KR900007091B1 - 현색 섬유물 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

현색 섬유물

제1도는 본 발명을 천에 구체화한 일실시예를 도시하는 확대 단면도.

제2도는제1도의 천의 표면도

제3도는 스퍼터링 장치를 도시하는 단면도.

제4도는 제3도의 스퍼터링 장치를 별도의 절단한 곳에 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 천 2 : 은회색의금속층

3 : 금속화합물층 11 : 진공조

12 : 음극 13 : 타겟트

14 : 양극 15, 16 : 롤

18 : 감압장치 19 : 아르곤가스 공급장치

20 : 질소가스 공급장치

본 발명은 섬유물의 표면에 각종의 색채를 부여한 원섬유, 실, 천, 최종제품 등의 현색 섬유물에 관한 것이다.

종래에, 섬유물을 착색하기 위해서는 염료 혹은 안료를 사용해서 행하는 방법 이외는 없었다. 이들은 일반적으로 공정이 많고, 다량의 물을 필요로 하는 등의 문제가 있다.

근래에, 본 출원인은 전술된 방법 이외에, 섬유물의 표면에 금속을 스퍼터링법에 의해 부착시키는 방법을 제안했다.

이 방법은 여러가지 색채, 특히 금속색을 낼 수가 있기 때문에, 크게 이용되어 가고 있다.

그런데, 금속은 본래 무채색의 것이 많고, 유채색의 색채를 내려고 하면, 금속화합물을 사용하는 일이 많다.

그러나, 금속화합물의 스퍼터링은 일반적으로, 막 형성 속도가 늦은 경향이 있다.

따라서, 예를 들면, 선명한 금색을 내려고 하여 TiN(질화티탄)을 사용한 경우에는 바탕의 섬유색이 투명하게 보이지 않도록 TiN의 피막층의 막 두께를 어느정도 이상으로 두껍게할 필요가 있으며, 스퍼터링의 처리시간이 길게 걸리는 문제가 있었다.

또다시 이 경우, 스퍼터링 처리시간을 지나치게 길게 하면, 열 및 표면상태의 변화에 의해 TiN의 조성이 변화하여, 색채가 본래 희망하는 금색이 아닌, 붉은색을 띤 색이 나와버리는 일이 있었다.

따라서, 스퍼터링법에 있어서 최적의 처리조건이 매우 좁은 것으로 되어 있었다.

본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위해, 섬유물의 표면에 은회색의 금속층이 스퍼터링법에 의해 형성되어, 동일 금속층의 표면에 유채색의 금속층 또는 금속화합물층이 스퍼터링법에 의해 형성이 되어 있는 수단을 채용하고 있다.

섬유물의 표면에 스퍼터링법에 의해 형성된 은희색의 금속층은 동일 섬유물에 대해서 강고하게 부착이 됨과 동시에, 은회색에 의해 섬유물의 색이 금속층의 표면측에 투명하게 보이는 일은 없다. 또한, 은회색의 금속층은 그 표면에 침입하는 모든 파장에 대한 반사율을 향상시킨다. 따라서, 은회색의 금속층의 표면에 스퍼터링법에 의해 강고하게 부착된 유재색의 금속층 또는 금속화합물층은, 엷은 막 두께라도 섬유물 자체의 색의 영향이 없을 뿐만 아니라, 자신의 색이 상기 은회색의 금속층에 의해 선명하게 보인다.

다음에 본 발명을 천에 구체화한 일실시예를 제1도 내지 제4도에 따라서 설명을 한다.

이 천(1)은 폴리에스텔 섬유사등의 합성섬유사를 평직으로 함으로서 형성되어 있으며, 그 표면에는 은회색의 금속층(2)이 스퍼터링법에 의해 부착되어 있다. 이 은회색의 금속층(2)은 천(1)의 색이 동일한 금속층(2)의 표면에 투명하게 보이지 아니하도록 하는 것과 동시에, 그 금속층(2)의 표면에 침입하는 모든 파장에 대한 반사율을 향상시키기 위한 것으로서, 본 실시예에 있어서는 Ti(티타늄)을 사용하고 있다.

상기 금속층(2)의 표면에는 유재색의 금속화합물층(3)이 동일하게 스퍼터링법에 의해 부착되어 있으며, 본 실시예에 있어서는 자신이 금색을 갖는 TiN(질화티단)을 사용하고 있다.

따라서 이들의 층(2, 3)이 부착된 천(1)은 은회색의 금속층(2)에 의해 천(1) 자체의 색이 그 표면에 투명하게 보이는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 은회색에 의해 동일한 금속층(2)에 침입하는 모든 파장에 대한 반사율이 향상되어 있기 때문에, 그 표면에 부착된 금속화합물층(3)의 금색이 매우 선명하게 보인다.

다음에, 이상과 같이 구성된 천(1)의 제조방법을 설명한다.

제3도 및 4도에 도시한 바와 같이, 이 방법에 사용하는 스퍼터링 장치는 종형 권취식 저온 고속 스퍼터링 장치로서, 진공조(11)의 내부 상면에는 원통형상의 음극(12)이 설치되어 있다. 음극(12)의 최소한의 표면에는 천(1)에 부착되어야할 금속(Ti을 말함)으로 되는 타겟트(13)가 형성되어 있다. 상기 음극(12)의 근처에는 봉 형상의 양극(14)이 설치되어 있으며, 타겟트(13)와의 사이에 최대 550V의 직류 전압이 부가되도록 되어 있다. 양극(14)의 음극(12)과 반대쪽에는 천(1)이 감겨진 좌우 1쌍의 롤(15, 16)이 설치되어 있으며, 한쪽의 롤(15)을 회전 구동하는 구동장치(17)에 의해, 동일 천(1)이 롤(15)에서 롤(16)로 또는, 그 역의 방향으로 차례로 감기도록 되어 있다. 또다시 진공조(11)에는 내부를 진공으로 하기 위한 감압장치(18), 내부에 아르곤가스를 도입하기 위한 아르곤가스 공급장치(19) 및 내부에 질소가스를 도입하기 위한 질소가스 공급장치(20)가 설치되어 있다.

그런데, 이 장치를 사용해서 스퍼터링 하려면, 감압장치(18)를 작동시켜, 진공조(11) 내부를 10^-5Torr대까지 감압한 후에, 또다시, 아르곤가스 공급장치(19)를 작동시켜, 진공조(11)내를 3 내지 9×10^-4Torr의 아르곤가스 분위기로 한다. 이어서, 타겟트(13)가 부착된 음극(12)과 양극(14)과의 사이에 400 대지 550V(100 대지 120A)의 직류 전압을 부가하면 타겟트(13) 표면의 금속입자가 아르곤 이온에 의해 쫓겨나서 천(1)의 표면에 부착한다. 그래서, 구동장치(17)의 감는 속도를 1내지 1.5m/분으로 하여 천(1)을 롤(15)에서 롤(16)로 보내면, 동일 천(1) 표면에 은회색의 금속층(2)으로 되는 Ti가 형성된다.

천(1)의 전장에 걸쳐서 은회색의 금속층(2)이 형성이 된 후, 감압장치(18)를 작동시킨 상태에서 아르곤가스 공급장치(19)만을 정지시켜, 진공조(11)대를 10^-5Torr로 한다. 그후, 질소가스 공급장치(20)를 작동시켜 진공조(11)내를 3 내지 6×10^-4Torr의 저온 혼합기 분위기로 하여, 또다시, 정지중의 아르곤가스 공급장치(19)를 또다시 작동시켜, 진공조(11)내를 6 내지 9×10^-4Torr로 한다. 그래서, 상기 양 전극(12, 14)간에 400 내지 550V(100 내지 120A)의 직류 전압을 부가하면, 상술한 바와 같이, 타겟트(13) 표면의 금속입자가 아르곤 이온에 의해 쫓겨난다. 이때, 진공조(11)내에는 질소가스 및 동일가스에서 해리한 활성이 높은질소 이온이 존재하기 때문에, 비산한 Ti는 곧바로 질화한 TiN로 된다. 그래서, 상기 구동장치(17)의 감는 속도를 0.8 내지 1.2m/분으로 하여 역회전시켜, 천(1)을 롤(16)에서 롤(15)로 재차 보내면, 동일 천(1)의 은회색의 금속층(12)의 표면에 금색의 금속화합물층(3)으로 되는 TiN이 헝성된다.

또한, 천(1)의 표면에 금색의 TiN만을 부착하여 상술한 상태와 같은 색의 선명함을 내려고 하면, 다음에 도시하는 바와 같은 미묘한 스퍼터링 처리조건을 필요로 한다.

즉, 감압장치(18)를 작동시켜서 진공조(11)대를 10^-5Torr대까지 감압한 후, 질소가스 공급장치(20)를 작동시켜서 동일 진공조(11)내를 1×10^-4Torr로 하여, 또다시, 아르곤가스 공급장치(19)를 작동시켜, 진공조(11)를 5×10^-4Torr로 한다. 그래서, 상기 양극(12,14) 사이에 350V(30A)의 직류 전압을 부가하여, 구동장치(17)의 감는 속도를 0.3 대지 0.4m/분으로 하여 천(1)의 표면에 TiN을 부착한다. 또한, 상기 전압을 350V로 한것은, 이 이상으로 하면, 색채가 붉어져서 색이 선명한 금색으로 되지 않기 때문이며, 감는 속도를 0.3 대지 0.4m/분으로 한 것은 이 이하에서는 TiN이 지나치게 엷어서 색의 선명한 금색으로 되지 않고, 이 이상에서는 색채가 붉어지기 때문이다.

이상으로, 본 실시예에 의하면, 천(1)의 표면에 동일 천(1)의 색이 투명하게 보이지 않기 때문인 것과, 반사율을 향상시키기 위한 Ti로 되는 은회색의 금속층(2)을 설치해, 또다시, 그 표면에 금색을 갖는 TiN로 되는 금속화합물층(3)을 설치하였기 때문에, 동일 금속학합물층(3)의 금색이 Ti의 금속층(2)에 의해 선명하게 보인다.

또한, 상기 반응성 스퍼터링에 의한 TiN은 스퍼터링 조건의 약간의 변화에 의해 Ti와 N의 조성이 변화하여, 본래의 금색이 아닌 붉은색을 띤 색을 띠우도록 된다. 따라서, 천(1)의 색이 투명하게 보이지 아니하도록 두껍게 부착시키려면 스퍼터링 처리시간이 길어져, 스퍼터링 조건이 흔들리기 쉬워져, 붉은색을 띤 색이 나와버리는 일이 많다. 그러나, 본 실시예에서는 TiN을 엷게 부착시키면 되기 때문에, 색의 흐트러짐은 나오기 어렵게 된다. 또한, 다소의 색의 혼들림이 있어도 금속막 두께가 엷기 때문에, 눈에 띄기가 어렵고, 따라서 TiN의 스퍼터링 조건을 느슨하게 할 수가 있고, 이 TiN에 구체화하는 것은 특히 유효하다. 또다시, 유채색의 금속으로서 금등을 사용한 경우에는 고가의 금속을 엷게 할 수가 있으므로, 색의 선명한 섬유물을 염가로 제조할 수가 있다.

또한, 스퍼터링법은 매우 미세한 입자가 증착하는 약 100배 정도의 에네르기를 갖고 천(1)에 대해서 충돌하기 때문에, 이 천(1)에 대해서 각 층(2, 3)이 강고하게 부착된다. 따라서, 이 천(1)을 씻거나, 문질러도상기 각 층(2, 3)이 벗겨지는 일은 없다.

또한, 은희색의 금속층(2)을 형성하는 금속으로서 Ti를 사용하고, 유채색의 금속화합물층(3)을 형성하는 금속화합물로서 TiN을 사용하였기 때문에, 타겟트(13)를 교체하지 않고 각 층(2, 3)을 형성할 수가 있다. 따라서, 진공조(11)내의 진공을 해제하지 않고 스퍼터링을 연속적으로 행할 수가 있고, 스퍼터링에 소요되는 시간을 단축할 수가 있다. 또다시, 스퍼터링법에서는 증착법에 사용하는 저융점 금속 이외의 고융점으로 내식성이 있는 순금속이나 합금을 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명은 전술된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 다음에 도시하는 바와 같이 변경하여 구체화할 수도 있다.

(1) 은회색의 금속층(2)을 형성하는 금속으로서는, 본 실시예의 Ti외에 하스티로이(hastelloy)등의 합금이라도 좋고, 따라서 은회색의 것이라면 금속이거나 합금이라도 좋다.

(2) 유채색의 금속층 또는 금속화합물층(3)을 형성하는 금속 또는 금속화합물로서는, 본 실시예의 TiN외에, 금, 은, 구리, 황동 등을 사용하여도 좋다.

(3) 전술된 실시예에 있어서는 천(1)으로 구체화하였으나, 이밖에 원섬유, 실, 최종섬유제품 등이나 이들의 각 단계에 있어서 섬유물에 구체화하여도 좋다. 또다시, 천(1)에 대해서는, 단지 짜거나, 뜨거나, 부직포로 한것에만 한정되지 않고, 털 세우기, 식모 등에 의해 고급감을 부여한 천(1)등도 대상에 넣는다.

이상으로 상세히 기술한 바와 같이, 본 발명의 현색 섬유물은 섬유물의 표면에 스퍼터링법에 의해 부착된 은희색의 금속층에 의해 섬유물의 색이 상기 금속층의 표면에 투명하게 보이는 것을 방지할 뿐만 아니라, 동일 금속층에 침입하는 여러가지 파장에 대한 반사성이 향상되기 때문에, 그 표면에 스퍼터링법에 의해 부착된 유채색의 금속층 또는 금속화합물층의 색채를 선명하게 할 수가 있다. 또한, 이들의 층은 스퍼터링법에 의해 형성되어지기 때문에, 상기 섬유물에 대해서 강하게 부착되는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

1. 천(1)의 표면에 은회색의 금속층(2)이 스퍼터링법에 의해 형성되고, 상기 금속층(2)의 표면에 유채색의 금속층 또는 금속화합물층(3)이 스퍼터링법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 현색 섬유물.
2. 제1항에 있어서, 상기 은회색의 금속층(2)을 형성하는 금속은 Ti(티타늄)인 것을 특징으로 하는 현색 섬유물.
3. 제1항에 있어서, 상기 유채색의 금속학합물층(3)을 형성하는 금속은 TiN(질화티탄)인 것을 특징으로 하는 현색 섬유물.

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