KR830002694B1 - 입체상 물체의 코팅방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

입체상 물체의 코팅방법

제1도~제9도는 본 발명 방법을 사용하여 테니스볼에 플러킹(flocking)하는 단계를 보인 과정도.

본 발명은 입체상물체의 코팅방법에 관한 것으로, 특히 물체를 지지한 표식을 남김이 없이 물체의 전표면에 단섬유(flock)를 코팅처리하기 위한 방법에 관한 것이다.

입체상의 물체를 코팅하는 경우, 어느 경우든지 물체가 지지되어야 하므로 이들 지지대에 의하여 가려지는 부분이 코팅되지 않게 된다. 이러한 물제점은 항상 심각한 것은 아니다. 만약 첫번째 코팅시 물체가 지지되어 가려진 부분이 남겨져 있는 경우 이 부분을 포함하는 표면에 두번째 코팅을 하면 된다. 이러한 해결은 두번째 코팅시 물체의 첫번째 코팅표면에 중복되지 않게 시행된다면 적합할 것이다. 만약 물체의 코팅시 이러한 방법으로 중복 코팅된다면 이는 문명히 적합한 것이 아니다.

코팅되지 않는 갭(gap)이 물리적으로 접촉되지 아니하고 물체를 지지함으로서 피할 수 있다. 그러나 공기쿠션 지지방법, 자기적인 현수방법 및 정전기적인 현수방법과 같은 기술은 매우 어려울 뿐만 아니라 비용이 많이 들고 모든 물체에 적합치 않을뿐 아니라 실행키 어려운 것이다. 또한 이러한 갭은 코팅을 가리는 면적을 크게 줄이는 핀과 같은 지지체를 사용함으로서 최소한으로 줄일 수 있다. 어떤 경우 코팅시 이러한 작은 갭은 허용될 수도 있기 때문이다.

코팅형태에 따라서 중복코팅이 적합치 아니하고 극미한 지지대 표식도 바람직하지 못하는 경우가 있다.

플러킹(flocking)이 이러한 코팅의 한 예이다. 플러킹에 있어서, 섬유는 기계적인 방법 또는 정전기적인 방법으로 점착제가 코팅된 표면에 적층되고 섬유의 단부가 굳지않은 점착제에 매립된다. 그리고 점착제가 경화 또는 고화된다. 이러한 방법은 두 단계를 거치며, 플러킹이 섬유로 처리되므로 플러킹의 중복코팅은 허용될 수 없다. 특히 섬유의 길이가 긴 경우 플러킹에 의하여 생성된 표면에 갭이 깊게 나타날 우려가 있다. 예를 들어 플러킹 처리된 테니스볼은 플러킹 표면이 지지대에 의하여 손상입지 않은 경우 손으로 피복하는 전형적인 테니스볼에는 저렴한 물질로서 자동적인 기계장치에 의하여 생산될 수 있다.

본 출원인이 1976년 11월 24일자 출원한 미국특허출원 제799,941호에서 섬유를 비교적 저에너지의 전자빔으로 점착제에 매설하여 점착제를 경화시키는 플러킹방법을 시도한 일이 있다. 본 발명의 목적은 경미한 지지대 표식도 남김이 없이 입체상의 물체에 플러킹과 같은 코팅방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 코팅과정중에 물체를 간단히 지지고정하는 코팅방법을 위하여 전자빔 경화방법을 이용하는데 있다.

본 발명은 물체의 표면에 전자빔으로 경화가능한 물질을 코팅하는 단계, 이 물체를 지지대상에 지지하는 단계와 지지점을 포함한 부분을 제외하고 코팅물질을 경화하도록 전자빔으로 처리하는 단계로 구성된다. 그리고 물체가 경화된 부분의 다른 부분이 지지되고 코팅의 다른 부분이 전자빔을 가하여 경화된다.

구체화된 실시예에서 본 발명 방법은 물체의 전표면에 전자빔으로 경화가능한 점착제를 도포함으로서 지지표식을 남김이 없이 물체를 플러킹 처리하는데 사용된다. 그리고 물체는 물체의 제2측부로부터 원격한 제1측부의 표면에 접촉하는 지지수단에 의하여 지지된다. 그 다음 섬유가 제2측부와 이 제2측부가 인접한 제1측부 부근으로 공급되고 제2측부가 전자빔으로 경화된다. 그후 물체의 제2측부로 지지된 다음 제1측부의 나머지 부분에 섬유가 도포되고 전자빔이 경화되지 않은 점착제를 경화하도록 제1측부로 가하여져 자동적으로 코팅과정이 완료된다.

본 발명을 예시도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면은 테니스볼과 같이 섬유촉감의 표면을 형성하기 위하여 고무공(10)에 플러킹처리하는 것을 보인 것이다.

본 발명의 방법은 여러가지의 물체에 응용될 수 있는 것이다. 예를 든 테니스볼이 특히 적합하다. 테니스볼을 이와 같은 방법으로 플러킹처리하기 위하여는 모든 표면 전체에 단섬유가 도포되어야 한다. 플러킹표면에 약간의 갭도 없어야 할 것이다.

제1도에서 보인 볼(10)을 플러킹함에 있어서 그 첫단계는 이 볼을 제2도에서 보인 바와 같이 점착액(14)이 용입된 탱크(12)내에 담그는 것이다. 점착액(14)이 볼(10)의 전표면에 도포된다. 이 점착액은 단섬유를 점착하는데 사용되는 종류로서 낮은 에너지의 전자빔을 가하므로서 경화될 수 있는 것이다. 이 점착제는 우레탄계로 방사선경화형이고 고무공과 단섬유를 점착할 수 있도록 조성되었으며, 공이 찌글어 들어도 점착성이 충분히 유지되는 가요성의 것이다. 이러한 점착제는 다양하게 얻을 수 있다. 이러한 점착제의 한 예로서는 미국 펜실바니아주 에리이의 Hughson Chemicals 에서 RD 3420-17로서 판매되고 있는 것을 들 수 있다.

제3도에서, 점착제가 피복된 볼(10)이 외부의 지지체(도시하지 않았음)에 연결된 암(arm) (18)로부터 상측으로 연결된 삼각지지대(16)상에 얹혀있는 것을 볼 수 있다. 삼각지지대(16)은 매우 좁은 것으로 볼의 하부(21)의 한곳(20)에서 볼(10)을 지지한다. 가상분계선(22)이 볼의 상부(23)와 하부(21)를 분리하고 있다. 지지대(16)의 소자는 볼(10)이 얹히는 적당한 플래트폼을 형성하는데 충분하도록 벌려 있으나 이들은 볼의 상하부를 경계짓는 가상분계선(22)로부터 원격하게 떨어져 있다.

제4도는 다음 단계를 보인 것으로, 섬유(26)가 볼(10)의 상부(23)와 하부(21)의 인접부분에 정전기적으로 도포된다. 이 방법은 공지이다. 용기(28)에는 볼의 표면에 적층시킬 플러크물질(26)이 담겨져 있다.

활성스크린(30)이 용기(28)의 하단에 착설되어 있고 수집부재(32)가 볼(10)의 하부에 착설되어 있다.

볼은 지지대(16)에 의하여 정위치에서 지지된다. 고압의 직류전압이 섬유(26)가 점착제로 도포된 볼(10)에 달라붙도록 활성스크린(30)과 삼각지지대(16) 및 하부수집부재(32) 사이에 인가된다.

볼의 전표면이 섬유로 도포되지 않는다. 정전지 전장은 섬유가 볼(10)의 표면일부로 향하도록 적합한 전압을 차폐하는 적당한 형태의 차폐물로서 조절된다. 예시된 형태에서는 금속판(33)이 분계선(22) 하측의 볼(10)에 인접하여 환상내측변부(33a)로부터 외측으로 연장되어 있다. 이 금속판(33)은 정전기 전장을 제한하기 위하여 다른 전압으로 접지되어 섬유(26)가 볼의 상부(23)와 상부측에 인접한 하부(21)의 일측부를 향하게 한다. 환언하자면 볼은 약 반이상이 섬유로 도포되는 것이다. 삼각지지대(16)이 볼(10)의 표면에 접촉하는 부분(20)을 포함하는 부분에는 섬유가 전혀 도포되지 않는다.

제5도는 다음 단계를 보인 것으로, 볼(10)에 도포되어 섬유가 볼에 매설되게 한 부분의 점착제(14)가 경화되는 단계이다. 볼(10)은 그 지지대(16)상에 놓인 상태에서 방사선차폐용기(38)내의 전자빔 총(34)의 하측에 놓이며 전자빔 총(34)에는 주사혼(scanning horn) (35)이 연결되어 있으며 외부로부터 전원(36)이 연결되어 있다. 여기에서, 볼(10)의 지지대(16)은 암(18)의 연결점에 대하여 화살표(36)의 방향으로 회동 가능하게 되어 있다. 이는 주사흔(35)이 적당한 각도로 볼(10)에 전자빔을 주사할 수 있도록 하는 것이다.

용기(38)에는 전자빔으로 생성되는 오존을 분산시키기 위한 팬(42)이 착설된 배출관(40)과 볼(10)을 용입하기 위한 슬리트(44)가 형성되어 있다.

전자빔장치는 공지의 것으로, 예를들어 미국 매사츄세스주 벌링톤에 소재하는 High Voltage Engineering Corporation에서 제조되는 EPS-300-25-18-C 모델의 저전압용이면 된다. 이러한 장치는 주사혼(35)으로부터 전자를 방출하거나 소지하는 각도를 조절할 수 있음은 물론 250kev-300kev의 평균에너지를 갖는 전자빔을 생산하는데 적합한 것이다. 경화에 요구되는 주사량은 사용된 점착제의 특성에 따라 결정되며, 전자빔의 주사시간과 빔의 밀도에 따라 결정된다.

상기 언급된 저에너지 빔은 볼(10)의 상부(23)에 도포된 단섬유를 투과하여 점착제(14)를 경화시키며, 요구된 에너지의 크기는 본 출원인의 상기 언급된 미국특허출원에서 언급한 바와 같이 단섬유없는 점착제를 경화하는데 요구되는 정도와 거의 동일하다. 이 빔은 볼(10) 그 자체에는 투과될 수 없으므로 볼(10)의 하부(21)측 점착제(14)는 경화되지 않는다. 따라서 단섬유가 점착되어 경화된 상부(23)와 단섬유가 점착되지 않고 경화되지 않은 하부(21) 사이에 단섬유가 점착되기만 하고 경화되지 않은 밴드가

이러한 점착제(14)의 선택적인 경화는 전자빔경화의 독특한 특징이다. 열경화나 촉매-수지혼합물로부터 유도되는 경화가 불가능하다.

제6도는 다음 단계를 보인 것으로, 암(45)의 연결점에 대하여 회동가능하게 되어 있는 다른 삼각지지대(44)가 볼(10)의 상부(23)에 얹힌다. 그리고 제7도에서 보인 바와 같이 두 지지대(16)(44)와 볼(10)을 180˚로 회전시켜 하측의 지지대(16)가 상측으로 오게 한 다음 이를 제거한다. 볼이 삼각지지대(44)에 의하여 단섬유가 도포되어 경화된 볼의 표면에서 볼이 접촉지지된다.

그 다음 볼(10)이 플러킹장치내에 삽입되고 상부가 된 볼의 하부(21)을 향하여 섬유(26)가 달라붙도록 정전기 전장이 생성된다. 볼(10) 전체가 섬유로 도포된다. 섬유는 정전기의 특성으로 균일하게 분포된다.

섬유(26)은 이미 볼에 섬유가 도포된 부분에도 향하게 되나 그밖의 섬유는 볼에 점착되지 않는다. 더우기 지지대(16)의 점촉으로 남게되는 점착제(14)의 갭이 없게 된다. 선택된 점착제는 자기회복형이므로 지지대(16)의 압력이 제거되는 즉시 점착제는 지지대(16)가 접촉되었던 표면을 다시 피복하게 될 것이다.

또는 제1지지대(16)에 의하여 남겨진 갭을 피복하기 위하여 부분(20)에 다른 점착제를 도포할 수도 있다. 이러한 두번째 섬유(26)의 도포로 볼은 점착제(14)와 섬유(26)으로 피복된다. 하부가 된 상부(23)은 점착제가 이미 경화되어 있다. 상부가 된 하부(21)에는 섬유가 도포되어 있으나 점착제는 아직 경화되지 않았다.

제9도는 다음 단계를 보인 것으로, 볼(10)을 전자빔용기(38)에 넣어 상부(23)이 경화된 바의 선행단계에서 행하여진 바와 같은 동일한 방법으로 주사혼(35)으로 하부(21)에 전자빔을 주사함으로서 점착제가 경화된다. 따라서 나머지 점착제가 경화되고 볼(10)은 경화된 점착제로 단섬유가 완전히 피복된다.

상기 언급된 방법을 사용함으로서 볼에는 단섬유가 균일하게 분포되어 피복되고 갭이 형성되지 않는다.

본 발명에서는 볼(10)을 점착제와 단섬유로 피복하는 코팅방법을 설명하였으나 본 발명의 분야에 숙련된 자이면 여러가지 수정, 변경등이 가능하다. 예를 들어 점착제(14)를 담금방법이 아닌 스프레이 방법등으로 물체에 도포할 수도 있다. 지지대(16)(44)도 간단한 예일 뿐이다. 물체를 지지하기 위하여는 중공형의 관체를 이용하여도 만족스러운 결과를 얻을 수 있다. 본 발명의 실시형태에서는 점착제 및 단섬유의 도포가 두 단계의 방법으로 시도되었으나 1회 코팅으로도 가능한 경우가 있다.

Claims (1)

1. 입체상 물질의 코팅방법에 있어서, 입체상 물체의 표면에 전자빔으로 경화가능한 코팅을 도포하고, 일측부분을 지지하여 이 일측부분을 포함하는 부분을 제의한 코팅부분을 전자빔으로 경화하고, 다시 경화된 코팅부분이 지지되도록 하여 잔여코팅부분을 전자빔으로 경화시킴을 특징으로 하는 입체상 물체의 코팅방법.

Images