KR100998210B1

KR100998210B1 - 샌드위치 패널 접합 구조체 및 샌드위치 패널의 접합방법

Info

Publication number: KR100998210B1
Application number: KR1020100085775A
Authority: KR
Inventors: 강광희
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2010-12-03

Abstract

본 발명은 샌드위치 패널이 접합될 부분을 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물과 유리 조각(glass chop)을 포함하고 유리 조각 함량이 20~60 중량%인 제1 접합 부재 조성물로 1차 접합시키고, 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물이 20~60 중량%로 함침된 원단으로 2차 접합시키는 샌드위치 패널의 접합방법을 제공한다.
본 발명의 샌드위치 패널 접합방법을 이용하는 경우 표면이 평평하지 않은 샌드위치 패널들을 용이하게 접합시킬 수 있고, 샌드위치 패널들 간의 접합 각에 대해 유연한 대처가 가능하다. 또한, 본 발명의 샌드위치 패널 접합방법에 의해 형성된 샌드위치 패널 접합 구조체는 우수한 굽힙 강도를 가지고, 반복되는 인장 방향 및 굽힙 방향의 하중 또는 외력에 대해 긴 피로 수명을 가진다.

Description

샌드위치 패널 접합 구조체 및 샌드위치 패널의 접합방법{Sandwich pandel joint structure and jonitig method of sandwich panel}

본 발명은 샌드위치 패널 접합 구조체 및 샌드위치 패널의 접합방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 임의의 접합 각을 이루며 복수 개의 샌드위치 패널이 접합된 구조체로서 굽힘 강도 및 피로 수명이 우수한 샌드위치 패널 접합 구조체 및 이를 제조하기 위한 샌드위치 패널의 접합방법에 관한 것이다.

일반적으로 복합 패널은 얇고 강한 강성을 갖는 고밀도의 면재 사이에 강성, 강도 및 밀도가 면재보다 낮고 두꺼운 심재를 넣고 부착시켜서 구조적 특성을 향상시킨 것으로 소위 샌드위치 패널이라고 칭하기도 한다. 이러한 샌드위치 패널은 성형재질에 따라 경량성, 견고성, 내부식성, 내기후성 등의 특성을 가지고 있어 다양한 분야에 널리 활용되고 있다. 보다 구체적으로 샌드위치 패널은 금속 재질로 이루어진 한 쌍의 금속판 사이에 스티로폼이나 폴리우레탄폼 등과 같은 합성수지 발포체 또는 미네랄울, 글래스울 등과 같은 무기재료를 심재(특히 단열재)로 충전하여 제작되는 것으로, 심재와 금속판을 각각 별도로 제작한 후 심재의 양면에 금속판을 접합하는 방식으로 생산되기도 하고, 한 쌍의 금속판 사이에 심재를 발포하여 채우는 방식으로 제작되기도 한다. 특히, 샌드위치 패널은 제작 및 시공이 용이하고, 제조비용이 저렴하며, 단열 성능이 우수하여 간이 구조물, 건축물, 각종 시설물의 시공시 지붕, 벽체 등 외피를 구성하기 위한 패널로서 각광받고 있으며, 최근에서 우수한 단열 성능이 요구되는 레이더의 하우징 재료로서 이용되고 있다.

샌드위치 패널은 통상적으로 평판 형상으로 형성되기 때문에 이들을 이용하여 특정 형상의 구조체를 만들고자 할 때는 복수의 샌드위치 패널을 서로 접합하여 사용하여야 하는데 샌드위치 패널을 접합하였을 경우 접합부의 강도 특성, 특히 굽힘 강도 특성이 높지 않아 외부의 하중에 의해 파손되기 쉽다는 문제점이 있었다.

도 1은 종래에 샌드위치 패널을 이용하여 형성한 "T"형 구조체의 단면도이다. 도 1에서 보이는 바와 같이 종래의 샌드위치 패널이 접합된 "T"형 구조체(100)는 "ㄷ"자 형의 보강갭(120)과 "L"자 형의 2개의 브래킷(bracket, 130)에 의해 접합된다. 브래킷 및 보강갭은 탄소 섬유와 에폭시 수지를 혼합은 복합소재로 형성된다. 보강갭 안에 수직 샌드위치 패널(110b)이 끼워지고 접착제에 의해 보강갭과 수직 샌드위치 패널이 상호 접착된다. 이후 수직 샌드위치 패널은 보강갭이 씌워진 상태로 보강갭의 하부면이 수평 샌드위치 패널(110a)과 접하도록 하여 수평 샌드위치 패널에 수직으로 배치되고, 수평 샌드위채 채널과 수직 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리 부에는 브래킷이 각각 배치된다. 브래킷과 이에 접하는 수평 샌드위치 패널 및 보강갭은 접착제에 의해 상호 접착되거나 브래킷의 측벽에 구비된 체결공에 삽입되는 리벳이나 볼트와 같은 체결 수단(140)에 의해 결합 될 수도 있다.

도 2는 종래에 샌드위치 패널을 이용하여 형성한 또 다른 "T"형 구조체의 단면도이다. 도 2에서 보이는 바와 같이 종래의 샌드위치 패널이 접합된 또 다른 "T"형 구조체(200)는 "ㄷ"자 형의 보강갭(220)과 "L"자 형의 탄소 섬유로 이루어지고 내부에 우레탄폼으로 이루어진 발포심재가 충전된 2개의 브래킷(bracket, 230)에 의해 접합되는 점을 제외하고는 도 1과 동일한 방법으로 제조된다. 도 2에서 사용되는 브래킷은 제1측벽(231), 제2측벽(232), 보강판(233) 및 발포심재(234)로 구성된다. 보강판은 제1측벽과 제2측벽이 열각을 이루어 조성되고, 보강판의 일단은 제1측벽에 부착되고 타단은 제2측벽에 부착된다. 또한, 발포심재는 제1측벽, 제2측벽, 및 보강판으로 둘러싸여 조성되는 공간부에 충전된다.

도 1 및 도 2에서 보이는 바와 같이 종래의 샌드위치 패널 접합 방법은 접합되는 수평 샌드위치 패널의 표면이 평평하지 않고 굴곡을 가지는 경우 또는 수평 샌드위치 패널과 수직 샌드위치 패널을 임의의 접합 각을 가지도록 접합하는 경우 서로 다른 형상의 브래킷이 필요하여 접합 각에 대해 유연하게 대처하는 것이 어렵다. 또한, 샌드위치 패널 접합 구조체가 레이더 등의 외부 하우징으로 사용될 때 이에 가해지는 하중이나 외력은 측 방향이므로 우수한 굽힘 강도를 가지는 접합 구조가 필요하다. 그러나 종래의 샌드위치 패널 접합 구조는 소정의 굽힙 강도를 가지지 못하여 피로 수명이 짧고 궁극적으로 내구성이 매우 떨어지는 문제가 발생한다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 임의의 접합 각을 가지면서 동시에 굽힘 강도 및 피로 수명이 우수한 샌드위치 패널 접합 구조체를 제공하는데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 임의의 접합 각을 가지면서 동시에 굽힘 강도 및 피로 수명이 우수한 샌드위치 패널 접합 구조체를 제조하기 위한 샌드위치 패널의 접합방법을 제공하는데에 있다.

본 발명의 일 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 샌드위치 패널; 일 단부가 상기 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 접하여 소정의 접합 각을 가진 모서리을 형성하는 제2 샌드위치 패널; 상기 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리에 구비되어 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제1 접합 부재층; 및 상기 제1 접합 부재층을 감싸고 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제2 접합 부재층;을 포함하는 샌드위치 패널 접합 구조체를 제공한다. 이때, 상기 제1 접합 부재층은 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물과 유리 조각(glass chop)을 포함하는 제1 접합 부재 조성물이 경화되어 형성된 것이다. 유리 조각 함량은 제1 접합 부재 조성물 전체 중량을 기준으로 20~60 중량%이다. 또한, 제2 접합 부재층은 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단이 경화되어 형성된 것이다. 경화성 수지 접착 조성물의 함침량은 원단과 함침된 경화성 수지 접착 조성물을 합한 전체 중량을 기준으로 20~60 중량%이다. 또한, 상기 원단은 유리 섬유 원단, 탄소 섬유 원단, 또는 아라미드 섬유 원단인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체에서 상기 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리의 접합 각은 예각 또는 둔각인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체에서 상기 제1 접합 부재층의 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착되지 않은 표면은 제1 접합 부재층이 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착된 부분의 양 끝 점을 연결한 사면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체에서 상기 제1 접합 부재 조성물을 구성하는 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 에폭시 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 경화 온도가 5~60℃, 보다 바람직하게는 10~40℃인 저온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체에서 상기 원단에 함침된 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 에폭시 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 경화 온도가 60~180℃, 보다 바람직하게는 70~160℃인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체에서 상기 제2 접합 부재층은 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단이 5~20 겹으로 적층되어 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체에서 상기 제1 샌드위치 패널 또는 제2 샌드위치 패널은 알루미늄 허니콤을 심재로 하는 허니콤 패널인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체에서 상기 제2 샌드위치 패널의 일 단부는 상기 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 이격되어 접하고, 상기 이격된 공간에는 접착층이 형성되거나 밀착 삽입된 보강 심재가 형성된 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 보강 심재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 아라미드 섬유에서 선택된 1종 이상의 강화 섬유와 에폭시 수지 또는 폴리에스테르 수지에서 선택된 1종 이상의 수지를 혼합하여 조성된 복합소재로 성형된 것이다.

본 발명의 다른 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 (a) 고정 치구로 제2 샌드위치 패널의 일 단부를 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 접한 상태로 고정하여 가 조립체를 형성하는 단계; (b) 상기 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리에 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물과 유리 조각(glass chop)을 포함하고 유리 조각 함량이 20~60 중량%인 제1 접합 부재 조성물을 충전하고 경화시켜 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제1 접합 부재층을 구비하는 제1 조립체를 형성하는 단계; 및 (c) 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물이 20~60 중량%로 함침된 원단을 상기 제1 접합 부재층을 감싸도록 적층하고 경화시켜 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제2 접합 부재층을 구비하는 제2 조립체를 형성하는 단계;를 포함하는 샌드위치 패널의 접합방법을 제공한다. 이때, 원단은 유리 섬유 원단, 탄소 섬유 원단, 또는 아라미드 섬유 원단인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 샌드위치 패널의 접합방법에서, 상기 (a) 단계는 바람직하게는 제2 샌드위치 패널의 일 단부를 상기 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 이격을 두며 접한 상태로 고정시키고, 상기 이격 공간에 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물을 충전하거나 보강 심재를 밀착 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 이격 공간에 충전된 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 수지가 에폭시 수지이고 경화 온도가 5~60℃, 바람직하게는 10~40℃인 저온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 이격 공간에 밀착 삽입된 보강 심재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 아라미드 섬유에서 선택된 1종 이상의 강화 섬유와 에폭시 수지 또는 폴리에스테르 수지에서 선택된 1종 이상의 수지를 혼합하여 조성된 복합소재로 성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 접합방법에서, 상기 (a) 단계의 제1 샌드위치 패널 또는 제2 샌드위치 패널은 알루미늄 허니콤을 심재로 하는 허니콤 패널인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 접합방법에서, 상기 (b) 단계의 제1 접합 부재층의 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착되지 않은 표면은 제1 접합 부재층이 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착된 부분의 양 끝 점을 연결한 사면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 접합방법에서, 상기 (b) 단계의 제1 접합 부재 조성물을 구성하는 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 에폭시 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 경화 온도가 5~60℃, 보다 바람직하게는 10~40℃인 저온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 접합방법에서, 상기 (c) 단계의 원단에 함침된 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 에폭시 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 경화 온도가 60~180℃, 보다 바람직하게는 70~160℃인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 접합방법에서, 상기 (c) 단계의 제2 접합 부재층은 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단이 5~20 겹으로 적층되어 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 접합방법에서, 상기 (c) 단계는 (c1) 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물이 20~60 중량%로 함침된 원단을 상기 제1 접합 부재층을 감싸도록 적층하는 단계; (c2) 상기 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단이 제1 접합 부재층에 적층된 제1 조립체를 진공 백으로 밀봉하고 진공 백 내부를 감압하여 제1 조립체의 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단에 압력을 가하는 단계; (c3) 압력이 가해진 상태의 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단에 열을 가하여 경화시켜 제2 접합 부재층을 구비하는 제2 조립체를 형성하는 단계; 및 (c4) 제2 조립체로부터 진공 백을 제거하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 샌드위치 패널 접합방법을 이용하는 경우 표면이 평평하지 않은 샌드위치 패널들을 용이하게 접합시킬 수 있고, 샌드위치 패널들 간의 접합 각에 대해 유연한 대처가 가능하다. 또한, 본 발명의 샌드위치 패널 접합방법에 의해 형성된 샌드위치 패널 접합 구조체는 우수한 굽힙 강도를 가지고, 반복되는 인장 방향 및 굽힙 방향의 하중 또는 외력에 대해 긴 피로 수명을 가진다.

도 1은 종래에 샌드위치 패널을 이용하여 형성한 "T"형 구조체의 단면도이고, 도 2는 종래에 샌드위치 패널을 이용하여 형성한 또 다른 "T"형 구조체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체를 제조하는 과정 중 제1 접합 부재층이 구비된 제1 조립체의 사진이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체를 제조하는 과정 중 제2 접합 부재층이 구비된 제2 조립체의 사진이다.
도 6은 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 인장 강도 시험 결과이다.
도 8은 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 굽힘 강도 시험 결과이다.

이하, 본 발명의 바람직한 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 일 측면은 임의의 접합 각을 가지면서 동시에 굽힘 강도 및 피로 수명이 우수한 샌드위치 패널 접합 구조체에 관한 것이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체(300)는 제1 샌드위치 패널(310a)과 제2 샌드위치 패널(310b)이 접하여 형성된 모서리 부위에 제1 접합 부재층(320)과 제2 접합 부재층(330)이 순차적으로 적층 및 접착된 것을 특징으로 하며, 2중의 보강 구조를 통해 샌드위치 패널은 우수한 굽힙 강도와 피로 수명을 가지게 된다. 이때 제2 샌드위치 패널의 일 단부가 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 접하여 형성된 모서리 부위는 소정의 접합 각을 가지는데, 접합 각의 범위는 크게 제한되지 않으며, 도 3에서 도시된 바와 같이 제2 샌드위치 패널을 기준으로 왼쪽의 접합 각이 둔각인 경우 오른쪽의 접합 각은 예각이 된다. 본 발명에 따른 샌드위치 패널 접합 부위 보강 구조는 직각을 포함한 임의의 접합 각에 대해서도 유연하게 대처가 가능하므로 접합되는 샌드위치 패널의 표면이 평평하지 않고 굴곡을 가지는 경우, 샌드위치 패널 자체가 임의의 곡률을 가지는 경우, 또는 샌드위치 패널들을 임의의 접합 각을 가지도록 접합하는 경우에 바람직하게 적용될 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체를 구성요소별로 나누어 설명한다.

샌드위치 패널(210a, 210b) 및 접합 구조

본 발명에서 사용되는 샌드위치 패널의 종류나 형태는 크게 제한되지 않고, 공지된 통상의 샌드위치 패널을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 허니콤 패널, 보다 바람직하게는 알루미늄 허니콤을 심재로 하는 허니콤 패널인 것을 특징으로 한다. 허니콤 패널(honeycomb panel)은 심재에 허니콤 구조를 적용하여 형성한 것으로서, 구체적으로 벌집의 형상과 같이 육각기둥 형태를 갖는 셀이 서로 인접하여 연속적으로 이어지는 구조체를 심재로 하여 그 상면과 하면에 판재를 부착시킨 것으로 휨이나 뒤틀림에 강하고, 우수한 내구성과 강도를 발휘하여 경량 구조물로 활용되기에 유용한 부재이다. 특히, 허니콤 구조를 갖는 심재를 알루미늄으로 형성하거나 코팅 등의 방법으로 알루미늄을 포함하도록 하여 형성한 알루미늄 허니콤 패널은 경량이면서도 고강도, 내수성, 내연성이 우수하다는 특징이 있다.

한편, 본 발명에서 제2 샌드위치 패널의 일 단부는 제2 샌드위치 패널의 일측면에 직접 접촉하여 접할 수도 있으나, 바람직하게는 제2 샌드위치 패널의 일 단부가 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 소정의 간격으로 이격되어 접하고, 상기 이격된 공간에 접착층(315)이 형성되거나 밀착 삽입된 보강 심재(315)가 형성된 것을 특징으로 한다. 도 3에서 도시된 바와 같이 제1 샌드위치 패널에 제2 샌드위치 패널을 직각이 아닌 임의의 각으로 접합시키는 경우 제2 샌드위치 패널의 일 단부를 기계적 가공 등을 통해 사면화 하여야 하는데, 사면화된 제2 샌드위치 패널의 일 단부는 매끄럽지 않아 제1 샌드위치 패널의 일 측면에 직접 접촉시키는 경우 균일하게 접하지 못할 염려가 있고, 제1 샌드위치 패널의 일 측면과 직접 접촉하는 제 2 샌드위치 패널의 일 단부가 파괴될 염려가 있다.. 이 경우 제2 샌드위치 패널의 일 단부를 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 소정의 간격으로 이격시켜 접하게 하고 이격 공간에 접착층이나 보강 심재를 형성하여 제2 샌드위치 패널의 일 단부와 제1 샌드위치 패널의 일측 면을 밀착시킬 수 있고 제2 샌드위치 패널의 일 단부가 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 접착층은 경화성 수지와 경화제를 포함하는 액상의 경화성 수지 접착 조성물을 이격 공간에 충전하고 경화시켜 형성된 것이다. 접착층을 형성하는 경화성 수지 접착 조성물의 경화성 수지는 에폭시 수지 또는 등가의 공지된 접착 수지(예를 들어 우레탄 수지)이고, 바람직하게는 경화 온도가 5~60℃인 저온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 한다. 일반적으로 저온 경화성 수지 접착 조성물은 경화 온도가 5~60℃이고 고온 경화성 수지 접착 조성물은 경화 온도가 60~180℃이다. 저온 경화성 수지 접착 조성물에 대해서는 후술하는 제1 접합 부재층에서 보다 상세게 설명한다. 또한, 접착층을 형성하는 보강 심재는 바람직하게는 강화 섬유와 수지를 혼합하여 조성된 복합소재로 성형되는데, 이때, 강화 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 아라미드 섬유에서 선택된 1종 이상으로 구성되고, 수지는 에폭시 수지 또는 폴리에스테르 수지에서 선택된 1종 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. 강화 섬유는 가볍고, 내구성·내충격성·내마모성 등이 우수하며, 녹슬지 않고, 열에 변형되지 않으며, 가공하기 쉽다는 장점이 있는데 이러한 강화섬유와 수지를 혼합하여 조성한 복합재료를 이용하여 형성한 보강 심재는 금속이나 세라믹 재료를 대체할 수 있을 정도로 높은 강도를 발휘하게 된다. 보강 심재는 탄소 섬유와 에폭시 수지를 혼합하여 형성한 탄소 섬유 강화수지(Carbon Fiber Reinforced Plastics)로 형성되는 것이 특히 바람직한데, 탄소 섬유 강화수지는 알루미늄 합금과 비교해서 비중이 약1/2 정도에 불과하고, 인장 강도는 약 10배 정도에 달하여 비강도(인장강도/비중) 측면에서 우수한 재료로서, 경량화가 절실히 요망되는 항공기 기체나 선박 등의 구조재료로 이용되는 알루미늄 허니콤 패널의 접합을 위한 재질로 사용되기에 적합하다.

제1 접합 부재층 (320)

제1 접합 부재층은 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리에 구비되고, 접합되는 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 것으로서, 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널의 접합 구조를 1차적으로 강화시키는 역할을 한다. 제1 접합 부재층은 경화성 수지 접착 조성물과 유리 조각(glass chop)을 포함하는 제1 접합 부재 조성물을 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리에 충전하고 경화시켜 형성된다. 이때, 유리 조각 함량은 제1 접합 부재 조성물 전체 중량을 기준으로 20~60 중량%이 바람직한데, 유리 조각 함량이 20 중량% 이하이면, 유리 조각 첨가에 의해 부여되는 제1 접합 부재층의 내충격성이 미비하고, 유리 조각 함량이 60 중량%를 초과하면 제1 접합 부재층의 접착력이 떨어지기 때문이다. 도 3에서 도시된 바와 같이 제1 접합 부재층은 3개의 면으로 구성되고, 제1 면(321)은 제1 샌드위치 패널에 접착되고, 제2 면(322)은 제2 샌드위치 패널에 접착된다. 한편, 제3 면(323), 즉 제1 접합 부재층의 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착되지 않은 표면은 바람직하게는 제1 접합 부재층이 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착된 부분의 양 끝 점을 연결한 사면으로 이루어진다.

제1 접합 부재 조성물을 구성하는 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 수지와 경화제를 포함하는 접착 조성물이다. 경화성 수지는 에폭시 수지, 우레탄 수지 등 공지의 접착성 수지가 사용될 수 있고, 접착 강도, 경제성, 및 범용성을 고려할 대 에폭시 수지가 바람직하다. 경화제도 선택된 경화성 수지에 적절한 종류가 사용될 수 있으며, 경화성 수지 : 경화제의 중량비는 약 2:3 내지 4 :1의 범위가 바람직하나 여기에 한정되는 것은 아니다. 경화성 수지 접착 조성물은 일 액형 또는 이 액형으로 이루어지고, 사용의 편리성 및 경제성을 고려할 때 이 액형인 것이 바람직하다. 한편, 경화성 수지 접착 조성물은 경화 온도에 따라 저온 경화성 수지 접착 조성물 및 고온 경화성 수지 접착 조성물로 구분될 수 있는데, 일반적으로 저온 경화성 수지 접착 조성물은 경화 반응 온도가 5~60℃이고, 고온 경화성 수지 접착 조성물은 경화 반응 온도가 60~180℃이다. 본 발명의 제1 접합 부재 조성물을 구성하는 경화성 수지 접착 조성물은 제조 공정의 단순화 및 경제성을 고려할 때 저온 경화성 수지 접착 조성물인 것이 바람직하고, 특히 경화 온도가 상온(예를 들어 10~40℃)인 저온 경화성 수지 접착 조성물이 특히 바람직하다. 이때 저온 경화성 수지 접착 조성물은 상업적으로 판매되거나 공지된 것을 사용할 수 있다. 상업적으로 이용 가능한 저온 경화성 에폭시 수지 접착 조성물은 AW106/HVP953U(Huntsman사), KDN-225(국도화학) 등이 있고, 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0108051호, 제10-2009-0055393호, 제10-2009-0052961호에는 저온 경화성 에폭시 수지 접착 조성물이, 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0079552호에는 저온 경화성 우레탄 수지 접착 조성물이, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0071505호에는 저온 경화성 에폭시/우레탄 혼성 수지 접착 조성물이 공지되어 있다.

제2 접합 부재층 (320)

제2 접합 부재층은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 접합 부재층을 감싸고 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 것으로서, 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널의 접합 구조를 2차적으로 강화시키는 역할을 한다. 제2 접합 부재층은 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단을 제1 접합 부재층에 적층하고 경화시켜 형성한다. 이때, 원단은 소정의 내구성, 내충격성, 내마모성을 고려할 때 유리 섬유 원단, 탄소 섬유 원단, 또는 아라미드 섬유와 같은 강화 섬유로 만든 직포, 또는 편포을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 경화성 수지 접착 조성물의 함침량은 원단과 함침된 경화성 수지 접착 조성물을 합한 전체 중량을 기준으로 20~60 중량%인 것이 바람직한데, 경화성 수지 접착 조성물의 함침량이 20 중량% 미만인 경우 제2 접합 부재층의 접착력이 떨어지고, 경화성 수지 접착 조성물의 함침량이 60 중량%를 초과하는 경우 제2 접합 부재층 형성 과정에서 경화성 수지 접착 조성물이 제1 샌드위치 패널의 표면에 흘러내려 공정을 어렵게 할 수 있고, 불필요한 양의 경화성 수지 접착 조성물이 소모되기 때문에 경제성이 떨어진다.

원단에 함침되는 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 수지와 경화제를 포함하는 접착 조성물이고, 이때 경화성 수지는 에폭시 수지, 우레탄 수지 등 공지의 접착성 수지가 사용될 수 있고, 접착 강도, 경제성, 및 범용성을 고려할 대 에폭시 수지가 바람직하다. 경화제도 선택된 경화성 수지에 적절한 종류가 사용될 수 있으며, 경화성 수지 : 경화제의 중량비는 약 2:3 내지 4 :1의 범위가 바람직하나 여기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 원단에 함침되는 경화성 수지 접착 조성물은 경화 반응 온도가 60~180℃, 예를 들어 70~160℃인 고온 경화성 수지 접착 조성물인 것이 바람직한데, 일반적으로 고온 경화성 수지 접착 조성물은 접착 강도가 매우 뛰어나고, 고온 경화 과정에서 흐름성이 향상되어 원단 표면 및 내부 전체에 걸쳐 균일하게 경화될 수 있기 때문이다. 상업적으로 이용할 수 있는 고온 경화성 에폭시 수지 접착 조성물에는 YD115/G0240 등이 있고, 고온 경화성 우레탄 수지 접착 조성물에는 F-813/C-29 등이 있다.

또한, 제2 접합 부재층은 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단이 바람직하게는 복수 겹으로 적층되어 형성되고, 매우 높은 굽힘 강도 및 피로 수명이 요구되는 경우 약 5~20 겹의 경화성 수지 접착 조성물 함침 원단이 제1 접합 부재층 위에 적층되어 형성된다.

본 발명의 다른 측면은 임의의 접합 각을 가지면서 동시에 굽힘 강도 및 피로 수명이 우수한 샌드위치 패널 접합 구조체를 제조하기 위한 샌드위치 패널의 접합방법에 관한 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널의 접합방법을 설명한다. 또한, 앞의 샌드위치 패널 접합 구조체에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 설명을 생략한다.

본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널의 접합방법을 살펴보면, 먼저 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널을 준비한다. 준비된 샌드위치 패널의 접합되는 표면 부분은 아세톤 등의 유기 용제로 세척하는 것이 바람직하다. 이후 고정 치구로 제2 샌드위치 패널의 일 단부를 상기 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 이격을 두며 접한 상태로 고정시키고, 이격 공간에 액상의 경화성 에폭시 수지 접착 조성물을 충전하고 경화시켜 가 조립체를 형성한다. 이때 액상의 경화성 에폭시 수지 접착 조성물은 경화 반응 온도가 5~60℃, 예를 들어 10~40℃인 저온 경화성 에폭시 수지 접착 조성물을 사용하는 것이 바람직하다.

이후, 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 양쪽 모서리에 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물과 유리 조각(glass chop)을 포함하고 유리 조각 함량이 20~60 중량%인 제1 접합 부재 조성물을 충전하고 경화시켜 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제1 접합 부재층을 구비하는 제1 조립체를 형성한다. 이때 경화성 수지 접착 조성물은 경화 반응 온도가 5~60℃, 예를 들어 10~40℃인 저온 경화성 에폭시 수지 접착 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 경화 시간은 선택된 경화성 수지 접착 조성물에 따라 달라지며, 일반적으로 약 1시간 내지 24시간의 범위이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체를 제조하는 과정 중 제1 접합 부재층이 구비된 제1 조립체의 사진이다.

이후, 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물을 유리 섬유 원단, 탄소 섬유 원단, 또는 아라미드 섬유 원단, 바람직하게는 탄소 섬유 원단에 함침 시켜 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단을 준비한다. 이때 경화성 수지 접착 조성물의 함침량은 경화성 수지 접착 조성물과 원단의 전체 중량을 기준으로 약 20~60 중량%이다. 또한, 경화성 수지 접착 조성물은 경화 반응 온도가 60~180℃, 바람직하게는 70~160℃인 고온 경화성 에폭시 수지 접착 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 준비된 경화성 수지 접착 조성물 함침 원단을 제1 접합 부재층을 감싸도록 적층한다. 이때, 경화성 수지 접착 조성물 함침 원단은 약 5~20겹 정도 적층되는 것이 바람직하다. 경화성 수지 접착 조성물 함침 원단이 제1 접합 부재층에 적층된 제1 조립체를 진공 백으로 밀봉하고 진공 백 내부를 감압시켜 적층된 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단에 압력을 가한다. 진공 백은 약 60~180℃, 바람직하게는 70~160℃에서 녹지 않고 견딜 수 있는 재료로 형성된다. 이후, 압력이 가해진 상태에서 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단에 열을 가하고 약 60~180℃, 바람직하게는 70~160℃로 유지시키면서 경화 반응을 진행시켜 제2 접합 부재층을 구비하는 제2 조립체를 형성한다. 경화 반응 시간은 선택된 경화성 수지 접착 조성물에 따라 달라지며, 일반적으로 약 30분 내지 10시간의 범위이다. 원단에 함침된 경화성 수지 접착 조성물의 경화가 완료되면 제2 조립체로부터 진공 백을 제거한다. 도 5는 본 발명의 바람직한 일 예에 따른 샌드위치 패널 접합 구조체를 제조하는 과정 중 제2 접합 부재층이 구비된 제2 조립체의 사진이다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.

1. 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 제조

비교예 1.

2 개의 샌드위치 패널을 "L"자 형의 탄소 섬유 브래킷을 이용하여 90도의 각으로 접합시켰다. 브래킷의 양 단은 리벳에 의해 샌드위치 패널에 결합되었다. 또한, 수직 샌드위치 패널은 "ㄷ"자 형의 보강갭이 씌워진 상태로 수평 샌드위치 패널과 접하였다. 보강갭은 탄소 섬유와 에폭시 수지를 혼합한 복합재료로 성형하였다. 이때, 2 개의 샌드위치 패널이 접합에 의해 만나는 점을 피봇(pivot)점이라고 할 때 피봇점을 기준으로 2 개의 샌드위치 패널이 브래킷에 의해 접합되는 부분은 65㎜ 이었다.

비교예 2.

2 개의 샌드위치 패널을 "L"자 형의 탄소 섬유로 이루어지고 내부에 우레탄폼으로 이루어진 발포심재가 충전된 브래킷을 이용하여 90도의 각으로 접합시켰다. 브래킷의 양 단은 리벳에 의해 샌드위치 패널에 결합되었다. 또한, 수직 샌드위치 패널은 "ㄷ"자 형의 보강갭이 씌워진 상태로 수평 샌드위치 패널과 접하였다. 보강갭은 탄소 섬유와 에폭시 수지를 혼합한 복합재료로 성형하였다. 이때, 2 개의 샌드위치 패널이 접합에 의해 만나는 점을 피봇(pivot)점이라고 할 때 피봇점을 기준으로 2 개의 샌드위치 패널이 브래킷에 의해 접합되는 부분은 65㎜ 이었다.

비교예 3.

비교예 2에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 브랫킷 위에 고온 경화성 수지 접착 조성물이 약 50 중량%로 함침된 탄소 섬유 직포를 5겹 적층시키고 진공 백을 이용하여 가압하고, 80℃에서 2시간 동안 경화시켰다. 고온 경화성 수지 접착 조성물은 에폭시 수지 50 중량% 및 경화제 50 중량%로 구성되고, 에폭시 수지는 YD115(국도화학), 경화제는 G0240(국도화학)을 사용하였다.

비교예 4.

2 개의 샌드위치 패널을 탄소 섬유로 이루어지고 내부에 우레탄폼으로 이루어진 발포심재가 충전된 브래킷을 이용하여 20도(예각 부분)의 각으로 접합시켰다. 브래킷의 양 단은 리벳에 의해 샌드위치 패널에 결합되었다. 또한, 수직 샌드위치 패널은 보강갭이 씌워진 상태로 수평 샌드위치 패널과 접하였다. 보강갭은 탄소 섬유와 에폭시 수지를 혼합한 복합재료로 성형하였다. 이때, 2 개의 샌드위치 패널이 접합에 의해 만나는 점을 피봇(pivot)점이라고 할 때 피봇점을 기준으로 2 개의 샌드위치 패널이 브래킷에 의해 접합되는 부분은 65㎜ 이었다. 이후, 브랫킷 위에 고온 경화성 수지 접착 조성물이 약 50 중량%로 함침된 탄소 섬유 직포를 5겹 적층시키고 8진공 백을 이용하여 가압하고, 80℃에서 2시간 동안 경화시켰다. 고온 경화성 수지 접착 조성물은 에폭시 수지 50 중량% 및 경화제 50 중량%로 구성되고, 에폭시 수지는 YD115(국도화학), 경화제는 G0240(국도화학)을 사용하였다.

실시예 1.

2 개의 샌드위치 패널을 20도(예각 부분)의 접합 각을 가지도록 고정하고, 수직 샌드위치 패널과 수평 샌드위치 패널이 접하는 사이에 저온 경화성 수지 접착 조성물을 충진하고 경화시켜 가 조립하였다. 이후 2 개의 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리에 저온 경화성 수지 접착 조성물과 유리 조각(glass chop)으로 구성된 접합 부재 조성물을 충진하고 상온에서 약 24시간 경화시켜 제1 접합 부재층을 형성하였다. 저온 경화성 수지 접착 조성물은 에폭시 수지 50 중량% 및 경화제 50 중량%로 구성되고 에폭시 수지는 AW106(Huntsman사), 경화제는 HVP953U(Huntsman사)를 사용하였다. 이때, 2 개의 샌드위치 패널이 접합에 의해 만나는 점을 피봇(pivot)점이라고 할 때 피봇점을 기준으로 2 개의 샌드위치 패널이 제1 접합 부재층에 의해 접합되는 부분은 65㎜ 이었다. 이후, 제1 접합 부재층 위에 고온 경화성 수지 접착 조성물이 약 50 중량%로 함침된 탄소 섬유 직포를 5겹 적층시키고 진공 백을 이용하여 가압하고, 80℃에서 2시간 동안 경화시켜 제2 접합 부재층을 형성하였다. 고온 경화성 수지 접착 조성물은 에폭시 수지 50 중량% 및 경화제 50 중량%로 구성되고, 에폭시 수지는 YD115(국도화학), 경화제는 G0240(국도화학)을 사용하였다.

이하, 비교예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편은 시편 'A' 또는 Type 'A'로, 비교예 2에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편은 시편 'B' 또는 Type 'B'로, 비교예 3에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편은 시편 'C' 또는 Type 'C'로, 비교예 4에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편은 시편 'D' 또는 Type 'D'로, 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편은 시편 'E' 또는 Type 'E'로 약칭한다.

도 6은 발명의 비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 단면도이다.

2. 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 물성 테스트

(1) 정적 인장 강도(Static tensile strength)

비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편에 대해 인장 하중을 가하면서 정적 인장 강도를 측정하였다. 측정된 인장 강도 값은 비교예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편(시편 'A')의 인장 강도 값을 기준으로 정규화(normalization)하였다. 도 7은 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 인장 강도 시험 결과이다. 도 7에서 보이는 바와 같이 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편(시편 'E')의 인장 강도 값은 비교예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편(시편 'A')의 인장 강도 값과 비슷하였다.

(2) 정적 굽힙 강도(Static bending strength)

비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편에 대해 피봇(pivot)점으로부터 164㎜ 떨어진 지점에 동일한 굽힘 하중을 가하면서 정적 굽힙 강도를 측정하였다. 측정된 굽힙 강도 값은 비교예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편(시편 'A')의 굽힙 강도 값을 기준으로 정규화(normalization)하였다. 도 8은 본 발명의 비교예 1 내지 비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 굽힘 강도 시험 결과이다. 도 8서 보이는 바와 같이 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편(시편 'E')의 굽힙 강도 값은 다른 시편에 비해 월등히 높게 나타났다.

(3) 피로 수명(Fatigue life)

비교예 4 및 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편의 피로 수명을 평가하기 위하여 반복 인장 피로 시험 및 반복 굽힘 피로 시험을 수행하였다. 5 ㎐의 주파수 및 사인(Sine)파 파장 형태를 갖는 인장 하중 또는 굽힘 하중을 시편에 반복적으로 가하고, 시편의 접합 구조가 파괴되었을 때의 반복 하중 회수를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

테스트 모드(Test mode)	접합 타입(Joint type)	파괴 반복 하중 회수(Cycles to failure)
반복 인장	비교예 4('D')	500,00
반복 인장	실시예 1('E')	300,000
반복 굽힘	비교예 4('D')	215,000
반복 굽힘	실시예 1('E')	300,000

표 1에서 보이는 바와 같이 실시예 1에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편(시편 'E')은 비교예 4에서 제조한 샌드위치 패널 접합 구조체 시편(시편 'D')에 비해 반복 인장 하중 및 반복 굽힘 하중에 대한 피로 수명이 모두 높게 나타났다.

이제까지 본 발명을 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

310a : 제1 샌드위치 패널 310b : 제2 샌드위치 패널 315 : 접착층 똔느 보강 심재 320 : 제1 접합 부재층 321 : 제1 접합 부재층의 제1 면 322 : 제1 접합 부재층의 제2 면 323 : 제1 접합 부재층의 제3 면 330 : 제2 접합 부재층

Claims

제1 샌드위치 패널;
일 단부가 상기 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 접하여 소정의 접합 각을 가진 모서리을 형성하는 제2 샌드위치 패널;
상기 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리에 구비되어 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제1 접합 부재층; 및
상기 제1 접합 부재층을 감싸고 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제2 접합 부재층;을 포함하고,
상기 제1 접합 부재층은 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물과 유리 조각(glass chop)을 포함하고 유리 조각 함량이 20~60 중량%인 제1 접합 부재 조성물이 경화되어 형성된 것이고,
상기 제2 접합 부재층은 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물이 20~60 중량%로 함침된 원단이 경화되어 형성된 것이고, 상기 원단은 유리 섬유 원단, 탄소 섬유 원단, 또는 아라미드 섬유 원단인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항에 있어서, 상기 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리의 접합 각은 예각 또는 둔각인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항에 있어서, 상기 제1 접합 부재층의 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착되지 않은 표면은 제1 접합 부재층이 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착된 부분의 양 끝 점을 연결한 사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항에 있어서, 상기 제1 접합 부재 조성물을 구성하는 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 에폭시 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항에 있어서, 상기 제1 접합 부재 조성물을 구성하는 경화성 수지 접착 조성물은 경화 온도가 5~60℃인 저온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항에 있어서, 상기 원단에 함침된 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 에폭시 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항에 있어서, 상기 원단에 함침된 경화성 수지 접착 조성물은 경화 온도가 60~180℃인 고온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항에 있어서, 상기 제2 접합 부재층은 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단이 5~20 겹으로 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 샌드위치 패널 또는 제2 샌드위치 패널은 알루미늄 허니콤을 심재로 하는 허니콤 패널인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 샌드위치 패널의 일 단부는 상기 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 이격되어 접하고, 상기 이격된 공간에는 접착층이 형성되거나 밀착 삽입된 보강 심재가 형성되며, 상기 보강 심재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 아라미드 섬유에서 선택된 1종 이상의 강화 섬유와 에폭시 수지 또는 폴리에스테르 수지에서 선택된 1종 이상의 수지를 혼합하여 조성된 복합소재로 성형된 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널 접합 구조체.
(a) 고정 치구로 제2 샌드위치 패널의 일 단부를 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 접한 상태로 고정하여 가 조립체를 형성하는 단계;
(b) 상기 제1 샌드위치 패널과 제2 샌드위치 패널이 접하여 형성된 모서리에 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물과 유리 조각(glass chop)을 포함하고 유리 조각 함량이 20~60 중량%인 제1 접합 부재 조성물을 충전하고 경화시켜 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제1 접합 부재층을 구비하는 제1 조립체를 형성하는 단계; 및
(c) 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물이 20~60 중량%로 함침된 원단을 상기 제1 접합 부재층을 감싸도록 적층하고 경화시켜 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 각각 접착된 제2 접합 부재층을 구비하는 제2 조립체를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 원단은 유리 섬유 원단, 탄소 섬유 원단, 또는 아라미드 섬유 원단인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항에 있어서, 상기 (b) 단계의 제1 접합 부재층의 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착되지 않은 표면은 제1 접합 부재층이 제1 샌드위치 패널 및 제2 샌드위치 패널에 접착된 부분의 양 끝 점을 연결한 사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항에 있어서, 상기 (b) 단계의 제1 접합 부재 조성물을 구성하는 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 에폭시 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항에 있어서, 상기 (b) 단계의 제1 접합 부재 조성물을 구성하는 경화성 수지 접착 조성물은 경화 온도가 5~60℃인 저온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항에 있어서, 상기 (c) 단계의 원단에 함침된 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 에폭시 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항에 있어서, 상기 (c) 단계의 원단에 함침된 경화성 수지 접착 조성물은 경화 온도가 60~180℃인 고온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항에 있어서, 상기 (c) 단계의 제2 접합 부재층은 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단이 5~20 겹으로 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항에 있어서, 상기 (a) 단계의 제1 샌드위치 패널 또는 제2 샌드위치 패널은 알루미늄 허니콤을 심재로 하는 허니콤 패널인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (a) 단계는
제2 샌드위치 패널의 일 단부를 상기 제1 샌드위치 패널의 일측 면에 이격을 두며 접한 상태로 고정시키고, 상기 이격 공간에 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물을 충전하거나 보강 심재를 밀착 삽입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 19항에 있어서, 상기 이격 공간에 충전된 경화성 수지 접착 조성물은 경화성 수지가 에폭시 수지이고 경화 온도가 5~6℃인 저온 경화성 수지 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 19항에 있어서, 상기 이격 공간에 밀착 삽입된 보강 심재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 또는 아라미드 섬유에서 선택된 1종 이상의 강화 섬유와 에폭시 수지 또는 폴리에스테르 수지에서 선택된 1종 이상의 수지를 혼합하여 조성된 복합소재로 성형된 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.
제 11항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
(c1) 경화성 수지와 경화제를 포함하는 경화성 수지 접착 조성물이 20~60 중량%로 함침된 원단을 상기 제1 접합 부재층을 감싸도록 적층하는 단계;
(c2) 상기 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단이 제1 접합 부재층에 적층된 제1 조립체를 진공 백으로 밀봉하고 진공 백 내부를 감압하여 제1 조립체의 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단에 압력을 가하는 단계;
(c3) 압력이 가해진 상태의 경화성 수지 접착 조성물이 함침된 원단에 열을 가하여 경화시켜 제2 접합 부재층을 구비하는 제2 조립체를 형성하는 단계; 및
(c4) 제2 조립체로부터 진공 백을 제거하는 단계;로 구성된 것을 특징으로 하는 샌드위치 패널의 접합방법.