KR100797160B1

KR100797160B1 - 가공이 용이한 섬유강화플라스틱 패널

Info

Publication number: KR100797160B1
Application number: KR1020070008465A
Authority: KR
Inventors: 박승관; 김병철
Original assignee: 김병철
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-01-24

Abstract

본 발명은 섬유강화플라스틱 패널에 관한 것으로, 수지가 함침된 섬유층(23,24 ; 25,26 ; 27)과, 심재층(40)이 열가소성 수지층(31,32,33,34 ; 35,36 ; 37,38,39)과 번갈아가며 적층되는 단면구조를 이루므로, FRP 패널에 열과 외력을 가해서 FRP 패널을 다양한 형태의 FRP 제품으로 손쉽게 가공할 수 있게 되어, FRP 패널의 상품성이 크게 향상되는 효과가 있다.

섬유강화플라스틱, FRP.

Description

가공이 용이한 섬유강화플라스틱 패널{Fiber reinforced plastics panel}

도 1은 종래 기술에 따른 FRP 패널을 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 FRP 패널의 제1실시예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 FRP 패널의 제2실시예를 도시한 도면,

도 4는 도 2에 도시된 FRP 패널의 변형예를 도시한 도면이다.

- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -

11,12,13 ; 열경화성 수지층, 21 ~ 27 ; 섬유층,

31 ~ 39 ; 열가소성 수지층, 40 ; 심재층,

41 ; 철판, 41a ; 결합홈,

42 ; 열경화성 수지층.

본 발명은 섬유강화플라스틱 패널에 관한 것으로, 특히 가공성이 우수하여 산업용 덕트, 탱크, 파이프류 등의 건축용 자재나, 컨테이너 또는 수조 등의 제품으로 손쉽게 성형할 수 있는 섬유강화플라스틱 패널에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 섬유강화플라스틱(FRP ; Fiber Reinforced Plastics)은, 섬유 같은 강화재(强化材)를 복합하여 기계적 강도(强度)와 내열성을 좋게 한 플라스틱으로 섬유보강수지(纖維補强樹脂)·강화플라스틱이라고도 한다.

상기 보강재로는, 아라미드섬유나, 유리섬유·탄소섬유, 케블라(Kevlar:미국 뒤퐁사의 상품명)라고 하는 방향족 나일론섬유가 일반적으로 사용되고, 플라스틱으로는 불포화 폴리에스테르, 에폭시수지 등의 열경화성(熱硬化性) 수지나, 폴리에틸렌, 염화비닐 등의 열가소성(熱可塑性) 수지가 많이 쓰인다.

이러한 섬유강화플라스틱은 강화재와 플라스틱의 종류에 따라 특성을 다양화할 수 있으며, 제품의 모양과 형태에 따라서 다양한 방식으로의 생산이 가능하다.

종래 FRP 패널은 도 1에 도시된 바와 같이, 강화재 섬유에 열경화성 수지가 함침되어, 열경화성 수지층(11,12,13)과 섬유층(21,22)이 순차적으로 번갈아가며 적층되는 단면구조를 이룬다.

그러나, 이러한 종래 FRP 패널은 기계적 강도와 내열성이 우수하다는 장점에도 불구하고, 성형 가공성이 좋지 못하여 휘거나 구부릴 수 없으므로, FRP 패널을 다양한 모양과 형상으로 성형할 수 없다.

따라서, 산업용 덕트, 탱크, 파이프류 등의 건축용 자재나, 컨테이너 또는 수조 등의 FRP 제품을 제작하기 위해서는, 제품 생산을 위한 형틀을 제작하여, 이를 매개로 해당 FRP 제품을 직접 성형 제작할 수밖에 없으므로, FRP 제품의 제작 비용이 증가되고, FRP 제품의 용도가 크게 제한되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해서 발명된 것으로, 다양한 모양과 형태의 FRP 제품으로 손쉽게 가공할 수 있는 섬유강화플라스틱 패널을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수지가 함침된 섬유층과, 심재층이 열가소성 수지층과 번갈아가며 적층되는 단면 구조인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4에 의하면, 본 발명에 따른 FRP 패널은, 수지가 함침된 섬유층(23,24 ; 25,26 ; 27)과, 심재층(40)이 열가소성 수지층(31,32,33,34 ; 35,36 ; 37,38,39)과 번갈아가며 적층되는 단면 구조를 이룬다.

도 2에 도시된 실시예의 경우, 표면에 결합홈(41a)이 형성된 철판(41)을 상기 심재층(40)으로 적용하였다. 이러한 경우, FRP 패널의 가공성을 위해서, 상기 섬유층(23,24)에 함침되는 수지로는 열가소성 수지를 적용하는 것이 바람직하 다.

본 실시예의 경우, 상기 섬유층(23,24) 사이에 철판(41)을 배치하고, 이들 섬유층(23,24)과 철판(41)을 열경화성 수지에 담긴 함침조에 담가서 인발 성형하였지만, 필요에 따라서는 수지가 함침된 섬유층(23,24)과 심재층(40)을 열가소성 수지층(31,32,33,34)과 번갈아가며 적층한 후에 열을 가하여 융착하거나, 열가소성 수지 재질의 접착재를 매개로 이들 층(23,24 ; 31,32,33,34 ; 40)을 상호 접착할 수도 있다.

본 실시예의 경우, 수지층(31,32,33,34)이 열가소성 수지이므로, FRP 패널에 열을 가한 상태에서, 철판(41)이 휘어져서 영구변형되도록 FRP 패널에 외력을 가하게 되면, FRP 패널이 자연스럽게 구부러지게 된다.

여기서, 상기 결합홈(41a)은 열가소성 수지층(32,33)과의 상호 결속력을 증가시키는 기능을 수행하는데, 결합홈(41a)을 FRP 패널의 대각선 방향으로 형성하게 되면, FRP에 외력을 가해서 원하는 형상으로 구부리더라도, 구부러지는 지점의 표면적이 일정하게 유지되고, 각 층간의 박리현상이 방지되는 잇점이 있다.

도 3에 도시된 실시예의 경우, 열경화성 수지층(42)을 상기 심재층(40)으로 적용하였다. 이러한 경우, 상기 열경화성 수지층(42)과 열가소성 수지층(35,36) 간의 결속력 향상을 위해서, 섬유층(25,26)은 충분한 두께를 갖는 그물망 구조의 것을 적용하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 경우, 일차적으로 상기 섬유층(25,26)의 일부를 열경화성 수지 로 함침하여, 한 쌍의 섬유층(25,26)이 열경화성 수지층(42)의 상하면에 일체되도록 하고, 상기 섬유층(25,26)의 나머지 일부를 열가소성 수지로 함침하여, 섬유층(25,26)의 외면에 열가소성 수지층(35,36)이 일체되도록 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 필요에 따라서, 상기 섬유층(25,26)에 열경화성 수지만을 함침하거나, 열가소성 수지만을 함침할 수도 있음은 물론이다.

본 실시예의 경우, 수지층(31,32,33,34)이 열가소성 수지이므로, FRP 패널에 열을 가한 상태에서, FRP 패널에 외력을 가해서 열경화성 수지층(42)이 취성 파괴되도록 하면, 취성 파괴된 열가소성 수지층(42)의 틈새에 고온의 유동성 열가소성 수지가 스며들어서 굳어지게 되므로, FRP 패널이 자연스럽게 구부러지게 된다.

본 발명에 따르면, 수지층(31,32,33,34 ; 35,36)이 열가소성 수지이고, 형상 유지를 위한 심재층(40)이 구비된 구조를 이루므로, FRP 패널에 열과 외력을 가하여 손쉽게 FRP 패널의 모양과 형상을 다양하게 변형시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서, 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.

일예로, 도 4에 도시된 FRP 패널은, 하나의 섬유층(27)과, 하나의 심재층(40)이 열가소성 수지층(31,32,33,34 ; 35,36 ; 37,38,39)과 번갈아가며 적층된 단면 구조를 이루고 있는데, 이처럼 상기 섬유층과 심재층 및 열가소성 수지층의 적층 수는 필요에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 실시예의 경우, 철판(41)의 두께를 0.2 ~ 1.5mm로, 결합홈(41a)의 면적은 철판 면적의 50 ~ 70%로, 결합홈(41a)의 모양은 대각선 방향으로 서로 교차되도록 하였고, 섬유의 함량(무게비)은 30 ~ 60%로 하였으며, FRP 패널의 두께는 2mm ~ 6mm로 하였지만, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 필요에 따라서 다양하게 변형 실시될 수 있으며, 열가소성 수지층과 섬유층 및 심재층의 재질 역시도 필요에 따라서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

한편, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 철판(41)을 심재층(40)으로 적용한 경우에는, 철판(41)이 열가소성 수지에 완전하게 감싸지도록 하여, 철판(41)이 외부로 노출되어 부식되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이상 상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 수지가 함침된 섬유층(23,24 ; 25,26 ; 27)과, 심재층(40)이 열가소성 수지층(31,32,33,34 ; 35,36 ; 37,38,39)과 번갈아가며 적층되는 단면구조를 이루므로, FRP 패널에 열과 외력을 가해서 FRP 패널을 다양한 형태의 FRP 제품으로 손쉽게 가공할 수 있게 되어, FRP 패널의 상품성이 크게 향상되는 효과가 있다.

Claims

수지가 함침된 섬유층(23,24 ; 25,26 ; 27)과, 심재층(40)이 열가소성 수지층(31,32,33,34 ; 35,36 ; 37,38,39)과 번갈아가며 적층되는 단면구조를 갖는 섬유강화플라스틱 패널.
제1항에 있어서, 상기 심재층(40)은, 표면에 결합홈(41a)이 형성된 철판(41)인 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 패널.
제1항에 있어서, 상기 심재층(40)은, 열경화성 수지층(42)인 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 패널.