KR0178132B1 - 긴 성형 스트랜드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열회복성 물품(heat-recoverable article)을 제조하기 위한 중합체로 된 긴 성형 스트랜드(elongate shaped strand)에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 높은 인열 강도를 가지는, 열회복성 물품을 제조하기 위한 성형 스트랜드를 제공하는 데 있다. 상기 목적은, 성형 스트랜드가 성형 스트랜드의 열변형 온도에서 강한 재료로 된 최소한 하나의 띠 또는 섬유의 감김부, 꼬임부, 짜임부를 가지며, 상기 띠 또는 섬유(들)는 코어의 종축에 대해 0°보다 크고 90°보다 작은 각으로 형성됨으로써 달성된다. 감김부, 꼬임부, 짜임부 등으로 형성된 보강층은 늘이거나 잡아 당김으로 인해 발생되는 성형 스트랜드 횡단면의 변화에 적응할 수 있다는 유리한 특성을 가진다.

Description

긴 성형 스트랜드

본 발명은 열회복성 물품(heat-recoverable article)을 제조하기 위한 중합체로 된 긴 성형 스트랜드(elongate shaped strand)에 관한 것이다.

유럽 특허 출원 EP-A2-0115905 에는 열회복성 물품이 공지되어 있으며, 이 물품은 열회복성 섬유 및 비-열회복성 섬유로 구성된 직물로 이루어진다.

열회복성 섬유는 중합체로 이루어지는 반면, 비-열회복성 섬유는 폴리에스테르 또는 유리로 제조된다.

공지된 직물의 단점은, 열회복성 섬유의 인장 강도가 수축 온도, 즉, 130-150℃에서 극도로 작기 때문에, 섬유에 초과 하중이 가해지면 직물이 찢어질 수 있다는 것이다.

본 발명의 목적은 높은 인열 강도를 가지는, 열회복성 물품을 제조하기 위한 성형 스트랜드를 제공하는 데 있다. 상기 목적은, 성형 스트랜드가 성형 스트랜드의 열변형 온도에서 강한 재료로 된 최소한 하나의 띠 또는 섬유의 감김부, 꼬임부, 짜임부를 가지며, 상기 띠 또는 섬유(들)는 코어의 종축에 대해 0°보다 크고 90°보다 작은 각으로 형성됨으로써 달성된다. 감김부, 꼬임부, 짜임부 등으로 형성된 보강층은 늘이거나 잡아 당김으로 인해 발생되는 성형 스트랜드 횡단면의 변화에 적응할 수 있다는 유리한 특성을 가진다. 성형 스트랜드의 횡단면은 거의 임의로 형성될 수 있다. 따라서, 원형 또는 타원형의 횡단면을 가진 성형 스트랜드가 사용되는 많은 용도에 유리할 뿐만 아니라, 둥근 횡단면이 아닌, 예컨대 사각형, 삼각형, 사다리꼴 횡단면을 가진 성형 스트랜드가 사용되는 다른 용도에도 바람직하다.

보강층의 재료로는 예컨대 면화, 금속, 유리, 세라믹 등으로 된 꼬여진 스트랜드 또는 띠 또는 섬유가 바람직하다. 특히 폴리에스테르, 폴리아미드 등과 같은 내고온성 합성수지로 된 스트랜드, 섬유 또는 띠가 적합하다.

특히, 성형 스트랜드상에 섬유 또는 띠가 나선형으로 감겨지는 것이 유리하다. 이러한 감김부는 매우 높은 속도로 제조될 수 있다. 감김부는 동일한 꼬임 길이로 서로 평행하게 형성된 다수의 띠 또는 섬유로 이루어질 수 있다. 또한 반대로 놓인 꼬임 방향을 가진 다수의 섬유 또는 띠로 된 감김부는 예컨대 편물과 같은 장점을 가진다.

성형 스트랜드는 바람직하게는 교차 결합된 중합체로 이루어진다. 공지된 바와 같이, 교차 결합에 의해 가열시 복귀되는 특성이 개선된다.

바람직하게는 보강층 하부에 열가소성 중합체로 된 층이 배열되고, 이 층위에 보강층이 놓인다. 열가소성 층은 교차 결합 가능한 중합체로 된 코어와 동시에 공압출법에 의해 제조된다. 열가소성 층은 성형 스트랜드가 용융 용접에 의해 열가소성 물질로 된 부분과 접속될 수 있다는 장점을 가진다. 따라서, 예를 들면, 나란히 놓인 성형 스트랜드는 점용접에 의해 하나의 그물로 가공될 수 있다.

또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 성형 스트랜드의 제조 방법에 관한 것이다.

이 방법에서는 먼저 압출에 의해 중합체로 된 성형 스트랜드를 제조한 다음 교차 결합시키고, 그 다음 연속 공정으로 중합체 결정의 융점 이상의 온도로 가열하며, 이 온도에서 스트레칭하고, 스트레칭된 상태에서 냉각시킨 다음 감김부, 꼬임부, 짜임부 등을 제공한다. 스트레칭된 상태에서 보강층이 성형 스트랜드상에 부착되면, 보다 작은 섬유의 꼬임 각이 필요하다. 스트레칭 되기 전에 보강층이 부착되면, 보다 큰 꼬임 각이 필요하다. 꼬임 각은 종축과 섬유 또는 띠 사이의 각으로 이해되어야 한다. 케이블링(cabling) 기술에서도 꼬임 길이는 여러번 언급되었다. 이 경우에는 2개의 귀환점 사이의 종축 간격이 다루어진다. 큰 꼬임 길이는 작은 꼬임 각에 상응하는 반면, 작은 꼬임 길이는 큰 꼬임 각에 상응한다.

스트레칭 공정에 있어서, 저장 드럼으로부터 나온 교차 결합된 성형 스트랜드는 최소한 하나의 권선과 함께 제1 드럼 둘레로 안내되고, 그 뒤에 가열 및 냉각 구간으로 구성된 스트레칭 장치내로 안내되며, 스트레칭 장치 뒤에서 최소한 하나의 권선과 함께 제2 드럼 둘레로 안내되고, 이 때 제2 드럼은 제1 드럼보다 높은 속도로 구동되며, 제2 드럼을 벗어난 후 스트레칭된 성형 스트랜드에 감김부, 꼬임부, 짜임부 등이 제공되는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 보강층이 제공된 성형 스트랜드도 상술한 방법으로 스트레칭될 수 있다는 것을 알 수 있다. 스트레칭된 성형 스트랜드의 직경이 측정되어, 직경에 대한 예정된 값과 비교되고, 그 결과에 따라 드럼이 보다 빨리 또는 보다 서서히 구동됨으로써, 제2 드럼의 제어가 이루어지는 것이 바람직하다.

바람직하게는, 실란 그래프트된 폴리에틸렌으로 된 성형 스트랜드가 압출되고 물 또는 수증기의 존재하에서 교차 결합된다. 상기 교차 결합 방식은 고가의 기계 장치 없이 수행될 수 있다는 특징이 있다. 또한 매우 얇은 성형 스트랜드에 있어서는 조사에 의한 교차 결합이 유리하다. 성형 스트랜드 또는 본 발명의 방법에 따라 제조된 성형 스트랜드는 본 발명의 또 다른 구체예에 따라 열 수축 띠로 제조될 수 있으며, 이 띠는 예컨대 전선 또는 도선의 접속점을 커버하는데 사용될 수 있다. 이러한 띠는 열가소성 중합체로 된 층내의 함침된, 서로 평행하게 형성된, 다수의 성형 스트랜드로 이루어진다.

함침층은 바람직하게는 압출된 층이다. 물론 한 평면에 놓인 성형 스트랜드는 양측면으로 열가소성 중합체로 된 띠와 라미네이트되는 것도 가능하다. 함침층은 표면 접착층을 형성하며, 이 층에 열회복성 성형 스트랜드가 결합된다. 열가소성 층을 가한 다음, 압출 또는 라미네이트에 의해 상기 층이 교차 결합될 수 있다.

성형 스트랜드의 보강층에 의해 상기 띠는 수축 방향에서 충분히 높은 인열 강도를 가진다. 수축 방향에 대해 횡방향으로의 띠의 인열 강도를 높이기 위해서는 소위 날실이 성형 스트랜드 둘레에 놓여질 수 있다.

상기 문제점의 또 다른 바람직한 해결책은, 성형 스트랜드가 라미네이트된 띠중 최소한 하나내에 수축 온도에서 인장 강도를 가지는 재료로 된 섬유를 제공하는 것이다. 상기 섬유는 띠의 전체 폭에 걸쳐 뻗어 있고 보강층의 재료와 유사한 재료로 형성된다.

상기 띠는 본 발명의 또 다른 구체예에 따라, 다수의 성형 스트랜드를 평행하게 압출기내에 넣고 열가소성 중합체로 된 층으로 코팅함으로써 사각형의 횡단면을 가진 띠를 형성하고, 이 띠를 교차 결합된 중합체 결정의 융점 이상으로 가열하며, 가열된 상태에서 스트레칭하고 스트레칭한 상태에서 냉각하는 방법으로 제조된다. 물론 전술한 바와 같이 스트레칭 전의 성형 스트랜드를 압출 코팅하는 것도 가능하나, 이 경우에는 성형 스트랜드가 수축 온도 이상으로 가열되어서는 안된다. 띠의 또 다른 제조 가능성은, 한 평면에 나란히 놓인 다수의 성형 스트랜드와 날실로 하나의 매트를 제조하고 이 매트의 양면을 열가소성 중합체로 코팅하는 것이다. 이때 성형 스트랜드는 스트레칭되거나 스트레칭되지 않을 수 있다. 즉, 성형 스트랜드가 스트레칭 되지 않으면 띠가 코팅후에 스트레칭된다. 코팅은 압출 또는 라미네이트에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 교차 결합된 합성수지로 된 열 회복성 섬유가 열가소성 합성수지로 된 2개의 층 사이에 함침되는, 합성수지로 된 열회복성 띠형 물품의 제조 방법에 관한 것이다.

이 방법에서는 한 평면에 서로 평행하게 놓인 다수의 단일 필라멘트의 양면을 연속공정에서 열가소성 합성수지로 된 띠와 라미네이트하고 섬유와 최소한 하나의 띠 사이에, 열 회복온도에서 내인열성을 가지는 재료로 된 층을 배열한다.

또한 고강도의 재료로 된 단일 필라멘트가 섬유둘레에 나선형으로 감겨질 수도 있다. 후술한 방법은 본 발명의 또 다른 실시예에서 제시되는 바와 같이, 스트레칭된 단일 필라멘트에 고강도의 재료로 된 나선형 꼬임부를 제공할 때 이용된다. 상기 꼬임부는 수축을 방지하며 단일 필라멘트의 인열강도를 증가시킨다.

또한 바람직하게는, 서로 꼬여진 섬유로 된, 스트레칭된 단일 필라멘트를 제조하며 스트랜드 결합물내에 열회복성 섬유 및 비-열회복성 섬유를 배열하는 것도 가능하다. 단일 필라멘트의 수축시 수축공정에 영향을 주지 않으면서 스트랜드 결합물의 꼬임길이가 줄어든다. 스트랜드 결합물의 고장도의 비-열회복성 섬유는 단일 필라멘트의 인장강도를 현저하게 증가시킨다.

고강도의 섬유는 수축온도에서 수축하는 합성수지보다 높은 인장강도를 가지는 섬유로 이해되어야 한다. 예를 들면, 유리섬유, 금속실, 면화실, 폴리에스테르 또는 폴리아미드 섬유 등이 있다. 특히 바람직하게는, 열가소성 보호층을 가지는 스트레칭된 단일 필라멘트가 사용된다. 단일 필라멘트의 코어는 교차 결합된 합성수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 열가소성 보호층에 의해 양호한 결합이 예컨대 열가소성 라미네이팅 띠에 대한 용접에 의해 얻어진다. 열가소성 보호층은 경우에 따라 라미네이트 공정동안 코어 영역에 있는 스트레칭된 단일 필라멘트가 수축온도 이상으로 가열되는 것을 방지한다. 특히 바람직하게는, 이렇게 제조된 띠가 예컨대 조사에 의한 교차 결합에 의해 교차결합된다.

또 다른 구체예에 따르면, 먼저 스트레칭이 불가능하거나 미소하게만 스트레칭될 수 있는 재료로 된 교차하는 스트랜드로 된 매트 또는 직물이 형성되고, 이때 적어도 한 방향으로 뻗은 스트랜드가 나선형으로 형성되며, 매트 또는 직물이 합성수지 재료내에 함침되고 이렇게 제조된 띠가 나선형으로 형성된 스트랜드의 방향으로 스트레칭된다.

상기 실시예의 장점은, 독일 특허 공보 DE-PS 15 25 815에 따른 띠에서와 같이 합성수지 매트릭스가 열회복 가능하고 직물이 보강층으로서 합성수지 매트릭스내에 함침된다는 것이다. 직물은 스트랜드의 나선형 형성에 의해 스트랜드의 재료자체는 연신될 수 없음에도 불구하고 연신율을 가지므로 띠와 함침된 직물은 통상적으로 사용되는 400%의 연신율 및 그 이상으로 스트레칭될 수 있다. 스트레칭시 꼬임길이는 확장되며 나선의 직경은 줄어든다. 극단의 경우에 나선은 곧은 스트랜드로 변형된다. 후속의 수축공정시 스트랜드는 불균일한 형태로 합성수지 매트릭스내로 삽입된다.

나선형으로 형성된 스트랜드의 각각이 임의의 횡단면을 가진 하나의 합성수지 스트랜드상에 나선형으로 감겨지는 것이 특히 바람직하다. 이로 인해 형태가 안정된 매트 또는 형태가 안정된 직물이 제조될 수 있고, 이것은 저장코일로부터 코 폭의 변형없이 빠져나와 함침장치에 공급될 수 있다.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에 따르면, 띠의 합성수지 재료가 함침공정후 교차 결합되고, 그 다음 가열되며, 가열된 상태에서 스트레칭되고 스트레칭된 상태에서 냉각된다. 가열시 합성수지 스트랜드가 연화되고, 상기 스트랜드상에 띠가 감겨진 다음 함께 스트레칭되며 이때 스트랜드는 나선에 필요한 운동 자유 공간을 제공한다.

합성수지 재료내에 매트 또는 직물의 함침은 압출 또는 라미네이트에 의해 이루어진다. 이때 합성수지 재료가 코 사이 공간내로 침투함으로써 함침된 보강층을 가진 한층의 띠형 본체가 형성된다는 것이 중요하다.

띠가 나선형으로 감겨진 합성수지 스트랜드는 바람직하게는 열 가소성의 교차결합되지 않은 합성수지로 이루어진다. 이로 인해 합성수지 스트랜드가 마찬가지로 열가소성의 교차결합되지 않은 상태에 있는 합성수지 재료와 양호하게 결합되는 것이 보장된다.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에 따르면, 매트 또는 직물이 연속공정에서 실란 그래프트된 폴리에틸렌으로 압출코팅되고, 실란 그래프트된 폴리에틸렌은 물 또는 수증기의 존재하에서 교차결합되며, 교차 결합된 띠는 폴리에틸렌 결정의 융점 이상의 온도로 가열되고, 이 온도에서 적어도 40%만큼 스트레칭되며 스트레칭된 상태에서 냉각된다. 예컨대, 과산화 교차결합 또는 조사에 의한 교차결합과 같은 다른 교차결합 방식도 적합하다는 것은 명백하다. 물론 기계장치의 코스트가 적은 교차결합 방식이 특히 바람직하다.

바람직하게는, 날실 및 씨실로 된 거의 무한의 매트가 제조되고, 이때 날실은 스트레칭되지 않는 재료로 된 직선 섬유이며 씨실은 본래 스트레칭될 수 없는 재료 로 된 하나 또는 다수의 섬유로 된 나선형 감김부를 가진 열가소성 합성수지 스트랜드로 이루어지며, 합성수지 재료는 교차결합되고, 미완성 성형품은 띠로부터 분리되어 가열되고, 가열된 상태에서 스트레칭되며 스트레칭된 상태에서 냉각된다. 스트레칭될 수 없는 스트랜드 또는 섬유에 대한 재료로는 서로 꼬여진 단일 필라멘트로 형성될 수 있는 섬유, 예컨대, 면화실, 금속실, 유리섬유가 있다.

또한 다수의 섬유가 합성수지 스트랜드상에 감겨질 수 있으며, 이 경우 상기 재료의 조합도 가능하다. 실란 그래프트된 폴리에틸렌이 합성수지 매트릭스로서 사용되면, 스트레칭될 수 없는 재료로 된 스트랜드에 대한 지지체로서 폴리에틸렌으로 된 스트랜드가 바람직하다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 띠가 횡단면에서 보아 서로 다른 강도로 교차결합된다. 즉, 목적 물품과 접하는 벽부분은 예컨대 25-50%의 보다 높은 교차결합율을 가지며, 목적 물품과 떨어지게 되는 벽부분은 예컨대 5-25%의 보다 낮은 교차결합율을 가지도록 형성된다. 시험에서 확인된 바와 같이, 인열성은 교차결합율이 증가함에 따라 증가하기 때문에, 상기 방법으로 제조된 띠는 인열에 대한 보다 높은 저항력을 가진다.

바람직하게는, 띠가 최소한 2개의 층의 공압출에 의해 제조되며, 이때 층은 서로 다른 강도의 폴리에틸렌으로 형성된다. 교차결합제 및/또는 촉매를 서로 다르게 첨가함으로써 서로다른 교차결합율을 가진 다수의 층이 제조되고, 그 결과 띠가 샌드위치형 구조를 가지는 상기 방법에서는, 실란을 접합한 다음 축축한 환경에 저장함으로써 폴리에틸렌을 교차결합시키는 것이 특히 적합하다. 샌드위치 구조에 의한 역학적 협력작용에 의해 띠의 인열강도는 동일한 벽두께를 가지는 균일한 띠에 비해 현저히 증가된다.

전술한 바와 같이 양측으로부터 직물에 공급되는 합성수지층은 서로 결합될 필요가 있다. 이 경우 직물의 코폭이 좁으면 합성수지 재료가 그 높은 점성으로 인해 코를 관통할 수 없기 때문에 경우에 따라 어려움이 발생한다. 이러한 문제는 하나 또는 다수의 합성수지 스트랜드가 서로 다른 간격으로 짜여짐으로써 해결된다. 예컨대, 2개 또는 3개의 합성수지 스트랜드는 서로 비교적 작은 간격으로 짜여지고 2개 또는 3개의 합성수지 스트랜드로 이루어진 다음 그룹은 앞그룹보다 큰 간격으로 짜여지는 것이 가능하다. 그룹사이의 간격은 합성수지층이 상기 장소에서 서로 결합되도록 크게 선택되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 성형 스트랜드를 나타낸 도면이다.

도 2는 수축된 상태에서의 성형 스트랜드를 나타낸 도면이다.

도 3은 성형 스트랜드의 제조 공정을 나타낸 개략도이다.

도 4 내지 도 19는 도 1 및 도 2의 성형 스트랜드로 제조되는 물품을 나타낸 도면이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

4,5,17,21,22,24,40 : 저장 스풀

7 : 스트레칭 장치

10 : 스피너

11,12,45,46 : 로드

13,14,15 : 층

41,42 : 압출기

첨부한 도 1 내지 도 19를 참고로 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 스트레칭 상태에 있는 본 발명의 스트랜드(1)가 도시되어 있다. 성형 스트랜드(1)는 열가소성 또는 교차 결합된 합성수지, 바람직하게는 실란 그래프트된 폴리에틸렌으로 된 코어(2)로 이루어진다. 코어(2)상에는 섬유 또는 띠(3)가 나선형으로 감겨져 있다. 섬유 또는 띠(3)는 수축온도, 즉, 약 130 내지 150℃에서 코어(2)의 재료보다 높은 인장강도를 가지는 재료로 이루어진다. 섬유(3)의 재료로는 예컨대, 폴리에스테르, 폴리아미드, 면화, 금속, 세라믹, 유리등이 바람직하다. 섬유 또는 띠(3)는 바람직하게는 서로 꼬여지거나 짜여진 또는 그 밖의 방법으로 함께 모여진 얇은 단일 필라멘트로 형성된다. 따라서 섬유 또는 띠(3)는 다수의 상기 재료로 형성될 수 있다.

또한 코어(2)는 서로 꼬여지거나 짜여진 또는 그 밖의 방법으로 조합된 단일 필라멘트로 형성될 수 있다. 따라서, 예컨대, 교차 결합된 중합체로 된 단일 필라멘트를 천연의 또는 인공의 탄성고무와 같은 탄성고무 재료로 된 단일 필라멘트와 조합하는 것도 고려할 수 있다. 또한 교차 결합된 중합체로 된 단일 필라멘트와 수축 불가능한 단일 필라멘트를 조합하는 것도 고려할 수 있다. 상기의 조합에 있어서는 코어(2)의 스트레칭 또는 수축시 확장되거나 축소될 수 있는 일정한 꼬임 길이를 가지는 단일 필라멘트를 합하는 것이 중요하다. 코어(2)의 횡단면 또는 경우에 따라서 그것을 형성하는 단일 필라멘트는 예컨대 원형, 타원형, 사각형, 삼각형 또는 사다리꼴로 임의로 선택될 수 있다.

코어(2)가 교차결합된 폴리에틸렌으로 이루어지면, 코어(2)와 섬유 또는 띠(3)사이에, 바람직하게는 코어(2)의 압출시 공압출되는, 다른 재료로 된 도시되어 있지 않은 층이 형성될 수 있다. 상기 층은, 스트랜드(1)가 내화성, 내산성 등을 가지도록 하기 위해, 교차결합되지 않은 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리테트라플루오르에틸렌으로 이루어져야 한다. 교차되지 않은 폴리올레핀으로 된 층은 다른 처리를 하면, 스트랜드를 서로 또는 합성수지 띠와 용접하거나, 예컨대 라미네이트하는 것에 대한 가능성을 제공하기 때문에 유리하다.

도 2에는 수축된 상태에서의 스트랜드가 도시되어 있다. 코어(2)의 길이 수축으로 인해 코어(2)의 횡단면이 증가하였음을 알 수 있다. 이때, 섬유 또는 띠(3)의 꼬임은 줄어든다.

상기 스트랜드의 제조에 대해서 도 3를 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.

저장 스풀(4)로부터 코어(2)가 연속적으로 인출되어 하기에서 기술할 처리 후에 저장스풀(5)상에 감겨진다. 코어(2)는 전술한 바와 같이 하나 또는 다수의 섬유로 형성될 수 있다. 코어(2)는 먼저 최소한 하나의 권선과 함께 드럼 또는 로울러(6) 둘레로 안내되고, 그 다음 스트레칭 장치(7)내로 안내되며, 상기 스트레칭 장치내에서 코어(2)는 먼저 미세결정 융점이상의 온도로 가열된 다음 냉각된다. 가열영역에서 코어(2)는 스트레칭된다. 이것을 위해 부가의 드럼 또는 로울러(8)가 사용되며, 이것둘레로 최소한 하나의 권선내에 있는 스트레칭된 코어(2a)가 안내된다. 드럼 또는 로울러(8)는 스트레칭된 코어(2a)가 들어갈 때보다 높은 속도로 스트레칭 장치(7)로부터 나올 수 있도록 하기 위해 설치된다.

진입 및 배출속도의 차이로 인해 코어(2)가 스트레칭된다. 드럼(6) 및 (8)의 직경이 동일하면, 드럼(8)이 더 높은 속도로 구동되어야 한다. 물론 서로 다른 드럼 직경도 가능하다. 스트레칭율은 스트레칭 장치(9)를 통해 스트레칭된 코어(2a)의 직경을 측정한 후 스트레칭되지 않은 코어(2)의 직경과 비교함으로써 알 수 있다. 비교 결과에 따라 드럼(8)의 회전속도가 조절된다.

예컨대, 스피너(10)에 의해 스트레칭된 코어(2a)에 인장 강도를 가진 섬유 또는 띠(3)가 제공되며, 이 코어는 저장스풀(5)상에 감겨진다.

물론 스트레칭전에 섬유 또는 띠(3)가 제공되는 것도 가능하다. 이 경우 스트레칭시 섬유 또는 띠(3)의 꼬임길이가 변한다.

도 4 내지 도 8에는 도 1및 도 2에 도시되어 있는 바와 같은 스트랜드의 도움으로 제조되는 물품이 도시되어 있다.

도 4에는 예컨대 케이블 또는 관의 접속부를 싸는데 적합한 슬리브가 도시되어 있다. 슬리브는 2개의 로드(11) 및 (12)를 가지며, 접속부 둘레에 둥글게 형성시킨 다음, 상기 로드위로 바아가 도시되어 있지 않은 방법으로 밀려진다. 로드(11) 및 (12)는 또한 스트레칭 공정시 힘의 작용점으로 이용된다. 제조된 슬리브는 다층으로 형성된다. 즉, 이것은 층(13), 층(14) 및 층(15)로 구성되며, 상기 층들은 라미네이트 또는 공압출에 의해 하나의 슬리브로 결합된다. 로드(11) 및 (12)를 가진 층(13)은 예컨대 폴리에틸렌과 같은 열가소성 중합체로 이루어진다. 층(14)은 도시되지 않은 매트로 형성되며, 이 매트는 도 1 또는 도 2의 개개의 스트랜드로 구성된다. 스트랜드는 로드(11) 및 (12) 방향에 대해 수직으로 형성된다. 스트랜드는 바람직하게는 스트랜드의 길이 방향에 대해 횡으로 형성된 개개의 스트랜드가 감겨진 하나 또는 다수의 섬유에 의해 하나의 매트로 통합된다.

매트의 다른 실시예에 따르면, 스트랜드가 구불구불한 형태로 놓이고 구불구불한 방향에서 열가소성 합성수지로 된 층으로 코팅된다. 구불구불한 방향으로 뻗은, 인장강도를 가진 섬유(16)는 슬리브의 안정성 및 내인열성을 증가시킨다. 층(15)은 마찬가지로 예컨대 폴리에틸렌과 같은 열가소성 중합체로 이루어지며, 도시되지 않은 방식으로 로드(11) 및 (12)에 대해 평행하게 뻗은 인장 강도를 가진 섬유를 가질 수 있다.

층(13), (14) 및 (15)의 라미네이트와 더불어 3층의 공압출에 의해 층구조를 만들어내는 것도 가능하다. 이 경우에는 층의 모든 측면을 열가소성 합성수지로 싸는 것이 바람직하다. 즉, 도 4에 도시된 층(13) 및 (15)이 도시되지 않은 가장자리 코팅에 의해 로드(11) 및 (12)에 대해 평행하게 결합된다. 로드 근처에 있는 전체 가장자리 부분은, 예컨대 조사에 의한 교차결합에 의해 교차결합되는 것이 바람직하다.

스트랜드가 스트레칭되지 않은 경우에는 라미네이트 또는 공압출에 의해 제조된 미완성 슬리브가 스트레칭될 수 있다.

도 5내지 도 7에는 도 1및 도 2에 따른 스트랜드의 다른 용도가 나타나 있다.

도 5에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같은 다수의 스트랜드가 저장스풀(17)로부터 서로 평행하게 그리고 편평하게 인출된다. 명확히 나타내기 위해, 단지 하나의 스트랜드(1) 및 하나의 저장스풀(17)만이 도시되어 있다. 스트랜드(1)는 한쌍의 로울러(18)내에서, 저장스풀(21) 및 (22)로부터 인출된 띠 (19) 및 (20)와 라미네이트된다. 띠(19)와 스트랜드(1) 사이에는 저장스풀(24)로부터 인출된 직물(23)이 삽입된다. 상기 방법에 사용되는 스트랜드(1)는 스트레칭되어 있으므로 라미네이트된 띠(25)는 열회복 가능하다.

유사한 방법이 도 6에 도시되어 있다. 저장스풀(17)로부터 매트(26)가 인출되며, 상기 매트는 제조방향으로 뻗은 스트레칭되지 않은 스트랜드(1)로 이루어지고, 상기 스트랜드는 스트랜드와 꼬여진, 인장강도를 가진, 횡방향으로 뻗은 다수의 섬유에 의해 매트(26)로 통합된다. 상기 매트(26)는 도 5에서와 같이 합성수지 띠(19) 및 (20)와 라미네이트된다.

띠(25)는 연속공정에서 거의 무한의 길이로 제조될 수 있다.

도 5의 고강도 직물(23) 또는 도 6의 인장강도를 가진 섬유가 생략되면, 스트레칭되지 않은 스트랜드가 사용되고 물품이 라미네이트후에 전체적으로 스트레칭되도록 각각의 방법이 변경될 수도 있다.

케이블 또는 관의 접속부용 커버링(도 7 참조)의 제조를 위해 일정 길이의 띠(25)가 분리된다. 상기 커버링에 대한 잠금요소로는 띠(25)의 단부를 함께 묶는 C-형 바아(34)가 사용된다. 띠(25)의 단부는 유연한 막대(27)를 감고 있으며, (28)로 표시되어 있는 바와 같이 띠(25)와 접착되거나 용접되어 있다.

도 8에 따른 실시예에서는 막대(27) 둘레에 도 1의 스트랜드(1)가 예정된 꼬임을 가진 나선 형태로 감겨진다. 이렇게 해서 얻어진 형성물은 예컨대 라미네이트 또는 압출에 의해 열가소성층으로 코팅된다. 이 경우 스트랜드(1)는 스트레칭된 상태에서 막대(27)상에 감겨지므로 합성수지 코팅후에 커버링이 완성된다. 물론 스트레칭되지 않은 스트랜드(1)가 막대(27) 둘레에 감겨지고, 형성물이 합성수지로 코팅된 다음 스트레칭될 수도 있다.

도 9에 따른 실시예에서는 스트레칭되거나 스트레칭되지 않은 스트랜드(1)가 2개의 막대절반(27a) 및 (27b)사이에 고정된다. 스트랜드(1)는 돌출부(29) 둘레에 놓인 다음 막대절반(27a)에 대해 평행하게 뻗은 도시되지 않은 막대절반의 상응하는 돌출부(29) 둘레에 놓인다. 스트랜드(1)가 모든 돌출부(29) 둘레에 놓인 다음 막대절반(27b)은 밀림, 고정, 나사조임 또는 그 밖의 고정방법에 의해 막대절반(27a)상에 고정된다. 또한 상기 형성물은 스트랜드(1)의 스트레칭 전 또는 후에 압출 또는 라미네이트에 의해 합성수지로 코팅될 수 있다. 이 실시예의 장점은, 스트랜드(1)의 개별 권선이 한 평면에 놓인다는 데 있다.

동일한 장점이 도 10의 실시예에서도 얻어진다. 막대(30)는 쇼울더(30a)를 가진 거의 반원형 횡단면을 가진다. 막대(30)내에는 다수의 홈(31)이 있으며, 이로 인해 블록(32)이 형성되고, 이 블록 둘레에 스트랜드(1)가 감겨져 있다. 블록(32)내에는 길이방향으로 뻗은 하나의 홈(33)이 형성되어 있으며, 이 홈내에 C-형 바아(34)의 가장자리가 놓인다(도 11 참조).

도 12는 본 발명의 방법에 의해 제조된 띠(25)가 도시되어 있다. 합성수지띠(20)상에 다수의 미리 스트레칭된 단일 필라멘트(1)가 놓이거나 띠(20)내에 함침되어 있다. 단일 필라멘트(1)의 평면은 직물(23)에 의해 덮혀지고, 이 직물위에 띠(19)가 놓인다.

도 13은 본 발명의 방법에 따라 제조된 띠(25)의 다른 실시예가 도시되어 있는데, 여기서는 직물(23)(도 12 참조) 대신에 면화, 금속, 유리 또는 고강도의 합성수지로 된 인장강도를 가진 섬유(35)가 한 평면에 놓인 단일 필라멘트(1) 둘레에 나선형으로 감겨져 있다.

본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 띠(25)는 특히 서로 다른 직경을 가진 물품을 커버링하는데 적합하다. 바람직한 용도는 케이블 또는 관 접속부의 습기 방지 커버링이다. 상기 커버링을 제조하기 위해 띠가 코일로부터 인출되어 접속부 둘레에 놓이고 그 단부가 기계적으로 결합된다. 그 다음, 예컨대, 약한 불꽃으로 띠(25)가 수축되기 시작할 때까지 가열된다. 라미네이트 구조물로 인해 띠(20) 및 (19)로부터 나온 띠의 외부 커버링은 단일 필라멘트(1)에 의해 발생되는 수축에 참여한다. 즉, 띠(25)는 접속부상에 매끄럽게 놓인다. 띠(25)의 접속부를 향한 표면에 형성된 접착제 또는 밀봉물질층이 양호한 패킹을 위해 마련된다. 단일 필라멘트(1)의 꼬임부가 금속으로 형성되면 또는 꼬임결합물의 경우에 꼬임결합물내에 금속으로 된 스트랜드가 있으면, 수축을 위한 가열이 전류 가열에 의해 간단하게 이루어질 수 있다.

도 14는 교차된 섬유(37) 및 (38)로 형성된 매트 또는 직물(36)이 도시되어 있다. 섬유(38)는 폴리에틸렌 스트랜드(38a)로 형성되며, 이 스트랜드상에는 다른 금속으로 된 섬유(38b)가 나선형으로 감겨져 있다. 섬유(37) 및 (38b)는, 예컨대, 유리, 면화, 금속 등과 같은 스트레칭될 수 없는 재료로 이루어진다. 특히 바람직하게는, 섬유(37) 및 (38b)는 다수의 납작하게 된 유리 섬유로 이루어진다. 나선형 감김부에 의해 초과길이 또는 연성이 얻어지므로 섬유(38)는 스트레칭될 수 있다.

스트레칭 공정시 합성수지 섬유(38a)의 직경 및 나선형으로 감긴 섬유(38b)의 좁은 폭이 줄어든다. 극단적인 경우에, 섬유(38b)는 스트레칭 공정후 평행하게 직선으로 뻗는다. 섬유(37)의 간격은 스트레칭시 스트레칭 계수만큼 커진다. 상기 직물(36)은 표준 직기상에서 긴 길이로 제조 될 수 있다.

도 14에 도시된 직물(36)은 연속공정에서 합성수지 매트릭스내에 함침될 수 있다. 이러한 띠는 도 15에 도시되어 있으며, 도 15에서는 합성수지 매트릭스가(39)로 표시되어 있다.

띠의 제조를 위해 먼저 압출에 의해 합성수지섬유(38)가 제조되고, 이 섬유는 냉각후에 비교적 짧은 꼬임길이를 가진 꼬은 유리섬유(38b)에 의해 감겨진다.

실시예

폴리에틸렌 섬유 직경 : 1mm

유리섬유 직경 : 0.05mm

유리섬유의 꼬임길이 직경 : 1mm

상기 섬유(38)는 최대로 약 계수4만큼 스트레칭될 수 있다. 섬유(38)는 씨실로서 도시되지 않은 직기내에서, 날실로 삽입된, 꼬은 0.05mm 직경의 유리 섬유와 함께 직물로 짜여진다.

도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 직물(36)은 스풀(40)로부터 연속적으로 인출되어 압출기(42)의 헤드(41)내로 들어가고 거기서 합성수지 매트릭스(39)내에 함침된다. 이렇게 제조된 띠(43)는 부분(44)으로 절단되며, 부분들은 화살표로 표시된 바와 같이 압출 방향에 대해 횡으로 스트레칭될 수 있다.

합성수지 매트릭스에 대한 재료로서

50 부 폴리에틸렌

40부 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체

및 10부 카본 블랙

의 혼합물을 제조하여 알갱이로 만든다. 알갱이를 약 1 중량% 비닐메톡시실란과 함께 압출기(42)의 깔때기내로 넣고 직물(36) 둘레에 약 4mm 벽두께를 가진 띠로 형성한다.

띠가 다층구조를 가지면, 이 띠는 예컨대 2개의 층의 공압출에 의해 제조될 수 있으며, 이 경우 이 층들 사이에 직물(36)이 배열된다. 층이 서로 다른 교차결합율을 가지게 하려면, 비닐메톡시실란의 양을 예컨대 0.2 내지 0.5 중량% 로 줄여야 한다.

분리된 부분(44)은 약 95℃, 수증기의 존재하에서 교차 결합된다. 부분(44)이 교차결합후에 띠(43)로부터 분리될 수 있다는 것은 자명하다.

미완성품으로 표시된 교차결합된 부분(44)은 도시되지 않은 스트레칭부에서 약 4배의 길이로 스트레칭된다. 상기 스트레칭 공정은 약 120-150℃에서 수행되며, 이때 합성수지 스트랜드(38a)는 연화되며, 스트레칭 공정에 의해 그 횡단면이 줄어들어서 나선형으로 감긴 섬유(38b)의 형태변화가 불가피하다.

이때 스트레칭된 띠는 약 1mm의 벽두께를 가진다. 스트레칭된 상태에서 띠는 실온으로 냉각되고 사용할 준비가 된다. 즉, 재가열시, 띠는 압출시 만들어진 형태로 다시 수축하려 한다.

도 17 내지 도 19에는 직물로 보강된 감김부싱 또는 슬리브의 여러가지 실시예가 도시되어 있다.

도 17에 따르면, 감김부싱이 케이블 접속부의 커버링으로 사용되는 것과 같은 형태를 가진다. 띠(43)는 그 길이방향 가장자리에 2개의 로드(45) 및 (46)와 로드(45)의 영역에 걸쳐 뻗어 나온 브래킷(47)을 가진다. 접속부 둘레에 띠를 놓으면 브래킷(47)은 로드(46)의 영역아래 놓인다. 독일 특허 DE-PS 15 25 815 호에 공지되어 있는 바와 같이, 도시되지 않은 바아를 위로 밀어넣음으로써 띠(43)의 관 형태가 유지된다. 부싱의 밀봉을 위해, 띠(43)는 접속부를 향한 그 표면에 상세히 도시되지 않은 공지의 접착제층을 가진다. 도 17에 도시된 감김부싱은, 띠(43)의 벽내부에 직물(36)이 배열되며, 이 직물은 로드(45) 및 (46)의 영역까지 뻗어있다는 것이 독일 특허 DE-PS 15 25 815 호에 공지된 부싱과 다르다. 상기 직물(36)은 수축온도에서 띠(43)의 인열강도 및 압축강도를 증가시킨다.

도 18에는 감김부싱의 다른 실시예가 도시되어 있다. 띠(43)의 길이방향 가장자리가 루프형태로 둥글게 놓이며, 루프내에는 예컨대 서로 꼬여진 유리섬유로 된 가요성 막대(48) 및 (49)가 각각 배열되어 있다. 상기 막대(48) 및 (49)는 케이블 접속부 둘레에 띠(43)를 형성시킨 후 전술한 바아에 의해 싸여진다. 루프는 중첩된 부분을 접착 및/또는 꿰맴 또는 고정시킴으로써 형성된다. 띠의 가장자리를 막대(48) 및 (49) 둘레에 감는 것은 압출공정 직후에 이루어지는데, 그것은 그때 교차결합되지 않은 중첩된 부분을 서로 용접하는 것이 가능하기 때문이다. 또한 여기서는 직물(36)이 띠(43)의 길이방향 가장자리까지 뻗었다. 즉, 직물의 가장자리부분이 막대(48) 및 (49)를 감는다.

도 19에는 또 다른 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 막대(48) 및 (49)는 직물(36)로 감겨져 있다. 이 실시예는 특히 바람직하게는, 각 루프를 형성하면서 직물(36)의 길이방향 가장자리를 막대(48) 및 (49) 둘레에 놓고 서로 중첩되는 부분을 꿰맴에 의해 고정시킨 다음, 이 형성물을 합성수지 매트릭스와 함께 압출기내에서 압출코팅함으로써 제조된다. 여기서는 막대(48) 및 (49)에 의해 형성된 볼록부가 잠금바아에 의해 싸여지는 수단으로 사용된다.

본 발명의 장점은 단일 필라멘트가 스트레칭 직후 인터위브(inter weave)없이 라미네이트될 수 있다는 것이다. 띠의 인열 강도가 내인열성 섬유로 된 층에 의해 증가된다.

내인열성 층이 거친 직물인 경우, 수축방향에서 뿐만아니라 수직방향에서 띠의 인열강도가 증가된다. 거친 직물은, 라미네이트시 소성화되는 합성수지가 거친 코를 통해 관통하고 단일 필라멘트 또는 소성 상태에 있는 제 2의 합성수지와 용접될 수 있기 때문에 유리하다.

수축방향에 대해 수직으로의 띠의 인열강도는, 고강도의 재료로 된 단일 필라멘트가 라미네이트 전에 섬유상에 구불구불한 형태로 놓여짐으로써 증가될 수 있다.

Claims (11)

1. 스트레칭될 수 없거나 단지 미소하게만 스트레칭될 수 있는 재료의 교차 스트랜드로 된 매트 또는 직물을 형성하고, 이때 적어도 한 방향으로 뻗은 스트랜드가 나선형으로 형성되며, 매트 또는 직물은 합성수지 재료내에 함침되고, 이렇게 제조된 띠는 나선형으로 뻗은 스트랜드의 방향으로 스트레칭되는 것을 특징으로 하는 띠의 길이방향 및 횡방향으로 뻗은 스트랜드를 포함하는 하나의 매트가 합성수지로 된 층내에 함침되는, 합성수지로 된 열회복성 띠의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 나선형으로 형성된 스트랜드의 각각이 합성수지 스트랜드상에 나선형으로 감겨지는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 띠의 합성수지 재료가 함침공정 후에 교차 결합되고, 그 다음 가열되며, 가열된 상태에서 스트레칭되고 스트레칭된 상태에서 냉각되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 또는 제2항에 있어서, 매트 또는 직물이 압출 또는 라미네이트에 의해 합성수지 재료내에 함침되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제2항에 있어서, 스트랜드가 교차 결합되지 않은 열가소성 합성수지 스트랜드상에 나선형으로 감겨지는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 매트 또는 직물은 연속공정에서 압출에 의해 실란-그래프트된 폴리에틸렌으로 압출코팅되고, 실란-그래프트된 폴리에틸렌은 물 또는 수증기의 존재하에서 교차 결합되며, 교차결합된 띠는 폴리에틸렌 결정의 융점 이상의 온도로 가열되고, 상기 온도에서 40% 이상 스트레칭되며 스트레칭된 상태에서 냉각되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 거의 무단의 매트는 날실과 씨실로 제조되고, 이때 날실은 거의 스트레칭될 수 없는 재료로 된 직선으로 뻗은 실이며 씨실은 거의 스트레칭될 수 없는 재료로 된 하나 또는 다수의 실을 둘러싼 나선형 감김부를 가진 열가소성 합성수지 스트랜드로 형성되며, 매트 또는 직물은 연속적으로 합성수지 재료내에 함침되고, 합성수지 재료는 교차 결합되며, 미완성 성형품은 띠로부터 분리되고 미완성 성형물은 가열되며 합성수지 스트랜드의 방향으로 스트레칭되고 스트레칭된 상태에서 냉각되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스트레칭될 수 없는 재료로서 면화실, 유리섬유 또는 금속실이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 목적 물품과 접하는 벽부분은 25-50%의 보다 높은 교차 결합율을 가지며 목적 물품과 떨어지게 되는 벽부분은 5 내지 25%의 보다 낮은 교차 결합율을 가지는 방식의 띠가 횡단면에서 보아 서로 상이한 정도로 교차 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 띠는 최소한 2개 층의 공압출에 의해 제조되고, 이들 층은 서로 상이한 정도로 그래프트된 폴리에틸렌으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 감겨진 합성수지 스트랜드들은 서로 다른 간격을 두고 짜여지는 것을 특징으로 하는 방법.