KR101536144B1 - 열경화성 복합소재를 이용한 자동차 테일게이트 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열경화성 복합소재를 이용한 자동차 테일게이트 인너프레임(Tailgate Inner Frame) 제조방법에 관한 것으로, 열경화성수지를 바탕으로 한 혼합물:60~70중량%와, 보강제:30~40중량%로 이루어져, 구조안정성 및 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도가 향상되고, 자동차 내장재소재로서 냄새규격을 만족하며, 경량화 및 설계자유도를 확보한 것을 특징으로 하는 열경화성 복합소재를 이용한 자동차 테일게이트 인너프레임 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 열경화성 수지 복합재료로 테일게이트 인너프레임을 제조할 수 있어 각종 필요 물성을 만족하면서, 성형성이 우수하고 다양한 구조설계를 할 수 있는 장점이 있고, 차체 중량 감소와 부품 수 감소로 인한 부품 제조시 공정 단축 효과를 얻을 수 있다.

Description

열경화성 복합소재를 이용한 자동차 테일게이트 제조방법{MTEHOD FOR MANUFACTURING TAILGATE INNER FRAME, USING THERMOSETTING COMPOSITE MATERIALS}

본 발명은 열경화성 복합소재를 이용한 자동차 테일게이트 인너프레임(Tailgate Inner Frame) 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충분한 구조강도를 확보 할 수 있어 경량화가 가능하며, 인너프레임으로서 냄새, 구조강도 등 품질규격을 만족하고 성형성과 설계자유도가 우수해 조립 부품수를 줄여 공정을 최적화할 수 있는 열경화성 복합소재를 이용한 자동차 테일게이트 인너프레임 제조방법에 관한 것이다.

테일게이트(Tailgate)는 일반적으로 SUV차량이나 Wagon, Hatch-back 스타일의 차량에 장착되는 뒷문이라 할 수 있다.

통상, 자동차 테일게이트 인너프레임(Tailgate Inner Frame)은 스틸을 이용하여, 압축 성형, 절곡, 절단, 용접 등의 방법으로 여러 조각의 부품을 각기 제조하여, 다시 이들을 조립하여 만들게 되며, 이렇게 만들어진 테일게이트 인너프레임에 유리, 아웃터 패널(Outer panel), 테일라이트(Taillight) 등과 같은 부품들이 조립되어 차체에 부착된다.

관련 기술로는, 공개특허 제1998-0051940호, 공개특허 제2002-0040054호, 등록실용 제0428617호, 공개특허 제2012-0033752호 등 다수의 특허기술들이 개시되어 있다.

이러한 테일게이트는 뒤틀림(Torsion), 휨(Bending)등 기본적인 구조물성 요구조건에 만족해야 하며, 차량 운행에 따른 지속적인 진동에 견디어야 하고, 주기적인 열고 닫음에 따른 충격에도 견디어야 하며, 또한 그 어떤 부품도 주행 중에 이탈이 되어서는 안 된다.

뿐만 아니라, 자동차 실내부품으로서 냄새규격을 만족해야한다.

따라서, 테일게이트를 구성하는 여러 부품들 중에서도 특히, 인너프레임이 아주 중요한 역할을 한다고 할 수 있다.

이에, 테일게이트 인너프레임은 주로 철 소재를 이용하여 제작이 되어지며, 그로 인해 중량이 많이 나가게 되는 문제점과, 수분 접촉시 부식의 문제점 및 철이라는 소재의 특성상 성형에 있어서의 여러 가지 제약들로 인해 구조를 자유롭게 구현할 수 없는 단점과, 이로 인해 많은 부품 조각들로 이뤄지게 되어, 그 제작 공정이 복잡하고 많은 단계를 거치되는 문제점을 안고 있다.

테일게이트 인너프레임의 중량이 무거울수록 자동차의 차체 중량이 증가되어, 차량의 연비는 나빠지게 되며, 이는 환경적인 측면에서도 불합리한 결과를 초래하게 된다.

또한, 테일게이트 인너프레임의 제작 공정이 복잡하고 여러 단계를 거치게 되면, 그와 동반하여 제조 비용 상승을 야기시킬 뿐만 아니라, 제품의 불량률을 상승시키는 원인이 된다.

이와 같은 이유로 종래의 철 소재로 제작된 테일게이트 인너프레임이 갖추어야 되는 물성을 만족하면서, 철 소재의 문제점들을 개선해야 할 필요성이 요구되고 있다.

이는 자동차 개발에 있어 중요 고려 사항 중에 하나인 연비 개선과도 연결이 되어 있으며, 부품 단순화를 통한 공정 단축과 연계되는 사항이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 열경화성수지를 기본으로 특별히 고안된 원료를 배합해서 이루어진 복합재료를 적절한 방법으로 성형하여 적합한 물성 및 경량화, 공정 단축 효과를 부여할 수 있는 열경화성 복합소재를 이용한 테일게이트 인너프레임 제조방법을 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 특별히 고안된 열경화성 수지 복합재: 60-70중량%; 보강제로 유리섬유: 30-40중량%가 혼합 구성되어 테일게이트 인너프레임으로서의 구조안정성 및 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도 등이 향상되고 추가로 자동차 내장재소재로서 냄새규격을 만족하고 경량화 효과 및 설계자유도까지 얻을 수 있는 조성물을 제공한다.

이때, 상기 열경화성 복합재는, MA, NPG, PG를 기본원료로 하는 에스테르 반응물로서, 불포화도 30%, 경화발열온도 200℃인 불포화 폴리에스테르수지:18~25중량%와; 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐아세테이트, 폴리부타디엔 중에서 선택된 둘 이상의 조합으로 이루어진 저수축제:6~10중량%와; 성형 과정에서 금형과의 접착을 방지하도록 첨가되는 이형제:1~2중량%와; 수산화알루미늄:25~35중량%와; 점도를 높여 성형에 있어 작업성을 좋게 하기 위한 점도상승제:1~2중량%와; 불포화 폴리에스테르수지의 경화 반응을 촉진시키는 과산화물 경화제:1~2중량%와 냄새를 제게하기 위해 Alumina-silicate를 기본으로 제조된 multi-Functional Organic 구조의 냄새흡착성능의 첨가제:3~5%로 구성된 것에 그 특징이 있으며 유리섬유는 성형품의 기계적 강도를 보강해줄 용도로 30~40중량%로 구성된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 또 다른 수단으로, 상기에서 조성된 조성물을 압축성형이 가능한 금형 몰드(mold)에 투입하는 단계와; 상기 단계에서 투입된 조성물을 성형 온도 150~160℃, 성형 압력 50~60㎏f/㎠, 가압 시간 40~50sec/㎜의 조건으로 압축성형 하는 단계와; 압축성형 된 몰드(mold)내(內) 반제품을 이형시킨 후(後) 공냉하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 열경화성 복합재료를 이용한 테일게이트 인너프레임 제조방법을 제공한다.

이때, 상기 조성물을 몰드(mold)에 투입하는 단계에서, 투입 전에 상기 금형의 안쪽 표면은 유광 크롬 도금을 처리하여, 몰드에서 반제품을 이형시키는 단계가 용이하게 이뤄지도록 한 것에 그 특징이 있으며. 또한, 금형 몰드에는 진공 장치가 되어있어, 상하 몰드가 맞물려 닫힐 때, 몰드 내부의 공기와 열경화성 복합재료가 경화반응을 진행하면서 발생되는 가스를 배출시켜 줌과 동시에 상기 조성물의 원활한 흐름을 유도해서, 보다 균일한 물성을 확보한 성형품을 제공하는 것에도 그 특징이 있다.

이와 같이 제공된 조성물과 압축 성형공정을 통해 통해 자동차 테일게이트 인너프레임을 제조하여 냄새규격 및 경량화, 구조안정성과 충격강도 등 충분한 물성을 확보한 자동차 부품을 제조할 수 있게 된다.

또한, 일체형 성형을 통해 여러 부품으로 제작되어 조립되던 자동차 테일게이트 인너프레임의 부품 개수를 줄임으로서 제조 공정도 획기적으로 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면, 열경화성 수지 복합재료로 테일게이트 인너프레임을 제조할 수 있어 각종 필요 물성을 만족하면서, 성형성이 우수하고 다양한 구조설계를 할 수 있는 장점이 있고, 차체 중량 감소와 부품 수 감소로 인한 부품 제조시 공정 단축 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 금형의 예시적인 모식도,
도 2는 본 발명에 따른 테일게이트 인너프레임의 예시도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 열경화성 복합재료를 기본소재로 한다.

따라서, 본 발명에 따라 제조된 테일게이트 인너프레임은 경량이고, 성형성이 우수하여 복잡한 구조나 형태를 구현할 수 있게 된다.

이때, 복잡한 구조나 형태는 예컨대, 구조 강도를 증가시키기 위한 리브(lib) 형상이나, 기타 부품들을 조립하기 위한 보스(boss) 형상, 테일게이트 전체적인 디자인을 아름답게 구현하기 위한 깊은 굴곡 형상과 같은 모양을 들 수 있는데, 이는 열경화성 복합재료를 압축성형할 금형 몰드(mold)에서 구현하게 되며, 몰드에 구현된 형상 그대로 열경화성 복합재료는 성형이 되어진다.

즉, 본 발명에 따른 테일게이트 인너프레임 제조를 위한 조성물은 열경화성수지를 바탕으로 한 혼합물:60~70중량%와, 보강제:30~40중량%로 이루어진다.

여기에서, 열경화성수지(熱硬化性樹脂, thermosetting resin)는 잘 알려져 있는 바와 같이, 열과 압력을 가하여 경화(硬化)반응 성형을 하고 나면, 다시 열을 가해도 형태가 변하지 않는 수지로 통상 내열성, 내약품성, 기계적 물성, 전기 절연성이 좋으며, 충진제를 넣어 강인한 성형물을 만들 수 있고, 고강도 섬유와 조합하여, 섬유강화플라스틱을 제조하는 데에도 사용되는 수지를 말한다.

본 발명에서는 이러한 열경화성수지의 기계적 성질을 최대한 활용하되, 특히 내충격성과 내진동성 향상을 위해 다른 성분들이 더 함유된 복합재료, 즉 열경화성수지 혼합물을 사용한다.

이때, 상기 열경화성수지 혼합물은 불포화 폴리에스테르수지:18~25중량%와; 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔 중에서 선택된 둘 이상의 조합으로 이루어진 저수축제:6~10중량%와; 성형 과정에서 금형과의 접착을 방지하도록 첨가되는 이형제:1~2중량%와; 수산화알루미늄:25~35중량%와; 점도를 높여 성형에 있어 작업성을 좋게 하기 위한 점도상승제:1~2중량%와; 불포화 폴리에스테르수지의 경화 반응을 촉진시키는 과산화물 경화제:1~2중량%와; 냄새를 제게하기 위해 알루미나-실리케이트(Alumina-silicate)를 기본으로 제조된 다기능 유기(multi-Functional Organic) 구조의 냄새흡착성능의 첨가제:3~5중량%로 조성되며, 나머지는 성형품의 기계적 강도를 보강해 줄 용도로 유리섬유가 첨가 구성된다.

이 경우, 상기 불포화 폴리에스테르수지는 본 발명에 따른 열경화성수지 혼합물의 주재를 이루는 것으로, 특히 내충격성과 내진동성 향상을 위한 용도로 사용된다.

이를 위해, MA, NPG, PG를 기본 원료로 하는 에스테르 반응물로서 불포화도 30%, 경화발열온도 200℃의 제품을 사용함이 바람직하다.

그리고, 상기 불포화 폴리에스테르수지를 18중량% 미만으로 첨가하게 되면 성형할 때, 경화발열온도가 낮아지고, 이로 인해 내충격 및 내진동 등 제품의 기계적 강도가 낮아지며, 또한 표면광택 저하 등 외관 품질도 떨어지게 되고, 25중량%를 초과하여 첨가하게 되면, 성형할 때, 경화발열온도가 너무 높아지며, 이로 인해 성형품의 성형 크랙 발생 및 수축에 의한 휨 발생 등의 확률이 높아지며, 열경화성 복합재료 제조 때도 여러 원료간의 상분리 현상의 발생으로, 균일성이 떨어져 성형품의 부위별 불균일한 물성을 야기시킨다. 이런 이유로 상기 범위로 첨가함이 바람직하다.

아울러, 저수축제는 상기 불포화 폴리에스테르수지의 성형 수축을 방지하기 위해 사용되는 것으로, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔 등이 사용될 수 있다.

이때, 상기 저수축제가 6중량% 미만으로 첨가되면, 성형 수축을 방지하는 기능이 떨어지고, 휨 현상 등이 발생되며, 10중량%를 초과하여 첨가되면, 성형 수축이 과도하게 방지되어 성형 시 금형에 물리어 탈형할 때, 크랙이 발생할 확율이 높아지며, 또한 제품 표면의 광택얼룩, 미세 구멍, 흐름자국 등이 발생 되므로 상기 범위로 한정함이 가장 바람직하다.

또한, 이형제는 성형할 때, 열경화성 복합재료의 성형물과 금형의 접착을 방지하기 위해 사용되는 것으로, 그 분자 구조가 계면활성제와 유사한 형태 즉, 분자의 형태가 한 쪽은 열경화성수지와 친밀한 구조를, 다른 한 쪽은 금형의 소재인 금속과 반발하는 구조를 가지고 있어, 열경화성 복합재료의 성형물이 금형의 소재인 금속과 분자 구조적으로 반발하는 성질을 이용하여, 성형물과 금형이 접착되는 것을 막는 재료를 이용함이 바람직하다.

이러한, 이형제를 1중량% 미만으로 첨가하면, 금형과의 분리가 어려워 작업성이 떨어지고, 2중량%를 초과하여 첨가하면, 과도한 이형성으로 성형물이 너무 쉽게 금형에서 떨어져, 낙하로 인한 파손이 발생하거나, 성형물 표면에 과도한 잔존 이형제로 인하여, 성형물에 도장이나 접착 가공할 때 충분한 부착력을 가지지 못하므로, 상기 범위로 한정함이 바람직하다.

뿐만 아니라, 충진제는 화학적 반응이 전혀 없는 비활성 미네랄 소재로써 일반적으로 수산화알루미늄을 사용함이 바람직하며, 본 발명에서는 성분조성의 비율을 적절히 유지하기 위해 상기 범위로 첨가된다.

아울러, 점도상승제는 열경화성수지 혼합물의 점도를 급격하게 상승시켜, 혼합물을 구성하는 여러 원료들의 상분리를 방지할 뿐만 아니라, 액상의 혼합물을 고상 형태로 변화시켜, 압축 성형할 때, 금형에 열경화성 복합재료를 충진하기에 용이하도록 하기 위해 사용되는 것으로 주로 알카리 토금속의 산화물이나 수산화물을 사용된다. 이때, 상기 점도상승제를 1중량% 미만으로 첨가하면, 점도 상승 정도가 낮아 작업성이 저하되고, 2중량%를 초과하여 첨가하면, 점도가 너무 높이 상승하여 압축 성형 시에 몰드(mold) 구석구석까지 열경화성 복합재료가 충진되지 못하여, 미충진 불량을 야기하게 되므로, 상기 범위로 첨가함이 바람직하다.

그리고, 경화제는 열경화성수지 혼합물의 경화 반응을 일으키는 열쇠 역할을 하는 것으로써, 일반적으로 널리 알려진 고분자 플라스틱 제조의 부가중합에 사용되는 과산화물이 사용되며, 그 첨가량은 상기 범위를 벗어날 경우, 경화 반응의 속도가 너무 늦거나, 빨라지는 원인이 되어, 압축 성형의 생산성 저하와 열경화성 복합재료의 저장 안정성을 저해하므로, 상기 범위로 첨가함이 바람직하다.

또한, 알루미나-실리케이트(Alumina-silicate)를 기본으로 제조된 다기능 유기(multi-Functional Organic) 구조의 냄새흡착성능의 첨가제를 3~5% 를 첨가하게 되는데 이는 열경화성수지 혼합물, 특히, 저수축제 역할을 하는 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리부타디엔 등에서 경화 반응후 잔존물에서 발생하는 냄새를 경화반응시 흡착해서 자동차 내장재로서의 기본 규격인 냄새규격을 만족하기위한 방안으로 적용된다. 이는 실험을 통해서 상기 함량이 가장 적절한것으로 판단되며 3중량% 미만의 함량을 첨가시 효과를 발휘하지 못하고 5중량%를 초과하면 혼합물이 점도 상승과 경화반응에 필요한 과산화물의 역할을 상쇄시키는 부작용이 있으므로 상기 함량을 사용함이 적절하다.

한편, 보강제는 구조강도 보강을 위해 첨가되는 것으로, 필라멘트 굵기가 10~15㎛인 E-Glass 유리섬유가 가장 바람직하다.

이때, 상기 유리섬유(琉璃纖維, glass fiber)는 용융한 유리를 가는 필라멘트 모양으로, 끊어지지 않은 긴 광물섬유를 말하는 것으로, 철근콘크리트에서 철근의 역할처럼 열경화성수지 혼합물의 기계적 성질을 강화하는데 사용된다.

따라서, 상기 유리섬유가 부족할 경우 충분한 구조강도를 확보하기 어려워지고, 과량 첨가되면 상대적으로 다른 성분들의 첨가량이 줄어들어, 그에 따른 압축가공의 성형성, 성형물의 외관, 이형성 등의 저하를 초래하여, 본 발명의 목적인 테일게이트 인너프레임의 형상을 제대로 구현할 수 없다. 때문에, 상기 조성물들을 전부 합한 나머지 양으로서, 이를 테면 19-45중량%의 범위가 바람직하다.

이러한, 성분 조성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 과정을 거쳐, 테일게이트 인너프레임으로 제조될 수 있다.

먼저, 도시된 도 1은 본 발명을 설명하기 위한 금형의 예시적인 모식도이고, 도 2는 본 발명에 따른 테일게이트 인너프레임의 예시적인 사시도이다.

본 발명에서는 도 1에 예시된 바와 같이, 금형(200)은 상부 금형 및 하부 금형을 모두 포함하며, 이들의 결합에 의해 형성되는 빈 공간인 캐비티(Cavity)는 제품인 테일게이트 인너프레임(100)의 형상을 이루게 된다.

그리고, 상기 금형(200)의 내부 면에 유광 크롬 도금을 하여, 제품 성형시 열경화성 복합재료가 금형과의 마찰을 줄여, 원활한 유동성으로 캐비티(cavity)를 완전히 채울 수 있고, 성형물 표면에 미려한 광택을 갖도록 할 수도 있다.

이렇게 하여, 금형(200)이 준비되면 본 발명에 따라 조성된 열경화성 복합재료를 상기 하부 금형(200)에 적정한 중량으로 계량하여, 투입한 후 성형 온도 150~160℃, 성형 압력 50~60㎏f/㎠, 가압 시간 40~50sec/㎜의 조건으로 압축성형을 한다.

이때, 금형 몰드에는 진공 장치(220)가 되어 있어, 상하 몰드가 맞물려 닫히는 순간, 진공 펌프에 의해 약 1기압으로 진공을 가하여, 몰드 내부의 공기와 열경화성 복합재료가 경화반응을 진행하면서 발생되는 가스를 배출하게 되며 이를 통하여 리브, 보스, 두께편차 등 복잡한 구조의 성형품에서 보다 원할한 흐름성과 부위별 균일한 물성을 제공할 수 있다.

가압성형기(210)를 통해 압축 성형한 다음, 성형된 성형물을 이형시킨 뒤에 공냉함으로써, 경량이면서 충분한 내충격성 및 내진동성을 갖는 테일게이트 인너프레임(100)(도 2에 전체 형상이 예시됨)을 제조할 수 있게 된다.

이때, 상기 성형온도를 150~160℃로 한정하는 이유는 150℃이 미만일 경우, 성형 시 금형 내에서 유동성이 낮아져서 성형품의 광택을 떨어뜨리고, 적절한 성형 시간을 초과하여 성형해야 하므로, 생산성이 떨어지며, 성형품의 두께 편차나 불충분한 경화 반응으로 기계적 강도 저하 등의 불합리한 결과를 초래하며, 160℃를 넘게 되면, 과도한 금형 내의 흐름을 발생시켜 성형품 표면에 흐름자국을 발생시키고, 조기 경화에 의한 얼룩을 발생하므로 상기 범위로 한정함이 바람직하다.

또한, 상기 성형압력을 50~60㎏f/㎠로 한정하는 이유는 50㎏f/㎠ 미만의 경우는 성형 시 불충분한 압력으로 열경화성 복합재료의 유동성이 떨어져 미성형, 두께 편차를 발생시키며, 60㎏f/㎠ 초과의 경우는 성형에 필요한 충분한 압력을 초과하게 되므로, 성형품의 품질에는 큰 영향이 없을 수 있으나, 가압성형기에 기계적 무리가 되거나, 불필요한 유압 사용으로, 제조경비 상승과 가압성형기의 수명을 단축시키므로 상기 범위로 한정함이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 가압시간을 40~50 sec/㎜로 한정하는 이유는 상기 열경화성수지 혼합물의 조성에 따른 것으로 40sec/㎜ 미만의 경우 성형 시 경화 반응 시간 부족에 의한 표면 형성 불량 및 기계적 강도 저하를 발생시키며, 50sec/㎜ 초과할 경우 불필요한 가압 시간으로 생산성을 낮추어 원가 상승의 원인이 된다.

이하, 실시예에 대하여 설명한다.

[실시예]

본 발명에 따른 테일게이트 인너프레임의 성능을 확인하기 위해, 하기와 같은 표 1의 조성 범위 내에서 발명재 1,2을 제조하였고, 상기 발명재 1,2과의 비교를 위해 본 발명 조성범위를 벗어난 비교재도 함께 제조하여 특성을 비교하였다.

(여기에서, UPR은 불포화 폴리에스테르수지(unsaturated polyester resin)를 의미함, 또한 성분조성비는 모두 중량%임)

이때, 성형 온도는 155℃, 성형 압력은 55㎏f/㎠, 가압 시간은 45sec/㎜로 하여, 압축 성형하여 30cm × 30cm × 0.3cm 크기의 시편을 제작하여 물성을 확인했으며, 아울러, 실제품인 테일게이트 인너프레임을 제조하여 중량과, 구성부품갯수, 성형성을 비교확인하여 하기한 표 2에 그 결과를 나타내었다.

(＊set : 가로*세로 = 800*700mm 기존 테일게이트 인너프레임 구성품 단위)

(**ea : 완전한 테일게이트 인너프레임을 이루기 위한 조립 부품 수량)

이때, 충격강도는 ASTM D 256-10, 인장강도는 ASTM D 638-08, 굴곡강도는 ASTM D 790-07 시험 방법에 의거하여 측정하였다.

또한, 성형성은 성형품의 형상 및 치수, 성형 작업 시의 이형성 및 가공성, 작업성 등을 전반적으로 고려하여 판단하였다.

측정 결과, 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 발명재1,2는 내충격성 및 내진동성을 대표하는 굴곡강도, 굴곡탄성율에서 요구 규격 이상의 성능을 나타내었다. 추가적으로 냄새규격도 만족했으며, 특히, 테일게이트 인너프레임의 중량이 감소하였다는 점, 그리고 구성 부품의 개수가 현격하게 줄어들어, 공정이 크게 단축되어, 생산성을 높이고 불량률을 감소시킬 수 있어, 효율성 측면에서 매우 유용할 것으로 기대됨을 확인하였다.

반면에, 비교재1,2의 경우 상기한 범위를 벗어나는 조성으로는 원하는 특성을 얻을 수 없다는 것을 보여 주었고, 이를 통해 본 발명의 성분조성의 범위 내에서 종래의 철 소재 테일게이트 인너프레임을 완전히 대체할 수 있을 것으로 확인되었다.

100....테일게이트 인너프레임 200....금형
210....가압성형기 220….진공장치

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 자동차의 테일게이트 인너프레임을 제조하는 방법에 있어서;
   불포화 폴리에스테르수지:18~25중량%, 폴리스틸렌ㆍ폴리에틸렌ㆍ폴리부타디엔 중에서 선택된 둘 이상의 조합으로 이루어진 저수축제:6~10중량%, 성형 과정에서 금형과의 접착을 방지하도록 첨가되는 이형제:1~2중량%, 충진제인 수산화알루미늄:25~35중량%, 점도를 높여 성형에 있어 작업성을 좋게 하기 위한 알카리토 금속산화물:1~2중량%, 불포화 폴리에스테르수지의 경화 반응을 촉진시키는 과산화물 경화제:1~2중량%, 냄새를 제게하기 위해 알루미나-실리케이트(Alumina-silicate)를 기본으로 제조된 다기능 유기(multi-Functional Organic) 구조의 냄새흡착성능의 첨가제:3~5중량% 및 나머지 유리섬유로 이루어진 열경화성수지 혼합물 60~70중량%와; 보강제로 10-15㎛의 필라멘트 굵기를 갖는 E-Glass 유리섬유 30~40중량%가 첨가된 열경화성 복합소재를 압축성형이 가능한 금형 몰드의 캐비티(cavity)에 투입하는 단계와;
   상기 단계에서 투입된 조성물을 성형 온도 150~160℃, 성형 압력 50~60㎏f/㎠, 가압 시간 40~50sec/㎜의 조건으로 압축성형 하는 단계와;
   상하 몰드가 맞물려 닫히는 순간, 진공 펌프에 의해 1.0 기압으로 진공을 가하여, 몰드 내부의 공기와 열경화성 복합재료가 경화반응을 진행하면서 발생되는 가스를 배출하는 단계와;
   압축성형 된 몰드(mold)내 반제품을 이형시킨 후 공냉하는 단계;로 이루어져 충격강도 900J/m 이상, 굴곡강도 180MPa 이상, 굴곡탄성율 10.5GPa 이상 유지시킨 것을 특징으로 하는 열경화성 복합재료를 이용한 테일게이트 인너프레임 제조방법.
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