KR102386951B1 - 텍스타일 단방향 패브릭의 제조방법 - Google Patents

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디르크 오르트만스
슈헤이 요시다
요스케 나카무라
히데카즈 요시카와
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테이진 카르본 오이로페 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 텍스타일 단방향 패브릭의 제조방법에 관한 것으로서, 상기 텍스타일 단방향 패브릭에서, 서로 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드들로 이루어진 하나 이상의 평면 층이 횡 방향 스레드와 서로 직조되고, 코어-시스 구조 및 10 내지 40tex의 섬도를 갖는 횡 방향 스레드가 횡 방향 스레드로서 사용되고, 상기 횡 방향 스레드가 상기 시스를 구성하는 제1 컴포넌트 및 상기 코어를 구성하는 제2 컴포넌트를 포함하고, 상기 제1 컴포넌트는 상기 제2 컴포넌트보다 낮은 용융 온도를 갖고, 상기 제1 컴포넌트는 용융가능한 열가소성 중합체 재료이고, 상기 횡 방향 스레드의 제1 컴포넌트를 통해, 인접하게 배열된 멀티필라멘트 강화 스레드로 고온 용융에 의해 서로 연결되고, 상기 횡 방향 스레드는 EN ISO 2060:1995에 따라 측정하여, 10 내지 40tex의 선형 밀도를 갖고, 상기 멀티필라멘트 강화 스레드와 상기 횡 방향 스레드를 함께 교직하여 상기 단방향 패브릭에 앨리가 형성되고, 상기 앨리는 10 내지 600l/d㎡/min의 투과도에 의해 확립될 수 있다. 바람직한 양태는 플리스를 갖는 단방향 패브릭의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 상기 단방향 패브릭으로 제조된 섬유 프리폼에 관한 것이다.

Description

텍스타일 단방향 패브릭의 제조방법
본 발명은, 강화 섬유로부터 텍스타일 단방향 패브릭(textile unidirectional fabric)(단순하게 단방향 패브릭이라고도 함)을 제조하는 방법, 및 복합 컴포넌트(component)를 제조하기 위한 섬유 프리폼(preform)에 관한 것으로서, 상기 섬유 프리폼은 단방향 패브릭으로부터 제조된다.
본 발명은, 국제 특허출원 제PCT/EP 2016/070959호에 기재된 발명의 추가의 개발이다.
강화 섬유 또는 스레드(thread)의 스크림(scrim), 특히, 단방향 패브릭 형태의 스크림이 오랫동안 시장에 알려져 있었다. 이러한 스크림 또는 단방향 패브릭은 복잡한 구조의 복합 컴포넌트의 제조에 널리 사용된다. 이 경우, 일명 섬유 프리폼이, 중간 단계에서 복합 컴포넌트를 제조하기 위한 스크림 또는 단방향 패브릭으로 먼저 제조되어, 강화 섬유의 2차원 또는 3차원 구조 형태로 텍스타일 반완성 제품(semi-finished product)을 형성하며, 이의 형상은 최종 컴포넌트의 형상과 거의 동일할 수 있다. 필수적으로 강화 섬유만으로 구성되고 컴포넌트에 필요한 제제 매트릭스의 분율이 적어도 거의 부재하는 섬유 프리폼의 양태에서, 적합한 매트릭스 재료는, 추가의 단계에서 주입 또는 주사에 의해, 또한 진공을 사용하여 섬유 프리폼에 도입된다. 최종적으로, 매트릭스 재료가 일반적으로 승온 및 승압에서 경화되어 완성된 컴포넌트를 얻는다. 매트릭스 재료를 주입 또는 주사하기 위한 공지된 방법은, 일명 액체 성형(LM) 방법 또는 관련된 방법, 예를 들어, 수지 이송 성형(RTM: Resin Transfer Molding), 진공 보조 수지 이송 성형(VARTM: Vacuum Assisted Resin Transfer Molding), 수지 필름 주입(RFI: Resin Film Infusion), 액상 수지 주입(LRI: Liquid Resin Infusion) 또는 수지 주입 가요성 툴링(RIFT: Resin Infusion Flexible Tooling)을 포함할 수 있다.
섬유 프리폼을 제조하기 위해, 매트릭스 재료를 포함하지 않는 스크림 또는 단방향 패브릭이, 원하는 두께가 달성될 때까지 컴포넌트의 외곽에 적합한 형상으로 여러 층으로 서로 포개질 수 있다. 다른 예에서, 다중 층의 스크림 또는 부직포가 초기에 적층되어, 예를 들어, 스레드로 연결된 건식 다중축 스크림으로 형성될 수 있다. 개별 층의 강화 섬유들은 서로 평행하게 정렬되거나, 다르게는 서로 횡단할 수 있다. 일반적으로는, 0°, 90°, +/-25°, +/-30°, +/-45°, 또는 +/-60의 다중축 각도가 설정되어, 0° 방향에 대해 대칭적인 구조를 제공하도록 디자인이 선택된다. 이러한 다중축 시트는 이후 프리폼으로 쉽게 가공될 수 있다.
많은 경우에, 다중축 시트는, 예를 들어, 스레드 형태 또는 멀티필라멘트 강화 스레드에 추가로 도포되는 중합체 재료 형태의, 비교적 낮은 온도에서 용융되는 열가소성 중합체 컴포넌트를 포함할 수 있다. 따라서 프리폼은, 상기 중합체 컴포넌트를 용융시킨 후, 후속적으로 프리폼을 냉각시켜, 상기 프리폼을 안정화시킴으로써 수득될 수 있다.
상호 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드 또는 단방향 패브릭 층의 사용은, 각각의 응력 방향에서 높은 강도를 얻기 위해, 도포시 컴포넌트에 작용하는 응력에 대한 표적화된 적응성을 갖는 섬유 복합 컴포넌트를 제조할 수 있다. 이 경우, 다중축 층 또는 단방향 패브릭의 다중 층을 사용하는 경우, 섬유 밀도 및 섬유 각도를 컴포넌트에 존재하는 응력 방향에 대하여 적응시킴으로써, 낮은 비중량(specific weight)을 달성할 수 있다.
프리폼을 제조하기 위해, 이러한 경우에 사용되는 출발 재료, 예를 들어 상호 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드의 스크림 또는 단방향 패브릭 또는 이들로 제조된 다중축 층은, 우수한 취급 및 드레이프성(drapeability)을 보장하기 위해, 충분한 안정성 및 내구성을 갖는 것이 중요하다.
US 4,680,213은, 강화 섬유로 구성되고 우수한 투과도를 보장하도록 형상화된 섬유를 개시한다. 이를 달성하기 위해, 단방향 배향된 강화 섬유들은 일명 바인딩 섬유(binding fibre)와 접착제에 의해 결합된다. 바인딩 섬유는 강화 섬유와 서로 일정 거리를 유지한다. 이러한 거리는 텍스타일에서 수 밀리미터 내지 5mm 범위일 수 있는 갭(gap)을 생성한다. 이러한 갭은 텍스타일의 투과도를 만든다. 바인딩 섬유는 용융가능한 재료(예를 들어, 폴리에스테르)로 제조될 수 있거나, 또는 예를 들어, 코어-시스 구조(예를 들어, 폴리에스테르로 코팅된 고강도 섬유 재료)를 가질 수 있다. US 4,680,213에서, 바인딩 섬유는 경사 방향 및 위사 방향 둘 다에서 사용되므로, 생성되는 텍스타일은 결합으로 인한 빈약한 드레이프성을 제공한다. 상기 문헌의 강화 섬유는 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드의 시트를 형성하지 않으므로, 갭의 결과로서 패브릭의 강도가 감소된다. 또한. 상기 문헌에는 투과도 범위가 언급되어 있지 않다. 텍스타일의 갭이 항상 전체 섬유 길이에 걸쳐 이어지고(run), 따라서 항상 높은 투과도를 야기하기 때문에, 인용된 문헌의 텍스타일에서는 투과도 범위의 설정이 거의 불가능하다.
추가의 부직포를 포함하는 강화 섬유 재료는 EP 1 125 728에 공지되어 있으며, 상기 재료는 매우 우수한 드레이프성을 갖는다. 도 3으로부터, 보조 스레드(5)가 강화 섬유 재료 층을 통해 직조된 것을 알 수 있다. EP 1 125 728의 섹션 [0024]는, 수지의 투과도를 개선하고 함침을 단순화하기 위해, 강화 섬유 스레드가 0.1 내지 5mm의 간격으로 서로 평행하게 배열된 것을 개시하고 있다. 결과적으로, 상기 문헌에서, 텍스타일에 제공된 강화 섬유 스레드들 사이의 갭에 의해서도 (그리고 부직포를 사용하는 니들링(needling)에 의해) 투과도가 달성된다. 투과도 범위는 상기 문헌에 공개되어 있지 않다. 또한, 보조 스레드가 코어-시스 구조를 갖거나 10 내지 40tex 범위의 섬도(titer)를 갖는 것으로 개시하지 않고 않다.
결과적으로, US 4,680,213 및 EP 1 125 728의 텍스타일의 우수한 투과도는, 섬유 방향으로 이어지는 섬유 층들의 갭에 의해 달성된다. 결과적으로, 섬유의 전체 길이에 걸쳐 각각의 섬유 층에 갭이 생성된다. 따라서 일반적으로, 텍스타일로 제조된 컴포넌트는 강화 섬유 재료를 포함하지 않는 영역(수지-풍부 구역)을 가지며, 이는 강도에 부정적인 영향을 미친다. 특히, 이러한 섬유에서는 낮은 투과도 범위(10 내지 40l/d㎡/min)의 설정이 불가능한 것으로 보인다.
EP 1 352 118 A1은 다중축 패브릭을 개시하며, 이의 강화 섬유의 층은, 스레드의 용융 온도 초과에서 다중축 패브릭의 양호한 성형성을 가능하게 하고 냉각시 후속적으로 형상의 안정화를 가능하게 하는 용융성 스레드에 의해 함께 유지된다. 빈번하게는, 스레드는 예를 들어, EP 1 057 605에 개시된 바와 같이, 예를 들어 열가소성 중합체, 예를 들어 폴리아미드 또는 폴리에스테르로 제조된다.
US 2005/0164578은 복합 프리폼의 전구체를 개시하며, 상기 전구체는 강화 섬유 패브릭의 하나 이상의 층을 포함하고, 나중에 용해되는 하나 이상의 층에 섬유를 승온에 노출시 프리폼을 안정화시키고 복합 컴퍼넌트의 제조에 사용되는 매트릭스 수지에 혼입한다. WO 02/16481은, 예를 들어 프리폼을 위한 강화 섬유의 구조도 개시하며, 상기 구조는 가요성 중합체 요소를 함유하며, 이들은 예를 들어, 강화 섬유들 사이의 섬유 형태로 또는 강화 섬유들을 함께 연결하는 스레드로서 도입된다. 가요성 중합체 요소는 사용되는 경화성 매트릭스 재료에서 가용성인 재료로 제조된다.
DE 198 09 264 A1에 따르면, 열가소성 중합체의 접착성 부직포가, 상기 문헌에 개시된 섬유 프리폼을 위한 섬유-레이드(fibre-laid) 배열로 함께 봉제된 강화 섬유 층들 사이에 삽입될 수 있다. 이러한 핫멜트 접착제는, 이러한 부직포를 구성하는 중합체의 용융 온도를 초과하여 가열되는 경우, 섬유-패브릭 배열을 간단한 방식으로 3차원 구조로 변형시켜, 실질적으로 복원력 없이 냉각 후에 이의 형상을 유지하게 한다.
EP 1 473 132는, 다중축 패브릭 및/또는 상기 다중축 패브릭의 제조방법 및 상기 다중축 패브릭으로 제조된 프리폼에 관한 것이다. 다중축 층은 단방향 강화 섬유 층들 사이에 열가소성 섬유의 중간 층을 가지며, 2성분 섬유 부직포 또는 하이브리드 부직포의 중간 층은 함께 혼합된 상이한 섬유들로 제조될 수 있다. 중간 층을 형성하는 중합체는 나중에 프리폼에 주입되는 매트릭스 수지와 상용성이어야 한다. 특히, 중간 층은 매트릭스 수지의 주입에 대해 투과성이어야 하며, 수지 주입 동안 그리고 그 후에 강화 층을 고정시켜야 한다고 언급되어 있다. 에폭시 수지를 사용하는 경우, 부직포는 폴리아미드 섬유로 구성된다. 부직포는 니트 스티치 또는 용융 접착을 통해 강화 섬유 층에 결합될 수 있다.
EP 1 705 269는, 예를 들어 강화 섬유의 다중축 패브릭에, 예를 들어 강화 섬유 층들 사이의 부직포로서 삽입될 수 있는 폴리하이드록시에테르의 열가소성 섬유 재료를 개시한다. 폴리하이드록시에테르 재료는 열의 영향 하에서 점성이 되고 끈적해져, 이들이 매트릭스에 매립되기 전에 강화 섬유의 한정된 기하학적 배열로의 고정이 달성될 수 있다. 이후, 폴리하이드록시에테르 섬유 재료는 유리 전이 온도 이상의 온도에서 매트릭스 재료에 완전히 용해된다.
US 2006/0252334는, 여러 층의 강화 섬유로 구성된 스크림을 개시하며, 상기 스크림은 강화 층들, 예를 들어 중합체 섬유로 제조된 부직포들 사이에 상기 층으로 제조된 컴포넌트의 충격 강도를 향상시키기 위해 사용된다. 이 경우, 이러한 중합체 섬유는 매트릭스 수지에서 가용성이어야 하며, 상기 수지는 US 2006/0252334의 설명에 따라, 용융 불용성 열가소성 수지와 비교하여, 수지 매트릭스로 이러한 섬유를 형성하는 중합체의 균일한 분포가 가능해진다.
US 2006/0252334 및 EP 1 705 269의 경우, 중합체 섬유는 매트릭스 재료에 가용성이고, 따라서 스크림의 침윤 동안 매트릭스 수지와 함께 용해되기 때문에, 컴포넌트 제조의 상기 단계에서 강화 층의 안정된 고정이 충분히 보장되지 않는다.
또한, 상기 특허 문헌에는, 멀티필라멘트 강화 스레드의 단일 층 또는 서로 평행한 단일-층 단방향 패브릭 형태의 기재가 개시되어 있으며, 이는 섬유 프리폼의 제조에 적합하다. 따라서, EP 1 408 152는 단방향 패브릭 형태의 기재를 개시하며, 여기서 상호 단방향이고 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드들이, 상기 멀티필라멘트 강화 스레드에 대하여 횡단하도록 연장하는 보조 스레드와 함께 교직된다(interwoven). 보조 스레드는, 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 유기 섬유, 예를 들어, 아라미드, 폴리아미드, PBO, PVA 또는 폴리에틸렌 섬유일 수 있다. EP 1 408 152의 기재는, 접착성 컴포넌트, 예를 들어 나일론 또는 폴리에스테르 또는 열경화성 수지, 예를 들어, 에폭시, 페놀 또는 불포화 폴리에스테르 수지의 접착성 컴포넌트를 가질 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 수지 컴포넌트는 단방향 패브릭의 멀티필라멘트 스레드에 접착될 수 있다. 제2 수지 컴포넌트는 제1 수지 컴포넌트보다 높은 용융 온도 또는 유동 개시 온도를 갖는다.
EP 2 233 625는, 곡선형 외곽을 갖는 병치된 강화 섬유 스레드의 단층 형태의 기재를 개시하며, 상기 강화 섬유 스레드는 위사 스레드 형태로 강화 섬유 스레드를 횡단하는 보조 스레드에 의해 함께 유지된다. 나일론 또는 유리 스레드가 바람직하게는 보조 스레드로서 사용되며, 유리 스레드는 수축되지 않기 때문에 특히 바람직하게 사용된다. 곡선형 형상을 안정화시키기 위해, 주 컴포넌트가 열가소성 중합체인 수지 재료가, 반점형, 선형, 불연속 또는 부직포 형태로 기재에 도포 및 결합될 수 있다.
EP 2 233 625가 곡선형 외곽의 경우에도 응집력 및 우수한 안정성을 갖는 기재를 이미 제공하지만, 개선된 안정성을 갖는 동시에 높은 드레이프성을 갖는 기재, 자동화된 생산 방법 및 프리폼으로의 자동화된 제조에 대한 요구가 여전히 존재한다.
개선된 안정성 및 높은 드레이프성을 동시에 제공하고, 특히 자동화된 제조방법에 매우 적합한 단방향 패브릭 제조방법에 대한 요구가 지속적으로 존재한다.
따라서, 본 발명은, 프리폼으로 형성된 후의 우수한 치수 안정성, 및 매트릭스 수지의 침윤에 대해 양호하고 조정가능한 투과도를 제공하는 텍스타일 단방향 패브릭의 제조방법을 제공하는 목적에 기초한다. 동시에, 텍스타일 단방향 패브릭으로 제조된 컴포넌트는 특히 가압 하에서의 높은 강도 특성 및 높은 충격 강도를 갖는다.
상기 목적은, 텍스타일 단방향 패브릭의 제조방법으로서, 상기 텍스타일 단방향 패브릭에서, 상호 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드들로 이루어진 하나 이상의 편평한 층이 횡 방향 스레드와 서로 교직되고, 코어-시스 구조를 갖는 횡 방향 스레드가 사용되고, 상기 시스를 구성하는 상기 횡 방향 스레드가 제1 컴포넌트를 형성하는 반면, 제2 컴포넌트는 상기 코어를 구성하고, 상기 제1 컴포넌트는 상기 제2 컴포넌트보다 낮은 용융 온도를 갖고, 상기 제1 컴포넌트는 용융가능한 열가소성 중합체 재료이고, 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드들이 용융 결합을 통해 상기 횡 방향 스레드의 제1 컴포넌트에 의해 함께 결합되고, 상기 횡 방향 스레드는 EN ISO 2060:1995에 따라 측정하여, 10 내지 40tex의 선형 밀도를 갖고, 나란히 배열된 멀티필라멘트 강화 스레드 시트는, EN ISO 9237에 따라 측정하여, 10 내지 600l/d㎡/min의 투과도를 얻기 위해, 평면 층 내에서 상기 횡 방향 스레드와 상기 멀티필라멘트 강화 스레드의 교직에 의해 형성될 수 있다.
상호 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드들로 이루어진 평면 층(편평한 층)은, 인접한 스레드들이 하나의 층 내에서 주로 서로 직접 접촉하는 멀티필라멘트 강화 스레드 층을 의미하는 것으로 이해된다. 이는, 섬유 방향을 따라 큰 갭이 없는 편평한 스레드 구조를 만든다. 갭 또는 앨리(alley)는, 교직로 인한 멀티필라멘트 강화 스레드와 횡 방향 스레드 사이의 교차점에서만 매우 국소적으로 발생한다. 이러한 갭들의 대부분은 (투과도를 이유로 원하는 경우) 대형 앨리에서 수렴하도록 디자인될 수 있다.
이러한 갭 또는 앨리의 크기는, 횡 방향 스레드의 직조 유형과 함께 단방향 패브릭의 투과도가 조정될 수 있게 하는 횡 방향 스레드의 섬도의 선택에 영향받을 수 있다. 이러한 방식으로, 단방향 패브릭의 함침성은, 텍스타일(및 후속 컴포넌트)의 강도를 감소시키지 않거나 드레이프성을 감소시키지 않으면서 유리하게 조정될 수 있다.
상기 방법에 의해 형성된 앨리는, 도 2a에 도시된 바와 같이 횡 방향 스레드와 멀티필라멘트 강화 스레드들의 교직을 통해 국소적으로 발생한다. 앨리는 갭 또는 통로로 나타낼 수도 있다.
열가소성 중합체 재료의 부직포는 바람직하게는, 멀티필라멘트 강화 스레드들로 이루어진 하나 이상의 층 상에 배열되고, 멀티필라멘트 강화 스레드들로 이루어진 평면 층에 접착제에 의해 결합된다. 부직포와 멀티필라멘트 강화 스레드의 평면 층과의 결합은, 바람직하게는 횡 방향 스레드에 의해 실시된다. 다시 말해서, 횡 방향 스레드의 제1 컴포넌트는, 용융-결합에 의해, 부직포를 (횡 방향 스레드와 교직된) 멀티필라멘트 강화 스레드의 층에 접착시킨다.
투과도는, (특히) 횡 방향 스레드와 멀티필라멘트 강화 스레드의 특정한 교직에 의해 조정될 수 있다. 목표로 하는 직조는, 상기 직조가 주로 횡 방향 스레드를 멀티필라멘트 강화 스레드에 연결하고자 하는 것이 아니라는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
단방향 패브릭의 개시된 제조방법은, 국제 특허출원 제PCT/EP/2016/070959호에 기재된 최초의 발명과 비교하여 신규하다. 텍스타일 기재는 최초의 특허출원에서도 단방향 패브릭 형태일 수 있지만, 투과도를 설정할 수는 없다. 원특허출원에 설명된 바와 같이 횡 방향 스레드를 멀티필라멘트 강화 스레드와 교직하여, 멀티필라멘트 강화 스레드와 횡 방향 스레드 사이의 결합만이 달성될 수 있다. 이를 위해, 최초의 특허출원은 또한, 횡 방향 스레드가 멀티필라멘트 강화 스레드에 추가로 부착되어(glued) 있다고 명시하고 있다. 조정가능한 투과도를 초래할 수 있는 횡 방향 스레드의 적절한 교직 또는 직조가 불가능하다. 최초의 특허출원은 10 내지 600l/d㎡/min 범위의 투과도를 갖는 단방향 패브릭을 개시하지도 않는다. 청구된 투과도 범위는, 단순히 횡 방향 스레드가 멀티필라멘트 강화 스레드로 고정된다는 사실로부터 발생하지 않는다는 것이 명백해진다. 오히려, 청구된 투과도 범위는, 횡 방향 스레드와 멀티필라멘트 강화 스레드의 의도적인 교직 및 코어-시스 구조를 갖는 횡 방향 스레드의 섬도 범위의 표적화된 선택의 결과이며, 이는 횡 방향 스레드의 멀티필라멘트 강화 스레드에 대한 고정을 넘어서게 된다.
본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 단방향 패브릭은 (조정가능한) 투과도를 가지며, 따라서 후속 공정 방법에 특히 유리하게 적용 가능하다. 예를 들어, 단방향 패브릭이 대형 컴포넌트를 제조하기 위해 제공되는 경우, 이러한 단방향 패브릭들 중 하나 이상은 매트릭스 시스템과 조합되어 프리폼을 형성한다. 이를 위해, 하나 이상의 단방향 패브릭이 일명 프리폼에 삽입된 후, 매트릭스 재료에 의해, 예를 들어, 진공 주입 방법(VAP: Vacuum Assistance Method), 수정된 진공 주입 방법(MVI: Modified Vacuum Infusion Method), 또는 진공 보조 수지 주입 방법(VaRTM: Vacuum Assistance Resin Infusion Method)에 의해 프리폼으로 성형된다. 단방향 패브릭의 조정가능한 투과도로 인해 개시된 방법만 사용될 수 있다. 예를 들어, VAP 방법에서, 단방향 패브릭의 투과도는, 포획된 공기 및 가스가 빠져나가게 하는 가압 하에, 이후의 프리폼의 약점을 회피하는 매트릭스 시스템에 의한 단방향 패브릭의 완전한 침투를 유발한다. 선택된 매트릭스 시스템 및 단방향 패브릭에 따라, 그리고 단방향 패브릭의 이후의 요구 사항에 따라서도 단방향 패브릭의 상이한 투과도가 요구될 수 있는 것을 이해해야 한다. 고급 액상 매트릭스 재료를 사용하는 경우, 예를 들어, 단방향 패브릭의 투과도는, 의도적으로 단방향 패브릭의 매트릭스 재료와의 보다 더 느린 관통을 달성하기 위해, 의도적으로 낮게 설정될 수 있다. 낮은 투과도는 10 내지 40l/d㎡/min 범위의 투과도를 갖는다. 저투과도 단방향 패브릭의 경우, 공기 및 가스는, 제조방법 동안 더 긴 기간 동안 빠져나갈 수 있다. 특히, 가스 추출을 위한 막이 없는 제조방법에서, 단방향 패브릭으로 제조된 섬유 프리폼의 결함(매트릭스 재료가 없는 자리)의 위험이 감소된다.
평균 투과도는 40 내지 80l/d㎡/min의 범위이고, 높은 투과도는 80l/d㎡/min 이상, 보다 바람직하게는 100l/d㎡/min 이상의 투과도를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
유리하게는, 고도로 조정된 투과도에 의해, 주입 시간이 6 내지 15배 단축될 수 있으며, 이는 시간 범위의 프리폼의 제조의 절약을 의미한다.
또한, 조정가능한 투과도는 프리폼의 제조 경로에도 영향을 미친다. 예를 들어, 높은 투과도로, 보조 재료, 예를 들어, 유동 보조제 또는 유동 채널은 함께 감소되거나 심지어 함께 제거될 수 있다.
바람직하게는, 단방향 패브릭에서, 멀티필라멘트 강화 스레드와 횡 방향 스레드를 교직함으로써, 25 내지 600l/d㎡/min, 보다 바람직하게는 50 내지 600l/d㎡/min의 투과도가 설정될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 앨리는 실질적으로 멀티필라멘트 강화 스레드와 횡 방향 스레드의 결합 지점에서만 형성된다. 결과적으로, 스레드 연장 방향의 방향으로 실질적으로 연장되지 않거나, 예를 들어, 전체 스레드 길이에 걸쳐 존재하는, 매우 제한된 국소 개별 앨리만이 발생한다. 그러나, 설정되는 투과도에 따라, 횡 방향 스레드의 교직이 선택되어, 스레드 길이에 걸쳐 연장되는 대형 연속 앨리가 발생될 수 있다. 국소적으로 제한된 비-연속 앨리는, 스레드 연장 방향의 전체 (또는 긴 섹션의) 스레드 길이에 걸쳐 스레드 연장 방향으로 연장되는, 스레드 연장 방향으로 스레드-불포함 영역을 생성하지 않는다. 종래 기술에서, 이러한 영역은 이후의 컴포넌트에 강화 스레드를 포함하지 않고, 강도를 감소시킬 수 있는 매트릭스 재료만을 가질 수 있다.
서로 평행하게 배열된 멀티필라멘트 강화 스레드들의 (횡 방향 스레드와의 교직 없는) 하나 이상의 평면 층은, 단방향 스크림을 형성한다. 본 발명의 맥락에서, 단방향 스크림은 상호 평행한 멀티필라멘트 강화 스레드들의 하나 이상의 (편평한) 시트형 층의 배열을 의미하는 것으로 이해되며, 모든 강화 스레드는 한 방향으로 배향된다. 상기 위치에서의 멀티필라멘트 강화 스레드와 횡 방향 스레드의 교직는 단방향 패브릭을 생성한다. 본 발명의 목적을 위해, 단방향 스크림은 단방향 패브릭이라는 것이 명백하다.
상호 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드는 횡 방향 스레드 상에 단방향 패브릭을 형성하기 위해 함께 직조되고, 용융 접착을 통해 횡 방향 스레드에 동시에 연결된다. 이러한 단방향 패브릭의 경우, 각각의 층을 형성하고 서로 평행하고 인접하게 배열된 강화 스레드들이, 필수적으로 강화 스레드에 횡 방향방향으로 연장되는 느슨한 바인딩 스레드(횡 방향 스레드)의 연쇄에 의해 서로 연결된다. 이러한 단방향 패브릭은, 예를 들어, EP 0 193 479 B1, EP 0 672 776 또는 EP 2 233 625에 기재되어 있다. 바람직하게는, 멀티필라멘트 강화 스레드의 단방향 스크림은, 나란히 배열된 상호 평행한 멀티필라멘트 강화 스레드들의 단일 시트를 갖는다.
상기 방법에 의해 제조된 단방향 패브릭은, 강화 스레드의 연장 방향 및 이를 가로지르는 방향 둘 다에서, 강화 스레드들의 서로에 대한 변위에 대해 높은 안정성을 갖는다. 이는 한편으로는, 일 양태에서, 열가소성 중합체 재료의 부직포가 멀티필라멘트 강화 스레드 층에 접착제에 의해 결합된다는 사실 때문이다. 한편, 코어-시스 횡 방향 스레드는 추가적인 안정화를 제공하는데, 이는 상기 시스를 형성하는 제1 용융 열가소성 중합체 재료 컴포넌트가 상기 코어를 형성하는 제2 컴포넌트보다 낮은 융점을 갖기 때문이며, 용융 결합을 통해 함께 결합된 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드가 생성된다.
동시에, 고융점 코어 컴포넌트는, 더 높은 온도에서도, 예를 들어, 단방향 패브릭으로부터 복합 컴포넌트의 제조시 매트릭스 수지의 경화 동안 발생하는 더 높은 온도에서도, 수축 및 가능한 신장 측면 둘 다에서 단방향 패브릭에 충분한 측면 안정성을 부여한다.
본 발명의 단방향 패브릭은, 최종적으로 제조되고, 예를 들어 금형에 도입될 복합 컴포넌트의 강도 요건에 따라 단방향 패브릭의 하나 이상의 층을 적층함으로써 섬유 프리폼을 제조하는데 최적으로 사용된다. 단방향 패브릭의 우수한 드레이프성의 결과, 곡선형 외곽을 갖는 섬유 프리폼이 제조될 수 있다. 이후, 단방향 패브릭의 중첩된 층들은, 예를 들어, 짧은 온도 증가 및 부직포 또는 횡 방향 스레드의 시스 컴포넌트 전체의 후속 냉각을 통해 서로, 즉, 고정을 달성하여 연결되어, 안정하고 관리가능한 섬유 프리폼이 수득될 수 있다.
투과도는 다양한 인자에 의해 조정될 수 있는 것이 당업자에게 명백하다. 본 발명에 따른 방법에서의 투과도는, 바람직하게는 멀티필라멘트 강화 스레드와 횡 방향 스레드의 선택된 선형 밀도 사이의 직조 유형(교직)에 따라 조정된다. 이 경우, 텍스타일 단방향 패브릭을 형성하는 횡 방향 스레드가 능직 또는 평직으로 멀티필라멘트 강화 스레드와 교직되는 것이 특히 바람직하다.
횡 방향 스레드와 멀티필라멘트 강화 스레드의 교직는, 바람직하게는 0.6 내지 3Fd/cm, 바람직하게는 0.8Fd/cm의 3/1 능직, 0.6 내지 3.0Fd/cm, 바람직하게는 1.1Fd/cm의 3/1 능직, 0.6 내지 3.0Fd/cm, 바람직하게는 1.1Fd/cm의 1/1 평직, 및/또는 0.6 내지 3.0Fd/cm의 1/1 평직에 의해 실시된다.
단방향 패브릭의 제조에서, 완성된 단방향 패브릭은 상이한 패브릭 영역에서 상이한 바인딩 유형을 가질 수 있는 것도 고려될 수 있다. 결과적으로, 단방향 패브릭은 예를 들어, 더 높은 투과도를 갖는 일부 영역 및 더 낮은 투과도를 갖는 일부 영역을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 단방향 패브릭으로부터 프리폼의 제조시에 매트릭스 시스템의 침투 속도도 국소적으로 영향받을 수 있다.
횡 방향 스레드와 멀티필라멘트 강화 스레드 사이의 결합 유형 이외에, 멀티필라멘트 강화 스레드의 스레드 및/또는 스레드 단면도 단방향 패브릭의 투과도에 (보다 적은 정도로) 영향을 미칠 수 있다. 멀티필라멘트 강화 스레드는 바람직하게는 리본 스레드 형태이다. 리본 스레드는, 표면이 스레드의 전진 방향에 대해 수직인 두께 방향보다 스레드의 제조 방향에 대해 횡 방향방향으로 상당히 더 큰 스레드를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 횡 방향 스레드는 바람직하게는 원형 단면을 갖는 스레드로서 존재한다.
바람직하게는, 횡 방향 스레드의 섬도는, EN ISO 2060:1995에 따라 측정하여, 15 내지 35tex, 보다 바람직하게는 20 내지 25tex의 범위이다.
투과도는 몇 가지 요인에 영향받을 수 있지만, 바인딩 유형(직조) 및 횡 방향 스레드 섬도가 투과도에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 이해되어야 한다. 단방향 패브릭 중의 앨리 형성은, 단방향 패브릭에서의 바인딩 및 위사 밀도에 기초하여 영향을 받는다. 단방향 패브릭이 보다 더 개방된다. 증가된 수의 상부 및 하부 스레드는 최종적으로 단방향 패브릭 내에 다수의 소형 앨리(통로 또는 갭)를 야기하며, 이는 유동 채널로서 작용하여 보다 우수한 함침 거동을 허용한다. 특정 경우에, 횡 방향 스레드의 직조 및 섬도는, 복수의 소형 앨리들이 대형 앨리를 형성하도록 선택될 수도 있다. 따라서, 놀랍게도, 투과도는 폭넓은 범위에 걸쳐 조정될 수 있고, 다양한 요건에 적응될 수 있다.
놀랍게도, 40tex 초과의 섬도를 갖는 횡 방향 스레드의 선택은 단방향 패브릭에 부정적인 영향을 미친다는 것이 추가로 밝혀졌다. 한편, 단방향 패브릭 층들의 스레드 패턴에 상당한 굴곡(waviness)이 발생하는 한편, 앨리가 스레드 연장 방향에 대해 횡 방향방향에서 의도하지 않게 크다. 횡 방향방향에서의 이러한 대형 앨리는, 강화 섬유를 갖지 않는 수지-풍부 영역을 컴포넌트의 스레드 방향에 대한 횡 방향방향으로 이끈다(이는 이후의 컴포넌트의 강도 손실을 초래할 수 있다).
단방향 패브릭의 제조방법에서, 횡 방향 스레드가 멀티필라멘트 강화 스레드와 보다 조밀하게 직조될 수록, 단방향 패브릭의 투과도가 높아진다. 이는 횡 방향 스레드와 멀티필라멘트 강화 스레드의 교직이, 횡 방향 스레드가 멀티필라멘트 강화 스레드와 교직되는 지점(바인딩 점)에서 단방향 패브릭 내에 통로 또는 갭(앨리)을 야기한다는 사실에 의해 설명될 수 있다. 횡 방향 스레드는 앨리의 형성을 위해 멀티필라멘트 강화 스레드를 국소적으로 최소로 이동시킨다. 이러한 통로 또는 갭을 통해, 매트릭스 시스템은 이후에 단방향 패브릭을 통해 유동할 수 있다. 이렇게 하여 이미 설명한 앨리가 생성된다. 따라서, 횡 방향 스레드가 멀티필라멘트 강화 스레드와 보다 가깝게 직조될 수록, 단방향 패브릭에 보다 많은 앨리가 형성되고, 투과도가 높아진다.
그러나, 횡 방향 스레드의 섬도는 투과도에도 영향을 미치는데, 이는 앨리가 보다 더 크고, 따라서 횡 방향 스레드의 선택된 섬도가 보다 더 크기 때문이다. 그러나, 섬도가 너무 높으면(40tex 초과의 섬도) 앨리가 커질 뿐만 아니라, 멀티필라멘트 강화 스레드의 스레드 층의 바람직하지 않은 굴곡을 유발한다는 점에 유의해야 한다. 이러한 굴곡은 패브릭의 강도 및 취급성을 저하시키기 때문에, 바람직하지 않다. 또한, 지나치게 큰 앨리는 멀티필라멘트 강화 스레드 층 내에 스레드가 없는 영역을 생성하여, 단방향 패브릭 및 후속하는 컴포넌트(단방향 패브릭으로 제조됨)의 강도에 악영향을 미친다. 본 발명에서, 횡 방향 스레드의 섬도는 40tex를 초과하지 않아야 하는 동시에, 횡 방향 스레드는 청구된 바와 같은 코어-시스 구조도 갖기 때문에, 앨리는 일반적으로 조밀한 교직의 경우에도 섬유가 없는 구역으로 이어지지 않으며, 이후의 컴포넌트의 횡 방향 스레드의 높은 섬도는 이러한 구역을 작게 유지한다. 이는 컴포넌트를 제조하기 위해 매트릭스 수지로 침윤되는 경우, 횡 방향필라멘트의 제1 컴포넌트(낮은 용융 온도를 가짐)가 침윤 동안 용융되어, 일정 시간의 매트릭스 침윤 후에 앨리를 수축시키기 때문이다.
결과적으로, 투과도는 횡 방향 스레드와 멀티필라멘트 강화 스레드의 직조 및 횡 방향 스레드의 선택된 데니어를 통해 조정될 수 있으며, 상기 횡 방향 스레드에서 특별히 선택된 영역은 횡 방향 스레드 데니어에 대하여 유리해 보이며, 횡 방향 스레드는 코어-시스 스레드로서 존재해야 한다.
언급한 바와 같이, 횡 방향 스레드의 시스를 구성하는 제1 컴포넌트는 코어를 구성하는 제2 컴포넌트보다 낮은 용융 온도를 갖는다. 바람직하게는, 횡 방향 스레드의 제1 컴포넌트의 용융 온도는 70 내지 150℃의 범위이고, 보다 바람직하게는 80 내지 120℃의 범위이다. 제1 컴포넌트는, 용융 온도가 상기 범위 내인 중합체 또는 중합체 블렌드일 수 있다. 제1 컴포넌트는 특히 바람직하게는, 폴리아미드 단독중합체 또는 폴리아미드 공중합체 또는 폴리아미드 단독중합체들 및/또는 폴리아미드 공중합체들의 혼합물이다. 이들 중합체들 중에서, 폴리아미드 6, 폴리아미드 6.6, 폴리아미드 6.12, 폴리아미드 4.6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12 또는 폴리아미드 6/12에 기초하는 중합체가 가장 적합하다.
횡 방향 스레드의 제2 컴포넌트가 200℃ 초과의 용융 온도를 갖는 것이 마찬가지로 바람직하다. 특히 바람직하게는, 제2 컴포넌트는 유리 또는 폴리에스테르일 수 있는데, 이는 이들 재료가 제조 동안 복합 컴포넌트에서 우세한 온도에서 낮은 수축 및 낮은 신장율을 제공하기 때문이다.
본 발명의 단방향 패브릭에서, 멀티필라멘트 강화 스레드는, 섬유 강화 복합재를 제조하는데 사용되는 일반적인 강화 섬유 또는 스레드일 수 있다. 바람직하게는, 멀티필라멘트 강화 스레드는, 탄소 섬유, 유리 섬유, 또는 아라미드 스레드, 또는 초고분자량 UHMW 폴리에틸렌 스레드, 보다 바람직하게는 탄소 섬유 스레드이다. 유리한 양태에서, 멀티필라멘트 강화 스레드는, 50 내지 500g/㎡의 평량으로 단방향 패브릭에 존재한다. 100 내지 300g/㎡ 범위의 평량이 특히 유리하다. 바람직하게는, 멀티필라멘트 강화 스레드는 500 내지 50,000개의 강화 섬유 필라멘트로 구성된다. 단방향 패브릭의 특히 우수한 드레이프성 및 특히 균일한 외관을 달성하기 위해, 멀티필라멘트 강화 스레드는 특히 바람직하게는 6,000 내지 24,000개의 강화 섬유 필라멘트로 구성된다.
바람직하게는, 멀티필라멘트 강화 스레드는 JIS-R-7608 표준에 따라 측정하여, 5,000MPa 이상의 강도 및 260GPa 이상의 인장 모듈러스를 갖는 탄소 섬유 스레드이다. 사용되는 탄소 섬유 스레드와 관련하여, 출원 번호 제JP 2017-231749호를 갖는 미공개된 일본 특허출원을 참조한다.
예를 들어, 횡 방향 스레드는 멀티필라멘트 강화 스레드에 대하여 직각으로 단방향 패브릭 내에서 연장될 수 있다. 그러나, 횡 방향 스레드와 멀티필라멘트 강화 스레드 사이의 임의의 다른 각도가 가능하다.
예를 들어, 부직포의 제조방법에서, 부직포는 짧은 스테이플 플리스(fleece) 또는 스테이플 섬유 패브릭, 또는 예를 들어, 필라멘트가 접점에서 용융되어 부직포를 형성하는 온도 및 압력 하에서 압밀될 필요가 있는 연속 필라멘트 부직포일 수 있다. 언급한 바와 같이, 그렇지 않은 경우, 멀티필라멘트 강화 스레드의 배합물(compound)은 부직포에 의해 달성된다. 동시에, 우수한 드레이프성이 얻어진다. 부직포는, 예를 들어, 유리 부직포 또는 탄소 섬유 부직포일 수도 있으며, 이후 멀티필라멘트 강화 스레드의 평면 층에 접착제로 접착제에 의해 결합된다.
부직포는 바람직하게는 열가소성 중합체 재료로 구성된다. 이러한 부직포는 예를 들어, DE 35 35 272 C2, EP 0 323 571 A1, US 2007/0202762 A1 또는 US 2008/0289743 A1에 개시되어 있다. 열가소성 중합체 재료의 적절한 선택에 의해, 부직포는 내충격제로서 작용할 수 있고, 복합 컴포넌트의 제조에서 매트릭스 재료 자체에 추가의 충격 개질제를 첨가할 필요가 없다. 부직포는 단방향 패브릭으로 제조된 섬유 프리폼을 매트릭스 재료로 침윤시키는 동안 여전히 충분한 안정성을 갖지만, 바람직하게는 후속적인 압축 및/또는 경화 온도에서 용융되어야 한다. 따라서, 바람직하게는, 부직포 패브릭을 구성하는 열가소성 중합체 재료는 80 내지 250℃ 범위의 용융 온도를 갖는다. 에폭시 수지가 매트릭스 재료로서 사용되는 적용의 경우, 폴리아미드 부직포가 유용한 것으로 입증되었다.
바람직한 양태에서, 부직포는, 용융 온도가 횡 방향필라멘트의 제2 컴포넌트의 용융 또는 분해 온도 미만인 제1 및 제2 중합체 컴포넌트를 포함하고, 상기 제2 중합체 컴포넌트는 상기 제1 중합체보다 낮은 용융 온도를 갖는다. 이 경우, 특히 바람직한 제1 중합체 컴포넌트는, 에폭시, 시아네이트 에스테르 또는 벤즈옥사진 매트릭스 수지 또는 이들 매트릭스 수지의 혼합물에 불용성인 것이다. 제1 중합체 컴포넌트의 용융 온도가 매트릭스 수지의 경화 온도 이상인 것이 특히 유리하다.
바람직하게 사용되는 부직포의 제1 중합체 컴포넌트로서, 열가소성 필라멘트로 가공될 수 있는 통상적인 중합체가, 상기 언급된 조건에 부합하는 한 사용될 수 있으며, 예를 들어 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에스테르, 폴리부타디엔, 폴리우레탄, 폴리프로필렌, 폴리에테르이미드, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르 케톤, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리아릴아미드, 폴리케톤, 폴리프탈아미드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 이들 중합체의 공중합체 또는 혼합물을 사용될 수 있다. 부직포의 제1 중합체 컴포넌트는 특히 바람직하게는 폴리아미드 단독중합체 또는 폴리아미드 공중합체, 또는 폴리아미드 단독중합체들 및/또는 폴리아미드 공중합체들의 혼합물이다. 특히, 폴리아미드 단독중합체 또는 공중합체는, 폴리아미드 6, 폴리아미드 6.6, 폴리아미드 6.12, 폴리아미드 4.6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12 또는 폴리아미드 6/12에 기초하는 공중합체이다. 바람직하게는, 부직포 패브릭의 제1 중합체 컴포넌트는 180 내지 250℃ 범위의 용융 온도를 갖는다.
유리한 양태에서, 부직포 패브릭의 제2 중합체 컴포넌트는 80 내지 140℃ 범위의 용융 온도를 갖는다. 부직포의 제2 중합체 컴포넌트의 경우, 융점이 상기 범위 내인 통상적인 중합체, 예를 들어, 저융점 폴리아미드 단독중합체 또는 공중합체, 및 이들 중합체의 블렌드, 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌(예를 들어, PE-LLD, PE-HD), 코폴리에스테르, 에틸렌-비닐 아세테이트, 삼원중합체, 예를 들어 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS) 또는 폴리하이드록시에테르를 사용할 수 이TEk.
이 경우, 바람직한 양태에서, 제2 중합체 컴포넌트는, 에폭시, 시아네이트 에스테르 또는 벤즈옥사진 매트릭스 수지 또는 이러한 매트릭스 수지의 혼합물에 가용성일 수 있다. 또한, 이 경우, 제2 중합체 컴포넌트가, 이러한 매트릭스 수지의 가교결합에서 에폭사이드, 시아네이트 에스테르 또는 벤즈옥사진 매트릭스 수지와 화학적으로 반응하는 중합체인 경우에 특히 유리하다. 제2 중합체 컴포넌트는 이후, 본 발명의 단방향 패브릭으로 제조된 섬유 프리폼을 이러한 매트릭스 수지로 침윤시키는 동안, 즉, 수지 주입 방법 동안, 특히 에폭시 수지, 시아네이트 에스테르 수지 또는 벤즈옥사진 수지에 존재하는, 바람직하게는 이미 존재하는 폴리하이드록시 에테르이고, 수지 시스템에 완전히 용해되어 매트릭스 수지와 함께 매트릭스 수지 시스템을 형성한다. 그러나, 언급한 바와 같이, 제1 중합체 컴포넌트는 매트릭스 시스템에 용해되지 않고, 수지 주입 방법 동안 그리고 상기 방법 후에 그리고 매트릭스 시스템의 경화 후에도 별도의 상으로서 유지된다.
유사하게 바람직한 양태에 따르면, 제2 중합체 컴포넌트는, 에폭시, 시아네이트 에스테르 또는 벤즈옥사진 매트릭스 수지 또는 이들 매트릭스 수지의 혼합물에 불용성이다. 이 경우, 부직포의 제2 중합체 컴포넌트는 예를 들어, 저융점 폴리아미드 단독중합체 또는 공중합체, 또는 이들의 블렌드, 또는 폴리올레핀, 특히 폴리에틸렌(예를 들어, PE-LLD, PE-HD), 코폴리에스테르, 에틸렌 비닐 아세테이트 또는 삼원중합체, 예를 들어 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS)일 수 있다.
제1 및 제2 중합체 컴포넌트를 갖는 부직포에서, 부직포의 제1 중합체 컴포넌트의 용융 온도가 180 내지 250℃의 범위 내인 반면, 부직포의 제2 중합체 컴포넌트의 용융온도가 80 내지 140℃의 범위 내인 것이 특히 유리하다.
제1 중합체 컴포넌트는 특히 바람직하게는, 사용되는 매트릭스 수지의 경화 온도 초과에서 용융된다. 이러한 방식에서, 제1 중합체 컴포넌트가 매트릭스 재료에 혼입되지만, 경화된 매트릭스 수지에 이의 자체적인 상을 항상 형성한다. 제1 중합체 컴포넌트에 의해 형성된 이러한 별개의 상은 경화를 돕고, 이후의 컴포넌트에서 균열의 확산을 제한하여, 내충격성의 증가에 기여하거나 이에 있어 중요하다.
부직포가 섬유 프리폼의 제조 동안 제1 고융점 중합체 컴포넌트 및 제2 저융점 중합체 컴포넌트를 갖는 경우, 단방향 패브릭들의 서로에 대한 이동성은, 제2 중합체 컴포넌트의 용융 온도 초과이고 제1 중합체 컴포넌트의 용융 온도 미만의 온도로 가열될 때 달성될 수 있다. 부직포의 용융된 제2 컴포넌트는 일종의 윤활제로서 작용하여, 프리폼의 형성 방법 동안 강화 스레드의 층들이 원하는 위치로 미끄러질 수 있다. 프리폼이 냉각되는 경우, 제2 중합체 컴포넌트는 핫멜트 접착제로서 작용하여 이의 위치에서 강화 층을 고정시킨다.
제2 컴포넌트의 용융 온도 초과이고 제1 컴포넌트의 용융 온도 미만인 온도에서 일반적으로 실시되는 매트릭스 수지로의 섬유 프리폼의 후속적인 침윤에서, 매트릭스 수지에 대한 우수한 투과도는 부직포의 고융점 제1 중합체 컴포넌트에 의해 보장된다. 상기 언급된 바람직한 양태들 중 하나에 따른 제2 중합체 컴포넌트가 매트릭스 수지에 가용성인 경우, 상기 컴포넌트는 바람직하게는 매트릭스 수지에 완전히 용해되어 매트릭스 수지와는 별도의 상으로서의 이의 동일성을 상실한다. 따라서, 제2 중합체 컴포넌트의 비율은 매트릭스 재료에 기인하는 반면, 침윤되는 매트릭스 수지의 비율은 제2 중합체 컴포넌트의 비율에 따라 감소될 수 있다. 결과적으로, 생성되는 컴포넌트 중의 강화 섬유의 높은 섬유 용적 분율이 조정될 수 있고, 따라서 기계적 강도 특징의 수준이 높게 유지될 수 있다. 특히 바람직한 양태에서, 매트릭스 수지, 즉, 에폭시, 시아네이트 에스테르 또는 벤즈옥사진 수지의 경화 온도에서, 제2 중합체 컴포넌트는 가교결합 반응을 통해 경화 매트릭스 수지와 화학적으로 반응하여, 균질한 매트릭스의 필수 부분이 된다.
제2 중합체 컴포넌트가 에폭시, 시아네이트 에스테르 또는 벤즈옥사진 매트릭스 수지 또는 이들 매트릭스 수지의 혼합물에 가용성이 아닌 경우, 제1 중합체 컴포넌트는 상기 논의된 바와 같이 서로에 대한 기재 층들의 이동성도 제공하여, 프리폼의 형성 방법 동안 강화 스레드의 층들이 원하는 위치로 미끄러질 수 있고, 이후 핫멜트 접착제로서 프리폼으로 냉각되어 강화 층들을 제 위치에 고정시킬 수 있다. 그러나, 매트릭스 수지의 침윤 및 이의 후속 경화시, 매트릭스 수지에 대한 별개의 상으로서의 동일성이 유지되므로, 이 경우, 제2 중합체 컴포넌트 및 제1 중합체 컴포넌트는 균열의 전파를 감소시키며, 예를 들어, 내충격성의 향상에 기여한다.
부직포가 보다 더 높은 용융 온도를 갖는 제1 중합체 컴포넌트 및 보다 더 낮은 용융 온도를 갖는 제2 중합체 컴포넌트를 갖는 바람직한 경우에, 상기 부직포는 각각의 중합체 컴포넌트들의 단일 컴포넌트 섬유들의 혼합물로 구성될 수 있으며, 즉, 하이브리드 부직포일 수 있다. 그러나, 부직포는 2성분 섬유, 예를 들어 코어-시스 섬유로 제조될 수도 있으며, 상기 섬유의 코어는 고융점 제1 중합체 컴포넌트로 구성되고 시스는 저융점 제2 중합체 컴포넌트로 구성된다. 섬유 프리폼을 형성하기 위해 이러한 하이브리드 부직포 또는 2성분 부직포로 단방향 패브릭을 제조하는 경우, 예를 들어, 프리폼은, 냉각 후 변형된 패브릭의 양호한 변형성, 및 양호한 안정화 및 고정을 달성하기 위해, 저융점 부직포 컴포넌트의 융점 초과 고융점 부직포 컴포넌트의 융점 미만의 높은 온도에서의 변형 동안의 적합한 열 적용에서 단방향 패브릭의 변형을 필요로 한다. 2성분 섬유의 부직포와 유사한 방식으로, 부직포는, 예를 들어, 제1 중합체 컴포넌트의 랜덤 층(stratum)으로 구성될 수도 있는 반면, 제2 중합체 컴포넌트는, 예를 들어 상기 제1 중합체 컴포넌트의 섬유 상에 분무되거나 코팅되어 도포된다. 코팅은 예를 들어, 제2 중합체 컴포넌트의 분산액 또는 용액으로의 함침 후, 분산액 또는 용매의 액체 분획이 함침 후에 제거되어 실시될 수 있다. 제1 중합체 컴포넌트의 섬유로 구성된 부직포가, 제1 중합체 컴포넌트의 섬유들 사이에 개재된 미세 입자 형태의 제2 중합체 컴포넌트를 함유하는 것도 가능하다.
바람직하게는, 제1 및 제2 중합체 컴포넌트를 포함하는 부직포는 하이브리드 부직포, 즉, 상이한 용융 온도를 갖는 단일 컴포넌트 섬유들의 혼합물의 부직포이다. 언급한 바와 같이, 특히 바람직하게는, 보다 더 높은 용융 온도를 갖는 제1 중합체 컴포넌트는 180 내지 250℃ 범위의 용융 온도를 갖는다. 이러한 온도에서, 제1 중합체 컴포넌트로 이루어진 부직포의 일부는 매트릭스 수지의 주입에서 전형적으로 나타나는 온도 초과에서만 용융된다. 따라서, 제1 중합체 컴포넌트는 수지 주입 온도에서 용융되지 않기 때문에, 이 단계에서 단방향 패브릭의 우수한 치수 안정성이 보장된다.
본 발명의 단방향 패브릭을 사용하여 제조된 복합 컴포넌트의 특징, 특히 이의 충격 강도 및 이의 매트릭스 함량과 관련하여, 부직포가 제1 중합체 컴포넌트를 60 내지 80wt%의 비율로 포함하고, 제2 중합체 컴포넌트를 20 내지 40wt%의 비율로 포함하는 것이 유리하다. 전체적으로, 단방향 패브릭에 존재하는 부직포가 3 내지 25g/㎡ 범위의 평량, 특히 바람직하게는 5 내지 15g/㎡ 범위의 평량을 갖는 것이 바람직하다.
부직포는 바람직하게는, DIN EN ISO 9073-2에 따라 측정하여, 60μm 미만, 보다 바람직하게는 30μm 미만, 특히 바람직하게는 10 내지 30μm인, 부직포의 주 연장 방향에 대하여 수직으로 측정된 두께를 갖는다.
특히, 단방향 패브릭의 부직포가 보다 더 높은 온도의 용융 중합체 컴포넌트, 즉, 예를 들어, 용융 온도가 180 내지 250℃ 범위 내인 중합체 컴포넌트만을 갖는 경우, 바람직한 양태의 단방향 패브릭은, 멀티필라멘트 강화 시트의 표면들 중 하나 이상은, 주 컴포넌트가, 비스페놀 A에 기초하여 실온에서 고체이고, 멀티필라멘트 강화 스레드의 시트 층에 불연속적으로 도포되고, 멀티필라멘트 강화 스레드에 접착제에 의해 결합되는 열가소성 중합체 또는 에폭시 수지인 결합 재료의 스레드를 추가로 포함한다. 불연속 도포는, 바인딩 재료가, 존재하는 바인딩 재료의 폐쇄 층 없이 표면에 반점으로, 선형으로 또는 임의의 다른 방식으로 도포되는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 바인딩 재료는 멀티필라멘트 강화 스레드의 평량의 1 내지 5wt%의 농도로 존재한다.
단방향 패브릭의 특히 바람직한 양태에서, 바인딩 재료는 분말상 재료에 기초할 수 있고, 멀티필라멘트 강화 스레드의 평면 층에 점 모양 방식으로 도포된다. 이는 서로 평행하게 배열된 멀티필라멘트 강화 스레드 층의 표면 상에 분말 바인딩 재료를 살포하고 용융에 의해 표면에 고정시켜 달성될 수 있다.
바인딩 재료를 위한 열가소성 중합체로서, 폴리비닐 아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리알릴레이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아라미드, 폴리벤조이미다졸, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 셀룰로오스 아세테이트가 바람직하게 사용될 수 있다.
바람직하게는, 바인딩 재료의 용융 온도는 80 내지 120℃의 범위 내이다. 바인딩 재료 단독은, 바인딩 재료의 용융 온도를 초과하는 온도로 가열하고 이들을 서로 고정시키기 위해 후속적으로 함께 냉각시킴으로써, 섬유 프리폼의 제조에서 단방향 패브릭의 연속적인 층들을 연결하는 임무를 가질 수 있다. 또한, 바인딩 재료는, 섬유 프리폼의 안정화에, 예를 들어, 섬유 프리폼의 형성에서 단방향 패브릭의 층들의 변형에 기여할 수있다. 그러나, 최종적으로, 섬유 프리폼으로 제조된 복합 컴포넌트의 기계적 성질의 개선에 기여하도록, 예를 들어, 컴포넌트의 내충격성을 향상시키도록 바인딩 재료가 선택될 수도 있다. 이를 위해, 바인딩 재료가 높은 인성을 갖는 열가소성 재료가거나, 또는 이러한 열가소성 중합체와 비스페놀 A에 기초하여 실온에서 고체인 에폭시 수지와의 혼합물인 경우가 유리하다.
단방향 패브릭은, 이의 특정 구조로 인해, 섬유 프리폼 또는 프리폼의 기재 층의 우수한 드레이프성 및 고정성, 및 프리폼의 컴포넌트 제조를 위한 매트릭스 수지로의 침투에서의 그리고 높은 기계적 강도 및 높은 내충격성을 제공하는 컴포넌트에서의 우수하고 조정가능한 투과도를 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 특히, 본 발명에 따른 단방향 패브릭을 포함하는 복합 컴포넌트를 제조하기 위한 섬유 프리폼 또는 프리폼에 관한 것이다.
멀티필라멘트 강화 스레드를 횡 방향 스레드와, 임의로 동시에 부직포와,임의로 접착성 화합물 형태의 바인딩 재료과 결합함으로써, 단방향 패브릭은 높은 치수 안정성을 얻는데, 이는 멀티필라멘트 강화 스레드의 서로에 대한 우수한 결합력이 접착제에 의해 결합에 의해 얻어지기 때문이다. 따라서, 멀티필라멘트 강화 스레드가 서로 인접하여 직선 형태이고 서로에 대해 평행한 단방향 패브릭뿐만 아니라, 곡선 형상을 갖는 단방향 패브릭도 수득될 수 있다. 따라서, 바람직한 양태는, 상호 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드의 하나 이상의 평면 층이 곡선형 외곽을 가지며, 멀티필라멘트 강화 스레드들은 상기 곡선형 외곽 및 각각의 멀티필라멘트 강화 스레드의 원주 방향에 대하여 평행하게 배열되며, 곡선형 외곽의 원주 방향의 관련된 궤적을 독립적으로 따르는 반면, 각각의 멀티필라멘트 강화 스레드들의 궤적들은 공통의 곡률 중심을 갖는 단방향 패브릭에 관한 것이다.
곡선형 형상 또는 외곽을 갖는 이러한 단방향 패브릭에서, 멀티필라멘트 강화 스레드는 곡선형 외곽의 원주 방향을 따르는 방향(0° 방향)에 대하여 평행하게 이어진다. 멀티필라멘트 강화 스레드가 서로 인접하고 평행하게 배열되고 직선형 코스를 갖는 층과는 달리, 곡선형 형상을 갖는 단방향 패브릭의 멀티필라멘트 강화 스레드는 또한 서로 인접하고 평행하게 배열되지만, 공통 곡률 중심을 갖는 상이한 곡선형 궤적 상에 존재한다. 본원 명세서의 횡 방향 스레드 또한 멀티 스레드 강화 스레드를 횡단하는 방향으로 멀티필라멘트 강화 스레드에 대하여 횡단하여 연장된다. 이러한 곡선형 외곽은, 높은 치수 안정성으로 인해 그리고 본 발명의 단방향 패브릭의 구성의 결과로, 특히 2개 컴포넌트의 코어-시스 구조의 횡 방향 스레드에 의해, 그리고 섬유 프리폼 또는 복합 컴포넌트 부품을 위한 후속 가공 단계에서 유지된다. 이 경우, 부직포를 갖고 열가소성 중합체 재료의 부직포가 상기 기재된 특성을 갖는 제1 중합체 컴포넌트 및 제2 중합체 컴포넌트를 포함하는 단방향 패브릭에서 추가의 안정화가 얻어진다.
본 발명의 추가의 목적은, 복합 컴포넌트를 제조하기 위한 섬유 프리폼에 관한 것으로서, 상기 섬유 프리폼은 상기 개시한 바와 같이 텍스타일 단방향 패브릭에 의해 제조된다.
본 발명은 실험 및 도면에 의해 설명될 것이다.
도 1은, 0.8 스레드/cm의 능직 3/1을 갖는 단방향 패브릭을 개략적으로 도시한다. 도 1a는, 이러한 패브릭의 도면을 도시한다.
도 2는, 단방향 패브릭을 개략적으로 도시한다. 도 2a는, 평직 1/1 및 3.0 스레드/cm을 갖는 단방향 패브릭을 개략적으로 도시한다. 도 2b는, 단방향 패브릭에서의 앨리 형성의 상세한 표현을 개략적으로 도시한다.
도 1은, 0.8 스레드/cm의 직조 3/1을 갖는 단방향 패브릭(1)의 개략적인 표현을 도시한다. 멀티필라멘트 강화 스레드(2)는 리본 스레드로서 존재한다. 횡 방향 스레드(3)는 화살표 B 방향으로 멀티필라멘트 강화 스레드(2)와 교직되며, 상기 교직는 단방향 패브릭(1)의 안정화에 크게 기여하지 않는다. 단방향 패브릭(1)은 횡 방향 스레드(3)를 멀티필라멘트 강화 스레드(1)에 부착하여 안정화된다.
도 1a는, 도 1에 따른 단방향 패브릭(1)의 도면을 도시한다. 상기 도면에서, 앨리(4)의 로케이션(location)에서 광이 단방향 패브릭(1)을 통과하여 밝은 줄무늬로 보일 수 있기 때문에, 앨리(4)가 표현될 수 있다. 멀티필라멘트 강화 스레드(2)는 화살표 A를 따라 이어진다. 멀티필라멘트 강화 스레드(2)가 횡 방향 스레드(3)를 통해 결합점에서 변위되어 앨리(4)가 형성된다. 일부 앨리(4)는 투과도를 원하는 경우 대형 앨리를 형성할 수 있다. 그러나, 도 1a는, 앨리(4)가 단방향 패브릭(1)에 매우 국소적으로만 존재할 수 있는 것을 분명히 보여준다. 특히, 이는 단방향 패브릭(1) 내에 낮은 투과도를 설정하거나 상이한 투과도 영역들을 설정할 수 있게 한다.
도 2는, 단방향 패브릭(1)의 멀티필라멘트 강화 스레드(2)의 스레드 패턴을 개략적으로 도시한다. 도시에서, 단방향 패브릭(1)의 단일 층은 떨어져서 도시되어 있고, 앨리(4)는 상기 거리에 의해 인식될 수 없다.
도 2a는, 멀티필라멘트 강화 스레드(2)와 횡 방향 스레드(3)의 교직의 세부 사항을 개략적으로 도시한다. 멀티필라멘트 강화 스레드(2)가 직조된 횡 방향 스레드(3)를 통해, 바인딩 점에서의 단방향 패브릭(1)에서 앨리(4) (또는 통로 또는 갭)이 형성되며, 상기 앨리를 통해 매트릭스 재료가 단방향 패브릭(1) 내로 유동할 수있다. 단방향 패브릭의 투과도는, 단방향 패브릭(1)의 앨리(4)의 수에 의해 조정될 수 있다. 단방향 패브릭(1)의 앨리(4)의 수는, 횡 방향 스레드(3)와 멀티필라멘트 강화 스레드(2)의 교직 동안의 바인딩 및 횡 방향 스레드 섬도의 선별적인 선택에 기초하여 특히 잘 조정될 수 있다. 횡 방향 스레드 섬도의 선별적인 선택에 의해, 멀티필라멘트 강화 스레드(2)는 멀티필라멘트 강화 스레드 층의 위치로 약간 변위되어,단일 앨리(4)를 형성한다. 앨리(4)는, 스레드 길이의 대부분에 걸쳐 스레드 전진 방향(화살표 A)을 따라 연장하지 않는다. 오히려, 앨리(4)는 멀티필라멘트 강화 스레드(2)와 횡 방향 스레드(3) 사이의 바인딩 점에서 매우 국소적으로 발생한다.
도 2b는, 평직 1/1 및 3.0 스레드/cm를 갖는 단방향 패브릭(1)을 투명도로 개략적으로 도시한다. 이러한 특정한 경우에, 앨리(4)는 높은 투과도를 달성하기 위해 대형 앨리로 합쳐졌다. 그러나, 코어-시스 스레드가 횡 방향 스레드(3)로서 사용되기 때문에, 매트릭스 수지로 침윤된 층은, 여기서 대형 앨리가 투명도에 도시됨에도 불구하고 소형 앨리(4)만을 가질 수 있다. 이러한 효과는 침윤 동안 횡 방향 스레드(3)의 제1 컴포넌트가 용융되어, 침윤 동안 앨리(4)를 폐쇄함으로써 달성될 수 있다. 이러한 경우에, 멀티필라멘트 강화 스레드(2)는 앨리(4)가 보다 작아지도록 다시 이동될 수 있다.
도 1의 직조를 통한 바인딩은 도 2의 직조를 통한 바인딩보다 상당히 작다. 따라서, 도 1은 도 2보다 덜 조밀하게 직조된 단방향 직조(1)를 도시한다. 그러나, 도 2의 단방향 직조(1), 다수의 앨리(4) 및 또한 대형 (보다 더 긴) 앨리가 도 1의 단방향 패브릭에서보다 잘 형성되는 것이 명백하게 확인될 수 있다. 결과적으로, 느슨한 결합은 (횡 방향 스레드(3)와 멀티필라멘트 강화 스레드(2)의 교직에 의해 달성된) 단단한 결합보다 낮은 투과도를 야기한다.
상이한 투과도의 설정은 예를 통해 보다 상세하게 설명될 것이다.
Tenaxⓒ E IMS65 E23 24K 830tex 스레드를, 단방향 패브릭의 구조를 위한 멀티필라멘트 강화 스레드로서 모든 시험에 사용했으며, 이는 약 7 mm의 편평한 단면을 가졌다(일명 리본 스레드). 설정된 섬유 표면 중량은 단방향 패브릭에서 약 3 mm의 리본 폭을 생성한다.
모든 시험을 단방향 패브릭(UD) 상에서 추가의 부직포 없이 실시했다. 가능한 부직포는 구조적으로 개방되어 투과도에 영향을 미치지 않을 수 있다.
단방향 패브릭을 제조하기 위해, 멀티필라멘트 강화 스레드를 횡 방향 스레드와 교직했다. 실시예 1에서, 단방향 패브릭 UD 2 내지 UD 3에 대해 동일한 결합 유형 및 상이한 위사 스레드 밀도를 갖는 것이 선택되었다(표 1 참조). 실시예 2에서, UD 4 및 UD 3, 및 UD 5 및 UD 6은 사용된 위사 스레드의 섬도가 상이했다(표 2). 이하의 스레드가 횡 방향 스레드로 사용되었다.
1. 20tex - 유형 EMS-Grilon C-85
2. 29tex 코어: 유리 Vetrotex EC-5 5.5tex + 2xEMS Grilon K-110 권사됨
3. 35tex 코어: 유리 Vetrotex EC-5 11tex + 2xEMS Grilon K-110 권사됨
이렇게 형성된 단방향 패브릭의 공기 투과도를, 200Pa의 기압이 사용된 시험 표준 EN ISO 9237에 따라 측정했다. 결과는 조사된 단방향 패브릭의 투과도에 대한 직접적인 결론을 제공한다.
[표 1]
Figure 112019111235715-pct00001
[표 2]
Figure 112019111235715-pct00002
단방향 패브릭의 바인딩은 바인딩 유형과 cm당 위사 스레드 수의 조합을 의미하는 것으로 이해된다.
실시예 1에서 명백히 확인할 수 있는 바와 같이, 느슨한 평직은 더 강한 능직보다 단방향 직조의 개선된 투과도를 야기한다. UD 2 및 UD 3에 대해 동일한 유형의 바인딩을 사용하는 경우, cm당 위사 스레드의 수는 치밀한 단방향 패브릭의 직조 방법을 결정한다. 보다 더 치밀한 단방향 패브릭(UD 2와 비교하여 UD 3)을 사용하면, 공기 투과도 및 따라서 투과도가 크게 높아진다.
실시예 2는, 동일한 유형의 바인딩 및 동일한 비율의 cm당 위사 스레드를 갖는 위사 스레드의 섬도의 변화가 투과도의 변화도 초래한다는 것을 보여준다. 일반적으로, 모든 실시예는 단방향 패브릭의 투과도가 조정될 수 있는 것을 보여준다. 원하는 투과도는 멀티필라멘트 강화 스레드와 횡 방향 스레드의 교직 및 횡 방향 스레드의 섬도 및 횡 방향 스레드의 코어-시스 구조에 의해 영향을 받을 수 있다. 놀랍게도 그리고 완전히 예상치 못하게, 조밀하게 직조된 단방향 패브릭은 느슨하게 직조된 단방향 패브릭보다 높은 투과도를 갖는 것으로 나타났다.

Claims (17)

  1. 텍스타일 단방향 패브릭(textile unidirectional fabric)(1)의 제조방법으로서, 상기 텍스타일 단방향 패브릭에서, 상호 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드(2)들로 이루어진 하나 이상의 편평한 층이 횡 방향 스레드(3)와 교직되고(interwoven), 코어-시스(core-sheath) 구조를 갖는 횡 방향 스레드가 상기 횡 방향 스레드(3)로서 사용되고, 상기 횡 방향 스레드(3)가 상기 시스를 구성하는 제1 컴포넌트(component) 및 상기 코어를 구성하는 제2 컴포넌트를 포함하고, 상기 제1 컴포넌트는 상기 제2 컴포넌트보다 낮은 용융 온도를 갖고, 상기 제1 컴포넌트는 용융가능한 열가소성 중합체 재료이고, 상기 횡 방향 스레드(3)의 제1 컴포넌트는 상기 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드(2)로 용융 결합에 의해 함께 결합되고, 상기 횡 방향 스레드는 EN ISO 2060:1995에 따라 측정하여, 10 내지 40tex의 선형 밀도를 갖고, 상기 횡 방향 스레드(3)는, 상기 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드(2)들로 만들어진 평면 로케이션(planar location) 내에서 상기 멀티필라멘트 강화 스레드(2)와 교직되고, 앨리(alley)(4)는 EN ISO 9237에 따라 측정하여, 10 내지 600l/d㎡/min의 투과도를 제공하도록 조정될 수 있는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체 재료의 부직포가, 상기 멀티필라멘트 강화 스레드(2)의 하나 이상의 편평한 층 상에 배열되고, 상기 멀티필라멘트 강화 스레드(2)의 편평한 위치에 접착제에 의해 결합됨을 특징으로 하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 25l/d㎡/min 초과의 투과도가 설정되고/설정되거나, 상기 앨리(4)가 상기 멀티필라멘트 강화 스레드(2)와 상기 횡 방향 스레드(3)의 교직의 바인딩 점(binding point) 영역에만 실질적으로 형성됨을 특징으로 하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 횡 방향 스레드(3)가 상기 멀티필라멘트 강화 스레드(2)와 직조되어 상기 텍스타일 단방향 패브릭을 형성함을 특징으로 하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 횡 방향 스레드가 상기 멀티필라멘트 강화 스레드와 직조되어 능직 또는 평직으로 상기 텍스타일 단방향 패브릭을 형성하고, 이에 의해 0.8 내지 3.0Fd/cm의 3/1 능직, 0.8 내지 3.0Fd/cm의 2/1 능직, 및 0.8 내지 3.0Fd/cm의 1/1 평직 중 적어도 하나가 바인딩에 사용됨을 특징으로 하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 70 내지 150℃ 범위의 용융 온도를 갖는 컴포넌트가 상기 횡 방향 스레드(3)의 제1 컴포넌트에 사용됨을 특징으로 하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 횡 방향 스레드(3)의 제1 컴포넌트가, 폴리아미드 단독중합체 또는 폴리아미드 공중합체, 또는 폴리아미드 단독중합체들 및/또는 폴리아미드 공중합체들의 혼합물임을 특징으로 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 200℃ 이상의 용융 온도를 갖는 컴포넌트가 상기 횡 방향 스레드(3)의 제2 컴포넌트로서 사용됨을 특징으로 하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 유리 또는 폴리에스테르가 상기 횡 방향 스레드(3)의 제2 컴포넌트로서 사용됨을 특징으로 하는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, EN ISO 2060:1995에 따라 측정하여, 15 내지 35tex 범위의 섬도(titer)를 갖는 횡 방향 스레드(3)가 사용됨을 특징으로 하는, 방법.
  11. 제2항에 있어서, 3 내지 25g/㎡ 범위의 평량을 갖는 부직포가 부직포로서 사용됨을 특징으로 하는, 방법.
  12. 제2항에 있어서, DIN ISO 9073-2에 따라 측정하여, 60㎛ 미만인, 부직포의 전진(propagation) 방향에 대해 수직으로 측정된 두께를 갖는 부직포가 상기 부직포로서 사용됨을 특징으로 하는, 방법.
  13. 제2항에 있어서, 제1 중합체 컴포넌트 및 제2 중합체 컴포넌트를 갖는 부직포가 상기 부직포로서 사용되고, 상기 제1 중합체 컴포넌트가, 상기 횡 방향 스레드(3)의 상기 제2 컴포넌트의 용융 온도 또는 분해 온도 미만의 용융 온도를 가지며, 상기 제1 중합체 컴포넌트가 에폭시, 시아네이트 에스테르 또는 벤즈옥사진의 매트릭스 수지 또는 이들 매트릭스 수지들의 혼합물에 용해되지 않고, 상기 제2 중합체 컴포넌트가 상기 제1 중합체 컴포넌트보다 낮은 용융 온도를 가짐을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제1항에 있어서, 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 스레드 또는 초고분자량(UHMW) 스레드가 멀티필라멘트 강화 스레드(2)로서 사용됨을 특징으로 하는, 방법.
  15. 제1항에 있어서, 사용되는 상기 멀티필라멘트 강화 스레드(2)가, JIS R-7608에 따라 측정하여 5,000MPa 이상인 강도 및 JIS R-7608에 따라 측정하여 260GPa 이상인 인장 모듈러스를 갖는 탄소 섬유 스레드임을 특징으로 하는, 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 상호 평행하게 병치된 멀티필라멘트 강화 스레드(2)들로 이루어진 하나 이상의 편평한 층이 곡선형 외곽을 갖고, 상기 멀티필라멘트 강화 스레드(2)가 상기 곡선형 외곽의 원주 방향에 대하여 평행하게 배열되고, 각각의 멀티필라멘트 강화 스레드(2)가 상기 곡선형 외곽의 원주 방향을 따르는 동시에, 상기 개별 멀티필라멘트 강화 스레드(2)들의 궤적들이 공통의 곡률 중심을 가짐을 특징으로 하는, 방법.
  17. 제1항에 따라 제조된 텍스타일 단방향 패브릭(1)을 포함함을 특징으로 하는, 복합 컴포넌트를 제조하기 위한 섬유 프리폼(preform).
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