KR101045489B1 - 비금속 트위스트 끈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트위스트 끝의 본래의 기능을 가지는 것은 물론 트위스트 끈이 공간에 빠져들어 가거나 끈 자체가 비틀리거나 끈끼리 얽히거나 풀려버리는 경우가 없는 둘둘 말린 형상으로 쉽게 형성될 수 있어서, 둘둘 말린 형상으로부터 부드럽게 풀어낼 수 있는 비금속 트위스트 끈을 제공한다. 본 발명은 비할로겐 부재로 구성되는 코어부와 날개부를 갖는 리본 형상의 비금속 트위스트 끈으로서, 1) 전체폭이 1.5 내지 20.0mm이고 날개부의 평균 두께가 0.02 내지 0.2mm 이고, 코어부의 최대두께가 전체 폭의 0.04 내지 0.3배가 되는 형상이고, 2) 비틀림 강도가 5 내지 15 N인 결지성능을 갖고, 3) 인장탄성률이 5,000 내지 30,000 Mpa인 강성력을 갖고, 4) 부형성이 90%이상인 부형성능을 갖고, 부형유지률이 70 내지 95%인 부형유지성능을 가지며, 풀어내는 방향에 대한 만곡도는 10도 이하인 인출 성능을 가지고, 감는 방향에 대한 컬 반경은 50 내지 200mm의 범위를 유지하는 감긴 성능을 유지하는 것을 특징으로 한다.

트위스트 끈, 코어부, 날개부, 릴, 결속기

Description

비금속 트위스트 끈{NON-METALLIC TWIST TIE}

본 발명은 주로 빵이나 과자 등을 제조하거나 판매하는 식품회사와, 꽃가지(cut flower) 등을 생산하거나 판매하는 농원(원예농장)회사, 및 배선장치가 부착된 전기전자제품을 제조하거나 판매하는 전기전자기기회사 등에서 결속기(binding machine)를 이용하여 피결속재를 결속하는 경우에 사용되고, 코어부에 코어끈(線)을 갖지 않거나 코어부의 코어끈에 철사를 이용하지 않고도 양호하게 감겨있는 다발의 형태로 형성될 수 있는 비금속 트위스트 끈에 관한 것이다.

종래에는 이런 종류의 길게 감겨있는 트위스트 끈은 릴(reel)에 감겨서 겹쳐져 있는 상태에서 끈이 릴 공극으로 미끄러져 들어가거나 비틀리거나 구부러진 모양 또는 끈끼리 얽히거나 릴로부터 끈이 풀리지 않고, 부드럽게 풀어내는 것이 필요하므로, 피복재에 이용되는 수지재로서 연질 PVC를 이용하고 코어재료로서 고정된 형상의 성질이 큰 합금을 이용한 트위스트 끈을 플라스틱 릴에 가지런하게 감고 이것을 결속기에 걸어 분당 50 내지 100회의 높은 결속회수로 피결속물을 결속하는 경우에 많이 이용되고 있다.

한편, 최근에 환경을 배려하여 코어재료(또는 코어부)에 합금을 이용하지 않고, 피복재 등에 사용되는 재료의 재질이 올레핀 수지 등의 비할로겐 재료로 된 제 품을 공급하는 것이 특히 식품회사나 전기전자회사 등으로부터 강력히 요구되고 있다.

이러한 요구사항에 부응하여, 예를 들어 코어재료로서 플라스틱 끈을 사용하고 피복재에 끈 또는 PE, PP, PET, PBT 등의 올레핀 수지를 사용하여 붙인 트위스트 끈으로서는 일본실용신안공개60-190654호의 공보와 일본특허공개11-293577호의 공보와 일본특허공개 2000-118555호공보 등이, 또한 올레핀등의 수지를 사용하는 날개부를 코어부와 일체로 압출성형하여 코어부에 코어끈을 사용하지 않고 압출하는 식의 코어가 없는 트위스트 끈으로서는 미국특허공보 USP 4797313호와 일본특허공보 제2520403호와 일본특허공보 제2813994호와 미국특허공보 USP 5154964호와 일본특허공개공보 2000-95267호 등이 본발명의 출원인에 앞서 이미 제안된다.

즉, 실용공개공보 제60-190654호에서는 코어끈으로서 폴리에스테르와 같은 합성수지의 끈을 사용하고, 피복재로서 폴리에틸렌과 폴리프로필렌과 폴리에스테르와 같은 합성수지재료를 사용한 잘 부식되지 않고 손가락 끝이 다치는 것을 방지하고 누전을 일으키지 않고 금속탐지기에서 사용할 수 있는 라미네이트된 트위스트 끈이 개시되어 있다.

또한, 일본특허공개공보 11-293577호에서는, 코어끈으로서 연신가공한 폴리에틸렌의 합성수지끈을 이용하고 피복재로서 폴리에스테르 증착 필름과 같은 플라스틱 필름을 사용한, 탈부착이 용이한 라미네이트 트위스트 끈과 그 제조방법이 개시되어 있다.

게다가, 특허공개공보 2000-118555호에는, 코어 끈으로서 멀티필라멘트 형태 의 플라스틱 끈을 이용하고 피복재로서는 부직포나 종이 또는 프라스틱필름을 사용한, 1) 결속부분이 다시 풀리지 않고 쉽게 포장을 풀거나 다시 비틀수 있고, 2) 유연성이 있고, 3) 코어재료가 돌출하지 않는 것과 같은 특징을 갖는 라미네이트 트위스트 끈이 개시되어 있다.

한편, 미국특허공보 USP 4797313호와 일본특허공보 제2520403호에는, 압출성형에 의해 얻을 수 있는 코어부에 코어끈을 사용하지 않은 코어가 없는 트위스트 끈이 개시되어 있는데, 예를 들면 폴리알킬렌 테레프탈레이트나 스티렌 아크릴로니트릴 공중합체나 폴리스티렌이나 폴리염화비닐을 적어도 50%이상 함유하는 열가소성중합체이고 약 30도 보다 높은 유리전이온도를 갖고 약 10 내지 30도의 온도에서 유리/고무 전이현상을 나타내는 중합체물질을 함유하고, 1) 수동이나 기계장치에 의해 결속할 수 있고, 2) 넓은 온도범위에서 결속하고 풀리고 그리고 다시 결속할 수 있으며 결속이 견고하게 유지될 수 있고, 3) 마이크로웨이브 오븐에서 사용될 수 있고, 4) 고온처리에서도 견고한 결속이 유지될 수 있는 등의 특징을 갖는 트위스트 끈이 개시되어 있다.

또한, 일본특허공보 제2813994호에서는 폴리에틸렌수지나 폴리프로필렌수지나 폴리아미드수지나 폴리부틸렌 테레프탈레이트수지나 폴리에틸렌 테레프탈레이트수지로 된 결정성 열가소성 합성수지와 입자의 직경이 60 마이크로 이하인 유리 비드로 되고, 연신배율이 2.5배이상으로 연신되어 얻어진 잘 비틀리고 비틀림 결속유지상태를 유지할 수 있는, 코어부에 코어끈을 사용하지 않는 코어가 없는 트위스트 끈이 개시되어 있다.

나아가, 미국특허공보 USP 5154964호에는, 약 100 내지 250도의 결정화온도에서 10 내지 60%의 결정화도를 갖는 중합체수지를 2.5배이상으로 연신압출하여 얻어지고, 잘 꼬이고 잘 풀리는 코어부에 코어끈을 갖지 않는 리본형태의 와이어리스 트위스트 끈이 개시되어 있다.

또한, 일본특허공개공보 2000-95267호에는, 코어부의 역할을 하는 볼록면 부분이 인장탄성하중의 수치가 100 내지 625 kgf 이고, 날개부의 역할을 하는 평면부의 인장탄성하중의 수치가 20 내지 120 kgf 이고, 따라서 전자의 하중값이 후자의 하중값의 두 배이상이고, 변형되기 쉬운 성질과 강고한 결속성이라고 하는 두 개의 서로 모순되는 성질을 동시에 만족하는, 코어부에 코어 끈을 갖지 않는 플라스틱 결속 끈이 개시되어 있다.

코어부에 코어 끈을 갖고 있지 않거나 코어부의 코어끈에 금속핀을 사용하지 않고 게다가 피복재의 사용재료가 올레핀수지와 같은 비할로겐 재료로 구성되어, 이러한 트위스트 끈은 성능면에서 눈부시게 개선된 것이고, 짧게 절단된 형상으로는 충분히 그 기능을 발휘하고 문제없이 사용하는 할 수 있게 되었다. 그러나, 한편으로는, 본질적으로 코어부의 부형성이 금속핀에 비해서 약한 것이고, 금속핀을 코어끈으로 하고 피복재가 PVC로 된 종래의 트위스트 끈과 비교할 때 피복재는 경질 PVC에 비해서 훨씬 단단하다. 따라서, 릴에 감는 경우, 둘둘 말린 형상에는 아무래도 부적합하다. 감을 때나 이송 중 또는 사용시에, 트위스트 끈이 릴 공간부로 빠지거나 끈 자체가 비틀리거나 끈 끼리 얽히거나 감긴 형상으로부터 풀리는 일이 발생하고, 그 결과 부드럽게 풀려나올 수 없는 것과 같이 많은 문제가 발생되며, 따라서 아직은 완전히 만족할 만한 끈은 사용할 수 없는 것이 실정이다.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제를 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 그 목적은 트위시트 끈의 본래의 기능을 갖는 것은 물론, 트위스트 끈이 둘둘 말린 형상으로 쉽게 형성될 수 있고, 둘둘 말린 형상으로부터 부드럽게 당겨서 풀어낼 수 있는 비금속 트위스트 끈을 얻는 것에 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 코어부와 날개부가 함께 비할로겐 재료로 구성되어 트위스트 끈 본래의 필요한 기능, 예를 들면 꼬이는 성능이나 결지성을 충분히 발휘할 수 있는 리본 모양의 비금속 트위스트 끈으로서 둘둘 말린 형상을 형성하고 유지하며 끈이 둘둘 말린 장치의 공극으로 빠져들어가거나 끈 자체가 비틀리거나 끈끼리 얽히거나 또는 감긴 형상의 끈 자체가 풀리는 경우가 잘 발생하지 않고, 둘둘 감긴 형상으로 형성 및 유지되고, 피결속재를 기계결속하는 작업시에 둘둘 말린 형상으로부터 부드럽게 풀어낼 수 있는 것을 실현시킬수 있는 비금속 트위스트 끈을 얻는 것이다.

본 발명을 아래의 도면에 기초하여 설명하지만, 이러한 도면은 설명하기 위해 이용하는 것이고 본 발명에 어떠한 제한을 가하는 것은 아니다.

도1은 두루마리 형태로 둘둘 말린 모양으로 길게 감겨 있는 본 발명의 비금속 트위스트 끈의 한 예를 나타내는 사시도.

도2는 압출성형에 의해 얻은 본 발명의 비금속 트위스트 끈의 한 예를 나타 내는 사시도.

도3은 적층(라미네이트) 성형에 의해 얻은 본 발명의 비금속 트위스트 끈의 한 예를 나타내는 사시도.

도4는 본 발명의 비금속 트위스트 끈이 사용되는 결속기의 한 예를 나타내는 사시도.

도5는 꼬여있는 상태를 나타내는 본 발명의 비금속 트위스트 끈의 한 사용예의 도면.

도6은 본 발명의 비금속 트위스트 끈의 비틀림 강도(결지력)을 측정하는 때의 그 측정방법의 개략도.

도7은 본 발명의 비금속 트위스트 끈의 부형성 및 부형유지성을 유지하는 성질을 측정하는 경우의 측정방법의 개략도.

도8은 본 발명의 비금속 트위스트 끈이 둘둘 감겨 있는 형상으로부터 풀려나왔을 때, 그 풀려나온 방향에 대한 굽힘도를 측정하는 경우의 측정방법의 개략도.

도9는 본 발명의 비금속 트위스트 끈이 둘둘 말려있는 형상으로부터 인발 되었을 때, 감겨 있는 방향에 대한 컬(curl) 반경을 측정하는 경우의 측정방법의 개략도.

본 발명의 비금속 트위스트 끈(1)은 일반적으로 도2에 표시된 것과 같은 압출성형식의 비금속 트위스트 끈(1a) 또는 도3에 표시된 것과 같은 적층식의 비금속 트위스트 끈(1b)의 형태를 취한다. 전자인 상기 비금속 트위스트 끈(1a)은 예를 들 어 비할로겐 수지를 주성분으로 하는 배합조성물을 코어부(3)와 날개부(4)를 구비하는 형상으로 압축하여 일체로 성형함으로써 얻을 수 있고, 후자인 상기 비금속 트위스트 끈(1b)은 예를 들어 코어부(3)에 비할로겐 플라스틱 코어끈(5)을 내재시키고 비할로겐 수지로 구성된 플라스틱 필름 피복재(6) 또는 유사한 필름을 내면에 적층시킨 종이나 부직포와 같은 피복재(6)를 상하에서 중합시키고 적층하여 성형함으로써 얻을 수 있다. 이러한 비금속 트위스트 끈(1a, 1b)은 도1에 나타난 것처럼 감는 장치(릴)에 길이방향으로 감긴 형태로 제공된다.

본 발명의 비금속 트위스트 끈(1)은 예를 들어 도4에 표시된 것처럼 특별히 길이에 제한은 없지만 예를 들어 500m 내지 5000m 정도의 길이로 결속기(11)에 감긴 상태로 사용될 수 있다. 이를 위해서는 결속기(11)로 결속했을 때의 결속력, 예를 들면 도5에 표시된 것과 같이 비틀린 상태에서 비틀림 강도(도6에 표시된 것과 같은 방법으로 측정된 결지력으로 표시됨)가 우수한 것을 특징으로 하는 것은 물론이다. 나아가, 릴에 감는 것과 같이 둘둘 감긴 형상(2)일 때 이송하거나 사용하는 중에 일어나기 쉬운 트위스트 끈(1)이 릴(2a) 공간으로의 미끄러져 들어가는 경우나, 끈(1)이 비틀리거나 얽히는 경우나, 끈(1)끼리 얽히는 경우 또는 릴(2a)로부터 끈이 느슨해지거나 풀어지는 경우 등이 발생하는 것은 바람직하지 않는 것으로서 해결되어야만 한다.

비금속 트위스트 끈(1)이 릴에 감는것과 같이 두루마리로 둘둘 감긴 형상(2)으로 감기는 경우, 감거나 이송하거나 사용할 때에 결속된 끈(1)이 릴(2a)의 공간으로 미끄러져 들어가서 끈이 비틀리거나 꼬이는 현상과 끈끼리 얽히는 현상 또는 릴(2a)로부터 느슨해지거나 풀어지는 현상이 쉽게 발생한다.

그 결과, 예를 들어 트위스트 끈(1)이 릴 공간에 빠지거나 비틀리거나, 또는 트위스트 끈(1) 끼리 얽히는 경우가 발생하면, 둘둘 말린 형상(2)으로부터 끈을 풀어낼 경우에 트위스트 끈(1)에 불균일한 저항이 걸려서 트위스트 끈(1)에 좌우로 휘어지는 좋지 않은 상태가 발생한다.

또한, 트위스트 끈(1)의 구부러진 모양은 릴(2a)의 감는 방향에 대하여 컬을 발생시키고 결속이 되지 않는 원인이 된다.

반대로, 트위스트 끈(1)의 고정된 형상을 형성하는 부형성과 고정된 형상을 유지하는 부형유지성이 좋지 않기 때문에, 끈이 둘둘 말린 형상(2)에서 갈라지거나 풀리는 것은 결속기에서 결속할 때 잘 비틀어지지 않거나 날개가 파손되는 원인이 된다.

즉, 도8에 표시된 것처럼 풀어내는 방향에 대한 좌우 방향으로의 만곡도(α)는 10도 이내로 유지될 필요가 있다. 그 이유는 만곡도가 10도를 초과하는 경우 결속기(11)에서 끈을 붙잡는 것이 잘 되지 않고, 결속이 되지 않는 것과 연관이 많기 때문이다.

또, 감는 방향에 대한 컬 반경(r)은 50 내지 200mm의 범위를 확보할 필요가 있다. 이것은 200mm를 초과하는 경우 위로 휘어지게 되어 결속기(11)에서 연속적으로 결속하는 것이 어렵게 되고, 50mm미만에서는 반대로 아래로 휘어지기 때문에 결속기(11)에서 연속적으로 결속하는데 지장을 초래하는 경우가 많기 때문이다.

한편, 결속기(11)의 결속에 있어서 비틀기가 어렵거나 날개부가 손상되는 것 을 조사한 결과, 트위스트 끈(1)의 비틀림 강도, 즉 결지력이 5 내지 15N의 범위에 있는 트위스트 끈(1)에서는 좋지 않은 상태가 발견될 빈도가 매우 낮아졌다.

이러한 연구의 결과에 기초하여, 본 발명자는 둘둘 말린 형상(2)에 있어서 트위스트 끈(1)이 릴(2a) 공간으로 빠지거나 비틀리거나 또는 끈(1)끼리 얽히는 것이 잘 발생하지 않는 결속 끈(1)의 형상에 대해서 검토를 하였다.

그 결과, 빠져들어 가거나 비틀리는 것 또는 얽히는 것이 발생하기 어려운 트위스트 끈(1)은 그 전체 폭이 (도2 및 도3의 w) 1.5 내지 20.0mm이고, 보다 바람직하게는 2.5 내지 20.0mm의 범위일 때였다.

전체 폭(w)이 1.5mm보다 좁게 되면 트위스트 끈(1)의 날개부(4)의 기능이 발휘되기 어렵고, 빠져 들어가거나 비틀리거나 얽히는 빈도가 증가했다. 또한, 20mm보다 넓게 되면 날개부(4)의 폭도 넓어져서 트위스트 끈(1)이 얽혀서 결속에 지장을 초래하는 경우가 많았다.

게다가, 날개부(4)의 두께에 대해서 검토한 결과, 날개부(4)의 최대 두께는 0.02 내지 0.2mm가 적당하고, 더욱 바람직하게는 0.03 내지 0.2mm의 범위에 있을때가 적당하였다.

날개부(4)의 두께가 0.02보다 얇은 경우 날개부(4)로서의 효과를 발휘하기 어렵고, 예를 들어 진동이 발생하면 릴(2a)의 공극에 빠져들어가버리는 등의 문제가 발생하였다. 또한, 0.2mm보다 두꺼운 경우 결속할 때에 있어서 날개부의 파손이 발생하는 등의 문제가 초래되었다.

그 다음, 코어부(3)에 대해서 검토한 결과, 코어부(3)의 최대 두께(h)는 전 체 폭(w)과의 관계에서 파악되지 않으면 안된다는 사실이 판명되었다.

즉, 둘둘 말린 형상(2)이 된 경우 트위스트 끈(1)의 안전성 측면 및 쉽게 결속할 수 있는 측면 때문에, 코어부(3)의 최대 두께(h)(높이)는 폭(w)이 크면 두껍게 하지 않으면 안되고 폭(w)이 좁으면 작게 할 필요가 있다는 것이 인식되었다.

이러한 것을 검토한 결과, 코어부(3)의 최대 두께(h)가 트위스트 끈(1)의 전체 폭(w)의 0.04 내지 0.3배가 되는 경우에, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.25배가 되는 경우에, 감기는 성질 및 결속성능 모두를 가장 만족시킬 수 있다는 것을 알게 되었다.

코어부(3)의 최대 두께(h)가 전체 폭(w)에 대해서 0.04배 미만인 경우에는 형상적으로 거의 판의 형태가 되어 감는 경우에 안정된 상태를 나타내지만, 결속면에서는 비틀림 지점이 넓어져서 비틀기가 어렵고 결속이 불량해지기 쉽다.

또한, 반대로 최대 두께(h)가 전체 폭(w)에 대해 0.3배를 초과하는 경우는 결속하기 쉽다라는 점에서는 바람직하지만, 감는 때에는 코어부(3)가 돌출되어 있는 관계이므로 둘둘 말린 형상(2)의 상태가 불안정하게 되고, 그 결과 감겨있을 때에 트위스트 끈(1)이 미끄러져 빠져나가기 쉬우며 공극으로 빠지기도 쉽고 끈(1) 끼리 얽히게 될 염려가 있다.

덧붙여 말하자면, 코어부(3)의 형상을 특히 둘둘 말린 형상(2)을 고려할 때 도2에 표시된 것처럼 한쪽 면이 볼록한 형상으로 할 수도 있지만, 특히 이러한 형상에 구애될 필요는 없고, 요컨대 전체 폭(w)에 대해 0.04 내지 0.3배의 두께(h)를 갖는 것이라면 좋다.

그 다음에, 본발명의 발명자들은 둘둘 말린 형상(2)에 있어서 결속 끈(1)이 쉽게 풀리는 현상에 대해서 검토하였다. 그 결과, 풀림이 발생하지 않도록 하기 위해서는 결속 끈(1)에 90% 이상의 부형성과 70 내지 95%의 부형유지성을 유지하는 성질을 부여할 필요가 있다는 것이 발견되었다.

또한, 결속시에, 결속이 실패하지 않도록 하기 위해서 비틀림 강도에 대해서 검토를 한 결과, 5 내지 15N의 결지력(비틀림 강도)를 갖는 트위스트 끈(1)이 가장 결속이 실패할 가능성이 적었다.

상기의 바람직한 수치범위를 갖는 부형성과 부형유지성을 유지하는 성질 및 결지력은, 트위스트 끈(1)이 5,000 내지 30,000 Mpa의 인장 탄성률을 가질 때에 이루어질 수 있었다.

또한, 인장 탄성률은 1) 10배 이상으로 크게 연신된 플라스틱 코어재료(5)(도3)를 사용하든지 또는 2) 충진제를 첨가한 배합물을 압출하여 성형한 후 2.5배 이상으로 연신하든지(도2), 둘 중 어느 하나에 의해 달성될 수 있다.

비틀림 강도(결지력)에 대해서 기술하면 기계결속에 있어서는 5 내지 15N의 비틀림 강도(결지력)이 바람직하였다. 바꿔서 말하자면, 비틀림 강도(결지력)가 5N 미만인 것은 기계결속에 있어서 결속직후 풀리거나 결속이 실패하였다. 또한, 비틀때에 강한 부하를 제공하는 15N 이상일 경우에는, 기계에 부하가 걸려서 결속부가 둥글게 결속되는 것과 같이 결속상태에 흠결이 발생되었다. 게다가, 비틀림 강도(결지력)가 5N 미만의 강도를 갖는 경우에는 피결속물(7)로부터 빠지거나 매우 약한 힘으로도 풀리는 것과 같은 기능상의 문제가 있다. 15N을 초과하는 경우에는 결지력과 관련해서는 문제가 없지만, 너무 꽉 조여진 결과 다시 푸는 성질이 나빠서 다시 사용하기 곤란한 결점이 있다.

한편, 부형성에 대해서 설명하면, 부형성이 70% 미만인 경우에는 릴(2a)로부터 끈(1)이 풀리는 것이 자주 유발되었고, 95%이상인 경우에는 회복력이 부족하여 공극으로 빠지거나 끈끼리 얽히는 빈도가 증가하였다.

또한, 부형성이 90% 미만인 트위스트 끈(1)에서는 감길 때에 릴(2a)을 따라가는 것이 어렵고, 끈(1)자체의 반발성이 커서 릴(2a)에 빠지거나 휘감기거나 얽히는 원인이 되었다.

이어서, 본 발명의 트위스트 끈의 재료를 도2에 표시한 압출성형 형태의 비금속 트위스트 끈(1a)(이하 압출 끈이라고 한다)과 도3에 표시한 포개어 붙인 라미네이트형태의 비금속 트위스트 끈(1b)(이하 라미네이트 끈 이라고 한다)으로 나누어 설명한다.

압출 끈(1a)은 비할로겐 열가소성수지를 주성분으로 하는 배합조성물로 되고, 상기 열가소성수지로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스텔계 수지와, 나일론 6나 나일론 66과 같은 폴리아미드계 수지와, 폴리비닐 포르말과 폴리비닐 푸틸렌과 같은 폴리아세탈계 수지와, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀계수지와, 아세틸 셀룰로오스와 같은 아세테이트계 수지와, 비닐론과 같은 폴리비닐계수지와, 스타치(전분)와, 폴리랙틱 애시드와 같은 생분해성 수지와, 레이온과 같은 재생 셀룰로오스 수지와, 폴리아크릴로 니트릴이나 폴리아크릴로 니트릴과 아크릴계 모노머의 공중합체와 같은 아크릴계 수지와, 폴리카보네이트 수지와, 폴리페닐린 황 수지 등으로 이루어진 그룹에서 선택할 수 있는 1 종류 또는 2 종류 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.

그리고, 압출 끈(1a)은 상기 열가소성수지 이외에, 필요에 따라 화이트 카본으로 대표되는 규산과, 점토로 대표되는 규산 알루미늄과, 활석으로 대표되는 규산 마그네슘과, 운모가루와 같은 규산화합물로 대표되는 규산염과, 탄산 칼슘과 탄산 마그네슘으로 대표되는 탄산염과, 산화 칼슘과 산화 마그네슘과 산화 아연 및 산화 티타늄으로 대표되는 금속 산화물과, 수산화 마그네슘과 수산화 알루미늄으로 대표되는 수산화 금속과, 황산 바륨과 카본 블랙과 같은 충진제와, 스테아르산계와 스테아르산 아연등의 윤활유와, 트리멜리테이트계와 프탈레이트계와 프마레이트계와 아디페이트계와 아젤레이트계와 세바케이트계와 폴리에스테르계와 스테아르산계와 같은 가소제 및 안료를 적절히 선택하여 첨가한 배합물로 구성된다.

나아가, 형상에 있어서 코어부(3)와 날개부(4)에는 두께차이가 있을수 있지만, 그 이유는 두께 차이에 의해 코어부(3)에는 강성을 제공하고 날개부(4)에는 유연성을 제공하기 위해서이다. 도2에서, 코어부(3)의 형상은 한쪽 면이 볼록한 것으로 나타나 있지만, 물론 코어부(3)의 형상이 이에 한정될 필요는 없는 것이며, 양면이 볼록한 형상이 되어도 좋고, 중요한 것은 날개부(4)와 일정한 두께 차이가 있으면 좋다는 것이다. 또한, 코어부(3)는 도면에서는 거의 중앙부에 위치하고 있지만 그 위치는 반드시 중앙부에 한정될 필요는 없고 단부라도 좋다. 또한, 그 수도 한 개에 한정될 필요가 없고 양단부에 각각 한 개씩 설치되어도 좋은 것이며 필요한 위치에 복수로 설치되어도 좋다.

나아가, 압출 끈(1a)에 있어서 코어부(3)의 강성을 보다 한층 높이기 위해서 코어부(3)와 날개부(4)의 성분을 상이하게 배합하고 두 개의 축을 갖는 압출기를 이용하여 압출성형할 수도 있다.

한편, 라미네이트 끈(1b)은 비할로겐 수지로 된 플라스틱 필름이나 PE와 같은 열가소성수지가 라미네이트된 종이와 부직포와 같은 것으로 된 2장의 날개부의 역할을 하는 피복재(6)사이에 소성변형이 쉬운 비할로겐 수지로 된 플라스틱 코어재료(5)가 끼어 들어간 구성으로 되어 있다. 나아가, 비할로겐수지로된 플라스틱 필름으로서는 두께가 10 내지 100μ인 PE나 PP와 같은 올레핀 필름이나 PET나 PBT와 같은 폴리올레핀 테레프탈레이트 필름이나 아세테이트 필름이나 아니면 이들을 적층시킨 필름 또는 이들을 베이스로한 금속증착 필름이 이용될 수 있지만 특별히 이것들에 제한될 필요는 없고, 날개부의 성능을 가질 수 있으면 된다. 또한, 라미네이트된 두 장의 피복재는 동일한 것이라도 좋고, 예를 들어 종이와 PET 필름과 같이 다른 것이라도 좋다.

코어재료(5)는 폴리에틸렌과 폴레프로필렌과 같은 폴리올레핀계 수지와 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 폴리올레핀 테레프탈레이트계 수지와 폴리아미드계 수지와 같은 것을 주성분으로하는 10배 이상으로 크게 연신되는 직경이 0.3 내지 1.8 mm이고 소성변형이 쉬운 비할로겐 수지로 된 가는 실의 플라스틱이 이용되는 것이 바람직하다.

이렇게 해서 얻은 본발명의 트위스트 끈(1)은 예를 들어 도4에 나타난 것과 같이 결속기(11)를 이용하여 결속할 수 있다. 도4의 결속기(11)에서는, 예를 들어 도5에 표시된 것과 같이 주머니 모양의 피결속물(7)의 개방부를 결속기(11)의 본체에 있는 결속홈(13)에 삽입시켜 연속적으로 결속한다. 본 발명의 트위스트 끈(1)에서는, 결속에 필요한 성능을 가지고 둘둘 말린 형상(2)으로부터 안정적으로 풀려 나올 수 있도록, 결속회수가 분당 50 내지 100회로 된 높은 속도로 작업이 수행되어도 결속이 실패할 가능성을 최소로 억제할 수 있다.

본발명의 트위스트 끈(1)은 앞서 언급한 것과 같은 둘둘 말린 형상으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 원예 목적으로 손으로 비틀어 사용하는 것으로서 둘둘 말린 형상으로부터 인출하여 원하는 길이로 절단해서 사용할 수 있다. 또한, 앞서 언급한 손으로 비틀어 사용하기 위한 용도로 생산된 절단된 제품에 대해서도, 그 공정 중에 있어서 크게 감은 것과 중간 크기로 감은 것과 작게 감은 것으로부터 슬릿작업을 하거나 절단작업을 하는 것이 앞서 말한 것과 같이 양호하게 감긴 성능과 인출성능을 갖기 때문에 매우 부드럽게 이루어질 수 있어서 마무리가 좋고 생산비용이 낮은 절단 제품을 얻을 수 있다.

실시예

비틀림 강도( 결지력 )의 측정방법

도6에 표시된 것처럼, 피결속물(7)로부터 뽑아낸 후의 트위스트 끈(1)의 고리부(8)를 결지부(9)에 대향하는 위치에서 절단한 샘플이다. 측정은 절단에 의해 잘려나간 고리 단부를 인장시험기의 상하 고정기에 각각 설치하여 분당 300mm의 속도로 인장함으로써 결지력을 측정한다.

부형성과 부형유지성의 산출방법

부형성과 부형유지성(감긴 형상에서의 유지상태)은 아래의 식에 의해 구할 수 있다.

부형성(휘어지려는 성질) B(%) = {(l₀-l₁)/(l₀)}X100

부형유지성(둥글게되려는 성질) R(%) = {l-(l₃-l₂)/l₃}X100

l: 표시된 지점 사이의 거리

l₀: 하중이 없을 때의 표시된 지점 사이의 거리

(하중이 없을 때 다이얼 게이지로 측정한 두께 - 시험재료의 두께X2)

l₁: 하중이 있을 때의 표시된 지점 사이의 거리

(하중이 있을 때 다이얼 게이지로 측정한 두께 - 시험재료의 두께X2)

l₂: 방치한 직후의 표시된 지점 사이의 거리

l₃: 방치후 2분뒤의 표시된 지점 사이의 거리

부형성과 부형유지성의 측정방법

도7에 표시된 것과 같이, 1) 감긴 형태로부터 채취한 트위스트 끈(1)을 정확하게 80mm의 길이로 절단하여 샘플로 하고 표시된 지점 사이에 거리(l)를 가진 표시선(M)을 샘플의 중앙 부분에 그린다.(도7(a)). 2) 느슨하게 단부를 정렬시키기 위해 샘플을 굽혀서 표시된 선 M부위를 JIS Z 0237(JIS B 7503)으로 정해진 측정하중 80g의 다이얼 게이지(14)로 끼우고, 하중이 없을 때의 표시된 지점 사이의 직선 거리 l₀와 하중이 있을 때의 표시된 지점 사이의 직선거리 l₁을 다이얼 게이지(14)의 눈금으로 읽고, 앞서 말한 식에 의해 부형성을 구한다. (도7(b)) 3) 다음에, 다이얼 게이지(14)를 치우고, 금속직각자로 방치 직후의 표시된 지점 사이의 직선 거리(l2)를 측정함과 동시에, 2분후에 표시된 지점사이의 거리(l3)를 측정하여 앞서 언급한 식에 의해 부형유지성을 측정한다. (도7(c))

굽힘도의 측정방법

도8을 보면 굽힘도는 감겨있는 트위스트 끈(1)을 당겨서 빼낸 후의 트위스트 끈(1)의 끌어당긴 방향에 대한 좌측 또는 우측으로의 굽힘도를 측정한다. 즉, 감긴 상태로부터 약 20cm 정도의 길이로 끈(1)을 인출하여, 굽힘도를 측정하기 위한 두꺼운 종이(15)를 도면과 같이 대고, 두꺼운 종이(15)에 있는 선의 형태 중 어느 하나를 따라가게 하면, 감긴 상태로부터 당겨서 빼낸 끈의 굽힘도를 측정할 수 있다.

컬 반경의 측정방법

도9에 표시된 것에 의하면, 컬 반경의 측정은 감긴방향에 대한 컬 반경(r)을 측정하는 것이다. 즉, 둘둘 말린 형상으로부터 하나의 원주만큼을 부드럽게 다시 감고 절단한다. 앞서 준비한 원호 컬반경을 측정하기 위한 두꺼운 종이(16)를 사용하여 샘플의 주변을 도면과 같이 두꺼운 종이(16)와 일치하는 원호에 일치시켜서 그 원호까지의 반경(r)을 컬의 반경(r)으로 한다.

실시예 1

표1의 압출 끈의 배합예에 기재된 배합을 이용하여 압출하고, 3배로 연신하 여 도2에 표시된 것과 같은 형상을 갖는 트위스트 끈을 얻음과 동시에, 이를 약 1000m의 두루마리로 감고, 압출한 다이 샘플(A-1 내지 A-6)를 얻었다. 이 각 샘플의 치수 형상 및 성능의 측정결과는 표3과 같이 되었다. 또한, 각 샘플을 결속기에 걸어 실용성을 테스트한 결과는 표4에 표시된 것과 같이 되었다.

실시예 2

표2에 기재된 각 PE 코어끈(a 내지 e)마다, 마찬가지로 표2에 기재된 피복재를 이용하여 그 코어끈을 복수개의 피복재 가운데에 평행하게 내재되도록 라미네이트시킨 후, 각 폭에 슬릿으로서 도3에 표시된 것과 같은 형상으로 라미네이트시킨 결속 끈을 얻었다. 다음에 이것을 약 1000m의 두루마리 모양으로 감고, 라미네이트된 끈 샘플(B-1 내지 B-5)을 얻었다. 이 각 샘플의 치수형상 및 성능의 측정결과는 표3과 같이 되었다. 또한, 각 샘플을 결속기에 걸어 실용성을 테스트한 결과는 표4에 표시된 것과 같이 되었다.

표1 압출 끈의 배합예

배합조성	배합량 (중량기준 부분)		제조회사명
폴리에틸렌 테레프탈레이트 (SA-1206)	90		유니티카 (주)
폴리에틸렌수지 (NUC G그랜드)	10		니뽄 유니카 (주)
스테아르산염 아연	0.1		사카이 화학 공업 (주)
황화 바륨	10		사카이 화학 공업 (주)
유연제 (아데카폴 CLE-1000)	0.05		아사히 덴카 (주)
염료 (MBF-270, PBF-650-S)	0.1		레지노 컬러 공업(주)

표2 라미네이트 끈의 사용재료

사용재료	구성	두께 (마이크로 m)	폭 (mm)	제조회사명
폴리에틸렌 라미네이트 PET 필름	PET 필름	20	300	(주) 메이와 팩스
	폴리에틸렌 라미네이트 필름	20
폴리에틸렌 라미네이트 종이	종이	20	300
	폴리에틸렌 라미네이트 필름	20

사용재료		평균 라인 직경	데니어	제조회사명
강하게 연신된 폴리에틸렌의 미세한 라인	PE core a	0.67	3000	미쯔이 화학 공업 (주)
	PE core b	0.70	3300
	PE core c	0.73	3600
	PE core d	0.78	4000
	PE core e	0.86	5000

표3 (표3의 1) 치수형상 및 성능의 결과

		종별	압출 끈
		샘플번호	A-1	A-2	A-3	A-4	A-5	A-6	참고1 (비교예A)
측정항목		단위
치수 형상	전체 폭	mm	1.4	3.75	4	3.75	3.75	1.5	3.82
	날개부의 평균두께	mm	0.1	0.05	0.12	0.1	0.1	0.1	0.1
	코어끈의 유무	-	무	무	무	무	무	무	유 (철코어 0.47mm)
	코어부의 최대두께 (전체폭에 대한 두께비)	mm	0.4 (0.286)	0.1 (0.026)	0.85 (0.213)	1 (0.29)	1.1 (0.293)	0.46 (0.31)	0.7 (0.183)
성질	비틀림 강도 (결지력)	N/3트위스트	7.6	12.2	10.4	11.5	8	7.5	30
	평균 인장탄성률	Mpa	5150	5490	5410	5250	5350	5020	30000
	굽힘도	도	8도이내	5도이내	5도이내	5도이내	5도이내	9도이내	5도이내
	컬 반경	mm	95	100	95	100	95	120	95
	부형성	%	95	96	92	93	95	93	93
	부형유지성	%	55	60	85	75	73	65	90

표3 (표3의 2) 치수형상 및 성능의 결과

		종별	라미네이트 끈
		샘플번호	B-1	B-2	B-3	B-4	B-5	참고1 (비교예A)
측정항목		단위
치수 형상	전체 폭	mm	2.5	5.0	10	15	20	5.0
	날개부의 평균두께	mm	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08	0.08
	코어끈의 유무	-	유 (PE코어a)	유 (PE코어b)	유 (PE코어c)	유 (PE코어d)	유 (PE코어e)	유 (PET코어 0.55mm)
	코어부의 최대두께 (전체폭에 대한 두께비)	mm	0.78 (0.312)	0.78 (0.156)	0.81 (0.08)	0.86 (0.057)	0.94 (0.047)	0.61 (0.122)
성질	비틀림 강도 (결지력)	N/3트위스트	7.1	6.5	6.0	5.8	5.3	4.3
	평균 인장탄성률	Mpa	13300	13350	13800	13500	13450	4350
	굽힘도	도	8도 이내	5도 이내	5도 이내	5도 이내	5도 이내	5도 이내
	컬 반경	mm	120	145	115	120	130	110
	부형성	%	95	92	95	93	92	85
	부형유지성	%	65	72	71	71	72	40

표4 (표4의 1) 실용 테스트 (5000 샷)

		종별	압출 끈
		샘플번호	A-1	A-2	A-3	A-4	A-5	A-6	참고1 (비교예A)
측정항목		단위
둘둘 말린	공간으로 빠지는 것에 의한 정지	회수	48	12	0	0	0	58	22
상태에	끈의 비틀림에 의한 정지	회수	9	7	0	0	0	0	0
의한 정지	끈의 얽힘에 의한 정지	회수	33	0	0	0	0	0	27
	풀림에 의한 정지	회수	0	0	0	0	0	0	0
	정지회수의 합계	회수	90	19	0	0	0	58	49
형상보유성의 평가		-	X	O	O	O	O	X	X
성능	끈이 풀리는 성질	시각	X	O	O	O	O	X	O
	결속 실패	회수	73	115	0	0	0	98	0
	단부의 코어끈 돌출	회수	무	무	무	무	무	무	54
결속성의 평가		-	X	X	O	O	O	X	X
	종합평가	-	X	X	O	O	O	X	X

표4 (표4의 2) 실용 테스트 (5000 샷)

		종별	라미네이트 끈
		샘플번호	B-1	B-2	B-3	B-4	B-5	참고2 (비교예B)
측정항목		단위
둘둘 말 린	공간으로 빠지는 것에 의한 정지	회수	45	0	0	0	0	8
상태에	끈의 비틀림에 의한 정지	회수	0	0	0	0	0	0
의한 정지	끈의 얽힘에 의한 정지	회수	8	0	0	0	0	0
	풀림에 의한 정지	회수	0	0	0	0	0	25
	정지회수의 합계	회수	53	0	0	0	0	33
형상보유성의 평가		-	X	O	O	O	O	△
성능	끈이 풀리는 성질	시각으로	O	O	O	O	O	O
	결속 실패	회수	83	0	0	0	0	78
	단부의 코어끈 돌출	회수	0	0	0	0	0	8
결속성의 평가		-	X	O	O	O	O	X
	종합평가	-	X	O	O	O	O	X

발명의 효과

표3과 표4로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 비금속 트위스트 끈(1)은 비틀림 끈 본래의 필요기능을 충분히 발휘할 수 있는 형성과 성능을 갖고 있다. 또한, 둘둘 말린 형상에 있어서는 둘둘 말린 수단의 공극으로 빠지거나 끈 자체가 꼬이거나 구부러지거나 끈끼리 얽히거나 둘둘 말린 상태에서 풀리는 경우가 매우 적은 형상으로 형성 및 유지될 수 있다는 것을 알 수 있다. 게다가 피결속재료를 결속하는 경우에 잡아당겨 빼내는 것과 그 결속성에도 충분히 만족할 수 있다.

본 발명의 비금속 트위스트 끈은 앞서 설명한 바와 같은 구성을 구비하므로, 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 둘둘 말린 형상으로 감긴 때에 릴 공극으로 빠지거나 끈 자체가 꼬이거나 구부러지거나 끈끼리 얽히거나 감긴 상태로부터 풀리는 것이 적어지고 부드럽게 잡아당겨 빼낼 수 있다.

둘째, 기계결속에 필요한 성능을 전부 갖고, 기계결속에 있어서 실패하는 것이 매우 적다.

셋째, 금속끈을 사용하지 않는 등 사용시에 안정성이 높다.

넷째, 비할로겐 재료로 구성되어 환경을 배려한 제품으로 되어 있다.

다섯째, 기계결속용으로 길게 감긴 제품부터 손으로 결속할 수 있는 절단된 제품까지 그 용도가 광범위하게 전개될 수 있다.

Claims (5)

1. 비할로겐 재료로 구성된 코어부와 날개부를 구비하는 리본 형상의 비금속 트위스트 끈에 있어서,

   상기 코어부와 날개부는 각각 끈의 길이방향으로 연장형성되고, 전체 폭이 1.5 내지 20.0 mm이고, 날개부의 최대 두께가 0.02 내지 0.20 mm 이고, 코어부의 최대 두께가 전체 폭의 0.04 내지 0.3배이며, 부형유지성이 70 내지 95%이하이며,

   상기 부형유지성은 두개의 단부와 80mm의 길이를 갖는 샘플 끈을 준비하는 단계와, 샘플의 중앙부에서 정해진 거리를 가진 표시선(M)을 표시하는 단계와, 샘플 끈을 굽혀서 샘플 끈의 단부를 정렬시키고 표시선(M)을 정렬시키는 단계와, 표시선(M)에 하중 80g을 인가하는 단계와, 하중을 제거하는 단계와, 하중을 제거한 직후 표시선(M) 사이의 직선거리(l₂)를 결정하는 단계와, 하중을 제거한 2분 후 표시선(M) 사이의 직선거리(l₃)를 결정하는 단계와, 부형유지성(R, 여기서 R = {l-(l₃-l₂)/(l₃)}X100 임)을 결정하는 단계에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 비금속 트위스트 끈.
2. 제1항에 있어서, 비틀림 강도가 5 내지 15 N인 것을 특징으로 하는 비금속 트위스트 끈.
3. 제1항에 있어서, 인장탄성률이 5,000 내지 30,000 Mpa인 것을 특징으로 하는 비금속 트위스트 끈.
4. 제1항에 있어서, 부형성이 90%이상이고, 부형유지성이 70 내지 95%이며; 상기 부형성은 두개의 단부와 80mm의 길이를 갖는 샘플 끈을 준비하는 단계와, 샘플의 중앙부에서 정해진 거리를 가진 표시선(M)을 표시하는 단계와, 샘플 끈을 굽혀서 샘플 끈의 단부를 정렬시키고 표시선(M)을 정렬시키는 단계와, 표시선(M) 사이의 직선거리(l₀)를 결정하는 단계와, 표시선(M)에 하중 80g을 인가하는 단계와, 하중 인가시 표시선(M) 사이의 직선거리(l₁)를 결정하는 단계와, 부형성(B, 여기서 B = {(l₀-l₁)/(l₀)}X100 임)을 결정하는 단계에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 비금속 트위스트 끈:
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 둘둘 말린 형상으로부터 풀어내는 방향에 대한 굽힘도가 10도 이내이고, 감는 방향에 대한 컬 반경이 50 내지 200 mm 인 것을 특징으로 하는 비금속 트위스트 끈.

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