(57)【要約】織布、不織布またはメッシュの形態で加工される基材繊維上に銅からなる第１層が無電解メッキで形成され、第１層上に金または白金の何れか一つからなる第２層がメッキで連続形成されて外部に露出される。【選択図】図２
2004502055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材繊維上に銅からなる第１層が無電解メッキで形成され、前記第１層上に金または白金の何れか一つからなる第２層がメッキで連続形成されて外部に露出することを特徴とする伝導性織物地。
【請求項２】
前記基材繊維と前記第１層との間にニッケルからなる第３層が前記基材繊維上に無電解メッキで形成されることを特徴とする請求項１に記載の伝導性織物地。
【請求項３】
前記第１層の厚さは０．３〜０．７μｍ、前記第２層の厚さは０．０５〜０．２μｍ、前記第３層の厚さは０．１〜０．３μｍであることを特徴とする請求項２に記載の伝導性織物地。
【請求項４】
前記第２層は電解メッキまたは無電解メッキの何れか一つでメッキされることを特徴とする請求項１に記載の伝導性織物地。
【請求項５】
前記基材繊維はポリエステル、アクリル及びポリアミドからなる群から選択される何れか一つであることを特徴とする請求項１に記載の伝導性織物地。
【請求項６】
前記基材繊維はモノフィラメント（ｍｏｎｏ ｆｉｌａｍｅｎｔ）であることを特徴とする請求項１に記載の伝導性織物地。
【請求項７】
前記基材繊維はマルチフィラメント（ｍｕｌｔｉ ｆｉｌａｍｅｎｔ）であることを特徴とする請求項１に記載の伝導性織物地。
【請求項８】
前記基材繊維は織布、不織布またはメッシュの何れか一つで加工されることを特徴とする請求項１に記載の伝導性織物地。
【請求項９】
テレフタル酸とイソプロピルアルコールの縮重合体であるポリエステル織物地で織造した基材織物地体を用意する段階；
苛性ソーダ８０乃至９０ｇ／ｌを添加して約８０℃程度の温度で前記テレフタル酸の一部を脱落させるエッチング作業段階；
塩酸を添加して前記苛性ソーダを中和させる段階；
塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）、塩化スズ（ＳｎＣｌ２）及び塩酸（ＨＣｌ）からなる錯塩を形成させて脱落したテレフタル酸位置に置換する段階；
硫酸を添加して約４０乃至６０℃の温度で前記パラジウムをイオン状態で金属化させる段階；
水洗後、塩化第１銅、ホルマリン、ロシェル塩、クエン酸塩、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）及び苛性ソーダを浸漬させて銅層を形成する段階；及び、
シアン化金カリウム塩、ＥＤＴＡ、クエン酸塩及びアンモニア水を添加して金層を形成する段階を含むことを特徴とする伝導性織物地の製造方法。
【請求項１０】
前記金層はシアン化金カリウム塩約０．５乃至２ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ約１５乃至２５ｇ／ｌ、クエン酸塩約１５乃至２５ｇ／ｌ及びアンモニア水１０乃至３０ｇ／ｌを添加して無電解メッキで形成されたことを特徴とする請求項９に記載の伝導性織物地の製造方法。
【請求項１１】
前記銅層は塩化第１銅１０乃至３０ｇ／ｌ、ホルマリン１０乃至３０ｇ／ｌ、ロシェル塩５乃至１０ｇ／ｌ、クエン酸塩５乃至１０ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ２０乃至３０ｇ／ｌ及び苛性ソーダ５乃至１０ｇ／ｌを、４０乃至５０℃の温度、ｐＨ１２．０乃至１３．０の条件で無電解メッキして形成されることを特徴とする請求項９に記載の伝導性織物地の製造方法。
【請求項１２】
前記金層はシアン化金カリウム塩、クエン酸塩、コバルト金属及びその他の伝導塩を電解メッキして形成されることを特徴とする請求項９又は１１に記載の伝導性織物地の製造方法。
【請求項１３】
前記金層はシアン化金カリウム塩約６乃至７ｇ／ｌ、クエン酸塩約６０乃至８０ｇ／ｌ、コバルト金属０．７乃至０．９ｇ／ｌ及びその他の伝導塩の組成で、ｐＨ３．８乃至４．３、２０乃至５０℃の温度で電解メッキして形成されることを特徴とする請求項１２に記載の伝導性織物地の製造方法。
【請求項１４】
前記銅層及び前記基材繊維との間に硫酸ニッケル、次亜リン酸ソーダ、クエン酸塩を沈積して無電解メッキでニッケル層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の伝導性織物地の製造方法。
【請求項１５】
前記ニッケル層は硫酸ニッケル１０乃至２０ｇ／ｌ、次亜リン酸ソーダ７．５乃至１５ｇ／ｌ、クエン酸塩１５乃至３０ｇ／ｌを、約３０乃至４０℃の温度で沈積して無電解メッキで形成されることを特徴とする請求項１４に記載の伝導性織物地の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金層を持つ織物地とその製造方法に関し、より詳しくは、基材繊維上に銅と金または白金を連続的にメッキして、優れた熱伝導性、電気伝導性、防虫性及び抗菌性を備えた織物地に関する。さらに、本発明は基材繊維上に銅層と金層または白金層を連続形成して織物地を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝導性織物地は米国航空宇宙開発局（ＮＡＳＡ）で誤差の許容されない航空宇宙装備の誤作動を防止するために開発されて、現在は全産業領域に拡大使用されており、人体保護は勿論のこと、産業機器の誤作動による損失を予防している。
【０００３】
従来の伝導性織物地の例としては、織物に伝導性カーボン、銅、マンガン、接着剤などの混合物を織物に噴霧またはコーティングして電磁波遮蔽層を形成させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように織物に直接噴霧またはコーティングする方法は、織物に電磁波遮蔽性は付与するが、織物固有の特性である加工性、通気性及び柔軟性などを低下させる短所がある。
【０００５】
また、外部に露出する最外部層がニッケル、銅、カーボンまたは銀からなる製品が開発されているが、ニッケルの場合は身体と接触してアレルギー反応を発生したり、腐食または変色したり、電気伝導度と熱伝導度が低いという問題点を持つ。また、銅と銀の場合も変色したり腐食するという問題があり、カーボンの場合は電気伝導度と熱伝導度が極めて不良であるという問題点がある。
【０００６】
さらに、金属被膜の形成された衣類は電磁波遮蔽のような一つの機能を持つように製造されるのが一般的であり、着用者の健康及び審美的な側面を考慮した衣類は積極的に開発されていない。特に、無線通信の発達によって無線通信の関連機能を持つ機能性衣類の必要性が増大しているが、現在まで実用化している製品はない。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、優れた通気性、良好な防虫性と抗菌性、優れた熱伝導性及び電気伝導性を持つ織物地を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、全然変色せず、金属光沢を持ち、人体に無害な織物地を提供することにある。
【０００９】
本発明のまた他の目的は、最外部層が剥離して内部層が露出しても、着用者にとって人体に有害なアレルギー反応を発生しない織物地を提供することにある。
【００１０】
また、本発明のまた他の目的は、前記の織物地を製造する方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の目的は後述する技術的特徴から具体的に明確に理解できるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によれば、織布、不織布またはメッシュで加工される基材繊維上に銅からなる第１層が無電解メッキで形成され、第１層上に金または白金の何れか一つからなる第２層がメッキで連続形成されて外部に露出する。また、選択的に、基材繊維と前記第１層との間にニッケルからなる第３層が前記基材繊維上に無電解メッキで形成される。
【００１３】
また、ニッケルと銅は無電解メッキし、金または白金は電解メッキまたは無電解メッキし、ニッケル層の厚さは０．１乃至０．２μｍ、銅層の厚さは０．３〜０．７μｍ、金層の厚さは０．０５〜０．２μｍであることが望ましい。
【００１４】
基材繊維はポリエステル、アクリル及びポリアミドの何れか一つであり、基材繊維はモノフィラメント（ｍｏｎｏ ｆｉｌａｍｅｎｔ）またはマルチフィラメント（ｍｕｌｔｉ ｆｉｌａｍｅｎｔ）で適用される。
【００１５】
本発明の他の側面によれば、テレフタル酸とイソプロピルアルコールの縮重合体であるポリエステル織物地で織造した基材織物地体を用意する段階；苛性ソーダ８０乃至９０ｇ／ｌを添加して約８０℃程度の温度で前記テレフタル酸の一部を脱落させるエッチング作業段階；塩酸を添加して前記苛性ソーダを中和させる段階；塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）、塩化スズ（ＳｎＣｌ２）及び塩酸（ＨＣｌ）からなる錯塩を形成させて脱落したテレフタル酸位置に置換する段階；硫酸を添加して約４０乃至６０℃の温度で前記パラジウムをイオン状態で金属化させる段階；水洗後、塩化第１銅、ホルマリン、ロシェル塩、クエン酸塩、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）及び苛性ソーダを浸漬させて銅層を形成する段階；及び、シアン化金カリウム塩、ＥＤＴＡ、クエン酸塩及びアンモニア水を添加して金層を形成する段階を含む金層を持つ織物地の製造方法を提供する。
【００１６】
望ましく、銅層は塩化第１銅１０乃至３０ｇ／ｌ、ホルマリン１０乃至３０ｇ／ｌ、ロシェル塩５乃至１０ｇ／ｌ、クエン酸塩５乃至１０ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ２０乃至３０ｇ／ｌ及び苛性ソーダ５乃至１０ｇ／ｌを、４０乃至５０℃の温度、ｐＨ１２．０乃至１３．０の条件で無電解メッキして０．３乃至０．７μｍの厚さで形成され、　前記金層はシアン化金カリウム塩約０．５乃至２ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ約１５乃至２５ｇ／ｌ、クエン酸塩約１５乃至２５ｇ／ｌ及びアンモニア水１０乃至３０ｇ／ｌを添加して無電解メッキで０．０５乃至０．２μｍの厚さで形成される。
【００１７】
また、金層はシアン化金カリウム塩約６乃至７ｇ／ｌ、クエン酸塩約６０乃至８０ｇ／ｌ、コバルト金属０．７乃至０．９ｇ／ｌ及びその他の伝導塩の組成で、ｐＨ３．８乃至４．３、２０乃至５０℃の温度で電解メッキして形成される。
【００１８】
また、基材織物地体に活性化したパラジウムイオンと電気伝導性が類似なニッケルをメッキして金属との接着力を向上できる。ニッケル層は硫酸ニッケル、次亜リン酸ソーダ、クエン酸塩を沈積してニッケルを無電解メッキして０．１乃至０．２μｍの厚さで形成される。望ましくは、ニッケル層は硫酸ニッケル１０乃至２０ｇ／ｌ、次亜リン酸ソーダ７．５乃至１５ｇ／ｌ、クエン酸塩１５乃至３０ｇ／ｌを、約３０乃至４０℃の温度で沈積してニッケルを無電解メッキして形成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による伝導性織物地とその製造方法を実施例と共に説明する。
【００２０】
図１は本発明による織物地の部分拡大斜視図である。
図に示したように、織物地１０は基材繊維を加工して製造されるが、織布（ｗｏｖｅｎ）、不織布（ｎｏｎｗｏｖｅｎ）またはメッシュ（ｍｅｓｈ）形態で製造される。また、基材繊維は一つの繊維からなるモノフィラメント（ｍｏｎｏ ｆｉｌａｍｅｎｔ）１０ａと、多数個の繊維が結合されてなるマルチフィラメント（ｍｕｌｔｉ ｆｉｌａｍｅｎｔ）１０ｂとに区分される。望ましく、本発明に適用される基材繊維はポリエステル、アクリルまたはポリアミド材質からなる。
【００２１】
図２は本発明の一実施例によって図１の２−２に沿う切開断面図である。
基材繊維１２上には銅メッキして銅層１４が形成される。一実施例として銅は無電解メッキで基材繊維１２上にメッキし、望ましくは０．３乃至０．７μｍ程度の厚さを持つ。
【００２２】
前記のように、基材繊維はモノフィラメントまたはマルチフィラメントの形態で提供されるが、マルチフィラメントの場合は複数の繊維が互いに結合されてマルチフィラメントをなした状態でメッキするため、メッキ面積が増加して接着力が向上し、柔軟性が大きく向上する。
【００２３】
銅層１４上には金または白金がメッキされて金層または白金層１６が形成される。金層または白金層１６は無電解メッキと電解メッキを全部適用でき、望ましくは０．０５乃至０．２μｍの程度の厚さを持つ。このような厚さ範囲は、最終製品での表面抵抗が０．０１Ω乃至５．０Ωで、表面熱伝導度が０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃乃至５．０ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の条件を満足させることができる。
【００２４】
金層または白金層１６は、金属塩を水に解離させてイオン化した後、化学的または電気的エネルギーを印加して抽出した９９．９％以上の純粋金属からなるため、高い純度を持つことができる。
【００２５】
このような構成の本発明の実施の一形態によれば、多様な利点を持つ。
まず、最外部にメッキした金層または白金層の一部が剥離しても着用者の身体が銅と直接接触するため、アレルギー反応が発生するのを防止できる。
【００２６】
また、基材繊維上にメッキした銅は優れた電気伝導性及び熱伝導性を持つため、メッキする金や白金の量を低減でき、また、銅層の厚さを十分に確保することによって金層や白金層を電解メッキで形成できるため、原価が顕著に低減される効果がある。
【００２７】
また、着用者の身体と直接接触する最外部層に金層や白金層が形成されるため、優れた熱伝導度により着用者の身体から発生する熱を速やかに外部に放出させることができ、全体に渡って均一な温度分布を維持できる。
【００２８】
また、優れた電気伝導性を持つため、身体と衣類との間で発生する静電気を速やかに放電させることができ、静電気によるショックを防止する効果がある。
【００２９】
さらに、身体に直接接触する金層や白金層の金または白金イオン粒子により血液循環を促進させ、重金属を中和させる効果がある。また、害毒作用により虫や菌が繁殖できないようにする防虫、抗菌効果がある。
【００３０】
また、最外部層が金や白金からなるため、変色や腐食されず、金または白金特有の金属光沢を提供する。
【００３１】
また、金や白金は軟性が良くてよく伸びるため、衣類に適用すれば柔軟性が大きく向上する。
【００３２】
図３を参照すれば、本発明の他の実施例が示されている。
前記の一実施例と異なる点は、銅層１４と基材繊維１２との間にニッケル層１８を介在させることである。このとき、ニッケルは無電解メッキで基材繊維１２上にメッキし、望ましくは０．１乃至０．３μｍ程度の厚さを持つ。
【００３３】
ニッケル層１８を銅層１４と基材繊維１２との間に介在させる理由は、無電解メッキ工程によって基材繊維１２の表面に付着される金属パラジウム（ｐｄ）とニッケルの金属転移差が小さくて、結果的にニッケルと基材繊維が強く接着されるためである。
【００３４】
この実施例によれば、基材繊維上にニッケルを適用してもその上部に銅がメッキされているため、最外部にメッキした金層または白金層の一部が剥離しても着用者の身体が銅と接触することによって従来のようにニッケルによるアレルギー反応が発生するのを防止できる。
【００３５】
一方、図４及び図５は各々モノフィラメントとマルチフィラメントに本発明を適用させた場合を示すＳＥＭ写真である。
【００３６】
以下では前記の織物地を製造する方法に対して詳細に説明する。
まず、テレフタル酸とイソプロピルアルコールの縮重合体であるポリエステル系の基材繊維として、織布、不織布またはメッシュの形態で製造される。基材繊維は一つの繊維からなるモノフィラメントと、多数個の繊維が結合されてなるマルチフィラメントとに区分されるが、望ましくは、本発明ではポリエステル系繊維で織造した繊維は全部使用できる。
【００３７】
織造した基材繊維にメッキ接着力を向上させるために、苛性ソーダ８０乃至９０ｇ／ｌを添加して約８０℃程度の温度でテレフタル酸の一部を脱落させるエッチング作業を行って水洗する。
【００３８】
水洗後、塩酸１０％を添加して室温で残留の苛性ソーダを中和し水洗した後、 塩化パラジウム（ＰｄＣｌ２）２ｇ／ｌ、塩化スズ（ＳｎＣｌ２）２ｇ／ｌ及び塩酸（ＨＣｌ）１０％からなる錯塩を２０乃至３０℃の温度で添加して脱落したテレフタル酸位置に置換させる触媒化反応を行う。前記触媒化反応で不導体である基材繊維を導体化させるパラジウムイオン核を形成させた後、水洗する。
【００３９】
触媒化反応後、約４０乃至６０℃の温度で硫酸１０％を、または室温で苛性ソーダ １００ｇ／ｌ及び塩酸１０％を添加してパラジウムをイオン状態で金属化に活性化させる。
【００４０】
水洗後、塩化第１銅１０乃至３０ｇ／ｌ、ホルマリン１０乃至３０ｇ／ｌ、ロシェル塩５乃至１０ｇ／ｌ、クエン酸塩５乃至１０ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ２０乃至３０ｇ／ｌ及び苛性ソーダ５乃至１０ｇ／ｌを、４０乃至５０℃の温度、ｐＨ１２．０乃至１３．０の条件で無電解メッキして銅層を形成する。望ましくは、銅層は０．３乃至０．７μｍの厚さを持つ。
【００４１】
銅メッキ後、水洗工程を経て、シアン化金カリウム塩約０．５乃至２ｇ／ｌ、ＥＤＴＡ約１５乃至２５ｇ／ｌ、クエン酸塩約１５乃至２５ｇ／ｌ及びアンモニア水１０乃至３０ｇ／ｌを、約８０乃至９０℃の温度で１乃至３分の間に無電解メッキを行って金層を形成する。
【００４２】
また、シアン化金カリウム塩約６乃至７ｇ／ｌ、クエン酸塩約６０乃至８０ｇ／ｌ、コバルト金属０．７乃至０．９ｇ／ｌ及びその他の伝導塩を添加した後、作業条件としてｐＨ３．８乃至４．３、２０乃至５０℃の温度で電解メッキして金層を形成できる。電解メッキを適用する場合は、使用される金の量を減少させて原価を節減する効果があり、これは下地金属として銅層を十分に厚く形成して電気抵抗を減少させることによって可能になる。
【００４３】
望ましくは、金層は０．０５乃至０．２μｍ程度の厚さを持つ。
【００４４】
一方、この実施例では基材繊維上に銅をメッキすることを例に上げたが、銅層と基材繊維との間にニッケル層を形成することが可能である。このように、ニッケル層を形成することで、基材繊維に活性化したパラジウムイオンとニッケルとの接着力を向上できる利点がある。
【００４５】
ニッケル層は硫酸ニッケル１０乃至２０ｇ／ｌ、次亜リン酸ソーダ７．５乃至１５ｇ／ｌ、クエン酸塩１５乃至３０ｇ／ｌを、約３０乃至４０℃の温度でアンモニア水を利用してｐＨ８〜９が維持されるように調整しながら沈積して無電解メッキ処理を行って形成する。望ましくは、ニッケル層は０．１乃至０．３μｍの厚さを持つ。
【００４６】
【発明の効果】
本発明による製造方法によれば、銅層の厚さを適切に調節することで、金層の厚さを薄くでき、前記のように、優れた電気伝導性により電解メッキを適用でき、消耗される金の量を低減して原価を節減できる効果がある。
【００４７】
以上、本発明の望ましい実施例について詳述したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を持った者であれば、添付の請求の範囲に記載された技術的思想から逸脱しない範囲内で多様に変形・変更できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用される織物地を示す部分拡大斜視図である。
【図２】図１の２−２に沿う切開断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図４】モノフィラメントに本発明を適用したものを示すＳＥＭ写真である。
【図５】マルチフィラメントに本発明を適用したものを示すＳＥＭ写真である。
【符号の説明】
１０　織物地
１０ａ　モノフィラメント（ｍｏｎｏ ｆｉｌａｍｅｎｔ）
１０ｂ　マルチフィラメント（ｍｕｌｔｉ ｆｉｌａｍｅｎｔ）
１２　基材繊維
１４　銅層
１６　金層又は白金層
１８　ニッケル層
【図１】
2004502055.tif 000003
【図２】
2004502055.tif 000004
【図３】
2004502055.tif 000005
【図４】
2004502055.tif 000006
【図５】
2004502055.tif 000007
【国際公開パンフレット】
2004502055.tif 000008
2004502055.tif 000009
2004502055.tif 000010
2004502055.tif 000011
2004502055.tif 000012
2004502055.tif 000013
2004502055.tif 000014
2004502055.tif 000015
2004502055.tif 000016
2004502055.tif 000017
2004502055.tif 000018
2004502055.tif 000019
2004502055.tif 000020
2004502055.tif 000021
2004502055.tif 000022
2004502055.tif 000023
2004502055.tif 000024
2004502055.tif 000025
2004502055.tif 000026
【国際調査報告】
2004502055.tif 000027