KR101664488B1 - 직물지용 도전선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직물지용 도전선에 관한 것으로, 특히, 부피와 직경이 최소화되어 직물지에 용이하게 배치할 수 있을 뿐만 아니라 경사 및 위사로 공급하여 도전성을 갖는 원단을 직조할 수 있는 직물지용 도전선을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 직물지용 도전선은, 직물지용 도전선에 있어서, 내부에 배치되는 복수 가닥의 절연 피복된 도전사; 및 상기 도전사의 외부에 김김되어 외피층을 형성하는 외피 섬유사를 포함하되, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택되고, 상기 외피 섬유사의 내부에 배치, 형성되어 상기 도전사를 상기 외피 섬유사의 내측에 일체로 고정하는 연결고정부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 도전사가 연결고정부에 의해 외피 섬유사의 내부에 일체로 고정되어 있으므로, 인장력이 작용되더라도 도전사가 마찰되지 않아서 절연성과 내구성이 향상되고, 도전선을 직물지에 배치한 상태에서 구부리거나 접더라도 도전사가 외부로 노출되지 않아서 직물지에 적용하더라도 촉감을 해치지 않고 피부에 악영향을 초래하지 않는 효과가 있다. 그리고, 본 발명에 따른 직물지용 도전선은 마이크론 단위의 직경을 갖는 다수의 절연된 도전사로 구성되어 가요성을 갖게 되고, 외피 섬유사에 의해 도전사가 안전하게 보호되도록 구성되어 있어서 전기적인 안전성이 뛰어나므로 제직물이나 편직물의 직조시에 섬유사와 함께 위사나 경사로 공급하여 도전성을 갖는 직물지로 구성할 수 있다.

Description

직물지용 도전선 {ELECTRIC LINE FOR FABRIC}

본 발명은 직물지용 도전선에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 부피와 직경이 최소화되어 직물지에 용이하게 배치할 수 있을 뿐만 아니라 경사 및 위사로 공급하여 도전성을 갖는 원단을 직조할 수 있는 직물지용 도전선에 관한 것이다.

일반적으로, 도전선은 동선의 외부에 절연수지층 등을 피복하거나 코팅하는 방식으로 제조한 것으로, 비교적 직경이 크고 연성이 없을 뿐만 아니라 무거우므로 신축성이나 활동성을 요구하지 않는 개소에 전원공급선이나 발열선으로 이용된다.

한편, 최근에는 의복 자체가 외부 자극을 감지하고 스스로 설정된 조건에 반응하도록 의류내에 각종 신호 전달기술을 적용하고 각종 디지털 장치들을 내장한 스마트 의류와 같은 물품은 충분한 활동성과 착용감이 요구되는 물품에 적용할 수 있는 도전선이 요구되고 있다.

이러한 요구에 따라, 최근에는 동(Cu)과 같은 도전성 금속을 도금하는 형태로 제조한 도전선이 제품화되고 있으나, 섬유사에 도전성 금속을 도금하는 것이므로 비교적 제조방법이 간단하여 쉽게 적용할 수 있고, 종래의 전선에 비해 직경이 작아지고 중량 또한 가벼워지게 되는 장점은 있지만, 이러한 도전선은 사용 중 외력이나 마찰력이 작용될 경우, 또는 직조기에 의해 직조할 경우에 바늘 등에 의해 도금층이 벗겨지거나 손상되므로 안정된 도전성을 확보할 수 없었다. 특히, 도금선이 면상체로 직조된 상태에서 섬유사에 인장력이 작용될 경우 내부의 섬유사는 어느 정도 늘어나지만 금속성 도금층은 늘어나지 않고 균열이 발생되거나 파단되므로 현실적인 적용에는 한계점을 갖고 있다.

그 외에, 충분한 도전성을 확보하기 위한 방안으로 도전성이 뛰어난 금(Au)이나 은(Ag)을 미세한 선으로 제작하여 도전선으로 이용할 수 있으나, 길이방향으로 작용되는 인장력에 매우 취약하여 균열 및 파단되므로 충분한 내구성을 확보할 수 없고, 그 소재 또한 고가이며, 제조비용 또한 매우 높아 현실적인 적용은 불가능한 실정이다.

이에 따라 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허등록 제10-0663328호에 제시된 바와 같은 신축성 발열선을 제안하게 되었다.

상기한 신축성 발열선은, 도1에 도시된 바와 같이 도전선(22)이 권취되도록 발열선의 내부 중심부에 별도로 내선(26)이 구성되고, 상기 내선(26)과 도전선(22)의 외부에 덧씌워지는 외피층(24)이 신축성 절연 재질로 형성되어 발열선의 길이방향으로 작용되는 인장력에 따라 팽창 및 수축되도록 되어 있다.

도1에 도시된 바와 같이 본 출원인에 의해 제안된 신축성 발열선에 따르면 길이방향으로 신축성이 부여되어 활동성 의류, 장구 등을 제작할 수 있는 소재 등으로 활용할 수 있고, 신축이 요구되는 케이블이나 제품의 도전선 등으로 다양하게 활용할 수 있었다.

하지만, 전술한 신축성 발열선(20)은 내선(26)에 감김된 도전선(22)이 신축과정에서 내선(26)과 마찰됨에 따라 장시간 사용할 경우 도전선(22)의 절연층이 손상될 수 있으므로, 정기적인 세탁을 필요로 하는 스마트 의류의 원단으로 직조할 경우 충분한 내구성을 확보할 수 없는 한계점을 갖고 있다.

그리고, 전술한 신축성 발열선(20)은 내선(26), 도전선(22), 및 외피층(24)이 순차적으로 적층되어 서로 독립된 상태에 있는 구조이므로 부피와 직경이 증가되어 직조용 바늘에 꿰어 스마트 의류의 원단으로 직조하기가 곤란한 한계점을 갖고 있다. 또한, 전술한 신축성 발열선(20)은 직조과정이나 의복의 원단으로 적용한 상태에서 급격하게 구부러지거나 접혀지게 되면 도전선(22)이 외피층(24)을 형성하는 섬유사의 틈새로 노출되게 된다. (특히, 니트 종류의 의류와 같이 바늘로 코를 만들어 얽어매는 편직물의 경우 도전선(22)의 노출이 더욱 심하게 발생한다.) 이와 같이 노출된 도전선(22)은 인체의 피부와 접촉되므로 촉감이 불량하게 되고 피부 트러블을 유발하는 문제점으로 작용된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 착안한 것으로, 부피와 직경이 최소화되어 직물지에 용이하게 배치할 수 있을 뿐만 아니라 경사 및 위사로 공급하여 도전성을 갖는 원단을 직조할 수 있도록 한 직물지용 도전선을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 절연 특성과 내구성이 향상되고, 구부러지거나 접혀지게 되더라도 내부의 도전사가 외부로 노출되지 않아서 촉감이 향상되고 피부에 악영향을 초래하지 않도록 한 직물지용 도전선을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 직물지용 도전선은, 직물지용 도전선에 있어서, 내부에 배치되는 복수 가닥의 절연 피복된 도전사; 및 상기 도전사의 외부에 김김되어 외피층을 형성하는 외피 섬유사를 포함하되, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택되고, 상기 외피 섬유사의 내부에 배치, 형성되어 상기 도전사를 상기 외피 섬유사의 내측에 일체로 고정하는 연결고정부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 연결고정부는, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 경화되는 소재 중에서 선택되고 상기 도전사의 외주면에 피막층으로 형성되어 용융 또는 분해된 후 경화시에 형성되는 접합층으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 연결고정부는, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택하고 선형부재로 형성하여 상기 도전사의 외주면상에 권취한 연결고정사가 용융 또는 분해된 후 경화, 형성되는 접합 띠로 구성될 수 있다.

또한, 상기 연결고정부는, 상기 도전사의 외주면에 감김되는 연결고정사와, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택한 소재를 상기 연결고정사에 피막층으로 형성하고, 상기 피막층을 용융 또는 분해한 후 경화시켜 형성한 접합 띠로 구성될 수 있다.

한편, 직물지용 도전선은 열에 용융되지 않거나, 유기 용제, 또는 자외선에 반응하지 않는 소재를 선형부재로 형성하여 상기 직물지용 도전선의 내부 중심에 배치한 제1 중심사를 구비하고, 상기 연결고정부는 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 경화되는 소재 중에서 선택하여 선형부재로 형성한 제2 중심사를 상기 제1 중심사와 함께 감아 배치한 후, 상기 제2 중심사를 용융 또는 분해한 후 경화시켜 형성한 접합 띠로 구성되고, 상기 도전사는 상기 제1 및 제2 중심사의 외주면에 감겨져 배치된 후 상기 접합 띠에 의해 제1 중심사의 외주면과 상기 외피 섬유사 내주면상에 일체로 고정될 수 있다.

그리고, 상기 도전사는 내부 중심에 위치하도록 배치되고, 상기 도전사의 외면에 권취되고·열에 용융되지 않거나 유기 용제 또는 자외선에 반응하지 않은 소재를 선형부재로 형성한 제1 연결고정사를 구비하고, 상기 연결고정부는 상기 도전사의 외면에 권취되고, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택한 소재를 선형부재로 형성한 제2 연결고정사를 용융 또는 분해한 후 경화한 접합 띠로 구성되고, 상기 접합 띠의 형성과정에서 상기 도전사가 상기 제1 연결고정사 및 상기 외피 섬유사와 일체로 고정될 수 있다.

이때, 상기 제1 연결고정사는 상기 도전사로부터 생성되는 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐사로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 직물지용 도전선은, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재를 선형부재로 형성하여 내부 중심에 배치한 중공부 형성사를 화학적 반응을 통해 제거하여 형성한 중공부를 구비하고, 상기 연결고정부는, 열에 용융된 후 경화되는 소재를 선형부재로 형성하여 상기 중공부의 둘레에 배치한 연결고정사를 용융한 후 경화시에 형성되는 접합 띠로 구성하고, 상기 도전사는 중공부의 둘레에 위치하도록 배치되어 상기 접합 띠에 의해 고정될 수 있다.

또한, 열에 용융된 후 경화되는 소재를 선형부재로 형성하여 내부 중심에 배치한 중공부 형성사에 물리적 부하를 가하여 제거한 후 형성한 중공부를 구비하고, 상기 연결고정부는, 상기 중공부의 형성과정에서 용융되는 상기 중공부 형성사가 경화되어 형성되는 접합층으로 구성되고, 상기 도전사는 중공부의 둘레에 위치하도록 배치되어 상기 접합층에 의해 고정될 수 있다.

이때, 상기 중공부의 둘레에 위치하도록 배치되어 상기 연결고정부에 의해 일체로 고정되는 내열 섬유사를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 직물지용 도전선은, 내부 중심에 위치하도록 배치되는 중심사와 상기 중심사의 외주면상에 권취되는 복수의 도전사를 구비하고, 상기 연결고정부는, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 경화되는 소재 중에서 선택되어 선형부재로 형성한 연결고정사를 상기 도전사와 함께 상기 중심사의 외주면상에 권취하고 상기 연결고정사를 용융 또는 분해한 후 경화시에 형성되는 접합 띠로 구성되되, 상기 연결고정사와 상기 도전사는 교번적으로 권취되어 상기 도전사 사이사이에 상기 접합 띠가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 열에 용융된 후 경화되는 소재는 열가소성 수지이고, 상기 유기 용제는 아세톤이고, 상기 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재는 아크릴계 수지이고, 상기 광학적 반응에 의해 경화되는 소재로 적용되는 자외선 경화형 물질은, 폴리아크릴레이트계 수지, 아크릴산 알킬 에스테르, 및 비닐 아세테이트 중에서 선택되는 점착성 수지; 에폭시 수지, 산 무수화물, 폴리아민수지, 이소시아네이트 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 및 카르복시기 포함 중합체 중에서 선택되는 자외선 경화제; 및 자외선 조사에 의하여 분해되어 라디칼을 형성하는 물질로서 산화티탄, 벤조인 알킬 에테르, 방향족 케톤, 및 방향족 케탈 중에서 선택되는 광개시제를 포함할 수 있다.

이때, 상기 연결고정부가 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재로 형성되는 경우, 상기 외피 섬유사는 광투과성 소재로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 직물지용 도전선은 상기 외피 섬유사의 내부에 배치되고, 길이방향을 따라 중공홀을 갖는 튜브 형태의 중공 섬유사를 구비할 수 있다.

또한, 상기 도전사, 상기 연결고정부, 및 외피층은 다층 구조를 갖도록 순차적으로 적층, 형성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 직물지용 도전선에 의하면, 도전사가 연결고정부에 의해 외피 섬유사의 내부에 일체로 고정되어 있으므로, 인장력이 작용되더라도 도전사가 마찰되지 않아서 절연성과 내구성이 향상되고, 도전선을 직물지에 배치한 상태에서 구부리거나 접더라도 도전사가 외부로 노출되지 않아서 직물지에 적용하더라도 촉감을 해치지 않고 피부에 악영향을 초래하지 않는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 직물지용 도전선은 마이크론 단위의 직경을 갖는 다수의 절연된 도전사로 구성되어 가요성을 갖게 되고, 외피 섬유사에 의해 도전사가 안전하게 보호되도록 구성되어 있어서 전기적인 안전성이 뛰어나므로 제직물이나 편직물의 직조시에 섬유사와 함께 위사나 경사로 공급하여 도전성을 갖는 직물지로 구성할 수 있다.

도1은 종래 도전선을 설명하기 위한 도면,
도2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 직물지용 도전선의 요부를 나타내는 사시도,
도2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 직물지용 도전선의 제1 변형예를 설명하기 위한 요부 사시도,
도2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 직물지용 도전선의 제2 변형예를 설명하기 위한 요부 사시도,
도3a 및 도3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면,
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직물지용 도전선의 변형예를 나타내는 요부 단면도,
도5a 및 도5b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면,
도6a 및 도6b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면,
도7a 및 도7b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면,
도7c는 본 발명의 제5 실시예에 따른 직물지용 도전선의 변형예를 나타내는 단면도,
도8a 및 도8b는 본 발명의 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면,
도8c는 본 발명의 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선의 변형예을 나타내는 요부 단면도,
도9a 및 도9b는 본 발명의 제7 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2a 내지 도9b에 의거하여 상세히 설명하고, 도2a 내지 도9b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

첨부도면 도2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 직물지용 도전선의 요부를 나타내는 사시도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 직물지용 도전선(1)은, 내부에 배치되는 복수 가닥의 절연 피복된 도전사(11)와, 도전사(11)의 외부에 김김되어 외피층을 형성하는 복수 가닥의 외피 섬유사(12)와, 외피 섬유사(12)의 내부에 배치, 형성되어 도전사(11)를 외피 섬유사(12)의 내측에 일체로 고정하는 연결고정부(13)를 구비하고, 수십 마이크로미터(㎛) 내지 1mm 범위 정도의 직경을 갖는 선형부재로 형성되어 스마트 의류에 배치되거나, 직물지 직조용 소재(위사 또는 경사)로 적용된다.

도전사(11)는 인가되는 전압이나 전류의 크기에 따라 전류가 통전되거나 저항열에 의해 발열될 수 있는 다양한 소재(예컨대, 나노 입자 형태의 도전성 물질을 포함하는 섬유사, 섬유사에 도전성 금속이 도금된 도금사, 탄소섬유사, 등)와 직경을 갖는 것을 선택하여 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 수십 내지 수백 마이크로미터(㎛) 정도의 직경을 갖는 금속사로 구성하되, 바람직하게는 10 내지 50 마이크로미터(㎛)정도의 직경을 갖는 스텐레스선, 티타늄선, 동선 등에 절연 피복층이 형성된 금속사(통상 에나멜선이라 한다) 중에서 선택하여 구성한다. 이때, 도전사의 가닥 수는 직물지용 도전선(1)의 용도, 목적, 등에 따라 다양하게 변경할 수 있지만, 5 내지 30 가닥을 배치하여 구성한다.

외피 섬유사(12)는 다양한 면, 견, 마, 모 등의 천연 방적사나, 폴리아미드, 폴리에스터, 아크릴, 폴리우레탄 등 다양한 필라멘트사를 적용한다. 이때, 외피 섬유사(12)는 후술되는 연결고정부(13)가 광학적 반응에 의해 형성되는 경우를 제외하고는 가급적 피부와의 접촉시에 트러블을 유발하지 않는 천연 방적사를 적용한다. 그리고, 외피 섬유사(12)는 미세한 다수의 섬유조직이 하나의 묶음으로 형성되어 있지만 이를 구체적으로 도시하지는 않았다.

연결고정부(13)는 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 경화되는 소재 중에서 선택된다. 그리고, 연결고정부(13)는 소정 두께를 갖는 접합층 형태이거나, 두께 보다 폭이 넓은 접합 띠 형태로 형성된다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 직물지용 도전선의 연결고정부에 대해 구체적으로 설명한다.

먼저, 연결고정부(13)는, 도전사(11)의 외주면에 피막층으로 형성되어 물리적 부하의 인가시에 용융된 후 경화되는 열가소성 수지 접합층(131)으로 구성될 수 있다. 이때, 물리적 부하는 피막층이 용융될 수 있도록 물리적으로 가열하는 것을 의미하는 것으로, 그 구체적인 방법은 가열장치에 의해 가열하는 방법, 가열로에 투입하는 방법, 초음파로 가열하여 용융하는 방법, 고주파로 가열하여 용융하는 방법 등을 사용한다.

이 접합층의 형성방법은 외주면에 열가소성 수지를 도포하여 피막층을 형성한 하나 이상의 도전사(11)를 내부에 위치하도록 배치하고, 이 도전사(11)의 외주면에 다수의 외피 섬유사(12)를 편조기와 같은 직기를 이용하여 권취한다. 이후, 피막층이 융해되도록 가열하여 융해된 열가소성 수지가 외피 섬유사(12)의 내면측에 스며들도록 한 다음 경화시키게 되면 외피 섬유사(12)와 도전사(11)를 하나의 묶음으로 고정하는 접합층(131)이 형성된다.

그리고, 연결고정부(13)는, 도전사(11)의 외주면에 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재에 의해 피막층으로 형성되어, 유기 용제의 공급시에 피막층이 분해된 후 다시 경화되어 형성되는 접합층으로 구성될 수 있다.

이러한 형태의 접합층은 외주면에 아크릴계 수지를 도포하여 피막층을 형성한 도전사(11)를 내부에 위치하도록 배치하고, 이 도전사(11)의 외주면에 다수의 외피 섬유사(12)를 편조기와 같은 직기를 이용하여 권취한다. 이후, 피막층에 유기 용제로서 아세톤을 공급하여 반응을 유도하게 되면 아크릴계 수지가 분해되어 외피 섬유사의 내면측에 스며들면서 경화되어 외피 섬유사(12)와 도전사(11)를 하나의 묶음으로 고정하는 접합층을 형성하게 된다.

한편, 상기 연결고정부(13)는 자외선의 조사시에 경화되는 자외선 경화형 물질을 도전사(11)에 코팅하여 피막층을 형성하고, 이 피막층에 자외선을 조사하여 광 분해한 후 경화시켜 접합층이 형성되도록 구성한다. 이와 같이 연결고정부(13)를 자외선 경화형 물질에 의한 접합층으로 구성하고자 하는 경우에는 외피 섬유사(12)를 자외선의 내부 투과가 가능하도록 광투과성 소재로 형성한 투명 섬유사를 적용한다.

그리고, 자외선 경화형 물질은, 점착성 수지, 자외선 경화제, 및 광개시제를 포함하여 구성된다.

점착성 수지는 폴리아크릴레이트계 수지, 아크릴산 알킬 에스테르, 및 비닐 아세테이트 중에서 선택되고, 자외선 경화제는 에폭시 수지, 산 무수화물, 폴리아민수지, 이소시아네이트 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 및 카르복시기 포함 중합체 중에서 선택되며, 광개시제는 250∼450nm 파장의 자외선 조사에 의하여 반응되어 라디칼을 형성하는 물질로서, 산화티탄, 벤조인 알킬 에테르, 방향족 케톤, 및 방향족 케탈 중에서 선택된다.

그리고, 자외선 경화형 물질은, 점착성 수지를 10∼90중량％, 자외선 경화제를 1∼10중량％, 광개시제를 1∼10중량％의 조성 비율 갖도록 형성한다. 또한, 외피 섬유사는 자외선의 조사시에 자외선 경화형 물질로 형성된 피막층으로 자외선이 투과되도록 투명 재질의 필라멘트사로 구성된다.

도2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 직물지용 도전선의 제1 변형예를 설명하기 위한 요부 사시도로서, 제1 실시예의 제1 변형예는 연결고정부(13)에 의해 도전사(11)를 외피 섬유사의 내측에 일체로 고정하되, 외피 섬유사(12)에 의해 형성된 외피층에 다시 도전사(11)와 외피 섬유사(12)를 순차적으로 배치하고 연결고정부(13)에 의해 일체로 고정하는 방식으로 다층 구조를 갖도록 적층하여 구성한다.

이와 같이, 도전사(11)가 다층으로 배치된 직물지용 도전선(1)은 내측에 배치된 도전사(11)를 양극 전원공급선으로 이용하고 외측에 배치된 도전사(11)를 음극 전원공급선으로 이용하는 방식으로 사용할 수 있을 것이다. 이와 같이 단일의 직물지용 도전선(1)에 양,음극선이 모두 구성될 경우, 여러 가닥의 도전선을 배치할 필요가 없으므로 스마트 의류나 섬유원단에 전원공급선의 배치를 간결, 단순하게 구성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 도전사(11)가 다층으로 배치된 직물지용 도전선(1)은 내측에 배치된 도전사(11)를 전원공급선으로 이용하고 외측에 배치된 도전사를 발열선으로 이용하는 방식으로도 사용할 수 있을 것이다.

도2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 직물지용 도전선의 제2 변형예를 설명하기 위한 요부 사시도이다.

도2c를 참조하면, 외피 섬유사(12)에 의해 형성되는 외피층의 내부에 길이방향을 따라 배치되는 중공 섬유사(14)를 구비한다. 이 중공 섬유사(14)는 중공홀을 갖는 튜브 형태의 섬유사를 지칭하는 것으로, 중공 섬유사(14)는 마이크론 단위(㎛)의 중공홀을 갖는 합성수지사나, 탄소 나노튜브사가 적용될 수 있다.

이러한, 중공 섬유사(14)는 내부에 마련된 중공홀이 보온실의 기능을 수행하므로 보온효과의 향상을 기대할 수 있고, 중공홀에 의한 쿠션작용으로 완충성을 갖는 도전선을 구현할 수 있다.

첨부도면, 도3a 및 도3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면으로, 도3a는 요부 사시도, 도3b는 단면도이다. 이하의 제2 내지 제7 실시예에서 제1 실시예와 동일, 유사하게 이용되는 도전사, 외피 섬유사, 연결고정부에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 직물지용 도전선(2)은, 내부에 배치되는 복수 가닥의 절연 피복된 도전사(21)와, 도전사(21)의 외부에 김김되어 외피층을 형성하는 외피 섬유사(22)와, 외피 섬유사(22)의 내부에 배치, 형성되어 도전사(21)를 외피 섬유사(22)의 내측에 일체로 고정하는 연결고정부(23)를 구비하되, 연결고정부(23)는 도전사(21)의 외주면에 띠 형태로 형성되어 도전사(21)를 외피 섬유사(22)의 내측에 일체로 고정하는 접합 띠로 구성되어 있다.

접합 띠는, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 경화되는 소재 중에서 선택하여 선형부재로 형성한 연결고정사(231)를 도전사(21)의 외주면상에 권취한 후, 물리적 부하, 화학적 반응, 또는 광학적 반응을 가하여 용융 또는 분해한 후 경화시켜 형성한다.

이러한 접합 띠는 한 개 이상으로 구성되는 것으로, 내부에 배치되는 도전사(21)의 가닥 수나 직경 등에 따라 형성 수량을 증감시켜 구성한다.

첨부도면, 도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 직물지용 도전선의 변형예를 나타내는 요부 단면도이다.

도4를 참조하면, 연결고정부(23)는 접합 띠 형태로 형성되되, 이 접합 띠는 도전사의 외주면에 감김되는 연결고정사(232)와, 이 연결고정사(232)의 외주면에 적층된 피막층(233)에 의해 형성된다. 즉, 피막층(233)으로서 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택한 소재를 도포하고, 물리적 부하, 화학적 반응, 또는 광학적 반응을 시행하게 되면 피막층(233)을 형성하는 부분이 용융 또는 분해된 후 경화되면서 도전사(21)와 외피 섬유사(22)를 서로 고정시키는 접합 띠로 형성된다. 이때, 접합 띠는 연결고정사(232)가 내장된 형태가 되므로 이 연결고정사(232)가 보강사(접합력을 상승시키는 섬유사의 기능)로서의 기능을 수행하면서 도전사와 외피 섬유사의 고정상태를 견고하게 유지할 수 있다.

첨부도면, 도5a 및 도5b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면으로, 도5a는 요부 사시도, 도5b는 요부 단면도이다.

도5a 및 도5b를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 직물지용 도전선(3)은, 내부 중심에 배치하는 중심사(34), 이 중심사(34)에 감겨져 배치되는 복수 가닥의 절연 피복된 도전사(31), 도전사(31)의 외부에 김김되어 외피층을 형성하는 외피 섬유사(32), 및 외피 섬유사(32)의 내부에 배치, 형성되어 도전사(31)를 외피 섬유사(32)의 내측에 일체로 고정하는 연결고정부(33)를 구비한다.

중심사(34)는 열에 용융되지 않거나, 유기 용제, 또는 자외선에 반응하지 않는 소재를 선형부재로 형성한 것으로, 면, 견, 마, 모 등의 천연 방적사로 형성한 천연 섬유사나, 폴리아미드, 폴리에스터, 폴리우레탄 등의 필라멘트사로 형성한 합성 섬유사를 적용할 수 있지만, 합성 섬유사 중에서는 아세톤에 분해되는 아크릴계 섬유사는 바람직하지 않다.

상기 연결고정부(33)는 중심사(34)와 함께 감아 배치한 연결고정사(331)에 물리적 부하, 화학적 반응, 또는 광학적 반응을 가하여 용융 또는 분해한 후 경화시에 형성되는 접합 띠로 구성된다. 그리고, 연결고정사(331)는 제1 실시예에 기술된 바와 같은 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택한 소재를 선형부재로 형성한 것이다.

그리고, 연결고정사(331)는 도전사(31)와 유사하게 중심사(34)의 외주면에 감겨져 배치된 후 물리적 부하, 화학적 반응, 또는 광학적 반응에 의해 용융 또는 분해된 후 폭에 비해 두께가 얇은 띠 형태의 접합 띠로 경화되면서 중심사(34)의 외주면에 일체로 고착된다. 이러한 과정에서 도전사(31)를 중심사(34)와 외피 섬유사(32) 사이에 고정하는 역할을 수행한다.

첨부도면, 도6a 및 도6b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면으로, 도6a는 제4 실시예에 따른 직물지용 도전선의 단면도, 도6b는 제4 실시예에 따른 직물지용 도전선을 제조하기 전의 반제품 상태를 나타내는 요부 사시도이다.

도6a 및 도6b를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 직물지용 도전선(4)은, 내부 중심에 위치하도록 배치되는 도전사(41), 도전사(41)의 외면에 권취되고 도전사(41)의 외주면에 감아 배치한 제1 연결고정사(44), 도전사(41)의 외면에 제1 연결고정사(44)와 함께 띠 형태로 권취되게 형성되는 연결고정부(43), 및 제1 연결고정사(44) 및 연결고정부(43)의 외부에 김김되어 외피층을 형성하는 외피 섬유사(42)를 구비한다.

제1 연결고정사(44)는 열에 용융되지 않는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해되지 않는 소재, 광학적 반응에 의해 분해되지 않는 소재 중에서 선택한 소재를 선형부재로 형성하여 구성한다.

상기 연결고정부(43)는, 도6b에 도시된 바와 같이 제2 연결고정사(431)를 제1 연결고정사(44)에 감아 배치하고, 물리적 부하, 화학적 반응, 또는 광학적 반응을 통해 제2 연결고정사(431)를 용융 또는 분해한 후 경화하여 접합 띠로 형성한 것이다. 이러한 접합 띠의 형성과정에서 도전사(41), 제1 연결고정사(44) 및 외피 섬유사(42)는 일체로 서로 고정된다.

그리고, 제2 연결고정사(431)는 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 경화되는 소재 중에서 선택한 소재를 선형부재로 형성하여 구성한다.

한편, 상기 제1 연결고정사(44)는 도전사(41)로부터 생성되는 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐사로 구성될 수 있다. 이때, 전자파 차폐사는 은, 동 등과 같은 전자파 차폐용 금속 나노입자를 포함하는 섬유사, 전자파 차폐용 금속이 도금된 섬유사 등으로 구성될 수 있다.

첨부도면, 도7a 및 도7b는 본 발명의 제5 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면으로, 도7a는 제5 실시예에 따른 직물지용 도전선의 단면도, 도7b는 제5 실시예에 따른 직물지용 도전선을 제조하기 전의 반제품 상태를 나타내는 요부 사시도이다.

도7a를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 직물지용 도전선(5)은, 내부 중심에 형성되는 중공부(54), 이 중공부(54)의 둘레로 배치, 형성된 복수의 도전사(51), 도전사(51)의 외부에 권취되어 외피층을 형성하는 외피 섬유사(52), 및 외피 섬유사(52)의 내부에 형성되어 도전사(51)를 외피 섬유사(52)에 고정하는 연결고정부(53)를 구비한다.

중공부(54)는 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재를 선형부재로 형성하여 내부 중심에 배치한 중공부 형성사(51)를 화학적 반응을 통해 제거하여 형성한다. 이때, 중공부 형성사(51)는 아크릴계 섬유사이고, 유기 용제는 아세톤을 이용한다.

연결고정부(53)는, 열가소성 수지와 같이 열에 용융된 후 경화되는 소재를 선형부재로 형성한 연결고정사(531)를 중공부의 둘레에 위치 하도록 상기 중공부 형성사(541)에 권취하고 물리적 부하를 가하여 용융한 후 경화시에 형성되는 접합 띠로 구성한 것이다. 이러한 접합 띠의 형성과정에서 도전사(51)와 외피 섬유사(52)는 일체로 서로 고정된다.

첨부도면, 도7c는 본 발명의 제5 실시예에 따른 직물지용 도전선의 변형예를 나타내는 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 변형예에 따르면, 중공부(54)의 둘레에 위치하도록 배치되는 복수의 내열 섬유사(55)를 더 구비한다. 이 내열 섬유사(55)는 접합 띠의 형성과정에서 도전사(51)와 함께 외피 섬유사(52)에 일체로 고정되어 고정강도를 증가시키는 기능(접합력을 상승시키는 섬유사로서의 기능)을 수행하는 것으로, 비교적 내열 특성이 뛰어난 케브라사나 아라미드사가 선택되어 적용될 수 있다.

도8a 및 도8b는 본 발명의 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면으로, 도8a는 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선의 단면도, 도8b는 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선을 제조하기 전의 반제품 상태를 나타내는 요부 사시도이다.

도8a를 참조하면, 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선(6)은, 내부 중심에 형성되는 중공부(64), 이 중공부(64)의 둘레로 배치, 형성된 복수의 도전사(61), 도전사(61)의 외부에 권취되어 외피층을 형성하는 외피 섬유사(62), 및 외피 섬유사(62)의 내부에 형성되어 도전사(61)를 외피 섬유사(62)에 고정하는 연결고정부(63)를 구비하되, 상기 연결고정부(63)는 중공부(54)의 형성과정에서 용융되는 중공부 형성사(641)가 경화되어 형성되는 접합층으로 구성된다.

그리고, 중공부(64)는 열가소성 수지와 같이 열에 용융된 후 경화되는 소재를 선형부재로 형성하여 내부 중심에 배치한 중공부 형성사(641)에 물리적 부하를 가하여 제거한 후 형성한다.

그리고, 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선(6)은 도8b에 도시된 바와 같이 중심에 배치한 중공부 형성사(641)의 외주면에 도전사(61)를 권취하고, 이 도전사(61)의 외주면에 외피 섬유사(62)를 권취한 반제품 상태의 도전선을 진공 챔버(미도시)에 투입하고 가열하게 되면 중공부 형성사(641)가 용융되는데, 이때 진공 챔버 내부에 부압을 작용시키게 되면 용융된 열가소성 수지는 외피 섬유사(62)측으로 확산, 이동되면서 중심부가 비워져 중공부(64)로 형성된다. 이후, 냉각과정을 시행하게 되면 외피 섬유사(62)측으로 확산된 열가소성 수지가 경화되면서 도전사(61)와 외피 섬유사(62)를 서로 일체로 고정하는 접합층이 형성되게 된다.

도8c는 본 발명의 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선의 변형예을 나타내는 요부 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 제6 실시예에 따른 직물지용 도전선(6)에도 제5 실시예의 변형예에와 마찬가지로 강성을 증가시키기 위해 중공부의 둘레에 배치되는 복수의 내열 섬유사(65)를 구비한다.

도9a 및 도9b는 본 발명의 제7 실시예에 따른 직물지용 도전선을 설명하기 위한 도면으로, 도9a는 제7 실시예에 따른 직물지용 도전선의 단면도, 도9b는 제7 실시예에 따른 직물지용 도전선을 제조하기 전의 반제품 상태를 나타내는 요부 사시도이다.

도9a 및 도9b를 참조하면, 제7 실시예에 따른 직물지용 도전선(7)은, 내부 중심에 위치하도록 배치되는 중심사(74), 중심사의 외주면상에 권취되는 복수의 도전사(71), 도전사(71)의 외부에 권취되어 외피층을 형성한 외피 섬유사(72), 및 중심사(74)와 도전사(71) 및 외피 섬유사(72)를 일체로 고정하는 연결고정부(73)를 구비한다.

상기 연결고정부(73)는, 선형부재로 형성하여 도전사(71)와 함께 중심사(74)의 외주면상에 권취한 연결고정사(731)에 물리적 부하, 화학적 반응, 또는 광학적 반응을 가하여 용융 또는 분해한 후 경화시에 형성되는 접합 띠로 구성되되, 접합 띠가 도전사(71) 사이사이에 배치, 형성된 점에 특징이 있다. 이를 위해, 연결고정사(731)와 도전사(71)는 중심사(74)에 교번적으로 권취된다. 이때, 연결고정사(731)는 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 경화되는 소재 중에서 선택된다.

중심사(74)는 인장 강도가 크고 내열 특성이 뛰어나 케브라사나 아라미드사로 구성된다.

한편, 제7 실시예에 따른 직물지용 도전선(7)은 도전사(71)와 접하여 교번적으로 배치되는 연결고정사(731)에 의해 접합 띠 형태의 연결고정부(73)가 형성되므로 권취된 도전사(71)의 외주면이 서로 접촉되지 않아서 절연성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직물지용 도전선을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1,2,3,4,5,6,7: 직물지용 도전선
11,21,31,41,51,61,71: 도전사
12,22,32,42,52,62,72: 외피 섬유사
13,23,33,43,53,63,73: 연결고정부
14: 중공 섬유사
34,74: 중심사
44: 제1 연결고정사
54,64: 중공부

Claims (15)

1. 직물지용 도전선에 있어서,
   내부에 배치되는 복수 가닥의 절연 피복된 도전사; 상기 도전사의 외부에 감김되어 외피층을 형성하는 외피 섬유사; 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택되고, 상기 외피 섬유사의 내부에 배치, 형성되어 상기 도전사를 상기 외피 섬유사의 내측에 일체로 고정하는 연결고정부를 구비하고,
   상기 열에 용융된 후 경화되는 소재는 열가소성 수지이고,
   상기 유기 용제는 아세톤이고, 상기 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재는 아크릴계 수지이고,
   상기 광학적 반응에 의해 경화되는 소재로 적용되는 자외선 경화형 물질은, 폴리아크릴레이트계 수지, 아크릴산 알킬 에스테르, 및 비닐 아세테이트 중에서 선택되는 점착성 수지; 에폭시 수지, 산 무수화물, 폴리아민수지, 이소시아네이트 수지, 멜라민 수지, 우레탄 수지, 및 카르복시기 포함 중합체 중에서 선택되는 자외선 경화제; 및 자외선 조사에 의하여 분해되어 라디칼을 형성하는 물질로서 산화티탄, 벤조인 알킬 에테르, 방향족 케톤, 및 방향족 케탈 중에서 선택되는 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 직물지용 도전선.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 도전사는 내부 중심에 위치하도록 배치되고,
   상기 도전사의 외면에 권취되고·열에 용융되지 않거나 유기 용제 또는 자외선에 반응하지 않은 소재를 선형부재로 형성한 제1 연결고정사를 구비하고,
   상기 연결고정부는 상기 도전사의 외면에 권취되고, 열에 용융된 후 경화되는 소재, 유기 용제와 반응하여 분해된 후 경화되는 소재, 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재 중에서 선택한 소재를 선형부재로 형성한 제2 연결고정사를 용융 또는 분해한 후 경화한 접합 띠로 구성되고,
   상기 접합 띠의 형성과정에서 상기 도전사가 상기 제1 연결고정사 및 상기 외피 섬유사와 일체로 고정된 것을 특징으로 하는 직물지용 도전선.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 연결고정사는 상기 도전사로부터 생성되는 전자파를 차폐하기 위한 전자파 차폐사인 것을 특징으로 하는 직물지용 도전선.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 제1항에 있어서,
    상기 연결고정부가 광학적 반응에 의해 분해된 후 경화되는 소재로 형성되는 경우, 상기 외피 섬유사는 광투과성 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 직물지용 도전선.
14. 제1항에 있어서,
    상기 외피 섬유사의 내부에 배치되고, 길이방향을 따라 중공홀을 갖는 튜브 형태의 중공 섬유사를 구비한 것을 특징으로 하는 직물지용 도전선.
15. 제1항에 있어서,
    상기 도전사, 상기 연결고정부, 및 외피층은 다층 구조를 갖도록 순차적으로 적층 형성된 것을 특징으로 하는 직물지용 도전선.

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