KR0158988B1 - 섬유강화 플라스틱 복합판재와 이를 이용한 자동차의 플라스틱 후드 및 루프 - Google Patents

섬유강화 플라스틱 복합판재와 이를 이용한 자동차의 플라스틱 후드 및 루프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 섬유강화 플라스틱 복합판재와 이를 이용한 자동차의 후드(hood) 및 루프(roof)에 관한 것으로, 수지층(1)의 내부에 유리섬유(2)를 적층하되, 장섬유가 일정한 방향성이 없이 무정형으로 배열된 매트(mat) 형태(2c)와, 장섬유(filament yarn)가 등각도의 여러 방향으로 균일하게 교차 배열된 매트형태(2b) 및 조직이 조밀하고 섬세한 섬유 부직포(2a)를 포함하여 층층이 적층시켜 성형함으로써, 기계적 특성과 미적 외관을 향상시킨 섬유강화 플라스틱 복합판재를 제공함과 더불어 이를 이용하여 적절히 일체 성형 제조함으로써 뛰어난 기계적 강도와 내식성을 만족시키면서 자동차의 경량화를 실현시켜 줄뿐만 아니라 제조가 용이한 자동차의 플라스틱 후드 및 루프를 제공해 주는 것이다.

Description

섬유강화 플라스틱 복합판재와 이를 이용한 자동차의 플라스틱 후드(hood) 및 루프(roof)
제1도는 본 발명에 따른 섬유강화 플라스틱 복합판재의 단면도.
제2도는 (a)는 본 발명에 따른 자동차 플라스틱 후드의 평면도, (b)는 (a)의 A-A선 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 자동차 플라스틱 후드의 제조공정을 예시적으로 나타낸 순서도.
제4도 (a)는 본 발명에 따른 자동차 플라스틱 루프의 평면도, (b)는 (a)의 A-A선 단면도, (c)는 (a)의 B-B선 단면도.
제5도는 본 발명에 따른 자동차 플라스틱 루프의 품질평가 방법을 나타낸 것으로서, (a)는 그 측면도이고, (b)는 정면도.
제6도는 종래의 자동차 후드의 분리 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 수지(resin) 2 : 유리섬유
2a : 섬유부직포 2b : 다층섬유보강재
2c : 연속섬유보강재 3 : 리브(rib)
4 : 발포수지재 10 : 필라부
11 : 골격부 12 : 패널부
13 : 부하판넬 100 : 외판
110 : 내판
본 발명은 섬유강화 플라스틱 복합재료와 이를 이용한 자동차의 후드(hood) 및 루프(roof)에 관한 것으로, 특히 유리섬유(glass fiber)를 다양한 형태로 적층 강화시켜 기계적 특성과 미적 외관을 향상시킨 섬유강화 플라스틱 복합판재와, 이를 이용하여 일체 성형 제조함으로써 뛰어난 기계적 강도와 내식성을 만족시키면서 자동차의 경량화를 실현시켜 줄뿐만 아니라 제조가 용이한 자동차의 플라스틱 후드 및 루프에 관한 것이다.
일반적으로 섬유강화 플라스틱 복합재료(fiber reinforced plastics)는 단일재료로는 실현할 수 없는 특성을 발휘하도록 강화재와 매트릭스(matrix)의 뛰어난 특성을 모두 살린 재료로서, 주로 그 강화재로는 강도와 형태안정성이 우수하고 화학적 안정성이 있는 유리섬유(glass fiber)를 많이 사용하고, 매트릭스로는 불포화 폴리에스테르와 에폭시 수지 등을 많이 사용하고 있다.
이와 같은 섬유강화 플라스틱은 단순히 매트릭스를 보완 강화하여 기계적 특성을 향상시켜 줄뿐만 아니라 새로운 기능재료로도 용도가 점차 확대되어 가고 있는데, 특히 뛰어난 기계적 특성과 플라스틱의 내식성 및 우수한 성형성을 바탕으로 경량 구조재로 그 응용범위가 점차 확대되어 가고 있다.
그러나, 이러한 섬유강화 플라스틱 재료는 강화재로 사용하는 유리섬유 등을 다양한 형태로 적층시키지 못하여 그 기계적 특성을 극대화시키는데 한계가 있었고, 또한 판상으로 성형하여 표면제로 사용하기에는 내부의 섬유강화재가 표면쪽으로 전사되어 미적외관이 좋지 못한 문제점이 있었다.
한편, 자동차의 루프(roof)나 엔진실 후드(hood)를 비롯한 자동차 차체는 그동안 주로 강철 판재가 사용되어 왔는데, 강철판재를 사용한 종래의 일반적인 자동차 후드는 제6도에 도시되어 있는 바와 같이, 프레스 가공한 외판(100)의 안쪽에 프레임 구조로 강성을 높인 내판(110)을 점용접시킨 구조로 되어 있다.
이와 같은 강철판재의 자동차 후드는 경량화를 실현시켜 에너지 효율을 높이고자 하는 최근의 추세에 비추어 볼 때 그 중량이 너무 높은 문제점이 있을 뿐만 아니라, 외부하중 혹은 충격이 가해지면 쉽게 변형이 일어나고 일단 변형이 일어나면 소성특성으로 인해 원상복귀가 되지 않으며, 또한 부식에 약하고 조립공정이 복잡한 문제점이 있었다.
이에 따라 자동차 후드에 있어서 상기와 같은 강철 판재의 단점을 해소하기 위해, 종래에도 유리섬유 강화 플라스틱을 사용한 것이 있었으나, 이 플라스틱 후드는 종래의 강철판재 후드와 같이 외판과 내판을 각각 성형하여 접착제 혹은 용접에 의해 접착시켜 준 구조로서, 경량화의 효과면에서 기대치에 부응하지 못했을 뿐만 아니라 제조과정이 복잡한 문제점이 있었다.
또한, 역시 강철 판재를 재료로 사용하여 온 자동차의 루프는, 차체의 하부로부터 설치되는 필라(pillar)부에 일정한 골격구조를 형성하고 프레스 가공한 루프패널을 용접하여 설치한 구조로 되어 있는데, 상기한 종래의 자동차 후드에서와 같은 문제점이 있었다.
이에 따라 자동차 루프에 있어서도 상기와 같은 강철판재 루프의 단점을 해소하기 위해, 유리섬유 강화 플라스틱을 일부 사용한 자동차 루프가 있었으나, 이는 강철 혹은 알루미늄 형강으로 제작한 골격구조 위에 섬유강화 플라스틱으로 제작한 패널을 설치해 준 구조로서, 역시 경량화의 효과면에서 기대치에 부응하지 못했을 뿐만 아니라 제조 및 조립과정이 복잡한 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 먼저 유리섬유(glass fiber)를 다양한 형태로 적층 강화시켜 기계적 특성과 미적 외관을 향상시킨 섬유강화 플라스틱 복합판재를 제공하는 것을 그 일차적인 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기한 유리섬유 강화 플라스틱 판재를 적용한 것으로, 이를 재료로 일체 성형하여 제조함으로써 제조가 용이할 뿐만 아니라 뛰어난 기계적 강도와 내식성을 만족시키면서 자동차의 경량화를 실현시켜 주게 되는 자동차의 플라스틱 후드를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기한 유리섬유 강화 플라스틱 판재를 적용한 것으로, 이 복합판재와 합성수지 발포재를 재료로 일체 성형하여 제조함으로써 제조가 용이할 뿐만 아니라 뛰어난 기계적 강도와 내식성을 만족시키면서 자동차의 경량화를 실현시켜 주게 되는 자동차의 플라스틱 루프를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 섬유강화 플라스틱 복합판재는, 내부의 유리섬유에 수지가 함침되어 판형으로 적층 성형되는 섬유강화 플라스틱 복합판재에 있어서, 상기 유리섬유는, 장섬유가 일정한 방향성이 없이 무정형으로 배열된 매트(mat)형태와, 장섬유(filament yarn)가 등각도의 여러 방향으로 균일하게 교차 배열된 매트형태 및 조직이 조밀하고 섬세한 섬유 부직포를 포함하여 층층이 적층된 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동차의 플라스틱 후드는, 내부의 유리섬유에 수지를 함침시켜 판형으로 적층 성형한 자동차의 플라스틱 후드에 있어서, 그 후드의 이면에 리브를 일체 성형시켜 강도를 보강시켜 주되 그 리브의 내부에도 유리섬유가 삽입 강화된 구조로 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동차의 플라스틱 루프는, 필라부, 골격부 및 패널부로 구성되는 자동차의 루프에 있어서, 상기 골격부가 루프의 테두리를 따라 배치되면서 상기 필라부와 일체로 발포수지재로 이루어지고, 내부에 유리섬유로 강화된 플라스틱이 상기 발포수지재를 상하로 감싸면서 적층 성형되어 패널부가 형성됨으로써 전체가 일체적으로 성형된 것을 특징으로 하는 구조로 되어 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 섬유강화 플라스틱 복합판재의 단면도로서, 판형으로 성형된 수지층(1)의 내부에 유리섬유층(2)이 삽입 적층되어 있되, 그 유리섬유층(2)은 적절히 이격 적층된 3개의 층 구성으로, 즉 상부에 섬유부직포(2a), 중간에 다층섬유 보강재(2b), 하부에 연속섬유 보강재(2c)가 층층이 적층되어 있다(이들 유리섬유 각층의 명칭은 설명의 편의상 붙인 것임).
여기에서 상기 섬유 부직포(2a)는 조직이 조밀하고 섬세한 부직포를 말하는 것으로, 강도보강 역할도 하지만 주로 내부의 다층섬유보강재(2b)가 표면 쪽으로 전사되는 것을 방지하여 미적외관을 높이면서 매끄러운 표면을 부여하는 기능을 하게 된다.
상기 다층섬유보강재(2b)는 한쪽 방향으로 균일하게 배열된 유리섬유를 서로 방향이 다르게, 에컨대 0도, 45도, 90도, -45도 방향으로 교차 적층한 매트 형태의 유리섬유를 말하는 것으로, 여러 방향에서 가해지는 충격 하중에 대해 효과적으로 대응할 수 있게 해 준다.
그리고 상기 연속섬유보강재(2c)는 연속적인 유리섬유를 일정한 방향성이 없이 무정형으로 배열하여 매트(mat)상으로 제조한 것으로, 함침성이 우수하여 판재의 강도를 효과적으로 높여 주게 된다.
이와 같이 본 발명의 섬유강화 플라스틱 복합판재는 유리섬유가 다양한 형태로 층층히 적층됨으로써 탁월한 기계적 강도를 발휘하게 되면서도 표면쪽에 섬유부직포가 배치되어 미려한 외관을 형성해 줄 수 있게 된다. 이와 같은 유리섬유(2) 각 층의 배치순서는 필요에 따라 적절히 변경시켜 줄 수 있음은 물론이고, 또한 2중 3중으로 적층시켜 강도를 높여 주거나 섬유부직포(2a)를 양쪽면에 적층시켜 양쪽 표면 모두를 미려하게 되도록 해 줄 수도 있다.
한편, 본 발명은 상기와 같은 섬유강화 플라스틱 복합판재를 이용하여 성형한 자동차 차체를 제공해 주는 바, 제2도 (a)는 본 발명에 따른 자동차 플라스틱 후드의 평면도이고, (b)는 제2도 (a)의 A-A선 단면도로서, 플라스틱 수지(1)로 성형된 통상의 후드에서 그 내부층에 유리섬유층(2)이 삽입 강화되어 있고, 그 이면에 리브(3)가 다수 형성되어 강성을 높여 주도록 되어 있는데, 그 리브(3)의 내부에도 유리섬유(2c)가 삽입 강화된 구조로 되어 있다.
상기에서 리브(3)는 제1도에서 점선으로 표시한 바와 같이, 후드의 테두리를 따라 형성되어 있음은 물론 그 중간에 적절한 간격을 두고 가로 및 세로 방향과 대각선 방향으로 적절히 형성되어 있는데, 이와 같은 리브(3)의 배치구조는 자동차에서 요구하는 소정의 강도 조건을 효과적으로 만족시키도록 설계된 것으로, 전체적인 형상을 안정적으로 유지시켜 줄 뿐만 아니라 다방향의 충격이나 외력에 대해 적절히 대응할 수 있도록 해 준다.
그리고 상기 유리섬유(2) 강화재는 상기한 제1도의 복합판재에서와 같은 층 구성으로 되어 있는데, 상부 표면쪽에 섬유부직포(2a)가 배치되어 미려한 외관을 형성해 줄 수 있도록 되어 있다.
또한, 상기 리브(3)의 내부에도 유리섬유로 삽입 강화되어 있는데, 이 경우에는 주로 강도 보강을 위한 것이기 때문에 상기의 섬유부직포(2a)는 필요로 하지 않고 연속섬유 보강재(2c)만으로 삽입 보강해 주어도 충분하다.
상기와 같이 본 발명의 자동차 플라스틱 후드는, 유리섬유(2)가 3층으로 구성되어 탁월한 강도를 갖게됨과 동시에 양호한 외관효과를 얻게 되는 바, 각 유리섬유의 바람직한 두께 및 중량은 다음의 표 1과 같다.
한편, 상기에서 함침 수지(1)는 일반적으로 많이 사용하는 불포화 폴리에스테르 수지를 사용하되, 함침성이 좋은 저점도, 저수축 수지를 사용하는 것이 좋은데, 그 바람직한 물성의 일례는 점도 140cps(25℃에서), 비중 1.06, 겔화시간 5∼6분(65℃에서), 인장강도 74MPa, 인장탄성율 8.6GPa, 신율 1.7% 정도이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 자동차 플라스틱 후드를 제조하기 위해서는 섬유강화 플라스틱 제조방법 중 소위 '액상수지 주입 성형법'(RTM, Resin Transfer Molding)을 이용할 수 있는데, 그 구체적인 공정은 제3도에 도시한 바와 같이, 상부금형과 하부금형을 각각 청소하여 이형처리를 한 다음, 하부금형에 미리 준비한 유리섬유를 적재하여 상하 금형을 결합하고, 수지 자동주입기에 의해 수지를 금형에 주입하며, 금형온도를 60∼80℃로 유지하여 수지를 경화시킨 후 탈형하고 제품 가장자리를 절단하여 완제품을 제조하는 과정으로 수행한다.
여기에서 성형시 금형온도를 60∼80℃로 유지시켜 겔화시간 및 후경화시간을 단축시켜 줄뿐만 아니라, 표면의 싱크마크를 제거하고, 매끄러운 표면을 얻을 수 있게 해 준다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 플라스틱 후드는, 비틀림 강성 및 외판강성에 있어서 자동차에서 요구하는 소정의 요구조건을 다음의 표 2에서 보는 바와 같이 완전히 만족시켜 주면서도, 그 중량이 9.1㎏으로서, 동일 등급의 종래 강철판재 후드의 14㎏에 비해 35% 감량 효과가 있었다.
따라서 본 발명의 자동차 플라스틱 후드는, 기계적 강도가 뛰어나면서도 자동차의 경량화를 실현시켜 연비를 증가시켜 주고, 또한 우수한 내식성으로 인해 내구성을 향상시켜 주며, 한번에 걸쳐 일체 성형하여 제조함으로써 용이하게 제조할 수 있는 것이다.
한편, 제4도는 본 발명에 따른 자동차 플라스틱 루프를 도시한 것으로, (a)는 그 평면도이고, (b)는 (a)의 A-A선 단면도이며, (c)는 (a)의 B-B선 단면도로서, 전체가 유리섬유 강화 플라스틱으로 일체 성형되어 루프(roof) 형상으로 이루어져 있되, 필라부(10)와 골격부(11)에 발포수지재(4)가 심재로 삽입 보강되어 있고, 유리섬유 강화 플라스틱이 상기 발포수지재(4)를 감싸면서 적층 성형되어 패널부(12)를 형성한 구조로 되어 있다.
상기에서 발포수지재는 (4)는 제4(a)도에서 점선으로 표시한 바와 같이, 필라부(10)와, 루프의 테두리 및 루프의 중간에서 차량의 폭 방향으로 배치된 골격부(11) 내부에 삽입 보강되어 루프의 골격구조를 형성하고 있는데, 이와 같은 필라부(10)와 골격부(11)의 구조는 하중을 전체로 고루 분산시켜 루프를 효율적으로 지지해 주고, 초경량, 고강도의 발포재로 되어 있어 중량의 증가가 거의 없이 단면계수를 극대화시켜 충격력에 대한 내구강도를 높여주게 되는 것이다.
상기와 같이 필라부(10) 및 골격부(11)를 이루는 발포수지재(1) 형상은 이른바 주형 발포방법에 의해 쉽게 제조해 줄 수 있으며, 그 재료로는 다음의 표 3과 같은 일반적인 물성을 갖는 우레탄 발포재 또는 스티렌발포재를 사용할 수 있는데, 우레탄 발포제가 더욱 바람직하다.
그리고 상기 유리섬유 강화 플라스틱은 합성수지(1)의 내부에 유리섬유(2)를 삽입 강화시킨 플라스틱 복합재료로, 그 유리섬유(2) 강화재는 상기한 제1도의 복합판재에서와 같은 층 구성을 기본으로 하여 상층부와 하층부에 각각 대칭으로 배치되어 있고, 수지층(1)에 의해 전체가 일체로 성형된 구조로 되어 있는데, 그 합성수지(1) 및 유리섬유(2)는 상기의 자동차 후드와 관련하여 설명한 바와 같다.
한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 자동차 플라스틱 루프도 일반적으로 알려진 섬유강화 플라스틱 제조방법 중 소위 '액상수지 주입 성형법'(RTM, Resin Transfer Molding)을 이용하여 용이하게 제조할 수 있는데, 실제 다음의 표 4와 같은 재료로 플라스틱 루프를 제조하고, 그 물성평가 시험을 하여 보았다.
물성평가시험은 다음의 표 5와 같은 미국연방 자동차 안전기준(FMVSS 216)에 따라 실시하였는데, 그 구체적인 평가방법은 제5도 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같다. 즉, 본 발명의 플라스틱 루프를 장착한 차량에 일정한 크기의 부하판넬(13)의 전후 및 좌우로 각 5도와 25도 정도로 경사지게 설치하고 도면상의 화살표 방향으로 하중을 가하여 하중에 따른 루프의 변형량을 측정하였다.
이와 같은 품질평가 결과는 다음의 표 6과 같은데, 프레스 단조하여 용접 제작한 동일한 규격의 종래 강철판재 루프가 27㎏인데 반해 본 발명의 루프는 17.6 내지 18.0㎏으로 33∼35% 감량 효과가 있으면서도, 종래의 루프에 비해 최대하중, 최대하중에서의 변형량 및 정적흡수 에너지가 상대적으로 높아 외부충격으로부터 탑승자를 안전하게 보호해 줄 수 있음을 알 수 있었다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 플라스틱 루프는, 기계적 강도가 뛰어나고 내식성이 있으면서도 자동차의 경량화를 실현시켜 연비를 증가시켜 주고, 또한 외부충격으로부터 탑승자를 안전하게 보호해 줄 수 있으며, 한번에 걸쳐 일체 성형하여 제조하고 간단하게 차량에 장착시켜 줄 수 있어 제조 및 조립이 용이하게 되는 것이다.

Claims (13)

  1. 내부의 유리섬유(2)에 수지(1)가 함침되어 판형으로 적층 성형되는 섬유강화 플라스틱 복합판재에 있어서, 상기 유리섬유(2)는, 장섬유가 일정한 방향성이 없이 무정형으로 배열된 매트(mat) 형태(2c)와, 장섬유(filament yarn)가 등각도의 여러 방향으로 균일하게 교차 배열된 매트형태(2b) 및 조직이 조밀하고 섬세한 섬유 부직포(2a)를 포함하여 층층히 적층된 것을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 복합판재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유리섬유(2)의 단위중량과 두께가, 무정형으로 배열된 매트(mat) 형태의 유리섬유(2c)는 각각 350∼500g/㎡와 0.7∼1.0㎜이고, 등각도로 균일하게 교차 배열된 매트형태의 유리섬유(2b)는 450∼550g/㎡와 1.8∼2.20㎜이며, 부직포 형태의 유리섬유(2a)는 100∼200g/㎡와 0.6∼0.9㎜인 것을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 복합판재.
  3. 내부의 유리섬유(2)에 수지(1)가 함침되어 판형으로 적층 성형된 자동차의 플라스틱 후드에 있어서, 그 후드의 이면에 강도를 보강시켜 주도록 리브(3)가 일체 성형되어 있되, 그 리브(3)의 내부에도 유리섬유(2c)가 삽입 강화된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 후드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 리브(3)가 후드의 테두리를 따라 형성되는 한편, 후드의 중간에 가로 및 세로 방향과 대각선 방향으로 다수 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 후드.
  5. 제3항에 있어서, 상기 유리섬유(2)는 장섬유(filament yarn)가 등각도의 여러 방향으로 균일하게 교차 배열되어 매트형태로 적층되어 있되, 그 단위중량과 두께가 각각 450∼500g/㎡와 1.8∼2.20㎜로 된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 후드.
  6. 제3항에 있어서, 상기 유리섬유(2)는 장섬유가 일정한 방향성이 없이 무정형으로 배열되어 매트(mat) 형태로 적층되어 있되 그 단위 중량과 두께가 각각 350∼500g/㎡와 0.7∼1.0㎜로 된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 후드.
  7. 제3항에 있어서, 상기 유리섬유(2)층 위에 조직이 조밀하고 섬세한 섬유 부직포(2a)가 추가적으로 삽입 적층되어 있되 그 단위중량과 두께가 각각 100∼200g/㎡와 0.6∼0.9㎜로 된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 후드.
  8. 필라부(10), 골격부(11) 및 패널부(12)로 구성되는 자동차의 루프에 있어서, 상기 골격부(11)가 루프이 테두리를 따라 배치되면서 상기 필라부(10)와 일체로 발포수지재(4)로 이루어지고, 내부에 유리섬유(2)로 강화된 플라스틱이 상기 발포수지재(4)를 상하로 감싸면서 적층 성형되어 패널부(12)가 형성됨으로써 전체가 일체적인 구조로 성형된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 루프.
  9. 제8항에 있어서, 상기 골격부(11)가 루프의 중간에서 차량의 폭 방향으로 추가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 루프.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유리섬유(2)가 상기 발포수지재(4)를 기준으로 상층부와 하층부에 각각 이격 적층된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 루프.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유리섬유(2)는 장섬유(filament yarn)가 등각도의 여러 방향으로 균일하게 교차 배열되어 매트형태로 적층되어 있되 그 단위중량과 두께가 각각 450∼550g/㎡와 1.8∼2.20㎜로 된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 루프.
  12. 제10항에 있어서, 상기 유리섬유(2)는 장섬유가 일정한 방향성이 없이 무정형으로 배열되어 매트(mat) 형태로 적층되어 있되 그 단위증량과 두께가 각각 350∼500g/㎡와 0.7∼1.0㎜로 된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 루프.
  13. 제10항에 있어서, 상기 상층부 유리섬유(2) 위와 하층부 유리섬유(2) 아래에 조직이 조밀하고 섬세한 섬유 부직포(2a)가 추가적으로 삽입 적층되어 있되 그 단위중량과 두께가 각각 100∼200g/㎡와 0.6∼0.9㎜로 된 것을 특징으로 하는 자동차의 플라스틱 루프.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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