含む層を形成した積層構造体（ａ）及びその上にさらにクリアー層を形成した積層構造体（ｂ）を示す断面図である。
【図１５】基材上に物体色を呈する層と共にらせん周期構造によって構造色を呈する光反射機能構造体チップを含む層を形成した積層構造体（ａ）及びその上にさらにクリアー層を形成した積層構造体（ｂ）を示す断面図である。
【図１６】基材上に光源色を呈する層と共にらせん周期構造によって構造色を呈する光反射機能構造体チップを含む層を形成した積層構造体（ａ）、さらにその上にクリアー層を形成した積層構造体（ｂ）及びＥＬ素子によって光源色を呈する層の断面図である。
【図１７】図１５（ａ）に示した積層構造体における光の基本的パスを説明する断面図である。
【図１８】図１５（ａ）に示した積層構造を自動車の車体塗装に適用した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  らせん周期構造
２  らせん軸
Ａ  第１の光反射機能構造体
Ｂ  第２の光反射機能構造体
Ｃ  第３の光反射機能構造体
Ｄ  第４の光反射機能構造体
Ｓａ  糸（縦糸）
Ｓｂ，Ｓｂ′，Ｓｃ，Ｓｄ  糸（横糸）
Ｔａ，Ｔｃ  光反射機能構造体チップ    
１０  基材
１１  光反射機能構造体チップを含む層
１２  クリアー層
１３  物体色を呈する層
１４  光源色を呈する層
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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