KR101986999B1 - 차량용 복합소재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 내장재로 사용될 수 있는 차량용 복합소재에 관한 것으로서, 상기 차량용 복합소재는 PET 발포 시트로 마련된 코어층과, 유리섬유로 마련되고 상기 코어층의 적어도 일면에 적층된 유리섬유 보강층, 그리고 상기 코어층과 상기 유리섬유 보강층 사이에 배치되고 열접착에 의해 상기 코어층과 상기 유리섬유 보강층을 접착하는 접착층을 포함한다. 이러한 구성으로, 강도 및 성형성이 우수하면서 경량화를 달성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

차량용 복합소재{COMPOSITE MATERIAL FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 복합소재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강도 및 성형성이 우수하면서 경량인 차량용 복합소재에 관한 것이다.
차량 내장재용 기재의 재료로 레진펠트(Resin Felt), 유리섬유 강화 보드, 페이퍼보드(Paper Board), 우드화이버(Wood Fiber) 경질폴리우레탄, 우드스탁(wood stock) 등이 있으며, 최근에는 PP 폼과 천연섬유 보강층의 다층구조 기재도 사용되고 있다.
상기 레진펠트와 페이퍼보드는 페놀수지 등이 함침되어 제조된 것으로, 이에 사용된 경화제인 페놀수지는 페놀류와 알데히드류의 축합반응에 의하여 생성되는 열경화성수지의 일종으로, 페놀수지의 소각시 미반응 또는 불완전 연소에 기인하여 방출되는 페놀 및 알데히드는 작업환경을 포함한 생활환경의 공해물질로 작용하며, 유독성 가스를 배출하는 문제점이 있다.
통상적으로 사용되는 폴리우레탄 경질 발포체의 경우 단열성 및 경량성은 우수하지만, 내충격성이 약해서 기재를 제조하는 성형공정에서 취성 파괴가 쉽게 일어나는 문제가 있다.
또한, 자동차용 내장재 기재의 강도를 유지하기 위하여 보강층으로 미발포의 PET나 PP 시트(sheet)를 적용할 경우 중량의 증가로 인해 경량화에 어려움이 있고, 열성형 후 냉각시 결정화 속도의 차이에 의해 열수축이 발생하며 이로 인해 성형품의 굴곡 부위에 주름이 발생하여 성형성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제1567772호(2015.11.04)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, PET 발포 시트에 유리섬유 보강층을 적층하여 강도 및 성형성이 우수하면서 경량인 차량용 복합소재를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 복합소재는, PET 발포 시트로 마련된 코어층; 유리섬유로 마련되고, 상기 코어층의 적어도 일면에 적층된 유리섬유 보강층; 및 상기 코어층과 상기 유리섬유 보강층 사이에 배치되고, 열접착에 의해 상기 코어층과 상기 유리섬유 보강층을 접착하는 접착층;을 포함한다.
여기서, 상기 코어층은, 발포 배율이 10배 내지 25배인 PET 발포 시트로 마련되며, 밀도가 60kg/m3 내지 120kg/m3이고, 두께가 3mm 내지 20m로 마련될 수 있다.
상기 유리섬유 보강층은, 길이가 40mm 내지 70mm인 유리섬유 스트랜드로 제작된 글라스 촙 스트랜드 매트(glass chopped strand mat)로 마련되며, 단위 면적당 중량이 200g/m2 내지 1000g/m2이고, 두께가 0.3mm 내지 2mm로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 유리섬유 보강층은, 상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 열가소성수지 또는 열가소성수지와 열경화성수지를 혼합한 혼합수지에 함침하여 제작할 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 유리섬유 보강층은, 상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 아크릴 수지에 함침하여 제작되고, 상기 아크릴 수지는 상기 글라스 촙 스트랜드 매트에 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되어 제작될 수 있다.
또는, 상기 유리섬유 보강층은, 상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 아크릴 수지와 멜라민 수지가 80:20 내지 95:5 중량%의 비율로 혼합된 혼합수지에 함침하여 제작되고, 상기 혼합수지는 상기 글라스 촙 스트랜드 매트에 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되어 제작될 수도 있다.
상기 접착층은, 폴리에틸렌(PE) 필름으로 마련되며, 두께가 0.03mm 내지 0.2mm이고, 단위 면적당 중량이 30g/m2 내지 200g/m2로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 코어층은, 복수의 상기 PET 발포 시트를 서로 교차하여 적층되도록 마련될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 의한 차량용 복합소재는 PET섬유와 LM섬유 또는 PP섬유를 혼합한 혼합섬유로 마련되고, 상기 코어층 또는 상기 유리섬유 보강층 중 적어도 어느 하나에 적층된 PET섬유 보강층;을 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 PET섬유 보강층은, PET섬유와 LM섬유를 20:80 내지 50:50 중량%의 비율로 혼합하여 니들펀칭으로 제작되고, 단위 면적당 중량이 200g/m2 내지 1000g/m2로 마련될 수 있다.
또는, 상기 PET섬유 보강층은, PET섬유와 PP섬유를 30:70 내지 60:40 중량%의 비율로 혼합하여 니들펀칭으로 제작되고, 단위 면적당 중량이 200g/m2 내지 1000g/m2로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 PET섬유 보강층은, 상기 혼합섬유를 열가소성수지 또는 열가소성수지와 열경화성수지를 혼합한 혼합수지에 함침하여 제작될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 PET섬유 보강층은, 상기 혼합섬유를 아크릴 수지에 함침하여 제작되고, 상기 아크릴 수지는 상기 혼합섬유와 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되어 제작될 수 있다.
또는, 상기 PET섬유 보강층은, 상기 혼합섬유를 아크릴 수지와 멜라민 수지가 80:20 내지 95:5 중량%의 비율로 혼합된 혼합수지에 함침하여 제작되고, 상기 혼합수지는 상기 혼합섬유와 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되어 제작될 수도 있다.
본 발명에 의한 차량용 복합소재에 따르면, PET 발포 시트에 유리섬유 보강층을 적층하여 강도 및 성형성이 우수하면서 경량화를 달성할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 차량용 복합소재의 적층 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 의한 차량용 복합소재의 적층 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 의한 차량용 복합소재의 적층 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 의한 차량용 복합소재의 적층 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 의한 차량용 복합소재의 적층 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 의한 차량용 복합소재의 적층 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 차량용 복합소재에서 코어층의 다른 실시예를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 차량용 복합소재에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 제1 내지 제6 실시예에 의한 차량용 복합소재의 적층 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 7은 상기 차량용 복합소재에서 코어층의 다른 실시예를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 1 및 도 2을 참조하면, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 의한 차량용 복합소재는 PET 발포 시트로 마련된 코어층(10)과, 유리섬유로 마련되고 상기 코어층(10)의 적어도 일면에 적층된 유리섬유 보강층(20), 그리고 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20) 사이에 배치되고 열접착에 의해 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20)을 접착하는 접착층(30)을 포함한다.
본 발명의 상기 코어층(10)으로 사용되는 상기 PET 발포 시트는 발포 배율이 10배 내지 25배인 것이 바람직하다. 즉, 발포 배율이 10배 미만인 경우에는 중량이 비교적 높아 경량화 달성에 어려움이 있고, 발포 배율이 25배를 초과하는 경우 경량성은 향상되나 형태 안정성이 저하되는 단점이 있다.
그리고, 상기 PET 발포 시트는 어느 정도의 기계적 강도를 확보해야 한다. 즉, 상기 PET 발포 시트는 밀도가 60kg/m3 내지 120kg/m3인 것이 바람직하다.
또한, 상기 PET 발포 시트는 차량의 내장재용으로 사용되기 때문에 일정 치수로 형성되어야 한다. 즉, 두께가 3mm 내지 20mm인 것이 바람직하다.
상기 유리섬유 보강층(20)은 유리섬유로 마련되고 도 1에 도시된 바와 같이 상기 코어층(10)의 일면에 적층되거나, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 코어층(10)의 양면에 적층될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 유리섬유 보강층(20)은 글라스 촙 스트랜드 매트(glass chopped strand mat)로 마련된다. 상기 글라스 촙 스트랜드 매트는 길이가 40mm 내지 70mm인 유리섬유 스트랜드(glass fiber strand)로 제작되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 글라스 촙 스트랜드 매트는 기계적 강도와 경량성을 모두 만족하기 위하여 단위 면적당 중량이 200g/m2 내지 1000g/m2인 것이 바람직하다.
또한, 상기 글라스 촙 스트랜드 매트는 차량의 내장재용으로 사용되기 때문에 일정 치수로 형성되어야 한다. 즉, 상기 글라스 촙 스트랜드 매트는 두께가 0.3mm 내지 2mm인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 유리섬유 보강층(20)은 상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 열가소성수지 또는 열가소성수지와 열경화성수지를 혼합한 혼합수지에 함침하여 제작할 수 있다. 즉, 상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 수지에 함침하여 기계적 강도, 특히 굴곡강도를 향상시킬 수 있다.
일 예로, 상기 유리섬유 보강층(20)은 상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 아크릴 수지에 함침하여 제작되고, 상기 아크릴 수지는 상기 글라스 촙 스트랜드 매트에 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되는 것이 바람직하다. 즉, 아크릴 수지가 5% 미만으로 함침되면 그 효과가 미미하고, 50% 초과하여 함침되면 경량화를 달성하기 어렵다.
또는, 상기 유리섬유 보강층(20)은 상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 아크릴 수지와 멜라민 수지가 80:20 내지 95:5 중량%의 비율로 혼합된 혼합수지에 함침하여 제작될 수 있다. 이때, 상기 혼합수지는 상기 글라스 촙 스트랜드 매트에 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되는 것이 바람직하다.
아크릴 수지에 멜라민 수지를 혼합한 혼합수지에 상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 함침시키면 아크릴 수지에만 함침시켰을 때와 비교하여 굴곡강도가 향상된다. 여기서, 상기 멜라민 수지가 5% 미만으로 함유되면 그 효과가 미미하고, 20%를 초과하면 제품의 가공성이 떨어진다.
상기 접착층(30)은 필름 형태로 마련되어 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20) 사이에 배치되고, 가열 및 압착 공정에 의해 용융되면서 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20)으로 침투하여 바인더로써 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20)을 접착하게 된다.
즉, 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20) 사이에 상기 접착층(30)을 적층한 상태에서 140℃ 내지 280℃ 온도에서 라미네이션(lamination)하면 상기 접착층(30)이 용융되면서 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20)으로 침투하여 바인더로써 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20)을 접착하게 된다. 이때, 상기 유리섬유 보강층(20)에 라미네이션으로 상기 접착층(30)이 미리 접착되어 있고 이후 상기 코어층(10)에 상기 유리섬유 보강층(20)을 적층하여 다시 라미네이션하여 접착하거나, 상기 코어층(10)에 상기 접착층(30)과 상기 유리섬유 보강층(20)을 차례로 적층한 후 라미네이션하여 동시에 접착할 수도 있다.
나아가, 상기 유리섬유 보강층(20)에 이하에서 설명되는 PET섬유 보강층(40)이 적층되는 경우에도 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20) 사이에 적층되어 있는 접착층(30)이 라미네이션 공정에서 용융된 후 상기 유리섬유 보강층(20)을 통과하고 상기 PET섬유 보강층(40)까지 침투하여 상기 코어층(10)에 상기 유리섬유 보강층(20)과 PET섬유 보강층(40)을 함께 접착할 수 있다. 이 경우, 상기 코어층(10)에 유리섬유 보강층(20)만을 접착할 때 보다 더 두꺼운 필름을 적층하는 것이 바람직하다.
이러한, 상기 접착층(30)은 PET 발포 시트와의 접착력 향상을 위하여 폴리에틸렌(PE) 필름으로 마련되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20)의 두께에 대응하여 효과적으로 침투하여 접착하도록 두께는 0.03mm 내지 0.2mm이고, 단위 면적당 중량이 30g/m2 내지 200g/m2로 마련되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 접착층(30)이 PMMA 필름으로 마련될 수도 있다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 내지 제6 실시예에 의한 차량용 복합소재는 기계적 강도를 보강하기 위하여 PET섬유 보강층(40)을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 코어층(10)의 일면에 유리섬유 보강층(20)이 적층되고 상기 코어층(10)의 타면에 PET섬유 보강층(40)이 적층되거나, 도 4에 도시된 바와 같이 코어층(10)의 양면에 유리섬유 보강층(20)이 적층되고 하나의 유리섬유 보강층(20)에만 PET섬유 보강층(40)이 적층될 수 있다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 코어층(10)의 일면에 유리섬유 보강층(20)이 적층되고, 상기 유리섬유 보강층(20)과 상기 코어층(10)의 타면에 각각 PET섬유 보강층(40)이 적층될 수도 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 코어층(10)의 양면에 유리섬유 보강층(20)이 적층되고, 상기 유리섬유 보강층(20) 각각에 PET섬유 보강층(40)이 적층될 수 있다.
여기서, 상기 PET섬유 보강층(40)이 상기 코어층(10)에 적층되는 경우에는 그 사이에 접착층(30)이 마련되어 상기 코어층(10)에 상기 PET섬유 보강층(40)을 접착한다.
그리고, 상기 PET섬유 보강층(40)이 상기 유리섬유 보강층(20)에 적층되는 경우에는 상기 코어층(10)과 상기 유리섬유 보강층(20) 사이에 배치된 접착층(30)이 라미네이션 공정에서 용융되면서 상기 유리섬유 보강층(20)을 통과한 후 상기 PET섬유 보강층(40)까지 침투하여 상기 코어층(10)에 상기 유리섬유 보강층(20)과 상기 PET섬유 보강층(40)을 함께 접착할 수 있다. 이때, 상기 접착층(30)은 상기 코어층(10)에 유리섬유 보강층(20) 하나만을 접착할 때 보다 두꺼운 것을 사용한다. 물론, 상기 유리섬유 보강층(20)과 상기 PET섬유 보강층(40) 사이에 추가로 접착층(30)을 더 구비할 수도 있다.
상기 PET섬유 보강층(40)은 기계적 강도를 향상시키기 위하여 PET섬유와 LM(Low Melt)섬유 또는 PP섬유를 혼합한 혼합섬유로 마련될 수 있다. 즉, PET섬유만 사용하는 경우 굴곡강도가 낮아 중량대비 원하는 굴곡강도를 달성하는데 어려움이 있다. 이에, PET섬유에 LM섬유 또는 PP섬유를 일정 비율로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
일 예로, 상기 PET섬유 보강층(40)은 PET섬유와 LM섬유를 20:80 내지 50:50 중량%의 비율로 혼합하여 니들펀칭으로 제작된다. 이러한, 상기 PET섬유 보강층(40)은 기계적 강도와 경량화를 만족하기 위하여 단위 면적당 중량이 200g/m2 내지 1000g/m2인 것이 바람직하다.
아래의 표 1은 LM섬유의 혼합율에 따른 굴곡강도를 나타낸 것이다. 테스트 샘플은 PET섬유와 LM섬유를 혼합한 단위 면적당 중량이 200g/m2인 PET섬유 보강층이다.
아래의 표 1에 나타난 것과 같이, 혼합섬유에서 LM섬유의 혼합율이 50% 이상인 경우 높은 굴곡강도를 만족하면서 60N에 수렴하고 있다. 다만, LM섬유를 80%초과하여 혼합하는 경우에는 원가절감에 어려움이 있다.
LM섬유 혼합율 굴곡강도
0% 10N
20% 45N
30% 55N
50% 60N
60% 60N
70% 59N
80% 60N
또는, 상기 PET섬유 보강층(40)은 PET섬유와 PP섬유를 30:70 내지 60:40 중량%의 비율로 혼합하여 니들펀칭으로 제작되고, 단위 면적당 중량이 200g/m2 내지 1000g/m2로 마련될 수도 있다.
나아가, 상기 PET섬유 보강층(40)은 상기 혼합섬유를 열가소성수지 또는 열가소성수지와 열경화성수지를 혼합한 혼합수지에 함침하여 제작할 수 있다. 즉, 상기 혼합섬유를 수지에 함침하여 기계적 강도, 특히 굴곡강도를 향상시킬 수 있다.
일 예로, 상기 PET섬유 보강층(40)은 상기 혼합섬유를 아크릴 수지에 함침하여 제작되고, 상기 아크릴 수지는 상기 혼합섬유와 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되는 것이 바람직하다.
아래 표 2는 아크릴 수지에 혼합섬유를 함침하지 않은 PET섬유 보강층과 아크릴 수지에 혼합섬유를 함침한 PET섬유 보강층의 굴곡강도를 테스트한 결과이다.
아래의 표 2와 같이, 혼합섬유를 아크릴 수지에 함침하는 경우 동일한 중량대비 굴곡강도가 향상되는 것을 알 수 있다.
PET섬유 혼합율 LM섬유 혼합율 아크릴 수지 함침 중량 총 중량 굴곡강도
50% 50% 0g/m2 240g/m2 10N
50% 50% 60g/m2 240g/m2 15N
여기서, 아크릴 수지가 5% 미만으로 함침되면 그 효과가 미미하고, 50% 초과하여 함침되면 경량화를 달성하기 어렵다.
또는, 상기 PET섬유 보강층(40)은 상기 혼합섬유를 아크릴 수지와 멜라민 수지가 80:20 내지 95:5 중량%의 비율로 혼합된 혼합수지에 함침하여 제작될 수 있다. 이때, 상기 혼합수지는 상기 혼합섬유와 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되는 것이 바람직하다.
아크릴 수지에 멜라민 수지를 혼합한 혼합수지에 상기 혼합섬유를 함침시키면 아크릴 수지에만 함침시켰을 때와 비교하여 굴곡강도가 향상된다.
아래 표 3은 혼합수지에 혼합섬유를 함침하지 않은 PET섬유 보강층을 코어층에 적층하여 제작한 복합소재와 혼합수지에 혼합섬유를 함침한 PET섬유 보강층을 코어층에 적층하여 제작한 복합소재의 굴곡강도를 테스트한 결과이다.
아래의 표 3과 같이, 혼합수지에 함침하는 경우 동일한 중량대비 굴곡강도가 향상되는 것을 알 수 있다.
코어층 중량 PET섬유 보강층 총 중량 굴곡강도
PET섬유 혼합율 LM섬유 혼합율 아크릴 수지 함침 중량 멜라민 수지 함침 중량
2000g/m2 50% 50% 400g/m2 0g/m2 3000g/m2 440N
2000g/m2 50% 50% 350g/m2 50g/m2 3000g/m2 490N
여기서, 상기 멜라민 수지가 혼합수지 총중량에 대하여 5% 미만으로 함유되면 그 효과가 미미하고, 20%를 초과하면 제품의 가공성이 떨어진다.
이하에서는, 본원발명의 실시예에 의한 차량용 복합소재의 대표 실시예와 종래 소재를 비교하여 살펴본다.
본원발명의 대표 실시예에 의한 차량용 복합소재는, 도 2에 도시된 바와 같이, PET 발포 시트로 마련된 코어층(10)과, 상기 코어층(10)의 양면에 접착층(30)과 유리섬유 보강층(20)이 적층된 후 라미네이션 공정을 거쳐 접착된다.
여기서, 상기 코어층(10)은 발포 배율이 17.5배, 밀도가 80kg/m3, 두께가 10mm, 단위 면적당 중량이 800g/m2인 PET 발포 시트로 마련된다.
그리고, 상기 접착층(30)은 두께가 0.1mm, 단위 면적당 중량이 60g/m2인 PE 필름으로 마련된다.
그리고, 상기 유리섬유 보강층(20)은 글라스 촙 스트랜드 매트를 아크릴 수지에 함침하여 제작된다. 상기 글라스 촙 스트랜드 매트는 단위 면적당 중량이 450g/m2이고, 아크릴은 단위 면적당 중량이 340g/m2이다. 즉, 상기 아크릴 수지는 유리섬유 보강층의 전체 중량 대비 43 중량%로 상기 글라스 촙 스트랜드 매트에 함침된다.
이렇게 제작된 본 발명의 차량용 복합소재는 단위 면적당 총중량이 2500g/m2이다. 상기 차량용 복합소재에 대하여 굴곡강도 테스트를 수행한 결과 굴곡강도는 174N이다.
이와 비교하여, 종래 차량의 커버링 쉘프의 소재로 사용되는 우드스탁(wood stock)에 대하여 굴곡강도 테스트를 수행하였다. 종래 커버링 쉘프의 소재로 사용되는 우드스탁은 폴리프로필렌과 우드가 함유된 복합소재이다.
상기 우드스탁의 굴곡강도 테스트를 수행한 결과 상기 본 발명의 차량용 복합소재와 동일한 굴곡강도인 174N을 만족하기 위해서는 단위 면적당 중량이 4600g/m2이 되어야 한다.
따라서, 본 발명에 의한 차량용 복합소재는 종래 차량의 커버링 쉘프 소재로 사용되는 우드스탁과 비교하여 동일한 굴곡강도를 만족하면서 중량은 약 40% 내지 50% 감소시킬 수 있어 차량의 경량화를 달성하는데 효과적이다.
나아가, 본 발명의 차량용 복합소재의 코어층(10)은 PET 발포 시트를 서로 교차 적층하여 마련될 수 있다.
PET 발포 시트의 경우 방향성이 있어서 횡방향과 종방향에 대한 굴곡강도가 차이가 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, PET 발포 시트가 화살표 방향에 대하여 굴곡강도가 크고 화살표 방향의 수직한 방향에 대하여는 굴곡강도가 작게 나타난다. 따라서, PET 발포 시트의 화살표 방향이 서로 교차하도록 적층하여 코어층(10)의 방향성에 대한 굴곡강도를 보완할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
10 : 코어층
20: 유리섬유 보강층
30 : 접착층
40 : PET섬유 보강층

Claims (14)

  1. PET 발포 시트로 마련된 코어층;
    유리섬유로 마련되고, 상기 코어층의 적어도 일면에 적층된 유리섬유 보강층; 및
    상기 코어층과 상기 유리섬유 보강층 사이에 배치되고, 열접착에 의해 상기 코어층과 상기 유리섬유 보강층을 접착하는 접착층; 및
    PET섬유와 LM섬유를 혼합한 혼합섬유로 마련되고, 상기 코어층 또는 상기 유리섬유 보강층 중 적어도 어느 하나에 적층된 PET섬유 보강층;을 포함하고,
    상기 PET섬유 보강층은,
    PET섬유와 LM섬유를 20:80 내지 50:50 중량%의 비율로 혼합하여 니들펀칭으로 제작되고, 단위 면적당 중량이 200g/m2 내지 1000g/m2으로 마련되고,
    상기 PET섬유 보강층은,
    상기 혼합섬유를 아크릴 수지와 멜라민 수지가 80:20 내지 95:5 중량%의 비율로 혼합된 혼합수지에 함침하여 제작되고, 상기 혼합수지는 상기 혼합섬유와 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침되는 차량용 복합소재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어층은,
    발포 배율이 10배 내지 25배인 PET 발포 시트로 마련되며, 밀도가 60kg/m3 내지 120kg/m3이고, 두께가 3mm 내지 20mm인 것을 특징으로 하는 차량용 복합소재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유리섬유 보강층은,
    길이가 40mm 내지 70mm인 유리섬유 스트랜드로 제작된 글라스 촙 스트랜드 매트(glass chopped strand mat)로 마련되며, 단위 면적당 중량이 200g/m2 내지 1000g/m2이고, 두께가 0.3mm 내지 2mm인 것을 특징으로 하는 차량용 복합소재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유리섬유 보강층은,
    상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 열가소성수지 또는 열가소성수지와 열경화성수지를 혼합한 혼합수지에 함침하여 제작하는 것을 특징으로 하는 차량용 복합소재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유리섬유 보강층은,
    상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 아크릴 수지에 함침하여 제작되고, 상기 아크릴 수지는 상기 글라스 촙 스트랜드 매트에 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침된 것을 특징으로 하는 차량용 복합소재.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유리섬유 보강층은,
    상기 글라스 촙 스트랜드 매트를 아크릴 수지와 멜라민 수지가 80:20 내지 95:5 중량%의 비율로 혼합된 혼합수지에 함침하여 제작되고, 상기 혼합수지는 상기 글라스 촙 스트랜드 매트에 5:95 내지 50:50 중량%의 비율로 함침된 것을 특징으로 하는 차량용 복합소재.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 접착층은,
    폴리에틸렌(PE) 필름으로 마련되며, 두께가 0.03mm 내지 0.2mm이고, 단위 면적당 중량이 30g/m2 내지 200g/m2인 것을 특징으로 하는 차량용 복합소재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 코어층은,
    복수의 상기 PET 발포 시트를 서로 교차하여 적층한 것을 특징으로 하는 차량용 복합소재.
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