KR101101353B1 - 코팅사 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 코팅사 제조방법은 원사를 균일하게 코팅할 수 있고, 코팅공정 중에 원사가 끊어지는 것을 방지할 수 있으며, 원형단면의 코팅사를 제조할 수 있고, 코팅층의 박리를 방지할 수 있다는 장점을 가진다.

원사, 코팅, 니플, 구금

Description

코팅사 제조방법{Manufacturing methods of coating yarn}

본 발명은 코팅사 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 원사를 균일하게 코팅할 수 있고, 코팅공정 중에 원사가 끊어지는 것을 방지할 수 있으며, 원형단면의 코팅사를 제조할 수 있고, 코팅층의 박리를 방지할 수 있는, 코팅사 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 원사에 코팅처리를 하여 얻어지는 코팅사를 이용하여 의복이나 커튼 등과 같은 섬유제품을 만들기도 한다. 상기 코팅은 다양한 기능 예를 들어, 원적외선 방사효과, 방향(芳香), 탈취, 난연성 기능 등을 가진 폴리머를 원사에 코팅함으로써 섬유제품의 품질과 성능을 높인다.

상기 코팅사를 만드는 방법으로는 솔벤트 딥핑법(solvent dipping)과, 용융코팅법이 있다.

상기 솔벤트 딥핑법은, 도 1a와 도 1b에 나타난 바와 같이, 원사(1)가 코팅액(3)에 담겨지도록 하여 코팅액(3)에 의해서 원사(1)가 코팅되도록 하는 단계와, 코팅된 원사(5)가 한 쌍의 롤러(7) 사이를 통과하도록 하여 스퀴징되도록 하는 단계 및, 스퀴징 단계 이후에 코팅된 원사(5)를 건조시키는 단계를 포함한다. 상기 코팅액(3)은 고분자를 용매(solvent)에 용해시키거나 분산시킨 용액이다. 상기 스퀴징 단계는 코팅의 균질도를 높이고 코팅액(3)이 원사에 잘 스며들도록 하기 위한 것이다.

그러나, 상기 솔벤트 딥핑법은 코팅이 균일하게 이루어지도록 하기가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 또한, 원형 단면인 코팅사(5)가 스퀴징 공정을 통과하면 납작한 타원형의 단면을 가지게 된다는 문제점도 있다.

상기 용융코팅법은 고분자를 용융시켜서 만든 고분자 용융액을 압출기(10)를 이용하여 압력을 높여서 압출부재(도 2의 12)에 공급하는 단계와, 원사(1)가 압출부재(12)를 통과하도록 하여 고분자 용융액이 원사(1)에 코팅되도록 하는 단계를 포함한다.

그러나, 상기 용융코팅법은 고온, 고압 상태에서 코팅이 이루어지기 때문에 고분자 용융액과 원사(1)가 만나는 지점에서 원사(1)가 끊어질 가능성이 크다는 문제점이 있다. 또한, 원사(1)와 고분자 용융액의 계면이 형성되기 때문에 고분자 용융액이 냉각되어 만들어지는 코팅층의 박리가 쉽게 이루어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 원사를 균일하게 코팅할 수 있고, 코팅공정 중에 원사가 끊어지는 것을 방지할 수 있으며, 원형 단면의 코팅사를 제조할 수 있고, 코팅층의 박리를 방지할 수 있는, 코팅사 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 코팅사 제조방법은, (a) 고분자를 용매에 분산 또는 용해시켜 코팅액을 만드는 단계; (b) 상기 코팅액을 펌프를 이용하여 압력을 높여서 코팅부의 구금부재에 공급하는 단계; 및, (c) 원사가 코팅부의 니플을 통과한 후 구금부재를 통과하도록 하여 원사가 코팅액에 의해 코팅되도록 하는 단계;를 포함하고, 원사가 구금부재의 좁은 이동통로를 통과하는 동안에 코팅액에 의해 코팅된다.

바람직하게, 상기 코팅사 제조방법은 코팅된 원사가 한 쌍의 롤러 사이를 통과하도록 하는 스퀴징 단계를 포함하지 않는다.

여기에서, 상기 펌프는 정량펌프인 것이 바람직하다.

또한, 상기 코팅액의 점도는 100cP 내지 1200cP인 것이 바람직하다.

아울러, 상기 코팅액이 코팅부에 유입되는 압력은 3kgf/cm² 내지 7kgf/cm²인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 코팅사 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 원사의 코팅을 균일하게 할 수 있다.

둘째, 코팅공정 중에 원사가 끊어지는 것을 방지할 수 있다.

셋째, 스퀴징 공정을 거치지 않기 때문에 단면이 원형인 코팅사를 제조할 수 있다.

넷째, 코팅층의 박리를 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 코팅사를 제조하기 위해서 사용되는 장치를 보여주는 구성도이고, 도 4는 상기 장치에 구비되는 코팅부를 보여주는 단면도이다. 한편, 본 명세서에서 코팅사(5)는 코팅액(3)에 의해서 코팅이 이루어진 원사(1) 즉, 코팅된 원사(5)를 의미한다. 또한, 상기 코팅액(3)은 고분자 예를 들어, PVC, 아크릴, PU 등이 용매에 용해 또는 분산되어 이루어진 것이다.

본 발명에 따른 코팅사 제조방법은 코팅액(3)을 만드는 단계와, 코팅액(3)을 펌프(P)를 이용하여 압력을 높여서 코팅부(20)에 공급하는 단계 및, 원사(1)가 코팅부(20)를 통과하도록 하여 원사(1)가 코팅액(3)에 의해 코팅되도록 하는 단계를 포함한다. 아래에서는 상기 각 단계를 설명하기로 한다.

먼저, 코팅액(3)을 제조한다. 코팅액(3)은 잘 알려진 바와 같이, PVC, 아크 릴, 폴리우레탄과 같은 고분자를 용매에 용해(경우에 따라 분산)시켜 만들어진다. 코팅액(3)은 수조(30) 등에 수용된 후 펌프(P)로 공급된다. 코팅액(3)의 점도는 100cP 내지 1200cP인 것이 바람직하다. 상기 코팅액(3)에는 고분자와 용매 외에, 가소제, UV 안정제 등의 첨가제가 더 첨가될 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.

예를 들어, 상기 코팅액(3)으로는 PVC paste resin 100ppt(parts per thousand)와, DOP(di-octyl-phthalate) 60ppt와, 기타 조성물로서 UV 안정제, 토너(toner), CaCO₃ 등이 포함된 것이 사용될 수 있다. 또한, PVC 대신 아크릴 고형분 30ppt로 대체한 코팅액이 예시될 수 있다.

상기 펌프(P)는 코팅액(3)의 압력을 높여서 소정량씩 코팅부(20)에 공급한다. 상기 펌프(P)는 일정한 양을 코팅부(20)에 공급하는 정량펌프인 것이 바람직하다. 정량펌프(P)는 일정한 양의 유체를 공급하기 위해서 사용되는 펌프로서, 그 구조는 공지된 것이므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다. 코팅액(3)이 코팅부(20)에 유입되는 압력 즉, 펌프(P)의 토출압력은 3kgf/cm² 내지 7kgf/cm²인 것이 바람직하다. 한편, 용융코팅법의 경우 압출되는 고분자 용융액의 압력이 30 kgf/cm² 내지 100kgf/cm²의 고압을 보이고, 솔벤트 딥핑법의 경우는 dipping시에 원사(1)에 압력이 가해지지 않는다.

상기 코팅부(20)는 헤드(21)와, 원사(1)가 관통하는 니플(22)과, 코팅액(3) 이 원사(1)에 코팅되는 구금부재(25)를 구비한다. 헤드(21)에는 코팅액(3)이 유입되는 유입경로(21a)가 형성되어 있다. 니플(22)을 관통한 원사(1)와 유입경로(21a)를 통하여 유입된 코팅액(3)은 구금부재(25)의 이동통로(25a)로 유입된다. 상기 이동통로(25a)에서 코팅액(3)이 원사(1)에 코팅된다.

이동경로(25a)에서 코팅액(3)이 코팅된 원사(5)는 외부로 배출되어 건조된다. 상기 코팅된 원사(5)는 스퀴징 공정을 거치지 않는 것이 바람직하다. 코팅된 원사(5)가 스퀴징 공정을 거치지 않으면 코팅된 원사(5)의 원형 단면이 롤러(7)에 의해서 타원형으로 되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 제조방법은 압력을 인가한 상태에서 원사(1)를 코팅하기 때문에 원사(1)를 균일하게 코팅할 수 있고, 용융코팅법과 같은 고온, 고압 상태에서 코팅하는 것이 아니기 때문에 코팅공정 중에 원사(1)가 끊어지는 것을 방지할 수 있으며, 스퀴징 공정을 거치지 않기 때문에 원형단면의 코팅사(5)를 제조할 수 있고, 코팅액(3)에 의해 만들어진 코팅층의 박리를 방지할 수 있다.

도 1a와 도 1b는 종래기술인 솔벤트 딥핑법을 이용하여 코팅사를 제조하는 것을 보여주는 구성도.

도 2는 종래기술인 용융코팅법을 이용하여 코팅사를 제조하는 것을 보여주는 구성도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 코팅사를 제조하기 위해 사용되는 장치를 보여주는 구성도.

도 4는 도 3의 장치에 구비된 코팅부를 보여주는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 원사 3 : 코팅액

5 : 코팅사 7 : 롤러

10 : 압출기 12 : 압출부재

20 : 코팅부 21 : 헤드

22 : 니플 25 : 구금부재

30 : 수조

Claims (5)

1. (a) 고분자를 용매에 분산 또는 용해시켜 코팅액을 만드는 단계;

   (b) 상기 코팅액을 펌프를 이용하여 압력을 높여서 코팅부의 구금부재에 공급하는 단계; 및

   (c) 원사가 코팅부의 니플을 통과한 후 구금부재를 통과하도록 하여 원사가 코팅액에 의해 코팅되도록 하는 단계;를 포함하고, 원사가 구금부재의 좁은 이동통로를 통과하는 동안에 코팅액에 의해 코팅되고,

   상기 코팅액이 코팅부에 유입되는 압력은 3kgf/cm² 내지 7kgf/cm² 이며,

   코팅된 원사가 한 쌍의 롤러 사이를 통과하도록 하는 스퀴징 단계를 포함하지 않고,

   상기 펌프는 정량펌프인 것을 특징으로 하는 코팅사 제조방법.
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3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 코팅액의 점도는 100cP 내지 1200cP인 것을 특징으로 하는 코팅사 제조방법.

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