KR860000149B1 - 탄성 중합체가 피복된 바이어스 보강직물과 그 제조방법 및 장치 - Google Patents

탄성 중합체가 피복된 바이어스 보강직물과 그 제조방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

탄성 중합체가 피복된 바이어스 보강직물과 그 제조방법 및 장치
제1도는 본 발명의 네오프렌이 피복된 보강직물에 관한 세부적인 단면의 정면도이다.
제2도는 본 발명에 따라 보강직물을 생산하는 장치의 측면도이다.
제3도는 제2도를 위에서 본 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : Precoated reinforcement fabric 피복되어 있는 보강직물
12 : bias fabric 바이어스 직물
14 : warp thread 날실
16 : weft thread 씨실
18 : upper face 윗면
20 : Lower face 아랫면
30 : supply roll 공급로울
32 : Pad 패드
34 : tenter frane 텐터프레임
36 : first 제1차 피복장소
40 : second coating station 제2차 피복장소
38, 42 : drying tunnel 건조터널
44, 46 : moving chain 이동체인
48 : vacuum 진공기
50 : scray 스크레이
52 : elastomeric latex bath 탄성중합체의 라텍스통
54 : mangle 압착로울러
55 : overfeed roll 오버피이드로울
58, 59 : pivot point 중심점
60 : top chute 상부코우터
62 : bottom coater 하부코우터
64 : moving chute 이동슈우트
65 : Latex supply mean 라텍스공급장치
66 : doctor blade 훑개
68, 84 : trough 트로프
72 : roll 로울
76, 78 : pivot piont 중심점
80 : air blower 송풍기
90 : scraper bar 스크레이퍼 바아
94 : take-off roll 테이크-오프 로울
본 발명은 송전벨트, 호오스, 타이어같은 산업용품의 보강재용 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물과 한면이 끈적한 네오프렌이 피복되고 바이어스로 재단된 보강직물 그리고 이와같은 것을 생산하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 합성탄성중합체와 같은 경화되지 않고 끈적한 탄성중합체의 합성물이 미리 피복되어 있고 또 주입되어 있는 바이어스로 재단된 직물은 송전벨트와 호오스같은 것을 생산함에 있어 보호덮개와 보강재로 사용되어져 왔다.
열처리 한후 직물과 제품의 고무바탕을 접합하도록 가류하는 동안 이미 피복되어 있고 바이어스로 재단된 직물과 제품의 카아키스, 기질(基質) 혹은 중심부를 결합하는 것이 일반적이다. 탄성중합체가 피복되어 바이어스로 재단된 직물은 다음과 같이 다수의 미국특허를 획득하고 있다.
T-1
불리의 발명 내용은 타이어카아커스용 고무가 주입되어 바이어스로 재단된 직물에 관한 것이다.
그리핀의 발명내용은 결화하는 결합재가 주입되고 그리고 날실과 씨실의 여각을 증가시키기 위해 텐터프레임에서 가로로 펼쳐지는 직물을 계속공급하는 원통형으로 짠 직물을 45°의 나선식으로 재단하여 만든 탄성중합체가 피복되고 바이어스로 재단된 직물을 생산하는 방법과 장치에 관한 것이다.
결합재는 경화되든지 혹은 다른 방법으로 굳어져 직물을 고정시킨다. 이 직물을 용매에서 녹는 네오프렌과 같은 그러한 탄성중합체의 합성물에 완전히 주입한 후 건조시켜 V-벨트 중심부용으로 사용하기 위해 가늘고 길게 재단한다.
롤핑의 발명내용은 직물을 45°경사지게 재단할때 가장자리가 최소가 되도록 짜여진 원통형 직물로 부터 만들어진 바이어스로 재단된 직물에 관한 것이다.
맥기의 발명내용은 직물의 가장자리가 벗겨져 직물의 흰실이 노출될때 즉 마모되었을때 제거되는 안료를 포함하고 있는 탄성중합체의 합성물이 직물에 주입되어 있는 점에서 그리핀의 발명내용과 같은 과정에 관한 것이다.
롱의 미국특허번호 제4, 062, 989호의 내용은 직물이 텐터프레임에서 팬터그래프될때 바이어스로 재단되어 여진 직물에다 끈적한 탄성중합체를 균일하게 피복하고 주입하는 방법과 장치에 관한 것이다.
다른 결합재로 직물을 고정시키지 않고 직물이 텐터프레임에서 펼쳐져 있는동안 직물의 가장자리 내부의 윗면과 아랫면에 끈적한 탄성중합체의 피복재를 계속칠하고 또 균일한 두께로 피복을 유연하게 함으로써 직물이 피복되어진다.
롱의 미국특허번호 제4, 205, 559호의 내용은 고온에서 끓은 방향유로 카르복시화된 네오프렌을 끈적하게하는 롱의 미국특허번호 제4, 062, 989호 과정에서 유용한 네오프렌 피복재 합성물에 관한 것이다. 이 코우팅헤드는 압출에 의해 직물의 양면을 동시에 피복하고 또 피복재합성물이 직물의 틈에 주입되도록 하는 직물을 가로질러 뻗어있는 한쌍의 길다란 매니 포울드를 사용한다.
본 발명은 피복된 직물의 한면에 끈적한 네오프렌이 피복되어 바이어스로 재단된 직물 보강제와 탄성중합체가 피복된 바이어스직물에 관한 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다. 평평하게 짠것을 바이어스로 재단한 직물(소위 바이어스로 재단된 직물) 바이어스로 짜여진 직물 그리고 섬유속(束)의 방사가 바이어스 방향으로된 짜지 않은 직물을 여기서 "바이어스 직물"이라 칭한다.
본 발명의 피복된 보강직물은 직물의 단지 한면에만 경화되지 않는 탄성중합체 피막이 끈적하게 하는 작용물을 혼합하고 있는 경화되지 않은 라텍스층 위에 피복된 경화되지 않은 탄성중합체가 양면에 피복되어있는 바이어스 직물인 것이 특징이다. 본 발명에서는 네오프렌과 카르복시화된 네오프렌이 사용된다. (여기서 "네오프렌"과 "카르복시화된 네오프렌" 그리고 "탄성중합체"와 "카르복시화된 탄성 중합체"는 서로 배타적이다) 이 직물 보강재를 사용하여 가류의 준비로 피복된 직물과 제품 바탕사이에 안전한 위치의 부착을 할수 있기 때문에 유용하다.
송전벨트의 생산에서 가공하지 않은 벨트 가장자리에서는 고무벨트 몸체의 한면에다 직물을 접합하던지 덮개가 씌워진 벨트에서는 벨트 몸체에다 직물을 감싸고 직물의 겹쳐지는 부분을 서로 접합하고 또 벨트의 몸체에다 직물을 접합하던지 하여 벨트의 고무바탕에다 보강직물을 고착시킨다. 벨트에다 가류하려 할때 벨트의 고무 바탕과 직물이 겹쳐지는 부분에 계속 안전한 위치로 피복되어 있는 보강 직물을 부착하는데는 어려움이 있다.
바탕 및 겹치는 부분에 피복된 직물이 계속 안전하게 부착되지 않으면 벨트의 수명이 크게 감소된다.
특히 이런 경우 가류접합이 나쁘기 때문에 직물의 경계면과 벨트의 몸체에서 직물이 분리될 수 있다. 그리하여 벨트 몸체에다 직물을 안전하게 접합할 수 있는 표면에 매우 끈적한 경화되지 않은 고무가 피복된 보강직물을 일부 벨트생산업체에서 사용하고 있다.
표면이 끈적한 탄성중합체가 피복된 직물을 공급하는데는 약간의 문제점이 있다. 끈적한 라텍스는 일반적으로 매우 불안정하기 때문에 공업용 피복재로 적합하지 않다.
끈적하게 하는 작용물이 있기 때문에 피복하는 동안 전단력(shear forces)으로 인하여 미셀(micelle)이 부서지고 라텍스가 엉켜 계속 미셀을 유지하는데 방해가 된다. 탄성중합체에 끈적한 중합체를 혼합하여 다소 안정된 라텍스를 얻을 수는 있지만 이런 라텍스에서 생성된 피복재는 경화되었을때 접착력이 약하다.
소위 카르복시화된 탄성중합체로 부터 비교적 안정성이 있는 끈적한 라텍스를 준비할 수는 있지만 이런 탄성중합체에 있는 카르복시기(基)는 제품틀의 표면과 상호작용을 하여 직물이 틀에서 경화하기 때문에 카르복시화된 네오프렌과 같은 그러한 끈적한 카르복시화된 탄성중합체가 양면에 피복되어 있는 롱(Long)의 미국특허번호 제4, 062, 989호에 따른 보강직물은 적합하지 않다. 제품의 바탕에 인접한 표면에 끈적한 카르복시화된 탄성중합체를 보관하는 동안 끈적하지 않고 카르복시화되지 않은 탄성중합체로 틀과 맞닫는 직물의 표면을 피복하면 이 문제를 해결할 수 있다. 그렇지만 표준 탄성중합체와 카르복시화된 탄성중합체의 물리적인 특성의 차이와 불안정한 상호작용 때문에 그 방법으로 직물을 만들 수는 없다.
어떤 경우에는 피복하는 동안 다른 피복재들이 서로 엉키고 또 어떤 경우에는 접착이 잘 안된다.
게다가 또 이 피복재는 직물의 틈과 방사속(束)에 완전히 스며 들지 않는다. 이때문에 본 발명 이전에는 네오프렌이 피복되고 바이어스로 재단된 직물을 끈적하게 하고 송전벨트와 다른 가류처리를 하는 제품에 보강재로 이런 직물을 사용하는 것이 불가능했다. 본 발명에 따른 네오프렌이 피복된 바이어스 직물의 생산에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
스티렌 부타디엔고무, 아크릴, 니크릴, 폴리우레탄, 비닐수지, 천연고무 등과 같은 그러한 탄성중합체로 직물을 피복하는데 역시 본 발명의 내용이 적용될 수 있다.
이러한 직물의 한면에 각각에 대응하여 끈적하게 하는 라텍스를 사용함에 의해 직물의 한면이 끈적하게 된다.
본 발명에 따라 바이어스로 재단된 직물의 양면에 다카르복시화되지 않은 네오프렌 라텍스를 칠하고 건조시킨후 그 직물의 한 면에만 끈적한 라텍스를 칠하는 피복과정에 의해 가류시키는 동안 벨트틀에서 경화하지 않는 끈적한 네오프렌이 피복된 직물을 얻을 수 있다.
직물의 한면에다 끈적한 라텍스를 칠하기 전에 카르복시화 되지 않은 네오프렌라텍스를 건조시킴에 의해 피복재 사이에서 발생하는 좋지않은 상호작용을 제거하고 또 밑에있는 네오프렌 피복재와 끈적한 라텍스를 잘접착시키고 균일하게 피복할 수 있다. 또 카르복시화되지 않은 네오프렌의 양피복재 사이에다 바이어스로 재단된 직물을 끼워넣음으로써 직물의 틈에다 카르복시화되지 않은 네오프렌을 잘 투과시킬 수 있고 또 접착력을 양호하게 할 수 있다.
앞서 말한 직물외에도 본 발명은
a)바이어스 직물에다 탄성중합체의 라텍스 합성물을 먼저 주입하고
b)폭의 방향으로 먼저 주입된 직물을 가로로 펼치고
c)충분히 직물의 틈에 탄성중합체의 라텍스 합성물이 스며들게 펼쳐진 직물의 양면에다 유동탄성 중합체의 라텍스 합성물을 칠하고
d)곧 탄성중합체의 합성물을 응고시키기 위해 직물을 건조시키고
e)피복된직물의 한면에만 네오프렌 피복재위에 유동의 끈적한 라텍스 합성물을 바르고
f)라텍스 합성물을 응고시키고 피복재를 끈적하게 하기 위해서 직물을 건조시키는 것을 특징으로 하는 한면에
끈적하고 경화되지 않은 라텍스를 피복한 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물을 생산하는 방법도 제공한다. 또 본 발명은 전술한 과정에 의해 보강직물을 생산하는 장치도 제공한다.
이 장치는 수평통로로 바이어스 직물을 이동시키는 장치, 직물내의 섬유속(束)을 탄성중합체의 합성물에 주입시키기 위해 직물이 수평통로를 따라 이동할때 탄성중합체의 합성물에 직물을 담그는 장치.
직물을 가로로 펼쳐 직물이 수평통로를 따라 이동할때 직물을 계속 펼쳐놓는 장치.
직물이 통로를 따라 이동할 때 직물의 아랫면에 탄성중합체의 합성물을 계속 칠하기 위해 통로의 아래에 가로질러 뻗쳐있는 제1차 피복장치.
직물이 통로를 따라 이동할때 직물의 윗면에 탄성중합체의 합성물을 계속 칠하기 위해 통로의 위에 가로질러 뻗어있는 제2차 피복장치.
직물의 아랫면에 탄성중합체의 합성물을 요구하는 두께로 계속 유연하게 하고 여분의 합성물을 제거하기 위해 통로의 아래와 제1차, 제2차 피복장치의 아래에 통로를 가로질러 뻗어있는 제1차 스크레이퍼 장치.
피복된 직물을 건조시키기 위해 제1차 스크레이퍼장치의 바로 아래에 있는 제1차 건조장치.
피복된 직물이 통로를 따라 이동할 때 끈적한 라텍스 합성물을 피복된 직물의 아랫면에 계속칠하기 위하여 통로의 밑에 가로질러 있는 제3차 피복장치.
피복된 직물의 아랫면에 끈적한 라텍스 합성물을 요구하는 두께로 계속 유연하게 하고 여분의 합성물을 게거하기 위해 통로의 아래와 제3차 피복장치의 아래에 있는 제2차 스크레이퍼장치. 그리고 피복된 직물을 수립하는 장치가 특징이다.
상기와 같은 내용의 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하기로 한다. 제1도는 피복되어있는 보강직물(10)이 날실(14)와 씨실(16)의 각이 90°이상으로 되도록 가로로 펼쳐져 있는 바이어스 직물(12)로 구성되어있다.
제1도는 짜여진 직물을 나태내고 있지만 본 발명의 요지는 짜지 않은 직물에 관한 것이다.
날실과 씨실 혹은 짜지않은 직물일때는 일차 섬유속(束) 혹은 방사의 방향이 100°~135°의 각이 바람직하고 더 바람직한 것은 110°~120°의 각이다.
카르복시화된 탄성중합체가 아닌 탄성중합체의 합성물(22)로 직물의 윗면(18)과 아랫면(20)을 피복하여 직물(12)내에 있는 방사속(束)에 스며들게 한다.
직물(12)의 아랫면(20)에는 탄성중합체의 합성물이 카르복시화되고 끈적하게된 탄성중합체의 합성물(24)위에 피복되어 있다.
바이어스 직물(12)는 송전벨트. 호오스같은 제품생산에서 보강직물로 편리하게 사용되는 그런 바이어스로 재단된 직물일수도 있다.
섬유의 종류, 무게, 방사의 크기 그리고 직물 구조는 다양하다. 예로서 섬유의 종류는 100%면에서부터 100% 폴리에스터 그리고 이들의 혼합물에 이르기까지 다양하다.
벨트 생산에 가끔 사용하는 직물구조는 35×35북침 구조로된 8온스 50%면50%폴리에스터 직물이다. 원통의 원주에 따라 정해지는 일정한 폭의 평탄한 직물을 바탕에다 계속 공급할 수 있게 평평하게 짜이진 원통형 직물을 45°경사로 재단하면 바이어스 직물을 쉽게 얻을 수 있다.
또 평평하게 짠 사각형 직물의 대각선을 따라 재단하여 이것의 재단하지 않은 부분을 서로 연결하면 바이어스 직물을 얻을 수 있다.
제2도와 제3도에서 나타낸 장치와 방법을 이용하여 본 발명의 탄성 중합체가 피복되고 바이어스로 재단된 직물을 생산할 수 있다.
제2도에 관하여 좀더 상세히 설명하면 로울(30)과 같은 그런 공급원으로부터 계속해서 무한한 길이의 바이어스로 재단된 직물이 공급된다.
수직축에서 각각 45°씩 직각으로 된 날실과 씨실로된 직물을 계속 공급하기 위해 원통으로 짜여진 직물을 45°각의 나사선식으로 재단함에 의해 바이어스로 재단된 직물을 공급할 수 있다. 제2도에서 나타낸 장치는 일반적으로 패드(32) 텐터 프레임(34), 오버피이드로울(55), 제1차 피복장소(36), 건조터널(38), 제2차 피복장소(40), 그리고 건조터널(42)로 되어있다. 텐터 프레임(34)는 제3도에서 대시 부호부분(44)(46)으로 표시한 텐터 프레임을 통해 직물을 운반하도록 직물의 가장자리를 지탱하는 핀을 가지고 일정한 간격의 움직이는 체인이 있는 잘알려진 편리한 형이다.
체인으로 직물이 텐터로 통하여 이동하는 동안 폭방향으로 직물을 펄치는 것을 조절할 수 있다. 바이어스로 재단된 직물(12)가 공급로울(30)에서 패드(32)까지 이동하는 동안 진공기(48)에 의해 깨끗하게 되고 패드에 들어가기전에 스크레이(50)에서 수집되어 진다.
패드(32)에서 점도는 낮지만 제1차 피복장소(36)에서 아래에 칠해지는 탄성중합체와 꼭같은 탄성중합체의 라텍스롱(52)를 지날때 탄성중합체의 라텍스 합성물이 직물(12)에 주입된다. 이 단계에서 사용되는 네오프렌 합성물은 첨도가 150~350CPS이다.
패딩 과정에, 방사 혹은 섬유속(束)에다 라텍스를 주입시키는 것외에 여분의 날실을 제거하는 것을 보조하고 라텍스 합성물이 직물이 가로로 펼쳐져 있을때 방사 혹은 섬유속(束)이 오그라들지 않게하는 윤활유와 같은 작용을 하는 효과가 있다. 직물은 패드(32)의 담금랭크(dip tank)를 떠나 주입양을 감소시키는 압착로울러(54)를 지닌다.
발명 과정에서 먼저 주입시켜 수분을 감소시키는 것은 만족스럽고 재생가능한 제품을 생산하는 요인인 방사의 상태, 방사 혹은 섬유속(束)에 탄성중합체의 주입, 실의 각도와 방향등 많은 조건에 영향을 미친다.
이번에는 여분이 있는 상태에서 직물이 핀에 놓여짐에 의해 직물이 가로방향으로 당겨질때 여분이 있게하기 위해서 텐터의 이동하는 체인(44)와 (46)의 핀으로 직물의 가장자리를 지탱하는 텐터프레임의 첫 부분에 오버 피이드 로울(55)에 의해 여분이 있게 직물(12)가 들어간다.
직물이 세로로 움직이는 동안 직물을 폭방향으로 펼쳐 요구하는 만큼 날실과 씨실의 각을 증가시키기 위해 첫 부분에 있는 체인(56)은 중심점(52)(59)에 대해 각으로 조절되어진다.(제3도 참조). 전형적으로 벨트구 조용으로 짜여진 직물생산에 있어서 날실과 씨실 혹은 방사 섬유속의 각을 약 90°에서 대개 120°로 증가시키기 위해 텐터프레임 첫부분에서 직물이 펼쳐진다. 직물의 오버피이드율과 텐터 체인의 각을 조절하여 직물이 펼쳐져 있는동안 직물내에서의 실의 각을 조절한다.
직물(12)는 펼쳐진 이후 제1차 피복장소(36)을 통하여 수평으로 펼쳐진 상태에서 텐터 프레임으로 이동된다.
제1차 피복장소(36)은 상부코우터(coater)(60)과 하부코우터(62)로 되어있다. 상부 코우터(60)은 라텍스 공급장치(65)로부터 공급받는 이동슈우트(movable chute)(64)와 라텍스가 텐터핀으로 세지않게 양쪽에 직각으로된 4인치의 금속돌출부가 있는 표준 훑개(docter blade)(66)으로 되어 있다.
훑개 앞에 있는 직물위의 라텍스양을 최소로하여 라텍스의 침전물을 더 잘 제어하기 위해 수직축과 60°의 각도로 훑개(66)의 바로 위에 이동슈우트(64)가 있다.
도관으로부터 라텍스가 슈우트(64)에 공급된다. 라텍스는 슈우트 아래로 흘러 슈우트(64)와 훑개(66)사이에 있는 긴 구멍을 통해 직물로 간다.
설명을 쉽게 하기 위해 도면에서는 상부 코우터(60)과 좀 떨어져서 하부코우터(62)가 있지만 실제 거리는 1인치정도로 상부코우터(60)의 바로위에 하부코우터(62)가 있다. 이에 관해 제2도와 제3도를 보면 하부코우터가 상부 코우터의 밑에있는 것처럼 보인다.
아래 설명에서 중요한 것은 상부코우터와 하부코우터로 직물에다 제어되는 홍수피복을 한다는 것과 하부코우터(62)와 상부코우터(60)중 어느 하나를 제거할 수도 있다는 것이다. 이렇게 발명을 변경하여 직물의 한 면에 사용한 네오프렌 피복합성물을 직물의 반대면까지 주입하여 유연하고 균일한 피복을 할 수는 있지만 일반적으로 이렇게하여 유연하고 균일하게 피복하는 것은 상당히 어렵다.
제2도에서 하부 코우터(62)는 로울 코우터이며 직물(12)의 정방향이동에 따라 회전하는 로울(72)가 있고 피복제 합성물(70)이 담겨있는 트로프(68)로 되어있다.
로울(72)가 회전하면서 트로프(68)에서 합성물을 묻혀 직물(12)의 아랫면에다 전달한다.
로울(72)의 아래에는 하부의 피복을 손질하여 여분의 합성물을 트로프로 돌려보내는 수직으로 조절이 가능한 스크레이퍼 바아(74)가 있다. 이런식으로 제2도의 장치는 먼저 주입되어져 있고 또 팬터 그래프된 직물을 트로프(68)의 범위내에서 모두 밑에서부터 언더코우트(under coat)하고 탑코우트(top coate)하고 또 문지르는 소위 제어되는 홍수피복을 제공한다.
이것은 상하의 피복재가 직물의 틈을 접촉하게하여 직물과 피복재가 그리고 제품의 고무 바탕과 직물이 잘 접합되게 한다.
코우터(60)과 (62)에서 사용하는 네오프렌 피복합성물은 직물에 먼저 주입시키는데 사용하는 네오프렌 라텍스와 같은 것으로 만들어지고 점도는 1,300~2, 000cps이다.
사용하는 점도는 직물의 틈에 잘스며 들고 또 유연하고 균일하게 피복을 하기 위해 피복합성물의 특성(일반적으로 틱소트로피)과 직물의 구조에 따라 다르다.
이 단계에서 직물에 칠하는 탄성중합체의 피복합성물의 양(건조무게)은 직물의 구조 예를들면 두께나 직물의 무게에 따라 변한다.
6온스의 30×30직물에 대해 네오프렌 합성물의 건조 적용범위는 약 2.5 OZ/sq·yd이다. 또 8온스 직물에 대해서는 약 3.5 oz/sq·yd이다. 피복의 양은 어느 정도 각각의 직물이 흡수하는 합성물 양의 함수이다. 피복의 상태와 양을 조절하여 직물의 틈을 채우고 또 직물의 실을 덮어 씌워 직물과 제품바탕이 잘 접합하도록 얇고 균일하게 피복할 수 있다.
제2도에서 피복된 직물은 제2차 중심점(이전의 것보다 폭이 약간 넣다)을 향해 텐더프레임 속으로 계속나아가 거기서부터 폭이 약간 더 넓은 제3차 중심점(78)로 간다(제3도 참조). 이렇게 하면 피복된 직물은 탄탄한 상태로 유지되고 또 직물에서 각의 증강이 계속된다.
그후 직물은 건조시키는 오븐같은 제1차 건조터미널(38)을 지난다. 터널은 대개(79)에서 나타난 것처럼 구멍이 있다.
네오프렌 라텍스를 사용할 때 피막의 표면에 낮은 증기전도율을 가진 표피가 생성되지 않게 건조상태를 주의깊게 제어해야 한다. 터널(38)에서 적당한 건조온도는 화씨 약 250°에서 320°이하이다. 화씨 320°이상에서 네오프렌 합성물은 교차결합할 것이다. 네오프렌 피복을 증기로 건조시키는 방법을 사용한다. 건조터널(38)을 나오자마자 피복된 직물(12)는 송풍기(80)을 지나 제2차 피복장소(40)으로 간다.
송풍기는 탄성중합체 피복재를 카르복시화된 탄성 중합체와 함께 피복하기 위해 적당한 온도로 식힌다.
송풍기를 사용하여 적당히 피복재를 식히지 않으면 그 피복재의 온도때문에 뒤에 피복된 카르복시화된 탄성 중합체 합성물이 피복된 직물과 접촉하여 벗겨지고 그리고 또 유연하게 피복되지 않을 것이다. 설명한 피복장치에서 제2차 피복장소는 제1차 피복장, (36)에 있는 하부코우터(62)와 거의 같은 로울코우터인 하부코우터(82)로 되어있다. 하부코우터(82)는 끈적한 카르복시화된 탄성중합체 라텍스(86), 채워져 있는 트로프(84)로 되어있다.
로울(88)은 수평으로 직물의 이동에 따라 움직이면서 직물의 아래부분에 있는 건조된 탄성중합체 피복재에다 라텍스를 운반한다. 로울(88)의 아래에는 앞에서 설명한 것과 같이 피복을 유연하게 하는 수직으로 조절이 가능한 스크레이퍼 바아가 있다.
끈적한 카르복시화된 탄성중합체 합성물을 직물에다 밀어넣지 않고 이전에 피복된 탄성중합체층의 표면에 유착하는 끈적한 카르복시화된 탄성중합체가 상당히 얇게 피복되도록 피복상태가 하부코우터(82)에서 조절된다.
이런식으로 끈적한 탄성중합체의 침전물을 조절하면 직물에 끈적한 합성물이 두껍게 피복되어 있는 것보다 쉽게 직물을 취급할 수 있고 또 고무바탕과 직물을 부착하는데 최고로 효율적인 위치인 직물표면에다 합성물을 놓을 수 있다. 이런 이유때문에 본 발명에서 사용하는 카르복시화덴 라텍스 합성물의 점도는 상당히 높다.
예로서 사용된 네오프렌라텍스 합성물의 점도는 3, 000~4, 000cps이다.
일반적으로 약 1oz/sq·yd의 단위로 끈적한 카르복시화된 네오프렌이 사용된다. (건조되었을 때의 양)
바이어스로 재단된 직물의 윗면과 아랫면에 각각의 라텍스를 칠하기 위해 위에서 설명한 훑개 그리고 로울코우터와 동등한 장치를 사용할 수 있다.
미셀을 붕괴시킴으로써 라텍스를 불안정하게 하지 않게 위해 라텍스가 예속되는 전단의 양을 최소로 하는 피복장치를 선택하는 것과 텐터핀과 접촉하는 직물의 가장자리를 피복하지 않고 직물에다 라텍스를 칠하는 피복장치를 사용하는 것이 중요하다.
끈적한 탄성중합체로 피복된 후 직물은 카르복시화된 탄성중합체를 끈적한 상태로 건조시키는 제2차 건조터널(42)를 지난다. 여기서는 제1차 건조상태처럼 그렇게 민감하지 않으며 화씨 225~275°에서 작동된다.
직물은 건조터널(42)로부터 송풍기(92)로 이동한다. 직물이 건조터널에서 나울때 직물의 피복되지 않은 가장자리는 절단된다. 그리고 직물은 배처(batcher) 혹은 간단한 테이크오프 로울(94)에 수집된다.
피복된 직물이 서로 접합하지 않고 또 쉽게 취급할 수 있도록 직물을 분리하기 위해 로울(96)에서 폴리에틸렌과 같은 그런 플라스틱 필름이 공급된다.
직물을 사용할때 폴리에틸렌이 쉽게 게거되도록 폴리에틸렌의 융해점이하로 피복된 직물을 충분히 식히기위해 송풍기(92)를 사용한다. 요구하는 피복재의 특성과 개개의 용도에 따라 상용으로 입수할 수 있는 라텍스와 탄성중합체 접합장치에서 사용되는 교체 결합하는 작용물, 에멀선화산, 산화지방제, 촉매, 농축기, 윤활유, 첨가제같은 부가적인 성분을 적당량 포함하고 있는 라텍스 합성물이 본 발명에서 사용된다.
본 발명에서는 네오프렌 라텍스합성물을 쉽게 만들 수 있는 상용으로 입수할 수 있는 데오프렌 라텍스는 약 47% 고체인 듀퐁 라텍스(Dupont Latex) 735A이다. (E.I.듀퐁)
본 발명에서 사용하는 네오프렌 라텍스 합성물은 중간정도로 경화되고 또 방사에 스며들어 직물의 틈을 채우면서 균일하게 피복되도록 되어있다.
본 발명에서 먼저 주입하는 단계에서 사용하는 네오프렌 라텍스합성물은 실, 방사, 혹은 섬유속에 스며들도록 되어있고 또다음에 직물에 칠하는 합성물과 비교하여 점도가 상당히 낮은 것으로 되어있다. 일반적으로 먼저 주입하는 합성물과 제1차 피복장소에서 사용하는 합성물은 같은 상용 라텍스로부터 만들어진다.
본 발명에서 사용하는 카르복시화된 네오프렌은 메타크릴산, 아크릴산 등과같은 그러한 에틸렌의 불포화되고 카르복시화된 단위체와 클로로프렌의 혼성중합체이다.
상용 라텍스에서 클로이드 안정제로 작용하는 폴리비닐 알코올로 이런 혼성중합체를 얻을 수 있다.
본 발명용의 카르복시화된 네오프렌합성물을 제공하기 위해 사용하는 대표적인 상용라텍스는 듀퐁 라텍스 115(E.I. Dupont)이다. 다시 최종용도와 요구하는 피복의 특성을 위해 직물의 표면에 유착할 정도로 점도가 높은 카르복시화된 네오프렌합성물을 만든다. 일반적으로 카르복시화된 네오프렌 혼성중합체와 탄성중합체를 끈적하게 하기 위해 많은 방법을 사용한다.
플로리다, 파나마시에 있는 실바켐주식회사(sylvachem Crop. Panama City, Fla.)에서 만든 토올유 송전인 아케이랙8005(Aquatac 8005)와 같은 그런 송진을 끈적하게 하는 작용물을 사용한다.
송전벨트 강트용 직물생산에 있어서 벨트의 마찰계수를 조절하기 위해 윤활유로서 네오프렌 라텍스합성물에폴리에틸렌을 섞는 것이 좋다.
벨트의 열이 증가할때 폴리에틸렌이 녹아 벨트의 표면에 흘러내림에 의해 마찰계수를 줄일 수 있을 정도로 멜트(melt) 인덱스가 낮은 폴리에틸렌을 사용한다.
마찰계수가 너무 높으면 벨트가 운전될때 벨트가 도로래를 잡아 벨트의 급작스런 출발과 정지를 시키기때문에 이것은 중요한 점이된다. 직물 피복재에다 폴리에틸렌을 섞음으로써 벨트의 표면이 계속 매끄럽게 유지된다.
합성물에 사용하는 폴리에틸렌의 양은 요구하는 마찰특성에 따라 다르다. 화씨약 215~285도 이상의 융해점을 가진 폴리에틸렌이 본 발명용으로 적합하다.
네오피렌이 피복되어 바이어스로 재단된 직물을 만드는 과정의 다음예에 의해 본 발명을 보다더 상세히 설명하기로 한다.
[실시예]
35×35 북침구조로된 50%면50%폴리에스터실로 구성된 8 oz/sq·yd의 원통형으로 짜여진 직물을 45°의 나사선 식으로 재단하여 날실과 씨실의 각이 90°인 시이트(sheet)형으로 짜여진 직물로 만들었다.
A형 라텍스(Latex Formulation A)가 들어있는 패드탱크에다 이 직물을 넣어 패드속으로 넣었다.
A형 라텍스(Latex Formulation A) 웨트 파아트
라텍스 735A(E.I. Dupont 제 48%고체인 네오프렌 라텍스) 218
KD 4(Wing-stay-L D dispersion, Goodyear Tire and Rubber Co.) 4
KD 4(산화아연) 4
황 1
패브리톤 PE(폴리에틸렌 융해점 : 약 219℉) 50
카아본 블랙(Monocol 20-72 Mono chem Crop., Atlanta, Texas)1/ 50
1/V벨트 생산용 직물에서 네오프렌 라텍스 합성물은 대진방지제로 카아본블랙을 함유한다. 패드에서 흡수한 전체 수분량이 80%를 초과하지 않게 닙(nip) 압력이 조절되었다.
그 이후 직물이 텐터프레임속으로 45%로 여분이 있게 계속 들어갔다.
그리고 실의각이 대략 120°가 되도록 제1차 지역에서 펄쳐졌다. 펄쳐진 직물은 윗면과 아랫면에 B형 라텍스(Latex formulation B)를 칠하는 제2도, 제3도에서 제1차 피복장소로 표시된 피복장치를 통하여 텐터프레임으로 이동되었다.
B형 라텍스(Latex formulation B) 웨트 파아트
라텍스 735A 218
암모늄스테아린산염(분산보조) 60
KD 4 4
KD40 4
B형 라텍스(Latex formulation B) 웨트 파아트
황 1
폴리에틸렌(A형 라텍스와 동일) 35
카아본 블랙(Monocol 20-72) 85
피복이후 화씨 290°의 오븐을 지남에 의해 피복재가 흐르지 않는 상태로 직물이 건조되었다.
오븐에서 나왔을때 그 직물은 송풍기의 의해 화씨 약200로 냉각되었다.
이때 제2도와 제3도에서 표시한 로울코우터와 스크레이퍼 바아를 사용하여 끈적하고 카르복시화된 네오프렌 라텍스인 C형 라텍스((Latex formulation C)로 그 직물을 피복하였다.
C형 라텍스((Latex formulation C) 웨트 파아트
물 50
멜라민-포름알데히드(cymel 301, American Cyanamide) 12
촉매 40-40(American Cyanamide) 2
KD 4 2
황 2
아퀘이택 8005(플로리다, 파나마시 실바켐 회사제 pine residue rosin) 90
듀퐁라텍스 115(E.I. 듀퐁제 카르복시화된 네오프렌 라텍스) 120
카아본 블랙(Monocol 20-72) 10
다음에 이 피복재는 오븐에서 화씨 250°로 가열되어 흐르지 않고 끈적한 상태로 건조되었다.
오븐에서 나와 피복되지 않은 직물의 가장자리는 제거되어졌다. 그리고 그 직물은 로울 형태로 수집되어 졌다. 그런데 이때 직물이 서로 접합하지 못하도록 겹쳐지는 부분에 폴리에틸렌으로 된 필름이 끼워졌다.

Claims (23)

  1. 양면(18, 20)이 마주보고 방사 혹은 섬유속(束) 그리고 틈이 있는 바이어스 직물(12), 직물(12)의 양면(18, 20)에 피복되어 직물이 방사혹은 섬유속 그리고 틈에 스며들어 충분히 건조되는 경화되지 않은 탄성중합체 합성물(22)의 층 그리고 단지 한면에만 경화되지 않은 탄성중합체 합성물의 층위에 피복한 경화되지 않고 끈적한 합성물(24)의 층을 특징으로 하는 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물.
  2. 탄성 중합체 합성물(22)이 네오프렌 합성물이고 끈적한 합성물이 클로로프렌과 메타크릴산의 혼성 중합체를 포함하고 있는 카르복시화된 탄성중합체의 라텍스합성물을 특징으로 하는 특허청구범위 제1항에 따른 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물.
  3. 카르복시화된 탄성중합체 라텍스 합성물(24)이 송진이나 수시와 같은 그러한 끈적하게 하는 작용물을 함유하고 있는것을 특징으로 하는 특허청구범위 제2항에 따른 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물.
  4. 바이어스 직물이 가로로 펼쳐져 보충적인 방사 혹은 섬유속 사이의 각이 90°
    이상인 것을 특징으로하는 특허청구범위 제1항 혹은 제2항에 따른 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물.
  5. 방사 혹은 섬유속 사이의 각이 약 100~135이고 직물이 바이어스로 재당된 직물인 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제4항에 따른 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물.
  6. 직물이 송전벨트용이고 탄성중합체 합성물(22)이 폴리에틸렌과 카아본 블랙을 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 특허청구범위의 제1항에 따른 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물.
  7. a. 바이어스 직물에다 탄성중합체의 라텍스 합성물을 먼저 주입하고 b. 주입되는 바이어스 직물을 가로로 펼치고 c. 탄성중합체의 라텍스 합성물이 직물의 틈에 충분히 균일한 두께로 피복되도록 직물의 양면에 탄성중합체의 라텍스 합성물을 칠하고 d. 탄성중합체의 합성물을 응고시키기 위해 피복된 직물을 건조시키고 e. 피복된 직물의 한면에만 끈적한 탄성중합체의 라텍스 합성물을 칠하고 그리고 f. 단단하고 끈적하며 유동하지 않는 상태로 끈적한 라텍스 합성물을 건조시키는 것을 특징으로 하는 송전 벨트의 보강재와 유사한 것에 사용하기 위해 한면이 끈적한 탄성중합체가 피복된 바이어스 직물을 생산하는 방법.
  8. 직물이 수평으로 이동하는 동안 끈적한 라텍스 합성물이 피복된 직물에 칠해지고 또 끈적한 라텍스합성물이 피복된 직물의 아랫면에 칠해지는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제7항에 따른 방법.
  9. 직물이 텐터프레임에서 가로로 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제7항에 따른 방법.
  10. 직물의 끈적한 면에다 분리기를 사용하는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제9항에 따른 방법.
  11. 길이로 직물의 가장자리를 제거하고 다음의 사용을 위해 피복된 직물을 수집하는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제10항에 따른 방법.
  12. 양면이 수평으로 놓여져 있는 동안 탄성중합체의 라텍스 합성물로 직물의 양면을 피복하고 작용의 수행에 의해 작물의 윗면에 탄성중합체의 라텍스합성물이 칠하여지는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제9항에 따른 방법.
  13. 로울코우터로 직물의 아랫면에 탄성중합체의 라텍스 합성물을 칠하고 그리고 아랫면의 피복을 유연하게 하는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제11항에 따른 방법.
  14. 직물의 양면이 수평으로 있는동안 직물에다 끈적한 라텍스 합성물을 칠하고 그리고 로울코우터로 피복된 직물의 아랫면에 끈적한 라텍스 합성물을 칠하는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제13항에 따른 방법.
  15. 팽팽한 상태로 직물을 유지하기 위해 (c)단계에서 직물의 양면에다 탄성중합체의 라텍스 합성물을 칠한후 그리고 (d)단계에서 건조하기전에 직물을 가로로 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 것을 특허청구범위 제14항에 따른 방법.
  16. 보충적 방사 혹은 섬유속(束) 사이의 각이 약 110~120°로 되게 (b)단계에서 직물을 가로로 펼치는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제9항에 따른 방법.
  17. (a)단계에서 탄성중합체의 라텍스 합성물을 직물에 먼저 주입시킨후 (a)단계에서 주입된 양이 감소되도록 직물이 압착되는 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제7항에 따른 방법.
  18. (a)단계의 바이어스 직물이 바이어스로 재단된 짜여진 직물인 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제7항에 따른 방법.
  19. 탄성중합체의 라텍스 합성물은 네오프렌 라텍스 합성물이고 그리고 끈적한 라텍스는 클로로프렌과 메타크릴산의 혼성중합체를 포함하는 카르복시화된 탄성중합체의 라텍스인 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제7항에 따른 방법.
  20. a. 일반적으로 수평의 통로로 바이어스 직물(12)을 이동시키는 장치(44, 46) b. 직물(12)내에 있는 방사속(束)에 탄성중합체의 합성물을 주입하기 위해 직물이 통로를 따라 이동할때 탄성중합체의 합성물에다 직물을 담그는 장치. c. 직물(12)이 통로를따라 이동할때 가로로 직물을 펼쳐 계속직물이 펼쳐진 상태로 유지하는 장치(34, 35). d. 직물이 통로를 이동할 때 직물의 아랫면에 탄성 중합체의 합성물(70)을 계속칠하기 위해 통로의 밑에 가로질러 뻗어있는 제1차 피복장치(62). e. 직물이 통로를 따라 이동할때 직물의 윗면에 탄성중합체의 합성물을 계속칠하기 위해 통로의 위에 가로질러 뻗어있는 제2차 피복장치(63). f. 요구하는 두께로 직물의 아랫면에 칠해져 있는 탄성중합체의 합성물을 계속 유연하게 하고 또 여분의 합성물을 제거하기 위해 통로의 아래와 제1차 그리고 제2차 피복장치의 아래에 통로를 가로질러 뻗어 있는 제1차 스크레이퍼 장치(74). g. 피복된 직물을 말리기 위해 제1차 스크레이퍼 장치(74)의 바로 아래에 있는 제1차 건조장치(38). h. 직물이 통로를 따라 이동할때 직물의 아랫면에 끈적한 라텍스 합성물(86)을 계속 칠하기 위해 통로의 밑에 가로질러 뻗어있는 제3차 피복장치(82). i. 요구하는 두께로 피복된 직물의 아랫면에 칠해져 있는 끈적한 라텍스 합성물을 계속 유연하게 하고 또 여분의 합성물을 제거하기 위해 통로의 밑과 제3차 피복장치(82)의 아래에 있는 제2차 스크레이퍼 장치(90) 피복된 직물(10)을 수집하는 장치(94)를 특징으로 하는 한면이 끈적한 탄성중합체가 피복된 바이어스직물을 생산하는 장치.
  21. 합성물이 직물의 가장자리와 접촉하지 않게 장치된 제1차, 제2차, 제3차 피복장치를 특징으로 하는 특허청구범위 제20항에 따른 장치.
  22. 직물의 가장자리를 제거하는 장치를 특징으로 하는 특허청구범위 제21항에 따른 장치.
  23. 장치(b)는 패드(32)이고 제1차 피복장치(d)는 로울코우터(62)를 포함하고 제3차 피복장치(h)는 로울코우터(82)를 포함하고 이장치(c)는 오버피이드(55)가 있는 텐터프레임(34)인 것을 특징으로 하는 특허청구범위 제20항에 따른 장치.
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