KR100354239B1 - 섬유보강 폴 및 그 제조방법 - Google Patents

섬유보강 폴 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 섬유보강 폴 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 유리섬유사에 함침되는 특정 구성물질을 제거하고, 이들의 제거에 따른 화학적인 효과를 토대로, 유리섬유 집속체의 외주면에 별도의 코팅층, 예컨대, 도료층을 형성시킨다.
이러한 도료층은 유리섬유 집속체의 외피를 커버함으로써, 유리섬유사에 함침된 유해물질이 유리섬유 집속체의 외부로 노출되는 문제점을 미리 차단시킴과 아울러, 일정 수준 이상의 금속광택성을 유지함으로써, 최종 완성되는 제품의 외관품질이 향상되는 효과를 제공한다.
이러한 본 발명이 달성되는 경우, 생산라인에서는 유해물질의 노출로 인한 제품 사용자의 신체손상이 방지되는 효과를 획득할 수 있으며, 또한, 제품의 생산가치가 극대화되는 효과를 획득할 수 있다.

Description

섬유보강 폴 및 그 제조방법{Fiber reinforced pole and method for fabricating the same}
본 발명은 섬유보강 폴 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 유리섬유 집속체에 함침되는 일부 성분을 제거하고, 이를 토대로, 유리섬유 집속체의일면에 별도 코팅층의 형성이 가능하도록 함으로써, 최종 완성되는 유리섬유 집속체의 기능향상을 유도할 수 있도록 하는 섬유보강 폴 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 경제생활이 크게 윤택해지면서, 텐트용 로드, 사다리, 장식물 구조재, 건축물 구조재 등의 용도로 사용되는 섬유보강 폴에 대한 수요가 점차 증가되고 있다.
통상, 이러한 섬유보강 폴은 하나의 묶음으로 집속되어 유리섬유 집속체를 이루는 유리섬유사(Roving) 내부에 수지코팅용액(Resin coating solution)이 함침된 구조를 이룬다. 이 경우, 수지코팅용액은 유리섬유사에 흡수된 상태로 유리섬유사의 외부를 감싸면서 최종 완성되는 유리섬유 집속체의 외관을 형성한다.
이때, 생산라인에서는 수지코팅용액 내부에 이형제(Parting agent), 저수축제(Low profile agent) 등의 첨가물을 첨가하는데, 이 경우, 이형제는 유리섬유사가 금형몰드를 통과한 후 가열 및 가압되어 유리섬유 집속체를 형성할 때, 이 유리섬유사가 금형몰드에 늘어붙지 않도록 하는 역할을 수행하며, 저수축제는 공정중에 발생되는 열에 의해 유리섬유사로 급격한 열충격이 가해지더라도, 유리섬유사가 이 열충격에 의해 변형되지 않도록 하는 역할을 수행한다.
종래의 생산라인에서는 이러한 이형제로, 에스테르염(Ester salt), 실리콘 유도체(Silicon derivative) 등을 사용하고 있으며, 저수축제로 불포화 폴리에스테르 수지(Unsaturated polyester resin) 등을 사용하고 있다.
그러나, 상술한 구조를 갖는 종래의 섬유보강 폴을 실제로 사용하다 보면,몇 가지 중대한 문제점이 야기된다.
상술한 바와 같이, 유리섬유 집속체의 외관을 이루는 수지코팅용액에는 이형제, 저수축제 등이 첨가되는데, 이때, 이형제, 저수축제 등은 상술한 불량펙터들의 발생을 미리 차단시키는 장점을 제공하기는 하지만, 반대로, 최종 완성되는 유리섬유 집속체의 품질을 대폭 저감시키는 여러 가지 다른 문제점을 야기한다.
일례로, 이형제, 저수축제 등은 유리섬유 집속체의 전구체(Precursor)인 유리섬유사가 금속몰드에 늘어붙는 문제점을 미리 차단시키는 장점을 제공하거나, 또는 유리섬유사의 열적 내성을 강화시켜주는 장점을 제공하기는 하지만, 그 반면에, 유리섬유 집속체에 함침된 유리섬유, 수지코팅용액 등이 유리섬유 집속체와 견고한 밀착상태를 유지하지 못하고, 유리섬유 집속체의 외부로 쉽게 박리되는 문제점을 유발시킨다. 이형제, 저수축제 등이 상술한 문제점을 유발시킬 수밖에 없는 이유는 기본적으로, 이형제, 저수축제 등은 "자신의 주위에 인접한 물질들을 밖으로 밀어내는 특성"을 보유하고 있기 때문이다.
통상, 최종 출하된 섬유보강 폴은 예컨대, 텐트용 로드, 사다리 등으로 활용되어, 사용자의 신체와 빈번한 접촉을 이루는 특징이 있는데, 만약, 상술한 이형제의 작용으로 인해 유리섬유, 수지코팅용액 등이 유리섬유 집속체로부터 박리되는 경우, 이 유해성 박리물들은 사용자의 신체에 장시간 잔류함으로써, 사용자의 피부를 크게 손상시킨다.
최근, 섬유보강 폴의 기능이 대폭 개선되면서, 섬유보강 폴을 예컨대, 가구와 같은 장식물의 구조재로 사용하고자 하는 수요자의 요구가 빈번해지고 있으며,이에 따라, 섬유보강 폴의 기계적인 강도가 이 섬유보강 폴의 품질을 평가할 수 있는 매우 중요한 요소로 대두되고 있다.
종래의 생산라인에서는 이러한 수요자의 요구를 충족시켜주기 위하여, 섬유보강 폴의 실질적인 내구성을 강화시키기 위한 노력을 기울이고 있으며, 이와 동시에, 유리섬유 집속체의 외곽에 금속광택성을 보유하는 별도의 코팅층을 형성하고, 이 코팅층이 보유한 금속광택성을 통해 수요자의 심리적인 안정성을 충족시켜주기 위한 많은 노력을 기울이고 있다.
종래의 생산라인에서 이와 같이, 제품의 "금속광택성 확보"에 많은 노력을 기울이고 있는 이유는 만약, 최종 출하된 제품이 우수한 금속광택성을 보유할 경우, 수요자는 "이 제품은 구조적으로 단단하다"라는 느낌을 받게 되어, "제품구입 결정"을 손쉽게 내릴 수 있게 되며, 결국, 제품 생산자는 보다 많은 수익을 확보할 수 있기 때문이다.
그러나, 상술한 바와 같이, 유리섬유 집속체에 함침된 이형제, 저수축제 등은 기본적으로, "자신의 주위에 인접한 물질들을 밖으로 밀어내는 특성"을 보유하고 있어, 다른 물질이 유리섬유 집속체에 코팅되는 것을 방해하기 때문에, 종래의 생산라인에서는 "코팅층을 이용한 금속광택성부여"의 필요성을 절감하면서도, 이에 대한 구체적인 해결방안을 찾지 못하고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 유리섬유사에 함침된 여러 가지 구성물에서 상술한 이형제, 저수축제 등을 제거하고, 이를 토대로, 유리섬유 집속체의 외주면에 별도의 코팅층이 피복될 수 있도록 유도함으로써, 유해물의 박리에 의한 사용자의 신체적인 손상을 미리 차단시키는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 금속광택성을 보유한 코팅층을 이용하여 유리섬유 집속체의 외관을 형성하고, 이를 통해, 제품의 외관품질 향상을 유도함으로써, 최종 출하되는 섬유보강 폴의 상품가치를 대폭 향상시키는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 섬유보강 폴의 제조방법을 순차적으로 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 섬유보강 폴의 형성공정을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 섬유보강 폴의 형성공정을 도시한 예시도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 섬유보강 폴의 형성공정을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 섬유보강 폴을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 섬유보강 폴을 도시한 예시도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 예컨대, 저수축제가 첨가되지 않은 수지코팅용액을 마련한 후, 복수개의 유리섬유사들을 이 수지코팅용액에 침지시킴으로써, 각 유리섬유사들의 내부에 수지코팅용액을 함침시키는 공정을 진행한다. 이 경우, 수지코팅용액은 예컨대, 액상레진(Liquid phase resin), 이형제, 경화제(hardening agent), 충진제(Filling agent), 컬러페이스트(Color paste) 등의 조합으로 이루어진다.
이어서, 생산라인에서는 수지코팅용액이 함침된 유리섬유사들을 하나의 묶음으로 집속하여, 유리섬유 집속체를 형성시킨 후, 예컨대, 연마기를 이용하여, 이 유리섬유 집속체의 외측면을 연마시킨다. 이러한 연마과정에 의해 유리섬유 집속체 내부에 함침되어 있던 이형제 성분은 대부분 제거된다.
계속해서, 생산라인에서는 유리섬유 집속체의 표면에 제 1 도료층을 피착시키는 공정과, 이 제 1 도료층의 표면에 제 2 도료층을 피착시키는 단계를 연이어진행시킴으로써, 본 발명 고유의 섬유보강 폴을 제조 완료한다.
상술한 제조과정에 의해 제조된 본 발명의 섬유보강 폴은 수지코팅용액을 함침하고 있는 유리섬유 집속체와, 이 유리섬유 집속체의 내·외표면 중 적어도 어느 하나에 피착된 제 1 도료층과, 이 제 1 도료층의 표면에 피착된 제 2 도료층의 조합으로 이루어진다. 이때, 상술한 제 1·제 2 도료층은 예컨대, 자외선 경화(Ultraviolet hardening)도료, 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료 중 어느 하나로 이루어진다.
이러한 본 발명의 경우, 유리섬유 집속체에 함침되어 있는 수지코팅용액에는 저수축제가 아예, 첨가되어 있지 않고, 이 수지코팅용액에 함침되어 있던 이형제 또한 추후의 연마공정에 의해 대부분 제거되기 때문에, 생산라인에서는 유리섬유 집속체의 표면에 별도의 코팅층을 형성할 수 있는 기본요건을 충분히 확보할 수 있으며, 결국, 유리섬유 집속체의 표면에 상술한 제 1·제 2 도료층을 원활하게 형성시킬 수 있다.
이러한 제 1·제 2 도료층은 유리섬유 집속체의 외피를 커버하여, 유리섬유 집속체에 함침되어 있던 유리섬유, 수지코팅용액 등의 유해물질이 외부로 노출되는 현상을 미리 차단시키게 되며, 결국, 사용자는 이 유해물질과의 직접적인 신체 접촉을 피할 수 있음으로써, 자신의 피부 손상을 미리 예방할 수 있다.
또한, 상술한 제 1·제 2 도료층은 금속광택성이 우수한 연화고무도료, 자외선 경화도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료, 등으로 이루어져, 최종 완성되는 유리섬유 집속체의 외관을 형성함으로써, 제품의 외관품질이 크게 향상되는 효과를제공하게 되며, 결국, 최종 출하되는 섬유보강 폴의 상품가치가 대폭 향상되는 이점을 제공하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 섬유보강 폴 및 그 제조방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 생산라인에서는 본 발명에 따른 섬유보강 폴을 제조하기 위한 처음 단계로, 유리섬유사 내부에 수지코팅용액을 함침시키는 공정을 진행한다(단계 S1).
이 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 생산라인에서는 다수개의 보빈(Bobbin:1)에 감겨있던 유리섬유사(2)를 하나의 묶음으로 집속한 후, 집속된 유리섬유사 묶음(3)을 수지코팅용액(5)이 채워진 함침조(4)에 투입시킴으로써, 각 유리섬유사들(2)의 내부로 수지코팅용액(5)이 함침되도록 한다.
이때, 유리섬유사 묶음(3)의 이동경로에는 다수개의 이송롤러들(9)이 배치됨으로써, 유리섬유사 묶음(3)의 원활한 이동을 보조한다.
이러한 수지코팅용액(5) 함침공정을 진행할 때, 생산라인에서는 종래와 달리, 수지코팅용액(5)에 저수축제를 첨가하지 않는다. 이 경우, 본 발명의 수지코팅용액(5)은 저수축제가 첨가되지 않은 상태에서, 예컨대, 액상레진, 이형제, 경화제, 충진제, 컬러 페이스트 등이 일정 비율로 조합된 구성을 이룬다.
여기서, 상술한 수지코팅용액(5)의 각 성분 중, 이형제는 유리섬유사(2)의 내부로 깊숙히 침투하지 않고, 단지, 유리섬유사(2)의 외피에 머문다. 이 경우, 이형제는 후술하는 금형몰드와 직접적인 접촉관계를 이룰 수 있기 때문에, 유리섬유사(2)가 이 금형몰드에 늘어붙지 않도록 방지하는 역할을 좀더 원활하게 수행할 수 있다.
이때, 후술하는 <표 1>에는 본 발명의 실시에 실질적으로 사용된 유리섬유사(2), 수지코팅용액(5)의 상품명과, 이 상품을 생산한 생산업체의 명단이 기재되어 있다.
본 발명의 구성물 상품명 생산업체
유리섬유사 RO99-4400tax 한국베트로
수지코팅용액 액상레진 R373ON 고려화학
이형제 XLUBS-124 알파켐
경화제 저온 P16 AKZO
고온 TBPB 고려화학
충진제 H-GRADE 한국필라
컬러 페이스트 R3774DN(블루컬러) 고려화학
한편, 상술한 수지코팅용액(5) 함침공정이 모두 완료되면, 생산라인에서는 유리섬유사 묶음(3)을 가열 및 경화시켜, 유리섬유 집속체(12)를 형성하는 공정을 진행한다(단계 S2).
이 경우, 생산라인에서는 수지코팅용액(5)이 함침된 유리섬유사 묶음(3)을 금형몰드(6)로 투입시킨 후, 이 유리섬유사 묶음(3)을 가열 및 경화시킴으로써, 결국, 유리섬유사 묶음(3)이 일정 형상을 갖는 유리섬유 집속체(12)로 성형되도록 한다.
이때, 상술한 수지코팅용액(5)은 가해지는 열에 의해 건조됨으로써, 미세한 수지코팅용액분말을 이룬 상태로, 유리섬유 집속체(12)의 내부에 폭넓게 산포하는 구조를 이룬다.
여기서, 상술한 바와 같이, 수지코팅용액(5)은 유리섬유사 묶음(3)의 외부로 노출된 상태이고, 이 수지코팅용액의 외피에는 이형제가 상존하기 때문에, 유리섬유사 묶음(3)은 금형몰드(6)를 통과하더라도, 금형몰드(6)에 늘어붙는 문제점을 유발하지 않는다.
이러한 유리섬유 집속체(12)의 성형공정에 앞서, 생산라인에서는 유리섬유사 묶음(3)의 이동 경로상에 코어핀(도시안됨)을 배치하고, 이 코어핀이 이동중인 유리섬유사 묶음(3)의 코어부분을 관통하도록 함으로써, 최종 완성되는 유리섬유 집속체(12)가 내·외측면을 구비하는 튜브형상을 갖도록 한다.
이때, 금형몰드(6)의 후단에는 풀링롤러(Pulling roller:7)가 배치되는데, 이러한 풀링롤러(7)는 빠른 회전동작을 통해, 성형 완료된 유리섬유 집속체(12)가 후속공정으로 신속하게 풀링될 수 있도록 유도하는 역할을 수행한다.
한편, 상술한 유리섬유 집속체(12) 형성공정이 모두 완료되면, 생산라인에서는 이 유리섬유 집속체(12)의 표면을 깎아내는 공정을 진행한다(단계 S3).
이 유리섬유 집속체(12)의 표면을 깎아내는 공정은 예컨대, 연마공정 또는 블러스터(Blaster)공정 중 어느 하나에 의해 진행된다.
예를 들어, 연마공정을 통해 유리섬유 집속체의 표면을 깎아내는 공정이 진행되는 경우, 생산라인에서는 유리섬유 집속체(12)를 연마기(20)에 투입시킨 후, 이 연마기(20)를 고속으로 회전시킨다. 이 연마기(20)의 동작에 따라, 유리섬유 집속체(12)의 표면은 얇게 깎여 나가게 된다. 이때, 연마기(20)는 상술한 금형몰드와 인-라인(In-line)으로 배치된다.
상술한 바와 같이, 수지코팅용액(5)은 유리섬유사 묶음(3)의 외부로 노출되어 성형 완료된 유리섬유 집속체(12)의 외관을 형성하고 있고, 이 수지코팅용액(5)의 외곽에는 이형제가 상존하기 때문에, 상술한 연마공정이 진행되어 연마기(20)의 연마면이 수지코팅용액(5)의 외곽과 접촉되는 경우, 수지코팅용액(5)에 함유되어 있던 이형제는 연마기(20)의 연마작용에 의해 깎여져 제거된다.
물론, 이러한 연마공정 중에, 이형제 이외에 수지코팅용액(5)을 구성하는 다른 물질들, 예컨대, 액상레진, 경화제, 충진제, 컬러 페이스트 등이 제거될 수 있는데, 상술한 이형제를 제외한 다른 물질들은 유리섬유 집속체(12)의 내부로 깊숙히 함침되어 있는 것이 일반적이기 때문에, 이 물질들은 상술한 연마공정이 진행되더라도 별다른 피해를 입지 않는다.
한편, 상술한 유리섬유 집속체(12)의 연마공정이 모두 완료되면, 생산라인에서는 이 유리섬유 집속체(12)의 표면을 전기적으로 안정화시키는 공정을 진행한다(단계 S4).
이 경우, 생산라인에서는 이송롤러(7)를 회전시켜, 유리섬유 집속체(12)를 이온챔버(13)의 수납공간에 배치된 이온건(14)의 저부로 주행시킴과 동시에, 이 이온건(14)을 가동시켜, 일정량의 이온들을 유리섬유 집속체(12)의 일면으로 조사시킨다.
이때, 이온건(14)으로부터 발사된 이온들은 유리섬유 집속체(12)의 섬유표면과 충돌한 후, 이 섬유표면을 전기적으로 안정화시킴으로써, 후술하는 차기 공정들이 반복적으로 진행되더라도, 유리섬유 집속체(12)가 예컨대, "정전기 발생"을 일으키지 않도록 유도하게 된다.
한편, 상술한 유리섬유 집속체(12)의 표면 안정화 공정이 모두 완료되면, 생산라인에서는 이 유리섬유 집속체(12)의 일면에 제 1 도료층을 피착시키는 공정을 진행한다(단계 S5).
이때, 상술한 바와 같이, 유리섬유 집속체(12)에 함침되어 있는 수지코팅용액(5)은 종래와 달리, 저수축제의 첨가를 배제하고 있고, 수지코팅용액(5)에 포함되어 있던 이형제는 상술한 연마공정에 의해 대부분 제거된 상태이기 때문에, 생산라인에서는 별다른 어려움 없이 유리섬유 집속체(12)의 일면에 후술하는 제 1·제 2 도료층을 원활하게 형성시킬 수 있다.
이 경우, 생산라인에서는 예컨대, 풀링롤러(7)를 회전시켜, 유리섬유 집속체(12)를 전방 스프레이 챔버(22)의 수납공간에 배치된 전방 스프레이(21)의 저부로 주행시킴과 동시에, 이 전방 스프레이(21)를 이용하여, 일정량의 도료액을 유리섬유 집속체(12)의 표면으로 분사시킴으로써, 유리섬유 집속체(12)의 표면에 제 1 도료층을 형성시킨다. 이 경우, 유리섬유 집속체(12)로 분사되는 도료액은 예컨대, 자외선경화도료, 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료 중의 어느 하나로 이루어진다.
이어서, 상술한 제 1 도료층 피착공정이 모두 완료되면, 생산라인에서는 이 제 1 도료층의 외측면에 제 2 도료층을 피착시키는 공정을 진행한다(단계 S7).
이 경우, 생산라인에서는 예컨대, 풀링롤러(7)를 회전시켜, 유리섬유 집속체(12)를 후방 스프레이 챔버(24)의 수납공간에 배치된 후방 스프레이(23)의저부로 주행시킴과 동시에, 이 후방 스프레이(23)를 이용하여, 일정량의 도료액을 제 1 도료층의 표면으로 분사시킴으로써, 제 1 도료층의 표면에 제 2 도료층을 형성시킨다. 이 경우에도, 도료액은 예컨대, 자외선경화도료, 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료 중의 어느 하나로 이루어진다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로써, 상술한 제 1·제 2 도료층은 상술한 스프레이 방식이 아닌 다른 방식, 예컨대, 디핑(Dipping) 방식에 의해 형성되어도 무방하다.
이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 생산라인에서는 풀링롤러(7)를 회전시켜, 유리섬유 집속체(12)가 전방 도료액조(25)의 수납공간을 통과할 수 있도록 하고, 이를 통해, 유리섬유 집속체(12)의 전면이 도료액(100) 내부에 깊이 담겨지도록 함으로써, 유리섬유 집속체(12)의 표면에 제 1 도료층을 형성시킨다. 이러한 본 발명의 다른 실시예에서도 도료액은 상술한 실시예와 마찬가지로, 예컨대, 자외선경화도료, 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료 중의 어느 하나로 이루어진다.
계속해서, 생산라인에서는 풀링롤러(7)를 회전시켜, 제 1 도료층이 형성된 유리섬유 집속체(12)가 후방 도료액조(26)의 수납공간을 통과할 수 있도록 하고, 이를 통해, 제 1 도료층의 전면이 도료액(100) 내부에 깊이 담겨지도록 함으로써, 제 1 도료층의 표면에 제 2 도료층을 형성시킨다. 물론, 이 경우에도, 도료액(100)은 상술한 실시예와 마찬가지로, 예컨대, 자외선경화도료, 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료 중의 어느 하나로 이루어진다.
이러한 디핑방식을 이용하여, 유리섬유 집속체(12)의 일면에 제 1·제 2 도료층을 형성하는 경우, 최종 형성된 제 1·제 2 도료층은 유리섬유 집속체(12)의 내측표면 뿐만아니라 외측표면 또한 커버하는 구조를 이룬다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로써, 생산라인에서는 상술한 제 1 또는 제 2 도료층을 피착시키는 단계 후에, 제 1 또는 제 2 도료층을 경화시키는 단계를 더 진행시킨다(단계 S6, 단계 S8).
이러한 경화단계는 제 2 도료층의 형성공정 이후에만 진행되어, "제 1 도료층 피착-제 2 도료층 피착-경화"의 스탭을 이루어도 무방하고, 제 1 도료층 및 제 2 도료층의 형성공정 이후에 모두 진행되어, "제 1 도료층 피착-경화-제 2 도료층 피착-경화"의 스탭을 이루어도 무방하다.
이때, 도 4a 및 도 4b에는 상술한 경화공정을 진행하기 위한 서로 다른 방법들이 도시되는데, 도 4a에 도시된 방법은 자외선을 이용한 경화방법으로써, 이 방법은 상술한 제 1·제 2 도료층이 자외선경화도료로 이루어질 때, 유용한 방법이며, 도 4b에 도시된 방법은 가열과정을 이용한 경화방법으로써, 이 방법은 상술한 제 1·제 2 도료층이 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료 등으로 이루어질 때, 유용한 방법이다.
먼저, 자외선을 이용한 경화방법의 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이, 생산라인에서는 예컨대, 제 2 도료층의 피착이 완료된 유리섬유 집속체(12)를 자외선 조사챔버(30) 내부로 로딩시킨 후, 자외선 램프(31)를 유리섬유 집속체(12)로 근접시켜, 이 유리섬유 집속체(12)로 자외선을 방사시킨다. 이때, 이 자외선조사챔버(30)는 상술한 도료층 피착설비, 예컨대, 스프레이 챔버(24)와 인-라인된 구조를 이룬다.
상술한 자외선 방사과정이 일정시간 진행되는 경우, 자외선경화도료에 분포되어 있던 광중합 개시제는 급속히 분해되어 활성 라디칼을 형성하게 되고, 이 활성 라디칼은 도막형성제를 이루는 모노마와 반응하여, 이 모노마를 활성화시킨다.
이때, 활성화된 모노마는 자신과 근접한 다른 모노마들 및 올리고마들과 연속적인 반응을 일으키게 되고, 결국, 제 2 도료층은 경화되어 망상구조를 이룬다.
다음으로, 가열과정을 이용한 경화방법의 경우, 도 4b에 도시된 바와 같이, 생산라인에서는 예컨대, 제 2 도료층의 피착이 완료된 유리섬유 집속체(12)를 가열챔버(32) 내부로 로딩시킨 후, 로딩된 유리섬유 집속체(12)로 일정온도의 열을 가한다. 이때에도, 가열챔버(32)는 상술한 도료층 피착설비, 예컨대, 스프레이 챔버(24)와 인-라인된 구조를 이룬다.
상술한 가열과정이 일정시간 진행되는 경우, 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료 등의 분자구조는 가해지는 열에 의해 변형을 일으키게 되고, 결국, 제 2 도료층은 경화되어, 치밀한 조직을 이루게 된다.
이후, 생산라인에서는 풀링롤러(7)의 후단에 배치된 블레이드(8)를 이용하여, 성형 완료된 유리섬유 집속체(12)를 일정 단위로 커팅함으로써, 최종 구조의 섬유보강 폴을 제조 완료한다(단계 S9).
이하, 상술한 각 단계의 공정과정을 통해 제조 완료된 본 발명에 따른 섬유보강 폴의 전체적인 구조를 상세히 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상술한 각 단계의 공정과정을 통해 제조 완료된 섬유보강 폴(10)은 튜브형상의 유리섬유 집속체(12)와, 이 유리섬유 집속체(12)의 표면을 커버하는 제 1 도료층(13)과, 이 제 1 도료층(13)의 표면을 커버하는 제 2 도료층(14)의 조합으로 이루어진다. 이러한 섬유보강 폴(10)의 구조는 상술한 "스프레이 방식에 의한 제 1·제 2 도료층 형성"에 의해 얻어진다. 이때, 유리섬유 집속체(12)의 내에는 수지코팅용액분말(11)이 흩어져 함침되어 있다.
여기서, 유리섬유 집속체(12)의 코어홀(15)은 상술한 코어핀의 관통에 의해 형성된 것이다.
이때, 제 1·제 2 도료층(13,14)은 유리섬유 집속체(12)의 표면을 커버하는 구조를 이룸으로써, 유리섬유 집속체(12)에 함침되어 있던 유리섬유, 수지코팅용액분말(11) 등의 유해물질이 외부로 노출되는 현상을 미리 차단시키는 기능을 수행하게 되며, 결국, 사용자는 섬유보강 폴(10)을 사용할 때, 이 유해물질과의 직접적인 신체 접촉을 피할 수 있음으로써, 자신의 피부가 손상되는 문제점을 미리 예방할 수 있다.
또한, 제 1·제 2 도료층(13,14)은 상술한 바와 같이, 금속광택성이 우수한 자외선경화도료, 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료, 등으로 이루어짐으로써, 섬유보강 폴(10)의 외관품질이 향상되는 효과를 제공할 수 있으며, 결국, 최종 출하되는 섬유보강 폴(10)의 상품가치가 대폭 향상되는 이점을 제공할 수 있다.
더욱이, 제 1·제 2 도료층(13,14)은 유리섬유 집속체(12)의 외곽 프로파일을 밀착 커버하여, 유리섬유 집속체(12)의 내구성 증가를 유도할 수 있으며, 이 경우, 유리섬유 집속체(12)는 텐트용, 사다리용으로 뿐만아니라, 부피, 중량 등이 큰 장식물의 구조재용으로써도 다양하게 이용될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유리섬유 집속체(12)는 내·외표면이 모두 제 1·제 2 도료층(13,14)에 의해 감싸진 구조를 이룰 수도 있다. 이러한 섬유보강 폴의 구조는 상술한 "디핑방식에 의한 제 1·제 2 도료층의 형성"에 의해 얻어진다. 이 경우에도, 유리섬유 집속체(12)의 내부에는 수지코팅용액분말(11)이 흩어져 함침되어 있다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 1·제 2 도료층(13,14)은 유리섬유 집속체(12)의 외측표면 뿐만아니라 내측표면 또한 커버하는 구조를 이룸으로써, 상술한 실시예의 경우 보다 유해물질의 노출가능성을 더욱 줄일 수 있게 되며, 결국, 사용자는 좀더 안정적으로 섬유보강 폴(10)을 사용할 수 있다.
특히, 제 1·제 2 도료층(13,14)이 유리섬유 집속체(12)의 내·외곽 프로파일을 모두 밀착 커버하는 경우, 유리섬유 집속체(12)의 내구성은 더욱 증가되며, 이 경우, 사용자는 섬유보강 폴(10)의 사용폭을 좀더 넓힐 수 있다.
물론, 이러한 본 발명의 다른 실시예에서도, 유리섬유 집속체(12)의 외측면에는 금속광택성이 우수한 제 1·제 2 도료층(13,14)이 형성되기 때문에, 생산라인에서는 섬유보강 폴(10)의 외관품질이 향상되는 효과를 획득할 수 있으며, 결국, 최종 출하되는 섬유보강 폴(10)의 상품가치가 대폭 향상되는 이점을 획득할 수 있다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에서는 수지코팅용액의 일부 성분을 제거한 상태에서, 유리섬유 집속체의 일면에 별도의 코팅층을 형성시킴으로써, 최종 완성되는 유리섬유 집속체의 기능향상을 유도할 수 있다.
상술한 본 발명의 각 실시예에 따른 섬유보강 폴은 생산라인의 상황에 따라서 다양한 구조적인 변형을 이룰 수 있다. 예를 들어, 유리섬유 집속체는 코아홀을 갖지 않을 수도 있다. 이러한 섬유보강 폴의 구조적인 변형은 생산라인의 상황, 소비자의 수요변화에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
이러한 본 발명은 합성섬유 물질의 보강·보호가 필요한 다양한 구조물에서 전반적으로 유용한 효과를 나타낸다.
그리고, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유보강 폴 및 그 제조방법에서는 유리섬유사에 함침되는 수지코팅용액의 구성물에서 이형제, 저수축제 등을 제거하고, 이들의 제거에 따른 화학적인 효과를 토대로, 유리섬유 집속체의 외주면에 별도의 코팅층, 예컨대, 도료층을 형성시킨다.
이러한 도료층은 유리섬유 집속체의 외피를 커버함으로써, 유리섬유사에 함침된 유해물질이 유리섬유 집속체의 외부로 노출되는 문제점을 미리 차단시킴과 아울러, 일정 수준 이상의 금속광택성을 유지함으로써, 최종 완성되는 제품의 외관품질이 향상되는 효과를 제공한다.
이러한 본 발명이 달성되는 경우, 생산라인에서는 유해물질의 노출로 인한 제품 사용자의 신체손상이 방지되는 효과를 획득할 수 있으며, 또한, 제품의 생산가치가 극대화되는 효과를 획득할 수 있다.

Claims (6)

  1. 수지코팅용액을 함침하고 있는 유리섬유 집속체와;
    상기 유리섬유 집속체의 내·외표면 중 적어도 어느 하나에 피착된 제 1 도료층과;
    상기 제 1 도료층의 표면에 피착된 제 2 도료층을 포함하되,
    상기 제 1 및 제 2 도료층은 자외선 경화(Ultraviolet hardening)도료, 연화고무도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료로 이루어진 그룹으로부터 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유보강 폴.
  2. 삭제
  3. 복수개의 유리섬유사들의 내부에 수지코팅용액을 함침시키는 단계와;
    상기 수지코팅용액이 함침된 유리섬유사들을 일정 형상의 틀 내에서 가열하여, 유리섬유 집속체를 형성하는 단계와;
    상기 유리섬유 집속체의 표면을 깎아내는 단계와;
    상기 유리섬유 집속체의 표면을 전기적으로 안정화시키는 단계와;
    상기 유리섬유 집속체의 표면에 제 1 도료층을 피착시키는 단계와;
    상기 제 1 도료층의 표면에 제 2 도료층을 피착시키는 단계를 포함하되,
    상기 수지코팅용액은 액상레진(Liquid phase resin), 이형제(Parting agent), 경화제(hardening agent), 충진제(Filling agent), 컬러페이스트(Color paste)의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 섬유보강 폴의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 유리섬유 집속체의 표면을 깎아내는 단계는 연마공정 또는 블러스터(Blaster)공정 중 어느 하나에 의해 진행되는 것을 특징으로 하는 섬유보강 폴의 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 도료층을 피착시키는 단계 후에는 상기 제 1 또는 제 2 도료층을 경화시키는 단계가 더 진행되는 것을 특징으로 하는 섬유보강 폴의 제조방법.
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