KR102267885B1 - Sandwich type composite material and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
다공성 복합소재 시트; 및 상기 다공성 복합소재 시트의 양면에 배치되는 연속섬유강화 복합소재 시트;를 포함하고, 상기 다공성 복합소재 시트는 제1 섬유; 제2 섬유; 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재;를 포함하고, 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 상기 결착재에 의해 결착되어 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며, 상기 제1 섬유는 무기섬유 또는 유기섬유를 포함하고, 상기 제2 섬유는 제1 열가소성 수지를 포함하고, 상기 결착재는 제2 열가소성 수지를 포함하며, 상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지의 융점은 각각 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 높고, 상기 연속섬유강화 복합소재 시트는 제3 열가소성 수지 및 단일 배향성을 갖는 연속섬유를 포함하는 샌드위치형 복합소재 및 이의 제조 방법을 제공한다.porous composite sheet; and a continuous fiber-reinforced composite sheet disposed on both sides of the porous composite sheet, wherein the porous composite sheet includes a first fiber; a second fiber; and a binder for binding the first fiber and the second fiber, wherein the first fiber and the second fiber are bound by the binder to form an irregular network structure including pores, the first The fiber includes an inorganic fiber or an organic fiber, the second fiber includes a first thermoplastic resin, the binder includes a second thermoplastic resin, the inorganic or organic fiber, and the melting point of the first thermoplastic resin Each is higher than the melting point of the second thermoplastic resin, the continuous fiber-reinforced composite material sheet provides a sandwich-type composite material comprising a third thermoplastic resin and continuous fibers having a single orientation, and a method for manufacturing the same.
Description
샌드위치형 복합소재와 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
It relates to a sandwich-type composite material and a method for manufacturing the same.
종래의 다공성 복합소재의 경우, 유리섬유, 카본섬유 등의 강화섬유와 폴리머섬유를 습식초지 공정에서 배합하여 시트 형태로 제조한 후, 적층 및 가열하여 발포(lofting) 후 프레스 성형하여 제조된다. 이와 같이 제조된 다공성 복합소재는 우수한 흡차음 성능, 단열성 및 경량화를 나타낸다. 그러나, 다공성 구조에 의해 기존의 밀도가 높은 복합소재에 비해 절대강도가 저하되는 단점이 있으며, 원하는 방향으로의 강도 부여가 어렵다.In the case of a conventional porous composite material, reinforcing fibers such as glass fibers and carbon fibers and polymer fibers are mixed in a wet papermaking process to form a sheet, and then laminated and heated to foam (lofting) and press molding. The porous composite material prepared as described above exhibits excellent sound absorbing and insulating performance, thermal insulation properties and weight reduction. However, the porous structure has a disadvantage in that absolute strength is lowered compared to the conventional high-density composite material, and it is difficult to impart strength in a desired direction.
한편, 원하는 방향으로의 강도를 부여하기 위해, 섬유의 배향성을 조절한 복합소재가 사용되고 있다. 예를 들어, 일방향 연속섬유강화 복합소재는 높은 강성을 나타내는 유리섬유, 카본섬유 등의 강화섬유에 열가소성 수지를 함침시켜 시트 형태로 제작하고, 용도에 맞게 적층 및 가열한 후 프레스 성형하여 제조된다.On the other hand, in order to impart strength in a desired direction, a composite material in which the orientation of the fibers is adjusted is used. For example, the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material is manufactured in the form of a sheet by impregnating a reinforcing fiber such as glass fiber or carbon fiber, which exhibits high rigidity, in a sheet form, laminating and heating according to the purpose, and then press molding.
이러한 복합소재는 높은 강도를 가지며 용도에 맞게 적층하여 원하는 방향으로 강도를 부여할 수 있으나, 다공성 복합소재 대비 무겁고 흡차음 성능 및 단열성능이 저하되는 문제점이 있다.
Such a composite material has high strength and can be laminated according to the purpose to give strength in a desired direction, but it is heavier than a porous composite material and has a problem in that sound absorption and insulation performance and thermal insulation performance are lowered.
본 발명의 일 구현예는 기계적 물성이 높으면서도 흡차음 성능 및 단열성이 우수한 경량화 샌드위치형 복합소재를 제공한다. 상기 샌드위치형 복합소재는 원하는 방향으로의 강도 부여가 용이하고, 인장강도, 굴곡강도 등과 같은 기계적 물성뿐만 아니라 흡차음 성능 및 단열성능, 경량화를 동시에 확보할 수 있다.One embodiment of the present invention provides a lightweight sandwich-type composite material having high mechanical properties and excellent sound absorbing and insulating performance and thermal insulation properties. The sandwich-type composite material can easily impart strength in a desired direction, and can simultaneously secure not only mechanical properties such as tensile strength and flexural strength, but also sound absorbing and insulating performance, thermal insulation performance, and weight reduction.
본 발명의 다른 구현예는 상기 샌드위치형 복합소재를 제조하는 방법을 제공한다.
Another embodiment of the present invention provides a method for manufacturing the sandwich-type composite material.
본 발명의 일 구현예에서, 다공성 복합소재 시트; 및 상기 다공성 복합소재 시트의 양면에 배치되는 연속섬유강화 복합소재 시트;를 포함하고, 상기 다공성 복합소재 시트는 제1 섬유; 제2 섬유; 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재;를 포함하고, 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 상기 결착재에 의해 결착되어 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며, 상기 제1 섬유는 무기섬유 또는 유기섬유를 포함하고, 상기 제2 섬유는 제1 열가소성 수지를 포함하고, 상기 결착재는 제2 열가소성 수지를 포함하며, 상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지의 융점은 각각 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 높고, 상기 연속섬유강화 복합소재 시트는 제3 열가소성 수지 및 단일 배향성을 갖는 연속섬유를 포함하는 샌드위치형 복합소재를 제공한다.In one embodiment of the present invention, a porous composite sheet; and a continuous fiber-reinforced composite sheet disposed on both sides of the porous composite sheet, wherein the porous composite sheet includes a first fiber; a second fiber; and a binder for binding the first fiber and the second fiber, wherein the first fiber and the second fiber are bound by the binder to form an irregular network structure including pores, the first The fiber includes an inorganic fiber or an organic fiber, the second fiber includes a first thermoplastic resin, the binder includes a second thermoplastic resin, the inorganic or organic fiber, and the melting point of the first thermoplastic resin Each is higher than the melting point of the second thermoplastic resin, the continuous fiber-reinforced composite material sheet provides a sandwich-type composite material comprising a third thermoplastic resin and continuous fibers having a single orientation.
본 발명의 다른 구현예에서, (a) 다공성 복합소재 시트 및 연속섬유강화 복합소재 시트를 마련하는 단계; 및 (b) 상기 다공성 복합소재 시트의 양면에 상기 연속섬유강화 복합소재 시트를 적층한 후, 프레스 성형하여 샌드위치형 복합소재를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 다공성 복합소재 시트를 제조하는 단계는 (a1) 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유를 수용액에 분산시켜 슬러리 용액을 준비하는 단계; (a2) 상기 슬러리 용액으로부터 습식 초지 공정에 의해 웹(web)을 형성하는 단계; 및 (a3) 상기 웹(web)을 열처리 및 건조하여 다공성 복합소재 시트를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 강화 섬유는 무기섬유 또는 유기섬유를 포함하는 제1 섬유이고, 상기 이성분 폴리머 섬유는 제1 열가소성 수지를 포함하는 코어(core)부 및 제2 열가소성 수지를 포함하는 시스(sheath)부를 포함하며, 상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 제1 열가소성 수지의 융점이 각각 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 높고, 상기 연속섬유강화 복합소재 시트를 제조하는 단계는 (a4) 로빙(roving) 형태의 복수의 실타래로부터 뽑아져 나온 연속섬유를 금형 내에 투입하는 단계; 및 (a5) 상기 금형 내에 투입된 연속섬유에 제3 열가소성 수지를 함침시켜 연속섬유강화 복합소재 시트를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 연속섬유강화 복합소재 시트는 제3 열가소성 수지 및 단일 배향성을 갖는 연속섬유를 포함하는 샌드위치형 복합소재의 제조 방법을 제공한다.
In another embodiment of the present invention, (a) providing a porous composite sheet and a continuous fiber-reinforced composite sheet; and (b) laminating the continuous fiber-reinforced composite material sheet on both sides of the porous composite material sheet, and then press-molding to prepare a sandwich-type composite material; including, wherein the manufacturing of the porous composite material sheet comprises: (a1) preparing a slurry solution by dispersing the reinforcing fibers and the bicomponent polymer fibers in an aqueous solution; (a2) forming a web from the slurry solution by a wet papermaking process; and (a3) heat-treating and drying the web to prepare a porous composite material sheet, wherein the reinforcing fiber is a first fiber including an inorganic fiber or an organic fiber, and the bicomponent polymer fiber is It includes a core portion including a first thermoplastic resin and a sheath portion including a second thermoplastic resin, wherein the melting point of the inorganic fiber or organic fiber and the first thermoplastic resin is that of the second thermoplastic resin, respectively. Higher than the melting point, the step of manufacturing the continuous fiber-reinforced composite material sheet comprises the steps of (a4) introducing a continuous fiber pulled out from a plurality of skeins in the form of roving into a mold; and (a5) impregnating a third thermoplastic resin into the continuous fiber put into the mold to prepare a continuous fiber-reinforced composite material sheet, wherein the continuous fiber-reinforced composite material sheet has a third thermoplastic resin and single orientation Provided is a method for manufacturing a sandwich-type composite material including continuous fibers.
상기 샌드위치형 복합소재는 다공성 복합소재 시트와 연속섬유강화 복합소재 시트가 적층된 구조에 의해, 흡음 성능 및 단열성능이 우수하고, 기계적 강도 및 경량화를 구현할 수 있다. The sandwich-type composite material has excellent sound absorption performance and thermal insulation performance, and mechanical strength and weight reduction by a structure in which a porous composite material sheet and a continuous fiber-reinforced composite material sheet are laminated.
상기 다공성 복합소재 시트는 습식 공정을 이용한 방법으로서, 건식 공정에 비하여 전체에 걸쳐 균일한 물성 구현이 가능하고, 섬유 분산성이 향상되는 효과를 제공한다. 상기 연속섬유강화 복합소재 시트는 로빙 형태의 실타래로부터 뽑아져 나온 연속섬유가 단일 배향성을 갖도록 제조되어, 섬유 방향에 따른 우수한 기계적 강도를 나타낸다. The porous composite sheet is a method using a wet process, and as compared to a dry process, uniform physical properties can be implemented throughout, and fiber dispersibility is improved. The continuous fiber-reinforced composite material sheet is manufactured to have a single orientation of continuous fibers pulled out from skeins of a roving type, thereby exhibiting excellent mechanical strength according to the fiber direction.
본원발명의 제조 방법에 따른 샌드위치형 복합소재는 흡음성능, 굴곡강도 및 강성(stiffness)이 높은 수준을 나타내며, 예를 들어, 강성 및 흡음성능을 필요로 하는 자동차의 패키지트레이, 로드플로어, 러기지트림 등의 내장재, 강성, 흡음성능 및 단열성능을 필요로 하는 건물의 단열보드, 파티션패널 등에 적용될 수 있다.
The sandwich-type composite material according to the manufacturing method of the present invention exhibits a high level of sound absorption performance, flexural strength and stiffness, for example, package trays, road floors, and luggage of automobiles requiring rigidity and sound absorption performance. It can be applied to interior materials such as trim, insulation boards and partition panels of buildings that require rigidity, sound absorption and insulation performance.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재의 개략적인 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재에 있어서, 다공성 복합소재 시트의 개략적인 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재에 있어서, 연속섬유강화 복합소재 시트의 개략적인 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재의 제조 방법에 있어서, 다공성 복합소재 시트가 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재의 제조 방법에 있어서, 연속섬유강화 복합소재 시트가 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
1 is a schematic schematic diagram of a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic schematic view of a porous composite material sheet in a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic schematic view of a continuous fiber-reinforced composite sheet in a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention.
5 schematically illustrates a process of manufacturing a porous composite sheet in the method for manufacturing a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention.
6 schematically illustrates a process in which a continuous fiber-reinforced composite sheet is manufactured in a method for manufacturing a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
도면에서 임의의 층 또는 영역을 명확하게 표현하기 위하여 그 두께 또는 크기를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 또는 영역을 과장되게 나타내었다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
In order to clearly express any layer or region in the drawings, the thickness or size thereof is enlarged. And in the drawings, for convenience of description, some layers or regions are exaggerated. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 샌드위치형 복합소재 및 이의 제조 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a sandwich-type composite material and a method for manufacturing the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
샌드위치형 복합소재Sandwich type composite material
본 발명의 일 구현예에서, 다공성 복합소재 시트; 및 상기 다공성 복합소재 시트의 양면에 배치되는 연속섬유강화 복합소재 시트;를 포함하고, 상기 다공성 복합소재 시트는 제1 섬유; 제2 섬유; 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재;를 포함하고, 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 상기 결착재에 의해 결착되어 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며, 상기 제1 섬유는 무기섬유 또는 유기섬유를 포함하고, 상기 제2 섬유는 제1 열가소성 수지를 포함하고, 상기 결착재는 제2 열가소성 수지를 포함하며, 상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지의 융점은 각각 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 높고, 상기 연속섬유강화 복합소재 시트는 제3 열가소성 수지 및 단일 배향성을 갖는 연속섬유를 포함하는 샌드위치형 복합소재를 제공한다.
In one embodiment of the present invention, a porous composite sheet; and a continuous fiber-reinforced composite sheet disposed on both sides of the porous composite sheet, wherein the porous composite sheet includes a first fiber; a second fiber; and a binder for binding the first fiber and the second fiber, wherein the first fiber and the second fiber are bound by the binder to form an irregular network structure including pores, the first The fiber includes an inorganic fiber or an organic fiber, the second fiber includes a first thermoplastic resin, the binder includes a second thermoplastic resin, the inorganic or organic fiber, and the melting point of the first thermoplastic resin Each is higher than the melting point of the second thermoplastic resin, the continuous fiber-reinforced composite material sheet provides a sandwich-type composite material comprising a third thermoplastic resin and continuous fibers having a single orientation.
본 명세서에서, 제1 섬유 및 제2 섬유는 이들의 원료 성분을 고려하여, 서로 별도의 구성임을 나타내기 위해 편의상 제1 및 제2로 구별하여 기재한 것일 뿐, 반드시 서로 다른 재질의 섬유인 것을 의미하는 것은 아니다. In the present specification, the first fiber and the second fiber are only described separately as the first and second for convenience in order to indicate that they are separate from each other in consideration of their raw material components, and that they are necessarily fibers of different materials. it doesn't mean
또한, 이와 마찬가지로, 본 명세서에서, 제1 열가소성 수지, 제2 열가소성 수지 및 제3 열가소성 수지는 서로 별도의 구성임을 나타내기 위해 편의상 제1, 제2 및 제3으로 구별하여 기재한 것일 뿐, 반드시 서로 다른 재질의 수지를 의미하는 것은 아니다.
Likewise, in the present specification, the first thermoplastic resin, the second thermoplastic resin, and the third thermoplastic resin are only described separately as first, second, and third for convenience to indicate that they are separate from each other, and must be It does not mean that resins of different materials are used.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재(100)의 개략적인 모식도이다. 도 1을 참조할 때, 상기 샌드위치형 복합소재(100)는 다공성 복합소재 시트(10) 및 상기 다공성 복합소재 시트의 양면에 배치되는 연속섬유강화 복합소재 시트(20)를 포함한다.
1 is a schematic schematic diagram of a sandwich-type
다공성 복합소재 시트(10)Porous Composite Sheet (10)
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재에 있어서, 다공성 복합소재 시트(10)의 개략적인 모식도이다. 도 2를 참조하면, 다공성 복합소재 시트(10)는 제1 섬유(11)와 제2 섬유(12)를 포함하고, 상기 제1 섬유(11)와 상기 제2 섬유(12)를 결착시키는 결착재(13)를 포함한다. 2 is a schematic schematic view of a porous
이때, 상기 제1 섬유(11)는 무기섬유 또는 유기섬유를 포함하고, 상기 제2 섬유(12)는 제1 열가소성 수지를 포함하고, 결착재(13)는 제2 열가소성 수지를 포함한다. 또한, 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지의 융점은 각각 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 높다. In this case, the
상기 결착재(13)는 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12)의 각각의 표면의 일부 또는 전체에 코팅된 상태로 존재한다. 상기 결착재(13)에 의해 상기 제1 섬유(11) 및 상기 제2 섬유(12)의 각각의 표면에 형성된 코팅부들은 서로 융착되어, 상기 제1 섬유(11)와 상기 제2 섬유(12) 사이; 복수의 상기 제1 섬유(11) 사이; 또는 복수의 상기 제2 섬유(12) 사이를 불규칙하게 결착시킬 수 있다. 이로써, 상기 다공성 복합소재 시트(10)는 열린 기공을 포함하는 불규칙한 3차원 망목 구조를 갖게 되고, 불규칙한 3차원 망목 구조를 통한 다공성 구조를 가진다.The
상기 다공성 구조의 열린 기공(opened cell)을 통해 들어오는 음파가 섬유의 진동에 의해 감쇠되는 효과가 있어 흡차음 성능을 구현할 수 있다.Since the sound wave entering through the open cell of the porous structure is attenuated by the vibration of the fiber, sound absorbing and insulating performance can be realized.
상기 다공성 복합소재 시트(10)는 기공률이 약 20부피% 내지 약 80부피%일 수 있으며, 이 범위에서 경량화 및 우수한 흡차음 성능을 가질 수 있다.The porous
상기 다공성 복합소재 시트(10)는 기공률이 높을수록, 제2 섬유(12)의 함량이 높을수록, 소리의 파동이 통과하는 길이가 길수록 에너지 감쇠 효과가 우수하다. 소리의 파동이 통과하는 길이란, 예를 들어, 똑같은 기공률을 가지는 경우라도 소재 자체의 두께가 크거나, 기공의 연결성이 우수한 경우에 길어진다.
In the porous
상기 제1 섬유(11)는 유리섬유, 탄소섬유 등의 무기섬유 또는 열가소성 수지 재질의 유기섬유를 사용하며, 상기 제2 섬유(12)는 열가소성 수지 재질의 섬유를 사용한다.The
상기 제1 섬유(11) 100 중량부에 대하여, 상기 제2 섬유(12)와 상기 결착재(13)의 총 함량이 약 20 중량부 내지 약 60 중량부일 수 있다. 이 범위를 벗어나는 경우, 제1 섬유(11)와 제2 섬유(12)에 따른 우수한 강도를 나타내기 어려울 수 있으며, 상기 결착재(13)에 의한 다공성 구조를 형성하기에 불충분할 수 있다.Based on 100 parts by weight of the
또한, 상기 제2 섬유(12) 100 중량부에 대하여, 상기 결착재(13)가 약 30 중량부 내지 약 200 중량부일 수 있다.In addition, the amount of the
상기 제2 섬유(12)와 상기 결착재(13)는 이성분 폴리머 섬유로부터 기인하고, 상기 제2 섬유(12)는 이성분 폴리머 섬유의 코어(core)부에 해당하고, 상기 결착재(13)는 이성분 폴리머 섬유의 시스부(sheath)에 해당하며, 상기 제1 섬유(11)는 강화섬유로부터 기인한다. 후술되는 제조 방법에서, 상기 이성분 폴리머 섬유를 이루는 각 성분의 함량비와, 강화섬유 및 이성분 폴리머 섬유의 함량비를 제어하여 우수한 기계적 강도 및 경량화를 나타낼 수 있는 다공성 복합재 시트(10)를 얻을 수 있다.The
상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 제1 열가소성 수지의 비중은 약 1보다 큰 것이 바람직하며, 약 1 내지 약 2인 것이 보다 바람직하다. 상기 다공성 복합소재 시트(10)는 습식초지 공정으로 제조되며, 강화 섬유와 상기 이성분 폴리머 섬유를 수용액에서 배합 및 분산시킨다. 이때, 물의 비중이 약 1인 점을 고려하여, 상기 제1 섬유(11)와 제2 섬유(12)의 비중이 약 1보다 큰 경우, 제1 섬유(11)와 제2 섬유(12)가 수용액 표면에 뜨지 않으면서 우수한 분산성을 나타낼 수 있으며, 열성형 후에도 섬유형태로 존재할 수 있다. 이에 따라, 상기 다공성 복합소재 시트(10)의 기계적 강도가 향상될 수 있다.
The specific gravity of the inorganic or organic fiber and the first thermoplastic resin is preferably greater than about 1, and more preferably about 1 to about 2. The
상기 제1 섬유(11)는 단면 직경이 약 5㎛ 내지 약 30㎛일 수 있다. 이 범위에서 제1 섬유(11)는 외부 충격에 강해 적절한 강도를 부여함과 동시에 수용액 내에서 우수한 분산성을 확보할 수 있어 시트 형성을 용이하게 할 수 있다.The
상기 제1 섬유(11)는 길이가 약 1mm 내지 약 20mm일 수 있다. 이 범위에서 제1 섬유(11)는 적절한 강도를 부여함과 동시에 섬유들 간의 결합력을 부여하여 다공성 복합소재 시트(10)의 우수한 강도를 나타낸다. 또한, 상기 제1 섬유(11)의 길이가 20mm를 초과하는 경우, 균일한 두께의 시트를 형성하기에 부적합할 수 있다.The
상기 제2 섬유(12)를 형성하는 제1 열가소성 수지는 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리카보네이트 (PC), 나일론(Nylon), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리우레탄(PU), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리락틱산(PLA), 테플론(polytetrafluoroethylene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first thermoplastic resin forming the
상기 제2 섬유(12)는 단면 직경이 약 5㎛ 내지 약 30㎛일 수 있다. 이 범위에서 제2 섬유(12)는 외부 충격에 강해 적절한 강도를 부여함과 동시에 수용액 내에서 우수한 분산성을 확보할 수 있어 시트 형성을 용이하게 할 수 있다.The
상기 제2 섬유(12)는 길이가 약 1mm 내지 약 18mm일 수 있다. 이 범위에서 제2 섬유(12)는 수용액 내에서 우수한 분산성을 확보할 수 있으며, 섬유들 간의 결합력을 부여하여 다공성 복합소재 시트(10)의 우수한 강도를 나타낸다. 또한, 상기 제2 섬유(12)의 길이가 18mm를 초과하는 경우, 섬유들이 엉기어 뭉치면서 분산성이 저하되고 균일한 두께의 시트를 형성하기에 부적합할 수 있다.The
상기 결착재(13)를 형성하는 제2 열가소성 수지는 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리카보네이트 (PC), 나일론(Nylon), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리우레탄(PU), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리락틱산(PLA), 테플론(polytetrafluoroethylene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The second thermoplastic resin forming the
상기 결착재(13)는 이성분 폴리머 섬유의 시스부에 해당하며, 상기 시스부가 소정의 온도 조건 하에서 용융하여 그 일부가 제1 섬유(11)의 표면으로 전이되고, 결착재(13)로서 상기 제1 섬유(11)와 제2 섬유(12)를 결착시키는 역할을 하게 된다.The
따라서, 상기 결착재(13)를 이루는 상기 제2 열가소성 수지는 상기 제1 섬유(11)를 이루는 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지에 비하여 낮은 융점을 갖는다. Accordingly, the second thermoplastic resin constituting the
보다 구체적으로, 상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지는 각각의 융점이 약 200℃ 내지 약 280℃일 수 있다. 이 범위를 벗어나는 경우, 결착재가 용융되면서 이들도 같이 용융될 수 있어 섬유형태를 유지하기 어려울 수 있다. 이들의 융점이 200℃ 미만인 경우, 섬유형태를 유지하기 위해 열 성형 온도를 낮춰야 하고, 다공성 복합소재 시트(10)의 열적 안정성이 저하되어 치수의 변형을 초래할 수 있다. More specifically, each of the inorganic or organic fibers and the first thermoplastic resin may have a melting point of about 200°C to about 280°C. If it is out of this range, it may be difficult to maintain the fiber shape because the binder may also be melted as the binder is melted. When their melting point is less than 200° C., the thermoforming temperature must be lowered to maintain the fiber shape, and the thermal stability of the porous
상기 제2 열가소성 수지의 융점은 약 200℃ 미만일 수 있고, 구체적으로는, 약 100℃ 내지 약 200℃ 미만일 수 있다. The melting point of the second thermoplastic resin may be less than about 200 °C, specifically, from about 100 °C to less than about 200 °C.
상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 제1 열가소성 수지, 제2 열가소성 수지의 융점은 열중량 분석(Thermogravimetric analysis, TGA) 기기를 사용하여 측정할 수 있다. Melting points of the inorganic fiber or organic fiber, the first thermoplastic resin, and the second thermoplastic resin may be measured using a thermogravimetric analysis (TGA) device.
상기 다공성 복합소재 시트(10)는 후술할 열처리의 용이함을 위해 약 50 g/m2 내지 약 400g/m2의 평량을 갖도록 제조될 수 있다.
The porous
연속섬유강화 복합소재 시트(20)Continuous Fiber Reinforced Composite Sheet (20)
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재에 있어서, 연속섬유강화 복합소재 시트의 개략적인 모식도이다. 도 3을 참조할 때, 상기 연속섬유강화 복합소재 시트(20)는 제3 열가소성 수지 및 단일 배향성을 갖는 연속섬유(21)를 포함한다.3 is a schematic schematic view of a continuous fiber-reinforced composite sheet in a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the continuous fiber-reinforced
상기 연속섬유(21)란 제조되는 복합소재 시트의 최종적인 크기에 의존하여 그 내부에서 끊어지지 않고 연속적인 형태로 존재하는 섬유를 의미하며, 상기 연속섬유(21)는 연속 공정으로 제조될 수 있고, 이러한 연속 공정에 상기 연속섬유를 연속적으로 공급함으로써, 연속섬유를 포함하는 연속섬유강화 복합소재를 제조할 수 있다. 상기 연속섬유강화 복합소재는 시트와 같은 특정 형상의 제품으로 제조될 수 있는데, 이러한 시트와 같은 제품 내에서 상기 연속섬유는 그 제품의 형상에 따라 특정 범위의 길이를 가지게 된다. 그러나, 이러한 특정 범위의 길이는 연속적으로 연속섬유(21)가 공급되는 제조 공정상 임의 조절이 가능하다는 점에서 상기 연속섬유(21)는 연속성을 가지는 것으로 보아야 할 것이다. The
상기 연속섬유(21)가 단일 배향성을 갖는다는 것은 상기 제3 열가소성 수지 내에 연속섬유(21)가 함침되어 일 방향으로 배열된 것을 의미할 수 있다. 이때, 상기 연속섬유강화 복합소재 시트(20) 내의 소정의 두 연속섬유가 이루는 예각이 약 10℃ 이하, 구체적으로는 약 5℃ 이하일 수 있다.That the
상기 연속섬유(21)가 단일 배향성을 가짐으로써 일반적인 열가소성 수지 시트보다 우수한 강도를 나타낼 수 있으며, 섬유의 구부러짐이 적어 섬유 방향의 강도를 높일 수 있으며, 구조적으로 우수한 강도 및 강성을 나타낼 수 있다.Since the
상기 연속섬유(21)가 단일 배향성을 갖는 시트를 UD 시트(unidirectional sheet)로 지칭할 수 있다.A sheet in which the
상기 단일 배향성을 갖는 연속섬유(21)는 단면 직경이 약 5㎛ 내지 약 30㎛일 수 있다. 상기 연속섬유(21)가 이 범위의 평균 직경을 유지함으로써, 우수한 강도를 구현할 수 있으며, 이로부터 제조된 연속섬유강화 복합소재 시트(20)가 적절한 두께 및 물성을 나타낼 수 있다. The
상기 연속섬유(21)는 예를 들어 유리섬유, 탄소섬유 등이 사용될 수 있다.
The
상기 제3 열가소성 수지는 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 아크릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리카보네이트 (PC), 나일론(Nylon), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리우레탄(PU), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리락틱산(PLA), 테플론(polytetrafluoroethylene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The third thermoplastic resin is, for example, polyester, polypropylene (PP), polyethylene (PE), acrylbutadiene styrene (ABS), polycarbonate (PC), nylon (Nylon), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyurethane (PU), polymethyl methacrylate (PMMA), polylactic acid (PLA), Teflon (polytetrafluoroethylene), and may include at least one selected from the group consisting of combinations thereof.
상기 제3 열가소성 수지는 상기 제2 열가소성 수지와 마찬가지로 융점이 약 200℃ 미만일 수 있고, 구체적으로는, 약 100℃ 내지 200℃ 미만일 수 있다.
Like the second thermoplastic resin, the third thermoplastic resin may have a melting point of less than about 200°C, specifically, about 100°C to less than 200°C.
상기 단일 배향성을 갖는 연속섬유 100 중량부에 대하여, 상기 제3 열가소성 수지가 약 100 중량부 내지 약 300 중량부일 수 있다. 수지의 함량이 100 중량부 미만인 경우, 연속섬유(21)에 수지를 함침시키기에 불충분할 수 있고, 300 중량부를 초과하는 경우, 수지의 함량이 많아지면서 수지의 낭비가 발생하고, 균일한 두께의 연속섬유강화 복합소재 시트(20)를 제조하기 어렵다.
Based on 100 parts by weight of the continuous fiber having the single orientation, the amount of the third thermoplastic resin may be about 100 parts by weight to about 300 parts by weight. If the content of the resin is less than 100 parts by weight, it may be insufficient to impregnate the resin in the
상기 연속섬유강화 복합소재 시트(20)의 두께 및 평량을 고려하여, 적어도 1장 이상의 시트를 적층할 수 있으며, 예를 들어, 상기 다공성 복합소재 시트(10)의 양면에 2장씩 총 4장을 적층하여 샌드위치형 복합소재(100)를 제조할 수 있다. 상기 연속섬유강화 복합소재 시트(20)의 적층 배향은 약 0˚ 내지 약 90˚일 수 있으며, 이는 인접한 연속섬유강화 복합소재 시트(20)에 포함된 연속섬유(21)의 배향 방향이 서로 수평 방향 내지 서로 수직 방향임을 의미한다. 상기 연속섬유강화 복합소재 시트(20)의 적층 배향에 따라, 샌드위치형 복합소재(100)의 기계적 강도가 달라지며, 적층 배향이 0˚, 수평 방향, 일방향인 경우, 자동차용 범퍼 백빔에 적용될 수 있고, 적층 배향이 90˚, 수직 방향인 경우, 자동차용 시트백에 적용될 수 있다.
Considering the thickness and basis weight of the continuous fiber-reinforced
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재(100)는 다공성 복합소재 시트(10)와 단일 배향성을 갖는 연속섬유를 포함하는 연속섬유강화 복합소재 시트(20)가 적층된 구조에 의해, 기계적 물성이 높으면서도 흡차음 성능 및 단열성능이 우수한 효과를 제공한다.As described above, the sandwich
본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재(100)는 상기 제1 섬유(11), 제2 섬유(12), 연속섬유(21)와 같은 섬유의 직경, 길이, 함량비 등을 조절함으로써, 약 1000g/m2 내지 약 5000g/m2의 평량 및 약 2mm 내지 약 10mm의 두께를 가질 수 있다.Sandwich type
이처럼, 상기 샌드위치형 복합소재(100)는 얇은 두께의 판재나 시트로 제조될 수 있으며, 우수한 기계적 강도 및 경량화를 나타낼 수 있다.
As such, the sandwich-
샌드위치 복합소재의 제조 방법Sandwich Composite Manufacturing Method
본 발명의 다른 구현예에서, 상기 샌드위치 복합소재의 제조 방법을 제공한다.In another embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing the sandwich composite material.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4를 참조할 때, 샌드위치형 복합소재의 제조 방법은 다공성 복합소재 시트 및 연속섬유강화 복합소재 시트를 마련하는 단계(S110) 및 상기 다공성 복합소재 시트의 양면에 상기 연속섬유강화 복합소재 시트를 적층한 후, 프레스 성형하여 샌드위치형 복합소재를 제조하는 단계(S120)를 포함한다.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the method for manufacturing a sandwich-type composite material includes the steps of preparing a porous composite sheet and a continuous fiber-reinforced composite sheet (S110) and the continuous fiber-reinforced composite sheet on both sides of the porous composite sheet. After lamination, press molding to prepare a sandwich-type composite material (S120).
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재의 제조 방법에 있어서, 다공성 복합소재 시트가 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.5 schematically illustrates a process of manufacturing a porous composite sheet in the method for manufacturing a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention.
먼저, 상기 다공성 복합소재 시트(10)를 제조하는 단계는 (a1) 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유를 수용액에 분산시켜 슬러리 용액을 준비하는 단계, (a2) 상기 슬러리 용액으로부터 습식 초지 공정에 의해 웹(web)을 형성하는 단계, 및 (a3) 상기 웹(web)을 열처리 및 건조하여 다공성 복합소재 시트를 제조하는 단계를 포함한다.First, preparing the porous
이때, 상기 강화 섬유는 무기섬유 또는 유기섬유를 포함하는 제1 섬유이고, 상기 이성분 폴리머 섬유는 제1 열가소성 수지를 포함하는 코어(core)부 및 제2 열가소성 수지를 포함하는 시스(sheath)부를 포함한다. In this case, the reinforcing fiber is a first fiber including an inorganic fiber or an organic fiber, and the bicomponent polymer fiber includes a core portion including a first thermoplastic resin and a sheath portion including a second thermoplastic resin. include
상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 제1 열가소성 수지의 융점이 각각 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 높다. 상기 무기섬유 또는 유기섬유, 제1 열가소성 수지 및 제2 열가소성 수지에 관한 사항은 전술한 바와 같다. Melting points of the inorganic or organic fibers and the first thermoplastic resin are higher than the melting points of the second thermoplastic resin, respectively. The inorganic or organic fiber, the first thermoplastic resin, and the second thermoplastic resin are the same as described above.
상기 슬러리 용액은 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유를 수용액에 분산시켜 제조된다. 이때, 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유는 각각의 표면이 표면 처리된 것을 사용하여, 수용액 내에서 분산성을 더욱 향상시킬 수 있다.The slurry solution is prepared by dispersing the reinforcing fibers and the bicomponent polymer fibers in an aqueous solution. In this case, the reinforcing fiber and the bicomponent polymer fiber may further improve dispersibility in an aqueous solution by using a surface-treated surface of each of the fibers.
예를 들어, 상기 표면 처리는 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 최외각 표면 상에 플루오르기, 히드록시기, 카르복실기, 알킬기, 실란기 등의 작용기를 도입하거나, 코팅제로 코팅할 수 있다. 구체적으로는, 표면 처리제나 코팅제에 의해, 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 표면을 실란 처리함으로써, 섬유간 결합력을 향상시키거나, 탄화(carbonization)시켜 내열성을 향상시키거나, 가수분해(Hydrolysis)시켜 친수성을 향상시키거나, 또는 산화(Oxidation)시켜 수계분산성을 향상시킬 수 있다.For example, in the surface treatment, functional groups such as a fluorine group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkyl group, and a silane group may be introduced on the outermost surfaces of the reinforcing fiber and the bicomponent polymer fiber, or may be coated with a coating agent. Specifically, by silane-treating the surface of the reinforcing fiber and the bicomponent polymer fiber with a surface treatment agent or a coating agent, the bonding force between fibers is improved, or heat resistance is improved by carbonization, or hydrolysis (Hydrolysis). ) to improve hydrophilicity, or by oxidation (Oxidation) to improve water-based dispersibility.
또한, 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 표면을 표면 처리하는 경우, 코팅제에 따라, 친수성/소수성, 발수성, 난연성, 불연성, 내열성, 내산성, 내알칼리성, 내구성, 내오염성 등의 기능성 부여도 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면 처리를 위한 코팅제는 불소계 왁스, 탄화 수소계 왁스, 실리콘계 폴리머 등을 포함할 수 있고, 상기 불소계 왁스 또는 상기 탄화 수소계 왁스 등은 발수제 역할을 수행할 수 있다.In addition, when the surface of the reinforcing fiber and the bicomponent polymer fiber are surface treated, hydrophilicity/hydrophobicity, water repellency, flame retardancy, nonflammability, heat resistance, acid resistance, alkali resistance, durability, stain resistance, etc. may be provided depending on the coating agent can For example, the coating agent for the surface treatment may include a fluorine-based wax, a hydrocarbon-based wax, a silicone-based polymer, and the like, and the fluorine-based wax or the hydrocarbon-based wax may serve as a water repellent.
상기 슬러리 용액을 제조하는 단계에서, 상기 수용액 1L 당 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 총합의 함량은 약 0.1g 내지 약 10g일 수 있으며, 이 범위에서 우수한 분산성을 확보할 수 있고, 균일한 두께의 웹이 제조될 수 있다. In the step of preparing the slurry solution, the total content of the reinforcing fibers and the bicomponent polymer fibers per 1 L of the aqueous solution may be about 0.1 g to about 10 g, and excellent dispersibility can be ensured in this range, and uniformity A web of one thickness can be produced.
또한, 상기 수용액의 pH는 약 1 내지 약 4일 수 있다. 상기 수용액의 pH를 상기 범위로 조절함으로써 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 표면에 전하를 발생시켜 분산성을 더욱 향상시킬 수 있다. In addition, the pH of the aqueous solution may be about 1 to about 4. By adjusting the pH of the aqueous solution to the above range, electric charges are generated on the surfaces of the reinforcing fiber and the bicomponent polymer fiber, thereby further improving dispersibility.
상기 슬러리 용액은 상기 강화 섬유 100 중량부에 대하여, 상기 이성분 폴리머 섬유를 약 20 중량부 내지 약 60 중량부 포함할 수 있다. The slurry solution may include about 20 parts by weight to about 60 parts by weight of the bicomponent polymer fiber based on 100 parts by weight of the reinforcing fiber.
또한, 상기 이성분 폴리머 섬유는 상기 코어부 100 중량부에 대하여, 상기 시스부를 약 30 중량부 내지 약 200 중량부 포함할 수 있고, 예를 들어, 약 50 중량부 내지 약 100 중량부 포함할 수 있다.
In addition, the bicomponent polymer fiber may include about 30 parts by weight to about 200 parts by weight of the sheath, for example, about 50 parts by weight to about 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the core part. have.
상기 웹(web)(60)은 상기 슬러리 용액을 습식 초지 공정으로 제조된다. The
상기 슬러리 용액(40)은 교반기(30)를 이용해 수용액 내에 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유를 균일하게 혼합 및 교반하여 제조된다. 상기 슬러리 용액은 컨베이어 벨트(50)를 따라 이동하는 메쉬(mesh)를 따라가면서 습식 웹으로 제조된다. 상기 습식 웹(60)은 상기 슬러리 용액이 진공 흡기 시스템(70)을 통과하여 탈수되면서 제조될 수 있다. The slurry solution 40 is prepared by uniformly mixing and stirring the reinforcing fibers and the bicomponent polymer fibers in an aqueous solution using a
상기 컨베이어 벨트는 필요에 따라 지면에 대한 소정의 각도로 경사도를 가질 수 있다. 이로써, 상기 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유의 적어도 일부가 상기 컨베이어 벨트의 이동 방향으로 배향성을 가질 수 있고, 이 경우, 배향 방향에 대해 높은 강도를 구현할 수 있다.The conveyor belt may have an inclination at a predetermined angle with respect to the ground, if necessary. Accordingly, at least a portion of the reinforcing fibers and the bicomponent polymer fibers may have orientation in the moving direction of the conveyor belt, and in this case, high strength may be realized in the orientation direction.
이어서, 상기 습식 웹은 건조기를 통해 열처리 및 건조되어 다공성 복합소재 시트(10)로 제조될 수 있다. 상기 건조는 상기 이성분 폴리머 섬유의 시스부가 용융되지 않도록 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 낮은 온도에서 수행되며, 상기 건조기의 건조 온도는 약 100℃ 내지 약 180℃일 수 있다.
Then, the wet web may be heat-treated and dried through a dryer to manufacture the porous
도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 샌드위치형 복합소재의 제조 방법에 있어서, 연속섬유강화 복합소재 시트가 제조되는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.6 schematically illustrates a process in which a continuous fiber-reinforced composite sheet is manufactured in a method for manufacturing a sandwich-type composite material according to an embodiment of the present invention.
상기 연속섬유강화 복합소재 시트(20)를 제조하는 단계는 (a4) 로빙(roving) 형태의 복수의 실타래로부터 뽑아져 나온 연속섬유를 금형 내에 투입하는 단계 및 (a5) 상기 금형 내에 투입된 연속섬유에 제3 열가소성 수지를 함침시켜 연속섬유강화 복합소재 시트를 제조하는 단계를 포함한다.The manufacturing of the continuous fiber-reinforced
상기 연속섬유(21)는 로빙 형태의 연속섬유로부터 연속적으로 뽑아져 나와 금형에 연속적으로 투입되며, 이때, 상기 연속섬유(21)는 연속섬유강화 복합소재 시트 내에서 단일 배향성을 갖도록 투입될 수 있다. 이에 따라, 단일 배향성을 갖는 연속섬유 100 중량부에 대하여, 상기 제3 열가소성 수지가 약 100중량 내지 약 300 중량부 포함될 수 있다. 또한, 상기 연속섬유(21)가 단일 배향성을 가짐으로써 상기 연속섬유강화 복합소재 시트(20)의 강도 및 강성을 용이하게 확보할 수 있다. The
연속섬유(21)에 제3 열가소성 수지가 함침된 시트는 카렌다(Calendar) 공정을 이용하여 프레스 성형함에 따라, 연속섬유(21)의 단일 배향성을 용이하게 확보할 수 있으며 표면 물성이 우수한 연속섬유강화 복합소재 시트(20)를 얻을 수 있다.
The sheet in which the
이어서, 마련된 상기 다공성 복합소재 시트(10)의 양면에 상기 연속섬유강화 복합소재 시트(20)를 적층한 후, 프레스 성형하여 샌드위치형 복합소재(100)를 제조한다.Then, the continuous fiber-reinforced
상기 프레스 성형은 소정의 온도에서 가압함으로써 수행되며, 보다 구체적으로, 상기 제2 열가소성 수지와 제3 열가소성 수지의 융점보다 높은 온도 내지 상기 제1 열가소성 수지의 용점보다 낮은 온도에서 프레스 성형이 수행될 수 있다.The press molding is performed by pressing at a predetermined temperature, and more specifically, the press molding may be performed at a temperature higher than the melting point of the second thermoplastic resin and the third thermoplastic resin to a temperature lower than the melting point of the first thermoplastic resin. have.
상기 프레스 성형을 통해 이성분 폴리머 섬유의 시스부가 용융되어 결착재 역할을 할 수 있고, 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 섬유의 코어부의 물리적 엮임에 의한 기공 구조의 형성이 가능하다. 또한, 상기 제3 열가소성 수지가 용융되면서 시트와 시트 간의 결합력이 높아지면서 상기 샌드위치형 복합소재(100)가 하나의 시트 또는 판재 형태로 제조될 수 있다.Through the press molding, the sheath portion of the bicomponent polymer fiber may be melted to serve as a binder, and a pore structure may be formed by physically weaving the reinforcing fiber and the core portion of the bicomponent fiber. In addition, as the third thermoplastic resin is melted, the bonding force between the sheet and the sheet is increased, so that the sandwich
상기 프레스 성형은 약 1bar 내지 약 20bar의 압력 하에서 수행될 수 있다. 가압 압력이 1bar 미만인 경우, 시트의 계면 사이의 부착성이 저하될 수 있고, 20bar를 초과하는 경우, 상기 다공성 복합소재 시트의 기공 구조가 형성되기 어렵다.The press molding may be performed under a pressure of about 1 bar to about 20 bar. When the pressing pressure is less than 1 bar, adhesion between the interfaces of the sheets may be reduced, and if it exceeds 20 bar, it is difficult to form a pore structure of the porous composite sheet.
상기 프레스 성형은 약 100℃ 내지 약 180℃에서 수행될 수 있으며, 이 범위를 벗어나는 경우, 시트의 계면 사이의 부착성이 저하되면서 샌드위치형 복합소재(100)가 하나의 시트 또는 판재 형태로 제조되기 어렵다.
The press forming may be performed at about 100° C. to about 180° C., and when out of this range, the sandwich-
본원발명의 제조 방법에 따른 샌드위치형 복합소재는 흡음성능, 굴곡강도 및 강성(stiffness)이 높은 수준을 나타내며, 강성, 흡음성능 및 단열성능을 필요로 하는 부품에 적용될 수 있다.The sandwich-type composite material according to the manufacturing method of the present invention exhibits a high level of sound absorption performance, flexural strength and stiffness, and can be applied to parts requiring rigidity, sound absorption performance and thermal insulation performance.
예를 들어, 강성 및 흡음성능을 필요로 하는 자동차의 패키지트레이, 로드플로어, 러기지트림 등의 내장재, 강성, 흡음성능 및 단열성능을 필요로 하는 건물의 단열보드, 파티션패널 등에 적용될 수 있다.
For example, it can be applied to interior materials such as package trays, road floors, and luggage trims of automobiles that require rigidity and sound absorption performance, and insulation boards and partition panels of buildings that require rigidity, sound absorption performance and thermal insulation performance.
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 only for specifically illustrating or explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto.
<실시예 및 비교예><Examples and Comparative Examples>
실시예 1Example 1
먼저, 260℃의 융점을 갖는 폴리에스테르 코어부와 160℃ 융점을 갖는 폴리에스테르 시스부가 50:50의 중량비를 가지며, 길이가 5㎜이고, 길이 방향에 수직한 단면의 직경이 4 데니어(약 20㎛)인 이성분 폴리머 섬유를 준비하였다. First, the polyester core part having a melting point of 260°C and the polyester sheath part having a melting point of 160°C have a weight ratio of 50:50, the length is 5 mm, and the diameter of the cross section perpendicular to the longitudinal direction is 4 denier (about 20 μm) of bicomponent polymer fibers were prepared.
이어서, 길이가 13㎜이고, 길이 방향에 수직한 단면의 직경이 13㎛이며, 250℃의 융점을 갖는 유리섬유를 강화 섬유로 준비하였다. Then, a glass fiber having a length of 13 mm, a diameter of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of 13 μm and a melting point of 250° C. was prepared as a reinforcing fiber.
상기 강화 섬유 100 중량부 기준, 상기 이성분 폴리머 섬유 40 중량부를 배합하고, 이를 pH 2~2.5로 조절된 염산(HCl) 수용액 내에서 1시간 동안 교반하여 슬러리 용액을 제조하였다. 이때, 상기 수용액 1L 당 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유는 총 2g이 되도록 하였다. Based on 100 parts by weight of the reinforcing fiber, 40 parts by weight of the bicomponent polymer fiber was blended, and the mixture was stirred in an aqueous hydrochloric acid (HCl) solution adjusted to a pH of 2 to 2.5 for 1 hour to prepare a slurry solution. At this time, the amount of the reinforcing fibers and the bicomponent polymer fibers per 1 L of the aqueous solution was 2 g in total.
이어서, 상기 슬러리 용액을 컨베이어 벨트 상에 이동하는 메쉬(mesh)를 통해 이동시키면서 진공 흡입 시스템을 통과시켜 습식 웹으로 제조하였다. 상기 습식 웹을 140℃의 오븐 드라이어를 통과시켜 완전히 건조시켜 다공성 복합소재 시트를 제조하였다. 건조된 상기 다공성 복합소재 시트의 평량이 200g/㎡이고 두께는 2㎜이었다.Then, the slurry solution was passed through a vacuum suction system while moving through a mesh moving on a conveyor belt to prepare a wet web. The wet web was completely dried by passing through an oven dryer at 140° C. to prepare a porous composite sheet. The dried porous composite sheet had a basis weight of 200 g/m 2 and a thickness of 2 mm.
이어서, 로빙 형태의 복수의 실타래로부터 뽑아져 나온 유리섬유를 금형 내에 투입하고, 상기 유리섬유에 160℃ 융점을 갖는 폴리프로필렌 수지를 함침시켜 평량이 400g/㎡이고 두께는 0.7㎜인 연속섬유강화 복합소재 시트를 제조하였다. 상기 유리섬유는 코팅 처리되어 16㎛의 두께를 가지며, 상기 유리섬유와 폴리프로필렌 수지는 50:50의 중량비를 가진다.Subsequently, glass fibers drawn from a plurality of skeins in the form of roving are put into a mold, and the glass fibers are impregnated with a polypropylene resin having a melting point of 160° C. to have a basis weight of 400 g/m 2 and a thickness of 0.7 mm. A material sheet was prepared. The glass fiber is coated to have a thickness of 16 μm, and the glass fiber and the polypropylene resin have a weight ratio of 50:50.
이어서, 상기 다공성 복합소재 시트의 평량이 1600g/㎡이 되도록 8장을 적층한 후, 양면에 상기 연속섬유강화 복합소재 시트를 2장씩 적층하되, 인접한 시트에 포함된 연속섬유의 배향 방향이 서로 수직 방향이 되도록 총 4장을 적층하였다. Then, 8 sheets are laminated so that the basis weight of the porous composite sheet is 1600 g/m2, and then two sheets of the continuous fiber-reinforced composite material are laminated on both sides, but the orientation directions of the continuous fibers included in adjacent sheets are perpendicular to each other A total of 4 sheets were laminated so as to be in the same direction.
이렇게 적층된 시트를 200℃에서 5bar의 압력으로 가압하여 최종 두께 5㎜ 판재인 샌드위치형 복합소재를 제조하였다.
The laminated sheets were pressed at 200° C. under a pressure of 5 bar to prepare a sandwich-type composite material having a final thickness of 5 mm.
실시예 2Example 2
다공성 복합소재 시트에 포함된 강화섬유가 단면 직경이 1.4데니어(약 7㎛)이고, 길이가 13㎜인 PET 섬유인 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 샌드위치형 복합소재를 제조하였다.
A sandwich-type composite material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reinforcing fibers included in the porous composite sheet were PET fibers having a cross-sectional diameter of 1.4 denier (about 7 μm) and a length of 13 mm.
실시예 3Example 3
실시예 1에서 제조된 다공성 복합소재 시트의 평량이 1600g/㎡이 되도록 8장을 적층한 후, 양면에 실시예 1에서 제조된 연속섬유강화 복합소재 시트를 2장씩 적층하되, 인접한 시트에 포함된 연속섬유의 배향 방향이 서로 수평 방향이 되도록 총 4장을 적층한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 샌드위치형 복합소재를 제조하였다.
After stacking 8 sheets so that the basis weight of the porous composite material sheet prepared in Example 1 is 1600 g/m2, laminate 2 sheets of the continuous fiber-reinforced composite material sheet prepared in Example 1 on both sides each, but included in adjacent sheets A sandwich-type composite material was prepared in the same manner as in Example 1, except that a total of four sheets were stacked so that the orientation directions of the continuous fibers were in the horizontal direction to each other.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1에서 제조된 다공성 복합소재 시트만 16장 적층한 후, 200℃에서 5bar의 압력으로 가압하여 최종 두께 5㎜, 평량이 3200g/㎡인 복합소재를 제조하였다.
Only 16 sheets of the porous composite material prepared in Example 1 were laminated, and then pressurized at 200° C. under a pressure of 5 bar to prepare a composite material having a final thickness of 5 mm and a basis weight of 3200 g/m 2 .
비교예 2Comparative Example 2
실시예 1에서 제조된 연속섬유강화 복합소재 시트만 적층하되, 인접한 시트에 포함된 연속섬유의 배향 방향이 서로 수직 방향이 되도록 8장을 적층한 후, 200℃에서 5bar의 압력으로 가압하여 최종 두께 5㎜, 평량이 3200g/㎡인 복합소재를 제조하였다.
Only the continuous fiber-reinforced composite material sheets prepared in Example 1 were laminated, but 8 sheets were laminated so that the orientation directions of the continuous fibers included in adjacent sheets were perpendicular to each other, and then pressurized at 200° C. under a pressure of 5 bar to obtain the final thickness A composite material of 5 mm and a basis weight of 3200 g/m 2 was prepared.
비교예 3Comparative Example 3
실시예 1에서 제조된 연속섬유강화 복합소재 시트만 적층하되, 인접한 시트에 포함된 연속섬유의 배향 방향이 서로 수평 방향이 되도록 8장을 적층한 후, 200℃에서 5bar의 압력으로 가압하여 최종 두께 5㎜, 평량이 3200g/㎡인 복합소재를 제조하였다.
Only the continuous fiber-reinforced composite material sheets prepared in Example 1 were laminated, but 8 sheets were laminated so that the orientation directions of the continuous fibers included in adjacent sheets were in the horizontal direction to each other, and then pressurized at 200 ° C. A composite material of 5 mm and a basis weight of 3200 g/m 2 was prepared.
2. 물성 평가 방법 및 그 결과2. Methods for evaluating physical properties and their results
상기 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3에서 제조된 복합소재를 각각 24 시간 동안 상온에서 방치한 후, 다음과 같이 측정하였다The composite materials prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were each left at room temperature for 24 hours, and then measured as follows.
1) 굴곡강도 및 굴곡탄성률은 ISO 178 기준으로 측정하였다. 하기 굴곡강도 및 굴곡탄성률에서 "가로"는 복합소재 시트의 가로 방향에서 측정한 것이고, "세로"는 복합소재 시트의 세로 방향에서 측정한 것이다.1) Flexural strength and flexural modulus were measured according to ISO 178 standards. In the following flexural strength and flexural modulus, "horizontal" is measured in the transverse direction of the composite material sheet, and "vertical" is measured in the longitudinal direction of the composite material sheet.
2) 평균흡음계수는 KS2816-2 기준으로 고주파(500 Hz 부터 6300 Hz) 범위의 주파수에서 측정한 값의 평균이다.2) The average sound absorption coefficient is the average of the values measured at frequencies in the high frequency range (500 Hz to 6300 Hz) based on KS2816-2.
3) 열전도도는 ASTM C 518 기준으로 측정한 것이다.3) Thermal conductivity is measured according to ASTM C 518.
[표 1][Table 1]
상기 표 1의 결과를 참조할 때, 상기 비교예 1~3의 복합소재에 비해 상기 실시예 1~3의 복합소재가 굴곡강도와 굴곡탄성률 및 흡음 성능이 더 우수한 것을 알 수 있다.
Referring to the results of Table 1, it can be seen that the composite materials of Examples 1 to 3 have better flexural strength, flexural modulus, and sound absorption performance than the composite materials of Comparative Examples 1 to 3.
실시예 1~3은 샌드위치구조의 패널이고, 비교예 1은 다공성복합소재 패널이며, 비교예 2, 3은 비다공성 패널이다. 흡음성능은 다공성의 구조 여부에 기인하며, 실시예 1~3의 경우 다공성 구조가 존재하므로 흡음성능의 구현이 가능함을 확인할 수 있다. 비교예 1의 경우, 소재 전체가 다공성 구조이므로 실시예 1~3에 비해 흡음성능은 우수한 반면 굴곡강도가 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있다.
Examples 1 to 3 are panels of a sandwich structure, Comparative Example 1 is a porous composite panel, and Comparative Examples 2 and 3 are non-porous panels. The sound absorption performance is due to the presence of a porous structure, and in the case of Examples 1 to 3, it can be confirmed that the porous structure is present, so that it is possible to implement the sound absorption performance. In the case of Comparative Example 1, since the entire material has a porous structure, it can be seen that, while the sound absorption performance is excellent compared to Examples 1 to 3, the flexural strength is significantly lowered.
본원발명의 샌드위치형 복합소재는 흡음성능, 굴곡강도 및 강성(stiffness)이 높은 수준을 나타내며, 강성, 흡음성능 및 단열성능을 필요로 하는 부품에 적용될 수 있다.The sandwich-type composite material of the present invention exhibits a high level of sound absorption performance, flexural strength and stiffness, and can be applied to parts requiring rigidity, sound absorption performance and thermal insulation performance.
본원발명의 샌드위치형 복합소재는 강성 및 흡음성능을 필요로 하는 자동차의 패키지트레이, 로드플로어, 러기지트림 등의 내장재로 적용될 수 있다. 또한, 강성, 흡음성능 및 단열성능을 필요로 하는 건물의 단열보드, 파티션패널 등에 적용될 수 있다.
The sandwich-type composite material of the present invention can be applied to interior materials such as package trays, road floors, and luggage trims of automobiles that require rigidity and sound absorption performance. In addition, it can be applied to insulation boards, partition panels, etc. of buildings that require rigidity, sound absorption performance and thermal insulation performance.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
10 : 다공성 복합소재 시트
20 : 연속섬유강화 복합소재 시트
21 : 연속섬유
11 : 제1 섬유
12 : 제2 섬유
13 : 결착재
100 : 샌드위치형 복합소재
30 : 교반기
40 : 슬러리 용액
50 : 컨베이어 벨트
60 : 웹
70 : 진공 흡기 시스템10: porous composite material sheet
20: continuous fiber reinforced composite material sheet
21: continuous fiber
11: first fiber
12: second fiber
13: binder
100: sandwich type composite material
30: agitator
40: slurry solution
50: conveyor belt
60: web
70: vacuum intake system
Claims (19)
상기 다공성 복합소재 시트는
제1 섬유; 제2 섬유; 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유를 결착시키는 결착재;를 포함하고, 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유는 상기 결착재에 의해 결착되어 기공을 포함하는 불규칙한 망목 구조를 형성하며,
상기 제1 섬유는 무기섬유 또는 유기섬유를 포함하고,
상기 제2 섬유는 제1 열가소성 수지를 포함하고,
상기 결착재는 제2 열가소성 수지를 포함하며,
상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지의 융점은 각각 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 높고,
상기 연속섬유강화 복합소재 시트는
제3 열가소성 수지 및 단일 배향성을 갖는 연속섬유를 포함하며,
상기 샌드위치형 복합소재는 500~6300Hz 범위에서 평균흡음계수가 0.08 ~ 0.09 인
샌드위치형 복합소재.
The sandwich-type composite material includes a porous composite material sheet; and a continuous fiber-reinforced composite sheet disposed on both sides of the porous composite sheet.
The porous composite material sheet
a first fiber; a second fiber; and a binder for binding the first fiber and the second fiber, wherein the first fiber and the second fiber are bound by the binder to form an irregular network structure including pores,
The first fiber includes an inorganic fiber or an organic fiber,
The second fiber comprises a first thermoplastic resin,
The binder includes a second thermoplastic resin,
The inorganic fiber or organic fiber, and the melting point of the first thermoplastic resin is higher than the melting point of the second thermoplastic resin, respectively,
The continuous fiber-reinforced composite material sheet is
A third thermoplastic resin and a continuous fiber having a single orientation,
The sandwich-type composite material has an average sound absorption coefficient of 0.08 to 0.09 in the range of 500 to 6300 Hz.
Sandwich type composite material.
상기 제1 섬유 및 상기 제2 섬유는 표면에 상기 결착재에 의해 일부 또는 전체가 코팅되어 형성된 코팅부를 형성하고, 상기 코팅부가 서로 융착되어 결착된
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
The first fiber and the second fiber form a coating part formed by coating a part or the whole by the binder on the surface, and the coating part is fused to each other and bound to each other.
Sandwich type composite material.
상기 제1 섬유 100 중량부에 대하여, 상기 제2 섬유와 상기 결착재의 총 함량이 20 중량부 내지 60 중량부인
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
Based on 100 parts by weight of the first fiber, the total content of the second fiber and the binder is 20 parts by weight to 60 parts by weight
Sandwich type composite material.
상기 제2 섬유 100 중량부에 대하여, 상기 결착재가 30 중량부 내지 200 중량부인
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
Based on 100 parts by weight of the second fiber, the binder is 30 parts by weight to 200 parts by weight.
Sandwich type composite material.
상기 제1 섬유는 단면 직경이 5㎛ 내지 30㎛이고, 길이가 1mm 내지 20mm인
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
The first fiber has a cross-sectional diameter of 5 μm to 30 μm, and a length of 1 mm to 20 mm
Sandwich type composite material.
상기 제2 섬유는 단면 직경이 5㎛ 내지 30㎛이고, 길이가 1mm 내지 18mm인
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
The second fiber has a cross-sectional diameter of 5 μm to 30 μm, and a length of 1 mm to 18 mm.
Sandwich type composite material.
상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지 각각의 융점이 200℃ 내지 280℃이고,
상기 제2 열가소성 수지의 융점이 200℃ 미만인
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
The inorganic fiber or organic fiber, and the melting point of each of the first thermoplastic resin is 200 ℃ to 280 ℃,
The melting point of the second thermoplastic resin is less than 200 ℃
Sandwich type composite material.
상기 단일 배향성을 갖는 연속섬유의 단면 직경이 5㎛ 내지 30㎛인
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
The cross-sectional diameter of the continuous fiber having the single orientation is 5㎛ to 30㎛
Sandwich type composite material.
상기 제3 열가소성 수지의 융점이 200℃ 미만인
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
The melting point of the third thermoplastic resin is less than 200 ℃
Sandwich type composite material.
상기 단일 배향성을 갖는 연속섬유 100 중량부에 대하여, 상기 제3 열가소성 수지가 100 중량부 내지 300 중량부인
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
With respect to 100 parts by weight of the continuous fiber having the single orientation, the third thermoplastic resin is 100 parts by weight to 300 parts by weight.
Sandwich type composite material.
상기 샌드위치형 복합소재는 1000g/m2 내지 5000g/m2의 평량을 갖는
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
The sandwich composite material may have a basis weight of 1000g / m 2 to 5000g / m 2
Sandwich type composite material.
상기 샌드위치형 복합소재는 2mm 내지 10mm의 두께를 갖는
샌드위치형 복합소재.
According to claim 1,
The sandwich-type composite material has a thickness of 2 mm to 10 mm.
Sandwich type composite material.
(b) 상기 다공성 복합소재 시트의 양면에 상기 연속섬유강화 복합소재 시트를 적층한 후, 프레스 성형하여 샌드위치형 복합소재를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 다공성 복합소재 시트를 제조하는 단계는
(a1) 강화 섬유 및 이성분 폴리머 섬유를 수용액에 분산시켜 슬러리 용액을 준비하는 단계; (a2) 상기 슬러리 용액으로부터 습식 초지 공정에 의해 웹(web)을 형성하는 단계; 및 (a3) 상기 웹(web)을 열처리 및 건조하여 다공성 복합소재 시트를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 강화 섬유는 무기섬유 또는 유기섬유를 포함하는 제1 섬유이고,
상기 이성분 폴리머 섬유는 제1 열가소성 수지를 포함하는 코어(core)부 및 제2 열가소성 수지를 포함하는 시스(sheath)부를 포함하며,
상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 제1 열가소성 수지의 융점이 각각 상기 제2 열가소성 수지의 융점보다 높고,
상기 연속섬유강화 복합소재 시트를 제조하는 단계는
(a4) 로빙(roving) 형태의 복수의 실타래로부터 뽑아져 나온 연속섬유를 금형 내에 투입하는 단계; 및
(a5) 상기 금형 내에 투입된 연속섬유에 제3 열가소성 수지를 함침시켜 연속섬유강화 복합소재 시트를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 연속섬유강화 복합소재 시트는
제3 열가소성 수지 및 단일 배향성을 갖는 연속섬유를 포함하며,
상기 샌드위치형 복합소재는 500~6300Hz 범위에서 평균흡음계수가 0.08 ~ 0.09 인
샌드위치형 복합소재의 제조 방법.
(a) providing a porous composite sheet and a continuous fiber-reinforced composite sheet; and
(b) laminating the continuous fiber-reinforced composite material sheet on both sides of the porous composite material sheet, and then press molding to prepare a sandwich-type composite material;
The step of preparing the porous composite material sheet
(a1) preparing a slurry solution by dispersing the reinforcing fibers and the bicomponent polymer fibers in an aqueous solution; (a2) forming a web from the slurry solution by a wet papermaking process; and (a3) heat-treating and drying the web to prepare a porous composite sheet;
The reinforcing fiber is a first fiber including an inorganic fiber or an organic fiber,
The bicomponent polymer fiber includes a core portion including a first thermoplastic resin and a sheath portion including a second thermoplastic resin,
The inorganic fiber or organic fiber, and the melting point of the first thermoplastic resin is higher than the melting point of the second thermoplastic resin, respectively,
The step of manufacturing the continuous fiber-reinforced composite material sheet is
(a4) inputting continuous fibers drawn out from a plurality of skeins in the form of roving into a mold; and
(a5) impregnating the continuous fiber put into the mold with a third thermoplastic resin to prepare a continuous fiber-reinforced composite material sheet;
The continuous fiber-reinforced composite material sheet is
A third thermoplastic resin and a continuous fiber having a single orientation,
The sandwich-type composite material has an average sound absorption coefficient of 0.08 to 0.09 in the range of 500 to 6300 Hz.
A method for manufacturing a sandwich-type composite material.
상기 무기섬유 또는 유기섬유, 및 상기 제1 열가소성 수지 각각의 융점이 200℃ 내지 280℃이고,
상기 제2 열가소성 수지의 융점이 200℃ 미만인
샌드위치형 복합소재의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The inorganic fiber or organic fiber, and the melting point of each of the first thermoplastic resin is 200 ℃ to 280 ℃,
The melting point of the second thermoplastic resin is less than 200 ℃
A method for manufacturing a sandwich-type composite material.
상기 제3 열가소성 수지의 융점이 200℃ 미만인
샌드위치형 복합소재의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The melting point of the third thermoplastic resin is less than 200 ℃
A method for manufacturing a sandwich-type composite material.
상기 프레스 성형은
100℃ 내지 180℃에서 1bar 내지 20bar 압력을 가하여 수행되는
샌드위치형 복합소재의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The press molding is
It is performed by applying a pressure of 1 bar to 20 bar at 100 ° C to 180 ° C.
A method for manufacturing a sandwich-type composite material.
상기 수용액 1L당 상기 강화 섬유 및 상기 이성분 폴리머 섬유의 총 함량이 0.1g 내지 10g이 되도록 혼합하는
샌드위치형 복합소재의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
Mixing so that the total content of the reinforcing fiber and the bicomponent polymer fiber per 1 L of the aqueous solution is 0.1 g to 10 g
A method for manufacturing a sandwich-type composite material.
상기 수용액의 pH가 1 내지 4인
샌드위치형 복합소재의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The pH of the aqueous solution is 1 to 4
A method for manufacturing a sandwich-type composite material.
상기 웹(web)을 열처리 및 건조하는 단계는 100℃ 내지 180℃에서 수행되는
샌드위치형 복합소재의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
The heat treatment and drying of the web is performed at 100°C to 180°C.
A method for manufacturing a sandwich-type composite material.
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