KR102157191B1 - Elastomeric composite structure and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교량 및 건축물 등의 구조물을 지지하고, 태풍이나 지진과 같은 수평하중에도 견딜 수 있도록 상기 구조물의 바닥 또는 중간에 삽입하는 탄성복합구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an elastic composite structure that supports structures such as bridges and buildings, and is inserted into the floor or the middle of the structure to withstand horizontal loads such as typhoons and earthquakes, and a method of manufacturing the same.

Description

탄성복합구조체 및 이의 제조방법{ELASTOMERIC COMPOSITE STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Elastic composite structure and its manufacturing method {ELASTOMERIC COMPOSITE STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 교량 및 건축물 등의 구조물을 지지하고, 태풍이나 지진과 같은 수평하중에도 견딜 수 있도록 상기 구조물의 바닥 또는 중간에 삽입하는 탄성복합구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an elastic composite structure that supports structures such as bridges and buildings, and is inserted into the floor or the middle of the structure to withstand horizontal loads such as typhoons and earthquakes, and a method of manufacturing the same.

일반적으로 교량, 터널, 고층 건축물, 원전시설 및 플랜트 등의 특수 구조물에 있어서, 상기 구조물의 수직하중을 지지함으로써 하부구조가 받는 힘을 줄여주고 완충기능을 수행하기 위한 목적으로 탄성받침이 널리 사용되고 있다.In general, in special structures such as bridges, tunnels, high-rise buildings, nuclear power plants, and plants, elastic bearings are widely used for the purpose of reducing the force received by the lower structure by supporting the vertical load of the structure and performing a buffer function. .

종래 탄성받침은 구조물에 의해 발생하는 전단력 및 응력에 대한 충격량을 분산시키고 구조물의 변형으로 발생되는 거동을 수용하기 위해 고무 소재를 사용하였으며, 상기 고무 소재의 과다한 측면 팽창을 방지하고 강도를 향상시키기 위해 보강재로서 철판을 함께 사용하였다. 그러나 상기 철판은 장시간 사용 시 피로도가 증가하며, 기후 조건에 따른 부식 및 충격에 의한 휨 등에 의해 파괴가 일어나 수명이 짧을 뿐만 아니라, 철판으로 인해 탄성받침이 과다중량 되어 상기 탄성받침의 운반, 교체 및 보완 시 작업성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.In the conventional elastic bearing, a rubber material was used to disperse the impact of shear force and stress generated by the structure and to accommodate the behavior caused by the deformation of the structure, and to prevent excessive lateral expansion of the rubber material and to improve the strength. An iron plate was used together as a reinforcing material. However, the steel plate increases fatigue when used for a long period of time, and is destroyed due to corrosion due to climatic conditions and bending due to impact, so that its life is short, and the elastic support is excessively weighted due to the steel plate, so that the elastic support is transported, replaced, and When supplementing, there is a problem that workability is significantly deteriorated.

상기 철판의 과다중량 문제를 해결하기 위하여 탄성받침의 보강재를 에폭시 수지로 대체하는 기술이 활발히 개발되고 있으나, 상기 에폭시는 열경화성 수지로서 가교에 따른 제조 시간 및 비용이 상승하고, 공정 중 파편의 발생이 증가하여 작업성이 떨어지며, 수요 공급이 원활하지 못하고 장기 보관이 어려운 문제점이 있다. 이에 따라, 상기 열경화성 수지를 열가소성 수지로 대체할 수 있는 기술의 개발이 활발히 이루어지고 있다.In order to solve the problem of excessive weight of the steel plate, a technology for replacing the reinforcing material of the elastic support with epoxy resin is being actively developed, but the epoxy is a thermosetting resin, which increases the manufacturing time and cost due to crosslinking, and the generation of fragments during the process. There is a problem that the workability is decreased due to the increase, the supply of demand is not smooth, and long-term storage is difficult. Accordingly, development of a technology capable of replacing the thermosetting resin with a thermoplastic resin has been actively made.

지진에 대비한 면진설계로서 구조물과 지반을 분리시켜 지진파가 구조물로 전파되는 것을 방지하기 위하여 구조물과 지반 사이에 완충제로서 탄성받침을 사용하고 있으나, 장기간 사용 시 상기 탄성받침 내의 고무와 보강재 간의 접착이 유지되지 못하고 떨어지는 문제가 발생한다. 이를 방지하기 위하여 종래 에폭시 수지 보강재 표면에 에폭시 수지 접착제를 도포하여 사용하고 있으나, 상기 에폭시 접착제를 포함하는 탄성받침은 강도 및 내구성이 충분하지 못하여 외부충격으로 인한 파단이 쉽게 발생하고 면진 성능 또한 낮아 이에 대한 보완이 요구되는 실정이다.As a seismic isolation design for earthquakes, an elastic bearing is used as a buffer between the structure and the ground to prevent seismic waves from propagating to the structure by separating the structure and the ground. However, when used for a long period, the adhesion between the rubber and the reinforcing material in the elastic bearing is difficult. There is a problem that cannot be maintained and falls off. In order to prevent this, an epoxy resin adhesive is applied to the surface of the conventional epoxy resin reinforcement material, but the elastic support including the epoxy adhesive is not sufficiently strong and durable, so fracture due to external impact easily occurs and the seismic isolation performance is also low. It is a situation that needs to be supplemented.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폴리아미드 수지를 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1 종 이상의 매트에 열함침시켜 제조되는 프리프레그를 적어도 두 층 이상 적층하여 일체화된 복합프리프레그를 포함하는 코어구조체; 상기 코어구조체의 외측부를 고무로 둘러싸고 형성되는 고무층; 및 상기 코어구조체와 고무층의 계면에 형성되는 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 접착층;을 포함하는 탄성복합구조체를 제조함에 따라 우수한 기계적 물성, 내충격성 및 내마모성을 가지며, 경량화로 인한 작업 효율이 향상된 탄성받침용 탄성복합구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an integrated composite prepreg by laminating at least two layers of prepreg produced by thermally impregnating at least two mats selected from a glass fiber mat and a carbon fiber mat with a polyamide resin. Core structure including; A rubber layer formed by surrounding the outer portion of the core structure with rubber; And a cresol-based resin adhesive layer comprising elastic particles formed at the interface between the core structure and the rubber layer; thereby having excellent mechanical properties, impact resistance, and abrasion resistance, and improving work efficiency due to weight reduction It is an object of the present invention to provide an elastic composite structure for support.

또한, 본 발명은 코어구조체로서 열가소성 폴리아미드 수지를 열함침시켜 제조되는 유리섬유 프리프레그, 탄소섬유 프리프레그 및 이들의 혼합 프리프레그가 두 층 이상 적층된 복합프리프레그를 사용함으로써, 보관이 용이하며, 가공 시 발생되는 프리프레그 잔여물의 재사용이 가능한 열가소성 수지를 사용한 탄성복합구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention uses a composite prepreg in which two or more layers of a glass fiber prepreg, a carbon fiber prepreg, and a mixed prepreg thereof are laminated as a core structure by heat impregnation with a thermoplastic polyamide resin, so that storage is easy. It is an object of the present invention to provide an elastic composite structure using a thermoplastic resin capable of reusing prepreg residues generated during processing.

또한, 본 발명은 상기 코어구조체와 고무층 간의 박리, 탄성받침용 탄성복합구조체가 특정방향으로 휘는 현상 및 외부 충격에 의한 파단을 방지할 수 있는 탄성복합구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an elastic composite structure capable of preventing the peeling between the core structure and the rubber layer, bending of the elastic composite structure for an elastic support in a specific direction, and breaking due to external impact.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 탄성복합구조체는 폴리아미드 수지를 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1 종 이상의 매트에 열함침시켜 제조되는 프리프레그를 적어도 두 층 이상 적층하여 일체화된 복합프리프레그를 포함하는 코어구조체; 상기 코어구조체의 외측부를 고무로 둘러싸고 형성되는 고무층; 및 상기 코어구조체와 고무층의 계면에 형성되는 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 접착층;을 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the elastic composite structure of the present invention is an integrated composite prepreg by laminating at least two or more prepregs produced by thermally impregnating a polyamide resin on at least one mat selected from a glass fiber mat and a carbon fiber mat. A core structure including a leg; A rubber layer formed by surrounding the outer portion of the core structure with rubber; And a cresol-based resin adhesive layer including elastic particles formed at the interface between the core structure and the rubber layer.

본 발명의 일 양태에서, 상기 접착층은 크레졸계 수지 100 중량부에 대하여, 탄성 입자가 1 내지 60 중량부로 포함되는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the adhesive layer may contain 1 to 60 parts by weight of elastic particles based on 100 parts by weight of the cresol-based resin.

본 발명의 일 양태에서, 상기 탄성 입자는 고무 또는 엘라스토머 분말로서 10 내지 300 ㎛의 평균입경을 가지는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the elastic particles may be rubber or elastomer powder having an average particle diameter of 10 to 300 μm.

본 발명의 일 양태에서, 상기 탄성복합구조체는 고무층 내에 적어도 두 층 이상의 코어구조체가 이격되어 있는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the elastic composite structure may have at least two or more core structures spaced apart in the rubber layer.

본 발명의 일 양태에서, 상기 복합프리프레그는 보강재를 더 포함하는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the composite prepreg may further include a reinforcing material.

본 발명의 일 양태에서, 상기 보강재는 장섬유 또는 메쉬 형태로 직조된 섬유인 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the reinforcing material may be a long fiber or a fiber woven in a mesh form.

본 발명의 탄성복합구조체의 제조방법은 a) 폴리아미드 수지를 고온에서 압출하여 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1 종 이상의 매트에 열함침시켜 제조되는 프리프레그를 적어도 두 층 이상 적층하고 가온 및 가압하여 복합프리프레그를 제조하는 코어구조체 제조단계; b) 상기 복합프리프레그 표면에 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 용액을 도포하여 건조하는 단계; 및 c) 상기 코어구조체의 양면에 고무시트를 적층한 후, 가열 및 압착하여 상기 코어구조체의 외측부를 고무층으로 감싸 일체화하는 단계;를 포함할 수 있다.The manufacturing method of the elastic composite structure of the present invention is: a) At least two layers of prepreg prepared by extruding a polyamide resin at high temperature and thermally impregnating at least one mat selected from a glass fiber mat and a carbon fiber mat are laminated and heated. And a core structure manufacturing step of manufacturing a composite prepreg by pressing. b) applying and drying a cresol-based resin solution containing elastic particles on the surface of the composite prepreg; And c) laminating rubber sheets on both sides of the core structure, heating and pressing, and then wrapping the outer portion of the core structure with a rubber layer to be integrated.

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 c) 단계는 코어구조체와 고무시트를 교대로 적층하고 외측부를 고무층으로 감싼 후, 가열 및 압착하여 일체화하는 단계인 것일 수 있다.In another aspect of the present invention, step c) may be a step of alternately stacking the core structure and the rubber sheet, wrapping the outer part with a rubber layer, and then heating and compressing the core structure to be integrated.

본 발명에 따른 탄성복합구조체는 기계적 물성, 내충격성, 내마모성, 굴곡변형율 및 굴곡탄성률이 우수하며, 경량화로 인해 작업 효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.The elastic composite structure according to the present invention has excellent mechanical properties, impact resistance, abrasion resistance, flexural strain and flexural modulus, and has the advantage of improving work efficiency due to weight reduction.

또한 본 발명에 따른 탄성복합구조체는 코어구조체로서 폴리아미드 수지를 열함침시켜 제조되는 프리프레그를 사용함으로써 보관이 용이하며, 가공 시 발생되는 프리프레그 잔여물의 재사용이 가능하며 대량생산이 가능한 장점이 있다.In addition, the elastic composite structure according to the present invention is easy to store by using a prepreg manufactured by thermally impregnating a polyamide resin as a core structure, and the prepreg residue generated during processing can be reused, and mass production is possible. .

또한 종래 프리프레그는 열경화성 수지와 유리섬유 또는 탄소섬유를 적층하여 프리프레그를 제조함에 따라 제조되는 프리프레그의 크기가 한정적인 것과 비교하여, 본 발명에 따른 프리프레그는 매트릭스 수지로서 열가소성 폴리아미드를 사용함으로써, 다양한 크기의 프리프레그를 용이하게 제조할 수 있으며 상기 프리프레그를 사용하여 제조되는 코어구조체의 보완작업이 가능한 장점이 있다.In addition, compared to the conventional prepreg having a limited size of the prepreg produced by laminating a thermosetting resin and glass fiber or carbon fiber to manufacture the prepreg, the prepreg according to the present invention uses a thermoplastic polyamide as a matrix resin. By doing so, it is possible to easily manufacture prepregs of various sizes, and there is an advantage that it is possible to supplement the core structure manufactured by using the prepregs.

또한 상기 탄성복합구조체는 코어구조체 및 고무층을 포함함으로써, 외부 충격에 대한 변형과 파단에 강하며, 특정방향으로 휘는 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 내화학성으로 부식 방지가 가능한 장점이 있다.In addition, since the elastic composite structure includes a core structure and a rubber layer, it is resistant to deformation and fracture due to external impact, and can prevent bending in a specific direction, and has an advantage of preventing corrosion with excellent chemical resistance.

또한 종래 열경화성 에폭시 수지 보강재를 사용함으로써 필수적인 가교공정 없이 가열공정만으로 탄성받침의 제조가 가능하여 제조 시간 및 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, by using a conventional thermosetting epoxy resin reinforcing material, the elastic support can be manufactured only by a heating process without an essential crosslinking process, thereby reducing manufacturing time and cost.

또한 본 발명에 따른 탄성복합구조체는 코어구조체와 고무층 계면에 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 접착층을 더 포함함으로써 접착력 및 강도가 더욱 향상되어, 종래 에폭시 수지 보강재와 접착제를 사용한 탄성받침의 문제점인 충격에 의한 파단 및 박리를 방지하고 내구성이 우수하여 장기간 사용이 가능한 장점이 있다.In addition, the elastic composite structure according to the present invention further includes a cresol-based resin adhesive layer containing elastic particles at the interface between the core structure and the rubber layer, thereby further improving adhesion and strength, and impacts, which is a problem of the elastic support using the conventional epoxy resin reinforcement and adhesive. It has the advantage that it can be used for a long time because it prevents breakage and peeling by and has excellent durability.

이러한 본 발명의 탄성복합구조체는 종래 탄성받침의 보강재로 사용되는 철판에 비하여 감쇠 특성이 뛰어나고, 열경화성 수지에 비하여 연신율이 월등히 우수한 코어구조체와 고무층을 포함함으로써, 진동 감소쇠퇴가 매우 빠르며 완충 및 면진성능을 향상시킬 수 있다.The elastic composite structure of the present invention has excellent damping characteristics compared to the steel plate used as a reinforcing material of the conventional elastic support, and includes a core structure and a rubber layer that has a superior elongation compared to a thermosetting resin, so that vibration reduction and decline is very fast, and buffering and seismic isolation performance Can improve.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성복합구조체의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an elastic composite structure according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples or examples including the accompanying drawings. However, the following specific examples or examples are only one reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.

또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The terms used in the description in the present invention are merely intended to effectively describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. In addition, the singular form used in the specification and the appended claims may be intended to include the plural form unless otherwise indicated in the context.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 폴리아미드 수지를 사용한 탄성복합구조체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention for achieving the above object relates to an elastic composite structure using a polyamide resin and a method of manufacturing the same.

본 명세서에서 “프리프레그”는 매트릭스 수지를 강화섬유에 미리 함침시킨 반경화상태의 시트를 의미하며, 상기 매트릭스 수지로서 열경화성 에폭시 수지가 널리 사용된다. 또한 상기 “함침”은 강화섬유에 매트릭스 수지가 간극 없이 침투되어 있는 상태를 의미한다.In the present specification, “prepreg” refers to a sheet in a semi-cured state in which a matrix resin is previously impregnated with reinforcing fibers, and a thermosetting epoxy resin is widely used as the matrix resin. In addition, the “impregnation” refers to a state in which the matrix resin is penetrated into the reinforcing fiber without a gap.

본 발명의 일 양태는 폴리아미드 수지를 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1 종 이상의 매트에 열함침시켜 제조되는 프리프레그를 적어도 두 층 이상 적층하여 일체화된 복합프리프레그를 포함하는 코어구조체; 상기 코어구조체의 외측부를 고무로 둘러싸고 형성되는 고무층; 및 상기 코어구조체와 고무층의 계면에 형성되는 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 접착층;을 포함하는 탄성복합구조체이다.One aspect of the present invention is a core structure comprising a composite prepreg integrated by laminating at least two or more layers of a prepreg manufactured by thermally impregnating at least one mat selected from a glass fiber mat and a carbon fiber mat with a polyamide resin; A rubber layer formed by surrounding the outer portion of the core structure with rubber; And a cresol-based resin adhesive layer comprising elastic particles formed at the interface between the core structure and the rubber layer.

본 발명은 열가소성 수지인 폴리아미드를 매트릭스 수지로 사용하여 제조된 프리프레그를 사용함으로써, 종래 열경화성 수지를 사용하여 제조된 프리프레그의 특성상 보관기간이 짧고 경화 후 재활용이 불가능한 문제점을 극복할 수 있으며, 보관이 용이하고, 가공 시 발생되는 프리프레그 잔여물의 재사용 및 다양한 크기의 프리프레그 제조가 가능하다.In the present invention, by using a prepreg manufactured using a thermoplastic resin polyamide as a matrix resin, it is possible to overcome the problem that the storage period is short and recycling after curing is impossible due to the characteristics of the prepreg manufactured using the conventional thermosetting resin. It is easy to store, and it is possible to reuse prepreg residues generated during processing and to manufacture prepregs of various sizes.

또한 상기 코어구조체로, 폴리아미드 수지를 사용하여 제조되는 유리섬유 프리프레그, 탄소섬유 프리프레그 및 유리섬유와 탄소섬유의 혼합 프리프레그에서 선택되는 1종 이상의 프리프레그를 적층하여 제조되는 복합프리프레그를 사용함으로써, 유리섬유 프리프레그와 탄소섬유 프리프레그의 장점을 향상시키거나, 결합하여 시너지를 발휘하고, 단점을 보완할 수 있다.In addition, as the core structure, a composite prepreg produced by laminating at least one prepreg selected from a glass fiber prepreg manufactured using a polyamide resin, a carbon fiber prepreg, and a mixed prepreg of glass fiber and carbon fiber By using it, the advantages of the glass fiber prepreg and the carbon fiber prepreg can be improved or combined to exhibit synergy, and the disadvantages can be compensated.

구체적으로, 본 발명의 프리프레그는 유리섬유 프리프레그의 장점인 우수한 굴곡변형율, 신율, 내화학성 및 저렴한 가격을 가지고, 탄소섬유 프리프레그의 우수한 인장강도, 모듈러스, 내화학성 및 낮은 비중을 가지며, 이를 상호보완적으로 발현할 수도 있다. Specifically, the prepreg of the present invention has excellent flexural strain, elongation, chemical resistance and low price, which are the advantages of glass fiber prepreg, and has excellent tensile strength, modulus, chemical resistance, and low specific gravity of carbon fiber prepreg. They can also be expressed complementarily.

또한, 상기 프리프레그를 다층으로 적층하여 복합프리프레그를 제조함에 따라 굴곡강도, 굴곡변형율 및 굴곡탄성률이 현저히 향상되어 외부 환경 및 힘에 의한 변형 또는 파단에 견딜 수 있어 바람직하다.In addition, as the prepreg is laminated in multiple layers to manufacture a composite prepreg, the flexural strength, flexural strain, and flexural modulus are remarkably improved, and thus it is preferable to withstand deformation or fracture caused by external environment and force.

또한 종래 탄성받침 보강재로 사용되는 철판의 경우, 상기 철판에 의해 한정적인 물성을 나타내지만, 본 발명의 탄성복합구조체는 상기 복합프리프레그 내 프리프레그의 종류 및 비율을 조절함에 따라 원하는 물성을 균일하게 구현할 수 있어 바람직하다.In addition, in the case of a steel plate used as a reinforcing material for an elastic support in the related art, the steel plate exhibits limited physical properties, but the elastic composite structure of the present invention uniformly obtains desired physical properties by controlling the type and ratio of the prepreg in the composite prepreg. It is desirable to be able to implement it.

본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리아미드 수지는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 방법에 의해 제조되거나, 상업적으로 구입 가능한 폴리아미드 수지가 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로 예를 들면, Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 611, Nylon 612, Nylon 1010, Nylon 1011, Nylon 1012, Nylon 1111, Nylon 1112, Nylon 1212, Nylon 46 및 Nylon MXD6 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, the polyamide resin may be prepared by a method known to a person of ordinary skill in the art, or a commercially available polyamide resin may be used without limitation. Specifically, for example, any one selected from Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 611, Nylon 612, Nylon 1010, Nylon 1011, Nylon 1012, Nylon 1111, Nylon 1112, Nylon 1212, Nylon 46 and Nylon MXD6, etc. It may be a mixture of two or more, but is not limited thereto.

상기 프리프레그 내 폴리아미드 수지의 함량은 20 내지 80 중량%일 수 있으며, 더욱 좋게는 40 내지 60 중량%일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위의 폴리아미드 수지를 포함하는 프리프레그는 기계적 강도, 내충격성 및 굴곡변형율이 우수하면서 가공, 재단 및 보관이 용이한 효과가 있다. 구체적으로, 가공 시 발생하는 프리프레그 잔여물의 재사용이 가능할 뿐만 아니라, 경량화로 인한 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The content of the polyamide resin in the prepreg may be 20 to 80% by weight, more preferably 40 to 60% by weight, but is not limited thereto. The prepreg containing the polyamide resin in the above range has excellent mechanical strength, impact resistance, and flexural strain, and has the effect of easy processing, cutting, and storage. Specifically, it is possible to reuse the prepreg residue generated during processing, and there is an effect of improving work efficiency due to weight reduction.

본 발명의 일 양태에서, 상기 프리프레그는 폴리아미드 수지를 고온에서 압출하여 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1종 이상의 매트에 열함침시켜 제조되는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the prepreg may be produced by extruding a polyamide resin at a high temperature and heat-impregnating at least one mat selected from a glass fiber mat and a carbon fiber mat.

상기 유리섬유매트 및 탄소섬유매트는 폴리아미드 수지를 보강하는 목적으로 사용되며, 구체적으로 우수한 인장강도, 굴곡변형율, 내화학성 및 낮은 비중 등의 물성을 수지에 부여하는 효과가 있다.The glass fiber mat and carbon fiber mat are used for the purpose of reinforcing the polyamide resin, and specifically, have the effect of imparting physical properties such as excellent tensile strength, flexural strain, chemical resistance, and low specific gravity to the resin.

본 발명의 일 양태에서, 상기 복합프리프레그는 프리프레그를 적어도 두 층이상 적층하고 가온 및 가압하여 제조되는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 복합프리프레그는 두 층 이상의 유리섬유 프리프레그가 적층되거나, 탄소섬유 프리프레그가 적층되거나, 유리섬유와 탄소섬유의 혼합 프리프레그가 적층된 단독 적층의 형태일 수 있다. 또한, 상기 복합프리프레그는 유리섬유 프리프레그, 탄소섬유 프리프레그 및 혼합 프리프레그에서 선택되는 둘 이상의 프리프레그가 적층된 형태일 수 있으며, 상기 적층 형태는 단독 적층하였을 때보다 굴곡강도, 굴곡변형율 및 굴곡탄성률이 보다 향상되는 효과가 있다.In one aspect of the present invention, the composite prepreg may be manufactured by laminating at least two or more layers of prepreg and heating and pressing. Specifically, the composite prepreg may be in the form of a single lamination in which two or more layers of glass fiber prepreg are laminated, carbon fiber prepreg is laminated, or a mixed prepreg of glass fiber and carbon fiber is laminated. In addition, the composite prepreg may be in a form in which two or more prepregs selected from a glass fiber prepreg, a carbon fiber prepreg, and a mixed prepreg are laminated, and the laminated form has a flexural strength, flexural strain, and There is an effect of further improving the flexural modulus.

또한 상기 복합프리프레그는 프리프레그의 인장강도 및 내화학성을 향상시킬 뿐만 아니라, 굴곡강도가 우수하여 외부 충격에 의한 파단이 발생하지 않도록 견디는 힘이 향상되는 효과가 있다.In addition, the composite prepreg not only improves the tensile strength and chemical resistance of the prepreg, but also has excellent flexural strength, so that the strength to endure fracture by external impact is improved.

본 발명의 일 양태로, 상기 복합프리프레그로서 유리섬유 프리프레그와 탄소섬유 프리프레그가 순차적으로 교호 적층된 형태는 굴곡강도, 굴곡변형율 및 굴곡탄성률이 현저히 향상되어 우수한 전단계수를 가짐으로써, 외부 환경에 의한 변형 및 파단을 방지하는 효과가 증대된다. In one aspect of the present invention, as the composite prepreg, the glass fiber prepreg and the carbon fiber prepreg are sequentially stacked alternately, and the flexural strength, flexural strain and flexural modulus are remarkably improved to have an excellent shear modulus. The effect of preventing deformation and fracture due to is increased.

상기 교호 적층된 복합프리프레그 내 유리섬유 프리프레그 및 탄소섬유 프리프레그의 비율은 20:80 내지 80:20의 두께비율을 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기의 두께비율로 적층된 복합프리프레그는 기계적 강도가 우수하면서, 굴곡변형율이 향상되어 굴곡하중과 같은 외부 힘을 받을 때 에너지를 흡수하여 파단을 방지하는 효과가 있다.The ratio of the glass fiber prepreg and the carbon fiber prepreg in the alternately laminated composite prepreg may have a thickness ratio of 20:80 to 80:20, but is not limited thereto. The composite prepreg laminated with the above thickness ratio has excellent mechanical strength and improved flexural strain, thereby absorbing energy and preventing breakage when receiving an external force such as a flexural load.

본 발명의 일 양태에서, 상기 복합프리프레그는 프리프레그가 세 층 이상 적층된 구조일 때, 중심부의 프리프레그를 기준으로 상하 대칭일 수 있다. 상기와 같이 대칭적인 구조를 가지는 복합프리프레그는 상부층 및 하부층이 동일한 프리프레그가 적층된 것으로, 외부 충격에 의한 특정방향으로의 휨 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In one aspect of the present invention, when the composite prepreg has a structure in which three or more layers of prepreg are stacked, the prepreg may be vertically symmetric with respect to the prepreg at the center. The composite prepreg having a symmetrical structure as described above is formed by stacking prepregs having the same upper layer and lower layer, and has an effect of preventing warpage in a specific direction due to external impact.

본 발명의 일 양태에서, 상기 코어구조체는 KS F 4420에 의거한 탄성받침 제조 치수에 따라 1.5 내지 6 ㎜의 두께로 제조될 수 있으며, 더욱 좋게는 2 내지 5 ㎜의 두께로 제조될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, the core structure may be manufactured to a thickness of 1.5 to 6 mm according to the manufacturing dimensions of the elastic support according to KS F 4420, and more preferably, it may be manufactured to a thickness of 2 to 5 mm. It is not limited.

본 발명의 일 양태에 따라 복합프리프레그를 포함하는 코어구조체가 상기 범위의 두께를 가짐으로써 기계적 강도 및 굴곡변형율이 현저히 향상되어, 외부로부터 힘을 받을 때 변형을 하면서 충격을 흡수하여 파단 되지 않고 장기간 사용할 수 있어 바람직하다.According to one aspect of the present invention, the core structure including the composite prepreg has a thickness within the above range, so that mechanical strength and flexural strain are remarkably improved, and it is deformed when receiving external force and absorbs impact for a long period of time without breaking. It can be used and is preferable.

본 발명의 일 양태에서, 상기 코어구조체와 고무층의 계면에 형성되는 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 접착층을 형성하여 코어구조체와 고무층 간의 접착력 및 밀착력을 향상시킬 수 있으며 우수한 강도 및 내구성을 부여한다. 구체적으로 상기 접착층은 코어구조체와 고무층의 계면을 공극없이 일치시킴으로써, 코어구조체와 고무층 간의 밀착력이 우수하여 외부 충격이 균일하게 분산되어 박리를 방지할 수 있어 내구성이 향상되는 효과가 있다.In one aspect of the present invention, by forming a cresol-based resin adhesive layer including elastic particles formed at the interface between the core structure and the rubber layer, it is possible to improve adhesion and adhesion between the core structure and the rubber layer, and impart excellent strength and durability. Specifically, the adhesive layer matches the interface between the core structure and the rubber layer without voids, so that the adhesion between the core structure and the rubber layer is excellent, so that external impacts are uniformly dispersed to prevent peeling, thereby improving durability.

본 발명의 일 양태에서, 상기 접착층은 유기용제에 용해된 수지 용액에 탄성 입자가 분산되어 있는 접착 조성물을 코어구조체의 일면 또는 양면에 도포하고 건조하여 형성된 것일 수 있다. 상기와 같이 접착층을 형성할 경우, 코어구조체와 고무층 간의 접착력 및 밀착력이 향상될 뿐만 아니라, 계면의 낮은 내충격성을 강화시켜 외부의 힘이 작용하여도 충격을 흡수하고 계면의 분리를 방지하며 더욱 우수한 전단계수를 나타낼 수 있다.In one aspect of the present invention, the adhesive layer may be formed by applying an adhesive composition in which elastic particles are dispersed in a resin solution dissolved in an organic solvent on one or both surfaces of a core structure and drying it. In the case of forming the adhesive layer as above, not only the adhesion and adhesion between the core structure and the rubber layer are improved, but also the low impact resistance of the interface is strengthened to absorb the impact even when an external force acts, and to prevent separation of the interface. It can represent the number of shear stages.

본 발명의 일 양태에서, 상기 접착층의 두께는 1 내지 100 ㎛일 수 있으며, 더욱 좋게는 30 내지 70 ㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 접착층이 상기 범위의 두께를 가짐으로써, 코어구조체와 고무층 간의 충격전달이 방해되지 않으면서 접착성 및 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.In one aspect of the present invention, the thickness of the adhesive layer may be 1 to 100 μm, more preferably 30 to 70 μm, but is not limited thereto. When the adhesive layer has a thickness within the above range, it is possible to further improve adhesiveness and adhesion without disturbing impact transmission between the core structure and the rubber layer.

본 발명의 일 양태에서, 상기 크레졸계 수지는 노볼락형 또는 레졸형 수지 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 상기 수지를 용해시키는 유기용제로서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적인 예를 들어, 톨루엔, 크실렌, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 테트라하이드로퓨란, 디메틸포름아마이드 및 디메틸아세트아마이드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.In one aspect of the present invention, the cresol-based resin may be any one selected from novolak-type or resol-type resin, or a mixture thereof, and the organic solvent for dissolving the resin is not particularly limited, but a specific example , Toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, etc. may be any one or a mixture of two or more selected from.

또한, 상기 수지 용액은 일 양태에 따라 계면의 접착력 및 밀착력 향상을 위하여 크레졸계 수지 20 내지 60 중량%와 유기용제 40 내지 80 중량%로 제조될 수 있다. 상기 수지 용액은 26℃에서 Brookfield LV2/12로 측정한 점도가 시 100 내지 1,000 cps일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, the resin solution may be prepared with 20 to 60% by weight of a cresol-based resin and 40 to 80% by weight of an organic solvent in order to improve the adhesion and adhesion of the interface according to an embodiment. The resin solution may have a viscosity of 100 to 1,000 cps measured by Brookfield LV2/12 at 26° C., but is not limited thereto.

본 발명의 일 양태에서, 상기 접착층은 수지 100 중량부에 대하여, 탄성 입자가 1 내지 60 중량부로 분산된 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 6 내지 30 중량부 분산된 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기의 함량으로 접착층이 제조될 경우, 코어구조체에 접착층이 균일하게 도포될 수 있으며, 접착력 및 충격 흡수력이 동시에 향상되는 효과가 있다.In one aspect of the present invention, the adhesive layer may be one in which 1 to 60 parts by weight of elastic particles are dispersed based on 100 parts by weight of the resin, and more preferably, 6 to 30 parts by weight may be dispersed, but is not limited thereto. When the adhesive layer is manufactured with the above content, the adhesive layer can be uniformly applied to the core structure, and there is an effect of simultaneously improving adhesion and shock absorption.

본 발명의 일 양태에서, 상기 탄성 입자는 고무 또는 엘라스토머 분말일 수 있으며, 예를 들면 부타디엔 고무, 염화 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-부타디엔-스티렌, 아크릴로니트릴 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔, 반응형 올레핀계 고무(RTPO), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 고무, 에틸렌옥텐 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 및 스티렌-프로필렌 고무 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 수 있다.In one aspect of the present invention, the elastic particles may be rubber or elastomer powder, for example, butadiene rubber, chlorinated rubber, styrene-butadiene rubber, styrene-butadiene-styrene, acrylonitrile rubber, acrylonitrile-butadiene rubber , Acrylic rubber, ethylene-propylene-diene, reactive olefinic rubber (RTPO), styrene-ethylene-butylene-styrene rubber, styrene-isoprene-styrene rubber, ethylene octene rubber, ethylene propylene rubber, ethylene-propylene-diene rubber And any one or a mixture of two or more selected from styrene-propylene rubber and the like.

본 발명의 일 양태에서, 상기 탄성 입자는 5 내지 300 ㎛의 평균입경을 가지는 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 10 내지 200 ㎛의 평균입경을 가지는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 평균입경을 가지는 탄성 입자는 크레졸계 수지 용액과의 혼화성이 향상되어 균일하게 도포됨에 따라, 향상된 내충격성 및 기계적 물성이 균일하게 발현되는 효과가 있다. 또한, 코어구조체와 고무층의 계면에서 외부로부터의 충격 및 에너지를 흡수하여 박리가 발생하는 것을 방지하여 탄성복합구조체의 전단계수 및 내구성이 더욱 향상될 수 있다.In one aspect of the present invention, the elastic particles may have an average particle diameter of 5 to 300 μm, more preferably 10 to 200 μm, but are not limited thereto. As the elastic particles having the average particle diameter are uniformly applied due to improved miscibility with the cresol-based resin solution, improved impact resistance and mechanical properties are uniformly expressed. In addition, by absorbing external impact and energy at the interface between the core structure and the rubber layer to prevent peeling from occurring, the number of shear stages and durability of the elastic composite structure may be further improved.

본 발명의 일 양태에서, 상기 복합프리프레그는 충격강도를 향상시키는 목적으로 보강재를 더 포함하는 것일 수 있으며, 상기 보강재는 장섬유 또는 메쉬 형태로 직조된 섬유를 사용할 수 있다.In one aspect of the present invention, the composite prepreg may further include a reinforcing material for the purpose of improving impact strength, and the reinforcing material may be a long fiber or a fiber woven in a mesh form.

구체적으로 상기 장섬유는 50 mm 이상의 연속된 단섬유 또는 섬유다발로서, 단섬유로 이루어진 섬유다발을 단일방향으로 꼬지 않고 늘어놓은 형태의 장섬유를 사용함으로써 강도 및 탄성률을 더욱 향상시킬 수 있다.Specifically, the long fibers are continuous short fibers or fiber bundles of 50 mm or more, and the strength and elastic modulus may be further improved by using long fibers in which the fiber bundles made of short fibers are arranged without twisting in a single direction.

또한, 상기 메쉬 형태로 직조된 섬유를 보강재로 사용함으로써, 취급의 용이성을 향상시키며 프리프레그에 등방성을 부여할 수 있다. 상기 직조된 섬유는 플레인(Plain, 0˚, 90˚)과 새틴(satin)의 형태가 있으며, 이는 본 발명의 탄성복합구조체의 요구되는 물성 및 특성에 따라 선택될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, by using the fibers woven in the form of a mesh as a reinforcing material, it is possible to improve ease of handling and impart isotropy to the prepreg. The woven fibers are in the form of plain (0˚, 90˚) and satin, which may be selected according to the required physical properties and characteristics of the elastic composite structure of the present invention, but are not limited thereto. .

또한, 종래에는 표면에 요철을 가지는 보강재를 사용하여 프리프레그를 제조하고, 상기 프리프레그를 둘러싸도록 고무를 재단하여 탄성복합구조체를 제조하였다. 이는 프리프레그와 고무의 표면이 일치하지 않는 부분을 따라 공극이 발생하는 것을 유발하여, 탄성복합구조체 일부분에 충격이 가해지면 작은 충격에도 공극이 발생하여 프리프레그와 고무층의 계면이 박리되는 단점이 있었다. 이에 반해, 본 발명의 프리프레그는 평평한 표면을 가짐에 따라 고무층의 표면과 밀착력이 우수하여 균일하게 충격이 분산되어 박리를 방지할 수 있어 내구성이 향상되는 효과가 있다.In addition, in the related art, a prepreg was manufactured using a reinforcing material having irregularities on the surface, and rubber was cut to surround the prepreg to produce an elastic composite structure. This causes voids to occur along the part where the surface of the prepreg and the rubber do not match, and when an impact is applied to a part of the elastic composite structure, voids are generated even with a small impact, and the interface between the prepreg and the rubber layer is peeled off. . On the other hand, as the prepreg of the present invention has a flat surface, it is excellent in adhesion to the surface of the rubber layer, so that the impact is uniformly dispersed to prevent peeling, thereby improving durability.

본 발명의 일 양태에서, 상기 고무층은 코어구조체의 외측부를 고무로 둘러싸는 형태로 형성될 수 있으며, 상기 고무로서, 천연고무, 네오프렌고무, 합성고무 및 클로로프렌고무 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In one aspect of the present invention, the rubber layer may be formed in a form surrounding the outer part of the core structure with rubber, and as the rubber, natural rubber, neoprene rubber, synthetic rubber and chloroprene rubber may be used, but limited thereto. It is not.

상기 고무층은 코어구조체를 둘러싸며 감싸는 형태를 가짐으로써 탄성복합구조체의 외측부에서 발생하는 어떠한 충격에서도 완충효과를 나타낼 수 있어, 특수 구조물에 의해 발생되는 수직하중 및 충격량을 분산시키고 면진 성능을 향상시키는 데 효과적이다.The rubber layer has a shape that surrounds and wraps the core structure, so that it can exhibit a buffering effect in any impact occurring at the outer side of the elastic composite structure, thereby distributing the vertical load and impact generated by the special structure and improving the seismic isolation performance. effective.

상기 고무층의 두께는 탄성복합구조체의 설계 및 사용 등에 따라 적절히 선정할 수 있으며, 바람직하게는 KS F 4420의 규격에 맞도록 재단하여 사용할 수 있다. 구체적으로 고무층은 0.2 내지 50 mm, 더욱 좋게는 10 내지 30 mm의 두께로 제조될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 범위의 두께를 가지는 고무층은 내충격성 및 굴곡탄성률을 향상키는 효과를 부여한다.The thickness of the rubber layer can be appropriately selected according to the design and use of the elastic composite structure, and preferably can be cut and used to meet the standard of KS F 4420. Specifically, the rubber layer may be manufactured to a thickness of 0.2 to 50 mm, more preferably 10 to 30 mm, but is not limited thereto. The rubber layer having a thickness in the above range provides an effect of improving impact resistance and flexural modulus.

본 발명의 일 양태에서, 상기 코어구조체는 고무층 내에 적어도 두 층 이상 이격되어 있는 것일 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 탄성복합구조체는 코어구조체와 고무가 순차적으로 교호 적층된 적층체가 적어도 두 층 이상 적층되고 외측이 고무층으로 둘러싸인 구조일 수 있으며, 상기 교호 적층된 적층체를 포함하는 탄성복합구조체는 우수한 인장강도, 굴곡강도 및 굴곡변형율 등의 물성이 균일하게 발현됨에 따라 특정방향에 따른 충격에 의한 파단을 감쇠시킬 수 있는 효과가 있다.In one aspect of the present invention, the core structure may be spaced apart from at least two layers in the rubber layer. Specifically, for example, the elastic composite structure may be a structure in which at least two or more layers of a core structure and a rubber are sequentially stacked alternately and the outer side is surrounded by a rubber layer, and an elastic composite structure including the alternately stacked laminate. As the physical properties such as excellent tensile strength, flexural strength, and flexural strain are uniformly expressed, there is an effect of attenuating fracture due to impact in a specific direction.

본 발명의 일 양태에서, 상기 탄성복합구조체는 코어구조체가 세 층 이상 이격된 구조일 때, 중심부의 코어구조체를 기준으로 상하 대칭일 수 있다. 상기와 같이 대칭적인 구조를 가지는 탄성복합구조체는 상부층 및 하부층이 동일한 코어구조체가 적층된 것으로, 외부 충격에 의한 특정방향으로의 휨 현상 및 파괴를 방지할 수 있는 효과를 현저히 향상시킬 수 있다.In one aspect of the present invention, the elastic composite structure may be symmetrical vertically with respect to the core structure in the center when the core structure is spaced apart by three or more layers. The elastic composite structure having a symmetrical structure as described above is formed by stacking a core structure having the same upper layer and lower layer, and the effect of preventing bending and destruction in a specific direction due to external impact can be significantly improved.

본 발명의 상기 탄성복합구조체는 일 양태에 따라, 단수의 상기 코어구조체의 상하면 및 외주면을 고무층으로 감싸는 구조로 제조될 수 있다. 또 다른 양태에 따르면, 적어도 두 층 이상의 코어구조체를 적층한 후 상하면 및 외주면을 고무층으로 감싸는 구조로 제조될 수 있다. 또 다른 양태에 따르면, 코어구조체와 고무를 순차적으로 교호 적층하고, 상하면 및 외주면을 고무층으로 둘러싸 적어도 두 층 이상의 코어구조체가 고무층 내에 이격된 형태로 제조될 수 있다. 또한 상기 이격된 형태는 적어도 두 층 이상의 코어구조체가 모두 이격된 형상을 할 수 있고, 또는 일부는 적층되고, 일부는 계면에 고무가 적층되어 이격된 것 일 수 있다.According to one aspect, the elastic composite structure of the present invention may be manufactured in a structure in which the upper and lower surfaces and outer circumferential surfaces of the single core structure are wrapped with a rubber layer. According to another aspect, after laminating at least two or more layers of the core structure, the upper and lower surfaces and the outer circumferential surfaces may be wrapped with a rubber layer. According to another aspect, the core structure and the rubber may be sequentially stacked alternately, and the upper and lower surfaces and the outer circumferential surface are surrounded by a rubber layer, and at least two or more layers of the core structure may be manufactured in a form spaced apart in the rubber layer. In addition, the spaced form may have a shape in which all of the core structures of at least two or more layers are spaced apart, or some may be laminated, and some may be separated by laminated rubber at the interface.

본 발명의 상기 탄성복합구조체의 제조방법은 a) 폴리아미드 수지를 고온에서 압출하여 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1 종 이상의 매트에 열함침시켜 제조되는 프리프레그를 적어도 두 층 이상 적층하고 가온 및 가압하여 복합프리프레그를 제조하는 코어구조체 제조단계; b) 상기 복합프리프레그 표면에 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 용액을 도포하여 건조하는 단계; 및 c) 상기 코어구조체의 양면에 고무시트를 적층한 후, 가열 및 압착하여 상기 코어구조체의 외측부를 고무층으로 감싸 일체화하는 단계;를 포함한다.The manufacturing method of the elastic composite structure of the present invention is a) laminated at least two layers of prepreg produced by extruding a polyamide resin at high temperature and impregnating at least one mat selected from a glass fiber mat and a carbon fiber mat. A core structure manufacturing step of manufacturing a composite prepreg by heating and pressing; b) applying and drying a cresol-based resin solution containing elastic particles on the surface of the composite prepreg; And c) laminating rubber sheets on both sides of the core structure, followed by heating and compressing, to wrap the outer portion of the core structure with a rubber layer to be integrated.

본 발명의 상기 탄성복합구조체는 코어구조체로 폴리아미드 섬유를 열함침시켜 프리프레그를 제조함에 따라, 프리프레그의 재사용이 가능하고, 다양한 크기의 프리프레그의 제조 및 대량생산이 가능할 뿐만 아니라, 장기간 보관이 가능하며 경량화 효과가 있다.As the elastic composite structure of the present invention produces a prepreg by thermally impregnating polyamide fibers with a core structure, the prepreg can be reused, and it is possible to manufacture and mass-produce prepregs of various sizes, as well as long-term storage. This is possible and has a light weight effect.

또한, 상기 프리프레그를 적어도 두 층 이상 적층하여 복합프리프레그를 제조함에 따라, 인장강도, 굴곡강도, 내화학성 및 굴곡변형율이 현저히 상승시킬 수 있으며, 원하는 물성을 균일하게 구현할 수 있다.In addition, as a composite prepreg is manufactured by laminating at least two layers of the prepreg, tensile strength, flexural strength, chemical resistance, and flexural strain may be remarkably increased, and desired physical properties may be uniformly realized.

본 발명의 일 양태에서, 상기 코어구조체 제조단계 후에 코어구조체 표면에 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 용액을 도포하여 건조하여 접착층을 제조함에 따라, 코어구조체와 고무층 간의 접착력 및 밀착력이 향상되고 계면의 분리를 방지하는 효과를 나타내며, 충분한 강도 및 우수한 내구성을 가져 장기간 사용할 수 있는 장점이 있다.In one aspect of the present invention, after the manufacturing step of the core structure, a cresol-based resin solution containing elastic particles is applied to the surface of the core structure and dried to prepare an adhesive layer, thereby improving adhesion and adhesion between the core structure and the rubber layer, and It shows the effect of preventing separation, and has the advantage of being able to use it for a long time with sufficient strength and excellent durability.

본 발명의 상기 탄성복합구조체의 제조방법의 일 양태에서, a) 단계의 폴리아미드 수지가 함침된 프리프레그는 상기 폴리아미드 수지를 100 내지 300℃, 더욱 좋게는 150 내지 280℃의 압출기를 사용하여 용융 및 토출하여 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1종 이상의 매트에 도포한 후, 핫 롤러 등을 사용하여 함침시켜 제조되는 것일 수 있으나 상기 온도 및 방법으로 제한되는 것은 아니다.In one aspect of the method for producing the elastic composite structure of the present invention, the prepreg impregnated with the polyamide resin in step a) uses the polyamide resin at 100 to 300°C, more preferably at 150 to 280°C. It may be melted and discharged, applied to one or more mats selected from glass fiber mats and carbon fiber mats, and then impregnated using a hot roller, but is not limited to the above temperature and method.

본 발명의 일 양태에서, 상기 복합프리프레그는 몰드에서 성형되며, 구체적으로 상기 프리프레그를 몰드 내에 적어도 두 층 이상 적층하고 70 내지 300℃로 승온 시킨 후 5분 내지 30분간 예열하고, 0.01 내지 30톤의 압력을 가하여 1 내지 100분 동안 열성형 후 냉각시켜 제조되는 것일 수 있다. 더욱 좋게는, 몰드 내에서 200 내지 300℃로 승온 시킨 후 10분 내지 20분간 예열하고, 5 내지 25톤의 압력을 가하여 1 내지 30분 동안 열성형 하는 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, the composite prepreg is molded in a mold, specifically stacking at least two layers of the prepreg in the mold, raising the temperature to 70 to 300 °C, preheating for 5 to 30 minutes, and 0.01 to 30 It may be prepared by applying a ton of pressure and thermoforming for 1 to 100 minutes and then cooling. More preferably, it may be heated to 200 to 300° C. in the mold, preheated for 10 to 20 minutes, and thermoformed for 1 to 30 minutes by applying a pressure of 5 to 25 tons, but is not limited thereto.

본 발명의 일 양태에서, 상기 몰드에서 성형되는 것을 더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 복합프리프레그를 하부 몰드에 적층 시키고 상부 몰드를 체결 후, 상기 몰드를 오토클레이브 또는 핫 프레스를 이용하여 상하 플레이트 면 사이에 위치시킨 후 열성형시켜 코어구조체를 제조할 수 있다. 또한, 상기 몰드 내에서 열성형시킨 코어구조체는 압력을 유지한 상태로 상온까지 냉각시킨 후 몰드에서 탈형하여 제조될 수 있으며, 상기 탈형을 용이하게 진행하기 위하여 일 양태에 따라 몰드 내에 테프론 코팅 처리를 한 후 성형할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, more specifically, for example, the composite prepreg is laminated on the lower mold and the upper mold is fastened, and then the upper and lower plate surfaces are formed by using an autoclave or a hot press. The core structure can be manufactured by thermoforming after being placed between them. In addition, the core structure thermoformed in the mold may be manufactured by cooling to room temperature while maintaining pressure, and then demolding in the mold, and in order to facilitate the demolding, a Teflon coating treatment in the mold is performed according to one aspect. It may be molded after performing, but is not limited thereto.

본 발명의 일 양태에서, 상기 a) 단계는 그 효과를 손상하지 않는 범위 내에서 다른 공정을 더 포함 할 수 있다. 예를 들어, 코어구조체 표면의 이물질 제거를 위한 쇼트공정, 용제를 이용하여 유기물질 제거를 위한 표면 세척 공정 및 세척 후 잔여 용제 제거, 증착성 향상을 위한 열처리 공정 및 코로나 또는 플라즈마 처리공정 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 공정을 더 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect of the present invention, step a) may further include other processes within a range that does not impair its effect. For example, a short process for removing foreign substances on the surface of the core structure, a surface cleaning process for removing organic materials using a solvent, and removal of residual solvent after cleaning, a heat treatment process for improving evaporation, and a corona or plasma treatment process. Any one or two or more processes may be further included, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 상기 탄성복합구조체의 제조방법의 일 양태에서, b) 단계의 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 용액을 도포하여 건조하는 단계는 상기 a) 단계에서 제조된 복합프리프레그 표면에 접착층을 형성하는 단계이다.In one aspect of the method for manufacturing the elastic composite structure of the present invention, the step of applying and drying the cresol-based resin solution containing the elastic particles in step b) forms an adhesive layer on the surface of the composite prepreg prepared in step a). This is the step.

본 발명의 일 양태에 따른 상기 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 용액은 유기용제에 용해된 크레졸계 수지 용액 100 중량부에 대하여, 탄성 입자 1 내지 60 중량부 분산된 것일 수 있으며, 더욱 좋게는 6 내지 30 중량부 분산된 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 함량의 수지 용액은 코어구조체 표면에 균일하게 도포될 수 있으며, 접착력 및 충격 흡수력이 동시에 향상될 수 있다.The cresol-based resin solution containing the elastic particles according to an aspect of the present invention may be one in which 1 to 60 parts by weight of elastic particles are dispersed based on 100 parts by weight of the cresol-based resin solution dissolved in an organic solvent, and more preferably 6 To 30 parts by weight may be dispersed, but is not limited thereto. The resin solution of the above content may be uniformly applied to the surface of the core structure, and adhesion and shock absorption may be improved at the same time.

본 발명의 일 양태에 따라 상기 수지 조성물은 스프레이 분사코팅, 롤러코팅, 스크린 인쇄, 브러쉬 코팅, 플로우 코팅 및 딥 코팅 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합으로 도포하여 코팅할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 수지 용액은 코어구조체와 고무층 간의 충격전달에 방해되지 않는 두께로 도포하기 위하여, 건조 후 1 내지 100 ㎛, 더욱 좋게는 1 내지 25 ㎛의 두께로 도포될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.According to an aspect of the present invention, the resin composition may be coated by applying any one selected from spray spray coating, roller coating, screen printing, brush coating, flow coating and dip coating, or a combination thereof, but is limited thereto. no. The resin solution may be applied to a thickness of 1 to 100 µm, more preferably 1 to 25 µm after drying, in order to apply a thickness that does not interfere with the impact transmission between the core structure and the rubber layer, but is not limited thereto.

또한, 상기 건조 조건은 본 발명에서 제한하지 않으나, 20 내지 80℃에서 30분 내지 2시간 내외로 수행할 수 있다.In addition, the drying conditions are not limited in the present invention, but may be performed at 20 to 80° C. for about 30 minutes to 2 hours.

상기의 도포 및 건조 방법으로 접착층을 제조함으로써, 탄성복합구조체 내 코어구조체와 고무층의 결합력을 향상시킬 뿐만 아니라, 고무층의 우수한 내충격성 및 탄성 효과를 향상시켜 외부 힘에 의한 변형 및 파단을 방지할 수 있다.By preparing the adhesive layer by the above application and drying method, it is possible to not only improve the bonding strength between the core structure and the rubber layer in the elastic composite structure, but also improve the excellent impact resistance and elastic effect of the rubber layer to prevent deformation and breakage by external force. have.

또한, 본 발명의 일 양태에 따라 제조되는 탄성복합구조체는 상기 코어구조체의 외측부를 고무층으로 감싸 일체화시킴으로써, 외부에서 발생하는 충격에 대한 완충효과가 우수하여 특수 구조물에 의해 발생되는 수직하중 및 충격량을 분산시키고 면진 성능을 향상시키는 데 효과적이다.In addition, the elastic composite structure manufactured according to an aspect of the present invention is integrated by wrapping the outer part of the core structure with a rubber layer, so that it has excellent buffering effect against external impacts, thereby reducing the vertical load and the amount of impact generated by the special structure. It is effective in dispersing and improving the seismic isolation performance.

본 발명의 일 양태에서, c) 단계의 코어구조체와 고무층의 일체화 단계는 상기 코어구조체의 양면에 고무시트를 적층하고, 상기 코어구조체의 외측부를 감싸도록 고무를 재단한 후, 프레스를 사용하여 가열 및 압착하여 제조되는 단계일 수 있으며, 상기 가열 및 압착 조건으로서 탄성받침용 탄성복합구조체 제조 규격에 따라 KS F4420에 의거하여 120 내지 250 ℃ 및 500 이하의 기압 범위에서 수행할 수 있다.In one aspect of the present invention, in the step of integrating the core structure and the rubber layer in step c), the rubber sheets are laminated on both sides of the core structure, the rubber is cut to surround the outer part of the core structure, and then heated using a press. And it may be a step manufactured by pressing, and as the heating and pressing conditions, it may be performed in a range of 120 to 250° C. and an atmospheric pressure of 500 or less according to KS F4420 according to the manufacturing standard of an elastic composite structure for an elastic support.

또한, 상기 c) 단계는 코어구조체로서 단수의 코어구조체뿐만 아니라, 적어도 두 층 이상의 코어구조체를 적층한 후, 양면에 고무시트를 적층하여 외측부를 고무로 감싸 가열 및 압착하여 제조되는 단계일 수 있다.In addition, step c) may be a step of laminating not only a single core structure as a core structure, but also at least two or more layers of core structure, and then laminating rubber sheets on both sides, wrapping the outer part with rubber, and heating and pressing it. .

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 c) 단계는 코어구조체와 고무시트를 순차적으로 교호 적층하고 외측부를 고무층으로 감싼 후, 가열 및 압착하여 일체화하는 단계일 수 있다. 상기 코어구조체는 단수 및 적어도 두 층 이상이 적층된 코어구조체에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.In another aspect of the present invention, step c) may be a step of sequentially alternately stacking the core structure and the rubber sheet, wrapping the outer part with a rubber layer, and then heating and pressing to integrate. The core structure may be one selected from a single core structure and at least two or more layers, or a mixture thereof.

본 발명의 제조방법으로 제조된 탄성복합구조체는 인장강도, 굴곡강도, 굴곡변형률, 굴곡탄성률, 내화학성, 내충격성 및 전단계수 등이 우수하여 외부 환경 및 힘에 의한 변형 또는 파단에 견딜 수 있다. 이에 따라 교량, 터널, 고층 건축물, 원전시설 및 플랜트 등의 특수 구조물에 적용하여 수직하중을 완충시킬 수 있으며, 지진 발생에 대비하여 구조물을 안전하게 지지하는 면진성능이 우수한 효과가 있다.The elastic composite structure manufactured by the manufacturing method of the present invention has excellent tensile strength, flexural strength, flexural strain, flexural modulus, chemical resistance, impact resistance and shear modulus, and can withstand deformation or fracture due to external environment and force. Accordingly, it can be applied to special structures such as bridges, tunnels, high-rise buildings, nuclear power plants, and plants to buffer vertical loads, and has excellent seismic isolation performance to safely support structures in preparation for earthquakes.

이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 탄성받침용 탄성복합구조체 및 이의 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the elastic composite structure for an elastic support and a method of manufacturing the same according to the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only one reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.

또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.Further, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The terms used in the description herein are merely to effectively describe specific embodiments and are not intended to limit the invention.

[물성측정방법][Method of measuring properties]

1) 굴곡강도, 굴곡탄성률 및 굴곡변형율1) Flexural strength, flexural modulus and flexural strain

ASTM D7264에 의거하여, 하기와 같이 제조된 코어구조체의 굴곡강도, 굴곡탄성률, 굴곡변형율을 측정하였다. According to ASTM D7264, the flexural strength, flexural modulus, and flexural strain of the core structure manufactured as follows were measured.

2) 전단계수 2) Number of previous steps

KS F4420의 규격에 따라 제작된 3,250 톤 탄성받침 시험기로 하기와 같이 제조된 탄성복합구조체의 전단계수를 측정하였으며, 1.15±0.2 MPa 범위에서 교량 지지용 탄성 받침 규격으로 적합하다.With a 3,250-ton elastic bearing tester manufactured according to the standard of KS F4420, the number of shear stages of the elastic composite structure manufactured as follows was measured, and it is suitable as an elastic bearing standard for bridge support in the range of 1.15±0.2 MPa.

1. 코어구조체 제조1. Core structure manufacturing

[제조예 1][Production Example 1]

Nylon 6(분자량:25,000 ~ 40,000 g/mol)를 압출기를 이용하여 250℃에서 용융압출한 후, 핫 롤러를 사용하여 토출된 Nylon 6를 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에 각각 도포하여 Nylon 6가 33 중량%로 함침된 두께 0.3 mm의 유리섬유 프리프레그 및 두께 0.25 mm의 탄소섬유 프리프레그를 제조하였다.Nylon 6 (molecular weight: 25,000 ~ 40,000 g/mol) was melt-extruded at 250°C using an extruder, and then nylon 6 discharged using a hot roller was applied to the glass fiber mat and the carbon fiber mat, respectively, and nylon 6 was 33. A glass fiber prepreg having a thickness of 0.3 mm and a carbon fiber prepreg having a thickness of 0.25 mm were prepared.

이 후, 제조된 유리섬유 프리프레그 및 탄소섬유 프리프레그를 적층하여 복합프리프레그를 제조하였다.Thereafter, the prepared glass fiber prepreg and carbon fiber prepreg were laminated to prepare a composite prepreg.

구체적인 프리프레그의 적층구성으로서, 유리섬유 프리프레그는 nGP로 표현하고, 탄소섬유 프리프레그는 nCP로 표현하였으며, n은 각 프리프레그가 적층되어 사용된 개수를 의미한다. 또한, (nGP/nCP)이 m번 반복되어 적층된 복합프리프레그는 m(nCP/nGP)와 같이 표현하였다.As a specific laminated structure of the prepreg, the glass fiber prepreg is expressed as nGP, the carbon fiber prepreg is expressed as nCP, and n denotes the number of each prepreg laminated and used. In addition, the composite prepreg stacked by repeating (nGP/nCP) m times was expressed as m (nCP/nGP).

실제 사용된 복합프리프레그의 적층구성은 하기와 같다.The laminated structure of the composite prepreg actually used is as follows.

적층구성: 7CP/8GPLamination configuration: 7CP/8GP

상기 복합프리프레그를 몰드의 하부면에 넣고 몰드의 상부를 결착하여 닫은 후, 핫 프레스 상하 플레이트면 사이에 위치시켰다. 이 후 260℃로 승온하여 20 분간 예열시킨 후, 15 톤의 압력을 가한 상태로 5 분간 열성형하였다. 이후 압력을 유지한 상태에서 상온까지 냉각시켜 몰드에서 탈형하여 코어구조체를 제조하였다. The composite prepreg was placed on the lower surface of the mold, and the upper part of the mold was bound and closed, and then placed between the upper and lower plate surfaces of a hot press. Thereafter, the temperature was raised to 260° C. and preheated for 20 minutes, followed by thermoforming for 5 minutes while applying a pressure of 15 tons. Thereafter, the core structure was manufactured by cooling to room temperature while maintaining the pressure and demolding from the mold.

[제조예 2][Production Example 2]

상기 제조예 1에서 적층구성을 하기와 같이 제조한 것을 제외하고는 동일하게 코어구조체를 제조하였다. A core structure was manufactured in the same manner as in Preparation Example 1, except that the laminated structure was prepared as follows.

적층구성: 7(1GP/1CP)/1GPLamination configuration: 7(1GP/1CP)/1GP

[제조예 3][Production Example 3]

상기 제조예 1에서 프리프레그를 유리섬유 프리프레그만 14GP 적층하여 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다. The prepreg was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that only 14GP of glass fiber prepreg was laminated.

[제조예 4][Production Example 4]

상기 제조예 1에서 프리프레그를 탄소섬유 프리프레그만 16CP 적층하여 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다. The prepreg was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that only 16 CP of carbon fiber prepreg was laminated.

[제조예 5][Production Example 5]

상기 제조예 3에서 유리섬유 프리프레그를 0° 및 90°로 교호적층하여 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다. In Preparation Example 3, the glass fiber prepreg was prepared in the same manner, except that the glass fiber prepreg was alternately laminated at 0° and 90°.

하기 표 1은 제조예의 분석결과를 나타낸 것이다.Table 1 below shows the analysis results of the preparation example.

굴곡강도(MPa)Flexural strength (MPa) 굴곡변형율(%)Flexural strain (%) 굴곡탄성률(GPa)Flexural modulus (GPa) 제조예 1Manufacturing Example 1 1,534.501,534.50 0.11230.1123 111.10111.10 제조예 2Manufacturing Example 2 1,775.601,775.60 0.12400.1240 128.40128.40 제조예 3Manufacturing Example 3 1,424.351,424.35 0.17350.1735 104.00104.00 제조예 4Manufacturing Example 4 1,920.451,920.45 0.02700.0270 137.20137.20 제조예 5Manufacturing Example 5 1,210.271,210.27 0.09200.0920 101.08101.08

상기 표 1에 보는 바와 같이 본 발명의 제조예 1의 경우, 유리섬유 프리프레그 및 탄소섬유 프리프레그가 다층으로 적층된 복합프리프레그를 사용함에 따라 유리섬유 프리프레그만 단독 적층하여 사용한 제조예 3보다 굴곡강도 및 굴곡탄성률이 향상되었으며, 탄소섬유 프리프레그만 단독 적층하여 사용한 제조예 4보다 굴곡변형율이 향상된 것을 확인하였다.As shown in Table 1 above, in the case of Preparation Example 1 of the present invention, since the composite prepreg in which the glass fiber prepreg and the carbon fiber prepreg are laminated in multiple layers is used, compared to Preparation Example 3 in which only the glass fiber prepreg is laminated alone. It was confirmed that the flexural strength and the flexural modulus were improved, and the flexural strain was improved compared to Preparation Example 4 in which only carbon fiber prepreg was laminated alone.

또한 제조예 2의 경우, 제조예 1의 복합프리프레그 적층 구성에서 유리섬유 프리프레그 및 탄소섬유 프리프레그가 순차적으로 교호 적층되며, 중심부의 프리프레그를 기준으로 상하 대칭인 구성을 가짐으로써, 현저히 우수한 굴곡강도, 굴곡변형율 및 굴곡탄성률을 나타내는 것을 확인하였다.In addition, in the case of Manufacturing Example 2, in the composite prepreg lamination configuration of Preparation Example 1, glass fiber prepreg and carbon fiber prepreg are sequentially stacked alternately, and have a configuration that is vertically symmetric based on the prepreg in the center, which is remarkably excellent. It was confirmed that the flexural strength, flexural strain and flexural modulus were shown.

이로 인하여 굴곡강도 및 굴곡탄성률이 시너지를 발휘하여 우수한 기계적 물성 및 내충격성을 가지며, 굴곡변형율 또한 우수하여 굴곡하중 등의 충격에 의한 파단이 현저히 감쇠되는 효과를 나타낼 수 있다.As a result, the flexural strength and flexural modulus exert synergy, so that excellent mechanical properties and impact resistance are obtained, and the flexural strain is also excellent, so that fracture due to impact such as flexural load can be significantly attenuated.

또한 상기 굴곡변형율이 균일하게 유지됨으로써, 외부 환경 및 힘에 의한 변형 또는 파단에 대한 저항력이 월등하고 경량화 또한 가능하다.In addition, since the flexural strain is uniformly maintained, the resistance to deformation or fracture due to external environment and force is superior, and weight reduction is also possible.

2. 탄성복합구조체 제조2. Manufacture of elastic composite structure

[실시예 1][Example 1]

상기 제조예 1로 제조된 코어구조체 표면에 톨루엔에 20 중량%로 용해된 크레졸 수지용액 100 중량부에 고무(평균입경 200 ㎛) 22 중량부 포함된 접착제(BRC(주), CILBOND 24)를 50 ㎛ 두께로 스프레이 분사한 후, 80℃에서 건조하여 20 ㎛ 두께의 접착층을 형성하였다.An adhesive (BRC Co., Ltd., CILBOND 24) containing 22 parts by weight of rubber (average particle diameter 200 μm) in 100 parts by weight of a cresol resin solution dissolved in 20% by weight in toluene on the surface of the core structure prepared in Preparation Example 1 was 50 After spraying to a thickness of µm, it was dried at 80° C. to form an adhesive layer having a thickness of 20 µm.

상기 접착층이 형성된 코어구조체 5 개와 KS F 4420의 규격에 맞도록 재단한 고무시트를 순차적으로 적층하고, 상하 및 외주면을 고무로 둘러싸 도 1에 도시된 바와 같이 코어구조체 5 개가 이격된 형태의 탄성구조복합체를 제조하였다.An elastic structure in which the five core structures on which the adhesive layer is formed and the rubber sheet cut to meet the standard of KS F 4420 are sequentially stacked, and the upper and lower and outer circumferential surfaces are surrounded by rubber, and five core structures are spaced apart as shown in FIG. The composite was prepared.

상기 탄성구조복합체는 65℃에서 30 분간 예열한 후, 핫 프레스로 160℃에서 300 기압으로 가열, 가압하여 제조하였다.The elastic structure composite was prepared by preheating at 65° C. for 30 minutes, then heating and pressing at 160° C. at 300 atmospheres with a hot press.

[실시예 2][Example 2]

상기 제조예 1로 제조된 코어구조체를 대신하여 제조예 2로 제조된 코어구조체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the core structure prepared in Preparation Example 2 was used instead of the core structure prepared in Preparation Example 1.

[실시예 3][Example 3]

상기 제조예 1로 제조된 코어구조체를 대신하여 제조예 3으로 제조된 코어구조체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the core structure prepared in Preparation Example 3 was used instead of the core structure prepared in Preparation Example 1.

[실시예 4][Example 4]

상기 제조예 1로 제조된 코어구조체를 대신하여 제조예 4로 제조된 코어구조체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the core structure prepared in Preparation Example 4 was used instead of the core structure prepared in Preparation Example 1.

[실시예 5][Example 5]

상기 제조예 1로 제조된 코어구조체를 대신하여 제조예 5로 제조된 코어구조체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the core structure prepared in Preparation Example 5 was used instead of the core structure prepared in Preparation Example 1.

[비교예 1][Comparative Example 1]

상기 제조예 1로 제조된 코어구조체를 대신하여 철판을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner except that an iron plate was used in place of the core structure prepared in Preparation Example 1.

[비교예 2][Comparative Example 2]

상기 실시예 1에서 접착층을 형성하지 않는 것을 제외하고는 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the adhesive layer was not formed.

하기 표 2는 실시예의 분석결과를 나타낸 것이다.Table 2 below shows the analysis results of the Examples.

전단계수(MPa)Shear number (MPa) 실시예 1Example 1 1.201.20 실시예 2Example 2 1.301.30 실시예 3Example 3 1.101.10 실시예 4Example 4 1.221.22 실시예 5Example 5 1.011.01 비교예 1Comparative Example 1 1.151.15 비교예 2Comparative Example 2 0.710.71

상기 표 2에서 보는 바와 본 발명의 실시예로 제조된 탄성복합구조체는 KS 규격에 적합한 전단계수를 가지며 전단 변형률이 우수하여 외부 충격에 의하여 탄성복합구조체가 변형 또는 파단 되는 것을 감쇠시키는 효과를 가질 수 있으며, 경량화가 가능하고 내구성이 우수한 것을 확인하였다.As shown in Table 2 above, the elastic composite structure manufactured according to the embodiment of the present invention has a shear modulus suitable for the KS standard and has excellent shear strain, so it can have the effect of attenuating the deformation or fracture of the elastic composite structure due to external impact. It was confirmed that weight reduction was possible and durability was excellent.

구체적으로 실시예 1의 경우, 코어구조체와 고무층 간의 접착력 및 밀착력이 보다 향상되어 계면에서 발생될 수 있는 분리를 방지하는 효과가 우수하며, 충격 흡수력과 내구성이 동시에 향상되는 것을 확인하였다.Specifically, in the case of Example 1, it was confirmed that the adhesion and adhesion between the core structure and the rubber layer were further improved, so that the effect of preventing separation that may occur at the interface is excellent, and the shock absorption power and durability are simultaneously improved.

또한 실시예 2의 경우, 실시예 1의 복합프리프레그 적층 구성에서 유리섬유 프리프레그 및 탄소섬유 프리프레그가 순차적으로 교호 적층되어 중심부의 프리프레그를 기준으로 상하 대칭일 뿐만 아니라, 상기 복합프리프레그를 포함하는 코어구조체 또한 고무층 내 중심부의 코어구조체를 기준으로 상하 대칭인 구성을 가짐으로써, 현저히 우수한 전단 변형률을 나타내는 것을 확인하였다. 이는 유리섬유 프리프레그로만 적층된 실시예 3 및 탄소섬유 프리프레그만 적층된 실시예 4와 비교하여도 향상된 전단 변형률을 나타내어 파단 및 특정 방향으로의 휨 현상을 방지하는 효과가 우수한 것을 확인하였다.In addition, in the case of Example 2, in the composite prepreg lamination configuration of Example 1, the glass fiber prepreg and the carbon fiber prepreg were sequentially stacked alternately so that the composite prepreg was not only vertically symmetric based on the prepreg in the center, but also the composite prepreg. It was confirmed that the included core structure also exhibited remarkably excellent shear strain by having a configuration that is vertically symmetric with respect to the core structure at the center of the rubber layer. It was confirmed that the effect of preventing fracture and warpage in a specific direction was excellent even compared to Example 3 in which only glass fiber prepreg was laminated and Example 4 in which only carbon fiber prepreg was laminated.

또한 실시예 5를 통하여 수평 및 수직 진동에 대응할 수 있는 탄성복합구조체로서 유리섬유 프리프레그가 0° 및 90°로 교호적층된 코어구조체를 효과적으로 사용 할 수 있음을 확인하였다.In addition, it was confirmed through Example 5 that a core structure in which glass fiber prepregs are alternately laminated at 0° and 90° can be effectively used as an elastic composite structure capable of responding to horizontal and vertical vibration.

비교예 1은 상기 코어구조체를 대신하여 종래의 우수한 굴곡강도, 굴곡변형율 및 굴곡탄성률을 갖는 철판을 사용하여 KS 규격에 적합한 물성을 가졌으나, 응력이 집중함에 따라 외부의 힘에 의해서 급격한 변형이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 변형이 일어난 후 원상태로 복원이 되지 않고 철판이 휘어지는 현상이 발생하여 지진 발생 후 추후 여진 등의 충격에 대처하지 못할 수 있으며, 상기 철판과 고무층 계면의 밀착성이 떨어져 쉽게 분리되어 전단계수가 현저히 감소하는 것을 확인하였다.Comparative Example 1 used a conventional steel plate having excellent flexural strength, flexural strain and flexural modulus in place of the core structure, and had physical properties suitable for the KS standard, but rapid deformation occurred due to external force as the stress was concentrated. I confirmed that. In addition, after the deformation occurs, the steel plate cannot be restored to its original state and the steel plate is bent, so it may not be able to cope with the impact such as aftershocks after an earthquake. I confirmed that.

또한 비교예 2의 경우 접착층이 형성되지 않아 코어구조체와 고무층 계면의 밀착성이 떨어져 쉽게 분리되고 충격에 의한 파단이 발생하였으며 전단계수가 현저히 감소하는 것을 확인하였다.In addition, in the case of Comparative Example 2, since the adhesive layer was not formed, the adhesion between the core structure and the rubber layer interface was poor, and it was easily separated, fracture by impact occurred, and the number of shear steps was significantly reduced.

이에 따라 본 발명의 실시예로 제조된 탄성복합구조체는 교량, 터널, 고층 건축물, 원전시설 및 플랜트 등의 특수 구조물의 탄성받침으로 제조될 수 있으며, 지진 발생에 대비하여 구조물을 안전하게 지지하고 인명을 보호하는데 사용될 수 있다.Accordingly, the elastic composite structure manufactured in the embodiment of the present invention can be manufactured as an elastic support for special structures such as bridges, tunnels, high-rise buildings, nuclear power plants and plants, and safely support the structure in preparation for earthquakes and save lives. Can be used to protect.

또한 재사용 및 대량생산이 가능하고 가공 및 보관이 용이한 코어구조체를 사용하여 탄성복합구조체를 제조함에 따라 경량화 또한 가능하여 작업 및 운반 효율성이 향상되고 시공비가 낮아져 경제적인 효과도 얻을 수 있다.In addition, as the elastic composite structure is manufactured using a core structure that can be reused and mass-produced and is easy to process and store, it is also possible to reduce weight, thereby improving work and transportation efficiency and lowering construction costs, resulting in economical effects.

이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예를 통해 탄성받침용 탄성복합구조체 및 이의 제조방법이 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, in the present invention, an elastic composite structure for an elastic support and a method of manufacturing the same have been described through specific matters and limited embodiments, but this is only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is carried out as described above. It is not limited to the examples, and various modifications and variations are possible from these descriptions by those of ordinary skill in the field to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and all things that are equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later belong to the scope of the spirit of the present invention. .

100 : 코어구조체 200 : 고무층 300 : 접착층 400 : 탄성복합구조체100: core structure 200: rubber layer 300: adhesive layer 400: elastic composite structure

Claims (8)

폴리아미드 수지를 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1 종 이상의 매트에 열함침시켜 제조되는 프리프레그를 적어도 두 층 이상 적층하여 일체화된 복합프리프레그를 포함하는 코어구조체;
상기 코어구조체의 외측부를 고무로 둘러싸고 형성되는 고무층; 및
상기 코어구조체와 고무층의 계면에 형성되는 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 접착층;
을 포함하고,
상기 탄성 입자는 고무 또는 엘라스토머 분말로서 10 내지 300 ㎛의 평균입경을 가지고,
상기 접착층은 크레졸계 수지 100 중량부에 대하여, 탄성 입자가 1 내지 60 중량부로 포함되는, 탄성복합구조체.
A core structure comprising a composite prepreg integrated by laminating at least two or more layers of a prepreg produced by thermally impregnating at least two mats selected from a glass fiber mat and a carbon fiber mat with a polyamide resin;
A rubber layer formed by surrounding the outer portion of the core structure with rubber; And
A cresol-based resin adhesive layer comprising elastic particles formed at the interface between the core structure and the rubber layer;
Including,
The elastic particles are rubber or elastomer powder and have an average particle diameter of 10 to 300 μm,
The adhesive layer contains 1 to 60 parts by weight of elastic particles based on 100 parts by weight of the cresol-based resin, an elastic composite structure.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 고무층 내에 적어도 두 층 이상의 코어구조체가 이격되어 있는 탄성복합구조체.
The method of claim 1,
An elastic composite structure in which at least two or more core structures are spaced apart from each other in the rubber layer.
제 1항에 있어서,
상기 복합프리프레그는 보강재를 더 포함하는 것인 탄성복합구조체.
The method of claim 1,
The composite prepreg is an elastic composite structure further comprising a reinforcing material.
제 5항에 있어서,
상기 보강재는 장섬유 또는 메쉬 형태로 직조된 섬유인 탄성복합구조체.
The method of claim 5,
The reinforcing material is an elastic composite structure of a long fiber or a fiber woven in a mesh form.
a) 폴리아미드 수지를 고온에서 압출하여 유리섬유매트 및 탄소섬유매트에서 선택되는 1 종 이상의 매트에 열함침시켜 제조되는 프리프레그를 적어도 두 층 이상 적층하고 가온 및 가압하여 복합프리프레그를 제조하는 코어구조체 제조단계;
b) 상기 복합프리프레그 표면에 탄성 입자를 포함하는 크레졸계 수지 용액을 도포하여 건조하는 단계; 및
c) 상기 코어구조체의 양면에 고무시트를 적층한 후, 가열 및 압착하여 상기 코어구조체의 외측부를 고무층으로 감싸 일체화하는 단계;
를 포함하고,
상기 탄성 입자는 고무 또는 엘라스토머 분말로서 10 내지 300 ㎛의 평균입경을 가지고, 상기 크레졸계 수지 100 중량부에 대하여, 탄성 입자가 1 내지 60 중량부로 포함되는, 탄성복합구조체의 제조방법.
a) A core for manufacturing a composite prepreg by laminating at least two layers of prepreg produced by extruding a polyamide resin at high temperature and impregnating at least one type of mat selected from a glass fiber mat and a carbon fiber mat, followed by heating and pressing Structure manufacturing step;
b) applying and drying a cresol-based resin solution containing elastic particles on the surface of the composite prepreg; And
c) laminating rubber sheets on both sides of the core structure, heating and pressing, and then wrapping the outer part of the core structure with a rubber layer to integrate;
Including,
The elastic particles are rubber or elastomer powder, having an average particle diameter of 10 to 300 μm, and containing 1 to 60 parts by weight of elastic particles based on 100 parts by weight of the cresol-based resin, a method for producing an elastic composite structure.
제 7항에 있어서,
상기 c) 단계가 코어구조체와 고무시트를 교대로 적층하고 외측부를 고무층으로 감싼 후, 가열 및 압착하여 일체화하는 단계인 탄성복합구조체의 제조방법.
The method of claim 7,
In the step c), the core structure and the rubber sheet are alternately stacked, the outer part is wrapped with a rubber layer, and then heated and compressed to be integrated.
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