(57)【要約】ポリマー、インク、ペースト及び添加剤を使用しない、審美又はマーキング用途向け部分金属化一重糸ファブリック材料のレーザーエッチングによる製造方法。本発明の方法は、ファブリック上での予備金属化ステップ又は部分金属化とそれに続く金属除去ステップを含み、金属の除去は金属の迅速且つ局所的な蒸発により行われ、また特別に設計されたレーザーにより片面又は両面同時に行われる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
審美又はマーキング用途向け部分金属化精密合成糸スクエアメッシュファブリックの製造方法であって、一重糸金属材料をレーザーエッチングするレーザーエッチングステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
パターン、ロゴ、文字、シンボル又はターゲットとする審美／マーキング特徴付けパターンをファブリック上に形成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
金属を、前記ファブリックから、前記ファブリックの燃焼、融合又は劣化現象が起きないように設計されたレーザー源により行う迅速且つ局所的な蒸発により除去するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記レーザー金属除去ステップを、前記ファブリックの片面又は両面に同時に行うことを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記レーザービームが、ポリマーバルク及びその表面を変化させることなく金属コーティングにより吸収されるように構成され、前記ポリマーバルク及び表面が前記レーザービームに対して透明であることを特徴とする、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ポリマーフィルム、ＴＮＴ材料、多重糸ファブリック、紙、膜、不織天然繊維ファブリックを含めた他の可撓性支持体を前記合成一重糸ファブリックに代わる支持体として使用することを特徴とする、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記レーザービームが低出力高電力密度レーザービームであることを特徴とする、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記金属をレーザービームにより気化させ、金属蒸発時の潜熱と金属の厚さとの組み合わせがポリマー支持体への熱伝達を引き起こすほどのレベルに達する際に前記ファブリックが劣化現象に曝されることを防止するための冷却系を設けるステップを含むことを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
１つ以上の金属層を前記合成一重糸ファブリックの片面又は両面上に適用するさらなるステップを含むことを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記一重糸ファブリック金属化ステップを、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ガルバニック堆積、化学蒸着により行うことを特徴とする、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属コーティングが厚さ１０〜５０００ｎｍを有し、前記金属コーティングが単層又は多層金属コーティングであることを特徴とする、請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記金属コーティングが、ニッケル、金、スチール、銅、銀、アルミニウム、クロム、チタン、スズ、インジウムスズ酸化物、亜鉛−アルミニウム酸化物、スズ−フッ素酸化物、スズ−アンチモン酸化物から選択される金属材料及びその合金、半導体材料から形成されることを特徴とする、請求項１〜１１のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記金属コーティングの下にあるベースファブリック材料が白色である又はターゲットとする審美効果をもたらすターゲット色を有することを特徴とする、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ベースファブリックが、メッシュ開口部範囲２５００〜０ミクロンのポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレンから形成されることを特徴とする、請求項１〜１３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記レーザー源が、周波数１００Ｈｚ〜５００ＭＨｚ、パルス時間２００ナノ秒〜１０フェムト秒の連続又はパルスモード範囲で動作することで、その下の又は底部支持体への熱拡散を抑制しながら金属層の蒸発を促すことを特徴とする、請求項１〜１４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
照射ダイオードレーザー、固体レーザー、ファイバーレーザー又はＣＯ２レーザーを使用することを特徴とする、請求項１〜１５のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記レーザービームが波長１０８０ｎｍ〜３５４ｎｍを有することを特徴とする、請求項１〜１６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記レーザービームがレーザービーム出力５〜１００Ｗを有することを特徴とする、請求項１〜１７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記レーザービームが１０〜２００ミクロンのサイズのレーザービームスポットを有することを特徴とする、請求項１〜１８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記レーザービームが、測微法的制御手段を含む集束レンズ系により金属化ファブリック上で集束することを特徴とする、請求項１〜１９のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記レーザービームが、デカルト軸駆動手段、ロボットアーム、レンズ及び／又は検流ヘッドアセンブリを含む反射鏡系により駆動されることを特徴とする、請求項１〜２０のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記レーザービームが、前記レーザービームとファブリックとの動きの組み合わせにより前記ファブリックを通ってファブリックの動きと同時に駆動されることを特徴とする、請求項１〜２１のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記ファブリックが、
異なる：
・ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレンから選択される織った一重糸の化学的性質、
・織り構成：４〜６００本の糸／ｃｍ、糸径１０〜５００ミクロン、織り方、重量１５〜３００ｇ／ｍ２、厚さ１５〜１０００ミクロン；
・金属化に加えた仕上げ及びさらなる表面加工：「白色」洗浄及び熱硬化ファブリック、着色ファブリック、プラズマ処理ファブリック、疎水、親水、抗菌処理ファブリック
を有する広い範囲の合成一重糸ファブリックから選択されることを特徴とする、請求項１〜２２のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
請求項１〜２３のうちいずれか一項に記載の方法で作製されるファブリックであって、通気性のあるモジュラー式ファブリック材料であることを特徴とするファブリック。
【請求項２５】
請求項１〜２４のうちいずれか一項に記載の方法により作製されるファブリックであって、高い可撓性及び機械的特性を有するため改善された持続時間が得られることを特徴とするファブリック。
【請求項２６】
請求項１〜２５のうちいずれか一項に記載の方法により作製されるファブリックであって、ファブリックを審美ファブリックとして、ファブリック部分金属化の正若しくは負の分極に因り又はこの用途を一般的な機能性ファブリックの別の典型的用途と組み合わせて使用し得ることを特徴とするファブリック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、審美又はマーキング用途向け部分金属化精密合成糸スクエアメッシュファブリックの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のように、記号、パターン、画像、ロゴ、言葉又は他の審美若しくはマーキング目的の幾何学模様を合成一重糸（ｓｉｎｇｌｅ  ｔｈｒｅａｄ）ファブリック材料上に大きなサイズで迅速な工程でもって形成するのは極めて困難である。
【０００３】
インク、ポリマー又はペースト材料をファブリックに転写するにあたっては、工程を極めて複雑且つ高コストなものにしてしまう改変を加えつつ慣用の印刷法、例えばスクリーン印刷又はインクジェット法を用い得る。
【０００４】
このため、通常、ファブリック材料の底面に使い捨ての接着ストリップ又はテープを取り付けることで印刷インクの漏れを防止する又は使い捨てストリップ上で印刷作業を行い、次に印刷パターンはファブリックへと適切な接着剤を介して転写される。
【０００５】
慣用の印刷工程を極めて複雑なものにする精確な測定を行わないと、印刷パターンをファブリックに転写するのはほぼ不可能である。さらに、つやむら及びカーテン現象が頻繁に起き、所望の最終印刷パターンに悪影響を及ぼす。
【０００６】
これに関連して、たとえ測定を正しく行うとしても、印刷パターンはファブリック材料の片面にしか形成されないことに注目されたい。
【０００７】
さらに、審美的な理由から、ファブリックに金属光沢を付与する必要がある場合もあり、これは充填ポリマー材料ではおそらく再現ができない。
【０００８】
したがって、そのような場合は、ファブリック材料の金属化工程を行うことが必要となる。
【０００９】
さらに、パターンを金属化したファブリック材料上に再現しなくてはならない場合、上記の工程に適切な改変を加え、その改変した工程を前処理した金属化ファブリックに適用する必要がある。
【００１０】
いわゆる化学エッチング工程によりファブリック材料を加工する方法も知られており、ファブリック支持体上での激しい化学反応により材料を除去する。この化学エッチング工程により、金属化ファブリック上に設定されたパターンが描かれる。
【００１１】
化学エッチング工程の第１段階は、所望のパターンを金属化ファブリック上に形成するための機能性テンプレートを作製し、フォトリソグラフィ又はフォトエッチング工程により形成されたパターンをテンプレートから紫外線感受性材料の薄い層に転写し、次にテキスタイル支持体面を覆うことを含む。
【００１２】
フォトリソグラフィステップは、以下の通りである。
・感光性フィルム（レジスト）を支持体上に適用する
・支持体と接触しているフォトリソグラフィテンプレートに画成されたパターンで覆われていない領域にあるレジストフィルムを紫外線に曝露する。
・レジストフィルムをその曝露領域で現像する（ポジティブ工程）。
・感光性フィルムの下の金属フィルムを感光性フィルムで覆われていない領域でエッチングする。
・剥離を行う。
【００１３】
現像は、パターンの質に大きく影響する工程である。
【００１４】
エッチングは要素をパターン形成するための工程であり、過剰な金属を排除することでターゲットとする金属領域だけを残すことを含む。
【００１５】
剥離又は除去は通常、酸浴により行われる。
【００１６】
エッチング試薬、エッチング時間、温度及び撹拌は、プロセス制御パラメータである。
【００１７】
剥離は、残っている感光性フィルムを除去するためのプロセスステップである。
【００１８】
この剥離ステップによりその下の金属層が劣化してはならず、また金属層を汚染してもならない。
【発明の概要】
【発明の効果】
【００１９】
本発明の目標は、審美又はマーキング用途向け部分金属化精密合成糸スクエアメッシュファブリックを製造するための新規な方法を提供することであり、従来技術における上述の欠点を克服したものであり、また慣用の印刷法ひいてはポリマー、インク、ペースト及び追加材料から完全に独立している。
【００２０】
上で挙げた目標の範囲において、本発明の主要な目的は、画像、ロゴ、言葉、パターン並びに任意の所望のタイプの記号及び審美及びマーキング目的の幾何学模様を部分金属化精密合成糸スクエアメッシュファブリック上に、ペースト、インク又は追加材料を添加することなく、また印刷工程を行うことなく、堆積させた金属材料の選択的な除去により描くことである。
【００２１】
本発明の別の目的は、ファブリック材料の多孔性を変化させないことでその通気用又は汎用メッシュ開口部、音響学的及びフィルタ特性を温存する、審美及びマーキング用ファブリック材料を提供することである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の方法は、スクエアメッシュ合成一重糸ファブリック材料を典型的に特徴づけ、それを慣用のファブリック又は支持体（例えば、連続フィルム又は材料）とは差別化している全ての機能を、審美及び／又はマーキング機能と統合することを可能にする。
【００２３】
さらに別の目的は、ロール・ツー・ロール工程により行い得るそのような方法を提供することであって、その結果として「シート」要素上でのプロセス操作を必要とすることなく連続的に操業することが可能となる。
【００２４】
本発明の方法は、金属を合成一重糸ファブリックの全面に塗布するステップとそれに続く既定のパターンを得るための余分な金属の除去ステップを含む。
【００２５】
本発明の方法で使用する支持体は、合成一重糸精密スクエアメッシュファブリックを最適な弾性、軽量性、通気性、精密度及び性能一様性を必要とする全ての用途にとっての理想的なベース材料にするところの極めて一様な構成及びメッシュ貫通開口部、高い機械的強度及び加工特性を有する合成一重糸精密スクエアメッシュファブリックである。
【００２６】
上記のファブリック材料は、他の可撓性支持体、例えばポリマーフィルム、ＴＮＴ、多重糸（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｔｈｒｅａｄ）ファブリック材料、紙等より改善された、極めて一定した重量、厚さ、表面特性、温度性能を有するごく一様な材料である。
【００２７】
上記の一様性はファブリックのロール全体、またあるファブリックバッチから別のファブリックバッチへと及ぶものである。
【００２８】
加工対象であるファブリック材料は極めて狭い公差でもって作製されるため、大きく改善された流体透過性及び幾何学的特性、また再現性の高い審美性を有するテキスタイル支持体が得られる。
【００２９】
上記の一様性は、一定の孔寸法及びファブリック材料を織るのに使用する一重糸の特性の結果である。
【００３０】
さらに、本発明の精密ファブリック材料は大気中の物質、水及び水分に対して極めて良好な耐性を有し、また安定した再現性のある質でもって工業規模で作製される。
【００３１】
好ましい本発明の合成一重糸スクエアメッシュ精密ファブリック材料は、メッシュ開口部が２５００〜０ミクロンのポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラ−フルオロエチレンから形成される。一重糸ファブリック材料のテキスタイル構成は以下の特徴：（４〜６００ｃｍの糸）、糸径（１０〜５００ミクロン）、波打ち、重量（１５〜３００ｇ／ｍ２）、厚さ（１５〜１０００ミクロン）を有し得る。
【００３２】
各ファブリック材料は、審美的なパターンを再現するための支持体として使用され得る。
【００３３】
本発明においては、テキスタイルベース上に一体化パターンを形成するために、幾つかの技術又は方法の組み合わせを含めた特徴的な工程により、ある方法を行う。
【００３４】
本発明の方法は他の可撓性支持体、例えばポリマーフィルム、ＴＮＴ、多重糸ファブリック、紙、膜、不織材料、天然繊維ファブリックにも適用し得る。
【００３５】
審美目的及びターゲット用途向けの、パターンが形成されたファブリック材料が、改善された可撓性、軽量性、一体化度、サイズ及び寸法特性を伴って結果として得られる。
【００３６】
この工程は、金属を合成一重糸ファブリック材料の片面又は両面上に塗布する塗布ステップを含み、好ましくは本発明にしたがってスパッタリング又はガルバニック堆積（ｇａｌｖａｎｉｃ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により、あるいはＣＶＤ、ＰＶＤ、化学蒸着又は合成一重糸ファブリック上への異なる金属シートの積層により行う。
【００３７】
金属材料の除去は、上記の方法により金属被覆ファブリック材料に塗布された金属材料の「レーザーエッチング」工程による急速且つ局所的な蒸発により行われる。
【００３８】
上で開示の工程は、仕上げ及び表面処理用にあるテキスタイル構成とするために（糸／ｃｍ、糸径、織り方、重量、厚さ）、織った一重糸の化学的性質に応じて互いに差別化される広い範囲の合成一重糸ファブリック材料にも適用し得る（洗浄及び熱硬化を経た「白色」ファブリック、着色ファブリック材料、プラズマ処理ファブリック、金属化ファブリック等）。
【００３９】
２つの上記の工程段階及び関係する方法は、所望の審美的パターンを成し遂げるのに最も適した組み合わせでもって適用し得る。
【００４０】
スパッタコーティングは、金属又は非金属コーティングをテキスタイル面に物理的に堆積させるための最も融通のきく方法の１つである。
【００４１】
コーティング材料を真空チャンバ内にカソードとして金属プレートの形態で入れる。
【００４２】
処理チャンバを真空下においてから、プロセスガスをチャンバに供給する（原子量が大きいことから、ここではアルゴンが典型的に使用される）。
【００４３】
次に、既定の電圧を印加し、ガスをチャンバに供給する。
【００４４】
ガスの陽イオンを負のカソード上での加速工程に供すると、金属プレートの原子が飛び出し、チャンバ内に配置された一重糸ファブリック上に均質且つ一様な形で堆積する。
【００４５】
他の真空蒸着法とは異なり、ここでは材料の融合がおきないため、材料（主に金属及びその合金、また他の有機材料）を高い堆積効率及び精確な制御でもって堆積させ得る。
【００４６】
ここで使用する金属及び合金は、スチール、チタン、銅、アルミニウム、クロム及び貴金属を含む。
【００４７】
同じ方法及び機器により、反応性スパッタリングを行うことも可能である。上で挙げたガスに加えて、反応性ガス、例えば窒素又は酸素も処理チャンバに供給し得て、窒化物又は堆積金属酸化物、例えばＴｉＯ２若しくはＴｉＮが支持体上に生成される。
【００４８】
スパッタリング法はまた、絶縁性及び導電性の両方の一重糸ファブリック材料に行い得る。
【００４９】
異なる材料から成る多数のカソードをスパッタリング系に導入することで多層系を形成し得る。
【００５０】
さらに、個々の層の組み合わせを、反応性ガスの組み合わせを変更することで改変可能である。
【００５１】
このようにして形成されるコーティングの厚さは１０ｎｍからミクロンである。
【００５２】
いわゆる「マグネトロンスパッタリング」法において、堆積系は、静磁気場を発生させる受動素子を備える。
【００５３】
帯電イオン及び粒子（ローレンツ力に曝露される）は静磁気場流線構成からずれているため、堆積させるターゲット層に数回衝突し、それによってプロセス効率は大幅に上昇する。これはより多量の材料がプラズマに加えられるからである。
【００５４】
プロセスパラメータを変更すると、異なる特性（堆積層の導電性、厚さ、重量（ｇ／ｍ２））を有する金属層が得られる。
【００５５】
工程を、処理チャンバ内のターゲットのプロセスパラメータ（処理対象である支持体の速度、ジェネレータ電力等）及び環境条件（圧力、真空度、使用するガス）を制御することで制御し得る。
【００５６】
スパッタリング法により極めて良質な導電フィルム、また特別に改変を加えることにより、開始材料のものとは異なる表面及び審美特性がバルク相で得られる。
【００５７】
さらに、スパッタリング法により幾つかの驚くべき相乗的利点、すなわち極めて清浄なコーティング及び極めて薄く一様なコーティングが得られる経済効率の良い方法が得られる。
【００５８】
さらに、テキスタイル支持体の化学又は熱エッチングを伴うことのない乾式低温工程であり、テキスタイル支持体の基本的な構造的特徴が温存される。
【００５９】
さらに、スパッタリングにより、フィルムは支持体に破壊できないほどしっかりと結合する。これはスパッタリングによりフィルムが支持体に、他のコーティング法のものより高い操作上の融通性でもって分子レベルで溶接されるからである。加えて、冷間工程であることから、幅広い導電性、半導性及び絶縁性材料を任意の所望のタイプの一重糸ファブリック材料上に堆積させるのにも使用し得る。
【００６０】
ガルバニック電着工程では、電流により、金属コーティングが所与の表面上に形成される。
【００６１】
金属及び合金電着法は水溶液電解を含み、水溶液の主成分はコーティング金属塩である。
【００６２】
いわゆる直流電気浴を構成する、堆積させる金属塩の水溶液が入った槽には、２つの電極を配置する。
【００６３】
これら２つの電極に、電圧源が電位差を印加する。
【００６４】
そのような状況において、堆積させる金属の陽イオンは（負に帯電した）カソードに向かって進み、陰イオンは（正に帯電した）アノードに向かって移動する。
【００６５】
２つのジェネレータ電極間に印加される電位又は電圧差により発生する電場のせいで、陽イオンは負極に、陰イオンは正極に向かって移動するため、電流が溶液中に流れる。
【００６６】
電極に接触すると溶液イオンは酸化還元反応に供され、電子の移動により、それぞれカソードでの還元及びアノードでの酸化が起きる。
【００６７】
電解セルにおいて、コーティングを施す物品は電流源負極に連結されてカソードを構成し、アノードは正極に連結されて電気回路が閉じる。
【００６８】
溶液中で遊離状態にある金属陽イオンはカソード面上で放出され、カソード面はゆっくりと薄い金属層でコーティングされる。
【００６９】
アノードは好ましくは堆積させる金属のプレート又はバーを備え、電解中、消費されてカソード上に放出されるイオン溶液となる。
【００７０】
電着工程では、貴金属、例えば銀、金並びに普通の金属、例えばニッケル、鉄、亜鉛及び銅の両方を使用し得る。
【００７１】
物品の機械的及び物理的性質（例えば、導電性、表面硬さ、耐摩耗性、一様性）に影響する、堆積させた結晶の構造は、以下に挙げる主要操作パラメータ：浴電解液の組成及び濃度、電流密度、電極に印加する電圧、温度、ｐＨ、直流電流浴撹拌により制御される。
【００７２】
浴を行う所与の電流密度値（Ａ／ｄｍ２で表される）では、堆積速度又は率がわかっている場合、堆積させる数十ミクロン以下である金属層ならば、所望の堆積厚さとするのに必要な時間を正しく設定するだけで十分である。
【００７３】
上記の技法の１つによる金属化合成一重糸ファブリック材料を処理するためのレーザーアブレーション法についてこれから開示する。
【００７４】
この方法では、金属の迅速且つ局所的な蒸発を、面の一方又は両方上で同時に、特別に設計され選択されたレーザー源により行い、燃焼、溶融又はファブリック劣化現象を防止する。
【００７５】
レーザーアブレーション工程に供する材料は、その両面の一方上に金属コーティングが施され、また異なるテキスタイル構成、重量、厚さ及び金属化を有するポリマー一重糸ファブリック材料である（金属、合金及び半導体は好ましくはニッケル、金、スチール、銅、銀、アルミニウム、チタン、クロム、スズ、インジウムスズ酸化物、亜鉛−アルミニウム酸化物、スズ−フッ素酸化物、スズ−アンチモン酸化物から選択される）。
【００７６】
レーザービームは、そのポリマーバルクを変化させることなく金属コーティングにより「吸収」されるが、これはこのコーティングがレーザービームに対して透明だからである。
【００７７】
このレーザービームは低出力高密度ビームであり、好ましくは約１０００ｎｍ又は１０８０〜３５４ｎｍの波長を有する。レーザービームは、好ましくは１００Ｈｚ〜５００ＭＨｚの周波数の連続又はパルスモードで動作し得る。
【００７８】
パルス時間は、金属層の蒸発を改善し、また底部支持体への熱の拡散を抑制するために、好ましくは２００ナノ秒〜１０フェムト秒である。
【００７９】
そのような用途においては好ましくはダイオードレーザー使用するものの、適切な改変により、固体レーザー、ファイバーレーザー又はＣＯ２レーザーも使用し得る。
【００８０】
レーザービームは、レンズ集束系により、レンズの動きを測微法的に調節することで金属化ファブリック材料上で集束する。一方、ファブリック材料上でのビームの移動はデカルト軸、ロボットアーム、レンズ系及び／又は検流計ヘッドを備えた１つ以上の反射鏡により行われる。
【００８１】
さらに、レーザービームは、上で開示の方法のいずれかによるビームとファブリック材料との動きの組み合わせによりファブリック上を、ファブリック材料の移動と同時に駆動され、どの場合でも、ファブリック材料は２つの支持部材（好ましくはファブリックロールが小さな引張力及び反引張力下、レーザーヘッド下を摺動的に進む）の間に低張力で保持される。
【００８２】
多層金属コーティングを、金属コーティングの厚さと蒸発時の潜熱との組み合わせがポリマー支持体への（伝熱による）熱伝達を引き起こしてポリマーバルクを損傷又は溶融させがちなレベルを有するアブレーション工程に供する場合は、有利には、迅速な熱除去を達成するための冷却系を使用する。
【００８３】
例えば、強制空気対流又は冷蔵流体系又は部分的にファブリックを冷却槽に浸漬させる浴の使用が可能である。場合によっては、厚さ又は概して除去対象である材料の量が多いならば、除去した金属粒子がプルームまで運ばれ再度ファブリック面上に堆積してパターンの審美的特徴に負の影響を及ぼすことがないように吸引系を使用するのが有利である。
【００８４】
金属化一重糸ファブリックに適用するレーザーアブレーション工程は、金属材料により吸収され且つ（合成一重糸を構成する）ポリマーを吸収されることなく通過する最適な波長を選択することを含む。
【００８５】
既定のレーザー波長を有するレーザービームは一重糸ファブリックの両面に衝突し、金属により吸収され、金属を蒸発により除去し、同時にレーザー波長に対して透明なポリマーを、そのポリマーをエッチングする又は変化させることなく通過し、その下の金属材料により吸収されて金属を蒸発により除去する。
【００８６】
異なる糸化学組成、テキスタイル織り方（糸／ｃｍ、糸径、織り方、重量、厚さ）、仕上げ及び金属化配列を有する異なるファブリックに行う試験で使用するレーザー源は２種：最大出力１０Ｗ及び発振波長１０６４ｎｍ、最小スポット径５０ミクロンを有するレーザー源並びに最大出力３０Ｗ、発振波長１０７０ｎｍ及び最小スポット径８０ミクロンを有するファイバーレーザー源である。
【００８７】
スポット径を低下させることで、より高い分解能値を、たとえ最終的な結果が支持体、すなわち糸／ｃｍ数及び糸サイズに大きく左右されるとしても、達成することが可能である。
【００８８】
糸径が低下するにつれて、糸／ｃｍ数は増加し、また分解能も上昇する。
【００８９】
これらのレーザー源は共にパルスモードで動作し、また検流レーザービーム駆動系を備える。
【００９０】
上で開示の方法により、レーザー機械加工工程の全ての特徴的な利点：画像又はパターンの精確さ及び輪郭のレベル、所望の繰り返し速度、極めて短い操作時間、加工済みの材料のローディング及びアンローディング系（ロール加工済みのテキスタイル材料の場合、慣用の巻き上げ及び巻き戻し系を使用可能である）、コンピュータで再現するパターンの変更及び迅速な修正を可能にする装置全体の極めて柔軟な電子的制御の温存が可能である。
【００９１】
例えば速度がはるかに遅く、ロール状のファブリックの加工ができず、異なるパターンの作製に専用のテンプレートを必要とする化学エッチング工程とは異なり。
【００９２】
多数の試料を作製し、上で開示の２つのレーザーアセンブリにより、異なるファブリックについて、糸の化学組成、テキスタイル構成（糸／ｃｍ、糸径、織り方、重量、厚さ）及び金属化に関するキャラクタリゼーションを行った：ステンレススチールで金属化したＰＥＳ  ９０．６４、ステンレススチールで金属化したＰＥＳ  １５０．２７、ステンレススチールで金属化したＰＥＳ  １８０．２７、ステンレススチールで金属化したＰＥＳ  １９０．３１、ニッケルで金属化したＰＥＳ  ９０．４０、ニッケルで金属化したＰＥＳ  １６５．３４、ニッケルで金属化したＰＡ  ４３．６１、銅で金属化したＰＥＳ  ９０．６４、銅で金属化したＰＥＳ  １９０．３１、銅で金属化したＰＡ  ４３．６１、アルミニウムで金属化したＰＥＳ  ９０．６４、アルミニウムで金属化したＰＥＳ  １５０．２７、アルミニウムで金属化したＰＥＳ  １８０．２７、アルミニウムで金属化したＰＥＳ  １９０．３１、カレンダ掛け及びチタンで金属化したＰＥＳ  ４０．９０、チタンで金属化したＰＥＳ  ９０．６４、チタンで金属化したＰＥＳ  １５０．２７、チタンで金属化したＰＥＳ  １８０．２７並びにチタンで金属化したＰＥＳ  １９０．３１。
【００９３】
上で挙げたコードにおいて、ポリマーを特定する文字の後の最初の数字はファブリックの糸の数／ｃｍに関係し、２番目の数字は糸径を指定する。
【００９４】
各ケースにおいて、本方法は、最適な操作条件の組み合わせウィンドウを特定するために、実験室設備にしたがって、プロセスパラメータを変化させてスクエアメッシュを作製することから始まる。
【００９５】
試験から、金属の除去が完全なものであり、ポリマーを損傷しないことが判明している。
【００９６】
上述したように、スポット径の低下に伴って、除去される材料の痕跡の最小サイズも対応して低下し、どの場合でも支持体ファブリックに左右されることが判明している。
【００９７】
特定のファブリックタイプ及び金属に応じた最適なプロセスパラメータを発見した後は、より複雑なパターン：陰影のある色彩効果を加えた言葉、画像及び写真の再現をデモンストレーション目的で作成した。
【００９８】
スクエアメッシュ合成一重糸ファブリックを慣用のファブリック又は支持体、例えばフィルム又は連続材料から差別化している基本的な特徴に加えて、本発明の方法は、ロール・ツー・ロール法で実行し得る迅速で融通性の高い方法により審美的又はマーキング機能を加えることを可能にする。
【００９９】
本発明の方法は、単なるデザインから音響部門、自動車部門、家電製品、ヘルスケア、医学的診断、化学的消費財、兵站、出版に至る数多くの分野における幾つもの用途に適している。
【０１００】
より具体的には、総じて、高い操作融通性、達成される特徴、例えば重量、厚さ、高精度並びに良好な通気及び放熱特性の一様性を必要とする全ての用途において使用できるように構成されている。
【０１０１】
幅広い製品が得られるため、フィルタリング用途向け等のモジュール式のソリューションが得られ、すなわち改善されたアプローチ（メッシュ開口部、糸径、糸／ｃｍ）が得られる支持体、支持体の色、タイプ、所望の審美効果を成し遂げるために堆積させる金属材料の色及び層を選択することが可能となる。
【０１０２】
ファブリックの可撓性及び機械的性質は慣用のフィルムよりさらに改善され、また合成一重糸ファブリック材料は、良質な嵌合及び組立て設備を必要とする極めて良好な加工特性（例えば封止又は溶接、切断、ドリリング等）を有する。
【０１０３】
本発明は意図する目標及び目的を完全に達成すると判明している。
【０１０４】
実際、本発明は、慣用の印刷法、ひいてはポリマー、インク、ペースト及び添加剤の使用から完全に遠ざかった方法を提供し、この方法は合成一重糸ファブリック又は任意で事前に金属化を施した合成一重糸ファブリック材料に適切に適用し得る。
【０１０５】
本発明の方法は、最初の金属化ステップ又はファブリック材料の部分金属化及び続く金属除去を含み、金属の除去は金属の迅速且つ局所的な蒸発により行われ、ファブリックの表面の一方又は両方に対して同時に、開示のレーザー源により行い得る。
【０１０６】
パターンは金属化ファブリックの片面又は両面にネガティブ又はポジティブパターンとして同時に形成し得て、所望の審美効果に左右される。
【０１０７】
さらに、支持体として使用し、さらに金属化を施すファブリック材料は、金属が除去されるにつれて所望の審美効果をもたらす白色のファブリック又は事前に着色したファブリックになり得る。
【０１０８】
同じ理由から、それぞれが異なる審美効果をもたらす異なる合金が使用可能である。
【０１０９】
使用する材料、また付随するサイズ及び形状は要件に応じて任意のものとなる。
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月13日(2014.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
審美的パターンを、金属コーティングで少なくとも部分的にコーティングされた下層面を含む、合成一重糸織スクエアメッシュファブリックから成る可撓性下層又はポリマーフィルム、多重糸ファブリック、紙、膜、不織若しくは天然繊維ファブリックから選択される他の可撓性下層上に形成する方法であって、レーザービームで行うエッチングステップを含み、前記可撓性下層がポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリビニリデンフルオライド、ポリテトラフルオロエチレンの一重糸から形成され、前記可撓性下層がメッシュ開口部範囲２５００〜０ミクロン、４〜６００本の糸／ｃｍ、糸径１００〜５００ミクロン、織り方、重量１５〜３００ｇ／ｍ２、厚さ１５〜１０００ミクロンを有し、前記レーザービームがポリマーバルク及び前記下層の表面を変化させることなく金属コーティングにより吸収され、前記ポリマーバルク及び表面が前記レーザービームに対して透明であり、前記レーザービームが低出力高電力密度レーザービームであり、周波数１００Ｈｚ〜５００ＭＨｚの連続又はパルスモード範囲で動作し、パルス時間２００ナノ秒〜１０フェムト秒、波長１０８０〜３５４ｎｍ、出力５〜１００Ｗ、レーザービームスポットサイズ１０〜２００ミクロンを有し、前記レーザービームが測微法的制御集束レンズ系により前記下層上で集束し、前記レーザービームが、前記レーザービームと可撓性下層との動きの組み合わせにより前記可撓性下層を通って可撓性下層の動きと同時に駆動されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記レーザービームが、デカルト軸駆動手段、ロボットアーム、レンズ及び／又は検流ヘッドアセンブリを含む反射鏡系により駆動されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レーザーが、ダイオードレーザー、固体レーザー、ファイバーレーザー又はＣＯ２レーザーであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記レーザービームが、前記可撓性下層の燃焼、融合又は劣化現象を起こすことなく前記金属コーティングの迅速且つ局所的な蒸発を引き起こすことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記レーザービームによる前記金属コーティングの除去を、前記下層の片面又は両面に同時に行うことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
パターン、ロゴ、文字、シンボル又はターゲットとする審美／マーキング特徴付けパターンを前記下層上に形成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記金属をレーザービームにより気化させ、金属蒸発時の潜熱と金属の厚さとの組み合わせが前記下層への熱伝達を引き起こすほどのレベルに達する際に前記ファブリックが劣化現象に曝されることを防止するための冷却ステップを含むことを特徴とする、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
１つ以上の金属コーティングを前記下層の片面又は両面上に適用するさらなるコーティングステップを含むことを特徴とする、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記さらなるコーティングステップを、スパッタリング、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ガルバニック堆積、化学蒸着により行うことを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属コーティングが厚さ１０〜５０００ｎｍを有し、また単層又は多層金属コーティングであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属コーティングが、ニッケル、金、スチール、銅、銀、アルミニウム、クロム、チタン、スズ、インジウムスズ酸化物、亜鉛−アルミニウム酸化物、スズ−フッ素酸化物、スズ−アンチモン酸化物から選択される金属材料及びその合金又は半導体材料から形成されることを特徴とする、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記下層が白色又は着色ファブリック材料から形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ファブリックが幅広い範囲の合成一重糸ファブリックから選択され、前記一重糸がポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリビニリデンフルオライド又はポリテトラフルオロエチレンから選択され、前記一重糸ファブリックのテキスタイル織り構成が糸径１０〜５００ミクロンを有することを特徴とする、請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のうちいずれか一項に記載の方法により作製されるファブリックであって、前記ファブリックが通気性のあるファブリック材料から作製され、また他のファブリック材料モジュールに容易に組み立てることができることを特徴とするファブリック。
【請求項１５】
請求項１〜１４のうちいずれか一項に記載の方法により作製されるファブリックであって、前記ファブリックが可撓性及び機械的特性を有するため改善された持続時間が得られることを特徴とするファブリック。
【請求項１６】
請求項１〜１５のうちいずれか一項に記載の方法により作製されるファブリックであって、前記ファブリックを審美ファブリックとして、金属とポリマー地との間に特別に設けられたコントラストにより所望のパターンを再現するために金属をエッチングする可能性に因り又はこの用途を一般的な機能性ファブリックの別の典型的用途と組み合わせて使用することを特徴とするファブリック。
【国際調査報告】
2015535744.tif 000002
2015535744.tif 000003
2015535744.tif 000004