KR20170048710A - 폴리비닐이딘 플루오라이드(pvdf) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 낚싯줄 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통상적인 PVDF보다 기계적 물성, 투명성 등이 향상된, 바람직하게는 PVDF Hybrid화를 통해 고내구성 모노필라멘트를 개발함으로써 바다 낚시 환경에서 낚싯줄의 높은 인장 강도 및 투명성, 그리고 낮은 수중 저항성 등의 특성을 구현할 수 있는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조 방법을 제시하고자 한다.

Description

폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 낚싯줄{METHOD OF MAKING FISHING LINES}

본 발명은 낚싯줄 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통상적인 PVDF보다 기계적 물성 및 투명성이 향상된 PVDF 하이브리드(Hybrid)화를 통해 고내구성 모노필라멘트를 구현하여 높은 인장 강도, 투명성, 낮은 수중 저항성 등의 특성을 가지는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 낚싯줄에 관한 것이다.

최근 낚싯줄의 진화는 눈부시고, 다양한 낚시의 양상에 상이한 특성을 가진 낚싯줄이 개발되고 있다. 특히 초고분자량 폴리에틸렌 섬유, 아라미드 섬유, PBO 섬유, 폴리아릴레이트 섬유 및 유리 섬유 등과 같은 고장력 섬유를 포함하는 2개 이상의 종류의 섬유를 일체화시킨 심초 구조(core-sheath structure)의 브레이드 실(braided yarn) 및 커버실(covered yarn)은 그 고강도 특성과 내구성 및 낮은 신장도로 물고기의 입질을 용이하고 정확하게 파악하기에 적합한 특징이 있어 주목받고 있다.

한편, 2개 이상 종류의 섬유로 구성된 공지된 심초 구조 낚싯줄로는 심사(core yarn)로서 합성 수지 멀티필라멘트사 및 상기 심사 주위를 휘감고 있는 초사(sheath yarn)로서 합성 수지 멀티필라멘트 꼬임실(twisted yarn)을 포함하는 커버실이 있다.

그러나 이러한 기존의 심초 구조의 낚싯줄은 심부와 초부가 충분한 휘감김성(entwinement)이나 구속성(binding)을 갖지 못한다. 이로 인해 종래의 낚싯줄은 심부와 초부가 서로 분리되고 심사가 빠져 소위 누드실(nude yarn)이 발생한다. 또한 낚싯대 라인 가이드 등과 낚싯줄 간의 마찰에 의해 초부가 분리되어 부분적으로 조직화되지 않은 덩어리, 즉, 넵(nep)이 형성되는 문제가 있었다.

또한, 심부와 초부가 열 융합 결합 또는 바인더에 의해 통합된 낚싯줄은 실 자체가 굳어 버려 이로 인해 컬(curl)이 생기고 조작성이 나쁘다는 문제가 있었다. 더욱이, 초고분자량 폴리에틸렌 필라멘트와 같이 초강력 섬유로 이루어진 낚싯줄은 비중이 비교적 작기 때문에 바람이나 파도의 영향을 받기 쉽다. 또한 조류가 빠른 장소나 수심이 깊은 곳에서는 물고기가 있는 깊은 부위에 낚싯줄을 신속하고 정확하게 투입할 수 없는 문제점이 있었다.

공개특허공보 공개번호 제10-2011-0033213호(발명의 명칭: 고강도 폴리올레핀 섬유의 모노필라멘트 낚시줄 제조방법. 공개일자: 2011. 3. 30.) 공개특허공보 공개번호 제10-2003-0072548호(발명의 명칭: 수지 조성물, 모노필라멘트, 그 제조방법, 및 낚시줄. 공개일자: 2003. 9. 15.) 공개특허공보 공개번호 제10-2002-0039923호(발명의 명칭: 낚싯줄 및 그 제조방법. 공개일자: 2002. 5. 30.) 등록특허공보 등록번호 제10-1526850호(발명의 명칭: 주낙용 침강형 낚싯줄의 제조방법 및 이에 의해 제조된 주낙용 침강형 낚싯줄. 공고일자: 2015. 6. 2.)

본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, PVDF보다 기계적 물성 및 투명성이 향상된 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 낚싯줄을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 고내구성 모노필라멘트를 구현하여 높은 인장 강도, 투명성, 낮은 수중 저항성 등의 특성을 가지는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 낚싯줄을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 낚시 바다 환경에서 투명도 및 굴절율, 인장 강도를 향상시킬 수 있는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 낚싯줄을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 SiO₂ 1중량% 미만과 폴리비닐이딘 플루오라이드 나머지 중량%를 배합한 다음, 이를 용융하고, 방사하여 낚싯줄 형태를 뽑아내는 단계와; 상기 방사된 낚싯줄 형태를 열탕에서 연신하고, 글리세린으로 세척한 다음, 이를 열처리하고, 와인딩하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 PVDF-SiO₂ 낚싯줄 제품은 바다 낚시 환경에서 낚싯줄의 투명도와 굴절율 및, 그리고 인장 강도가 종래의 PVDF 낚싯줄 제품에 비해 향상되었다는 것을 아래의 도 2와 도 3의 그래프를 통해 확인할 수 있다.

도 1과 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄을 제조하는 방법을 순차적으로 보여주고 있는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 PVDF-SiO₂ 낚싯줄 제품과 종래의 PVDF 낚싯줄 제품의 광투과도를 비교한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 PVDF-SiO₂ 낚싯줄 제품을 제조할 때, SiO₂의 함량에 따른 PVDF 복합체의 인장 강도를 대비한 그래프이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

본 발명에서는 통상적인 PVDF보다 기계적 물성, 투명성 등이 향상된, 바람직하게는 PVDF Hybrid화를 통해 고내구성 모노필라멘트를 개발함으로써 바다 낚시 환경에서 낚싯줄의 높은 인장 강도 및 투명성, 그리고 낮은 수중 저항성 등의 특성을 구현할 수 있는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조 방법을 제시하고자 한다.

하기에서는, 본 발명의 다양한 실시 예에 따른, PVDF Hybrid(Polyvinyidene fluoride-SiO₂) Monofilament 낚싯줄을 제조하는 방법을 도 1과 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 낚싯줄의 제조방법은, 종래와 같이 2종류 이상의 섬유를 일체화시켜 제조된 심초 구조의 낚싯줄이 아니라 단일 섬유로 된 낚싯줄을 제조하는 방법으로서, 바람직하게는 폴리비닐이딘 플루오라이드(Polyvinyidene fluoride: 이하 'PVDF'라 함)에 SiO₂를 배합(즉, 1% 미만의 SiO₂)하여 기계적 물성 및 투명성을 향상시킨 낚싯줄을 제조하는 방법이다.

상기 도 1과 도 2를 참조하면, PVDF 99.2중량%와 SiO₂ 0.8중량%를 배합한 다음, 이를 용융시킨 후, 통상의 압출기를 이용하여 방사한다. 이때 상기 SiO₂ 1중량% 미만을 배합하는 것이 가장 바람직하다.

이후, 방사된 낚싯줄을 50℃~90℃에서 냉각시킨 다음, 이를 통상의 연신조에서 1차 글리세린 욕 연신한 후, 물 세척을 한다. 이때 연신 조건은 다음과 같다. 1차 연신 속도는 3rpm이고(4배 연신), 연신조 온도는 120℃이다.

다음, 1차 연신된 낚싯줄은 2차 연신 단계를 거치게 되는데, 구체적으로는 15.1rpm의 속도로(5배 연신) 120℃의 연신조에서 글리세린 욕을 통한 2차 연신 과정을 실시한다.

이후, 2차 연신을 거친 낚싯줄을 물으로 세척을 한 다음, 이를 150℃의 온도에서 열풍 열처리함으로써 본 발명에 따른 낚싯줄 제품(이하 'PVDF-SiO₂ 낚싯줄'이라 함)이 만들어지게 된다.

끝으로, 열처리 된 본 발명의 PVDF-SiO₂ 낚싯줄을 와인딩 한다.

상기한 바와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 낚싯줄은 아래의 표 1과 같이 종래의 PVDF 낚싯줄에 비해 복굴절률이 향상되었다.(아래의 표 1에서 제시하고 있는 S社 T제품, T社 SS제품, U社 A제품, V社 H제품은 종래기술에 따른 PVDF 낚싯줄 제품을 말한다.)

제품	직경 평균(mm)	직경 표준편차	복굴절 평균	복굴절 표준편차
본 발명의 낚싯줄	0.30424	2.62	38.61	0.19
S社 T제품	0.28944	6.65	39.80	1.03
T社 SS제품	0.29504	4.18	38.13	0.53
U社 A제품	0.29583	2.14	39.53	0.29
V社 H제품	0.28849	3.71	40.14	0.61

상기 표 1과 같이, 복굴절률 값이 작을수록 낚싯줄 제품의 결정구조는 대칭형에 가깝기 때문에 본 발명에 따른 낚싯줄의 복굴절률은 38.61로 종래의 4가지 PVDF 낚싯줄 제품 중에서 T社 SS제품보다는 비대칭의 결절구조를 갖지만, 나머지 종래의 3가지 PVDF 낚싯줄 제품보다는 결정구조가 대칭형에 가깝다. 또한 본 발명의 낚싯줄 제품은 복굴절 표준편차가 종래의 낚싯줄 제품에 비해 가장 낮아 동일 제품 간의 결정 구조 편차가 적음을 알 수 있다.

도 2는 본 발명의 제조방법으로 만들어진 PVDF-SiO₂ 낚싯줄 제품과 종래기술에 따른 S社 T제품, T社 SS제품, U社 A제품, V社 H제품 4가지 PVDF 낚싯줄 제품의 광투과도를 비교한 그래프이다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 PVDF-SiO₂ 낚싯줄 제품의 광투과도는 종래의 PVDF 낚싯줄 제품에 비해 우수한 광투과도를 보였으며, 이는 상기 PVDF-SiO₂ 낚싯줄이 380~780nm 파장의 빛을 흡수하지 않고 투과시켜 상대적으로 종래의 PVDF 낚싯줄에 비해 투명하게 보인다는 것을 의미한다.

도 3은 본 발명의 PVDF-SiO₂ 낚싯줄 제품을 제조할 때, SiO₂의 함량에 따른 PVDF 복합체의 인장 강도를 대비한 그래프이다.

상기 도 3을 참조하면, SiO₂의 함량은 1, 2, 3, 5phr 4가지로 하여 평가를 실시하였다. 평과 결과 3phr에서 가장 높은 인장 강도를 나타내는 것으로 평가되었으며, 높은 강도를 지닌 SiO₂의 함량이 높아질수록 강도가 증가하는 것으로 보이나 5phr 함량에서는 오히려 강도가 낮아지는 것으로 평가되었는데, 이는 PVDF 매트릭스와 SiO₂ 입자간의 분산성이 떨어졌기 때문인 것으로 판단된다. 균일하게 분포되어 있지 못함으로 인해 상대적으로 낮은 인장 강도를 나타낸 것으로 평가된다.

이상과 같이, 본 발명의 제조방법으로 만들어진 PVDF-SiO₂ 낚싯줄 제품은 종래의 PVDF 낚싯줄 제품이 비해 복굴절률과 투명도에서 향상됨을 확인할 수 있었다.

Claims (4)

1. 낚싯줄의 제조 방법에 있어서,
   SiO₂ 1중량% 미만과;
   폴리비닐이딘 플루오라이드 나머지 중량%로 이루어짐을 특징으로 하는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 SiO₂와 폴리비닐이딘 플루오라이드를 배합한 다음, 이를 용융하고, 방사하여 낚싯줄 형태를 뽑아내는 단계와;
   상기 방사된 낚싯줄 형태를 열탕에서 연신하고, 글리세린으로 세척한 다음, 이를 열처리하고, 와인딩하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 연신 및 세척 과정은 2회에 걸쳐 실시하는 것을 특징으로 하는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄의 제조 방법.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항의 방법으로 제조된 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 하이브리드 모노필라멘트 낚싯줄.

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