KR102200964B1 - Fiber reinforced composite material and methode for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

중공을 갖는 제1 UD 프리프레그를 포함하고, 상기 중공은 발포 폼으로 충진된 섬유 강화 복합재가 제공된다.A fiber-reinforced composite material comprising a first UD prepreg having a hollow, wherein the hollow is filled with foamed foam is provided.

Description

섬유강화 복합재 및 이의 제조방법{FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL AND METHODE FOR MANUFACTURING THE SAME}Fiber reinforced composite and its manufacturing method {FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL AND METHODE FOR MANUFACTURING THE SAME}

섬유 강화 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.It relates to a fiber-reinforced composite and a method of manufacturing the same.

근래에는 원유 가격의 상승 및 에너지 절약에 관한 관심이 크게 증대되고 있으며, 이에 상응하여 차량, 항공기 등의 운송 수단에 있어서 연비를 향상시키고, 경량화를 도모하는 것이 중요한 요소 중 하나이다.In recent years, interest in increasing crude oil prices and energy saving has been greatly increased, and accordingly, it is one of the important factors to improve fuel efficiency and reduce weight in transportation means such as vehicles and aircraft.

기존의 차량 및 항공기 등을 구성하는 부품들은 대부분이 금속을 주요 재질로 하여 높은 강도 및 강성을 확보하고자 하였다. 부품들이 금속으로 제조되는 경우에는 가공 시 비용이 많이 들고, 중량이 커서 연비 향상 또는 경량화에 불리한 면이 있었다. 따라서, 최근에는 다양한 부품들이 경량화 도모 목적에 부합하도록 금속 대신 플라스틱을 주요 재질로 하여 제조되고 있다. 플라스틱은 일반적으로 금속에 비하여 비중이 약 1/4 내지 약 1/5 정도 수준이므로 경량화 효과를 얻을 수 있고, 연비를 향상시킬 수 있다.Most of the parts constituting the existing vehicles and aircraft are made of metal as the main material to secure high strength and rigidity. When parts are made of metal, it is expensive to process and has a disadvantage in improving fuel economy or reducing weight due to high weight. Therefore, in recent years, various parts have been manufactured using plastic as a main material instead of metal to meet the purpose of promoting weight reduction. Since plastics generally have a specific gravity of about 1/4 to about 1/5 compared to metal, a weight reduction effect can be obtained and fuel economy can be improved.

다만, 금속은 파괴에 대한 저항이 높아서 외력에 의한 영구 변형을 통해 최대 강도 도달 후에도 재료의 완전한 파단을 지연시키고, 에너지를 저장하며, 변형도가 큰 장점이 있다. 이에 비해, 플라스틱 재료의 경우 매우 작은 신율에서 재료의 최대 강도를 보인 후 급격한 파단이 이루어지는 형태의 거동을 보이며, 외력이 가해졌을 때, 파단 전에 영구 변형이 이루어지지 않고, 변형도가 적은 단점이 있다. However, since metals have high resistance to fracture, they delay complete fracture of the material even after reaching the maximum strength through permanent deformation due to external force, store energy, and have a large degree of deformation. On the other hand, plastic materials show the maximum strength of the material at a very small elongation and then abruptly break, and when an external force is applied, there is a disadvantage that permanent deformation does not occur before breaking, and the degree of deformation is small. .

따라서, 경량화 소재 개발에 부합하여 기계적 물성을 확보하면서, 변형도가 높으면서 외부 충격에 견딜 수 있는 복합 재료의 개발이 중요해지고 있다.Therefore, it is becoming important to develop a composite material that can withstand external impacts while securing mechanical properties in accordance with the development of lightweight materials.

본 발명의 일 구현예는 외부 충격에 충분히 견딜 수 있어 우수한 내구성을 구현할 수 있고, 향상된 3차원 형상 구현성과 다축방향으로 강화된 물성을 구현할 수 있는 경량화된 섬유 강화 복합재를 제공한다.One embodiment of the present invention provides a lightweight fiber-reinforced composite material that can sufficiently withstand external impacts to realize excellent durability, and to realize improved three-dimensional shape realization and reinforced physical properties in a multiaxial direction.

본 발명의 다른 구현예는 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a method of manufacturing the fiber-reinforced composite.

본 발명의 일 구현예에서, 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그를 포함하고, 상기 중공은 발포 폼으로 충진된 섬유 강화 복합재를 제공한다.In one embodiment of the present invention, it includes a first UD prepreg having a hollow, wherein the hollow provides a fiber-reinforced composite material filled with foamed foam.

본 발명의 다른 구현예에서, 프리프레그(prepreg)를 성형금형에서 성형하여 제1 성형물을 형성하는 단계; 상기 제1 성형물에 발포성 수지 조성물을 충진하여 제2 성형물을 형성하는 단계; 및 상기 제2 성형물을 냉각금형에서 냉각시켜 제3 성형물을 형성하는 단계; 를 포함하는 섬유 강화 복합재의 제조방법을 제공한다.In another embodiment of the present invention, forming a first molded article by molding a prepreg in a molding mold; Forming a second molded product by filling the first molded product with a foamable resin composition; And cooling the second molding in a cooling mold to form a third molding. It provides a method for producing a fiber-reinforced composite comprising a.

상기 섬유 강화 복합재는 외부 충격에 충분히 견딜 수 있어 우수한 내구성을 구현할 수 있고, 향상된 3차원 형상 구현성과 다축방향으로 강화된 물성을 구현할 수 있다. 그리고, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 발포성 수지 조성물을 보다 쉽게 충진할 수 있으며, 균일한 발포 폼을 형성하여 우수한 물성을 부여할 수 있다. 또한, 하나의 공정으로 중공에 발포 폼이 충진된 섬유강화 복합재를 제공하여 우수한 생산성을 부여할 수 있다.The fiber-reinforced composite material can sufficiently withstand external impacts to achieve excellent durability, and can realize improved three-dimensional shape realization and reinforced physical properties in multiaxial directions. In addition, the method of manufacturing the fiber-reinforced composite may more easily fill the foamable resin composition, and form a uniform foamed foam to provide excellent physical properties. In addition, it is possible to impart excellent productivity by providing a fiber-reinforced composite material filled with foamed foam in a single process.

도 1의 (가)는 본 발명의 일 구현예에 따른 섬유 강화 복합재의 제조방법을 모식화한 것이고, (나)는 각 단계에서의 프리프레그의 변화를 모식화한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 다른 섬유 강화 복합재의 제조방법을 모식화한 것이다.
도 3의 (가)는 본 발명의 일 구현예에 따른 섬유 강화 복합재의 모식적인 사시도이고, (나)는 본 발명의 다른 구현예에 따른 섬유 강화 복합재의 모식적인 사시도이다.
Figure 1 (a) is a schematic view of a method of manufacturing a fiber-reinforced composite according to an embodiment of the present invention, and (b) is a schematic view of changes in prepreg in each step.
Figure 2 is a schematic view of a method of manufacturing a fiber-reinforced composite according to another embodiment of the present invention.
3 (a) is a schematic perspective view of a fiber-reinforced composite according to an embodiment of the present invention, (b) is a schematic perspective view of a fiber-reinforced composite according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 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. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments to be described later. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, However, these embodiments are provided to complete the disclosure of the present invention, and to fully inform the scope of the invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, and the present invention is defined by the scope of the claims. It just becomes.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. In the drawings, the thicknesses are enlarged to clearly express various layers and regions. And in the drawings, for convenience of description, the thickness of some layers and regions is exaggerated. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.

또한, 본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 아울러, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In addition, in the present specification, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" or "on" another part, it is not only "directly above" another part, but also when another part is in the middle. Also includes. Conversely, when one part is "directly above" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, when a part such as a layer, film, region, or plate is said to be "below" or "under" another part, it is not only "directly below" another part, but also if there is another part in the middle. Include. Conversely, when one part is "right under" another part, it means that there is no other part in the middle.

본 발명의 일 구현예에서, 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그를 포함하고, 상기 중공은 발포 폼으로 충진된 섬유 강화 복합재를 제공한다.In one embodiment of the present invention, it includes a first UD prepreg having a hollow, wherein the hollow provides a fiber-reinforced composite material filled with foamed foam.

도 3의 (가)는 본 발명의 일 구현예에 따른 섬유 강화 복합재의 모식적인 사시도이다. 이를 참조하면, 상기 섬유 강화 복합재는 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그(2)를 포함하고, 상기 중공은 발포 폼(3)으로 충진되어 있다.3 (a) is a schematic perspective view of a fiber-reinforced composite according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the fiber-reinforced composite includes a first UD prepreg 2 having a hollow, and the hollow is filled with a foamed foam 3.

차량 등의 부품의 경량화를 위하여 중공을 갖는 섬유 강화 복합재가 제조되고 있으며, 섬유 강화 복합재는 인발 성형 공정으로 제조되는 것이 일반적이다. 섬유 강화 복합재의 인발 성형 공정은 연속 섬유 보강재에 열경화성 또는 열가소성 수지를 함침시킨 후 금형 내에서 경화 또는 고화시켜 성형품을 연속적으로 생산하는 것을 말한다. 일반적인 인발 성형 공정으로 제조한 섬유 강화 복합재의 경우 섬유 보강재가 일방향(Uni-direction)으로 배향되어 있어 그 방향으로의 기계적 물성이 우수하나, 상기 일방향에 수직한 횡방향(Transverse direction)으로의 물성 및 굴곡 물성은 취약한 문제가 있다.Fiber-reinforced composites having hollows are being manufactured to reduce the weight of parts such as vehicles, and fiber-reinforced composites are generally manufactured by a pultrusion process. The pultrusion molding process of a fiber-reinforced composite material refers to continuously producing a molded product by impregnating a continuous fiber reinforcement with a thermosetting or thermoplastic resin and then curing or solidifying it in a mold. In the case of a fiber-reinforced composite manufactured by a general pultrusion molding process, the fiber reinforcement is oriented in one direction (uni-direction), so mechanical properties in that direction are excellent, but the properties in the transverse direction perpendicular to the one direction and Flexural properties have a weak problem.

상기 섬유 강화 복합재는 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그를 포함하고 상기 중공을 발포 폼으로 충진하여 횡방향(Transverse direction)으로의 물성 및 굴곡 물성을 향상시킬 수 있다.The fiber-reinforced composite may include a first UD prepreg having a hollow and fill the hollow with foamed foam to improve physical properties and flexural properties in a transverse direction.

구체적으로, 상기 상기 제1 UD 프리프레그는 제1 섬유 보강재 및 제1 수지 기지재를 포함할 수 있으며, 상기 섬유 보강재는 배향성을 가질 수 있다. 이때, '배향성'을 갖는다는 것은 상기 섬유 보강재의 섬유 단일 가닥들이 어느 일 방향으로 나란히 배열된 것을 의미한다. UD 프리프레그(unidirection prepreg)는 이러한 섬유 보강재를 포함하는 섬유 보강 시트를 의미한다Specifically, the first UD prepreg may include a first fiber reinforcement material and a first resin matrix material, and the fiber reinforcement material may have orientation. In this case, having'orientation' means that single strands of fibers of the fiber reinforcement are arranged side by side in any one direction. UD prepreg (unidirection prepreg) means a fiber reinforced sheet containing such fiber reinforcement

상기 제1 UD 프리프레그는 배향성을 갖는 제1 섬유 보강재 및 제1 수지 기지재를 포함하여 배향된 방향으로 일정 수준의 강도 및 강성을 확보할 수 있다.The first UD prepreg may secure a certain level of strength and rigidity in an oriented direction including a first fiber reinforcement material and a first resin matrix material having orientation.

구체적으로, 상기 제1 섬유 보강재는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 섬유 보강재는 연속 섬유 보강재일 수 있다. 상기 제1 UD 프리프레그는 연속 섬유 보강재를 포함하여 단섬유 또는 장섬유를 포함하는 경우와 달리, 원하는 단일방향으로의 배향성 제어가 용이하고, 유연성 및 내충격성을 크게 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 섬유 보강재는 유리 섬유일 수 있으며, 설비 구축이 용이하며, 기계적 물성 대비 가격 경쟁력 확보 측면에서 유리한 장점이 있다.Specifically, the first fiber reinforcement may include one selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, and combinations thereof. Specifically, the first fiber reinforcement may be a continuous fiber reinforcement. Unlike the case where the first UD prepreg includes short fibers or long fibers including a continuous fiber reinforcement, it is easy to control orientation in a desired single direction, and flexibility and impact resistance can be greatly improved. More specifically, the first fiber reinforcement may be glass fiber, it is easy to construct equipment, and has advantageous advantages in terms of securing price competitiveness compared to mechanical properties.

상기 제1 섬유 보강재의 단일 가닥은 단면의 직경이, 예를 들어, 약 1㎛ 내지 약 200㎛, 약 1㎛ 내지 약 50㎛, 약 1㎛ 내지 약 30㎛, 또는, 약 1㎛ 내지 20㎛ 일 수 있다. 상기 제1 섬유 보강재는 상기 범위의 단면 직경을 가짐으로써 우수한 단방향 배향성을 가질 수 있으며, 제조 과정에서 수지 기지재로의 함침성을 향상시킬 수 있다.The single strand of the first fiber reinforcement has a cross-sectional diameter, for example, about 1 μm to about 200 μm, about 1 μm to about 50 μm, about 1 μm to about 30 μm, or about 1 μm to 20 μm Can be The first fiber reinforcement may have excellent unidirectional orientation by having a cross-sectional diameter within the above range, and improve impregnation into the resin matrix during the manufacturing process.

상기 제1 수지 기지재는 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The first resin matrix may include a thermoplastic resin, specifically, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (polyphenylene). oxidel; PPO), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof It may contain a selected one.

예를 들어, 상기 제1 수지 기지재는 열가소성 수지로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET)를 포함할 수 있다. 상기 상기 제1 수지 기지재가 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 경우, 가격 경쟁력을 가지고, 우수한 열적, 기계적 물성을 부여할 수 있다.For example, the first resin matrix may include polyethylene terephthalate (PET) as a thermoplastic resin. When the first resin matrix includes polyethylene terephthalate, it has price competitiveness and can impart excellent thermal and mechanical properties.

상기 중공에 충진된 상기 발포 폼은, 후술하는 제조방법에 의해 충진된 것으로서, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 멜라민 수지, 페놀 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 재질일 수 있다. 상기 섬유 강화 복합재는 상기 발포 폼이 충진된 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그를 포함하여, 배향된 상기 제1 섬유 보강재의 일방향에 수직한 횡방향(Transverse direction)으로의 물성 및 굴곡 물성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 섬유 강화 복합재는 우수한 굴곡하중을 가지고 외부충격을 충분히 견딜 수 있어 우수한 내구성을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 중공 내부에 폴리우레탄 발포 폼을 포함할 수 있고, 우수한 탄성을 부여할 수 있어 압축 강도가 증대되는 효과가 있으며, 폴리우레탄 발포 폼의 낮은 열 전도도로 우수한 내열성을 부여할 수 있다.The foamed foam filled in the hollow is a polyurethane, polyurea, polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyvinyl acetate, melamine resin, phenol resin, and combinations thereof, as filled by the manufacturing method described below. It may be one material selected from the group consisting of. The fiber-reinforced composite material includes a first UD prepreg having a hollow filled with the foamed foam, and improves physical properties and flexural properties in a transverse direction perpendicular to one direction of the oriented first fiber reinforcement. I can. That is, the fiber-reinforced composite material has an excellent bending load and can sufficiently withstand external impacts, thereby implementing excellent durability. For example, a polyurethane foam may be included in the hollow interior, and excellent elasticity may be imparted to increase compressive strength, and excellent heat resistance may be imparted with low thermal conductivity of the polyurethane foam foam. .

상기 섬유 강화 복합재는 약 0.94g/㎤ 내지 약 0.96g/㎤의 밀도를 가질 수 있고, 상기 발포 폼이 중공 내에서 균일하게 발포되어, 우수한 경량화와 동시에 우수한 기계적 물성과 충격 흡수성을 나타낼 수 있다.The fiber-reinforced composite may have a density of about 0.94g/cm3 to about 0.96g/cm3, and the foamed foam is uniformly foamed in the hollow, so that excellent weight reduction and excellent mechanical properties and shock absorption may be exhibited.

도 3의 (나)는 본 발명의 다른 구현예에 따른 섬유강화 복합재의 모식적인 사시도이다. 이를 참고하면, 상기 섬유 강화 복합재는 상기 제1 UD 프리프레그의 외주면 상에 감겨진 상태로 접합된 제2 UD 프리프레그를 포함하고, 상기 제2 UD 프리프레그는 제2 섬유 보강재 및 제2 수지 기지재를 포함하고, 상기 제1 UD 프리프레그의 제1 섬유 보강재 및 상기 제2 UD 프리프레그의 제2 섬유 보강재의 배향 방향이 서로 상이할 수 있다.3B is a schematic perspective view of a fiber-reinforced composite according to another embodiment of the present invention. Referring to this, the fiber-reinforced composite material includes a second UD prepreg wound around the outer circumferential surface of the first UD prepreg, and the second UD prepreg is a second fiber reinforcement material and a second resin base. A material may be included, and orientation directions of the first fiber reinforcement material of the first UD prepreg and the second fiber reinforcement material of the second UD prepreg may be different from each other.

구체적으로, 상기 섬유 강화 복합재는 중공이 발포폼으로 충진된 상기 제1 UD 프리프레그; 및 상기 제1 UD 프리프레그의 외주면 상에 감겨진 상태로 접합된 제2 UD 프리프레그를 포함한다. 제2 UD 프리프레그는, 후술하는 제조방법에서와 같이, 상기 제1 UD 프리프레그 상에 감겨진 형태로 제1 UD 프리프레그 상에 권취된 제2 UD 프리프레그들 간의 경계가 존재할 수도 있고, 또는, 가열가압 공정에 의해, 상기 제1 UD 프리프레그 상에 권취된 제2 UD 프리프레그들 간의 경계가 부존재할 수도 있다.Specifically, the fiber reinforced composite material is the first UD prepreg filled with a hollow foam; And a second UD prepreg bonded in a wound state on an outer peripheral surface of the first UD prepreg. In the second UD prepreg, as in the manufacturing method to be described later, there may be a boundary between the second UD prepregs wound on the first UD prepreg in a form wound on the first UD prepreg, or , The boundary between the second UD prepregs wound on the first UD prepreg may be absent by the heating and pressing process.

상기 제2 UD 프리프레그는 제2 섬유 보강재 및 제2 수지 기지재를 포함한다. The second UD prepreg includes a second fiber reinforcement and a second resin matrix.

상기 제2 섬유 보강재는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 섬유 보강재는 상기 상기 제1 UD 프리프레그에 포함된 제1 섬유 보강재와 동일한 물질 및 특성을 가질 수 있다. The second fiber reinforcement may include one selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, and combinations thereof. The second fiber reinforcement may have the same material and properties as the first fiber reinforcement included in the first UD prepreg.

상기 제2 수지 기지재는 열가소성 수지를 포함할 수 있으며, 구체적으로, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxidel; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 수지 기지재는 상기 상기 제1 UD 프리프레그에 포함된 제1 수지 기지재와 동일한 물질 및 특성을 가질 수 있다. The second resin matrix may include a thermoplastic resin, specifically, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (polyphenylene). oxidel; PPO), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof It may contain a selected one. The second resin matrix may have the same material and properties as the first resin matrix included in the first UD prepreg.

상기 제1 UD 프리프레그는 일방향으로 배향된 제1 섬유 보강재를 포함한다. 상기 제1 UD 프리프레그의 제1 섬유 보강재 및 상기 제2 UD 프리프레그의 제2 섬유 보강재의 배향 방향이 서로 상이할 수 있다.The first UD prepreg includes a first fiber reinforcement oriented in one direction. Orientation directions of the first fiber reinforcement of the first UD prepreg and the second fiber reinforcement of the second UD prepreg may be different from each other.

예를 들어, 상기 제1 섬유 보강재의 제1 배향방향은, 제1 UD 프리프레그의 장축 방향일 수 있으며, 제2 섬유 보강재의 제2 배향방향은, 제1 섬유 보강재의 제1 배향방향과 엇갈려서, 제1 섬유 보강재와 제2 섬유 보강재의 사이의 끼인각이 약 0° 초과이고 약 180° 미만이 될 수 있다. 상기 제1 섬유 보강재와 상기 제2 섬유 보강재의 사이의 끼인각이 약 0° 초과이고 약 180° 미만이 되는 것에 의해, 섬유강화 복합재의 제조방법은, 다축 방향으로 강화된 섬유강화 복합재를 제공할 수 있다. For example, the first orientation direction of the first fiber reinforcement may be a long axis direction of the first UD prepreg, and the second orientation direction of the second fiber reinforcement material is alternately with the first orientation direction of the first fiber reinforcement. , The included angle between the first fiber reinforcement and the second fiber reinforcement may be greater than about 0° and less than about 180°. By the included angle between the first fiber reinforcement material and the second fiber reinforcement is greater than about 0° and less than about 180°, the method of manufacturing a fiber-reinforced composite material can provide a fiber-reinforced composite material reinforced in a multiaxial direction. have.

상기 제2 UD 프리프레그는 끈 형상의 시트로서, 필라멘트 와인딩 공법을 이용하여 제1 UD 프리프레그의 표면에 감길 수 있으며, 예를 들어, 상기 상기 제2 UD 프리프레그는 상기 제1 UD 프리프레그 상에 나선형으로 감길 수 있다.The second UD prepreg is a string-shaped sheet and can be wound on the surface of the first UD prepreg using a filament winding method. For example, the second UD prepreg is on the first UD prepreg. Can be spirally wound on.

상기 섬유 강화 복합재의 형상은, 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 장축과 단축을 가진 기둥형상일 수 있고, 보다 구체적으로, 다각기둥 형상 또는 원기둥 형상 등일 수 있다. 상기 섬유 강화 복합재의 형상은, 상기 제1 UD 프리프레그의 형상에 의해 결정될 수 있다. The shape of the fiber-reinforced composite material is not particularly limited, but may be, for example, a column shape having a long axis and a short axis, and more specifically, may be a polygonal column shape or a cylindrical shape. The shape of the fiber-reinforced composite may be determined by the shape of the first UD prepreg.

예를 들어, 상기 제1 UD 프리프레그가 중공을 갖는 관 형상으로 설계된 경우, 상기 섬유강화 복합재는, 상기 관 형상에 감겨진 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그를 포함할 수 있다. 상기 제1 섬유 보강재의 배향방향과 상기 제2 섬유 보강재의 배향방향이 서로 다름은 전술한 바와 같다. 상기 섬유 강화 복합재는, 시트형상 혹은 패널형상이 아닌 기둥형상으로 제작될 수 있으므로, 시트형상 혹은 패널형상의 섬유강화 복합재와 달리, 성형금형에 따라 3차원 형상으로 제작될 수 있다.For example, when the first UD prepreg is designed in a tubular shape having a hollow, the fiber-reinforced composite material may include the first UD prepreg and the second UD prepreg wound around the tubular shape. . As described above, the orientation direction of the first fiber reinforcement and the orientation direction of the second fiber reinforcement are different from each other. The fiber-reinforced composite may be manufactured in a column shape rather than a sheet shape or a panel shape, and thus, unlike a fiber-reinforced composite material in a sheet shape or a panel shape, it can be manufactured in a three-dimensional shape according to a molding mold.

본 발명의 다른 구현 예는 섬유 강화 복합재의 제조방법을 제공한다. 도 1의 (가)는 본 발명의 일 구현예에 따른 섬유 강화 복합재의 제조방법을 모식화한 것이고, (나)는 각 단계에서의 프리프레그의 변화를 모식화한 것이다. 이를 참조하면, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 프리프레그(prepreg)를 성형금형에서 성형하여 제1 성형물을 형성하는 단계; 상기 제1 성형물에 발포성 수지 조성물을 충진하여 제2 성형물을 형성하는 단계; 및 상기 제2 성형물을 냉각금형에서 냉각시켜 제3 성형물을 형성하는 단계; 를 포함한다.Another embodiment of the present invention provides a method of manufacturing a fiber-reinforced composite. Figure 1 (a) is a schematic view of a method of manufacturing a fiber-reinforced composite according to an embodiment of the present invention, and (b) is a schematic view of changes in prepreg in each step. Referring to this, the method of manufacturing the fiber-reinforced composite includes forming a first molded article by molding a prepreg in a molding mold; Forming a second molded product by filling the first molded product with a foamable resin composition; And cooling the second molding in a cooling mold to form a third molding. Includes.

상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 성형금형과 냉각금형 사이에서, 발포성 수지 조성물을 보다 쉽게 충진할 수 있으며, 균일한 발포 폼을 형성하여 우수한 물성을 부여할 수 있다. 또한, 하나의 공정으로 중공에 발포 폼이 충진된 섬유 강화 복합재를 제공하여 우수한 생산성을 부여할 수 있다.The manufacturing method of the fiber-reinforced composite material can more easily fill the foamable resin composition between the molding mold and the cooling mold, and can provide excellent physical properties by forming a uniform foamed foam. In addition, it is possible to impart excellent productivity by providing a fiber-reinforced composite material filled with foamed foam in a single process.

상기 섬유 강화 복합재의 제조방법에 의해 제조된 섬유 강화 복합재는, 전술한 바와 같이, 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그를 포함하고, 상기 중공을 발포 폼으로 충진하여 횡방향(Transverse direction)으로의 물성 및 굴곡 물성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 섬유 강화 복합재는 낮은 밀도를 가지고, 상기 발포 폼이 중공 내에서 균일하게 발포되어, 우수한 경량화와 동시에 우수한 기계적 물성과 충격 흡수성을 나타낼 수 있다.The fiber-reinforced composite material manufactured by the method for manufacturing the fiber-reinforced composite material includes, as described above, a first UD prepreg having a hollow, and is filled with a foamed foam to fill the hollow to physical properties in the transverse direction. And it is possible to improve the flexural properties. In addition, the fiber-reinforced composite has a low density, and the foamed foam is uniformly foamed in the hollow, so that excellent weight reduction and excellent mechanical properties and shock absorption can be exhibited.

구체적으로, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 프리프레그(prepreg)를 성형금형에서 성형하여 제1 성형물을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 성형금형은 약 180℃ 내지 약 250℃의 온도를 가질 수 있으며, 상기 온도 범위에서 제1 성형물을 형성할 수 있다. 상기 제1 성형물은 도 1의 (나)에서 보는 바와 같이, UD 프리프레그가 말굽형상과 같이 말리면서, UD 프리프레그에 포함된 섬유 보강재의 의 길이방향에 수직한 단면이 일부가 열린 구조의 중공 형태를 가질 수 있다. Specifically, the method of manufacturing the fiber-reinforced composite material includes forming a first molded article by molding a prepreg in a molding mold. The molding mold may have a temperature of about 180° C. to about 250° C., and a first molded product may be formed in the temperature range. The first molding is a hollow structure in which the UD prepreg is rolled like a horseshoe shape, and the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the fiber reinforcement included in the UD prepreg is partially opened, as shown in Fig. 1(b). It can have a shape.

또한, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 상기 제1 성형물에 발포성 수지 조성물을 충진하여 제2 성형물을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 성형금형과 냉각금형 사이에서, 발포성 수지 조성물을 충진하여 보다 쉽게 균일한 발포 폼을 형성하여 우수한 물성을 부여할 수 있다. 또한, 하나의 공정으로 중공에 발포 폼이 충진된 섬유강화 복합재를 제공하여 우수한 생산성을 부여할 수 있다.In addition, the method of manufacturing the fiber-reinforced composite material includes the step of forming a second molded product by filling the first molded product with a foamable resin composition. The manufacturing method of the fiber-reinforced composite material can provide excellent physical properties by filling a foamable resin composition between the molding mold and the cooling mold to more easily form a uniform foamed foam. In addition, it is possible to impart excellent productivity by providing a fiber-reinforced composite material filled with foamed foam in a single process.

구체적으로, 상기 제2 성형물은 도 1의 (나)에서 보는 바와 같이, 일부가 열린 구조의 중공에 발포성 수지 조성물이 충진된 구조를 가질 수 있다. 상기 제2 성형물에 포함된 섬유 보강재의 길이방향에 수직한 단면의 원둘레길이, 즉, 내측 원둘레길이 및 외측 원둘레길이의 평균 원둘레길이는 상기 제1 성형물의 원둘레 길이 중 열린 부분의 길이와 비교하여 작을 수 있다. Specifically, the second molded product may have a structure in which a foamable resin composition is filled in a hollow having a partially opened structure, as shown in (b) of FIG. 1. The circumference length of the cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the fiber reinforcement material included in the second molding, that is, the average circumference length of the inner circumference length and the outer circumference length is smaller than the length of the open part of the circumference length of the first molding I can.

도 1의 (가)에서 보는 바와 같이, 상기 발포성 수지 조성물은 상기 성형금형과 냉각 금형 사이의 약 2.5/4 내지 약 3.5/4 지점에서 충진될 수 있다. 또한, 상기 발포성 수지 조성물은 상기 제1 성형물의 표면 온도가 약 70℃ 내지 약 80℃를 가질 때 충진될 수 있다. 상기 발포성 수지 조성물은 상기 시점에 충진되어, 충진과 동시에 발포될 수 있다.As shown in (a) of FIG. 1, the foamable resin composition may be filled at about 2.5/4 to about 3.5/4 between the molding mold and the cooling mold. In addition, the foamable resin composition may be filled when the surface temperature of the first molded product is about 70°C to about 80°C. The foamable resin composition may be filled at the time point and foamed at the same time as the filling.

상기 발포성 수지 조성물은 일부가 열린 구조의 중공을 갖는 제2 성형물에 충진되고 동시에 발포되어, 발포시 발생하는 기체를 쉽게 제거할 수 있으며, 쉽게 균일한 발포 폼을 형성하여 우수한 물성을 부여할 수 있다. The foamable resin composition is filled in a second molded product having a partially open structure and foamed at the same time, so that gas generated during foaming can be easily removed, and excellent physical properties can be provided by forming a uniform foamed foam. .

따라서, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 상기 발포성 수지 조성물을 발포시키기 위한 별도의 가열 단계를 포함하지 않을 수 있다. 즉, 하나의 in-line 공정에서 별도의 추가 단계 없이, 중공에 발포 폼이 충진된 섬유강화 복합재를 제공하여 우수한 생산성을 부여할 수 있다.Therefore, the method of manufacturing the fiber-reinforced composite may not include a separate heating step for foaming the foamable resin composition. That is, it is possible to impart excellent productivity by providing a fiber-reinforced composite material filled with foamed foam in the hollow without an additional step in one in-line process.

상기 발포성 수지 조성물은 2 이상의 히드록시기를 가진 지방족 화합물인 폴리올 화합물과 이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있다. The foamable resin composition may include a polyol compound and an isocyanate compound, which are aliphatic compounds having two or more hydroxy groups.

구체적으로, 상기 폴리올 화합물은 Polyester계 폴리올, Polyether계 폴리올 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 폴리올을 포함할 수 있다. 상기 폴리올은 약 105 내지 약 115의 이소시아네이트 인덱스(isocyanate index)를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리올은 Ethylene glycol adipates-Butane diol adipates, Hexane diol adipates 등 일 수 있다.Specifically, the polyol compound may include one polyol selected from the group consisting of a polyester-based polyol, a polyether-based polyol, and a combination thereof. The polyol may have an isocyanate index of about 105 to about 115. For example, the polyol may be Ethylene glycol adipates-Butane diol adipates, Hexane diol adipates, and the like.

그리고, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 상기 제2 성형물을 냉각금형에서 냉각시켜 제3 성형물을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the manufacturing method of the fiber-reinforced composite includes the step of cooling the second molded product in a cooling mold to form a third molded product.

구체적으로, 상기 냉각금형은 약 45℃ 내지 약 65℃의 온도를 가질 수 있으며, 상기 온도 범위에서 제3 성형물을 형성할 수 있다. 상기 제3 성형물은 도 1의 (나)에서 보는 바와 같이, 발포 폼으로 충진된 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그일 수 있다. 상기 제1 UD 프리프레그는 전술한 바와 같이, 상기 제1 섬유 보강재 및 상기 제1 수지 기지재를 포함할 수 있다.Specifically, the cooling mold may have a temperature of about 45° C. to about 65° C., and a third molded article may be formed in the temperature range. The third molded article may be a first UD prepreg having a hollow filled with foamed foam, as shown in (b) of FIG. 1. As described above, the first UD prepreg may include the first fiber reinforcement and the first resin matrix.

상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 제3 성형물을 인발 및 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method for manufacturing the fiber-reinforced composite may further include drawing and cutting the third molded product.

또한, 도 2는 본 발명의 다른 구현예에 다른 섬유강화 복합재의 제조방법을 모식화한 것이다. 이를 참조하면, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 상기 제1 UD 프리프레그 상에 제2 UD 프리프레그를 감는 권취 단계;를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 UD 프리프레그 상에 상기 제2 UD 프리프레그가 감길 때, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그의 경계면에 열과 압력을 인가하는 가열가압 단계;를 포함하고, 상기 제2 UD 프리프레그는 제2 섬유 보강재 및 제2 수지 기지재를 포함하고, 상기 제1 UD 프리프레그의 제1 섬유 보강재 및 상기 제2 UD 프리프레그의 제2 섬유 보강재의 배향 방향이 서로 상이할 수 있다.In addition, Figure 2 is a schematic view of a method of manufacturing a fiber-reinforced composite according to another embodiment of the present invention. Referring to this, the method of manufacturing the fiber-reinforced composite material may further include a winding step of winding a second UD prepreg on the first UD prepreg. When the second UD prepreg is wound on the first UD prepreg, a heating and pressurizing step of applying heat and pressure to an interface between the first UD prepreg and the second UD prepreg; including, and the second, the second UD prepreg. The UD prepreg may include a second fiber reinforcement material and a second resin matrix material, and orientation directions of the first fiber reinforcement material of the first UD prepreg and the second fiber reinforcement material of the second UD prepreg may be different from each other. .

구체적으로, 상기 제1 UD 프리프레그 상에 제2 UD 프리프레그를 감는 권취 단계와 가열가압 단계를 더 포함할 수 있다.Specifically, it may further include a winding step of winding the second UD prepreg on the first UD prepreg and a heating and pressing step.

상기 제2 UD 프리프레그는 제2 섬유 보강재 및 제2 수지 기지재를 포함하고 전술한 바와 같다.The second UD prepreg includes a second fiber reinforcement material and a second resin matrix material, as described above.

권취 단계는 상기 제1 UD 프리프레그 상에 상기 제2 UD 프리프레그를 감는 공정이다. 상기 제1 UD 프리프레그의 제1 섬유 보강재 및 상기 제2 UD 프리프레그의 제2 섬유 보강재의 배향 방향은, 전술한 바와 같이, 서로 상이할 수 있다. The winding step is a process of winding the second UD prepreg on the first UD prepreg. As described above, the orientation directions of the first fiber reinforcement material of the first UD prepreg and the second fiber reinforcement material of the second UD prepreg may be different from each other.

상기 제2 UD 프리프레그는 끈 형상의 시트로서, 필라멘트 와인딩 공법을 이용하여 상기 제1 UD 프리프레그의 표면에 감길 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 UD 프리프레그 상에 상기 제2 UD 프리프레그가 나선으로 감겨질 수 있다.The second UD prepreg is a string-shaped sheet and may be wound around the surface of the first UD prepreg using a filament winding method. Specifically, the second UD prepreg may be spirally wound on the first UD prepreg.

가열가압 단계는 상기 제1 UD 프리프레그 상에 상기 제2 UD 프리프레그가 감길 때, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그의 경계면에 열과 압력을 인가하는 공정이다.The heating and pressing step is a process of applying heat and pressure to an interface between the first UD prepreg and the second UD prepreg when the second UD prepreg is wound on the first UD prepreg.

상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그가 수지 기지재로 열가소성 수지를 포함하고 있는 것에서, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그 간의 접착이 경계면 없이 컨솔리데이션(consolidation)을 이루도록 가열장치(5)와 가압장치(1)가 요구된다.Where the first UD prepreg and the second UD prepreg contain a thermoplastic resin as a resin matrix, adhesion between the first UD prepreg and the second UD prepreg is consolidation without a boundary surface. The heating device 5 and the pressurizing device 1 are required to achieve this.

상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그의 경계면을 가열장치(5)로 가열하는 가열공정과, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그의 경계면을 가압장치(1)로 가압하는 가압공정을 포함한다. The manufacturing method of the fiber-reinforced composite includes a heating step of heating the interface between the first UD prepreg and the second UD prepreg with a heating device 5, and the first UD prepreg and the second UD prepreg. It includes a pressing step of pressing the boundary surface of the pressing device 1.

가열공정과 가압공정은 실질적으로 동시에 이루어지는 것이 바람직하며, 가열공정과 가압공정 간의 시간 차가 존재하는 경우, 가열공정이 가압공정에 비해 먼저 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the heating process and the pressing process are performed substantially simultaneously, and when there is a time difference between the heating process and the pressing process, the heating process is preferably performed before the pressing process.

상기 제1 UD 프리프레그는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 상기 제2 UD 프리프레그는 일정한 장력을 유지하면서 가이드바(4)를 경유하여 상기 UD 프리프레그 측으로 안내되어, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 상기 UD 프리프레그의 표면에 감길 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 UD 프리프레그는 상기 제1 UD프리그레그 상에 나선형으로 감길 수 있다.The first UD prepreg may be rotated in a clockwise or counterclockwise direction. The second UD prepreg is guided toward the UD prepreg via the guide bar 4 while maintaining a constant tension, and may be wound on the surface of the UD prepreg rotating clockwise or counterclockwise. For example, the second UD prepreg may be spirally wound on the first UD prepreg.

또한, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은 권취 공정에서, 상기 제2 UD 프리프레그는 기 설계된 장력을 유지한 상태에서, 상기 제1 UD 프리프레그의 장축을 따라 순차적으로 감길 수 있다. 이 때, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그의 경계면은, 상기 제1 UD 프리프레그의 장축을 따라 이동된다. 또한, 이 때, 가열가압 공정에서는, 상기 제1 UD 프리프레그의 장축을 따라 이동하는 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2UD 프리프레그의 경계면에 열과 압력이 인가된다.In addition, in the manufacturing method of the fiber-reinforced composite material, in a winding process, the second UD prepreg may be sequentially wound along a long axis of the first UD prepreg while maintaining a pre-designed tension. In this case, the boundary surface between the first UD prepreg and the second UD prepreg is moved along a long axis of the first UD prepreg. In this case, in the heating and pressing process, heat and pressure are applied to the interface between the first UD prepreg and the second UD prepreg moving along the long axis of the first UD prepreg.

상기 제1 UD 프리프레그의 상부에는, 가압장치(1), 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은, 가압롤(1)이 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 가압롤(1)의 사이에는, 상기 제2 UD 프리프레그(6)가 배치될 수 있다.On the top of the first UD prepreg, a pressing device 1, for example, a pressing roll 1 as shown in FIG. 2 may be disposed. Specifically, the second UD prepreg 6 may be disposed between the first UD prepreg and the pressure roll 1.

상기 제2 UD 프리프레그(6)는, 일정한 장력을 유지하면서, 가이드바(4)를 경유하여, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 가압롤(1)의 사이로 투입되어, 상기 제1 UD 프리프레그(2) 상에 배치될 수 있다. 상기 제2 UD 프리프레그(6)가, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 가압롤(1)의 사이로 투입되어, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 표면과 접한 때, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)는 각각 가열장치(5)에 의해 용융점 이상의 온도로 열처리될 수 있다. The second UD prepreg 6 is inserted between the first UD prepreg and the pressure roll 1 via a guide bar 4 while maintaining a constant tension, and the first UD prepreg (2) can be placed on top. When the second UD prepreg 6 is inserted between the first UD prepreg 2 and the pressure roll 1 and contacts the surface of the first UD prepreg 2, the first The UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6 may be heat treated by a heating device 5 to a temperature equal to or higher than the melting point.

이렇게 함으로써, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 표면에 감긴 상기 제2 UD 프리프레그(6)는, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 접합될 수 있으며, 상기 가압롤(1)은, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 접촉점에서의 보이드 제거 및 원활한 접합을 위해, 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 상부에서 제1 UD 프리프레그(2)의 회전방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다. By doing so, the second UD prepreg 6 wound on the surface of the first UD prepreg 2 can be bonded to the first UD prepreg 2, and the pressure roll 1, In order to remove voids at the contact point of the first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6 and to smoothly bond, the first UD prepreg 2 is located above the second UD prepreg 6. ) Can be rotated in the opposite direction to the direction of rotation.

상기 가이드바(4)는, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 장축 방향 또는 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. 가열장치(5)는, 상기 가이드바(4)와 연동하여, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 장축 방향 또는 길이 방향을 따라 이동할 수 있다. The guide bar 4 may move along a long axis direction or a length direction of the first UD prepreg 2. The heating device 5 can move along the long axis direction or the length direction of the first UD prepreg 2 in association with the guide bar 4.

상기 가열장치(5)는, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 접합면을 추적하도록 설계될 수 있다. 상기 가열장치(5)는, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 접합면을 추적하며, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)를 동시에 국부적으로 가열할 수 있다. The heating device 5 may be designed to track the bonding surface of the first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6. The heating device (5) tracks the bonding surface of the first UD prepreg (2) and the second UD prepreg (6), and the first UD prepreg (2) and the second UD prepreg (6) can be heated locally at the same time.

다시 말하면, 상기 가열장치(5)는, 상기 제2 UD 프리프레그(6)가, 일정한 장력을 유지한 상태에서, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 장축을 따라 순차적으로 감김으로써, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 장축을 따라 이동하는 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 제2 UD 프리프레그(6)의 접합면을 추적하며, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 경계면에 열을 가하여, 상기 제1 UD 프리프레그(2)를 국부적으로 순차 가열한다.In other words, the heating device 5 is sequentially wound along the long axis of the first UD prepreg 2 while the second UD prepreg 6 maintains a constant tension. 1 track the bonding surface of the first UD prepreg (2) and the second UD prepreg (6) moving along the long axis of the UD prepreg (2), and the first UD prepreg (2) and the first 2 Heat is applied to the interface of the UD prepreg 6 to locally sequentially heat the first UD prepreg 2.

이와 반대의 경우, 예를 들어, 제1 UD 프리프레그의 길이 전부에 열을 가하게 되는 경우, 컨솔리데이션이 이루어져야 할 경계면 외 다른 지점에서는 지속적으로 가열되어 소재의 형상이 변형되거나 심각하게는 소재가 산화될 수 있다. 따라서, 상기 가열장치(5)의 예로는, 일정한 온도를 유지하면서, 국부적으로 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 접합면에 열을 가할 수 있는, 레이저 조사장치, 핫 가스(hot gas) 분사장치, 자외선 조사장치, 직화 장치 중 적어도 하나를 들 수 있다.In the opposite case, for example, if heat is applied to the entire length of the first UD prepreg, it is continuously heated at a point other than the boundary where consolidation is to be made and the shape of the material is deformed or seriously the material is damaged. It can be oxidized. Accordingly, an example of the heating device 5 is a laser capable of locally applying heat to the bonding surface of the first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6 while maintaining a constant temperature. At least one of an irradiation device, a hot gas injection device, an ultraviolet irradiation device, and a direct fire device may be mentioned.

한편, 상기 가압장치(1), 예를 들어, 상기 가압롤(1)은, 상기 가이드바(4)와 연동하여 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 장축 방향 또는 길이 방향을 따라 이동할 수도 있고, 또는, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 장축의 길이보다 긴 장축을 가지고, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 상부에 고정되게 배치될 수 있다. 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 접합면의 컨솔리데이션을 위해, 상기 가압장치(1)는 공압을 이용하여 상기 제2 UD 프리프레그(6)를 일정한 압력으로 가압할 수 있어야 한다. 한편, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 접합면의 컨솔리데이션을 위해, 상기 제2 UD 프리프레그(6)가 감겨진 보빈이 풀릴 때도 일정한 장력이 유지되어야 한다.On the other hand, the pressing device 1, for example, the pressing roll 1, may move along the long axis direction or the length direction of the first UD prepreg 2 in conjunction with the guide bar 4 Alternatively, the first UD prepreg 2 may have a long axis longer than the length of the long axis, and may be fixedly disposed on the first UD prepreg 2. For consolidation of the bonding surface of the first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6, the pressurizing device 1 applies the second UD prepreg 6 using pneumatic pressure. It must be able to pressurize with a constant pressure. On the other hand, for consolidation of the bonding surface of the first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6, a certain tension is applied even when the bobbin on which the second UD prepreg 6 is wound is unwound. Should be maintained.

상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)는 섬유강화 복합재의 제조방법의 공정과 별개의 공정에서 준비되는 것이 바람직하다. The first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6 are preferably prepared in a process separate from the process of the manufacturing method of the fiber-reinforced composite material.

상기 제2 UD 프리프레그(6)가 섬유강화 복합재의 제조방법 내의 공정 중에 제조되는 경우를 예로 들면, 일정한 장력을 유지하면서 보강섬유 매트를 제1 UD 프리프레그(2)의 외주면으로 안내하는 과정에서, 보강섬유 매트가 수지 기지재가 담긴 수지조(bath)을 경유하게 함으로써, 섬유 보강재를 수지 기지재에 함침시키는 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 전술한 방법으로는, 섬유 보강재가 수지 기지재에 완전히 함침되지 않는 문제가 있다. 또한, 섬유 보강재를 수지 기지재에 함침시킬 때, 수지 함침공정이 대기 중에서 행해지므로, 대기 중의 공기에 의해 섬유 보강재가 함침된 수지 기지재에는 미세한 보이드가 포함될 수 있다.For example, when the second UD prepreg 6 is manufactured during the process in the manufacturing method of the fiber-reinforced composite material, in the process of guiding the reinforcing fiber mat to the outer circumferential surface of the first UD prepreg 2 while maintaining a certain tension. , By allowing the reinforcing fiber mat to pass through a resin bath containing the resin matrix, a method of impregnating the fiber reinforcing material into the resin matrix may be considered. However, with the above-described method, there is a problem that the fiber reinforcement material is not completely impregnated with the resin matrix material. In addition, when the fiber reinforcement is impregnated with the resin matrix, since the resin impregnation process is performed in the atmosphere, fine voids may be included in the resin matrix impregnated with the fiber reinforcement by air in the atmosphere.

그리고, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)는 수지 기지재로 열가소성 수지를 포함하여 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 접합면에 열을 가하는 것 만으로도 우수한 접합력을 부여할 수 있다.In addition, the first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6 include a thermoplastic resin as a resin matrix, and the first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6 Excellent bonding strength can be imparted just by applying heat to the bonding surface of

필라멘트 와인딩 공법을 이용하여, 열경화성 수지 기반 섬유강화재를 제조하는 경우, 제1 UD 프리프레그(2) 대신에 금속 재질의 멘드릴 또는 라이너(liner)를 사용하고, 보강섬유 매트를 일정한 장력을 유지하면서 멘드릴 또는 라이너로 안내하는 과정에서, 보강섬유 매트가 열경화성 수지가 담긴 수지조(bath)를 경유하게 함으로써, 보강섬유가 함침된 열경화성 수지를 얻은 뒤, 이것을 멘드릴 또는 라이너에 감고, 후속하여 열경화성 수지를 경화하는 방법이 고려될 수 있으나, 이 방법은, 후속하는 열경화성 수지의 경화공정으로 인해 생산성이 저하되는 문제가 있으며, 멘드릴 또는 라이너의 길이방향으로의 인성이 취약한 단점이 있다. In the case of manufacturing a thermosetting resin-based fiber reinforcement using the filament winding method, a metal mandrel or liner is used instead of the first UD prepreg (2), and the reinforcing fiber mat is maintained at a constant tension. In the process of guiding to the mandrel or liner, the reinforcing fiber mat is passed through a bath containing the thermosetting resin to obtain a thermosetting resin impregnated with the reinforcing fiber, and then wound around the mandrel or liner, followed by thermosetting. Although a method of curing the resin may be considered, this method has a problem in that productivity is lowered due to a subsequent curing process of the thermosetting resin, and the toughness in the longitudinal direction of the mandrel or liner is weak.

상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은, 예를 들어, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 장축 방향으로 상기 제1 섬유 보강재가 일방향 배향된 제1 UD 프리프레그(2) 상에, 제2 섬유 보강재의 배향방향이 제1 섬유 보강재의 배향방향과 엇갈리도록, 상기 제2 UD 프리프레그(6)를 와인딩함으로써, 장축 방향 및 단축 방향의 다축 방향에서 강화되어 인성이 강화된 섬유 강화 복합재를 제공할 수 있다. The manufacturing method of the fiber-reinforced composite material is, for example, on the first UD prepreg 2 in which the first fiber reinforcement is oriented in one direction in the long axis direction of the first UD prepreg 2, the second fiber reinforcement By winding the second UD prepreg 6 so that the orientation direction of the first fiber reinforcement crosses the orientation direction of the first fiber reinforcement material, it is possible to provide a fiber-reinforced composite material with reinforced toughness by reinforcing in the multiaxial directions in the major axis direction and the minor axis direction. have.

또한, 상기 섬유 강화 복합재의 제조방법은, 필라멘트 와인딩 공법을 이용하여 다축 강화 섬유 강화 복합재를 제조하는 데에 있어서, 상기 제1 UD 프리프레그(2)와 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 수지 기지재로 열가소성 수지를 포함함으로써, 열경화성 수지가 사용된 경우와 달리 후속하는 경화공정이 필요치 않아, 열경화성 수지가 사용된 경우에 비해 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, in the manufacturing method of the fiber-reinforced composite material, in manufacturing a multiaxially reinforced fiber-reinforced composite material using a filament winding method, the resin of the first UD prepreg 2 and the second UD prepreg 6 By including a thermoplastic resin as a matrix, a subsequent curing process is not required unlike the case where the thermosetting resin is used, and thus productivity can be improved compared to the case where the thermosetting resin is used.

상기 제1 섬유 보강재 및 상기 제2 섬유 보강재에 관한 사항과 제1 수지 기지재 및 제2 수지 기지재에 관한 사항은 전술한 바와 같다. Matters related to the first fiber reinforcement material and the second fiber reinforcement material, and the first resin matrix material and the second resin matrix material are as described above.

한편, 전술한 내용에 덧붙여, 상기 제1 UD 프리프레그(2) 상에는 상기 제2 섬유 보강재의 제2 배향방향이 서로 상이한 2 층 이상의 상기 제2 UD 프리프레그(6)가 감겨질 수 있다. 다시 말하면, 상기 제2 UD 프리프레그(6)는 다층구조로 상기 제1 UD 프리프레그(2) 상에 감겨질 수 있고, 이 경우, 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 다층구조는, 상기 제2 섬유 보강재의 제2 배향방향이 서로 다른 층을 포함할 수 있다. 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 다층구조에서, 서로 다른 층의 상기 제2 섬유 보강재 간의 끼인각은, 예를 들어, 약 0° 초과 약 180° 미만일 수 있다. Meanwhile, in addition to the above, two or more layers of the second UD prepreg 6 having different second orientation directions of the second fiber reinforcement may be wound on the first UD prepreg 2. In other words, the second UD prepreg 6 may be wound on the first UD prepreg 2 in a multi-layered structure. In this case, the multi-layered structure of the second UD prepreg 6 is, The second fiber reinforcement may include layers having different second orientation directions. In the multi-layered structure of the second UD prepreg 6, the included angle between the second fiber reinforcements of different layers may be, for example, greater than about 0° and less than about 180°.

상기 제2 UD 프리프레그(6)의 다층구조는, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 외주면에 상기 제2 UD 프리프레그(6)가 단층으로 감긴 때, 외부 힘에 대해 취약한 부분에 대한 인성을 더욱 보강하기 위한 것으로, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 제1 섬유 보강재의 제1 배향방향과 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 다층구조의 각 층의 제2 섬유 보강재 간의 제2 배향방향은 각각 서로 다른 것이 바람직하다. The multi-layered structure of the second UD prepreg 6 is the toughness of a portion vulnerable to external force when the second UD prepreg 6 is wound in a single layer on the outer circumferential surface of the first UD prepreg 2 In order to further reinforce the first orientation direction of the first fiber reinforcement of the first UD prepreg (2) and a second between the second fiber reinforcement of each layer of the multilayer structure of the second UD prepreg (6). It is preferable that the orientation directions are different from each other.

따라서, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 외주면 상에 상기 제2 UD 프리프레그(6)가 다층구조로 감긴 때, 상기 섬유 강화 복합재는, 상기 제1 UD 프리프레그(2)의 제1 섬유 보강재의 제1 배향방향과 상기 제2 UD 프리프레그(6)의 다층구조의 각 층의 제2 섬유 보강재의 제2 배향방향이 각각 서로 다른 영역을 하나 이상 포함할 수 있다.Therefore, when the second UD prepreg 6 is wound in a multilayer structure on the outer circumferential surface of the first UD prepreg 2, the fiber-reinforced composite material is the first fiber of the first UD prepreg 2 The first orientation direction of the reinforcement material and the second orientation direction of the second fiber reinforcement material of each layer of the multilayer structure of the second UD prepreg 6 may each include at least one region different from each other.

상기 섬유 강화 복합재는 상기 방법으로 제조되어 상기 발포 폼이 충진된 중공을 갖는 상기 제1 UD 프리프레그를 포함하고, 제1 UD 프리프레그의 외주면 상에 감겨진 상태로 접합된 제2 UD 프리프레그를 포함하여, 우수한 경량화와 동시에 우수한 기계적 물성과 충격 흡수성을 부여할 수 있고, 동시에 3차원 형상 구현성과 생산성이 우수하고, 다축방향으로 더욱 강화된 섬유강화 복합재를 제공할 수 있다.The fiber-reinforced composite material includes the first UD prepreg having a hollow filled with the foamed foam manufactured by the above method, and a second UD prepreg wound around the outer circumferential surface of the first UD prepreg. Including, it is possible to provide a fiber-reinforced composite material having excellent weight reduction and excellent mechanical properties and shock absorption at the same time, excellent 3D shape realization and productivity, and further reinforced in a multiaxial direction.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention are presented. However, the examples described below are merely for illustrating or explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto.

<실시예 및 비교예><Examples and Comparative Examples>

실시예 1Example 1

제1 섬유 보강재인 연속된 유리섬유에 제1 수지 기지재인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 함침시켜 제조한 프리프레그를 약 220℃의 성형금형에서 성형하여 일부가 열린 구조의 중공을 갖는 제1 성형물을 제조하였다. 상기 성형금형에서 제조된 상기 제1 성형물에 발포성 수지 조성물을 충진하여 제2 성형물을 형성하였다. 이때, 상기 발포성 수지 조성물은 폴리올인 에틸렌글리콜아디페이트-부탄디올아디페이트(Ethylene glycol adipates-Butane diol adipates)과 메틸렌디페닐디이소시아네이트(methylene diphenyl diisocyanate, MDI)를 2: 1의 질량비로 혼합하여 포함하고, 상기 발포성 수지 조성물은 상기 성형금형과 냉각금형 사이의 3/4 지점에서 상기 제1 성형물에 충진되도록 하였다. 그리고, 상기 제2 성형물을 약 50℃ 내지 약 60℃의 냉각금형에서 냉각시켜 중공이 폴리우레탄계 발포 폼으로 충진된 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그인 제3 성형물을 제조하였다. 상기 제3 성형물을 인발 및 절단하여 섬유 강화 복합재를 제조하였다.A prepreg prepared by impregnating a first resin base material with polyethylene terephthalate resin into a continuous glass fiber as a first fiber reinforcement material was molded in a molding mold at about 220° C. to prepare a first molded article having a partially open structure. . A second molded product was formed by filling the first molded product manufactured by the molding mold with a foamable resin composition. At this time, the foamable resin composition contains polyol, ethylene glycol adipates-butane diol adipates, and methylene diphenyl diisocyanate (MDI) in a mass ratio of 2: 1, , The foamable resin composition was filled in the first molding at a point 3/4 between the molding mold and the cooling mold. In addition, the second molded product was cooled in a cooling mold at about 50° C. to about 60° C. to prepare a third molded product, which is a first UD prepreg having a hollow filled with polyurethane foam. The third molding was drawn and cut to prepare a fiber-reinforced composite.

실시예 2Example 2

반시계 방향으로 회전하는, 실시예 1의 중공이 폴리우레탄계 발포 폼으로 충진된 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그의 상부에 배치되어 시계 방향으로 회전하는 가압롤의 사이로, 제2 UD 프리프레그 시트를 공급하였다. 이때, 상기 제2 UD 프리프레그 시트는 제2 섬유 보강재인 연속된 유리섬유에 제2 수지 기지재인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 함침시켜 제조하였다. The second UD prepreg sheet was disposed on the top of the first UD prepreg having a hollow filled with polyurethane-based foam foam that rotates in a counterclockwise direction, and rotates in a clockwise direction. Supplied. At this time, the second UD prepreg sheet was prepared by impregnating continuous glass fibers, which is a second fiber reinforcing material, with polyethylene terephthalate resin, which is a second resin matrix.

그리고, 상기 제2 UD 프리프레그 시트는 반시계 방향으로 회전하는 공급롤, 반시계 방향으로 회전하는 상기 제1 UD 프리프레그 및 시계 방향으로 회전하는 가압롤에 의해 일정한 장력이 유지된 상태로, 가이드바를 경유하여, 상기 제1 UD 프리프레그의 장축 방향을 따라 상기 제1 UD 프리프레그와 가압롤의 사이로 투입되었다. In addition, the second UD prepreg sheet is in a state in which a constant tension is maintained by a supply roll rotating in a counterclockwise direction, the first UD prepreg rotating in a counterclockwise direction, and a pressure roll rotating in a clockwise direction. Via a bar, the first UD prepreg was inserted between the first UD prepreg and the pressing roll along the long axis direction of the first UD prepreg.

상기 제1 UD 프리프레그의 외주면과 상기 제2 UD 프리프레그가 서로 접하는 경계면을 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그 시트의 용융점 이상의 온도로 가열장치를 이용하여 가열하였다. The outer circumferential surface of the first UD prepreg and the interface of the second UD prepreg in contact with each other were heated by using a heating device at a temperature equal to or higher than the melting point of the first UD prepreg and the second UD prepreg sheet.

가열장치 및 가압롤에 의해, 상기 제1 UD 프리프레그의 외주면 상에 감겨진 상태로 접합된 상기 제2 UD 프리프레그 시트를 포함하는 섬유 강화 복합재를 얻었다. A fiber-reinforced composite material including the second UD prepreg sheet joined in a wound state on the outer peripheral surface of the first UD prepreg by means of a heating device and a pressure roll was obtained.

상기 제1 UD 프리프레그는 상기 제1 섬유 보강재가 장축 방향을 따라 일방향 배향된 것이 사용되었다. 상기 제2 UD 프리프레그 시트는 상기 제2 섬유 보강재가 길이 방향(제1 UD 프리프레그로의 투입 방향)을 따라 일방향 배향된 것이 사용되었다. 이때, 상기 제1 섬유 보강재와 상기 제2 섬유 보강재 간의 배향방향의 끼인 각이 80°가 되도록 하였다.The first UD prepreg was used in which the first fiber reinforcement was oriented in one direction along a long axis direction. The second UD prepreg sheet was used in which the second fiber reinforcement was oriented in one direction along the longitudinal direction (input direction of the first UD prepreg). At this time, the angle between the first fiber reinforcement and the second fiber reinforcement in the orientation direction was set to 80°.

비교예 1Comparative Example 1

상기 성형금형에서 제조된 상기 제1 성형물에 발포성 수지 조성물을 충진하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 섬유 강화 복합재를 제조하였다.A fiber-reinforced composite was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the foamable resin composition was not filled in the first molded product manufactured by the molding mold.

<평가><Evaluation>

실험예 1: 굴곡하중(N)Experimental Example 1: Flexural load (N)

실시예에서 제조된 섬유 강화 복합재를 ASTM D790 규격에 의거하여 3점 굽힘 시험을 행하여 굴곡 하중을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The fiber-reinforced composite material prepared in Examples was subjected to a three-point bending test according to ASTM D790 standard to measure the flexural load, and the results are shown in Table 1.

실험예 2: 밀도(g/㎤)Experimental Example 2: Density (g/cm 3)

실시예에서 제조된 섬유 강화 복합재의 경량화 효과를 확인하고자 ASTM D792 규격에 의하여 밀도를 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.In order to check the weight reduction effect of the fiber-reinforced composite prepared in Examples, the density was measured according to ASTM D792 standard, and the results are shown in Table 1.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 굴곡하중 (N)Flexural load (N) 20302030 21202120 18501850 밀도 (g/cm3)Density (g/cm 3 ) 0.960.96 1.841.84 1.831.83

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예의 섬유 강화 복합재는 우수한 굴곡하중을 갖는 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예의 섬유 강화 복합재는 발포 폼이 균일하게 충진되어, 굴곡 하중을 밀도로 나눈 값인, 비굴곡 하중이 현저히 우수한 것을 알 수 있다. 즉, 실시예의 섬유 강화 복합재는 보다 효과적으로 경량화를 달성할 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the fiber-reinforced composite material of the embodiment has an excellent flexural load. In addition, it can be seen that the fiber-reinforced composite material of the embodiment is uniformly filled with foamed foam, so that the non-bending load, which is a value obtained by dividing the bending load by the density, is remarkably excellent. That is, the fiber-reinforced composite material of the embodiment can more effectively achieve weight reduction.

1: 가압장치
2: 제1 UD 프리프레그
3: 발포 폼
4: 가이드바
5: 가열장치
6: 제2 UD 프리프레그
1: pressurization device
2: 1st UD prepreg
3: foaming foam
4: guide bar
5: heating device
6: 2nd UD prepreg

Claims (16)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 프리프레그(prepreg)를 성형금형에서 성형하여 제1 성형물을 형성하는 단계;
상기 제1 성형물에 발포성 수지 조성물을 충진하여 제2 성형물을 형성하는 단계; 및
상기 제2 성형물을 냉각금형에서 냉각시켜 제3 성형물을 형성하는 단계; 를 포함하는 하나의 인라인(in-line) 공정이고,
상기 제1 성형물은 말굽형상과 같이, 일부가 열린 구조의 중공을 갖고,
상기 발포성 수지 조성물은 상기 성형금형과 상기 냉각 금형 사이의 2.5/4 내지 3.5/4 지점에서 충진되는
섬유 강화 복합재의 제조방법.
Forming a first molded article by molding a prepreg in a molding mold;
Forming a second molded product by filling the first molded product with a foamable resin composition; And
Cooling the second molding in a cooling mold to form a third molding; It is one in-line process including,
The first molding has a hollow structure in which a part is opened, such as a horseshoe shape,
The foamable resin composition is filled at a point of 2.5/4 to 3.5/4 between the molding mold and the cooling mold.
Method for producing fiber-reinforced composites.
제5항에 있어서,
상기 프리프레그는 수지 기지재로 열가소성 수지를 포함하는
섬유 강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 5,
The prepreg comprises a thermoplastic resin as a resin matrix
Method for producing fiber-reinforced composites.
제5항에 있어서,
제3 성형물은 중공을 갖는 제1 UD 프리프레그이고,
상기 중공은 발포 폼으로 충진된
섬유 강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 5,
The third molding is a first UD prepreg having a hollow,
The hollow is filled with foam foam
Method for producing fiber-reinforced composites.
제7항에 있어서,
상기 제1 UD 프리프레그는 제1 섬유 보강재 및 제1 수지 기지재를 포함하는
섬유 강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 7,
The first UD prepreg includes a first fiber reinforcement and a first resin matrix
Method for producing fiber-reinforced composites.
제5항에 있어서,
상기 발포성 수지 조성물은 상기 제1 성형물에 충진됨과 동시에 발포되는
섬유 강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 5,
The foamable resin composition is foamed at the same time as it is filled in the first molding
Method for producing fiber-reinforced composites.
제5항에 있어서,
상기 발포성 수지 조성물을 발포시키기 위한 별도의 가열 단계를 포함하지 않는
섬유 강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 5,
Does not include a separate heating step for foaming the foamable resin composition
Method for producing fiber-reinforced composites.
제8항에 있어서,
상기 제1 UD 프리프레그 상에 제2 UD 프리프레그를 감는 권취 단계;를 더 포함하고,
상기 제1 UD 프리프레그 상에 상기 제2 UD 프리프레그가 감길 때, 상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그의 경계면에 열과 압력을 인가하는 가열가압 단계;를 포함하고,
상기 제2 UD 프리프레그는 제2 섬유 보강재 및 제2 수지 기지재를 포함하고,
상기 제1 UD 프리프레그의 제1 섬유 보강재 및 상기 제2 UD 프리프레그의 제2 섬유 보강재의 배향 방향이 서로 상이한
섬유강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 8,
A winding step of winding a second UD prepreg on the first UD prepreg; further comprising,
When the second UD prepreg is wound on the first UD prepreg, a heating and pressurizing step of applying heat and pressure to the interface between the first UD prepreg and the second UD prepreg; and
The second UD prepreg includes a second fiber reinforcement and a second resin matrix,
The orientation directions of the first fiber reinforcement of the first UD prepreg and the second fiber reinforcement of the second UD prepreg are different from each other
Manufacturing method of fiber-reinforced composite.
제11항에 있어서,
상기 제1 UD 프리프레그 상에 상기 제2 UD 프리프레그가 나선으로 감겨진
섬유강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 11,
The second UD prepreg is spirally wound on the first UD prepreg
Manufacturing method of fiber-reinforced composite.
제11 항에 있어서,
상기 권취 단계에서, 상기 제2 UD 프리프레그는 기 설계된 장력을 유지한 상태에서 상기 제1 UD 프리프레그의 장축을 따라 순차적으로 감기고,
상기 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그의 경계면은 상기 제1 UD 프리프레그의 장축을 따라 이동되고,
상기 가열가압 단계는 상기 제1 UD 프리프레그의 장축을 따라 이동하는 제1 UD 프리프레그와 상기 제2 UD 프리프레그의 경계면에 열과 압력을 인가하는 것인
섬유강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 11,
In the winding step, the second UD prepreg is sequentially wound along the long axis of the first UD prepreg while maintaining a pre-designed tension,
The interface between the first UD prepreg and the second UD prepreg is moved along the long axis of the first UD prepreg,
The heating and pressing step is to apply heat and pressure to an interface between the first UD prepreg and the second UD prepreg moving along the long axis of the first UD prepreg.
Manufacturing method of fiber-reinforced composite.
제5항에 있어서,
상기 성형금형의 온도는 180℃ 내지 250℃ 인
섬유강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 5,
The temperature of the molding mold is 180 ℃ to 250 ℃
Manufacturing method of fiber-reinforced composite.
제5항에 있어서,
상기 냉각금형의 온도는 45℃ 내지 65℃ 인
섬유강화 복합재의 제조방법.
The method of claim 5,
The temperature of the cooling mold is 45 ℃ to 65 ℃
Manufacturing method of fiber-reinforced composite.
제5항에 있어서,
상기 발포성 수지 조성물은 상기 제1 성형물의 표면 온도가 70℃ 내지 80℃일 때 충진되는
섬유강화 복합재의 제조방법.

The method of claim 5,
The foamable resin composition is filled when the surface temperature of the first molded product is 70 ℃ to 80 ℃
Manufacturing method of fiber-reinforced composite.

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