KR102100677B1 - Transparent composite and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

폴리카보네이트 수지에 폴리에스터 수지를 블렌드시킨 수지층을 적용하여 수지층과 강화섬유의 굴절률을 동일 또는 유사하게 매칭시킴으로써, 투명하면서도 우수한 기계적 물성을 확보하는 것에 의해 유리를 대체할 수 있는 투명 복합재 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 투명 복합재는 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지가 혼합된 수지층; 및 상기 수지층의 내부에 함침된 강화섬유; 를 포함하며, 상기 강화섬유는 제1 굴절률을 가지며, 상기 폴리카보네이트 수지는 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 갖고, 상기 폴리에스터 수지는 상기 제1 굴절률보다 작은 제3 굴절률을 갖는 것을 특징으로 한다.
A transparent composite material capable of replacing glass by securing transparent and excellent mechanical properties by matching the refractive index of the resin layer and the reinforcing fiber by applying the resin layer obtained by blending the polyester resin to the polycarbonate resin and the same. The manufacturing method is disclosed.
The transparent composite material according to the present invention includes a resin layer in which a polycarbonate resin and a polyester resin are mixed; And reinforcing fibers impregnated into the resin layer. Including, the reinforcing fiber has a first refractive index, the polycarbonate resin has a second refractive index greater than the first refractive index, the polyester resin has a third refractive index less than the first refractive index do.

Description

투명 복합재 및 그 제조 방법{TRANSPARENT COMPOSITE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Transparent composite material and its manufacturing method {TRANSPARENT COMPOSITE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 투명 복합재 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명성 확보가 가능하면서 기계적 강도를 향상시켜 유리를 대체하기에 적합한 투명 복합재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent composite material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a transparent composite material suitable for replacing glass by improving mechanical strength while ensuring transparency, and a method for manufacturing the same.

최근, 다양한 분야에 사용되고 있는 유리를 대체할 수 있는 플라스틱에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대부분 플라스틱만으로 유리를 대체하는 광학특성은 구현이 가능하나, 플라스틱의 경우에는 기계적 물성이 열위한 관계로 기계적 물성이 우수한 대체재를 찾는 것이 필요한 상황이다.Recently, studies on plastics that can replace glass used in various fields have been actively conducted. In most cases, it is necessary to find a substitute material having excellent mechanical properties due to the inferior mechanical properties.

현재, 자동차에 사용되고 있는 창유리는 대략 3 ~ 4m2의 면적을 가지며, 대략 30 ~ 35Kg의 중량을 갖는다.Currently, windowpanes used in automobiles have an area of approximately 3 to 4 m 2 and a weight of approximately 30 to 35 kg.

이러한 자동차용 창유리, 썬루프, 램프 등을 플라스틱 재질로 경량화하기 위해서는 자동차에 탑승하는 승차 인원의 안정성이 보장된다는 전제조건이 필수적이다. 따라서, 유리를 대체할 수 있는 플라스틱을 이용하면서도, 기계적 강도를 향상시키는 것이 필요한 상황이다.In order to reduce the weight of automobile windowpanes, sunroofs, lamps, etc. in plastic materials, it is essential that the safety of passengers in the vehicle is guaranteed. Therefore, there is a need to improve the mechanical strength while using a plastic that can replace glass.

관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2016-0107178호(2016.09.13. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 섬유 복합재 및 이의 제조방법이 기재되어 있다.As a related prior document, Korean Patent Publication No. 10-2016-0107178 (published on September 13, 2016) discloses a fiber composite material and a manufacturing method thereof.

본 발명의 목적은 폴리카보네이트 수지에 폴리에스터 수지를 블렌드시킨 수지층을 적용하여 수지층과 강화섬유의 굴절률을 동일 또는 유사하게 매칭시킴으로써, 투명하면서도 우수한 기계적 물성을 확보하는 것에 의해 유리를 대체할 수 있는 투명 복합재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to replace the glass by ensuring excellent mechanical properties while being transparent by matching the refractive index of the resin layer and the reinforcing fibers by applying the resin layer obtained by blending the polyester resin to the polycarbonate resin, the same or similar. It is to provide a transparent composite material and a manufacturing method thereof.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재는 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지가 혼합된 수지층; 및 상기 수지층의 내부에 함침된 강화섬유; 를 포함하며, 상기 강화섬유는 제1 굴절률을 가지며, 상기 폴리카보네이트 수지는 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 갖고, 상기 폴리에스터 수지는 상기 제1 굴절률보다 작은 제3 굴절률을 갖는 것을 특징으로 한다.A transparent composite material according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a resin layer in which a polycarbonate resin and a polyester resin are mixed; And reinforcing fibers impregnated into the resin layer. Including, the reinforcing fiber has a first refractive index, the polycarbonate resin has a second refractive index greater than the first refractive index, the polyester resin has a third refractive index less than the first refractive index do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재 제조 방법은 (a) 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지를 용제에 용해하고 건조하여 수지 조성물을 형성하는 단계; (b) 강화섬유를 상기 수지 조성물에 함침시키는 단계; 및 (c) 상기 수지 조성물에 함침된 강화섬유를 핫 프레스로 압착하는 단계;를 포함하며, 상기 강화섬유는 제1 굴절률을 가지며, 상기 폴리카보네이트 수지는 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 갖고, 상기 폴리에스터 수지는 상기 제1 굴절률보다 작은 제3 굴절률을 갖는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, a method for manufacturing a transparent composite material according to an embodiment of the present invention includes: (a) dissolving a polycarbonate resin and a polyester resin in a solvent and drying to form a resin composition; (b) impregnating the reinforcing fiber with the resin composition; And (c) pressing the reinforcing fibers impregnated into the resin composition with a hot press; wherein the reinforcing fibers have a first refractive index, and the polycarbonate resin has a second refractive index greater than the first refractive index. , The polyester resin is characterized by having a third refractive index smaller than the first refractive index.

본 발명에 따른 투명 복합재 및 그 제조 방법은 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지의 블렌드를 통하여 수지층을 제조하는 것에 의해, 수지층의 굴절률이 강화섬유의 굴절률과 동일 또는 유사하게 매칭됨에 따라, 투명성을 확보할 수 있으면서도 수지층 내에 함침되는 판상 형태의 강화섬유에 의해 기계적 강도를 향상시킬 수 있게 된다.The transparent composite material according to the present invention and a method for manufacturing the same are obtained by manufacturing a resin layer through a blend of a polycarbonate resin and a polyester resin. While being secured, it is possible to improve mechanical strength by reinforcing fibers in a plate shape impregnated in the resin layer.

이 결과, 본 발명에 따른 투명 복합재 및 그 제조 방법은 수지층 내에 강화섬유가 함침되는 구조를 가짐에 따라 유리에 비하여 무게가 상당히 가벼워 경량화를 도모할 수 있으면서도 75 ~ 90%의 투과율 및 100 ~ 300MPa의 인장강도를 갖는바, 투명성을 확보하면서도 기계적 강도 확보가 가능하여 창유리, 썬루프, 램프 등에 적용되는 자동차용 유리와 더불어, 다양한 분야에서 사용되는 유리를 대체할 수 있게 된다.As a result, the transparent composite material according to the present invention and its manufacturing method have a structure in which a reinforcing fiber is impregnated in a resin layer, so that the weight is considerably lighter than that of glass, and yet it is possible to achieve lighter weight and transmittance of 75 to 90% and 100 to 300 MPa Since it has a tensile strength of, it is possible to secure mechanical strength while securing transparency, and it is possible to replace glass used in various fields, in addition to automotive glass applied to window glass, sunroof, and lamp.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
1 is a cross-sectional view showing a transparent composite material according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a process flow chart showing a transparent composite material manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the person having the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same components throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 복합재 및 그 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a transparent composite material according to a preferred embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a transparent composite material according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재(100)는 수지층(120) 및 수지층(120) 내에 함침된 강화섬유(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the transparent composite material 100 according to an embodiment of the present invention includes a resin layer 120 and reinforcing fibers 140 impregnated in the resin layer 120.

여기서, 수지층(120)은 투명 복합재(100)의 몸체를 이루는 부분으로, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지가 혼합된 것이 이용된다.Here, the resin layer 120 is a part forming the body of the transparent composite material 100, and a mixture of polycarbonate resin and polyester resin is used.

그리고, 강화섬유(140)는 수지층(120) 내에 함침되어, 수지층(120)의 내부에 삽입 배치되는 구조를 갖는다.And, the reinforcing fiber 140 is impregnated in the resin layer 120, and has a structure that is inserted and disposed inside the resin layer 120.

여기서, 강화섬유(140)는 1.54 ~ 1.58의 제1 굴절률을 갖는다. 이때, 강화섬유(140)는 수지층(120) 내에 함침되어, 기계적 강도를 보강하는 역할을 한다. 이러한 강화섬유로는 유리섬유, 바잘트 섬유, 탄소 섬유 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있으며, 이 중 유리섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 유리섬유는 직조 타입, 부직포, 단섬유 형태 등 특별히 제한 없이 모두 사용될 수 있으나, 직조 타입의 시트 형태를 가지며, 적어도 하나 이상이 프레스 압착에 의해 압착된 것을 이용하는 것이 보다 바람직하다.Here, the reinforcing fiber 140 has a first refractive index of 1.54 ~ 1.58. At this time, the reinforcing fiber 140 is impregnated in the resin layer 120, and serves to reinforce mechanical strength. As the reinforcing fiber, at least one selected from glass fiber, basaltic fiber, and carbon fiber may be used, and it is preferable to use glass fiber. The glass fiber may be used without any particular limitation, such as a woven type, a nonwoven fabric, or a short fiber form, but it has a woven type sheet form, and it is more preferable that at least one is compressed by press compression.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재(100)는 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지의 블렌드를 통하여 수지층(120)을 제조하는 것에 의해, 수지층(120)의 굴절률이 강화섬유(140)의 굴절률과 동일 또는 유사하게 매칭됨에 따라, 투명성을 확보할 수 있으면서도 수지층(120) 내에 함침되는 판상 형태의 강화섬유(140)에 의해 기계적 강도를 향상시킬 수 있게 된다.In particular, the transparent composite material 100 according to an embodiment of the present invention by manufacturing the resin layer 120 through a blend of polycarbonate resin and polyester resin, the refractive index of the resin layer 120 is reinforced fiber 140 According to the same or similar matching of the refractive index of, it is possible to improve the mechanical strength by the reinforcement fibers 140 in the form of a plate impregnated in the resin layer 120 while ensuring transparency.

여기서, 굴절률은 고분자 구조에 따라 갖는 고유의 값으로 고분자 간의 상분리 현상이 발생하지 않는 한에서 혼합하는 것에 의해 조절이 가능하다. 따라서, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지의 블렌드에 의해 제조되는 수지층(120)의 굴절률을 강화섬유(140)의 굴절률과 동일 또는 유사하게 매칭시키게 되면, 굴절률이 서로 동일 또는 유사하기 때문에 상호 간이 이종 재질이기는 하나 동일한 재질처럼 투명하게 보이는 결과를 도출할 수 있게 된다.Here, the refractive index is an inherent value according to the polymer structure, and can be controlled by mixing unless phase separation between polymers occurs. Therefore, if the refractive index of the resin layer 120 manufactured by the blend of the polycarbonate resin and the polyester resin is matched to the refractive index of the reinforcing fiber 140, the refractive indexes are the same or similar to each other, so that they are different from each other. Although it is a material, it can lead to results that appear transparent like the same material.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재(100)는 수지층(120) 내에 강화섬유(140)가 함침되는 구조를 가짐에 따라 유리에 비하여 무게가 상당히 가벼워 경량화를 도모할 수 있으면서도 투명성을 확보하면서도 기계적 강도 확보가 가능하여 창유리, 썬루프, 램프 등에 적용되는 자동차용 유리와 더불어, 다양한 분야에서 사용되는 유리를 대체할 수 있게 된다.As a result, as the transparent composite material 100 according to the embodiment of the present invention has a structure in which the reinforcing fibers 140 are impregnated in the resin layer 120, the weight is considerably lighter than that of glass, so that light weight can be achieved while transparency is achieved. It is possible to secure mechanical strength while securing it, and it is possible to replace glass used in various fields as well as automotive glass applied to window panes, sunroofs, lamps, and the like.

이를 위해, 폴리카보네이트 수지는 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 가지며, 보다 구체적으로 제2 굴절률은 1.56 ~ 1.60을 갖는다.To this end, the polycarbonate resin has a second refractive index greater than the first refractive index, and more specifically, the second refractive index has 1.56 to 1.60.

또한, 폴리에스터 수지는 제1 굴절률보다 작은 제3 굴절률을 가지며, 보다 구체적으로 제3 굴절률은 1.52 ~ 1.56을 갖는다.In addition, the polyester resin has a third refractive index smaller than the first refractive index, and more specifically, the third refractive index has 1.52 to 1.56.

이 결과, 수지층(120)은 제2 굴절률을 갖는 폴리카보네이트 수지와 제3 굴절률을 갖는 폴리에스터 수지가 혼합되어 제4 굴절률을 갖되, 제4 굴절률은 제1 굴절률과 동일하거나, 또는 제1 굴절률과의 편차가 0.01 이하를 가질 수 있게 된다.As a result, the resin layer 120 has a fourth refractive index by mixing a polycarbonate resin having a second refractive index and a polyester resin having a third refractive index, but the fourth refractive index is the same as the first refractive index, or the first refractive index The deviation from and may be less than 0.01.

이때, 폴리카보네이트 수지는 내열성, 내충격성 및 투명성이 우수하며, 쉽게 가공할 수 있는 이점이 있다. 다만, 폴리카보네이트 수지는 글레이징 특성이 좋지 않으며, 내스크래치성에 취약하다는 단점이 있다. 따라서, 사출성형이 가능한 열가소성 수지인 폴리카보네이트 수지를 단독으로 사용하여 수지층을 제조할 경우에는 글레이징 특성 및 내스크래치성이 좋지 못하여 자동차의 창유리, 썬루프, 램프 등으로 대체하기에는 부적합하다는 문제가 있다.At this time, the polycarbonate resin is excellent in heat resistance, impact resistance and transparency, and has the advantage of being easily processed. However, the polycarbonate resin has the disadvantages of poor glazing properties and susceptibility to scratch resistance. Therefore, when the resin layer is manufactured by using a polycarbonate resin, which is a thermoplastic resin that can be injection molded alone, there is a problem in that it is inadequate to replace with a windowpane, a sunroof, a lamp, etc. of a vehicle due to poor glazing properties and scratch resistance. .

반면, 본 발명에서는 폴리카보네이트 수지 단독 사용시의 단점을 보완하기 위해, 수지층(120)으로 강화섬유(140)보다 큰 굴절률을 갖는 폴리카보네이트 수지에 강화섬유(140)보다 작은 굴절률을 갖는 폴리에스터 수지가 혼합된 것을 이용하는 것을 통하여, 수지층(120)의 굴절률을 강화섬유(140)의 굴절률과 동일 또는 유사하게 매칭시킴으로써 강화섬유(140) 첨가에 의해 기계적 강도를 확보하면서도 투명성을 유지시킬 수 있게 된다.On the other hand, in the present invention, in order to compensate for the disadvantages of using the polycarbonate resin alone, the resin layer 120 is a polyester resin having a refractive index smaller than the reinforcing fiber 140 in a polycarbonate resin having a refractive index larger than the reinforcing fiber 140. By using a mixture of the, by matching the refractive index of the resin layer 120 to the same or similar to the refractive index of the reinforcing fiber 140, it is possible to maintain transparency while securing mechanical strength by adding the reinforcing fiber 140. .

이때, 폴리에스터 수지는 내약품성, 내후성이 좋고, 기계적 강도가 크며, 고온에서도 변형이 없을 정도로 열변형 및 충격에 강하여 우수한 내스크래치성을 갖는다. 이에 따라, 폴리에스터 수지를 폴리카보네이트 수지와 블렌드하여 사용할 경우, 글레이징 특성 및 내스크레치성을 보완할 수 있게 된다.At this time, the polyester resin has good chemical resistance, weather resistance, high mechanical strength, and is resistant to thermal deformation and impact to such an extent that there is no deformation even at high temperature, and thus has excellent scratch resistance. Accordingly, when the polyester resin is blended with a polycarbonate resin, it is possible to supplement the glazing properties and scratch resistance.

이러한 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지는 용제에 용해시키는 방식으로 혼합될 수 있다. 이때, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지를 용제에 용해시켜 균일하게 혼합한 후에는 건조 과정을 통하여 용제를 휘발시켜 제거하게 된다.These polycarbonate resins and polyester resins can be mixed in a manner that dissolves in a solvent. At this time, after the polycarbonate resin and the polyester resin are dissolved in a solvent and uniformly mixed, the solvent is volatilized and removed through a drying process.

이때, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지는 고분자 간의 상분리가 일어나지 않도록 하기 위해 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지는 40 : 60 ~ 60 : 40의 중량비로 혼합되도록 엄격히 제어하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the polycarbonate resin and the polyester resin are strictly controlled such that the polycarbonate resin and the polyester resin are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40 in order to prevent phase separation between polymers.

즉, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지의 혼합시, 동종의 고분자와 같이 균일하게 섞일 경우, 투명한 광학 특성을 구현할 수 있다. 만일, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지의 혼합시 상기의 중량비를 벗어나 혼합되게 되면, 상분리가 일어나는데 기인하여 고분자가 투명성을 잃고 뿌옇게 보이는 문제를 유발할 수 있다.That is, when mixing the polycarbonate resin and the polyester resin, when mixed uniformly like a polymer of the same kind, it is possible to realize transparent optical properties. If, when mixing the polycarbonate resin and the polyester resin is mixed outside the above weight ratio, due to phase separation occurs, the polymer may lose transparency and cause a problem that appears cloudy.

다시 말해, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지가 40 : 60 ~ 60 : 40의 중량비를 초과하거나 미만으로 혼합될 경우 수지층(120)의 굴절률과 강화섬유(140)의 굴절률 간의 매칭이 이루어지지 못하는데 기인하여 수지층(120)의 내부에 함침된 강화섬유(140)가 모두 비치는 문제를 초래할 수 있다.In other words, when the polycarbonate resin and the polyester resin are mixed in excess of or less than the weight ratio of 40:60 to 60:40, the matching between the refractive index of the resin layer 120 and the refractive index of the reinforcing fiber 140 is not achieved. By doing so, all of the reinforced fibers 140 impregnated in the resin layer 120 may cause a problem.

이때, 수지층(120)은 투명 복합재(100) 전체 중량의 30 ~ 70 중량%의 함량비로 포함되는 것이 바람직하다. 수지층(120)의 함량이 투명 복합재(100) 전체 중량의 30 중량% 미만일 경우에는 상대적으로 강화섬유(140)의 첨가량이 증가하는데 기인하여 기계적 강도는 증가하나, 강화섬유(140)의 과도한 첨가로 인해 투과율이 급격히 저하되어 투명성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 수지층(120)의 함량이 투명 복합재(100) 전체 중량의 70 중량%를 초과할 경우에는 투과율 향상 효과로 우수한 투명성을 확보할 수 있으나, 상대적으로 강화섬유(140)의 첨가량이 감소하여 기계적 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다.At this time, the resin layer 120 is preferably included in a content ratio of 30 to 70% by weight of the total weight of the transparent composite material (100). When the content of the resin layer 120 is less than 30% by weight of the total weight of the transparent composite material 100, mechanical strength increases due to an increase in the amount of the reinforcing fibers 140, but excessive addition of the reinforcing fibers 140 Due to this, the transmittance decreases sharply, which may lead to difficulties in securing transparency. Conversely, when the content of the resin layer 120 exceeds 70% by weight of the total weight of the transparent composite material 100, excellent transparency can be secured with an effect of improving transmittance, but the amount of reinforcement fiber 140 is relatively reduced. Difficulties in securing mechanical strength can be involved.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재는 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지의 블렌드를 통하여 수지층을 제조하는 것에 의해, 수지층의 굴절률이 강화섬유의 굴절률과 동일 또는 유사하게 매칭됨에 따라, 투명성을 확보할 수 있으면서도 수지층 내에 함침되는 판상 형태의 강화섬유에 의해 기계적 강도를 향상시킬 수 있게 된다.The transparent composite material according to the embodiment of the present invention described above, by manufacturing a resin layer through a blend of a polycarbonate resin and a polyester resin, the refractive index of the resin layer is matched to the refractive index of the reinforcing fiber is the same or similar, the transparency While it is possible to secure the mechanical strength by the plate-shaped reinforcing fibers impregnated in the resin layer.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재는 수지층 내에 강화섬유가 함침되는 구조를 가짐에 따라 유리에 비하여 무게가 상당히 가벼워 경량화를 도모할 수 있으면서도 75 ~ 90%의 투과율 및 100 ~ 300MPa의 인장강도를 갖는바, 투명성을 확보하면서도 기계적 강도 확보가 가능하여 창유리, 썬루프, 램프 등에 적용되는 자동차용 유리와 더불어, 다양한 분야에서 사용되는 유리를 대체할 수 있게 된다.As a result, the transparent composite material according to the embodiment of the present invention has a structure in which the reinforcing fibers are impregnated in the resin layer, so that the weight is considerably lighter than that of glass, and the light transmittance can be reduced to 75 to 90% and the transmittance of 100 to 300 MPa Since it has a tensile strength, it is possible to secure mechanical strength while ensuring transparency, and thus it is possible to replace glass used in various fields in addition to automotive glass applied to window glass, sunroof, lamp, and the like.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a transparent composite material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.3 is a process flow chart showing a method for manufacturing a transparent composite material according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재 제조 방법은 용해 및 건조 단계(S110), 함침 단계(S120) 및 핫 프레스 단계(S130)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a method for manufacturing a transparent composite material according to an embodiment of the present invention includes a dissolving and drying step (S110), an impregnation step (S120) and a hot press step (S130).

용해 및 건조Dissolving and drying

용해 및 건조 단계(S110)에서는 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지를 용제에 용해하고 건조하여 수지 조성물을 형성한다.In the dissolving and drying step (S110), the polycarbonate resin and the polyester resin are dissolved in a solvent and dried to form a resin composition.

폴리카보네이트 수지는 1.56 ~ 1.60을 갖고, 폴리에스터 수지는 1.52 ~ 1.56을 갖는다.The polycarbonate resin has 1.56 to 1.60, and the polyester resin has 1.52 to 1.56.

이때, 폴리카보네이트 수지는 내열성, 내충격성 및 투명성이 우수하며, 쉽게 가공할 수 있는 이점이 있으나, 글레이징 특성이 좋지 않으며, 내스크래치성에 취약하다는 단점이 있다.At this time, the polycarbonate resin is excellent in heat resistance, impact resistance and transparency, and has the advantage of being easily processed, but has the disadvantages of poor glazing properties and susceptibility to scratch resistance.

반면, 폴리에스터 수지는 내약품성, 내후성이 좋고, 기계적 강도가 크며, 고온에서도 변형이 없을 정도로 열변형 및 충격에 강하여 우수한 내스크래치성을 갖는다. 이에 따라, 폴리에스터 수지를 폴리카보네이트 수지와 블렌드하여 사용할 경우, 글레이징 특성 및 내스크레치성을 보완할 수 있게 된다.On the other hand, the polyester resin has excellent chemical resistance, weather resistance, high mechanical strength, and has excellent scratch resistance because it is resistant to thermal deformation and impact to such an extent that there is no deformation even at high temperatures. Accordingly, when the polyester resin is blended with a polycarbonate resin, it is possible to supplement the glazing properties and scratch resistance.

이와 같이, 본 발명에서는 폴리카보네이트 수지 단독 사용시의 단점을 보완하기 위해, 폴리카보네이트 수지에 폴리에스터 수지를 용제에 용해시키고 건조하여 수지 조성물을 형성하였는데, 이는 폴리카보네이트 수지보다 작은 굴절률을 갖는 폴리에스터 수지를 혼합하여 수지 조성물의 굴절률을 후술하는 강화섬유의 굴절률과 동일 또는 유사하게 매칭시킴으로써 강화섬유 첨가에 의해 기계적 강도를 확보하면서도 투명성을 유지시키기 위함이다.As described above, in the present invention, in order to compensate for the disadvantages of using the polycarbonate resin alone, the polyester resin was dissolved in a solvent and dried to form a resin composition in a polycarbonate resin, which is a polyester resin having a refractive index smaller than that of the polycarbonate resin. It is to maintain the transparency while securing the mechanical strength by adding the reinforcing fibers by mixing the same or similar to the refractive index of the reinforcing fibers to be described later by mixing the resin composition.

본 단계에서, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지는 용제에 용해시키는 방식으로 혼합될 수 있다. 이때, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지를 용제에 용해시켜 균일하게 혼합한 후에는 건조 과정을 통하여 용제를 휘발시켜 제거하게 된다. 이때, 용제로는 염화메틸렌(methylene chloride), 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone), N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene) 및 아세톤(acetone) 중 선택된 1종 이상이 이용될 수 있으며, 이 중 염화메틸렌(methylene chloride)을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 건조는 60 ~ 120℃에서 1 ~ 24시간 동안 실시될 수 있다.In this step, the polycarbonate resin and the polyester resin can be mixed in a manner to dissolve in a solvent. At this time, after the polycarbonate resin and the polyester resin are dissolved in a solvent and uniformly mixed, the solvent is volatilized and removed through a drying process. At this time, the solvent is methylene chloride (methylene chloride), methyl ethyl ketone (Methyl ethyl ketone), N- methyl-2-pyrrolidone (N-Methyl-2-pyrrolidone), toluene (toluene), xylene (xylene) And one or more selected from acetone (acetone) may be used, of which methylene chloride (methylene chloride) is more preferable. Here, drying may be performed at 60 to 120 ° C. for 1 to 24 hours.

특히, 본 단계에서, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지는 고분자 간의 상분리가 일어나지 않도록 하기 위해 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지는 40 : 60 ~ 60 : 40의 중량비로 혼합되도록 엄격히 제어하는 것이 바람직하다.In particular, in this step, it is preferable that the polycarbonate resin and the polyester resin are strictly controlled such that the polycarbonate resin and the polyester resin are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40 in order to prevent phase separation between polymers.

즉, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지의 혼합시, 동종의 고분자와 같이 균일하게 섞일 경우, 투명한 광학 특성을 구현할 수 있다. 만일, 폴리카보네이트 수지와 폴리에테르이미드 수지의 혼합시 상기의 중량비를 벗어나 혼합되게 되면, 상분리가 일어나는데 기인하여 고분자가 투명성을 잃고 뿌옇게 보이는 문제를 유발할 수 있다.That is, when mixing the polycarbonate resin and the polyester resin, when mixed uniformly like a polymer of the same kind, it is possible to realize transparent optical properties. If the polycarbonate resin and the polyetherimide resin are mixed outside the above weight ratio when mixed, the phase separation may occur, causing the polymer to lose transparency and appear cloudy.

다시 말해, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지가 40 : 60 ~ 60 : 40의 중량비를 초과하거나 미만으로 혼합될 경우 수지 조성물의 굴절률과 강화섬유의 굴절률 간의 매칭이 이루어지지 못하는데 기인하여 수지 조성물의 내부에 함침된 강화섬유가 모두 비치는 문제를 초래할 수 있다.In other words, when the polycarbonate resin and the polyester resin are mixed in an amount exceeding or less than 40:60 to 60:40, the matching between the refractive index of the resin composition and the refractive index of the reinforcing fiber is not achieved, and thus the inside of the resin composition. All impregnated reinforcing fibers can cause problems.

함침Impregnation

함침 단계(S120)에서는 강화섬유를 수지 조성물에 함침시킨다.In the impregnation step (S120), the reinforcing fibers are impregnated into the resin composition.

강화섬유는 수지 혼합물에 함침되어, 기계적 강도를 보강하는 역할을 한다. 이러한 강화섬유로는 유리섬유, 바잘트 섬유, 탄소 섬유 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있으며, 이 중 유리섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 유리섬유는 직조 타입, 부직포, 단섬유 형태 등 특별히 제한 없이 모두 사용될 수 있으나, 직조 타입의 시트 형태를 가지며, 적어도 하나 이상이 프레스 압착에 의해 압착된 것을 이용하는 것이 보다 바람직하다.Reinforcing fibers are impregnated into the resin mixture, and serve to reinforce mechanical strength. As the reinforcing fiber, at least one selected from glass fiber, basaltic fiber, and carbon fiber may be used, and it is preferable to use glass fiber. The glass fiber may be used without any particular limitation, such as a woven type, a nonwoven fabric, or a short fiber form, but it has a woven type sheet form, and it is more preferable that at least one is compressed by press compression.

이때, 강화섬유는 1.54 ~ 1.58의 굴절률을 갖는다. 이에 따라, 폴리카보네이트 수지는 강화섬유의 굴절률보다 큰 1.56 ~ 1.60의 굴절률을 갖고, 폴리에스터 수지는 강화섬유의 굴절률보다 작은 1.52 ~ 1.56의 굴절률을 갖는다.At this time, the reinforcing fiber has a refractive index of 1.54 ~ 1.58. Accordingly, the polycarbonate resin has a refractive index of 1.56 to 1.60 greater than the refractive index of the reinforcing fibers, and the polyester resin has a refractive index of 1.52 to 1.56 smaller than the refractive index of the reinforcing fibers.

다시 말해, 수지 조성물은 강화섬유의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 폴리카보네이트 수지와 강화섬유의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 폴리에스터 수지를 혼합하여 제조된 것이 이용됨에 따라, 수지 조성물의 굴절률을 강화섬유의 굴절률과 동일 또는 유사하게 매칭시킬 수 있게 되고, 이 결과 강화섬유 첨가에 의해 기계적 강도를 확보하면서도 투명성을 유지시키는 것이 가능해질 수 있다.In other words, as the resin composition is prepared by mixing a polycarbonate resin having a refractive index greater than the refractive index of the reinforcing fiber and a polyester resin having a refractive index smaller than the refractive index of the reinforcing fiber, the refractive index of the resin composition is adjusted to the refractive index of the reinforcing fiber. It can be matched with the same or similar, and as a result, it may be possible to maintain transparency while securing mechanical strength by adding reinforcing fibers.

핫 프레스Hot press

핫 프레스 단계(S130)에서는 수지 조성물에 함침된 강화섬유를 핫 프레스로 압착하여 투명 복합재를 형성한다.In the hot press step (S130), the reinforcing fibers impregnated with the resin composition are compressed with a hot press to form a transparent composite material.

이에 따라, 투명 복합재는 수지 혼합물로 이루어진 수지층과, 수지층 내에 함침된 강화섬유를 포함한다.Accordingly, the transparent composite material includes a resin layer made of a resin mixture and reinforcing fibers impregnated in the resin layer.

이러한 수지층은 투명 복합재 전체 중량의 30 ~ 70 중량%의 함량비로 포함되는 것이 바람직하다. 수지층의 함량이 투명 복합재 전체 중량의 30 중량% 미만일 경우에는 상대적으로 강화섬유의 첨가량이 증가하는데 기인하여 기계적 강도는 증가하나, 강화섬유의 과도한 첨가로 인해 투과율이 급격히 저하되어 투명성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 수지층의 함량이 투명 복합재 전체 중량의 70 중량%를 초과할 경우에는 투과율 향상 효과로 우수한 투명성을 확보할 수 있으나, 상대적으로 강화섬유의 첨가량이 감소하여 기계적 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다.The resin layer is preferably included in a content ratio of 30 to 70% by weight of the total weight of the transparent composite material. When the content of the resin layer is less than 30% by weight of the total weight of the transparent composite material, the mechanical strength increases due to the relatively increase in the amount of reinforcing fibers, but due to the excessive addition of reinforcing fibers, the transmittance decreases rapidly, making it difficult to secure transparency. Can follow. Conversely, when the content of the resin layer exceeds 70% by weight of the total weight of the transparent composite material, excellent transparency can be secured by the effect of improving the transmittance, but it is relatively difficult to secure mechanical strength by reducing the amount of reinforcing fibers added. .

또한, 본 단계에서, 핫 프레스는 140 ~ 200℃에서 10 ~ 30MPa의 압력 조건으로 10 ~ 60분 동안 실시하는 것이 바람직하다.In addition, in this step, it is preferred that the hot press is performed at 140 to 200 ° C. for 10 to 60 minutes under a pressure of 10 to 30 MPa.

핫 프레스 온도가 140℃ 미만이거나, 핫 프레스 시간이 10분 미만일 경우에는 충분한 경화가 이루어지지 않을 우려가 크다. 반대로, 핫 프레스 온도가 200℃를 초과하거나, 핫 프레스 시간이 60분을 초과할 경우에는 물성에 큰 변화 없이 제조비용만을 상승시키는 요인으로 작용할 뿐만 아니라, 수지 조성물이 탄화될 우려가 있다.When the hot press temperature is less than 140 ° C or the hot press time is less than 10 minutes, there is a high possibility that sufficient curing is not achieved. Conversely, when the hot press temperature exceeds 200 ° C, or when the hot press time exceeds 60 minutes, not only does it act as a factor to increase only the manufacturing cost without a significant change in physical properties, there is a fear that the resin composition may be carbonized.

또한, 핫 프레스 압력이 10MPa 미만일 경우에는 충분한 압력이 인가되지 못하여 기계적 강도 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 핫 프레스 압력이 30MPa을 초과할 경우에는 과도한 압력으로 인해 수지층에 크랙 등의 손상이 가해질 우려가 있다.In addition, when the hot press pressure is less than 10 MPa, sufficient pressure may not be applied, and thus it may be difficult to secure mechanical strength. Conversely, when the hot press pressure exceeds 30 MPa, there is a concern that damage such as cracks may be applied to the resin layer due to excessive pressure.

상기의 과정(S110 ~ S130)에 의해 제조되는 본 발명의 실시예에 따른 투명 복합재는 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지의 블렌드를 통하여 수지층을 제조하는 것에 의해, 수지층의 굴절률이 강화섬유의 굴절률과 동일 또는 유사하게 매칭됨에 따라, 투명성을 확보할 수 있으면서도 수지층 내에 함침되는 판상 형태의 강화섬유에 의해 기계적 강도를 향상시킬 수 있게 된다.The transparent composite material according to the embodiment of the present invention manufactured by the above process (S110 ~ S130) by manufacturing a resin layer through a blend of a polycarbonate resin and a polyester resin, the refractive index of the resin layer is the refractive index of the reinforcing fiber With the same or similar matching, it is possible to improve the mechanical strength by reinforcing fibers in a plate shape impregnated in the resin layer while ensuring transparency.

이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조되는 투명 복합재는 수지층 내에 강화섬유가 함침되는 구조를 가짐에 따라 유리에 비하여 무게가 상당히 가벼워 경량화를 도모할 수 있으면서도 75 ~ 90%의 투과율 및 100 ~ 300MPa의 인장강도를 갖는바, 투명성을 확보하면서도 기계적 강도 확보가 가능하여 창유리, 썬루프, 램프 등에 적용되는 자동차용 유리와 더불어, 다양한 분야에서 사용되는 유리를 대체할 수 있게 된다.As a result, the transparent composite material produced by the method according to the embodiment of the present invention has a structure in which a reinforcing fiber is impregnated in a resin layer, so that the weight is considerably lighter than that of glass, and the light transmittance can be reduced to 75 to 90%. Since it has a tensile strength of 100 to 300 MPa, it is possible to secure mechanical strength while securing transparency, and it is possible to replace glass used in various fields, in addition to automotive glass applied to window panes, sunroofs, and lamps.

실시예Example

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, this is provided as a preferred example of the present invention and cannot be interpreted as limiting the present invention by any means.

여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.The contents not described here will be sufficiently technically inferred by those skilled in the art, and thus the description thereof will be omitted.

1. 시편 제조1. Specimen preparation

실시예Example 1 One

굴절률 1.586을 갖는 폴리카보네이트 수지와 굴절률 1.54를 갖는 폴리에스터 수지를 51 : 49의 중량비로 혼합하고 염화메틸렌(methylene chloride)에 용해시킨 후, 70℃에서 12시간 동안 건조하여 1.563의 굴절률을 갖는 수지 혼합물을 제조하였다.A polycarbonate resin having a refractive index of 1.586 and a polyester resin having a refractive index of 1.54 are mixed in a weight ratio of 51:49, dissolved in methylene chloride, and dried at 70 ° C. for 12 hours to obtain a resin mixture having a refractive index of 1.563. Was prepared.

다음으로, 굴절률 1.56을 갖는 유리섬유 40wt% 및 수지 혼합물 60wt%의 비율로 유리섬유를 수지 혼합물에 함침시킨 후, 170℃에서 20MPa의 압력 조건으로 40분 동안 핫 프레스로 압착하여 투명 복합재를 제조하였다. 여기서, 유리섬유로는 직조 타입의 시트 형태를 가지며, 4장이 프레스 압착에 의해 압착된 것을 이용하였다.Next, after impregnating the glass fiber at a ratio of 40 wt% of the glass fiber having a refractive index of 1.56 and 60 wt% of the resin mixture, a transparent composite was prepared by pressing with a hot press at a pressure of 20 MPa at 170 ° C. for 40 minutes. . Here, the glass fiber has a woven type sheet form, and four sheets are pressed by press bonding.

실시예Example 2 2

유리섬유 60wt% 및 수지 혼합물 40wt%의 비율로 유리섬유를 수지 혼합물에 함침시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합재 시편을 제조하였다.A transparent composite specimen was prepared in the same manner as in Example 1, except that the glass fiber was impregnated into the resin mixture at a ratio of 60 wt% glass fiber and 40 wt% resin mixture.

실시예Example 3 3

유리섬유 30wt% 및 수지 혼합물 70wt%의 비율로 유리섬유를 수지 혼합물에 함침시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합재 시편을 제조하였다.A transparent composite specimen was prepared in the same manner as in Example 1, except that the glass fiber was impregnated into the resin mixture at a ratio of 30 wt% glass fiber and 70 wt% resin mixture.

실시예Example 4 4

폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지를 51 : 49의 중량비로 혼합하고, 염화메틸렌(methylene chloride)에 용해시킨 후, 70℃에서 12시간 동안 건조하여 1.564의 굴절률을 갖는 수지 혼합물을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합재 시편을 제조하였다.The polycarbonate resin and the polyester resin were mixed in a weight ratio of 51:49, dissolved in methylene chloride, and dried at 70 ° C. for 12 hours to prepare a resin mixture having a refractive index of 1.564. A transparent composite specimen was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative example 1 One

굴절률 1.585를 갖는 폴리카보네이트 수지를 180℃로 용융시킨 후, 사출 성형하여 투명 수지 성형품 시편을 제조하였다.After the polycarbonate resin having a refractive index of 1.585 was melted at 180 ° C., injection molding was performed to prepare a specimen of a transparent resin molded product.

비교예Comparative example 2 2

굴절률 1.56을 갖는 유리섬유 40wt% 및 굴절률 1.585를 갖는 폴리카보네이트 수지 60wt%의 비율로 유리섬유를 폴리카보네이트 수지에 함침시킨 후, 165℃에서 25MPa의 압력 조건으로 30분 동안 핫 프레스로 압착하여 투명 복합재 시편을 제조하였다. 여기서, 유리섬유로는 직조 타입의 시트 형태를 가지며, 4장이 프레스 압착에 의해 압착된 것을 이용하였다.A transparent composite material was impregnated with polycarbonate resin at a ratio of 40 wt% of glass fibers having a refractive index of 1.56 and 60 wt% of a polycarbonate resin having a refractive index of 1.585, followed by pressing with a hot press at 165 ° C for 25 minutes under a pressure of 25 MPa for a transparent composite material Specimens were prepared. Here, the glass fiber has a woven type sheet form, and four sheets are pressed by press bonding.

비교예Comparative example 3 3

유리섬유 10wt% 및 수지 혼합물 90wt%의 비율로 유리섬유를 수지 혼합물에 함침시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합재 시편을 제조하였다.A transparent composite specimen was prepared in the same manner as in Example 1, except that the glass fiber was impregnated into the resin mixture at a ratio of 10 wt% glass fiber and 90 wt% resin mixture.

비교예Comparative example 4 4

유리섬유 80wt% 및 수지 혼합물 20wt%의 비율로 유리섬유를 수지 혼합물에 함침시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합재 시편을 제조하였다.A transparent composite specimen was prepared in the same manner as in Example 1, except that the glass fiber was impregnated into the resin mixture at a ratio of 80 wt% glass fiber and 20 wt% resin mixture.

2. 물성 평가2. Property evaluation

표 1은 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편들에 대한 물성 평가 결과를 나타낸 것이다.Table 1 shows the results of evaluation of the physical properties of the specimens prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.

1) 투과율 및 헤이즈1) Transmittance and haze

분광광도계를 이용하여 투과율 및 헤이즈를 측정하였다.Transmittance and haze were measured using a spectrophotometer.

2) 인장강도, 인장탄성율 및 인장신율2) Tensile strength, tensile modulus and tensile elongation

ASTM D638 규격에 의거하여, 인장강도, 인장탄성율 및 인장신율을 각각 측정하였다.Tensile strength, tensile modulus and tensile elongation were respectively measured according to ASTM D638 standard.

[표 1][Table 1]

Figure 112017029302288-pat00001
Figure 112017029302288-pat00001

표 1에 도시된 바와 같이, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편들의 경우, 목표값에 해당하는 75 ~ 90% 및 투과율, 100 ~ 300MPa의 인장강도를 모두 만족하는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that in the case of the specimens prepared according to Examples 1 to 4, 75 to 90% and transmittance corresponding to the target value, and tensile strengths of 100 to 300 MPa are all satisfied.

이때, 실시예 1 ~ 4에 따라 제조된 시편들의 경우, 수지 조성물의 함량이 증가할수록 투과율은 증가하고 헤이즈는 감소하는 경향을 나타내어 투명성 확보에 유리하나, 인장강도 및 인장탄성율은 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 이를 토대로, 실시예 2에 따라 제조된 시편이 광학 특성을 유지하면서도 기계적 물성을 최대로 확보할 수 있어, 유리를 대체하기에 가장 적합하다는 것을 확인하였다.At this time, in the case of the specimens prepared according to Examples 1 to 4, as the content of the resin composition increases, the transmittance increases and the haze tends to decrease, which is advantageous for securing transparency, but the tensile strength and tensile modulus are lowered. have. Based on this, it was confirmed that the specimen prepared according to Example 2 was able to secure mechanical properties to the maximum while maintaining optical properties, and thus was most suitable for replacing glass.

반면, 비교예 1에 따라 제조된 시편의 경우에는 투과율 97%로 상당히 높은 값을 나타내고 있으나, 인장강도가 65MPa에 불과하여 유리를 대체하기에는 강도가 너무 약하다는 것을 확인하였다.On the other hand, in the case of the specimen prepared according to Comparative Example 1, the transmittance was found to be a fairly high value of 97%, but the tensile strength was only 65 MPa, confirming that the strength was too weak to replace the glass.

또한, 폴리카보네이트 수지를 단독으로 사용한 비교예 2에 따라 제조된 시편의 경우에는 투과율은 상당히 낮고, 헤이즈 값은 상당히 높아 투명성이 좋지 않은 것을 확인할 수 있었는데, 이는 폴리카보네이트 수지를 단독으로 사용하는데 기인하여 유리섬유와의 굴절률 매칭이 이루어지지 못한데 기인한 것으로 파악된다.In addition, in the case of the specimen prepared according to Comparative Example 2 using a polycarbonate resin alone, the transmittance was considerably low, and the haze value was quite high, and thus it was confirmed that the transparency was poor, which was due to the use of the polycarbonate resin alone. It is believed that this is due to the inability to match the refractive index with the glass fiber.

또한, 비교예 3에 따라 제조된 시편의 경우에는 투과율은 높고, 헤이즈 값은 낮아 투명성은 좋았으나, 인장강도가 목표값에 턱 없이 미달하는 것을 확인할 수 있다.In addition, in the case of the specimen prepared according to Comparative Example 3, the transmittance was high, the haze value was low, and the transparency was good, but it could be confirmed that the tensile strength was less than the target value.

또한, 비교예 4에 따라 제조된 시편의 경우에는 인장강도는 가장 높은 값으로 측정되었으나, 투명성이 좋지 않은 것을 확인할 수 있다.In addition, in the case of the specimen prepared according to Comparative Example 4, the tensile strength was measured to the highest value, but it can be confirmed that the transparency is not good.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.In the above, the embodiments of the present invention have been mainly described, but various changes or modifications can be made at the level of a person skilled in the art to which the present invention pertains. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention without departing from the scope of the technical idea provided by the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be judged by the claims set forth below.

100 : 투명 복합재
120 : 수지층
140 : 강화섬유
S110 : 용해 및 건조 단계
S120 : 함침 단계
S130 : 핫 프레스 단계
100: transparent composite material
120: resin layer
140: reinforced fiber
S110: dissolution and drying step
S120: impregnation step
S130: hot press step

Claims (11)

폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지가 혼합된 수지층; 및
상기 수지층의 내부에 함침된 강화섬유; 를 포함하는 투명 복합재로서,
상기 강화섬유는 제1 굴절률을 가지며, 상기 폴리카보네이트 수지는 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 갖고, 상기 폴리에스터 수지는 상기 제1 굴절률보다 작은 제3 굴절률을 가지며,
상기 수지층은 상기 투명 복합재 전체 중량의 30 ~ 70 중량%를 포함하고, 상기 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지는 40 : 60 ~ 60 : 40의 중량비로 혼합되며,
상기 강화섬유는 직조 타입의 시트 형태를 가지며, 적어도 하나 이상이 프레스 압착에 의해 압착된 유리섬유가 이용되는 투명 복합재.
A resin layer in which polycarbonate resin and polyester resin are mixed; And
Reinforced fibers impregnated into the resin layer; As a transparent composite material containing,
The reinforcing fiber has a first refractive index, the polycarbonate resin has a second refractive index greater than the first refractive index, the polyester resin has a third refractive index less than the first refractive index,
The resin layer contains 30 to 70% by weight of the total weight of the transparent composite, the polycarbonate resin and polyester resin are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40,
The reinforcing fiber has a woven type sheet shape, and at least one or more transparent composite materials in which glass fibers compressed by press compression are used.
제1항에 있어서,
상기 수지층은
상기 제2 굴절률을 갖는 폴리카보네이트 수지와 상기 제3 굴절률을 갖는 폴리에스터 수지가 혼합되어 제4 굴절률을 갖되,
상기 제4 굴절률은 상기 제1 굴절률과 동일하거나, 또는 상기 제1 굴절률과의 편차가 0.01 이하인 투명 복합재.
According to claim 1,
The resin layer
The polycarbonate resin having the second refractive index and the polyester resin having the third refractive index are mixed to have a fourth refractive index,
The fourth refractive index is the same as the first refractive index, or a deviation from the first refractive index is a transparent composite material of 0.01 or less.
제1항에 있어서,
상기 제1 굴절률은 1.54 ~ 1.58이고,
상기 제2 굴절률은 1.56 ~ 1.60이며,
상기 제3 굴절률은 1.52 ~ 1.56인 투명 복합재.
According to claim 1,
The first refractive index is 1.54 ~ 1.58,
The second refractive index is 1.56 ~ 1.60,
The third refractive index is a transparent composite material of 1.52 ~ 1.56.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 투명 복합재는
75 ~ 90%의 투과율 및 100 ~ 300MPa의 인장강도를 갖는 투명 복합재.
According to claim 1,
The transparent composite material
A transparent composite material with a transmittance of 75 to 90% and a tensile strength of 100 to 300 MPa.
(a) 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지를 용제에 용해하고 건조하여 수지 조성물을 형성하는 단계;
(b) 강화섬유를 상기 수지 조성물에 함침시키는 단계; 및
(c) 상기 수지 조성물에 함침된 강화섬유를 핫 프레스로 압착하여 투명 복합재를 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 강화섬유는 제1 굴절률을 가지며, 상기 폴리카보네이트 수지는 상기 제1 굴절률보다 큰 제2 굴절률을 갖고, 상기 폴리에스터 수지는 상기 제1 굴절률보다 작은 제3 굴절률을 가지며,
상기 수지 조성물은 상기 투명 복합재 전체 중량의 30 ~ 70 중량%를 포함하고, 상기 폴리카보네이트 수지와 폴리에스터 수지는 40 : 60 ~ 60 : 40의 중량비로 혼합되고,
상기 강화섬유는 직조 타입의 시트 형태를 가지며, 적어도 하나 이상이 프레스 압착에 의해 압착된 유리섬유가 이용되는 투명 복합재 제조 방법.
(a) dissolving a polycarbonate resin and a polyester resin in a solvent and drying to form a resin composition;
(b) impregnating the reinforcing fiber with the resin composition; And
(c) forming a transparent composite material by compressing reinforcing fibers impregnated with the resin composition with a hot press;
The reinforcing fiber has a first refractive index, the polycarbonate resin has a second refractive index greater than the first refractive index, and the polyester resin has a third refractive index less than the first refractive index,
The resin composition contains 30 to 70% by weight of the total weight of the transparent composite, the polycarbonate resin and polyester resin are mixed in a weight ratio of 40:60 to 60:40,
The reinforcing fiber has a woven type sheet form, and at least one or more glass composites are used, which are compressed by press compression.
제7항에 있어서,
상기 제1 굴절률은 1.54 ~ 1.58이고,
상기 제2 굴절률은 1.56 ~ 1.60이며,
상기 제3 굴절률은 1.52 ~ 1.56인 투명 복합재 제조 방법.
The method of claim 7,
The first refractive index is 1.54 ~ 1.58,
The second refractive index is 1.56 ~ 1.60,
The third refractive index is 1.52 ~ 1.56 method of manufacturing a transparent composite material.
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 용제는
염화메틸렌(methylene chloride), 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone), N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene) 및 아세톤(acetone) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 투명 복합재 제조 방법.
The method of claim 7,
In step (a),
The solvent
Methylene chloride, methyl ethyl ketone, N-methyl-2-pyrrolidone, toluene, xylene and acetone Transparent composite material manufacturing method comprising at least one selected from.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 핫 프레스는
140 ~ 200℃에서 10 ~ 30MPa의 압력 조건으로 10 ~ 60분 동안 실시하는 투명 복합재 제조 방법.
The method of claim 7,
In step (c),
The hot press
A method of manufacturing a transparent composite material performed at 140 to 200 ° C. for 10 to 60 minutes under a pressure of 10 to 30 MPa.
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