KR101782197B1 - Continuous fiber reinforced composite with well-impregnated and method for manufacturing of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속섬유 10 중량% 내지 20 중량%; 열가소성 수지 60 중량% 내지 80 중량%; 및 상용화제 0.01 중량% 내지 20 중량%로 형성된, 굴곡특성 및 인장특성이 우수한 것을 특징으로 하는 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous fiber comprising 10% to 20% by weight of continuous fibers; 60% to 80% by weight of a thermoplastic resin; And 0.01 to 20% by weight of a compatibilizing agent. The continuous fiber reinforced composite material is excellent in impregnation properties and tensile properties, and a method for producing the same.

Description

함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재 및 그 제조 방법{CONTINUOUS FIBER REINFORCED COMPOSITE WITH WELL-IMPREGNATED AND METHOD FOR MANUFACTURING OF THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous fiber-reinforced composite material having excellent impregnation properties and a method for producing the same,

본 발명은 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a continuous fiber reinforced composite material excellent in impregnation property and a method for producing the same.

자동차용 백 빔(back beam), 보닛(bonnet), 루프(roof) 등에는 복합재료가 사용된다. 상기 복합재료는 두 가지 이상의 재료의 결합으로 형성되며, 강화상(reinforcing phase)으로 불리는 하나의 재료가 섬유, 판, 입자의 형태를 가지고, 기지상(matrix phase)으로 불리는 다른 재료에 묻혀있는 구조이다. 보강재는 고강도 및 고강성의 특성을 가져야 하며, 섬유의 길이가 일정 길이 이상을 만족하여야 한다. 연속섬유는 LFT(Long Fiber-reinforced Thermoplastics)나 GMT(Glass Mat Reinforced Thermoplastics)와 같은 5~50 mm 길이 수준의 장-섬유 강화 플라스틱과 비교하여 기계적 강도, 강성 및 충격성능이 매우 우수하다.Composite materials are used for automotive back beams, bonnets, roofs, and the like. The composite material is formed by a combination of two or more materials, and one material, called a reinforcing phase, is in the form of fibers, plates, particles and is buried in another material called a matrix phase . The stiffener shall have high strength and high rigidity, and the length of the fiber shall be more than a certain length. Continuous fibers have excellent mechanical strength, stiffness and impact performance compared to long-fiber reinforced plastics with a length of 5 to 50 mm, such as Long Fiber-reinforced Thermoplastics (LFT) or Glass Matte Reinforced Thermoplastics (GMT).

근래에는 복합재료의 기계적 특성을 극대화하기 위하여, 연속섬유와 열가소성 수지가 결합된 구조의 복합재료가 제조되고 있다. 하지만, 연속섬유와 열가소성 수지와의 계면 친화력의 약화로 만족스러운 함침성을 얻을 수 없고, 따라서 최대 물성치에 도달하지 못하는 문제점이 있다.
Recently, in order to maximize the mechanical properties of a composite material, a composite material having a structure in which a continuous fiber and a thermoplastic resin are combined is manufactured. However, since the interfacial affinity between the continuous fibers and the thermoplastic resin is weakened, satisfactory impregnability can not be obtained, and therefore, there is a problem that the maximum physical property can not be reached.

본 발명은 연속섬유 10 중량% 내지 20 중량%; 열가소성 수지 60 중량% 내지 80 중량%; 및 상용화제 0.01 중량% 내지 20 중량%로 형성된, 굴곡특성 및 인장특성이 우수한 것을 특징으로 하는 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a continuous fiber comprising 10% to 20% by weight of continuous fibers; 60% to 80% by weight of a thermoplastic resin; And 0.01 to 20% by weight of a compatibilizing agent. The continuous fiber reinforced composite material is excellent in infiltration property and tensile property, and a method for producing the same.

그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 구현예로, 연속섬유 10 중량% 내지 20 중량%; 열가소성 수지 60 중량% 내지 80 중량%; 및 상용화제 0.01 중량% 내지 20 중량%로 형성된, 굴곡특성 및 인장특성이 우수한 것을 특징으로 하는 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재를 제공한다.In one embodiment of the invention, 10 to 20 wt.% Of continuous fibers; 60% to 80% by weight of a thermoplastic resin; And 0.01 to 20% by weight of a compatibilizing agent. The continuous fiber reinforced composite material is excellent in impregnation properties and tensile properties.

상기 섬유는 유리 섬유, 바잘트 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나일 수 있다.The fibers may be selected from the group consisting of glass fibers, bar-cut fibers, carbon fibers, aramid fibers, and combinations thereof.

상기 연속섬유의 평균 직경은 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다.The average diameter of the continuous fibers may be from 5 탆 to 20 탆.

상기 열가소성 수지는 제1 열가소성 수지 및 제2 열가소성 수지를 포함할 수 있다.The thermoplastic resin may include a first thermoplastic resin and a second thermoplastic resin.

상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO) And may include one selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof .

본 발명의 다른 구현예로, a) 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 함침된 연속섬유 필름을 준비하는 단계; b) 제2 열가소성 수지 조성물을 제1 압출기에 투입하여 용융시키는 단계; 및 c) 상기 a)에서 준비된 연속섬유 필름과 상기 b)에서 용융된 제2 열가소성 수지 조성물을 제2 압출기에 투입하여 용융혼련시키는 단계를 포함하는 LFT-D(Long Fiber Reinforced Thermoplastic - Direct Compounding) 공정에 의한 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재의 제조 방법을 제공한다.In another embodiment of the present invention, there is provided a method of producing a continuous fiber sheet, comprising the steps of: a) preparing a continuous fiber film impregnated with a first thermoplastic resin composition in continuous fibers; b) injecting and melting the second thermoplastic resin composition into a first extruder; And c) melt-kneading the continuous fiber film prepared in a) and the second thermoplastic resin composition melted in b) into a second extruder and melt-kneading the same, wherein the long fiber reinforced thermoplastic-direct compounding (LFT-D) The present invention also provides a method of producing a continuous fiber reinforced composite material excellent in impregnation property.

상기 연속섬유 필름은 연속섬유와 제1열가소성 조성물이 용융혼련된 것일 수 있다.The continuous fiber film may be one obtained by melt-kneading the continuous fiber and the first thermoplastic composition.

상기 연속섬유의 평균 직경은 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다.The average diameter of the continuous fibers may be from 5 탆 to 20 탆.

상기 연속섬유 필름은 상기 연속섬유와 상기 제1 열가소성 수지 조성물이 서로 층을 이루며 교대로 적층된 것일 수 있다.The continuous fiber film may be formed by alternately stacking the continuous fibers and the first thermoplastic resin composition layers.

상기 연속섬유 층의 총 두께는 20㎛ 내지 65㎛일 수 있다.The total thickness of the continuous fiber layer may be between 20 μm and 65 μm.

상기 제1 열가소성 수지 조성물 층의 총 두께는 10㎛ 내지 200㎛일 수 있다.The total thickness of the first thermoplastic resin composition layer may be 10 탆 to 200 탆.

상기 섬유는 유리 섬유, 바잘트 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나일 수 있다.The fibers may be selected from the group consisting of glass fibers, bar-cut fibers, carbon fibers, aramid fibers, and combinations thereof.

상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
The first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO) And may include one selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof .

본 발명에 따른 연속섬유 보강 복합재는 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 미리 함침된 연속섬유 필름을 이용함으로써, 추가로 상용화제를 사용하지 않더라도 용융된 제2 열가소성 수지 조성물이 연속섬유 필름에 우수한 함침성을 가지는바, 굴곡강도, 굴곡탄성률 등 굴곡특성이 우수하고, 인장강도, 인장탄성율 등 인장특성이 우수하다.
The continuous fiber-reinforced composite material according to the present invention can be obtained by using a continuous fiber film in which the first thermoplastic resin composition is previously impregnated with the continuous fiber. Even if the compatibilizer is not further used, the second thermoplastic resin composition, And has excellent bending properties such as flexural strength and flexural modulus, and excellent tensile properties such as tensile strength and tensile elastic modulus.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속섬유 보강 복합재의 제조 방법을 나타낸 것이다.1 shows a method of manufacturing a continuous fiber-reinforced composite according to an embodiment of the present invention.

본 발명자들은 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재에 대해 연구하던 중, 연속섬유에 열가소성 수지 조성물이 미리 함침된 연속섬유 필름을 이용하여 연속섬유 보강 복합재를 제조하고, 제조된 연속섬유 보강 복합재의 우수한 물성을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
The inventors of the present invention have been studying continuous fiber-reinforced composites having excellent impregnation properties, and have found that continuous fiber-reinforced composites are produced by using a continuous fiber film impregnated with a thermoplastic resin composition in continuous fibers, Thereby completing the present invention.

본 발명은 연속섬유 10 중량% 내지 20 중량%; 열가소성 수지 60 중량% 내지 80 중량%; 및 상용화제 0.01 중량% 내지 20 중량%를 포함하고, 굴곡특성 및 인장특성이 우수한 것을 특징으로 하는 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재를 제공한다.
The present invention relates to a continuous fiber comprising 10% to 20% by weight of continuous fibers; 60% to 80% by weight of a thermoplastic resin; And 0.01 to 20% by weight of a compatibilizing agent, wherein the continuous fiber reinforced composite material is excellent in bending property and tensile property.

연속섬유Continuous fiber

상기 연속섬유는 낱개의 연속섬유들이 섬유의 길이 방향으로 나란하게 배열되면서 쌓여서 형성된 것으로, LFT(Long Fiber-reinforced Thermoplastics)나 GMT(Glass Mat Reinforced Thermoplastics)와 같은 5~50 mm 길이 수준의 장-섬유 강화 플라스틱과 비교하여 기계적 강도, 강성 및 충격성능이 매우 우수한 특징이 있는 것으로, 상기 연속섬유는 10 중량% 내지 20 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 연속섬유의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 강도 및 강성 등 물성이 크게 발현되지 않아 복합재의 물성이 저하되는 문제점이 있고, 연속섬유의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, LFT-D 공정의 적용이 어려운 문제점이 있다.The continuous fibers are formed by stacking individual continuous fibers arranged in parallel to one another in the longitudinal direction of the fibers. The continuous fibers are long fiber-reinforced thermoplastics (LFT) or glass mat reinforced thermoplastics (GMT) The continuous fibers are preferably excellent in mechanical strength, stiffness and impact performance as compared with reinforced plastics. The continuous fibers are preferably 10 wt% to 20 wt%, but are not limited thereto. When the content of the continuous fibers is less than the above range, the physical properties such as strength and stiffness are not significantly developed, and the physical properties of the composite material are deteriorated. When the content of the continuous fibers exceeds the above range, application of the LFT-D process This is a difficult problem.

상기 섬유는 유리 섬유, 바잘트 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나일 수 있고, 상기 연속섬유의 평균 직경은 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다.
The fibers may be selected from the group consisting of glass fibers, bar-cut fibers, carbon fibers, aramid fibers, and combinations thereof, and the average diameter of the continuous fibers may be from 5 탆 to 20 탆.

열가소성 수지Thermoplastic resin

상기 열가소성 수지는 상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지를 포함할 수 있고, 상기 열가소성 수지는 60 중량% 내지 80 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.The thermoplastic resin may include the first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin, and the thermoplastic resin is preferably 60 wt% to 80 wt%, but is not limited thereto.

상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지는 동일한 재질을 포함할 수도 있고, 상이한 재질을 포함할 수도 있으나, 상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지가 동일한 재질을 포함하는 경우, 상용화제 없이도 연속섬유 필름에 용융된 제2 열가소성 수지 조성물의 함침성을 더욱 높일 수 있다. 이때, 상용화제 없이도 연속섬유 필름에 용융된 제2 열가소성 수지 조성물의 함침성을 더욱 높이기 위한 동일한 재질을 포함하는 경우라 함은, 종류가 같은 수지를 포함하는 경우를 의미하는 것으로, 종류가 같은 수지를 포함하기만 하면, 호모(homo), 랜덤(random) 및 블록(block) 중 어느 것이나 혼용 사용 가능하다. 구체적으로, 상기 제1 열가소성 수지는 연속섬유 필름을 준비하고자, 연속섬유를 미리 함침시키기 위해 미리 투입되는 것으로, 1 중량% 내지 20 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 제1 열가소성 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 강도 및 강성 등 물성이 크게 발현되지 않아 복합재의 물성이 저하되는 문제점이 있고, 제1 열가소성 수지의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, 함침성이 저하되는 문제점이 있다.The first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin may include the same material or may include different materials. However, when the first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin includes the same material, The impregnation property of the second thermoplastic resin composition melted in the continuous fiber film can be further enhanced. The case where the second thermoplastic resin composition contains the same material for further enhancing the impregnation property of the melted second thermoplastic resin composition without the compatibilizing agent means a case where the same kind of resin is contained, It is possible to use any combination of homo, random, and block as long as it includes the base station. Specifically, the first thermoplastic resin may be preliminarily impregnated with a continuous fiber to prepare a continuous fiber film, and it is preferably 1 wt% to 20 wt%, but is not limited thereto. If the content of the first thermoplastic resin is less than the above range, physical properties such as strength and stiffness are not significantly developed, and the physical properties of the composite material are deteriorated. When the content of the first thermoplastic resin exceeds the above range, Is lowered.

또한, 상기 제2 열가소성 수지는 제1 압출기에 투입되는 것으로, 60 중량% 내지 80 중량% 중 상기 연속섬유를 미리 함침시키기 위해 미리 투입된 제1열가소성 수지의 함량을 제외한 함량인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 제2 열가소성 수지의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 강도 및 강성 등 물성이 크게 발현되지 않아 복합재의 물성이 저하되는 문제점이 있고, 제2 열가소성 수지의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, LFT-D 공정의 적용이 어려운 문제점이 있다.The second thermoplastic resin may be added to the first extruder. The second thermoplastic resin is preferably contained in an amount of 60 wt% to 80 wt% excluding the content of the first thermoplastic resin previously introduced to impregnate the continuous fiber in advance. It does not. When the content of the second thermoplastic resin is less than the above range, physical properties such as strength and stiffness are not significantly developed, and the physical properties of the composite material are deteriorated. When the content of the second thermoplastic resin exceeds the above range, D process is difficult to apply.

상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO) And may include one selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof .

구체적으로, 상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지로는 폴리프로필렌(polypropylene)을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지는 호모- 폴리프로필렌(homo-polypropylene), 랜덤-폴리프로필렌(random-polypropylene) 및 블록-폴리프로필렌(block-polypropylene) 중 어느 것이나 혼용 사용 가능하다.Specifically, the first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin preferably includes polypropylene, but is not limited thereto. At this time, the first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin may be used in combination of any one of homo-polypropylene, random-polypropylene, and block-polypropylene .

특히, 상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지의 멜트 인덱스(melt index: MFI)는 1 ~100g/10min, 보다 바람직하게는 10 ~ 30g/10min인 것이 바람직한데, 이때, 열가소성 수지의 멜트 인덱스가 1g/10min 미만일 경우에는 열가소성 수지가 쉽게 고화되어 함침성이 저하될 우려가 있고, 반대로 100g/10min를 초과할 경우에는 열가소성 수지가 흘러내리는 문제가 있다.In particular, the melt index (MFI) of the first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin is preferably 1 to 100 g / 10 min, more preferably 10 to 30 g / 10 min. At this time, the melt index Is less than 1 g / 10 min, the thermoplastic resin may easily solidify and the impregnability may be deteriorated. On the other hand, if it exceeds 100 g / 10 min, there is a problem that the thermoplastic resin flows down.

상기 제1 열가소성 수지 조성물은 제1 열가소성 수지를 포함하는 조성물이고, 상기 제2 열가소성 수지 조성물은 제2 열가소성 수지를 포함하는 조성물인 것으로, 상기 제1 열가소성 수지 조성물에는 상용화제를 필수적으로 포함하나, 상기 제2 열가소성 수지 조성물에는 상용화제는 반드시 포함하지 않아도 무방하다.Wherein the first thermoplastic resin composition is a composition comprising a first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin composition is a composition comprising a second thermoplastic resin, wherein the first thermoplastic resin composition essentially contains a compatibilizing agent, The second thermoplastic resin composition does not necessarily contain a compatibilizer.

상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지에 안료, 산화방지제,열안정제, UV 안정제 및 점도 조절제 중 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 첨가제는 0.1 ~ 10 중량부를 더 포함할 수 있다.
The first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin may further comprise at least one additive selected from pigments, antioxidants, heat stabilizers, UV stabilizers and viscosity modifiers. In this case, the additive may further comprise 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin.

상용화제Compatibilizer

상기 상용화제는 실란계, 티타네이트계, 알루미늄계, 지르코늄계, 보란계 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 상기 상용화제는 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물의 함침성을 더욱 높이기 위해, 연속섬유, 제1열가소성 수지 및 상용화제 등을 압출기에 투입하여 용융혼련시킴으로써 연속섬유 필름을 제조할 수 있다. 다만, 연속섬유 필름은 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 이미 전체적으로 표면 처리되어 있어, 추가 상용화제 없이도 용융된 제2 열가소성 수지 조성물이 연속섬유 필름에 우수한 함침성을 가지는바, 굴곡강도, 굴곡탄성률 등 굴곡특성이 우수하고, 인장강도, 인장강성 등 인장특성이 우수하다. The compatibilizing agent may be at least one selected from the group consisting of silane-based, titanate-based, aluminum-based, zirconium-based, borane-based, and mixtures thereof. In order to further enhance the impregnation property of the first thermoplastic resin composition with the continuous fiber, the compatibilizing agent can be produced by putting the continuous fiber, the first thermoplastic resin and the compatibilizing agent into an extruder and melt-kneading the continuous fiber. However, since the first thermoplastic resin composition is already subjected to the surface treatment on the continuous fiber in the continuous fiber film, the second thermoplastic resin composition melted without additional compatibilizer has excellent impregnability to the continuous fiber film, and the bending strength, flexural modulus And excellent tensile properties such as tensile strength and tensile rigidity.

즉, 상기 상용화제는 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물의 함침성을 높이기 위해서 제1 열가소성 수지 조성물에는 필수적으로 첨가되나, 제2 열가소성 수지 조성물에는 반드시 포함되지 않아도 무방하다. That is, the compatibilizing agent is essentially added to the first thermoplastic resin composition in order to enhance impregnation of the first thermoplastic resin composition into the continuous fiber, but it is not necessarily included in the second thermoplastic resin composition.

상기 상용화제의 함Žc은 상용화제 내부의 말레산무수물(Maleic Anhydride)이 매트릭스 수지에 어느 정도 그래프트(Graft)되었는지에 따라 변화하는데, 상기 상용화제는 0.01 중량% 내지 20 중량%인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 상용화제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물의 함침성이 저하되는 문제점이 있고, 상용화제의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우, 강도 및 강성 등 물성이 크게 발현되지 않아 복합재의 물성이 저하되는 문제점이 있다.
The content c of the compatibilizing agent varies depending on how much maleic anhydride in the compatibilizing agent is grafted to the matrix resin. The compatibilizing agent is preferably 0.01 wt% to 20 wt% But is not limited thereto. When the amount of the compatibilizing agent is less than the above range, the impregnation property of the first thermoplastic resin composition to the continuous fiber is deteriorated. When the content of the compatibilizing agent exceeds the above range, physical properties such as strength and stiffness are largely manifested And the physical properties of the composite material are deteriorated.

연속섬유 보강 복합재Continuous Fiber Reinforced Composite

상기 연속섬유 보강 복합재는 10 중량% 내지 20 중량%의 유리섬유로 형성된 것을 기준으로 하는 경우, 굴곡강도 120 MPa 내지140 MPa, 굴곡탄성율 4 GPa 내지 5GPa일 수 있다. 또한, 인장강도 80 MPa 내지 90MPa, 인장탄성율 6 GPa 내지 7Gpa일 수 있으며, 신율은 1% 내지 3%일 수 있다.The continuous fiber-reinforced composite material may have a flexural strength of 120 MPa to 140 MPa and a flexural elasticity of 4 GPa to 5 GPa, when the continuous fiber-reinforced composite material is formed of 10 wt% to 20 wt% of glass fibers. The tensile strength may be 80 MPa to 90 MPa, the tensile elastic modulus may be 6 GPa to 7 Gpa, and the elongation may be 1% to 3%.

따라서, 상기 연속섬유 보강 복합재는 굴곡강도, 굴곡탄성률 등 굴곡특성이 우수하고, 인장강도, 인장강성 등 인장특성이 우수하다.
Therefore, the continuous fiber-reinforced composite material has excellent bending properties such as flexural strength and flexural modulus, and is excellent in tensile properties such as tensile strength and tensile rigidity.

또한, 본 발명은 a) 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 함침된 연속섬유 필름을 준비하는 단계; b) 제2 열가소성 수지 조성물을 제1 압출기에 투입하여 용융시키는 단계; 및 c) 상기 a)에서 준비된 연속섬유 필름과 상기 b)에서 용융된 제2 열가소성 수지 조성물을 제2 압출기에 투입하여 용융혼련시키는 단계를 포함하는 LFT-D(Long Fiber Reinforced Thermoplastic - Direct Compounding) 공정에 의한 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재의 제조 방법을 제공한다.
The present invention also provides a method for producing a continuous fiber sheet, comprising the steps of: a) preparing a continuous fiber film impregnated with a first thermoplastic resin composition in continuous fibers; b) injecting and melting the second thermoplastic resin composition into a first extruder; And c) melt-kneading the continuous fiber film prepared in a) and the second thermoplastic resin composition melted in b) into a second extruder and melt-kneading the same, wherein the long fiber reinforced thermoplastic-direct compounding (LFT-D) The present invention also provides a method of producing a continuous fiber reinforced composite material excellent in impregnation property.

상기 a)는 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 함침된 연속섬유 필름을 준비하는 단계이다.The step a) is a step of preparing a continuous fiber film impregnated with the first thermoplastic resin composition in the continuous fiber.

상기 연속섬유 필름은 연속섬유와 제1열가소성 수지 조성물이 용융혼련된 것일 수 있다. The continuous fiber film may be one obtained by melt-kneading the continuous fiber and the first thermoplastic resin composition.

상기 제1 열가소성 수지 조성물은 제1 열가소성 수지를 포함하는 조성물인 것으로, 상기 제1 열가소성 수지 조성물에는 상용화제를 필수적으로 포함한다. 이때, 제1열가소성 수지 조성물에 필수적으로 포함되는 상용화제는 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물의 함침성을 더욱 높이기 위한 것으로, 연속섬유, 제1열가소성 수지 및 상용화제 등을 압출기에 투입하여 용융혼련시킴으로써 연속섬유 필름을 제조할 수 있다.The first thermoplastic resin composition is a composition comprising a first thermoplastic resin, and the first thermoplastic resin composition essentially contains a compatibilizing agent. At this time, the compatibilizer which is essentially contained in the first thermoplastic resin composition is intended to further improve the impregnation property of the first thermoplastic resin composition in the continuous fiber. The continuous fiber, the first thermoplastic resin and the compatibilizer are put into an extruder, A continuous fiber film can be produced.

상기 연속섬유 필름은 상기 연속섬유와 상기 제1 열가소성 수지 조성물이 서로 층을 이루며 교대로 적층된 것일 수 있다.The continuous fiber film may be formed by alternately stacking the continuous fibers and the first thermoplastic resin composition layers.

구체적으로, 상기 연속섬유 필름은 연속섬유 골격으로 된 시트와 제1 열가소성 수지 조성물 시트를 교대로 적층한 뒤 용융 압착시키면 상기 제1 열가소성 수지 조성물 시트의 제1 열가소성 수지 조성물이 상기 연속섬유 골격으로 침투하면서 함침되어 상기 연속섬유 층이 형성되고, 그 결과 연속섬유와 제1 열가소성 수지 조성물이 서로 층을 이루며 교대로 적층된 연속섬유 필름을 형성할 수 있다.Specifically, the continuous fiber film may be formed by alternately laminating a sheet having a continuous fiber skeleton and a first thermoplastic resin composition sheet, and then melt-pressing the first thermoplastic resin composition sheet so that the first thermoplastic resin composition of the first thermoplastic resin composition sheet penetrates into the continuous fiber structure And the continuous fiber layer is formed by impregnating the continuous fiber layer. As a result, the continuous fiber and the first thermoplastic resin composition can form a continuous fiber layer in which layers are alternately stacked.

상기 연속섬유 필름 제조시 연속섬유층의 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 함침되게 하기 위해 테이프나 필름, 전술한 바와 같은 시트 형태의 제1 열가소성 수지 조성물을 이용할 수도 있고, 다른 예에서는 바쓰(bath) 타입의 제1 열가소성 수지 조성물이 담긴 통을 통과시키는 방법을 사용할 수도 있다.In order to impregnate the first thermoplastic resin composition with the continuous fibers of the continuous fiber layer in the production of the continuous fiber film, a first thermoplastic resin composition in the form of a sheet or tape or film as described above may be used. In another example, Type first thermoplastic resin composition may be used.

상기 용융 압착은 공지된 공정에 의해 제한 없이 수행될 수 있다. 구체적으로, 연속섬유에 제1열가소성 수지 조성물을 함침시키기 위해 사용하는 열원으로는 더블벨트를 사용할 수 있고, 예를 들어, 카렌더링 방식인 핫 롤 방식에 의해 용융 압착을 수행할 수 있다.The melt-pressing can be performed without limitation by a known process. Specifically, a double belt can be used as a heat source for impregnating the continuous thermoplastic resin composition with the first thermoplastic resin composition, and for example, melt compression can be performed by a hot roll method which is a car rendering method.

또한, 제1 열가소성 수지 조성물의 함침 정도는 용융 압착시 온도 및 압력 등의 공정 조건에 따라 조절할 수 있다. 가열되는 부분의 온도와 구간을 조절하여 연속섬유 필름의 부분에 따라 함침성을 달리하여 제조할 수도 있다.The degree of impregnation of the first thermoplastic resin composition can be controlled according to process conditions such as temperature and pressure during melt-pressing. The temperature and the duration of the heated part may be controlled so that the impregnation property may be changed depending on the portion of the continuous fiber film.

상기 연속섬유 층의 총 두께는 20㎛ 내지 65㎛일 수 있다. 상기 범위의 두께를 갖는 연속섬유 층은 상기 연속섬유 보강 수지 복합재가 적절한 유연성이 부여되면서 기계적 강도를 가지도록 함침성을 구현하기에 적합하다.The total thickness of the continuous fiber layer may be between 20 μm and 65 μm. The continuous fiber layer having a thickness in the above range is suitable for realizing the impregnation property so that the continuous fiber reinforced resin composite material has mechanical strength while imparting appropriate flexibility.

상기 제1 열가소성 수지 조성물 층의 총 두께는 10㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 상기 범위의 두께를 갖는 제1 열가소성 수지 조성물 층은 상기 연속섬유 보강 수지 복합재가 적절한 유연성이 부여되면서 기계적 강도를 가지도록 함침성을 구현하기에 적합하다.The total thickness of the first thermoplastic resin composition layer may be 10 탆 to 200 탆. The first thermoplastic resin composition layer having a thickness in the above range is suitable for realizing the impregnation property so that the continuous fiber reinforced resin composite material has a mechanical strength while imparting appropriate flexibility.

상기 섬유는 유리 섬유, 바잘트 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나일 수 있고, 상기 연속섬유의 평균 직경은 5㎛ 내지 20㎛일 수 있다.The fibers may be selected from the group consisting of glass fibers, bar-cut fibers, carbon fibers, aramid fibers, and combinations thereof, and the average diameter of the continuous fibers may be from 5 탆 to 20 탆.

상기 제1 열가소성 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The first thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), Nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof.

구체적으로, 상기 제1 열가소성 수지로는 폴리프로필렌(polypropylene)을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 상기 제1 열가소성 수지는 호모- 폴리프로필렌(homo-polypropylene), 랜덤-폴리프로필렌(random-polypropylene) 및 블록-폴리프로필렌(block-polypropylene) 중 어느 것이나 혼용 사용 가능하다.특히, 상기 제1 열가소성 수지의 멜트 인덱스(melt index: MFI)는 1 ~100g/10min, 보다 바람직하게는 10 ~ 30g/10min인 것이 바람직한데, 이때, 멜트 인덱스가 1g/10min 미만일 경우에는 열가소성 수지가 쉽게 고화되어 함침성이 저하될 우려가 있고, 반대로 100g/10min를 초과할 경우에는 열가소성 수지가 흘러내리는 문제가 있다.Specifically, the first thermoplastic resin preferably includes polypropylene, but is not limited thereto. At this time, the first thermoplastic resin may be a mixture of homo-polypropylene, random-polypropylene, and block-polypropylene. Particularly, The melt index (MFI) of the thermoplastic resin is preferably 1 to 100 g / 10 min, more preferably 10 to 30 g / 10 min. When the melt index is less than 1 g / 10 min, the thermoplastic resin easily solidifies, There is a possibility that the thermoplastic resin may be deteriorated. On the contrary, when the amount exceeds 100 g / 10 min, there is a problem that the thermoplastic resin flows down.

상기 제1 열가소성 수지는 안료, 열안정제, UV 안정제 및 점도 조절제 중 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 첨가제 0.1 ~ 10 중량부를 더 포함할 수 있다.
The first thermoplastic resin may further include at least one additive selected from pigments, heat stabilizers, UV stabilizers, and viscosity modifiers. In this case, 0.1 to 10 parts by weight of the additive may be added to 100 parts by weight of the first thermoplastic resin.

상기 b)는 제2 열가소성 수지 조성물을 제1 압출기에 투입하여 용융시키는 단계 이다.The step b) is a step of injecting the second thermoplastic resin composition into the first extruder and melting the second thermoplastic resin composition.

상기 제2 열가소성 수지 조성물은 제2 열가소성 수지를 포함하는 조성물인 것으로, 상기 제2 열가소성 수지 조성물에는 상용화제는 반드시 포함하지 않아도 무방하다.The second thermoplastic resin composition is a composition containing a second thermoplastic resin, and the second thermoplastic resin composition does not necessarily contain a compatibilizer.

상기 제2 열가소성 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The second thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), Nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof.

구체적으로, 상기 제2 열가소성 수지로는 폴리프로필렌(polypropylene)을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 상기 제2 열가소성 수지는 호모- 폴리프로필렌(homo-polypropylene), 랜덤-폴리프로필렌(random-polypropylene) 및 블록-폴리프로필렌(block-polypropylene) 중 어느 것이나 혼용 사용 가능하다.Specifically, the second thermoplastic resin preferably includes polypropylene, but is not limited thereto. At this time, the second thermoplastic resin may be a mixture of homo-polypropylene, random-polypropylene, and block-polypropylene.

특히, 상기 제2 열가소성 수지의 멜트 인덱스(melt index: MFI)는 1 ~100g/10min, 보다 바람직하게는 10 ~ 30g/10min인 것이 바람직한데, 이때, 멜트 인덱스가 1g/10min 미만일 경우에는 열가소성 수지가 쉽게 고화되어 함침성이 저하될 우려가 있고, 반대로 100g/10min를 초과할 경우에는 열가소성 수지가 흘러내리는 문제가 있다.The melt index (MFI) of the second thermoplastic resin is preferably 1 to 100 g / 10 min, more preferably 10 to 30 g / 10 min. When the melt index is less than 1 g / 10 min, the thermoplastic resin The impregnation property may be deteriorated. On the other hand, when it exceeds 100 g / 10 min, there is a problem that the thermoplastic resin flows down.

상기 제2 열가소성 수지에 안료, 열안정제, UV 안정제 및 점도 조절제 중 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 열가소성 수지 100 중량부에 대하여, 상기 첨가제 0.1 ~ 10 중량부를 더 포함할 수 있다.
The second thermoplastic resin may further comprise at least one additive selected from pigments, heat stabilizers, UV stabilizers and viscosity modifiers. In this case, 0.1 to 10 parts by weight of the additive may be added to 100 parts by weight of the second thermoplastic resin.

상기 c)상기 a)에서 준비된 연속섬유 필름과 상기 b)에서 용융된 제2 열가소성 수지 조성물을 제2 압출기에 투입하여 용융혼련시키는 단계이다.And c) the continuous fiber film prepared in a) and the second thermoplastic resin composition melted in b) are put into a second extruder and melted and kneaded.

본 발명에서 연속섬유 필름은 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 전체적으로 표면 처리되어 있어, 상용화제를 별도로 투입하지 않더라도 추가 상용화제 없이도 용융된 제2 열가소성 수지가 연속섬유 필름에 우수한 함침성을 가지는바, 굴곡강도, 굴곡탄성률 등 굴곡특성이 우수하고, 인장강도, 인장강성 등 인장특성이 우수하다.
In the continuous fiber film of the present invention, the first thermoplastic resin composition is surface-treated as a whole on the continuous fiber, so that even if the compatibilizer is not added separately, the melted second thermoplastic resin has excellent impregnability with the continuous fiber film , Flexural strength, flexural modulus, and tensile properties such as tensile strength and tensile rigidity.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[[ 실시예Example ]]

실시예Example 1 One

폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 제1 열가소성 수지 97중량%, 상용화제 2중량% 및 산화방지제 1중량%를 압출기에 투입하여 240℃의 온도에서 용융혼련시켜 용융된 제1 열가소성 수지 조성물을 준비하였다. 용융된 제1 열가소성 수지 조성물 30중량% 에 유리 재질의 연속섬유 70중량%를 240℃ 온도조건에서 함침시켜 연속섬유 필름을 미리 준비하였다. 97% by weight of a first thermoplastic resin of polypropylene, 2% by weight of a compatibilizer and 1% by weight of an antioxidant were put into an extruder and melted and kneaded at a temperature of 240 ° C to prepare a melted first thermoplastic resin composition. A continuous fiber film was prepared in advance by impregnating 30 wt% of the molten first thermoplastic resin composition with 70 wt% of continuous fiber of glass material at 240 캜.

폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 제2 열가소성 수지 75중량%를 제1 압출기에 투입하여 240℃의 온도에서 용융시켰다. 준비된 연속섬유 필름 25중량%와 용융된 제2 열가소성 수지 75중량%를 제2 압출기에 투입하여 240℃의 온도에서 용융혼련시킴으로써, 제1 압출기와 제2 압출기로 구성된 LFT-D(Long Fiber Reinforced Thermoplastic - Direct Compounding) 공정에 의해 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재를 제조하였다.
75 wt% of a second thermoplastic resin made of polypropylene was put into a first extruder and melted at a temperature of 240 캜. A long fiber reinforced thermoplastic (LFT-D) composed of a first extruder and a second extruder was produced by putting 25 wt% of the prepared continuous fiber film and 75 wt% of the molten second thermoplastic resin into a second extruder and melt- - Direct Compounding process to produce continuous fiber reinforced composites with excellent impregnation properties.

실시예Example 2 2

실시예 1의 폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 제2 열가소성 수지 75중량% 대신, 폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 제2 열가소성 수지 72중량%, 상용화제 2중량% 및 열안정제 1중량%를 포함하는 제2 열가소성 수지 조성물로 대체한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재를 제조하였다.
Instead of 75% by weight of the second thermoplastic resin of polypropylene material of Example 1, a thermoplastic resin composition comprising 72% by weight of a second thermoplastic resin of polypropylene, 2% by weight of compatibilizer and 1% by weight of heat stabilizer 2 fiber reinforced composite material excellent in impregnation property was prepared in the same manner as in Example 1,

비교예Comparative Example 1 One

폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 제2 열가소성 수지 72중량%, 상용화제 2중량% 및 열안정제 1중량%를 포함하는 제2 열가소성 수지 조성물을 제1 압출기에 투입하여 240℃의 온도에서 용융시켰다. 유리 재질의 일반 장섬유 25중량%와 용융된 제2 열가소성 수지 조성물 75중량%을 제2 압출기에 투입하여 240℃의 온도에서 용융혼련시킴으로써, 제1 압출기와 제2 압출기로 구성된 LFT-D(Long Fiber Reinforced Thermoplastic - Direct Compounding) 공정에 의해 복합재를 제조하였다.
A second thermoplastic resin composition containing 72 wt% of a second thermoplastic resin of polypropylene, 2 wt% of a compatibilizer, and 1 wt% of a heat stabilizer was put into a first extruder and melted at a temperature of 240 캜. 25% by weight of general long fiber made of glass and 75% by weight of molten second thermoplastic resin composition were put into a second extruder and melted and kneaded at a temperature of 240 ° C to obtain LFT-D (Long) composed of a first extruder and a second extruder Fiber Reinforced Thermoplastic - Direct Compounding) process.

실시예 1~2 및 비교예 1에 따른 연속섬유 보강 복합재는 하기 표 1의 조성비로 형성된 것이다.The continuous fiber-reinforced composites according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were formed in the composition ratios shown in Table 1 below.

조성비(중량%)Composition ratio (% by weight) 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 연속섬유(유리)Continuous fiber (glass) 17.517.5 17.517.5 -- 일반섬유(유리)General fiber (glass) -- -- 2525 제1 열가소성수지(PP)The first thermoplastic resin (PP) 7.2757.275 7.2757.275 -- 제2 열가소성수지(PP)The second thermoplastic resin (PP) 7575 7272 7272 상용화제Compatibilizer 0.150.15 2.152.15 22 산화방지제Antioxidant 0.0750.075 0.0750.075 -- 열안정제Heat stabilizer -- 1One 1One

실험예Experimental Example

1. One. 굴곡강도Flexural strength  And 굴곡탄성률Flexural modulus 평가 evaluation

실시예 1~2 및 비교예 1에 따른 복합재의 굴곡강도 및 굴곡탄성률은 ASTM D 790 방식으로 UTM을 이용하여 측정하였다.The flexural strength and flexural modulus of the composites according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were measured by UTM using the ASTM D 790 method.

구 분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 굴곡강도
(MPa)
Flexural strength
(MPa)
125125 135135 115115
굴곡탄성율
(GPa)
Flexural modulus
(GPa)
4.44.4 4.54.5 4.34.3

표 2는 상기 실시예 1~2 및 비교예 1에 따라 제조된 복합재의 굴곡강도 및 굴곡탄성률을 평가한 결과를 나타낸 것이다.Table 2 shows the results of evaluating the flexural strength and flexural modulus of the composite material prepared according to Examples 1 to 2 and Comparative Example 1. [

표 2를 참조하면, 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 미리 함침된 연속섬유 필름을 사용한 실시예 1~2의 경우가 비교예 1에 비하여 굴곡강도 및 굴곡탄성율 모두 우수한 것을 볼 수 있다.
Referring to Table 2, it can be seen that Examples 1 and 2 using the continuous fiber film in which the first thermoplastic resin composition was impregnated with the continuous thermoplastic resin composition were superior in flexural strength and flexural modulus as compared with Comparative Example 1.

2. 2. 인장강도The tensile strength  And 인장탄성율Tensile modulus 평가 evaluation

실시예 1~2 및 비교예 1에 따른 복합재의 인장강도 및 인장탄성율은 ASTM D 638 방식으로 UTM을 이용하여 측정하였다.The tensile strength and tensile elastic modulus of the composites according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were measured using UTM in accordance with ASTM D 638 method.

구 분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
8080 8787 7070
인장탄성율
(GPa)
Tensile modulus
(GPa)
6.36.3 6.76.7 66

표 3은 상기 실시예 1~2 및 비교예 1에 따라 제조된 복합재의 인장강도 및 인장탄성률을 평가한 결과를 나타낸 것이다.Table 3 shows the results of evaluating the tensile strength and tensile elastic modulus of the composite material prepared according to Examples 1 to 2 and Comparative Example 1. [

표 3을 참조하면, 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 미리 함침된 연속섬유 필름을 사용한 실시예 1~2의 경우가 비교예 1에 비하여 인장강도 및 인장탄성율 모두 우수한 것을 볼 수 있다.
Referring to Table 3, it can be seen that Examples 1 and 2 using the continuous fiber film in which the first thermoplastic resin composition was impregnated with the continuous thermoplastic resin composition were superior in both the tensile strength and the tensile elastic modulus as compared with Comparative Example 1.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete a) 연속섬유에 제1 열가소성 수지 조성물이 함침된 연속섬유 필름을 준비하는 단계;
b) 제2 열가소성 수지 조성물을 제1 압출기에 투입하여 용융시키는 단계; 및
c) 상기 a)에서 준비된 연속섬유 필름과 상기 b)에서 용융된 제2 열가소성 수지 조성물을 제2 압출기에 투입하여 용융혼련시키는 단계를 포함하고,
상기 제1 열가소성 수지 조성물은 0.01중량% 내지 2중량%의 상용화제를 포함하고, 상기 제2 열가소성 수지 조성물은 상용화제를 포함하지 않고,
상기 제1 열가소성 수지 및 상기 제2 열가소성 수지의 멜트 인덱스(melt index: MFI)는 10g/10min ~ 30g/10min이고,
상기 연속섬유 필름은 상기 연속섬유와 상기 제1 열가소성 수지 조성물이 서로 층을 이루며 교대로 적층된 것이고,
상기 연속섬유 층의 총 두께는 20㎛ 내지 65㎛이고,
상기 제1 열가소성 수지 조성물 층의 총 두께는 10㎛ 내지 200㎛이고,
상기 연속섬유 필름은 연속섬유 골격으로 된 시트와 제1 열가소성 수지 조성물 시트를 교대로 적층한 뒤 용융 압착시키면 상기 제1 열가소성 수지 조성물 시트의 제1 열가소성 수지 조성물이 상기 연속섬유 골격으로 침투하면서 함침되어 형성되는
LFT-D(Long Fiber Reinforced Thermoplastic - Direct Compounding) 공정에 의한 함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재의 제조 방법.
a) preparing a continuous fiber film impregnated with the first thermoplastic resin composition in the continuous fiber;
b) injecting and melting the second thermoplastic resin composition into a first extruder; And
c) melt-kneading the continuous fiber film prepared in a) and the second thermoplastic resin composition melted in b) into a second extruder,
Wherein the first thermoplastic resin composition contains 0.01 wt% to 2 wt% of a compatibilizing agent, the second thermoplastic resin composition does not contain a compatibilizing agent,
The melt index (MFI) of the first thermoplastic resin and the second thermoplastic resin is 10 g / 10 min to 30 g / 10 min,
Wherein the continuous fiber film is formed by alternately laminating the continuous fibers and the first thermoplastic resin composition layers,
The total thickness of the continuous fiber layer is 20 to 65 占 퐉,
Wherein the total thickness of the first thermoplastic resin composition layer is 10 占 퐉 to 200 占 퐉,
When the continuous fiberglass film is formed by alternately laminating the sheet having the continuous fiber skeleton and the first thermoplastic resin composition sheet and melt-pressing the first thermoplastic resin composition sheet, the first thermoplastic resin composition of the first thermoplastic resin composition sheet is impregnated into the continuous fiber structure Formed
A method for manufacturing a continuous fiber reinforced composite excellent in impregnation property by a long fiber reinforced thermoplastic (LFT-D) process.
삭제delete 제6항에 있어서,
상기 연속섬유의 평균 직경은 5㎛ 내지 20㎛인
함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The average diameter of the continuous fibers is 5 to 20 占 퐉
A method for producing a continuous fiber reinforced composite excellent in impregnation property.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 섬유는 유리 섬유, 바잘트 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나인
함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the fibers are selected from the group consisting of glass fibers, bar-cut fibers, carbon fibers, aramid fibers, and combinations thereof
A method for producing a continuous fiber reinforced composite excellent in impregnation property.
제6항에 있어서,
상기 제1 열가소성 수지 또는 상기 제2 열가소성 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
함침성이 우수한 연속섬유 보강 복합재의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The first thermoplastic resin or the second thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO) And one selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof.
A method for producing a continuous fiber reinforced composite excellent in impregnation property.
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