KR101042016B1 - 색깔이 변하도록 물건을 도색하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 색깔이 변하는 옷을 포함하여 색깔이 변하도록 물건을 채색하는 방법에 관한 것으로서 종래에도 시온안료를 이용하여 색깔이 변하는 물건 등을 제조하여왔으나 종래의 제품들은 즉각적인 색깔 변화가 일어나기 보다는 주변의 온도와 시온물감이 부착된 물건의 온도가 안정화되어 평형이 되었을때 색깔변화가 일어나는 것이었다. 그러나 본원발명은 시온물감을 사용하되 투명페인트를 사용하여 옷위에 시온물감을 고착시키면서도 최대한도로 도포층의 두께를 얇게 함으로써 손가락이 닿으면 손가락이 닿은 모양 그대로 색깔이 변하도록 하여 즉각적인 색깔 변화가 가능하도록 도색하는 방법을 제공한다.

Description

색깔이 변하도록 물건을 도색하는 방법{METHOD FOR PAINTING PHOTOCHROMIC COLOR}

본발명은 시온안료를 이용하여 도색된 물건의 색깔이 변하게 하되 특히 시온안료를 이용하여 그린부분에 손을 대면 손을 댄 부분의 색깔이 즉각적으로 변하도록 하는 물건을 제작하는 것에 관한 것이다. 즉, 체온에 의해서도 색깔이 변하도록 도색하는 방법에 관한 것이다.

시온안료는 온도에 따라 색상이 변하는 안료를 말하는데 온도가 올라감에 따라 색깔이 없어지기 시작했다가 온도가 다시 내려가면 원래의 색깔로 되도록 하는 안료를 말하며 이러한 시온안료를 이용한 물감을 시온물감이라고 한다.

시온안료는 1내지 10마이크로 미터 크기의 캡슐로 이루어져 있는데 이 캡슐은 전자공여체와 전자수용체 두가지 물질로 구성되어 있어 온도가 내려가면 이물질들이 결합하여 색상을 띠게 되고 온도가 올라가면 분리되어 투명하게 됨으로써 색깔이 변하게 된다. 혹은 기준온도를 기점으로 분자배열이 바뀌어 색깔을 나타내거나 투명이 되기도 한다.

온도에 따라 변하는 시온안료는 그 종류에 따라 섭씨 -15도에서 65도까지 각 온도별로 색깔이 변하는 것이나(YT-31) 섭씨 20도에서 변하는 파란색 시온안료는 섭씨 20도 이하에서는 파란색으로 보이다가 22도가 넘으면 색깔이 없어져서 찬 음료용기나 제품에 사용이 되고 있다. 이외에도 섭씨 31도 혹은 43도등 까지는 본래의 주황색이나 빨간색을 유지하다가 임계온도를 넘어가게 되면 색깔이 없어지게 된다.

이러한 시온안료에 일반안료를 조합하게 되면 임계온도 이하에서는 혼합된 색깔로 보이다가 임계온도를 넘어가게 되면 일반 안료의 색깔만 보이도록 할 수 있어 적절한 조합에 의해 원하는 색을 띠도록 할 수도 있다.

또한 두개나 세가지 이상의 시온안료를 조합함으로써 섭씨 20도 섭씨 31도 섭씨 43도등 각각의 임계점에서 온도가 변하도록 하여 온도에 따라 다양한 색깔을 표시하도록 할 수 있다.

그러나 이러한 시온안료를 옷에 사용하는 경우에 실크스크린 방식으로 인쇄하기 때문에 인쇄되는 안료의 층이 상당히 두껍게 형성이 되어 인쇄가 힘들뿐 아니라 이렇게 인쇄된 옷은 시온안료를 사용하였다고 하더라도 온도변화에 대해 민감하게 반응하는 것이 아니라 주위의 온도와 옷의 온도가 평형이 되고나서야 옷의 색깔이 변하기 때문에 온도변화가 쉽게 되지 않아 색깔이 잘 변하지 않을 뿐 아니라 시온안료를 이용하여 인쇄된 부분을 만졌을때 색깔의 변화가 즉각 나타나지 않아 시온안료를 사용한 의미가 반감되는 경우가 많았다. 따라서 시온물감을 옷에 이용하는 경우는 많지 않았다.

또한, 그 외에도 옷이나 물건을 만졌을 때 즉각적으로 색깔의 변화가 나타나 도록 하는 도색 방법에 대해서는 제공된바가 없었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 극복하기 위하여 안출된것으로서 물건에 시온물감을 사용하여 온도의 변화에 따라 색깔이 변하게 할뿐 아니라 시온안료에 의해 인쇄된 부분을 만졌을때 손으로 만진부위의 색깔이 즉각 변하게 하는 인쇄방법 및 이를 이용한 물건의 도색방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 체온에 의해서도 색이 변할 수 있도록 도색하는 방법에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 색깔이 변하는 옷을 제작하는 방법을 제공하는데 상기 물건에 도안을 그리는 단계와;상기 도안에 채색을 하는 단계를 포함하는데, 상기 채색에 사용되는 혼합물은 고착제와 시온안료를 포함하며,

상기 시온안료는 최대한 얇게 도포되도록 하여 도포층의 두께는 0.3mm내지 0.6mm 일 수 있다.

상기 혼합물은 혼합물 전체 100중량%에 대하여 고착제로서 사용되는 유화물감 70내지 80중량%와 시온안료 20내지 30중량%를 혼합한 것일 수 있다.

상기 혼합물은 혼합물 전체 100중량%에 대하여 고착제로서 사용되는 아크릴물감 70내지 80중량%와 시온안료 20내지 30중량%를 혼합한 것일 수 있다.

상기 혼합물은 전체 100중량%에 대하여 고착제로서 사용되는 자동차용 페인트 60 내지 75중량%, 경화제 5내지 15중량%, 시온안료 15내지 25중량%를 혼합한 것일 수 있다.

상기 고착제는 투명색일 수 있다.

상기 시온안료는 두가지 이상의 시온안료가 섞인 것일 수 있다.

상기 고착제는 자동차용 투명페인트의 전체 중량대비 자일렌(xylene)이 50내지 60중량%인 것일 수 있다.

상기 경화제는 경화제 전체 중량대비 초산부틸이 50내지 65중량%인 것일 수 있다.

상기한 바와 같은 방법에 의하여 주위의 온도에 의하여도 색이 변할 뿐 아니라 손을 대거나 온도가 높거나 낮은 물체를 가져다 대었을때도 즉각적인 색깔 변화가 일어나는 옷을 만드는 방법을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도1은 본 발명에 따르는 제작방법을 도시하는 순서도이다. 도1의 실시예는 옷의 경우를 예로 들어 설명한다.

우선, 원하는 그림이나 글씨를 스케치한후에 스케치한 모양을 하드보드지에 옮겨 칼로 파내어 원하는 모양의 안쪽에만 채색이 가능하도록 하는 틀을 만든다.

상기 틀을 옷위에 두고 혼합안료를 옷위에 바르게 된다. 그런데 상기 혼합안료를 실크스크린과 같은 방법으로 인쇄하는 경우에 실크스크린은 인쇄되지 않는 부분에는 종이나 아교 등을 입혀 잉크가 통과하지 못하게 하고 인쇄하려는 잉크를 부어 롤러나 스퀴지로 누르면서 인쇄하게 되는데 잉크의 소모가 많으며 인쇄후 인쇄된 면의 두께가 상당히 두꺼운 단점이 있었다. 특히 인쇄된 면의 두께가 두껍기 때문에 주변온도에 대한 민감성이 떨어져서 주위온도에 대해 즉각 반응하지 못할 뿐 아니라 손을 댔을때 체온에 의하여 온도가 바로바로 변하는 정도의 온도변화는 기대하기 힘들었다.

본 발명에서는 인쇄시 최소한의 두께로 인쇄하기 위하여 솜이나 천에 뭍혀 찍도록 할 수 있다. 그러나 수작업이 쉽지 않기 때문에 얇은 두께로 찍기 위하여 자동차, 프라모델 도색용 에어브러쉬 컴프레셔를 이용하여 작업하도록 할 수도 있다.

여기에 사용되는 물감은 찍는 방법이나 원하는 색깔, 옷에의 채색정도에 따라 각각 다르게 배합될 수 있는데 원하는 색깔과 그 변화가 유화물감과 시온안료와의 배합에 의해서 나올 수 있는 경우에는 유화물감과 시온안료를 섞어서 사용할 수 있다. 그런데 유화물감은 증발에 의하여 굳는 것이 아니라 산화에 의하여 굳어지는 것이기 때문에 물감이 옷위에 정착하기 까지 오랜 시간이 걸리리게 되며 유화물감은 투명색이 없기 때문에 두가지 이상의 시온안료를 섞는데 문제가 발생할 수 있다. 또한, 유화물감 자체의 두께가 꽤 두꺼운 편이며 시온안료와 섞을때에도 유화물감의 배합량이 더 많아야 안정적으로 정착이 된다.

유화물감과 시온안료는 상기 유화물감과 시온안료의 혼합물 전체 100중량%에 대하여 시온안료가 20내지 30중량%가 되도록 섞으며 상기 혼합물을 옷위에 직접 뭍혀서 인쇄하게 된다. 시온안료가 20중량% 이하로 사용되는 경우 색깔변화가 잘 일어나지 않으며 시온안료가 30중량% 이상 사용되면 유화물감과 시온안료의 혼합물이 잘 정착되지 못하게 되며 도색층이 두꺼워져 체온에 의해 변할 정도의 색깔 변화가 일어나지 않게 된다. 유화물감은 혼합물의 전체중량에 대하여 70중량% 내지 80중량% 사용한다.

상기 유화물감과 시온안료를 섞은 혼합물로 도포한후에는 매트바니쉬: 물의 중량비가 1:2가 되도록 섞어 희석시킨후에 표면에 도포하여 투명한 피막을 입힌다. 상기 바니쉬처리는 완전히 건조된 후에 하여야 한다.

유화물감과 시안안료의 혼합물이 건조에 시간이 오래걸리기 때문에 유화물감대신에 아크릴물감을 사용할 수도 있다. 아크릴 물감은 합성아크릴 수지로 만든 물감으로 색상이 선명하고 보존이 용이하다. 아크릴물감은 엷게 칠하게 되면 5분에서 20분내에 마르기 때문에 쉽게 건조되기 때문에 빨리 칠해야 하며 건조되는 속도를 줄이기 위해 몇방울의 리타딩미디엄을 넣어 천천히 건조되도록 할 수 있다. 또한, 도포시에 천,헝겊등에 뭍혀서 찍거나 엷게 도포하기 위하여 자동차 도포용 콤프레셔를 이용할 수 있다. 에어브러쉬를 이용하는 경우이면서 좁은 영역만을 칠하게 되는 경우에는 오히려 빨리 건조되는 것이 좋기 때문에 신나,휘발유와 같은 휘발성물질을 함께 섞어 칠할 수 있다. 이러한 휘발성 물질은 혼합물의 전체중량 대비 30중량% 이하로 넣으며 도색후에 금방휘발되기 때문에 빠른 제작이 가능해질 수 있으며 그만큼 도색두께가 얇아지기 때문에 체온에도 더 민감하게 반응하게 할 수 있다.

아크릴 물감을 사용하는 경우 투명아크릴물감을 사용하면서 두가지 이상의 시온안료를 사용할 수 있다.

아크릴물감과 시온안료는 상기 아크릴물감과 시온안료의 혼합물 전체중량에 대하여 시온안료가 20내지 30중량%가 되도록 섞는다. 시온안료가 20중량% 이하로 사용되는 경우 색깔변화가 잘 일어나지 않으며 시온안료가 30중량% 이상 사용되면 유화물감과 시온안료의 혼합물이 잘 정착되지 못하게 된다. 아크릴 물감은 혼합물 전체중량에 대하여 70내지 80중량% 사용한다.

두가지 이상의 시온안료를 사용하는 경우에도 시온안료의 합이 상기 범위내에 있도록 하여 혼합물의 전체중량에 대하여 20내지 30중량%가 되도록 한다.

또한, 자동차용 페인트와 경화제를 시온안료와 섞어서 사용할 수 있다. 자동차용 페인트는 현재 많이 사용하고 있는 것으로 공지된 물품이기 때문에 자세한 설명은 생략한다.

경화제는 페인트가 빠르게 마르게 할 뿐 아니라 옷에 흡착력을 강하게 해주도록하는 것으로 자동차용 페인트를 사용하는 경우에 자동차용 페인트에 사용되는 자동차용 도색 경화제를 사용하여도 무방하며 투명페인트의 종류에 따라서는 신나를 사용할 수도 있다.

상기 자동차용 페인트, 경화제와 함께 시온안료를 섞는데 시온안료는 1개 이상이 사용될 수도 있으며 상기 재료의 혼합물을 100중량%라고 하였을때 자동차용 페인트는 60 내지 75중량%, 경화제는 5내지 15중량%, 시온안료는 15내지 25중량%가 사용될 수 있다. 시온안료는 상기 도색에 사용되는 시온안료의 총합일 수 있다. 또한 시온안료가 너무 많이 사용이 되는 경우에 즉각적인 색변화가 일어나지 않을 수도 있기 때문에 시온안료의 총합이 25중량% 이상 사용되지 않도록 한다. 최대한 시온안료를 넓게 펴면서도 안정되게 고착될 수 있도록 하기 위한 것으로서 시온안료가 15중량% 이하로 사용이 되면 색깔 변화가 눈에 잘 띄지 않을 수 있기 때문에 15중량% 이상되도록 하며 페인트와 경화제는 시온안료의 양에 맞춰 사용되도록 한다. 페인트는 시온안료를 넓은 영역에 고착시키는 역할을 하는데 하며 경화제는 페인트가 섬유에서 빠르게 고착되도록 하는 역할을 한다.

상기 도색에 사용되는 자동차용 페인트는 투명한 색의 자동차용 페인트일 수 있다. 아크릴 물감을 사용하거나 자동차용 페인트를 사용하면서 시온안료와 섞는 경우에 색깔이 있는 것을 사용하더라도 페인트나 아크릴 물감이 시온안료와 잘 섞이지 않으며 섞인다고 하더라도 색이 잘 나오지 않기 때문에 페인트는 색깔을 내기 보다는 시온안료를 옷에 정착시키는 역할만 하도록 투명색의 페인트를 사용하고 색깔은 시온안료에 의해서 나오도록 할 수 있다.

상기 자동차용 투명페인트는 자일렌(xylene)이 자동차용 투명페인트 전체 중량대비 50내지 60중량%인 것을 사용하는 것이 좋으며 50중량% 이하인 경우 페인트의 고착성에 문제가 생길 수 있으며 60중량% 이상의 것을 사용하게 되면 인체에 나쁜 영향을 줄 수 있기 때문에 60중량% 이하가 되도록 한다.

경화제는 초산부틸(butyl acetate)를 주원료로 하는 것을 사용하는 것이 바람직하며 상기 경화제는 경화제 전체 중량대비 초산부틸이 50내지 65중량%의 것을 사용하는 것이 좋다. 50중량% 이하의 것은 경화제로서 사용하기 어려우며 65중량% 이상의 것은 인체에 안좋은 영향을 줄수가 있다.

상기한 바와 같이 배합한 혼합물을 헝겊으로 조심스럽게 찍어 바르거나 자동차 도색등에 사용하는 에어노즐 콤프레셔를 이용하여 도색을 할 수 있는데 도색되는 부위의 두께가 최대한 엷어지도록 하며 도색두께가 0.3mm 내지 0.6mm 정도가 되도록 한다. 도색두께가 0,3mm 이하인 경우 도색두께가 너무 얇아 안료의 색깔이 제대로 나오지 않을 수 있으며 0.6mm 이상인 경우 도색두께가 너무 두꺼워 손이나 다른 물체를 댔을때 즉각적인 색깔 변화가 일어나지 않을 수도 있다. 가장 바람직하게는 도색두께가 0.3mm 내지 0.4mm가 되도록 한다. 0.4mm 이상만 되도 온도변화에 대한 민감성이 떨어지게 되어 손을 대었을때 온도변화에 따른 색깔 변화가 즉각 나타나지 않는다. 도색두깨를 최소한으로 하기 위해서는 에어노즐 콤프레셔를 사용하는 것이 좋다.

또한, 위와 같은 혼합물을 이용하여 이중, 삼중으로 덧칠하여야 할 수 있기 때문에 도색두께는 최소한이 되도록 한다.

실시예 1)

섭씨 21도가 임계온도인 파란색의 시온안료 25중량%를 자동차용 투명페인트 70중량%와 경화제 5중량%를 혼합하여 콤프레셔를 사용하여 바탕색으로 입히고 그위에 다시 임계온도가 31도인 파란색의 시온안료 25중량%와 자동차용 투명페인트 70중량%와 경화제 5중량%를 혼합하여 다시 하트와 커플의 이름을 도색하여 파란색 바탕에 하트와 커플의 이름을 도색하도록 하였다.

이경우 온도가 매우 낮은 계곡에서 물놀이를 하게 되면 계곡의 수온은 섭씨 21도보다 낮기 때문에 물속에서 옷은 파란색상을 띠게 되는데 물밖으로 나오게 되면서 체온에 의해서 21도이상이 되면서 하트와 커플의 이름만 파란색으로 나오게 되며 이름과 하트를 제외한 나머지 부분은 흰색으로 바뀌게 된다. 물밖에서 옷이 전부 말라서 31도 이상이 되면 옷은 전체가 흰색으로 바뀌게 된다.

또한, 최대한으로 시온안료를 얇게 펴서 도색한 것이기 때문에 물안에서도 옷에 손을 대면 체온에 의해서 커플의 이름과 하트가 손을 댄부분만 나타났다가 손을 떼는 것과 거의 동시에 사라지게 된다. 따라서 커플을 위한 이벤트 옷으로 사용이 될 수 있으며 물놀이 하는 아이들용으로 만들어 아이들이 물에 들어갔을 때는 빨간색, 노란색등의 원색으로 표시되도록 하여 어디에 있는지 확인이 쉽도록 해주며 물밖에서는 하얀색이 되도록 하여 정리해 놓았을때 눈이 어지럽지 않은 색이 되도록 하여 쉽게 정리되도록 하면서도 이름,번호등을 별도의 안료를 사용하여 새김으로써 손을 대면 이름, 번호확인이 가능하면서도 평소 사용시에는 이름, 번호등이 보이지 않도록 할수도 있다.

실시예2)

실시예1과 같은 도색방법으로 욕조를 도색하는 경우 손을 직접 대지 않고도 물의 온도를 맞출수 있고 물이 너무 뜨거워지게되는 위험온도에서 색이 변하게 함으로써 물이 너무 뜨겁게 데워지는 것을 막을 수 있다. 이것은 온도 변화에 아주 민감하도록 도색된 본 발명에서 가능하며 기존의 방법은 온도에 대한 민감성이 떨어지기 때문에 이러한 용도로 사용하기가 쉽지 않다. 또한, 아기 젖병의 외면에 이와 같은 도색을 함으로써 너무 차지도 뜨겁지도 않게 온도를 맞추는 것이 가능하다.

위와 같은 방법은 여러 가지 분야에 응용 될 수 있으며 특히 온도에 따라 색깔이 변할 뿐 아니라 온도변화의 민감성이 필요한 분야에 사용될 수 있다. 즉, 에어컨이나 히터의 외주를 이러한 방법으로 도색하도록 할 수 있다. 종래의 온도조절 장치는 온도에 대한 민감성이 떨어져 에어컨을 켜서 온도가 많이 떨어져 에어컨이 작동을 멈춘 경우에는 사람이 좀 덥다고 느낄 때까지 다시 작동을 하지 않는 경우가 많았다. 그러나 본발명과 같은 방법으로 에어컨, 히터를 도색하여 작동자가 온도 변화를 바로 인식하여 에어컨을 작동시키도록 하거나 온도변화를 에어컨이 인지하게 하여 온도조절을 하도록 할 수 도 있다. 마찬가지로 본 발명과 같은 방법으로 벽지를 도색함으로써 방안의 온도를 적절하게 맞추도록 할 수도 있다.

또한 본 발명에 의하여 옷을 만드는 경우 옷의 색깔이 온도변화에 따라 민감하게 변할 수 있기 때문에 옷전체 혹은 소매끝이나 눈에 잘띄는 일부분에만 이와같은 방법을 적용한다면 작업온도 이상이나 이하로 온도가 변하게 되는 경우 알아 볼 수 있게 된다.

특히, 너무 더운곳이나 너무 추운 곳에서 일하는 경우 종래의 옷은 외부의 온도에 의하여 색깔이 변하게 되지만 본 발명에 의할때는 온도변화에 민감하기 때문에 체온에 의하여도 옷이 변하게 될 수 있기 때문에 작업자의 체온이 너무 떨어지는 경우 위험 표시로 보고 작업자의작업을 즉각 중단할 수도 있다.

등산과 같은 경우에도 체온에 의해서 온도가 변하여 색깔이 변할 수 있기 때문에 등산하는 사람 스스로가 체온에 의하여 입산을 결정할 수 있게 된다.

도1은 본 발명에 따른 색깔이 변하도록 도색하는 방법을 도시하는 순서도

Claims (8)

1. 색깔이 변하도록 물건을 도색하는 방법으로서,

   상기 물건에 도안을 그리는 단계와;

   상기 도안에 채색을 하는 단계를 포함하는데,

   상기 채색에 사용되는 혼합물은 고착제와 시온안료를 포함하며,

   상기 시온안료는 최대한 얇게 도포되도록 하여 도포층의 두께는 0.3mm내지 0.6mm 이며

   상기 혼합물은 전체 100중량%에 대하여 고착제로서 사용되는 자동차용 페인트 60 내지 75중량%, 경화제 5내지 15중량%, 시온안료 15내지 25중량%를 혼합하며

   상기 고착제는 투명색이며

   상기 시온안료는 두가지 이상의 시온안료가 섞인것이며

   상기 고착제는 고착제로 사용되는 투명페인트의 전체 중량대비 자일렌(xylene)이 50내지 60중량%이며

   상기 경화제는 경화제 전체 중량대비 초산부틸이 50내지 65중량%인 것을 특징으로 하는, 색깔이 변하도록 물건을 도색하는 방법
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