KR102597538B1 - 금속감을 가지는 고분자 매트릭스 복합재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고분자 매트릭스 복합재료 - Google Patents

금속감을 가지는 고분자 매트릭스 복합재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고분자 매트릭스 복합재료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자 0.1 ~ 10 중량% 및 고분자 바인더 90 ~ 99.9 중량%를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계, (b) 상기 혼합물로 필름 또는 시트 형상의 성형체를 제조하는 단계, 및 (c) 상기 성형체를 이축 연신(biaxial stretching)하는 단계를 포함하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법 및 이에 의해 제조된 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료에 대한 것이다.

Description

금속감을 가지는 고분자 매트릭스 복합재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고분자 매트릭스 복합재료{METHOD FOR MANUFACTURING POLYMER MATRIX COMPOSITE MATERIAL HAVING METAL-LIKE APPEARANCE AND POLYMER MATRIX COMPOSITE MATERIAL MANUFACTURED THEREBY}
본 발명은 색, 광택, 질감 등에서 금속 유사 특성을 나타내는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 및 그 제조방법에 대한 것이다.
플라스틱 등 고분자 재료는 뛰어난 기능성, 성형성, 경량성, 저비용 등의 장점을 가지는 반면, 세라믹, 금속 등 다른 소재와 비교해 소재의 외관에서 감지되는 색, 질감, 감성 등이 뒤떨어져 저렴한 소재라는 인식이 널리 퍼져 있다.
이에, 고분자 재료의 색, 질감, 심미성을 향상시키는 수단으로서 표면 가식(surface decoration) 기술에 대한 관심이 점차 높아지고 있으며, 최근 들어 이러한 고분자 재료 표면 가식 기술은 최근 가식의 본래 목적인 겉보기·외관의 향상에 머물지 않고 전기·광기능, 항균 기능, 대전 기능, 내바이러스성 기능, 표면 촉각 기능 등을 부여한 '기능성 부여 가식'으로 확장 전개되고 있고, 도장 등 습식 방식의 대신 건식 방식의 가식에 관한 니즈가 높아지고 있다.
또한, 고분자에 금속, 세라믹 등의 이종 재료를 분산시켜 얻어지는 고분자 매트릭스 복합재료 또한 고분자 재료의 색, 질감, 심미성을 개선시킬 뿐만 아니라 고분자만으로 이루어진 소재에서는 구현하지 못하는 다양한 기능을 구현할 수 있는 장점을 가진다.
한편, 최근 자동차 산업을 비롯한 전 산업에서 제품 디자인에 대한 요구사항이 다변화되고 있으며, 제품 가격, 기능 등 성능 요구에서 감성, 고품질, 편리성 등의 요소로 제품 선택의 관점이 진화하고 있다. 이러한 추세 변화로 자동차 내장부품 역시 금속 질감의 포인트 부품 채용이 증가하고 있다. 금속 질감을 구현하기 위해서는 도금 및 도장 공법이 가장 많이 사용되고 있으나, 환경적인 문제로 인해 부품 사출 공정 한번으로 금속감을 구현할 수 있는 금속감 복합소재에 대한 연구가 꾸준히 증가하고 있다.
한국 공개특허 제10-2019-0061458호 (공개일 : 2019.06.05)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 색, 광택, 질감 등의 외관상 금속 유사 특성을 나타내는 신규한 고분자 매트릭스 복합재료의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고분자 매트릭스 복합재료를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 (a) 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자 0.1 ~ 10 중량% 및 고분자 바인더 90 ~ 99.9 중량%를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계, (b) 상기 혼합물로 필름 또는 시트 형상의 성형체를 제조하는 단계, 및 (c) 상기 성형체를 이축 연신(biaxial stretching)하는 단계를 포함하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 판상 나노입자는, 몬트모릴로나이트(montmorilonite, MMT), 피로필라이트-탈크(pyrophylite-talc), 플루오르헥토라이트(fluorohectorite), 카올리나이트 (kaolinte), 버미큘리트(vermiculite), 일라이트(illite), 마이카(mica) 및 금속 플레이크(flake)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 섬유상 나노입자는, 세피올라이트(sepiolite), 아타풀자이트(attapulgite), 또는 할로이사이트(halloysite), 엔델라이트(endellite), 온석면(chrysotile asbestos) 및 이모골라이트(imogolite)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 고분자 바인더는, (i) 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 비닐계 수지, 스티렌계 수지, 불소계 수지 및 섬유소계 수지로부터 선택되는 열가소성 수지 또는 (ii) 페놀 수지, 에폭시 수지 및 폴리이미드 수지로부터 선택되는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법을 제안한다.
또한, 상기 단계 (c)에서, 상기 필름 또는 시트 형상의 성형체를 동시 이축 연신(simultaneous biaxial stretching) 또는 축차 이축 연신(sequential biaxial stretching)하여, 상기 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자 전부 또는 일부의 길이 방향이 상기 필름 또는 시트 형상의 성형체의 길이 방향과 일치하도록 정렬시키는 것을 특징으로 하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법을 제안한다.
그리고, 본 발명은 발명의 다른 측면에서 상기 제조방법에 의해 제조된 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료를 제안한다.
본 발명에 따른 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법은, 종래 플라스틱 등 고분자 소재에 금속 감성을 부여하기 위해 고분자 소재 표면 위에 금속 입자를 도금 및 도장하는 기술에서 발생되는 금속 박막과 고분자 표면 간의 약한 접착성, 일부 금속 입자의 경우 부식성 및 독성의 문제 등을 해결함과 동시에 가시광선 파장 범위(380~780 nm)에서 80% 이상의 반사율을 가지는 금속 감성의 고분자 기반 소재를 구현할 수 있어, 심미성이 요구되는 자동차 내장재나 가전, 뷰티 패키징 등 다양한 분야에 널리 사용될 수 있는 소재의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 고분자 매트릭스 내에 판상 재료가 분산된 구조를 가지는 본 발명에 따른 금속감을 가지는 고분자 매트릭스 복합재료의 일례에 대한 모식도이다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
광학 박막은 광학 표면의 분광 특성을 빛의 간섭효과와 매질의 광학적 특성을 이용하여 반사율, 투과율, 흡수율, 편광, 위상, 색 등을 목적에 맞게 변화시킬 수 있다. 재료의 굴절률과 두께, 층수를 결정하여 설계하며 광학 박막은 anti-reflection (AR) coating, high reflection (HR) coating, short wave pass, long wave pass 등이 있으며 안경에 무반사 코팅을 진행하는 것이 대표적인 광학 박막이다.
물질의 광학적 특성은 광학상수 N으로 표현하며, N은 복소수 굴절률(complex refractive index)로 굴절률(refractive index)와 소멸계수(extinction coefficient) k를 통해
Figure 112021122967060-pat00001
로 나타낸다. 유전체 박막의 경우 굴절률이 소멸계수보다 높으며 소멸계수는 0에 가깝다. 그 예로 유리의 굴절률은 1.5,
Figure 112021122967060-pat00002
는 2.35,
Figure 112021122967060-pat00003
는 1.46이다. 굴절률과 반사율의 관계식은
Figure 112021122967060-pat00004
이며, 유전체 박막의 경우 낮은 반사율과 높은 투과율, 흡수율은 0에 가깝게 나타난다. 이에 반해 금속 박막은 반대의 경향을 띄며 은(Ag)의 경우 복소수 굴절률은
Figure 112021122967060-pat00005
, 알루미늄(Al)의 경우에는
Figure 112021122967060-pat00006
로 굴절률보다 소멸계수가 높은 경향을 보인다. 금속 박막에서의 반사율은
Figure 112021122967060-pat00007
으로 나타내며 높은 반사율과 낮은 투과율을 보이며 흡수율이 존재한다. 얇은 금속 박막의 흡수계수(absorption coefficient)는 α로 나타내며
Figure 112021122967060-pat00008
로 나타낸다. 두께 d의 금속 박막을 지나는 빛의 세기에 대해 초기 빛의 세기(
Figure 112021122967060-pat00009
)와 박막을 지난 후 빛의 세기(
Figure 112021122967060-pat00010
)에 관한 관계식은
Figure 112021122967060-pat00011
이며, 흡수된 빛의 세기(
Figure 112021122967060-pat00012
)는
Figure 112021122967060-pat00013
이다.
광학 어드미턴스(optical admittance)는 광학 박막의 설계, 증착 및 특성 평가에서 매우 중요한 역할을 하는 물리량으로 자기장과 전기장의 비로 정의된다. 균일하고 등방인 매질에서 각진동수가 ω이고, 전파 벡터가 K인 평면파가 진행할 때 전기장과 자기장은 각각 로 표현할 수 있으며, E와 H는 각각 전기장과 자기장의 진폭이고 r은 위치벡터이다. 평면파의 진공 중 파장이 λ일 때 복소수 굴절률이 N인 매질에서의 전파 벡터는
Figure 112021122967060-pat00015
이며, 이 때
Figure 112021122967060-pat00016
는 전파 방향을 나타내는 단위 벡터이다. 이와 같은 전기장과 자기장을 맥스웰 방정식에 대입할 때 연산자는
Figure 112021122967060-pat00017
와
Figure 112021122967060-pat00018
로 표현할 수 있으며 이를 통해 전기장과 자기장은
Figure 112021122967060-pat00019
로 나타낼 수 있다. 등방 물질에서는
Figure 112021122967060-pat00020
와 E가 서로 수직이므로 전기장과 자기장의 크기는
Figure 112021122967060-pat00021
가 된다. 위의 식에서 자기장 H와 전기장 E의 비를 광학 어드미턴스로 정의한다. 따라서 광학 어드미턴스 Y는
Figure 112021122967060-pat00022
가 되고,
Figure 112021122967060-pat00023
는 N=1인 진공의 어드미턴스로
Figure 112021122967060-pat00024
[siemens, S]이다. 어드미턴스의 단위는 S나 1/
Figure 112021122967060-pat00025
로 나타낸다. 굴절률이 1.52인 유리의 광학 어드미턴스는 1.52
Figure 112021122967060-pat00026
이며, 굴절률이 2.35인 ZnS의 광학 어드미턴스는 Y=2.35
Figure 112021122967060-pat00027
가 되고, 복소수 굴절률이
Figure 112021122967060-pat00028
인 Ag의 광학 어드미턴스는
Figure 112021122967060-pat00029
가 된다.
분산 브레그 반사경 (DBR; distributed Bragg reflectors)은 일반적으로 5~50 주기의 다른 굴절률을 가지는 두 개의 물질로 구성된 다층 반사경이다. 굴절률의 차이에 기인하여 각각의 계면에서 프레넬(Fresnel) 반사가 발생한다. 대개 두 개 물질의 굴절률 차이는 작아서 한 계면에서의 프레넬 정도는 매우 작다. 그러나 수많은 DBR은 많은 계면들로 구성되고 반사된 모든 파동(all reflected waves)이 보강 간섭(constructive interference)할 수 있도록 두 물질의 두께를 선택하거나. 두 개 물질의 굴절률 차이가 커서 한 계면에서의 보강 간섭 효과가 커진다면 1에 가까운 반사도를 얻을 수 있게 된다. 이러한 조건은 수직입사(normal incidence)에 대해 두 개 물질의 두께가 빛의 1/4 파장일 때 만족된다. 수직입사일 경우 다음과 같다.
식에서 주어진 두께는 λ/4가 될 수 있을 뿐만 아니라 λ/4, 3λ/4, 5λ/4, 7λ/4 등과 같이 홀수 정수배에 대해서도 가능하다. 이러한 두께들은 반사파동들의 보강간섭을 일으킬 것이다. 그러나 3λ/4 와 같이 λ/4 보다 더 두꺼운 층 두께의 경우 고반사도 차단 대역이 더욱 좁아지게 된다. 경사진 입사각에 대해 파동벡터는 수평성분과 수직성분으로 분리될 수 있다.
경사 입사(oblique incidence)의 경우에도 수직입사와 마찬가지로 DBR층의 두께는 DBR층에 수직인 파동벡터 성분에 대해 1/4 파장이어야 한다. 경사진 입사각(θ)에 대해 고반사도를 위한 최적두께는 다음과 같이 주어진다.
수직입사와 마찬가지로 주어진 두께, Tl,h는 주어진 값의 홀수 정수배일 수 있다.
편광이란 전자기파가 진행할 때 전기장의 시간 또는 공간에 따라 파를 구성하는 전기장이나 자기장이 특정한 방향으로 진동하는 상태를 말한다. 일반적인 의미의 전자기파는 모든 방향으로 진동하는 빛이 혼합된 상태를 말하지만, 특정한 광물질이나 광학필터를 사용해 편광된 상태의 빛을 얻을 수 있다.
편광의 원리는 이용한 편광기는 빛을 특정한 편광상태를 가지게 해주는 소자를 말한다. 편광기는 빛의 편광에 따른 비대칭성을 이용해 서로 다른 편광을 가진 빛을 분리하는 원리를 이용한다. 편광기는 전기장의 성분 중 편광축과 평행한 성분만 통과시키고 편광기를 통과할 때 빛의 세기는 I=I0cos2θ (Malus's law)에 기초한다.
θ = 내부 평광판 사이 기울어진 각도 I0 = 초기 빛의 세기
편광의 개념을 활용하면 입사하는 빛의 편광에 따라 물질 내 빛의 흡수가 달라져 이색성(dichroism)을 나타낼 수도 있다.
이러한 편광의 개념에 기초하여 광학적으로 이방성을 나타내는 물질을 빛이 통과하게 되는 경우 편광방향에 따라 달라지는 굴절률이 다른 경우와 입사한 빛의 파장이 같은 경우라도 굴절률이 달라 빛이 갈라지는 현상을 복굴절이라고 한다.
복굴절은 물질에 존재하는 Principle axis, optic axis 두 종류의 축에 의해 나타난다. 입사되는 빛의 편광방향이 Principle axis과 평행하다면 그 빛의 편광방향은 그대로 유지된다. 하지만 일치하지 않는 경우에는 편광상태가 변하게 된다. optic axis방향으로 물질에 빛이 입사하면 편광상태에 관계없이 같은 굴절률을 가지게 되고, 편광상태는 변하지 않는다. 반면 Principle axis는 편광방향은 유지되지만 굴절률은 다를 수 있다.
전술한 원리에 기초해, 본 발명에서는 무기물 또는 금속 등으로 이루어진 판상 나노입자가 고분자 매트릭스에 분산된 구조를 가지는 필름 또는 시트 형상의 성형체를 제조하고, 상기 판상 나노입자가 고분자 매트릭스 내에서 일정 방향으로 정렬되도록 상기 필름 또는 시트 형상의 성형체를 연신시켜 금속 감성을 가지는 고분자 매트릭스 복합재료를 제조한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법은, a) 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자 0.1 ~ 10 중량% 및 고분자 바인더 90 ~ 99.9 중량%를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계, (b) 상기 혼합물로 필름 또는 시트 형상의 성형체를 제조하는 단계, 및 (c) 상기 성형체를 이축 연신(biaxial stretching)하는 단계를 포함해 이루어진다.
본 발명의 제조방법을 거쳐 제작된 필름은 연신에 의해 입자가 특정 방향으로 배향되는 현상이 발생한다. 재료 형태와 배향의 이방성에 의해 복굴절이 발생하게 되고, 발생한 복굴절에 따라 다른 광학적 특성을 보이는 필름을 제조 할 수 있다. 이러한 특성을 이용하여 다층 구조체를 형성함에 있어 필름의 적층 각도를 변경하여 편광의 특성을 갖는 필름을 제조할 수 있다.
상기 단계 (a)에서는 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자 0.1 ~ 10 중량% 및 고분자 바인더 90 ~ 99.9 중량%를 혼합해 필름 또는 시트 형상의 성형체 제조에 제공되는 혼합물을 준비한다.
상기 판상 나노입자는 무기물 또는 금속으로 이루어질 수 있으며, 무기물 판상 나노입자는 몬트모릴로나이트(montmorilonite, MMT), 피로필라이트-탈크(pyrophylite-talc), 플루오르헥토라이트(fluorohectorite), 카올리나이트 (kaolinte), 버미큘리트(vermiculite), 일라이트(illite) 및 마이카(mica) 등에서 선택할 수 있고, 금속 판상 나노입자는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu) 등으로 이루어진 금속 플레이크(flake)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 섬유상 나노입자는, 세피올라이트(sepiolite), 아타풀자이트(attapulgite), 또는 할로이사이트(halloysite), 엔델라이트(endellite), 온석면(chrysotile asbestos) 및 이모골라이트(imogolite) 등에서 선택할 수 있다.
한편, 상기 판상 나노입자 두께 또는 섬유상 나노입자의 직경은 0.1 ~ 1 ㎛인 것이 바람직하나, 반드시 이에 구속되는 것은 아니다.
상기 고분자 바인더는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지로 이루어진다.
상기 열가소성 수지로는 올레핀계 수지인 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-4-메틸펜텐-1, 아크릴계 수지인 폴리메타크릴산메틸, 아크릴로니트릴, 비닐계 수지인 폴리염화비닐, 폴리초산비닐, 폴리비닐알코올, 폴리비닐 부티랄, 폴리염화비닐덴, 스티렌계 수지인 폴리스티렌, ABS 수지, 불소 수지인 4불화에틸렌수지, 3불화에틸렌수지, 폴리불화비닐덴, 폴리불화비닐, 섬유소계 수지인 니트로셀루로즈, 세롤로즈아세테이트, 에틸셀룰로즈, 프로필렌 셀룰로즈 등을 들 수 있으며, 이외에도 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌부타레이트, 폴리부틸렌부타레이트, 아이오노모수지, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 방향족 폴리에스테르(에코놀, 폴리아릴레이트) 등이 사용 가능하다.
또한, 상기 열경화성 수지의 예로는 페놀 수지, 에폭시 수지 및 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다.
다음으로, 상기 단계 (b)에서는 혼합물을 성형해 필름 또는 시트 형상의 성형체를 제조한다.
본 단계에서 상기 혼합물을 필름 또는 시트 형상으로 성형하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 공지의 필름 또는 시트 성형 방법에 따라 이루어질 수 있다.
예를 들면, 이전 단계에서 준비한 혼합물을 압출한 후 수냉 또는 공냉 방식을 이용한 일반적인 캐스팅(casting) 혹은 캘린더링(calendaring) 방법을 사용하여 필름 또는 시트 형상의 냉각 압출재를 제조한다.
이어서, 상기 단계 (c)에서는 상기 필름 또는 시트 형상의 성형체를 이축 연신(biaxial stretching)하여 상기 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자 전부 또는 일부의 길이 방향이 상기 필름 또는 시트 형상의 성형체의 길이 방향과 일치하도록 정렬시킨다(도 1 참조).
본 단계에서 고분자 매트릭스 내에 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자를 정렬시키기 위해 실시하는 연신 공정은 상기 성형체를 서로 직교하는 방향으로 동시에 연신시키는 동시 이축 연신(simultaneous biaxial stretching)에 의하거나, 상기 성형체를 임의의 방향으로 연신시킨 후 상기 방향과 직교하는 방향으로 다시 연신시키는 과정으로 축차 이축 연신(sequential biaxial stretching)에 따라 이루어질 수 있다.
이 때, 고분자 재료의 물성에 따라 연신비는 1 내지 10 범위이며, 연신 온도는 고분자 재료의 유리전이온도(glass transition temperature,
Figure 112021122967060-pat00032
)와 용융온도(melting temperature,
Figure 112021122967060-pat00033
) 사이에서 진행한다.
상기 단계 (a) 내지 (c)를 거쳐 제조된 필름 또는 시트 형상의 고분자 매트릭스 복합재료로 이루어진 단층 소재 또는 상기 복합재료를 2개층 이상 적층해 이루어지 다층 적층체는, 자동차 내장재, 가전, 뷰티 패키징 등 금속 감성이 요구되는 다양한 분야에 유용하게 사용될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법은, 종래 플라스틱 등 고분자 소재에 금속 감성을 부여하기 위해 고분자 소재 표면 위에 금속 입자를 도금 및 도장하는 기술에서 발생되는 금속 박막과 고분자 표면 간의 약한 접착성, 일부 금속 입자의 경우 부식성 및 독성의 문제 등을 해결함과 동시에 가시광선 파장 범위(380~780 nm)에서 80% 이상의 반사율을 가지는 금속 감성의 고분자 기반 소재를 구현할 수 있어, 심미성이 요구되는 자동차 내장재나 가전, 뷰티 패키징 등 다양한 분야에 널리 사용될 수 있는 소재의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (6)

  1. (a) 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자 0.1 ~ 10 중량% 및 고분자 바인더 90 ~ 99.9 중량%를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계;
    (b) 상기 혼합물로 필름 또는 시트 형상의 성형체를 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 성형체를 이축 연신(biaxial stretching)하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 단계 (c)에서,
    상기 필름 또는 시트 형상의 성형체를 동시 이축 연신(simultaneous biaxial stretching) 또는 축차 이축 연신(sequential biaxial stretching)하여,
    상기 판상 나노입자 또는 섬유상 나노입자 전부의 길이 방향이 상기 필름 또는 시트 형상의 성형체의 길이 방향과 일치하도록 정렬시키는 것을 특징으로 하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판상 나노입자는,
    몬트모릴로나이트(montmorilonite, MMT), 피로필라이트-탈크(pyrophylite-talc), 플루오르헥토라이트(fluorohectorite), 카올리나이트 (kaolinte), 버미큘리트(vermiculite), 일라이트(illite) 및 마이카(mica)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 섬유상 나노입자는,
    세피올라이트(sepiolite), 아타풀자이트(attapulgite), 또는 할로이사이트(halloysite), 엔델라이트(endellite), 온석면(chrysotile asbestos) 및 이모골라이트(imogolite)로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 바인더는,
    (i) 아크릴계 수지, 올레핀계 수지, 비닐계 수지, 스티렌계 수지, 불소계 수지 및 섬유소계 수지로부터 선택되는 열가소성 수지 또는 (ii) 페놀 수지, 에폭시 수지 및 폴리이미드 수지로부터 선택되는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 금속 감성의 고분자 매트릭스 복합재료.
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