KR20150054855A - 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 단일 섬유사 직물재를 제조하기 위한 방법은 레이저 에칭에 의해 폴리머, 잉크, 페이스트 및 첨가제들의 사용하지 않는다. 본 발명의 방법은 직물 상에서의 사전 금속화 단계 또는 부분 금속화, 및 특별히 설계된 레이저에 의해, 표면 중 한쪽 또는 양쪽에서 동시에 수행되는 금속의 신속하고 국부적인 증발에 의해 수행되는 후속의 금속 제거 단계를 포함한다.

Description

심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법{A METHOD FOR MAKING PARTIALLY METALLIZED PRECISION SYNTHETIC THREAD SQUARE MESH FABRICS FOR AESTHETIC OR MARKING APPLICATIONS}
본 발명은 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
공지된 바와 같이, 큰 사이즈 및 신속한 공정으로 합성 단일 섬유사 직물재(fabric material) 상에 표지(sign), 패턴, 이미지, 로고, 워딩(wording) 또는 다른 심미적 또는 기하학적 패턴을 만드는 것은 매우 어려운 작업이다.
잉크, 폴리머 또는 페이스트 물질을 직물에 전사하기 위하여, 변형을 수행하는 동안 공정을 매우 복잡하고 비싸게 만드는 스크린 프린팅 또는 잉크젯 공정과 같은 종래의 인쇄 방법이 사용될 수 있다.
그러므로, 직물재 바닥에 적용되는 접착성 폐기 가능한 스트립 또는 테이프를 사용하거나, 프린트 잉크가 누설되는 것을 방지하거나, 또는 폐기 가능한 스트립 상에 인쇄 작업을 수행하고, 그런 다음 인쇄된 패턴이 적합한 접착제를 통해 직물에 전사되는 것이 통상적으로 제공된다.
적절한 조치를 취하지 않고는 종래의 인쇄 공정을 매우 복잡하게 만들고, 직물에 인쇄된 패턴을 전사하는 것은 거의 불가능하고; 더욱이, 발광 및 늘어짐 현상이 빈번하게 발생하고, 원하는 최종 인쇄 패턴에 부적적 영향을 미친다.
이와 관련하여, 적절한 조치가 채택됨에도 불구하고, 인쇄된 패턴이 단지 직물재의 한쪽 면만 만들어진다는 것이 또한 지적되어야 한다.
더욱이, 심미적인 이유 때문에, 금속화 효과를 가진 직물을 제공하는 것이 때때로 필요하고, 이는 충전된 폴리머 물질에 의해 거의 재현되지 않을 수 있다.
그러므로, 이러한 경우에, 직물재 금속화 공정을 수행하는 것이 필요하다.
또한, 패턴들이 금속화된 직물재 상에 재현되어야만 할 때, 상기된 공정을 적절히 변형시키고 사전 처리된 금속화 직물에 이를 적용하는 것이 필요하다.
물질 제거가 직물 기재(fabric substrate) 상에서 급진적인 화학 반응에 의해 수행되는 소위 화학 에칭 공정에 의해 직물재를 처리하는 것이 또한 공지되어 있으며, 상기 화학 에칭 공정은 금속화 직물 상에 세트 패턴(set pattern)을 제공한다.
화학 에칭 공정의 제1 스테이지는 금속화 직물재 상에 원하는 패턴을 형성하기 위하여 기능 형판을 준비하는 단계, 포토리소그래픽 또는 포토에칭 공정에 의해, 형판으로부터 자외선 복사에 민감한 물질의 박층으로 만들어진 패턴을 전사하는 단계, 그런 다음 텍스타일 기재 표면(textile substrate surface)을 덮는 단계를 포함한다.
포토리소그래픽 단계들은 다음과 같다:
- 기재 상에 감광막(레지스트)을 도포하는 단계;
- 기재를 접촉하는 포토리소그래픽 형판 상에 한정된 패턴에 의해 덮이지 않는 그 영역에서 레지스트 막을 자외선 복사에 노출하는 단계;
- 레지스트 막의 노출된 영역에서 레지스트 막을 전개하는 단계(포지티브법);
- 감광막의 덮이지 않은 영역에서 감광막 밑에 있는 금속막을 에칭하는 단계;
- 스트리핑 단계.
전개는 패턴 품질에 크게 영향을 미치는 단계이다.
에칭은 요소들을 패턴하기 위해 사용되는 공정이고/잉여 금속을 제거하며, 이에 의해, 단지 목표 금속 영역만을 남기는 단계를 포함한다.
스트리핑 또는 제거 단계는 통상 산욕(acid bath)에 의해 만들어진다.
에칭 시약, 에칭 시간, 온도 및 교반은 공정 제어 파라미터이다.
스트리핑은 남아있는 감광막을 제거하기 위한 공정 단계이다.
상기 스트리핑 단계는 하부의 금속층을 열화시키지 않아야 하며, 이를 오염시키지 않아야 한다.
본 발명의 목적은 상기된 종래 기술의 결점을 극복하고 종래의 인쇄 공정, 따라서, 폴리머, 잉크, 페이스트 및 첨가물에서 완전히 독립적인, 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 섬유를 제조하기 위한 신규의 방법을 제공하는 것이다.
상기된 목적의 범위 내에서, 본 발명의 주된 목적은 증착된 금속 물질의 선택적인 제거 외에, 페이스트, 잉크 또는 첨가물의 추가없이, 그리고 인쇄 공정을 수행함이 없이, 부분적으로 금속화된 합성 섬유사 사각 메시 섬유 상에 이미지, 로고, 워딩, 패턴 및 임의의 원하는 형태의 표지 및 심미적 및 마킹 기하학적 패턴을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 직물재 다공성을 변경함이 없이, 이에 의해 통기성(perspiring) 또는 일반적인 메시 개구, 음향 및 필터링 특성을 보존하는 심미적 및 마킹 직물재를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 방법은 전형적으로 심미감 및/또는 마킹 기능을 구비한, 연속 막 또는 필름 또는 물질과 같은 종래의 직물 또는 기재로부터 구별되는 사각 메시 합성 단일 섬유사 직물재를 특징으로 하는 모든 기능을 통합하도록 허용한다.
여전히 또 다른 목적은 롤-투-롤(roll-to-roll)에 의해 수행될 수 있고 "시트" 요소 상에서 공정 작업을 요구함이 없이 연속하여 작동하도록 허용하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 방법은 합성 단일 섬유사 직물 표면의 전체적인 표면 상에 금속을 도포하는 단계와, 이어서 사전 설정된 패턴을 제공하는 잉여 물질 제거 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법에서 사용되는 기재는, 매우 고른 구조 및 이를 관통하는 메시 개구, 높은 기계적 강도 및 처리 특징을 가지며, 이에 의해 정밀 단일 섬유사 직물을 최적의 탄성, 부드러움(lightness), 통기성, 정밀도 및 성능 균등성 특징을 요구하는 모든 적용물에 대해 이상적인 기반 물질로 만든다.
상기된 직물재들은 폴리머 막, TNT, 다중 섬유사 직물재, 종이 등과 같은 다른 가요성 기재에 대해 개선된 매우 일정한 중량, 두께, 표면 특징, 온도 성능을 구비한 매우 고른 물질이다.
상기 균등성은 전체적인 직물 롤을 통하여 직물 묶음(fabric batch)으로부터 다른 직물 묶음까지 홀딩된다.
본 직물재들은 매우 좁은 허용오차로 만들어지고, 이에 의해 매우 개선된 유동 투수성(flow permeability) 및 기하학적 특성, 및 크게 재현 가능한 심미적 능력을 가지는 텍스타일 기재를 제공한다.
상기 균등성은 직물재를 직조하는데 사용되는 단일 섬유사의 일정한 기공 치수 및 성질의 결과이다.
또한, 본 발명의 정밀 직물재는 대기 인자(atmospheric agent), 물 및 수분에 대하여 매우 양호한 내성을 가지며, 안정하고 재현 가능한 품질과 함께 대규모로 만들어진다.
바람직한 본 발명의 합성 단일 섬유사 사각 메시 정밀 직물재들은 2,500 미크론 내지 0 미크론의 메시 개구를 구비한 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴라아미드이미드, 폴리페닐린설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리비닐리딘플루오라이드, 폴리테트라플루오르에틸렌으로 만들어진다. 단일 섬유사 직물재 텍스타일 구성은 다음의 특징을 가질 수 있다: (4-600 cm 섬유사), 섬유사 지름(10-500 미크론), 웨이빙(waving), 중량 (15-300 g/㎡), 두께 (15-1,000 미크론).
각 상기 직물재는 심미적 패턴을 재현하기 위한 기재로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따라서, 방법은 몇개의 기계 또는 방법의 조합을 포함하는 독특한 공정에 의해 텍스타일 베이스 상에 통합 패턴을 만들기 위해 수행된다.
본 발명에 따른 방법은 폴리머 막, TNT, 다중 섬유사 직물, 종이, 멤브레인, 비직조 물질, 천연섬유 직물과 같은 다른 가요성 기재에 적용될 수 있다.
결과는 개선된 가요성, 부드러움, 통합성(integration), 사이즈, 및 치수 특징을 구비한, 타켓 적용을 위한 패턴화된 직물재이다.
공정은 본 발명에 따라서 합성 단일 섬유사 직물 상에 스퍼터링 또는 갈바닉 증착(galvanic deposition) 또는 대안적으로 CVD, PVD, 화학 증착(chemical deposition) 또는 상이한 금속 시트의 적층에 의해 바람직하게 수행되는 합성 단일 섬유사 직물재의 한쪽면 또는 양쪽면 상에 금속을 도포하는 단계를 포함한다.
금속 물질의 제거는 "레이저 에칭" 공정에 의해, 상기된 방법에 의해 금속 코팅된 직물재들에 도포된 상기 금속 물질의 신속하고 국부적인 증발에 의해 수행된다.
상기된 공정은 직조 단일 섬유사의 화학 특성 때문에, 마무리 및 표면 처리(세척되고 열경화된 "백색" 직물, 컬러 직물재, 플라즈마 처리된 직물, 금속화된 직물 등)를 위해 텍스타일 구성(섬유사/cm, 섬유 지름, 직조, 중량, 두께)을 만들기 위하여 서로 구별되는 넓은 범위의 합성 섬유사 직물재에 또한 적용될 수 있다.
2개의 상기 공정 스테이지들 및 관련 방법은 원하는 심미적 패턴을 달성하기 위해 가장 적합한 조합으로 적용될 수 있다.
스퍼터링 코팅은 텍스타일 표면 상에 금속 또는 비금속 코팅을 물리적으로 증착하기 위한 가장 유연한 방법 중 하나이다.
코팅 물질은 금속 플레이트의 형태를 하는 진공 챔버에 캐소드로서 충전된다.
진공 하에서 처리 챔버에 넣어진 후에, 공정 가스는 그 안으로 공급된다(아르곤이 그 높은 원자량(atomic weight) 때문에 본 발명에서 전형적으로 사용된다).
그런 다음 설정 전압이 적용되고 가스가 챔버 내로 공급된다.
가스 양이온은 음의 캐소드 상에서 가속 공정을 받고, 이에 의해 균질 및 고른 방식으로 챔버에 배열된 단일 섬유사 직물 상에 금속 플레이트 원자를 증착시키도록 금속 플레이트 원자를 토출시킨다(ejecting).
다른 진공 증착 방법과 다르게, 금속의 융합이 본 발명에서 만들어지지 않고, 따라서, 물질(주로 금속 및 그 합금, 그러나 또한 다른 유기물질)들은 높은 증착 효율 및 정밀 제어로 증착될 수 있다.
본 발명에서 사용된 금속 및 합금은 강, 티타늄, 구리, 알루미늄, 크롬 및 귀금속을 포함한다.
동일한 방법 및 설비에 의해, 반응성 스퍼터링을 수행하는 것이 또한 가능하고: 상기된 가스에 추가하여, 질소 또는 산소와 같은 반응 가스가 처리 챔버 내로 공급되며, TiO2 또는 TiN과 같은 질소 또는 증착된 금속 산화물이 기재 상에서 발생된다.
스퍼터링 방법은 절연성 및 전도성 단일 섬유사 직물재 모두에서 또한 수행될 수 있다.
상이한 물질들로 이루어진 다수의 캐소드들이 다층 시스템을 만들도록 스퍼터링 시스템에 도입될 수 있다.
또한, 반응 가스 조합을 변경하는 것에 의해 개별 층들의 조합을 변경하는 것이 가능하다.
그러므로, 코팅의 두께는 10 ㎚ 내지 수 미크론의 범위에 놓인다.
소위 "마그네트론 스퍼터링" 방법에서, 증착 시스템은 정자기장(magnetostatic field)을 발생시키는 패시브 디바이스(passive device)를 포함한다.
전기적으로 하전된 이온 및 입자(로렌츠 힘(Lorentz force)을 받는)들은 장 흐름 선 구성(field flow line configuration)으로부터 편심되며, 이에 의해 증착될 타켓 층에 수회 충돌하고, 이에 의해 많은 양의 물질이 플라즈마에 첨가되기 때문에, 공정 효율을 크게 증가시킨다.
공정 파라미터는 상이한 특성(증착된 층의 전도성, 두께, 중량(g/㎡))을 가지는 금속층을 제공하도록 변경된다.
공정은 처리 챔버에서의 타켓의 공정 파라미터(처리되는 기재의 속도, 발전기 전력 등) 및 환경 조건(압력, 진공도, 사용된 가스)을 제어하는 것에 의해 제어될 수 있다.
스퍼터링 방법은 매우 양호한 전도성 막과, 특별히 설계된 변형에 의해, 괴상(bulk phase)으로 개시 물질과 다른 표면 및 심미적 특성을 제공한다.
또한, 스퍼터링 방법은 몇가지 놀라운 조합된 이점을 제공하며: 이것은 매우 깨끗한 코팅과 매우 얇고 고른 코팅을 제공하는 경제적으로 효과적인 방법이다.
또한, 이것은 텍스타일 기재의 화학 또는 열 에칭없이, 그 기본적인 구조적 특징을 보존하는 건식 저온 공정이다.
더욱이, 스퍼터링은, 이것이 분자 레벨로 기재들과 막을 용접하기 때문에, 다른 코팅 방법보다 큰 작업 유연성으로 기재에 대한 막의 파괴할 수 없는 바인딩을 제공하며; 부가하여, 임의의 원하는 형태의 단일 섬유사 직물재들 상에 넓은 범위의 전도성, 반도체성 및 절연 물질들을 증착하기 위해 또한 사용될 수 있는 냉간 공정이다.
갈바닉 전착(galvanic electrodepositing) 공정은 전류에 기인하여 주어진 표면 상에 마킹 금속 코팅을 제공한다.
금속 및 합금 전착 방법은 그 주요 성분이 코팅 금속염인 수용성 전기 분해를 포함한다.
전착될 금속염의 수용액을 수용하는 소위 갈바닉조를 형성하는 대야(basin)에 2개의 전극들이 배열된다.
상기 2개의 전극을 교차하여, 전원은 전위차를 인가한다.
이러한 상태에서, 전착되는 금속의 코팅은 캐소드(음으로 하전된)를 향해 구동되는 반면에, 음이온은 애노드(양으로 하전된)를 향해 변위된다.
2개의 발전기 전극들 사이에 인가된 전위 또는 전압차에 의해 발생된 전기장때문에, 양이온은 음극을 향해 이동하고, 음이온은 양극을 향해 이동하며, 이에 의해 전류가 용액을 통해 흐르게 된다.
전극들을 접촉하는 것으로, 용액 이온들은 산화-환원 반응되고, 전자 전달에 의해, 각각 캐소드는 환원 반응하고 애노드는 산화 반응한다.
전해 전지에서, 코팅될 물체는 전원 음극에 결합되어 캐소드를 형성하는데 반하여, 애노드는 양극에 결합되고, 이에 의해 전기 회로를 폐쇄한다.
용액에서 자유 상태로 있는 금속 양이온은 얇은 금속층에 의해 느리게 코팅되는 캐소드 표면 상에서 방출된다.
애노드는 바람직하게 전착될 금속의 플레이트 또는 바들을 포함하고, 이것은 전기 분해 동안 캐소드 상에서 방출된 이온 용액을 만들도록 소비된다.
전착 공정은 은과 같은 귀금속과, 니켈, 철, 아연 및 구리와 같은 일반적인 금속을 모두 포함할 수 있다.
전도성, 표면 경도, 내마멸성, 및 균등성과 같은 물체의 기계적 및 물리적 특성에 영향을 미치는 전착된 결정 구조는 다음에 열거된 주요 작업 파라미터에 의해 제어된다: 조 전해액(bath electrolyte)의 조성 및 농도, 전류 밀도, 전극에 인가되는 전압, 온도, pH, 갈바닉조 교반.
조가 작업하는 전류 밀도(A/dm2으로 표현되는)의 주어진 값 및 전착 속도 또는 전착률을 알기 위하여 수십 미크론 미만의, 전착되는 금속층에 대하여, 원하는 전착 두께를 형성하도록 요구되는 시간을 적절하게 설정하는 것은 충분한다.
상기 기술들 중 하나에 의해, 금속화된 합성 단일 섬유사 직물재를 처리하기 위한 레이저 제거 공정이 지금 설명될 것이다.
방법은 특별히 설계되고 선택된 레이저 소스에 의해 그 표면들 중 한쪽 또는 양쪽 상에서 동시에 금속의 신속하고 국부적인 증발을 제공하고, 임의의 연소, 용융 또는 직물 열화 현상을 방지한다.
레이저 제거 공정을 받는 물질은 상이한 텍스타일 구성을 가지는 그 양쪽 면 중 하나에 금속 코팅을 구비한 폴리머의 단일 섬유사 직물재이다(상기 금속, 합금 및 반도체들은 바람직하게 니켈, 금, 강, 구리, 은, 알루미늄, 티타늄, 크롬, 주석, 인듐-주석 산화물, 이온-알루미늄 산화물, 주석-불소 산화물, 주석-안티모늄 산화물로부터 선택된다).
레이저 빔은 상기 코팅이 레이저 빔에 대해 투과성이기 때문에, 그 폴리머 벌크(polymeric bulk)를 변경함이 없이 금속 코팅에 의해 "흡수될" 것이다.
상기 레이저 빔이 저출력 및 고밀도 빔이기 때문에, 바람직하게 약 1,000 ㎚, 또는 1,080 내지 354 ㎚의 파장을 가진다. 이것은 바람직하게 100 ㎐ 내지 500 ㎒의 주파수를 가진 연속 또는 펄스된 체제로 작동할 수 있다.
펄스 기간은 바람직하게 금속층의 증발을 개선하고 저부 기재에 대한 열 확산을 제한하도록 200 ns 내지 10 펨토초이다.
이러한 적용에서, 다이오드 레이저가 바람직하게 사용되지만, 적절한 변형에 의해, 또한 고체상태 레이저, 섬유 레이저, 또는 CO2 레이저가 사용될 수 있다.
레이저 빔은 렌즈 움직임의 측미법적인(micrometrical) 조정으로 렌즈 초점화 시스템에 의해 금속화된 직물재 상에 초점이 맞추어지는데 반하여, 직물재 상에서 상기 빔의 움직임은 카르테시안 축(Cartesian axes), 로봇 아암, 렌즈 시스템 및/또는 갈바노메트릭 헤드(galvanometric head)를 구비한 하나 이상의 반사 미러에 의해 수행된다.
또한, 레이저 빔은, 각 경우에, 2개의 지지 부재들 사이에서 낮은 인장 하에서 홀딩되는(바람직하게 직물 롤은 레이저 헤드 아래에서 작은 견인 및 반 견인력 하에서 슬라이드 가능하게 구동된다) 직물재의 변위와 동시에, 빔과 직물재의 조합된 움직임에 의해, 즉 상기된 방법들 중 임의의 것에 의해 직물재 상에서 구동된다.
금속 코팅 두께와 증발 잠열의 조합이 폴리머 기재로의 열전달로 하여금 폴리머 벌크를 손상시키거나 또는 용융시킬 수 있는 레벨을 가지는 제거 공정을 다층의 금속 코팅들이 받으면, 신속한 열 제거를 달성하기 위한 냉각 시스템이 유익하게 사용된다.
예를 들어, 냉각 대야에 직물을 부분적으로 침지시키는 것에 의해 강제 공기 대류 또는 냉각 유체 시스템, 또는 조를 사용하는 것이 가능하다. 일부의 경우에, 제거될 물질의 두께, 또는 대체로 양이 상당한 것이면, 제거된 금속 입자가 증기 기둥(plume)으로 전달되어 다시 직물 표면에 전착되고, 이에 의해 패턴 심미적 특징에 부정적으로 영향을 미치는 것을 방지하도록 흡인 시스템을 사용하는 것이 유익하다.
금속화된 단일 섬유사 직물에 적용되는 레이저 제거 공정은, 금속 물질에 흡수되고 흡수없이 폴리머(합성 단일 섬유사를 구성하는)를 통과하는 최적의 파장을 선택하도록 구성된다.
세트 레이저 파장을 가지는 레이저 빔은 단일 섬유사 직물의 양쪽 면에서 단일 섬유사 직물 상에 충돌/작동할 수 있으며; 이것은 금속에 의해 흡수되고, 상기 폴리머를 에칭하거나 변경시키지 않고 레이저 파장에 대해 투과성인 폴리머를 통과하고 밑에 있는 금속 물질에 의해 흡수되고 이에 의해 증발에 의해 이를 제거하는 동안, 증발에 의해 이를 제거한다.
상이한 섬유사 화학 조성, 텍스타일 직조(섬유사/cm, 섬유 지름, 직조, 중량, 두께), 마무리 및 금속화 배열을 가지는 상이한 직물 상에서 수행되는 테스트에서 사용된 레이저 소스는 2개였다: 50 미크론의 최소 스폿 사이즈와 함께, 10 W의 최대 출력 및 1,064 ㎚의 발광 파장을 가지는 레이저 소스, 및 30 W의 최대 출력, 1,070 ㎚의 발광 파장 및 80 미크론의 최소 스폿 크기를 가지는 섬유 레이저 소스.
최종 결과가 기재에 의해, 즉 섬유사/cm 수 및 섬유사 사이즈에 의해 크게 영향을 받을지라도, 스폿 감축 사이즈에 의해, 향상된 해상도 값을 달성하는 것이 가능하다.
섬유사 지름이 감소함으로써, 섬유사/cm 수는 증가하고, 또한 해상도가 증가한다.
소스들 양자는 펄스된 체제에서 작동하고 갈바노메트릭 레이저 빔 구동 시스템을 포함한다.
상기된 방법에 의해, 레이저 매칭 공정의 독특한 이점을 모두 보전하는 것이 가능하다: 이미지 또는 패턴 상의 정밀도 및 윤곽 레벨, 원하는 반복률, 매우 짧은 작업 시간, 처리된 물질 로딩 및 언로딩 시스템(롤 처리된 텍스타일 물질의 경우에, 종래의 와인딩 및 언와인딩 시스템을 사용하는 것이 가능하다), 컴퓨터에 의해 재현되도록 패턴을 변경하고 신속하게 변형시키도록 허용하는 전체적인 설비의 매우 유연한 전자 제어.
화학 에칭과는 다르게, 예를 들어, 그 속도는 매우 느리고 직물 롤을 처리하도록 허용하지 않으며 상이한 패턴을 만들기 위해 전용 형판을 요구한다.
다수의 샘플이 만들어졌으며, 섬유사 화학 조성, 텍스타일 구성(섬유사/cm, 섬유사 지름, 직조, 중량, 두께), 및 금속화에 대하여 상이한 직물 상의 2개의 상기된 레이저 조립체들을 특징으로 한다: 스테인리스강에 의해 금속화된 PES 90.64, 스테인리스강에 의해 금속화된 PES 150.27, 스테인리스강에 의해 금속화된 PES 180.27, 스테인리스강에 의해 금속화된 PES 190.31, 니켈에 의해 금속화된 PES 90.40, 니켈에 의해 금속화된 PES 165.34, 니켈에 의해 금속화된 PA 43.61, 구리에 의해 금속화된 PES 90.64, 구리에 의해 금속화된 PES 190.31, 구리에 의해 금속화된 PA 43.61, 알루미늄에 의해 금속화된 PES 90.64, 알루미늄에 의해 금속화된 PES 150.27, 알루미늄에 의해 금속화된 PES 180.27, 알루미늄에 의해 금속화된 PES 190.31, 티타늄에 의해 광내기되고 금속화된 PES 40.90, 티타늄에 의해 금속화된 PES 90.64, 티타늄에 의해 금속화된 PES 150.27, 티타늄에 의해 금속화된 PES 180.27, 티타늄에 의해 금속화된 190.31.
상기된 코드에서, 폴리머를 식별하는 단어 뒤의 첫번째 숫자는 직물의 섬유사/cm의 숫자와 관련되는데 반하여, 두번째 숫자는 섬유사 지름을 식별한다.
각 단일의 경우에, 방법은 최적의 작업 조건 결합 윈도우를 식별하도록 공정 파라미터를 변경하는 것에 의해 실험실 준비 발생 스퀘어들(laboratory arrangement generating squares)에 따라서 개시된다.
작업 테스트로부터, 금속의 제거가 완전한 것이며 폴리머를 손상시키지 않는다는 것을 알았다.
상기된 바와 같이, 스폿 사이즈가 감소함으로써, 어떠한 경우에도, 기재 직물에 의존하는 제거된 금속 자국의 최소 사이즈가 대응하여 감소한다는 것을 알았다.
특정 직물 형태 및 금속의 의존하는 최적의 공정 파라미터를 안 후에, 훨씬 복잡한 패턴이 입증 목적을 위하여 만들어졌다: 음영된(shaded) 컬러 효과를 가진 워딩, 이미지 및 포토.
막 또는 연속 물질과 같은 종래의 직물 또는 기재로부터 본 발명을 구별하는 사각 메시 합성 단일 섬유사 직물의 기본적인 특징에 더하여, 본 발명의 방법은 롤-투-롤 공정에서 실시될 수 있는 신속하고 유연한 방법에 의해 심미적 또는 마킹 기능성을 추가하는 것을 허용한다.
방법은 많은 분야에서 단순한 디자인으로부터, 음향 섹터, 자동차 섹터, 가전제품, 헬스케어, 의료 진단, 화학 소비재, 군수품, 출판물까지 많은 적용에 적합하다.
특히, 이것은 대체로 높은 작업 유연성과, 중량, 두께, 고정밀도 및 양호한 통기성 및 열분산 특징과 같은 달성된 특징의 균등성을 요구하는 모든 적용에서 사용되도록 채택된다.
넓은 범위의 달성된 제품은 필터링 적용을 위한 것과 같은 모듈식 솔루션을 제공하도륵, 즉 원하는 심미적 효과를 달성하도록 전착될 금속 물질의 개선된 처리 방법(메시 개구, 섬유사 지름, 섬유사/cm), 기재 컬러, 형태, 컬러 및 층들을 제공하는 기재를 선택하도록 허용한다.
직물의 가요성 및 기계적 특성은 또한 종래의 막에 대해 더욱 개선되고, 또한, 합성 단일 섬유사 직물재들은 양호한 짝맞춤 및 조립 시설을 수반하는 매우 양호한 처리 특성(밀봉 또는 용접, 절단, 드릴링 등과 같은)들을 가진다.
본 발명이 의도된 목표와 목적을 완전히 달성하는 것을 알았다.
사실, 본 발명은 종래의 인쇄 공정으로부터, 따라서 합성 단일 섬유사 직물 또는 선택적으로 사전 금속화된 합성 단일 섬유사 직물재에 적절하게 적용될 수 있는 폴리머, 잉크, 페이스트 및 첨가제들의 사용으로부터 완전히 벗어난 방법을 제공하였다.
본 발명의 방법은 직물재의 금속화 개시 단계 또는 부분 금속화 및 개시된 레이저 소스에 의해 직물 표면의 한쪽 또는 양쪽에서 동시에 수행될 수 있는 금속의 신속하고 국부적인 증발에 의해 수행되는 후속의 금속 제거를 사용하는 것을 포함한다.
패턴은 원하는 심미적 효과에 의존하여 그 표면의 한쪽 또는 양쪽에서 동시에 금속화된 직물 상의 네가티브 또는 포지티브 패턴 중 하나로서 만들어질 수 있다.
또한, 추가로 금속화될, 기재로서 사용된 직물재는 금속이 제거됨으로써 원하는 심미적 효과를 제공하도록 백색 직물 또는 예비 컬러화된 것일 수 있다.
동일한 이유 때문에, 각각 상이한 심미적 효과를 제공하는 상이한 금속 합금들을 사용하는 것이 가능하다.
사용된 물질들 뿐만 아니라 조건부 사이즈 및 형상은 요구조건에 의존하여 임의의 것일 수 있다.

Claims (26)

  1. 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 방법은 단일 섬유사 금속 물질을 레이저 에칭하는 레이저 에칭 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 직물 상의 패턴을 특징화하는 패턴, 로고, 텍스트, 심볼 또는 임의의 목표 심미감/마킹을 제공하는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 직물의 연소, 융합 또는 열화 현상이 일어나는 것을 방지하도록 설계되는 레이저 소스에 의해 수행되는 신속하고 국부적인 증발에 의해 상기 직물로부터 금속을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 금속 제거 단계는 한쪽 직물 표면 또는 양쪽 직물 표면 상에서 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 폴리머 벌크와 그 표면을 변경함이 없이 금속 코팅에 의해 흡수되는데 적합하며, 상기 폴리머 벌크와 표면은 상기 레이저 빔에 대해 투과성인 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리머 막, TNT 물질, 다중 섬유사 직물, 종이, 멤브레인, 비직조 천연 섬유 직물을 포함하는 다른 가요성 기재가 상기 합성 단일 섬유사 직물 대신에 기재로서 사용되는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 저출력-고밀도 출력 레이저 빔인 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은, 금속 증발 잠열과 금속의 두께의 조합이 열로 하여금 폴리머 기재로 전도성 전달되도록 하는 이러한 레벨을 달성함으로써, 상기 금속이 증발됨에 따라서, 직물이 열화 현상을 받는 것을 방지하기 위한 냉각 시스템을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 합성 단일 섬유사 직물의 한쪽 또는 양쪽 표면 상에 하나 이상의 금속층들을 도포하는 추가의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단일 섬유사 직물 금속화 단계는 스퍼터링, PVD, CVD, 갈바닉 증착, 화학 증착에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 코팅은 10 내지 5,000 ㎚의 두께를 가지며, 상기 금속 코팅은 단일층 또는 다중층 금속 코팅인 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 코팅은 금속 물질 및 그 합금, 니켈, 금, 강, 구리, 은, 알루미늄, 크롬, 티타늄, 주석, 인듐-주석 산화물, 아연-알루미늄 산화물, 주석-불소 산화물, 주석-안티모늄 산화물로부터 선택되는 반도체 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 코팅 밑에 있는 베이스 직물재는 백색이거나 또는 목표 심미적 효과를 제공하는 임의의 목표 컬러를 가지는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 직물은 2,500 내지 0 미크론의 메시 개구 범위를 가진 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴라아미드이미드, 폴리페닐린설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리비닐리딘플루오라이드, 폴리테트라플루오르에틸렌으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 소스는 100 ㎐ 내지 500 ㎒의 주파수를 가진 연속 또는 펄스된 체제, 200 ns 내지 10 펨토초이고, 이에 의해 금속층의 증발을 개선하는 한편 근본 또는 저부 기재에 대한 열 확산을 제한하는 펄스 기간으로 작동하는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은, 방사선 다이오드 레이저, 고체상태 레이저, 섬유 레이저 또는 C02 레이저를 사용하도록 제공하는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 1,080 ㎚ 내지 354 ㎚의 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 5 내지 100 W의 레이저 빔 출력을 가지는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 10 내지 200 미크론의 사이즈를 가진 레이저 빔 스폿을 가지는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 측미적 제어 수단을 포함하는 초점화 렌즈 시스템에 의해 금속화된 직물 상에 초점이 맞추어지는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 카르테시안 축 구동 수단, 로봇 아암, 렌즈 및/또는 갈바노메트릭 헤드를 포함하는 하나 이상의 반사 미러 시스템에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔은 직물 구동 움직임과 동시에 상기 레이저 빔과 직물의 결합된 움직임에 의해 상기 직물을 통해 구동되는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직물은 상이한,
    - 단일 섬유사가 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리페닐린설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리비닐리딘플루오라이드, 폴리테트라플루오르에틸렌으로부터 선택되는 직조 단일 섬유사 화학 특성;
    - 직조 구성: 4-600 섬유사/cm, 10-500 미크론의 섬유사 지름, 직조, 15-300 g/㎡ 중량, 15-1,000 미크론 두께;
    - 마무리 및 금속화에 부가하여 추가의 표면 처리 : "백색" 세척 및 열고정된 직물, 컬러 직물, 플라즈마 처리 직물, 소수성으로, 친수성으로, 항균적으로(antibacterically) 처리된 직물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직물은 통기성 모듈식 직물재인 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직물은 높은 가요성 및 기계적 특성을 가지며, 이에 의해 상기 직물에 개선된 지속성(duration)을 제공하는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직물은 직물의 부분 금속화의 양극화 또는 음극화, 또는 일반적인 직물 기술의 추가의 전형적인 적용과 본 출원을 결합하는 것에 기인하여 심미적 직물로서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 심미적 또는 마킹 적용을 위한 부분적으로 금속화된 정밀 합성 섬유사 사각 메시 직물을 제조하기 위한 방법.
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