KR870000470B1 - 색가변 직물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

색가변 직물

제1도는 제직된 속이 텅 빈 헐로우필라멘트 직물의 평면도.

제2도는 제1도의 2-2선의 횡단면도.

제3도는 평행 필라멘트의 결합으로 된 직물의 평면도.

제4도는 제3도의 4-4선의 사시도.

제5도는 액상으로 산재되어 있는 마이크로 필라멘트를 함유하는 투명한 필라멘트의 종단면도.

제6도는 본 발명상의 필라멘트의 성형에 적합한 사출 다이(Extrusion die)의 종단면도.

제7도는 제6도의 다이(die)를 나타낸 사시도.

제8도는 제6도의 8-8선의 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 직물 6 : 액체

4 : 내부공간이 빈 필라멘트스트랜드(Filament Strand)

8 : 본원 발명상의 마이크로 마그넷트 10 : 다른 직물의 예

12 : 다른 예로서의 필라멘트 스트랜드 20 : 다이(Die)

22 : 관상바렐(Tubular barrel) 24 : 중심공(Central bore)

26 : 스파이더(Spider) 28 : 톱니

30 : 관상만드렐(Mandrel) 32 : 구멍

34 : 다른 관의 예 36 : 노즐

38 : 환상공간 40 : 스크류

42 : 가열엘레멘트

본 발명은 가시(可視) 가능한 색깔을 코팅한 마이크로 마그넷트(Color-coded micromagnets) 또는 회전가능하고 회전(Turn)이 자유로운 주로 마그넷트로 감응되는 재료로 되는 액체혼합물을 함유하기 위하여 내부공간을 가진 필라멘트로 제조되는 색가변직물(Color Changeable Fabric)에 관한 것이다.

본 발명에 앞서 투명한 액체등에 유동되는 여러가지 색깔의 마이크로 마그넷트나 회전가능한 여러가지 색깔의 마이크로마그넷트에 관한 본 발명자의 특허 제3,036,388호, 제3,406,363호, 제3,460,248호 및 제3,938,263호로 된 선행 관련기술이 있다. 또한, 본 발명자의 미국 특허 제4,211,668호에도 투명한 캡슐각(Capsule shell)과 그 속에서 회전가능한 칼라코팅된 마이크로 마그넷트가 유동하는 하이드로필릭액(Hydrophilic liquid)을 함유하는 마이크로 캡슐의 제조방법이 기술되어 있다. 또한, 본 발명자의 미국특허 제4,232,084호에는 바인더와 경화된 마이크로 캡슐로 구성되는 경화된 투명쉬트와 액체에 산포된 회전에 의하여 가시 가능한 칼라코팅된 마이크로 마그네트에 관한 관련 선행 기술로 기술되어 있다.

본원 발명은, 사용캡술의 경화 등에 따라 사용조건상 불리하고 색깔이 가변되므로써 디자인상의 특징을 살릴 수 없었던 종래의 기술에 비하여 의류, 실내벽장식, 기록전시판 등에 이용하기 위하여 보다 디자인 및 제조가 용이한 색가변 직물 및 이에 따른 이메이지의 디스플레이(image display) 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명상의 신규 직물의 색깔은 자유자재로 가변되는데, 본원 발명은 필라멘트를 직기에 재치하여서 제직된 직물에 있어서는 경사(Wrap) 및 위사(Weft) 양쪽에 모두 사용되고 또한, 본원 직물은 직기에 경사로 필라멘트스트랜드를 이용하여 제조하며 미세하고 투명한 플라스틱사(絲)를 위사로 이용하거나 그 반대로 하여 제조하기도 한다. 또한 다른 예의 직물을 생산하는데 사용하기 위하여 상기 필라멘트는 순차적으로 근접되게 위치시키고, 각기 인접 필라멘트에 고정하므로써 장스트랜드의 올을 가진 직물도 아울러 생산하고 있다. 필요하다면 본 발명상의 직물의 종방향의 올을 다른 횡방향의 것에 겹쳐 놓고 이들을 다수 결합시켜 대단히 강도가 우수한 층상의 재료(Laminated material)를 만들 수 있다.

본 발명의 직물은 백킹(Backing)에 고착시킬 수도 있고 기질(Substrate)에 고착시킬 수도 있다. 그래서 만일 상기 백킹이 잘 안보인다면 필라멘트의 측면으로부터 볼 수도 있다. 광학성(Optical characteristics)을 향상시키기 위해 본원 직물을 가시체(Viewer)의 반대측에서 어두운 색깔로 코팅할 수도 있다.

필라멘트 직물을 근접시키는 편리한 방법은 필라멘트층을 회전드럼주위에서 나선상으로 감고 여러가지 방법으로 상호 접착시키는 것이다. 그러한 방법중의 하나는 투명한 바인더를 필라멘트 코일을 횡방향으로 접착시키는 것인데 상기 접착제가 건조되거나 경화되면 그 직물을 드럼을 가로질러 잘라내든가 완전히 분리하여 떼어내든가 한다. 이 경우 드럼표면은 물론 접착제가 붙어서 고착되지 않는 재료로 하거나 또는 카버를 씌워서 작업을 하거나 한다. 일례로 분리가능한 종이류를 처음부터 드럼의 가버용으로 사용하면 상기 목적을 달성할 수 있다.

필라멘트를 상호 근접시킬 수 있는 다른 또 하나의 편리한 방법은 필라멘트 스트랜드가 사출다이에서 나올때부터 드럼주위에 나선상으로 감는 것인데 다만 이 경우 온도가 충분히 상승되어 있어 이웃의 나선상 부위까지 용융되는 수가 있다. 상기 조건하에서 필라멘트가 자기경화되면 직물은 필라멘트 스트랜드간의 접착결합에 상관없이 드럼을 떼어놓을 수 있게 된다. 백킹이 필요하다면, 직물을 드럼과 분리하여 천이나 플라스틱 또는 금속류, 지류와 같은 재료에 고착시키면 된다. 이와 달리 지류나 천등의 백킹은 필라멘트 코일이 드럼에 아직 있는 동안 필라멘트 코일에 접착할 수 있고 연후에 드럼에서 하나씩 분리하여 할 수도 있다.

본 발명상의 필라멘트는 투명하고 빈 공간을 가진 섬유상 스트랜드를 형성하여 제조하는 것인데 이때 동시에 투명액을 채우고 이 투명액의 액체는 회전가능한 마그넷트 감응재(Rotatable magnetically responsive material)를 유동시키는 것으로 하여 제조한다.

제6도에서 예시한 타입의 사출 다이로부터 투명재, 용융재를 태익업릴(Take-up Reel) 위로 액체와 같이 인입시킨다. 이 액체는 관상 만드렐(Tubular Mandrel)을 통해 유입되고 속이 빈 공동 필라멘트(Hollow Filament)에 채워진다. 이 필라멘트재는 미세한 섬유상 공동을 가지고 액체를 채우며 태익업 릴 위에서 잘 제직되도록 선택된 포텐셜을 가지도록 한다.

이하 실시예를 들어 본원 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. (단, 이 실시예 들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다.) 실시예를 설명하기 전에 본 발명의 일실시예로서 도면 및 부호를 우선 간단히 설명하기로 한다.

제1도 및 제2도는 본원 발명상의 직물을 확대시켜 본 것이다. 여기에서 직물(2)은 내부가 빈 공동으로 되어 있는 필라멘트 스트랜드(4)로 구성되고 이 필라멘트 스트랜드(4)에는 본원 마이크로 마그넷트(8)이 들어 있는 액체(6)가 채워져 있다. 유연한 직물로 도시된 이 필라멘트 스트랜드(4)는 평면상으로 된 직물조직으로 되어 있고 통상 넓은 범위내에서 선택할 수 있으나 트윌(Twill) 이나 새틴(Satin) 또는 기타 여러 가지 것으로 특별히 선택하기도 한다.

제3도 및 제4도는 본원 발명상의 다른 직물(10)을 크게 확대한 확대도로서 역시 속이 비어있는 필라멘트 스트랜드(12)로 구성되고 여기에도 마이크로 마그넷트(8)가 들어있는 액체가 채워져 있다. 이 직물조직에서는 상호 동시에 작용하는 인접된 스트랜드를 가진 유연한 직물지를 형성하기 위하여 필라멘트 스트랜드들이 서로 결합되어 있다.

제5도도 역시 확대도로서 투명한 내부공간을 가진 필라멘트 스트랜드(4)(12)를 도시한 것인데, 여기에는 널리 산포되어 있는 마이크로 마그넷트(8)를 함유한 액체(6)가 들어 있다.

제6도, 제7도 및 제8도는 본원 발명이 아닌 공지의 것으로 본원 발명을 실시함에 필요한 감압이 만족스럽게 이루어지도록 한 다이(Die)의 일실시예를 도시한 것이다. 본원 발명을 실시하기 위해 이 다이와 유사한 다른 다이라도 숙련된 기술자가 사용한다면 별문제 없이 이용이 가능하다.

제6도, 제7도 및 제8도를 참조하면, 이 공지의 다이(20)는 관상의 바렐(Barrel)(22)로 구성되고 이 바렐(22)에는 배출물의 통과를 위하여 중심공(24)이 천설되어 있다. 그리고 톱니(제8도의 28)를 가진 스파이더(26)는 배출물의 입구 반대편의 중심공(24)에서 고정되어 있다. 관상만드렐(30)은 스파이더(26)에 뚫은 구멍(32)에서 축상으로 고착되어 있고 상기 관상만드렐은 바렐(22) 및 스파이더(26)에서 뚫린 구멍을 통하여 튜브(32)에 수직으로 삽입한 다른 튜브(34)와 연통되어 있다. 상기 만드렐(30)의 자유관은 스크류(40)에 의해 바렐(22)에 고정되어 있는 노즐(36)에 의하여 둘러싸여져 있다. 그리고 환상의 공간(38)이 만드렐(30) 및 노즐(36) 사이에 형성되어 있다.

조업시에는, 마이크로 마그넷트(8)를 함유하고 있는 액체가 상기 튜브(34)에 유입되고 관상만드렐(30)을 통해 통과되어 유출된다. 이와 동일하게 중심공(24) 및 톱니(28)를 통하여 통과되는 배출물은 만드렐(30)을 둘러싸고 이에 의해 내부공간을 가진 필라멘트가 환상공간(38)에서 형성되어 있다.

필라멘트가 노즐(36)을 떠날 때 여기에는 관상만드렐(30)의 외부로 흐르는 마이크로 마그넷트를 함유한 액체로 채워진다.

사출물은 바렐(22)을 둘러싸고 있는 가열 엘레멘트(42)에 의해 적정한 유동조건에 있도록 한다.

다이에서 사용되는 최적 실시예로서의 조건은 예를 들어 만드렐(30)의 의경(O.D.)이 약 1.5mm(0.059인치), 내경(I.D.)이 약 1.04mm(0.041인치), 노즐(36)의 내경이 약 1.78mm(0.070인치)이고 만드렐(30) 주위의 클라어런스는 약 0.14mm(0.0055인치)가 되도록 할 때의 조건이다.

[실시예 1]

3/4인치 25:1의 사출기에서, 이오노머수지(Ionomer Resin)(설린 #1555, 듀풍사제)를 사용하여 최초가열역(Heater Zone)을 섭씨 약 135℃(화씨 275℉)로 하고, 다음 제2가열역을 약 246℃(475℉)로 하며 다이 가열장치의 온도를 약 177℃(350℉)로 하였다. 액체에 함유된 마이크로 마그넷트는 닫혀진 콘테이너로부터 구형 만드렐을 통하도록 하고 이때의 통과시 공기압을 약 2프시(Psi)로 하였다. 여기에 사용된 액체는 폴리부텐(Polybutene : 인도폴 Indopol L-14, 아모코 Amoco 사용)으로서 요변성, 즉 그 틱소트로픽(Thixotropic Feature) 특성은 강력한 전단으로 소량으로 분리된 벤톤 #38(N.L. Industries사)에 의하여 주어졌다. 다음 150그람의 액체에서 천연색으로 날염된 플레이트렛 형상(Platelet Shaped)으로 되고 넓은 폭이 약 5밀스(Mils)가 되는 마이크로 마그넷트를 30그람 혼입시켰다. 그리고 이 혼합물을 기포를 제거하기 위하여 감압하에서 교반하였다.

여기에서 본원 마이크로 마그넷트는 기본적으로 칼라 피그멘트, 바리움 훼라이트(Barium Ferrite) 및 폴리비닐클로라이드 바인더로 제조된 것을 사용하였다. 한편, 필라멘트는 분당 16회전이라는 속도로 회전하는 사출기 나사로 테익어프릴(Take Off Reel)을 수 피트(Feet) 떨어지도록 하여 냉각 가능하도록 하고 분당 약 120미터의 속도로 약 15밀(Mil)의 외경을 가진 필라멘트를 인출하였다. (때때로 하류방향 장치가 사용되는데, 여기에서는 칠(Chill) 급냉을 위해 여러가지 종전의 방법을 복합적으로 사용하였다.

또한, 필라멘트는 테익업릴 상에서 사용을 위해 준비되고, 다음 직기위에서 이 필라멘트는 여러가지 서로 다른 직물을 각각 잘 알려진 직조기술을 이용하여 소정의 패턴으로 용이하게 제조하였다.

[실시예 2]

상술한 실시예 1과 또다른 실시예를 이하에 예거하면, 완성된 필라멘트는 나선상으로 재권취되고 큰 드럼 위에 그 자체가 단층을 형성하고, 그 표면은 박리가 가능한 종이류로 피복하였다. 다음, 필라멘트코일은 비닐아세테이트와 긴사슬을 가진 아크릴레이트(겔바 TS-100, 몬산토제) 코폴리머로 피복하고 그 후에 바인더로 접착, 건조 및 경화시켰더니 그 결과 직물은 슬릿상으로 되고 드럼에서 개방되어 나온 상태로 되었다. 여기에서는 여러가지 다른 접착제가 상술한 목적을 위해 사용 가능한데 여기에서는 아세톤에 용해된 폴리비닐부티랄(Polyvinyl Butyral)(부트바트 B-79, 몬산토제)을 사용하였다. 또한 그외 다른 여러가지 고무 접착제가 사용되기도 한다.

[실시예 3]

본 실시예에서는 테익어프드럼을 사출다이로부터 약 18인치의 곳에 위치시켜 사용하였다. 사출수지는 이 오노머수지(설린 #1702, 듀퐁사제)로 하였다. 최초 가열역은 섭씨 약 93℃(화씨 200℉)로 셋팅하고, 제2가열온도를 섭씨 약 246℃(화씨 약 475℉) 및 다이 가열장치를 섭씨 약 163℃(화씨 약 325℉)로 셋팅하였다. 오일로는 백색 미네랄오일(터플로 6014, 아틀랜틱 리치필드제)을 액체로 사용하였고 이를 높은 전단력으로 분산시킨 벤튼 #38의 사양의 것에 사용하였다. 칼라로 코팅한 평균 폭 6밀스의 마이크로 마그넷트를 12그람 사용하였고 다음, 이것을 150그람의 상기 액체내에 산포시켰다. 마이크로 마그넷트는 기본적으로 칼라피그먼트, 바리움헵라이트 및 아크릴릭니트로 셀루로즈 바인더로 제조한 것이다.

사출 스크류는 분당 20회전으로 돌리고, 드럼의 회전속도는 외경 약 20밀스를 가진 필라멘트를 인출하도록 조정하였으며, 이 필라멘트는 드럼위로 가서 충분한 열을 전달하므로써 각 나선이 터칭(Touching)에 의하여 인접부에 고착되도록 하였다. 또한, 드럼을 가로질러 단층코일이 권취되고 그 결과 나온 직물은 슬릿상으로 되고 개방되었으며 모든 필라멘트는 여하한 결합제도 필요없을 정도로 각기 이미 결합되었음을 알았다.

[실시예 4]

본 실시예에서는 사출 수지로 에틸렌-비닐 아세테이트 코플리머(울트라텐 636, 유. 엣스 인더스트리얼 케미칼 캄페니제)를 사용하였고 액체로서는 중량비로 하여 4/5(중량비) 프로필렌글리콜 및 1/5글리세린을 사용하였다. 물 400그람에 벤톤(LT) 약 10그람의 혼합첨가물을 별도로 준비하고, 이 혼합물 10그람을 140그람의 프로필렌 글리콜글리세린에 주입하고 교반하였다. 다음, 이 액체속에는 실시예 3에서 말한 바와 같이 10그람의 마이크로 마그넷트를 산포시켰다. 그리고 최초 가열역은 가열정지하고, 제2가열역을 섭씨 약 177℃(화씨 350℉), 다이 가열장치는 섭씨 약 149℃(화씨 약 300℉), 필라멘트의 외경은 약 14밀스, 내경은 약 13밀스로 하여 테익업릴 위에 인입하였다. 이 경우, 스크류의 속도는 분당 22회전으로 셋팅하고 만드렐을 통하여 액체를 압축하여 그 압력이 약 5프시(Psi)가 되도록 하였다. 이어서 테익업드럼을 사출다이로부터 약 24인치 떨어진 곳에 위치하게 하고 각 필라멘트의 나선은 이를 텃치에 의하여 다음의 나선에 고착되게 하였다. 여기에서 사용되는 회전드럼은 진행 필라멘트가 그 주위에 나선의 텃칭에 의한 층을 계속 형성하도록 측면으로도 진행되도록 설계하였다.

드럼을 가로질러 권취된 층상코일은 길로틴 블레이드나 간단한 전달용 날이나 열간나이프 캇터(Hot knife cutter) 등과 같은 절단공구를 사용하여 절단한다. 가열된 절단용 블레이드는 재료를 드럼으로부터 분리시켜 개방되도록 하는 이점이 있고 아울러 필라멘트의 단부를 실링해 주는 이점이 있다.

필요하다면, 필라멘트 스트랜드의 절단부는 적당한 접착제나 열봉합에 의하여 밀봉시킬 수 있다. 통상의 온도에서는 점도와 액체의 요변성 즉, 틱소트로피(Thixotropy) 특성과 같은 요소 및 필라멘트 내경의 미세함이나 필라멘트와 액체사이의 캐필러리액션(Capillary Action)에 따라 다르긴 하나 필라멘트의 단부는 전혀 실링하거나 밀봉하지 않고 통상 사용한다.

필라멘트의 사이즈는 테익업릴의 속도와 사출물의 온도, 다이로부터 배출되는 사출물의 사출속도 또는 사출되는 액체의 비율, 또는 이들의 콤비네이숀 및 사출물 자체의 흐름 특성과 같은 요소들에 의해 조정 선택된다. 필라멘트의 사이즈도 특히 그 속에서 오고 갈 방향성을 가진 마그네트의 몸체(Magnetically Orientable Bodies)의 크기에 따라 결정된다.

예를들면 1밀(Mill)의 폭을 가진 마이크로 마그넷트를 약 2밀스의 내경을 가진 필라멘트 내에 집어넣는 것이 그것인데, 이와같이 필라멘트는 외경 3밀스, 내경 2밀스를 가진 것은 1밀 크기를 가진 마그넷트로 감응된 물체와 더불어 그 역할이 양호하다.

이와 유사한 몸체라도 물론 작은 필라멘트라면 적용 가능하다. 대체로 외경 약 10밀스, 내경 약 9밀스를 가진 필라멘트가 대단히 만족스러운 것임을 알았다. 30밀스 이상의 필라멘트는 상대적으로 짧은 리딩거리(Reading Distance)에서 보이므로 따라서 바람직하지 못하며, 이 필라멘트는 더욱 큰 거리로 떨어져 가시적으로 되어야 광학적으로 적합하다.

필라멘트의 곡면률(Curvature)은 렌스와 같은 효과에 있어서, 그 속에 있는 마이크로 마그넷트 이상으로 좋은 효과를 가져다 줌을 알게 되었다. 이에 따라 더욱 광택이 나도록 하는 경향이 있고 색조효과를 높이며, 이러한 특징은 특수직물에 사용될 필라멘트의 사이즈를 결정할 때 감안되어야 함을 알게 된 것이다.

단면도를 보면 필라멘트는 환상이고 또는 타원, 사각, 삼각형 또는 기타 다각형으로 되어 있다. 그리고 이들 단면은 다이의 디자인에 따라 결정된다.

마그넷트 감응되는 회전가능한 물체를 함유하는 액체의 흐름을 조정하기 위한 압력은 사출물의 발생비율에 따라 결정되고 조정되며 여러가지 수단, 예컨데 미터링 펌프(Metering Pump)나 중력 등의 수단으로 만들어진다.

마이크로 마그넷트에 대한 액체비율은 여러가지로 사용되어 온바, 중량비로 적어도 약 3 : 1 에서 10 : 1 까지의 범위에 걸쳐 있으며, 통상 채용되고 있는 비율은 5~6 : 1의 비율이다. (중량은 간단하고 편리한 수단이므로 여기에 사용되어온 것이다.) 주어진 조건하에서 바람직한 비율은 이 범위외에 있을 수도 있으며, 마이크로 마그넷트의 크기라든가 그 형상, 마이크로 마그넷트의 상대밀도라든가 액체의 점도 등과 같은 요소들에 따라서도 상기 비율이 결정된다.

마이크로 마그넷트의 혼합물의 준비과정에서 액체의 기포가 발생 가능하고 특히 강력한 교반을 할 경우에 그러하다. 그러나 감압환경하에 이들 기포는 제거 가능하다.

상술한 다이는 액체의 싱글베인(Single Vein)을 함유하고 있는 필라멘트 스트랜드를 만들어준다. 그러나 슬롯(Slot)형의 노즐내에 위치한 둘 또는 둘 이상의 액체유출 오리피스로 제공되는 다이는 복수개가 동시에 서로 나란히 병렬되고(Side-by-Side), 미세하여 액체로 충전된 베인이나 찬넬로 구성되며 그 속에는 사출물이 유입된다. 이와같이 2개의 인접 오리피스를 가진 다이로부터 사출물은 액체로 충전된 베인에 도입된다. 따라서 본원 발명상의 직물은 다이로부터 직접 유동되는 재료를 포함하며 액체로 충전된 복수개의 베인을 운반하며 회전가능한 마그넷트 감응재 또는 정전기 감응재(입자)를 함유한 액체 제조물도 운반한다. 이들 리본과 같은 재료는 이와같이 소정의 의도대로 이용되며, 또는 다른 재료에 결합되거나 필라멘트스트랜드에 결합되어 층상의 직물을 형성한다.

어떠한 투명한 물질이라도 액체로 충전된 베인을 가지고 형성가능하게 되는 한 사출물로서의 사용도 가능하다. 이들 재료들은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머, 폴리비닐 클로라이드 및 나이론 등과 같은 중합체(반드시 이들에 한정되지는 않음)를 포함한다. 에틸렌 비닐아세테이트 코폴리머(울트라멘 UE656, 유. 엣스 인더스트리얼 케미칼 캄페니제) 및 폴리비닐클로라이드(게온 8883, 비. 에프 긋드리치제) 등은 이용에 적합한 재질임을 알게 되었다.

사출기술상 공지된 바이지만 온도설정은 폴리머의 용융특성에 좌우된다. 예를들어 상기 폴리비닐 클로라이드 사용시 제1가열구역은 섭씨 121℃(화씨 250℉), 제2구역은 섭씨 191℃(화씨 375℉), 다이 가열장치는 163℃(325℉)로 가열하였다.

사출물은 일부 선택된 액체로 충당한다. 예로서 액체중에는 용융온도에서 일부 사출물과 혼합되는 경향이 있고 따라서 필라멘트의 품질을 손상시킨다. 일부 광물유중에는 예로서 폴리올레핀과 쉽게 혼합되는 성질의 것이 있는데 그렇더라도 액체로서는 광물유를, 사출물로서는 폴리올레핀을 사용하여서 유용한 필라멘트를 제조하는 일이 있다. 따라서 미리 예비테스트를 하여 적당히 콤비네이션하여 사용함이 좋다.

마그넷트 감응재를 운반하기 위한 액체로서는 예를들어 광물, 채소나 동물유 또는 이들의 결합으로 된 하이드로포빅(Hydrophobic)액으로 하거나 글리세린, 폴리에틸 글리콜, 프로필렌글리콜, 물 또는 이들의 결합으로 된 하이드로 필릭액(Hydrophilic liquid)이 사용 가능하다. 하이드로포빅액(Hydrophilic liquid)으로서 그 외에도 전술한 실시예에서의 클레아롤(klearol : 윗트코제) 및 백색 광물유 18유엣스피(USP : 아모코제)를 사용한다. 또한 채소유로서는 해바라기유, 옥수수유, 두유 그리고 잇꽃유(Safflower oil)등이 이용되고 동물유로서는 코드리버유(Cod liver oil) 및 소발에서 나온 기름 등이 이용된다. 이들 액체는 통상 현탁액으로 혼합 사용할 수도 있고 기타 코스트를 고려하여 적정형태로 사용할 수도 있다. 이들 액체들은 통상 요변성, 즉 틱소트로픽(Thixotropic) 성질을 가진다. 요변성, 즉 틱소트로픽은 하이드로필릭액에서는 벤톤(LT), 산탄검(Xanthan gum) 프로필렌글리콜 알기네이트 또는 하이드록시에틸셀루로즈 등을 사용하는데 각각 처음에는 물에 첨가하는 첨가제로 하여 분산시켜 사용한다. 틱소트로피는 증기화된 실리카(cab-o-sil)를 가진 하이드로포빅 및 하이드로필릭액의 두가지로 공급된다. 사출물이 상대적으로 높은 다이온도를 필요로 하는데 사용될 경우에는 혼합해야 할 물의 비율을 최소화해야 하는데 그 이유는 상대적으로 낮은 물의 비등점 때문이다. 다만 다이의 충분한 냉각상 비교적 낮은 융을 필요로 하는 사출물의 경우에는, 물은 어떤 비율로 사용하든 또는 물만 사용하든 필요하다.

필라멘트 스트랜드를 결합하는데 사용될 접착제는 투명하여야 한다. 솔벤트 증발(Solvent evaporation)이나 카탈리틱액숀(Catalytic action)에 의하여 경화되는 타입이 그러한 종류에 속한다. 또한 냉각에 의해 경화되는 용융물(용융재료)도 사용 가능하다.

직물을 백킹에 결합하기 위한 접착제로서는 일례로 벽을 피복하거나 하는 용도로 사용되는 영구접착제를 사용하는 것이 좋은데 직물을 용이하게 붙였다 떼었다 하기 쉽도록 압력에 민감한 접착제로 피복하는 것이 바람직스럽다.

상술한 바에 의하여 자명한 바이지만, 본원 발명은 넓은 범위의 필라멘트와 이에 따라 직조된 직물을 포함한다. 상술한 구성은 그안에 수많은 필라멘트 스트랜드가 제직되고 동시에 도시한 바와같이 정렬된다. 본원 발명은 실시예에 의해 한가지 장 필라멘트 스트랜드(long filament strand)를 예로 들었으며 전후로 루핑(looping)하거나 코일링하거나 하여 상호 결합되거나 결속되는 복수개의 스트랜드의 효과를 도시하였다.

본원 발명은 비단 칼라코팅된 마이크로 마그넷트에만 국한되어 사용되는 것은 아니며 가시 가능하도록 선택 방위, 즉 방향성을 가진 것이라면 다른 방향성을 가진 물체들도 사용 가능하다. 예를 들어 미국특허 제3,221,315호에서 상술한 바와 같은 마그넷트 감응된 입자들이 칼라코팅된 마이크로 마그넷트의 곳에 사용될 경우, 그 마그넷틱 입자들은 그들의 환경과 상호 결합하는 형태를 취하여 활동하며 자기 또는 정전기에 의한 자장에 의하여 회전을 일으키는 즉, 마그넷트 또는 정전기에 의한 감응입자의 활동에 의하여 색깔을 가변시키는 역할을 한다. 또는 다른 실시예로서 마그넷트 감응훼로 마그네틱 결정, 예컨데 미국특허 제3,013,206호, 미국특허 제3,683,382호에서 기재된 바와 같은 상대적으로 높은 반사 플레이크(Reflective flake)와 같은 것을 사용할 수 있는데 이 플레이크는 자력장 또는 정전력장(Electrostatic force fields)에 의해 활성화되기 때문이다.

본원 발명상의 장치는 실험용 장치로 설명하였지만, 통상의 숙련자라면 대량 생산에는 큰 장치를 사용하여야 하겠지만 취급상으로는 별차이 없다.

실시예 1에서 사출물은 매분당 16회전, 5회 사출 가능하므로 분당 약 600m(2000피트)의 속도로 15밀스 직경의 필라멘트를 생산할 수 있다. 실시예 1에서 전술한 테익어프릴은 직경이 약 7.6cm(3인치), 길이가 약 15cm(6인치)하고 테익어프드럼은 약 20cm(8인치), 길이 약 30cm(12인치) 정도의 것을 포함한다. 다른 드럼도 직경 약 40.6cm(16인치), 길이 약 40.6cm(16인치)이다. 보다 큰 직경과 길이를 가진 드럼은 물론 사용에도 용이하다.

전술한 바와 같이 본원 발명은 이 분야에 있어 많은 이점과 작업상의 편리한 점을 주며 그 중에서도 제조의 용이성이 두드러진다. 마그넷트 감응재를 함유한 액체를 캡슐에 넣음에 있어서도, 더이상 고가로 솔벤트를 증발시킨다든가 장시간이 소요되든가 할 필요가 없으며 대량 생산이 가능하고 더욱 단순하고도 염가로 생산이 가능하다. 처음부터 마그넷트 감응제를 함유한 액체를 담을 마이크로 캡슐이나 구형의 각(Shell)을 필요로 하지 않으며 연속적인 페이즈마트릭스(Phase matrix)로 설치함도 또한 불필요한 것이다. 그리고 다량의 바인더와 혼합, 건조 등을 수행함에 필요한 경비나 시간이 불필요해지며 솔벤트의 증발로부터 발생가능한 환경오염을 염려하지 않아도 된다. 더우기 본원 발명에 의한 제품은 유연하고 더욱 가벼우며 용이하게 로울링되거나 접혀질 수 있어 창고보관에도 편리한 등 그 응용범위가 대단히 넓다.

더우기 본원 발명에 의한 제품은 축소, 건조를 단순화했으며, 구조강도를 향상시켰을 뿐 아니라 광학성을 향상시키므로써 섬유로 투사되는 광선들이 그 속에서 재반사되게 하므로써 이 새로운 재료의 단순화된 구성에 의하여 발생 가능한 저항을 최소화하도록 하는 이점을 제공하는 것이다.

Claims (26)

1. 내부공간이 투명한 필라멘트로 구성되고, 상기 필라멘트가 그 속에 산포되고 회전가능한 칼라코팅된 마이크로 마그넷트(color-coded micromagnet)를 가진 투명한 액체를 함유하는 것을 특징으로 하는 직물.
2. 특허청구범위 제1항에 있어서, 상기 필라멘트가 적어도 하나 이상의 경사(Wrap) 또는 위사(Weft)로 구성되어 제직되는 것을 특징으로 하는 직물.
3. 특허청구범위 제2항에 있어서, 상기 필라멘트가 경사와 위사의 두 가지 모두로 구성된 것을 특징으로 하는 직물.
4. 특허청구범위 제1항에 있어서, 상기 필라멘트가 서로 나란히 병렬(side-by-side)되어 위치하는 것을 특징으로 하는 직물.
5. 특허청구범위 제1항에 있어서, 상기 액체가 요변성 첨가물(Thixotropic agent)을 함유하는 것을 특징으로 하는 직물.
6. 특허청구범위 제1항에 있어서, 상기 액체가 오일(oil)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직물.
7. 특허청구범위 제1항에 있어서, 상기 액체가 하이드로필릭액(Hydrophillic liquid)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 직물.
8. 특허청구범위 제1항에서 7항까지의 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 직물이 기질(substrate)에 고착되도록 하는 것을 특징으로 하는 직물.
9. 회전가능하고 칼라코팅된 마이크로 마그넷트가 산포되어 있는 투명액체를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 내부공간을 가진 것을 특징으로 하는 투명 필라멘트.
10. 최소한 하나 이상의 투명 액체의 베인(Vein)을 가진 투명체로 구성되고, 상기 액체가 그 속에 회전가능한 칼라 코팅된 마이크로 마그넷트를 함유하는 것을 특징으로 하는 직물.
11. 특허청구범위 제10항에 있어서, 상기 투명체가 사출되는 중합체(Polymeric Material)가 되는 것을 특징으로 하는 직물.
12. 내부 공간을 가진 투명 필라멘트가 상호 결합되고 상기 필라멘트가 그 속에서 산포되고 회전가능한 물체(body)를 가진 액체를 함유하여 상기 물체가 가시 가능(visual display)하도록 방향성을 가지도록 한 것을 특징으로 하는 직물.
13. 특허청구범위 제12항에 있어서, 상기 회전가능한 물체가 정전기 감응입자(Electrostatically Responsive Particles)로 되는 것을 특징으로 하는 직물.
14. 특허청구범위 제12항에 있어서, 상기 회전가능한 물체가 마그넷트 감응입자로 되는 것을 특징으로 하는 직물.
15. 특허청구범위 제12항에 있어서, 상기 필라멘트가 서로 나란히 병렬되어(side-by-side) 위치되는 것을 특징으로 하는 직물.
16. 특허청구범위 제12항에 있어서, 상기 액체가 요변성 첨가물(Thixotropic agent)를 함유하는 것을 특징으로 하는 직물.
17. 특허청구범위 제12항에서 16항까지의 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 직물이 기질에 고착되도록 하는 것을 특징으로 하는 직물.
18. 회전가능한 물체를 가지며 그 속에서 산포되는 투명한 액체를 포함하고 상기 물체가 가시 가능하게 선택적으로 방향성을 가지도록 되는 것을 특징으로 하는 내부공간을 가진 필라멘트(Hollow Transparent Filament).
19. 특허청구범위 제18항에 있어서, 상기 회전가능한 물체가 마그네트 감응입자로 되는 것을 특징으로 하는 내부공간을 가진 필라멘트.
20. 특허청구범위 제18항에 있어서, 상기 회전가능한 물체가 정전기 감응입자인 것을 특징으로 하는 내부공간을 가진 필라멘트.
21. 적어도 투명한 액체의 하나 이상의 베인을 함유하고 상기 액체가 그 속에 산포되어 있는 회전가능한 물체를 함유하고 상기 물체는 가시 가능하도록 선택적으로 방향성을 가지도록 하는 투명체로 구성되는 것을 특징으로 하는 직물.
22. 특허청구범위 제21항에 있어서, 상기 투명체가 사출되는 중합체로 되는 것을 특징으로 하는 직물.
23. 특허청구범위 제1항에 있어서, 상기 직물에 칼라코팅된 마이크로 마그넷트가 선택적으로 회전가능하도록 되어 이메이지를 나타내도록 하는 것을 특징으로 하는 이메이지 디스플레이(image disply) 방법.
24. 특허청구범위 제12항에 있어서, 상기 직물에 회전가능한 물체가 선택적으로 되어 회전가능하도록 되어 이메이지를 나타내도록 하는 것을 특징으로 하는 이메이지 디스플레이 방법.
25. 특허청구범위 제23항에 있어서, 상기 마이크로 마그넷트가 전류의 저장에 의하여 회전되는 것을 특징으로 하는 이메이지 디스플레이 방법.
26. 특허청구범위 제24항에 있어서, 상기 회전가능한 물체가 전류의 자장에 의하여 회전하는 것을 특징으로 하는 이메이지 디스플레이 방법.

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