KR20000026649A - 고강도, 저신도의 산업용 보강포 - Google Patents

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Abstract

본발명은 산업용 보강포에 관한 것으로서, 본 보강포는 상·하 위사들 사이에 경사가 상호 무결속 상태로 배치되고, 상기 상·하 위사가 바인더사에 의해 결속되는 구성을 가지며, 이러한 구성의 보강포는 고하중이나 길이방향으로 강한 인장력을 받는 컨베이어 벨트와 같은 고무제품을 보강하는데 적합한 저신율 및 고인장강력을 나타낸다.

Description

고강도, 저신도의 산업용 보강포
본발명은 산업용 보강재에 관한 것으로서 고하중이나 길이방향으로 강한 인장력을 받는 컨베이어 벨트와 같은 고무제품을 보강하는데 적합한 저신율, 고인장강력의 산업용 보강재에 관한 것이다.
종래 컨베이어 벨트와 같은 고무제품에 사용되는 보강포는 도1 및 도2에서 나타낸바와 같이 경사와 위사가 서로 결속되어 제직되므로 경·위사 공히 굴곡이 형성되는 것이 불가피하다.
본발명자는 이와같은 종래의 보강포에서 경·위사가 굴곡을 이룸으로 인해 보강재로서 사용될때 굴곡이 펼쳐지면서 신율이 증가하고, 또한 굴곡이 형성될때와 굴곡이 펼쳐질때 보강섬유에 크랙(CRACK)이 발생하여 강력을 떨어뜨리는 경우가 종종 발생하여 보강재로서의 수명이 저하되어 보강재를 사용한 완제품의 품질불량 또는 수명저하를 유발시킨다는 사실을 알게 되었고 따라서 경·위사의 굴곡을 최소화 하게 되면 상기한 문제점을 해소할 수 있을 것이라는 사실에 착안하여 본발명을 완성하게 된것이다.
따라서 본 발명은 경·위사간의 교차로 인한 신율증가와 강력저하 문제가 해소된 고강도 및 저신도의 보강포를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
도 1은 종래의 보강포 조직을 보여주는 정면도
도 2는 도 1의 측면도
도 3은 본 발명의 보강포 조직을 보여주는 정면도
도 4는 도 3의 측면도
도 5는 본 발명에 따르는 보강포를 구성하는 경사 또는 위사의 디핑 상태를 보여주는 단면도
* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*
E : 경사
P1: 상부 위사
P2: 하부 위사
B : 바인더사
상기한 과제를 해결한 본 발명에 의하면 상·하 위사들 사이에 경사가 상호 무결속 상태로 배치되고 상기 상·하 위사가 바인더사에 의해 결속된 것을 특징으로 하는 보강포가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 상기 경사가 강력이 6.58g/d 이상, 절단신율이 20% 이하, 열수축율이 3% 인 것을 특징으로하는 보강포가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 경사가 폴리에스테르사이고 위사와 바인더사가 나일론-66, 나일론-6 등과 같은 폴리아미드사인 것을 특징으로 하는 보강포가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 바인더사에 의한 상·하 위사의 결속이 경사 1본이상을 사이에 두고 1회이상 이루어진 것을 특징으로 하는 보강포가 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시태양을 예시한 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 보강포는 도3 및 도4에 나타낸바와 같이 하부위사(P2)에 경사(E)가 무결속상태로 배치되고, 이 경사(E)위에 상부위사(P1)가 무결속상태로 배치된 상태에서 상·하위사(P1·P2)가 바인더사(B)에 의해서 결속된다. 예를 들어 이와 같은 구조를 갖는 본발명의 보강포가 사용된 컨베이어 벨트를 작동시키게 되면 보강재의 경사는 길이방향의 힘을 지지하게 된다. 이때 경사는 굴곡진 부분이 전혀 없어 보강재의 임무수행중 경사의 늘어짐이 발생하지 않게 되고, 즉 저신율을 유지하게 되며, 또한 크랙(CRACK)발생이 극소화되므로 높은 강력을 나타낸다. 특별히 제한하기 위한 것은 아니지만 경사의 재질로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하 "PET"라 한다)와 같은 폴리에스테르사가 바람직하다.
위사 역시 경사와 동일한 효과를 볼 수 있으며 통상 나일론-66, 나일론-6와 같은 폴리아미드사를 사용한다. 바인더사는 종전기술에서는 전혀 볼 수 없는 구성요소로 도3 및 도4에 예를 들어 나타낸 바와 같이 2개의 바인더사가 경사와 같은 방향으로 경사와 경사 사이에서 상·하의 위사를 서로 결속하여 보강포의 형태를 유지할 수 있게 한다. 바인더사에 의한 상·하 위사의 결속은 경사 1본이상을 사이에 두고 1회이상 수행할 수 있다.
이와같이 제직된 보강포는 고무제품에 적용하기 위하여 디핑처리를 하게된다. 디핑은 1액처리나 2액처리 모두 가능하다. 예를 들어 제1디핑액으로 에폭시와 이소시아네이트 혼합물을 사용하고 제2디핑액으로 레조시놀/포르말린/라텍스 혼합물(이하 "RFL"이라 한다)을 사용하는 2액 디핑처리에 대해서 설명하면, 제직된 보강포를 제1디핑액에 침지후 건조 및 열고정한후 다시 제2디핑액에 침지후 건조 및 열고정을 한다. 이와 같이 디핑처리된 보강포의 경사와 위사는 도5와 같은 디핑구조를 갖게 된다. 디핑처리시 건조는 100℃보다 높고 170℃보다 낮은 온도로 약 1분이상 수행하고, 이에 연속되는 열고정은 200±40℃의 온도로 60초에서 90초정도로 수행하는 것이 바람직하다. 상기 온도설정시 유의할 점은 건조온도가 100℃보다 낮으면 건조가 되지 않으며 170℃보다 높으면 피막이 형성되어 섬유내부의 수분이 제거되지 않아 피막이 기계에 부착되어 오염발생으로 인해 생산이 진행되지 않는다. 건조후 열고정시 온도가 170℃보다 낮으면 보강재와 고무간에 접착이 되지 않으며 250℃보다 높으면 섬유가 손상되어 강력이 급격히 낮아진다. 에폭시와 이소시아네이트 혼합물은 섬유와 RFL을 연결해주는 역할을 하며 섬유자체의 신율을 감소시킨다. RFL은 고무와 보강재간에 접착을 이루는 역할을 한다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 설명하기로 한다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 제한되지 않는다.
(실시예 1)
경사는 PET 1,000데니어사를 5합사하고 이 합사된 PET사를 다시 3합사하여 15,000데니어사를 사용하고 위사는 나일론-66 1,260데니어사를 3합사하여 3,780데니어사를 사용한다. 바인더사는 나일론-66 840데니어사를 2합사한 1,680데니어사를 사용한다. 상기와 같은 경사, 위사 및 바인더사를 이용하여 경사밀도 52본/10cm, 위사밀도 40본/10cm로 도3 및 도4와 같이 제직한 후, 이 제직물을 표1과 같은 조건으로 2액식으로 디핑처리한다. 이와같이 디핑처리한 보강포의 물성평가결과는 표2와 같다.
1차 디핑 2차 디핑
단계1 단계2 단계3 단계4 단계5 단계6
에폭시와이소시아네이트 혼합액에 침지 150℃에서 70초간1차 건조 210℃에서 70초간 열고정 RFL에침지 160℃에서 70초간2차 건조 210℃에서 70초간열고정
평가항목 평가결과 평가방법
경사강력(g/denier) 6.8 인장시험기에서 경사1본의 강력을 측정한후에 총데니어로 나눈다
경사절단신율(%) 18 인장시험기에서 절단시까지 늘어난 길이 측정
경사수축율(%) 1.5 150℃에서 30분간 오븐에 방치후 줄어든 길이의 비율
위사수축율(%) 0 상동
접착력(Kg/2.5cm) 22 SBR계열의 고무로 150℃/30분 동안가류후 박리시험
(비교예)
바인더사를 사용하지 않고 상기 실시예1과 동일한 경·위사를 사용하여 도1과 같이 제직한후 상기 표1과 같은 조건으로 디핑처리한다. 이와같이 디핑처리한 보강포의 물성평가결과는 표3과 같다.
평가항목 평가결과 평가방법
경사강력(g/denier) 5.8 인장시험기에서 경사 1본의 강력을 측정한 후에 총데니어로 나눈다
경사절단신율(%) 21 인장시험기에서 절단시까지 늘어난 길이 측정
경사수축율(%) 2.8 150℃에서 30분간 오븐에 방치후 줄어든 길이의 비율
위사수축율(%) 0 상동
접착력(Kg/2.5cm) 22 SBR계열의 고무로 150℃/30분 동안가류후 박리시험
상기 표2와 표3을 비교해 보면, 본 발명에 따라 경사와 위사를 결속하지 않고 위사만을 제3의 성분인 바인더사로 결속한 보강포가 강력이 크고 경사절단신율과 경사열수축율도 적어 보강재로서의 기능이 종전에 비해 크게 개선되었음을 알수 있다.

Claims (4)

  1. 상·하 위사(P1, P2)들 사이에 경사(E)가 상호 무결속 상태로 배치되고, 상기 상·하 위사가 바인더사(B)에 의해 결속된 것을 특징으로 하는 보강포.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 경사가 강력이 6.58g/d 이상, 절단신율이 20% 이하, 열수축율이 3% 이하인 것을 특징으로하는 보강포.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 경사가 폴리에스테르사이고 위사와 바인더사가 폴리아미드사인 것을 특징으로 하는 보강포.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 바인더사에 의한 상·하 위사의 결속이 경사 1본 이상을 사이에 두고 1회 이상 이루어진 것을 특징으로 하는 보강포.
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