KR100389558B1 - 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 유리섬유 강화플라스틱 성형품에 높은 접착력을 발휘하는 규칙적이고 조밀한 엠보싱 구조의 표면을 형성되게 하는 직물을 제공함에 있다.

이러한 본 발명은 폴리에스테르 혹은 나일론사 또는 이들의 혼합사 중에서 선택된 어느 하나의 원사를 이용하여 평직으로 직조한 것에 의해, 유리섬유강화플라스틱(이하, "FRP"라고 한다)성형품을 만들거나 부품의 제작시 접합을 용이하도록 하기 위한 FRP 표면을 처리함에 있어, FRP 표면에 수지와 같이 함침 시킨후 이형 할 때 쉽게 손상됨이 없이, FRP 표면에는 규칙적이고 조밀한 엠보싱부가 형성되게 하는 특징이 있다.

Description

유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물{Surface Treating Fabric For FRP}

본 발명은 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물에 관 한 것으로, 특히 FRP 성형품 상호간의 접합을 위해 연마(Sanding)가 요구되는 표면에 접착력을 증대시키는 규칙적이고 미세한 엠보싱부가 형성되게 하는 직물지의 특성을 향상 시킨 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물에 관 한 것이다.

일반적으로 범용으로 쓰이는 FRP(FIBER GLASS REINFORCED PLASTIC)는 유리 섬유를 보강재로 사용하고 열 가소성 수지로 성형한 복합재료로서 가공이 쉬우며 가볍고 튼튼하여 산업 전반에 널리 쓰이고 있으나, FRP 성형품을 제작하거나 부품의 제작으로 상호간에 접착이 필요로 될 때에는 가공 작업시의 표면의 접착력을 증대 시키기위한 목적으로 그라인더 등에 의한 연마 작업을 통해 표면 처리를 실시한 후 접합 작업을 하고 있음은 주지된 사실이다. 이에 대한 일예를 도 1에 표시하였다. 도 1은 기존 FRP 성형품(관)을 접합하는 방법을 나타낸 도면으로, 도면 표시한 FRP 관들(1a,1b)는 물론, 기타 판상의 다른 FRP 성형품들은 물성(物性)특성상 표면이 매끄럽게 된 구조로 인해 접합력이 약화는 문제가 있다. 이 때문에 예컨대, FRP관들(1a,1b)을 도 1의 표시와 같이, 상호 접합을 하려고 하는 경우에는 접착력 증대를 위해 접합하고자 하는 부위 만을 그라인더 등으로 연마하여 조악(粗惡)한 표면을 이루게 한 후, 별도의 접합부재(2)를 사용하여 접합하고 있다.

그러나, 기존의 연마 작업은 작업 시간이 오래 걸릴뿐만 아니라 FRP 표면의 연마시 발생되는 아주 미세한 유리가루가 작업장에 비산되어 작업자의 건강 및 작업 환경을 악화 시키는 폐단이 있다. 또 연마 작업은 결과적으로 FRP 성형 품들의 가공 작업시 작업 공정수를 증대 시키는 결과를 초래하여 전체적으로 생산성을 저하시키는 요인이되게 하고있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기 제반 결점들을 해소하고, FRP 성형품의 표면에 접착력을 증대 시키기 위해 엠보싱부를 형성하는 직물을 적정한 인장강도의 유지로 FRP성형품의 표면에서 수지에 함침된 후 이형시 쉽게 손상 되지않는 특성과, 또 적정한 흡수율의 유지로 FRP 성형품의 표면에 형성되는 왁스 성분을 흡수하는 특성과, 또 적정한 두께 및 밀도(번수)로 직조되어 FRP 성형품 표면에 접착력을 증대 시키는 조밀한 구조의 엠보싱부를 형성되게 하는 특성과, 또 적정한 융점의 유지로 열 가소성수지인 FRP의 경화시 발열반응에 의한 열을 견딜수 있는 특성과 아울러 FRP 제품의 경화과정에서 발생하는 수축현상을 견딜수 있는 신축 특성을 갖게 한 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 직물지에 의해 FRP제품의 표면에 접착력을 증대 시키는 조밀한 구조의 엠보싱부를 형성되게 하여, 작업 환경 개선과 아울러 나아가서는 FRP 성형품의 접합 작업성을 개선한 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물은 청구항 1의 발명과 관련된 폴리에스테르사, 나일론사, 폴리에스테르사 및 나일론 사의 합성사 중에서 선택된 어느 하나의 원사에의해 번수는 140 ~ 180denier, 밀도는 100올/5cm ~ 140올/5cm, 두께는 0.15 ~ 0.20mm로 평직으로 직조된 것을 특징으로한다.

상기에서 직물의 손상 방지를 위해 인장강도는 40㎏f ~ 60㎏f를 갖게함이 바람 직하다.

또한 상기 직물의 변형 방지를 위해 융점은 150도를 유지되게 함이 바람 직하다.

또 상기 직물의 왁스흡수를 좋게하기 위해 등적 흡수 율은 15 ~ 20%를 유지함이 바람 직하다.

도 1은 기존 FRP 성형품을 접합하는 방법을 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 직물을 이용하여 FRP 성형품의 표면처리 방법을 나타낸 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 직물의 평면도이고,

도 4는 도 3 표시의 직물에 대한 Ｉ-Ｉ선 방향에 따른 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 성형 모울드 20 : 수지물질

30 : 직물지 32 : 위사

34 : 경사 40 : FRP 물질

50 : FRP 관

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물의 보다 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 직물지를 이용하여 FRP 성형품(관)의 표면처리를 하는 방법을 나타낸 사시도이다.

도면 표시와 같이,스테인레스 스틸재 모울드(10)에의해 형성되는 FRP 관(50)에서 필요한 부위, 즉 단부의 표면에는 접착력을 증대 시키기 위한 목적으로 직물지(30)을 사용하여 엠보싱부(도면부호 미표시)를 형성하는데, 이 엠보싱을 형성하는 공정을 간단히 설명하면 다음과 같다. 먼저 상기 모울드(10)의 주위로는 FRP관(50)을 성형하기 위해 필요로하는 두께 만큼의 FRP 물질(40)을 도포하며, 도포된 FRP 물질(40)의 표면에는 소정의 크기 즉, 상기 FRP 물질(40)의 둘레에 걸쳐서 덮을 수 있는 크기로 절단한 직물지(30)을 덮은 후, 그 직물지(30)의 표면을 미도시한 로울러를 사용하여 문지름에의해 직물지(30)의 내부로 FRP 물질(40)이 잘 스며들도록 하고, 이어서 상기 직물지(30)의 위에는 최종적으로 1mm 이하의 얇은 두께로 수지물질(20)을 도포한다. 상기 수지물질(20)의 도포 방법은 상기와 같이 로울러를 사용한다. 상기 수지물질(20)의 도포후 소정 시간 동안 자연 방치하여 상기 FRP 물질(40)을 경화 시킴에 의해, 최종적으로 FRP 관(50)을 얻게 되며, 이와 같이 형성된 FRP 관(50)상호간의 접합 작업이 요구될 때에는 상기 FRP 관(50)으로부터 도2의 가상선 표시와 같이, 상기 직물지(30)와 아울러 수지 물질(20)을 분리하면, 상기 FRP관(50)의 직물지(30)이 위치되어 있던 표면에는 직물지(30)의 조직에 상응하는 조밀한 구조의 엠보싱부가 형성되게 되고, 이 엠보싱부가 상기 FRP 관(50)을 상호 접합하는데에 큰 접착력을 갖게 하는 특성을 발휘한다. 상기 직물지(30)은 보통시에는 상기 FRP관(50)에 그대로 있게되며, 접합 작업의 필요가 있을 때에 상기 FRP관(50)으로부터 상기 직물지(30)만을 당기면 테이프 처럼 쉽게 분리할 수 있게 된다. 상기 직물지(30)의 분리를 쉽게하기 위하여 상기 FRP관(50)의 표면 처리 작업시 상기 직물지(30)단부의 일부위 만을 외부로 노출되게 할수도 있다.

상기 실시 예에서는 본 발명의 직물을 관에 적용하는 경우를 일 예로들어 설명하였으나, 그 밖의 모든 FRP성형 품 예컨대, 정화조, 판(板) 등에도 적용할수가 있다.

이상과 같이 FRP관(50)에 접착력을 증대시키기 위해 적용되는 본 발명의 직물지(30)의 구조에 대해서는 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 직물의 평면도이고, 도 4는 도 3 표시의 직물에 대한 단면도이다.

도면 표시와 같이, 본 발명의 직물지(30)은 폴리에스테르사, 나일론사, 폴리에스테르사 및 나일론사로 된 합성사 중에서 선택된 어느 하나의 원사를 위사(32)와 경사(34)로 하여 평직(平織)을 이루게 직조되며, 상기 직물지(30)은 다음과 같은 특성을 갖게 직조된다.

상기 직물지(30)의 인장강도는 KSK 0520 시험법에 의해 40kgf ~60kgf의 범위를 유지되게 함이 바람 직하다.그 이유는 FRP 제품으로부터 이형시 뜯어지거나 혹은 찢어지는 등의 손상을 방지하기 위해서이다. 또 상기 직물지(30)의 등적흡수율은 KS K 0339시험법에 의해 대략 15% ~ 20%정도가 바람직하다. 그 이유는 상기 범위에서 15% 이하가 되면 왁스 흡수에 문제가 있으며, 20% 이상이 되면 너무 많은 수분을 함유하여 함침에 문제가 될수있기 때문이다.

또 상기 직물지(30)의 두께는 KS K 0506시험법에 의해 0.15㎜ ~ 0.20㎜가 적정하다. 그 이유는 두께가 0.20㎜ 이상이 될 경우에는 이형시 손상될 염려가 있으며 FRP 제품 표면의 엠보싱 부의 골이 낮아 접착력의 저하 요인이 될 염려가 있고, 0.15㎜ 이하일 경우에는 재료값 상승 및 조밀한 구조의 표면을 얻을 수 없기 때문이다.

또 직물지(30)의 밀도는 KS K 0511 시험법에 의해 100올/5㎝ ~ 140올/5㎝이 적정하다. 그 이유는 밀도가 크면 그 FRP 제품의 표면에 엠보싱부의 형성이 안될 염려가 많고, 밀도가 작으면 조밀한 구조의 표면을 얻을수 없기 때문이다.

또 상기 직물지의 번수는 KS K 0415 시험법에 의해 140denier ~ 180denier가 적정하다. 그 이유는 번수가 크면 상기 FRP 제품의 표면에 엠보싱부의 형성이 안될 염려가 있고, 반대로 번수가 작으면 조밀한 구조의 표면을 얻을수 없기 때문이다.

또 직물지(30)의 융점은 150도가 적정하다. 그 이유는 융점이 낮으면 FRP 제품의 경화시 발열 온도가 최대 120도 가까이 상승하므로 직물지의 변형을 가져올수 있기 때문이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, FRP 성형품의 표면에 접착력을 증대 시키기 위한 엠보싱부를 형성하는 직물은 적정한 인장강도의 유지로 FRP성형품의 표면에서 수지에 함침된 후 이형시 쉽게 손상 되지않는 효과가 있고, 또 적정한 흡수율의 유지로 FRP 성형품의 표면에 형성되는 왁스 성분을 흡수하는 효과가 있고, 또 적정한 두께 및 밀도(번수)로 직조되어 FRP 성형품 표면에서 이형시 FRP 성형품의 표면에 조밀한 구조의 엠보싱부를 형성되게 하여 FRP 성형품의 표면에 접착력을 증대시키는 효과가 있고, 또 적정한 융점의 유지로 열 가소성수지인 FRP의 경화시 발열반응에 의한 열을 견딜수 있는 효과와 아울러 FRP 제품의 경화과정에서 발생하는 수축현상을 견딜수 있는 신축성을 갖는 효과가 있다. 그밖에 직물지에 의한 FRP제품의 표면 처리 작업은 기존의 그라인더로 연마하는 표면에 비하여 매우 조밀하고 규칙적인 엠보싱부를 얻게되는 효과가 있고, 또 기존의 연마과정에서 발생되는 분진 등의 발생을 없게 하여 보다 쾌적한 작업 환경을 만들수 있게 되는 효과가 있고, 또 연마 공정의 생략으로 FRP 성형품의 접합 작업이나 가공 작업시에 있어서 작업 시간이나 노동력을 줄일수가 있어 그 만큼 생산성을 높일수 있게 하는 효과가 있다.

이상에서 본 발명에 따른 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물지의 구체적인 기술을 첨부도면과 같이 설명하였지만, 이는 본 발명에서 가장 바람직한 실시예 만을 일예로들어 설명한 것으로, 이 기술 내용이 본 발명을 한정하는것은 아니다. 또한 본 발명에 따른 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면처리용 직물지는 청구범위를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변형 및 모방할 수 있음은 당 분야의 통상의 지식을 가진자라고 하면 쉽게 이해 할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 폴리에스테르사, 나일론사, 폴리에스테르사 및 나일론 사의 합성사 중에서 선택된 어느 하나의 원사에의해 번수는 140 ~ 180denier, 밀도는 100올/5cm ~ 140올/5cm, 두께는 0.15 ~ 0.20mm로 평직으로 직조된 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면 처리용 직물.
2. 제1항에 있어서, 상기 직물지의 인장 강도는 40kgf ~ 60kgf임을 특징으로하는 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면 처리용 직물.
3. 제1항에 있어서, 상기 직물지의 융점은 150도 임을 특징으로하는 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면 처리용 직물.
4. 제1항에 있어서, 상기 직물지의 등적 흡수율은 15 ~ 20%임을 특징으로하는 유리섬유 강화플라스틱 성형품의 표면 처리용 직물.