KR102657915B1 - Anti-vibration material using carbon fiber and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소섬유를 이용한 방진재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 탄소섬유 직조물인 탄소섬유층 및 액화 PU(Polyurethane) 수지인 방진층을 포함하고 상기 탄소섬유층 및 상기 방진층이 연속되게 적층되고, 상기 방진층이 경화되어 상기 탄소섬유층과 일체화되는 탄소섬유를 이용한 방진재를 제공할 수 있다.
또한, 틀에 탄소섬유 직조물인 탄소섬유층 및 액화 PU(Polyurethane) 수지인 방진층을 연속되게 적층하는 적층단계, 상기 방진층을 경화시켜 탄소섬유를 이용한 방진재를 생성하는 경화단계 및 상기 탄소섬유를 이용한 방진재를 상기 틀로부터 이탈시켜 마감하는 마감단계를 포함하는 탄소섬유를 이용한 방진재 제조방법을 제공할 수 있다.
The present invention relates to a dustproof material using carbon fiber and a method of manufacturing the same, comprising a carbon fiber layer made of carbon fiber woven material and a dustproof layer made of liquefied PU (Polyurethane) resin, wherein the carbon fiber layer and the dustproof layer are continuously laminated, and the dustproof layer is It is possible to provide a dustproof material using carbon fiber in which the layer is hardened and integrated with the carbon fiber layer.
In addition, a lamination step of sequentially stacking a carbon fiber layer, which is a carbon fiber woven material, and a vibration-proof layer, which is a liquefied PU (Polyurethane) resin, on a frame, a curing step of curing the dust-proof layer to produce a dust-proof material using carbon fiber, and a process using the carbon fiber. It is possible to provide a method of manufacturing a dustproof material using carbon fiber, which includes a finishing step of separating the dustproof material from the frame and finishing it.

Description

탄소섬유를 이용한 방진재 및 그 제조방법{Anti-vibration material using carbon fiber and its manufacturing method}Anti-vibration material using carbon fiber and its manufacturing method}

본 발명은 탄소섬유를 이용한 방진재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 탄소섬유층에 탄소섬유 직조물, 방진층에 액화 PU(Polyurethane) 수지가 적용되고, 탄소섬유층과 방진층이 연속되게 적층되며, 방진층이 경화됨에 따라 일체화되어 형태 복원력이 우수하고 높은 방진 특성을 가지는 탄소섬유를 이용한 방진재 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dustproof material using carbon fiber and a method of manufacturing the same. More specifically, a carbon fiber woven material is applied to the carbon fiber layer, a liquefied PU (Polyurethane) resin is applied to the dustproof layer, and the carbon fiber layer and the dustproof layer are continuously laminated, The present invention relates to an anti-vibration material using carbon fiber, which is integrated as the anti-vibration layer hardens and has excellent shape restoration and high anti-vibration characteristics, and a method of manufacturing the same.

종래부터 자동차, 철도차량, 가전기기, 사무기기, 주택 설비 또는 공작기계 등의 분야에 사용되는 각종 부품은, 그 운전 시에 진동음이 발생하기 쉽다.Conventionally, various parts used in fields such as automobiles, railway vehicles, home appliances, office equipment, housing equipment, or machine tools tend to generate vibration noise during operation.

이로 인해, 진동음이 장치에 그대로 전달되어 장치 내부의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.Because of this, there is a problem in that the vibration sound is directly transmitted to the device, shortening the lifespan of the device.

또한, 근래에 들어서는 지진에 의해 건물이나 구조물이 파손되는 것을 방지할 수 있는 방진구조 또는 보강구조를 필요로 하고 있다.Additionally, in recent years, there has been a need for vibration-proof or reinforcing structures that can prevent buildings or structures from being damaged by earthquakes.

아파트, 빌라, 주택 등과 같은 건물의 경우에는 지진 등 외부 충격이나 진동과 층간 소음 등 내부 충격이나 진동을 감소시키기 위하여 다양한 수단이 사용되고 있다.In the case of buildings such as apartments, villas, houses, etc., various means are used to reduce external shocks such as earthquakes, vibrations, and internal shocks or vibrations such as inter-floor noise.

건물이나 구조물 또는 장치에 가해지는 충격 및 진동 등을 저감하기 위하여 건물이나 구조물 또는 장치의 층 간, 바닥 또는 부품과 부품 사이에 방진재를 사용할 수 있다.In order to reduce shock and vibration applied to a building, structure, or device, vibration isolation materials can be used between floors, floors, or parts of a building, structure, or device.

방진재는 대개 천연고무 또는 네오프렌 고무 등의 합성고무를 성형하여 제작하는데 건물, 구조물 또는 장치 등의 바닥에 설치하는 경우 바닥을 이중구조로 형성한 후 그 사이에 방진재를 배치시키거나 건물이나 구조물 또는 장치 등의 외부 지반과 접하는 부분에 방진재를 부착하여 사용할 수 있다.Vibration isolating materials are usually manufactured by molding natural rubber or synthetic rubber such as neoprene rubber. When installed on the floor of a building, structure, or device, the floor is formed into a double structure and then the vibration isolating material is placed between them or the building, structure, or device is made. It can be used by attaching a dustproof material to the part that is in contact with the external ground.

진동 차단 및 충격 흡수의 목적으로 사용되는 방진재는 진동에너지를 빠르게 열에너지로 변환시켜 소산시키도록 하는 유연성이 높도록 하는 한편, 탄성력이 높아 장시간 사용하였을 때 영구적으로 압축되는 비율이 낮은 것이 바람직하다.It is desirable that the vibration isolating material used for the purpose of blocking vibration and absorbing shock has high flexibility to quickly convert vibration energy into heat energy and dissipate it, while also having high elasticity so that the rate of permanent compression is low when used for a long time.

이때, 탄성력이 낮은 경우 하중에 따라 변형된 부분이 원상태로 복귀가 어렵고 이에 따라 진동 및 충격을 저감시키는 효과가 크게 저하되는 문제점이 발생하기 때문이다.At this time, if the elastic force is low, it is difficult for the deformed part due to the load to return to its original state, and as a result, the effect of reducing vibration and shock is greatly reduced.

그러나, 방진재의 탄성력과 유연성은 서로 상충되는 부분이 있어 방진재의 탄성력이 높으면 유연성이 낮아지고 유연성이 높으면 탄성력이 저하되는 것이 일반적이다.However, the elasticity and flexibility of the vibration isolating material conflict with each other, so when the elasticity of the vibration isolating material is high, the flexibility is generally lower, and when the flexibility is high, the elasticity is generally lowered.

따라서, 기존의 방진재를 대체할 수 있는 탄성이 높으면서도 유연한 방진재의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a highly elastic yet flexible vibration isolating material that can replace existing vibration isolating materials.

종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-0309315호 "자착성 고무-아스팔트계 방음, 방진재 및 그 제조방법"이 있다.The prior art includes Korean Patent No. 10-0309315, “Self-adhesive rubber-asphalt soundproofing and vibration isolating material and method of manufacturing the same.”

상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 탄성이 높으면서도 유연한 탄소섬유 직조물과 충격흡수 및 소음차단 효과가 뛰어난 PU(Polyurethane) 수지를 사용함으로써, 형태 복원력이 우수하고 높은 방진 특성을 가지는 탄소섬유를 이용한 방진재 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention uses highly elastic yet flexible carbon fiber woven fabric and PU (Polyurethane) resin with excellent shock absorption and noise blocking effects to produce carbon fiber with excellent shape recovery and high dustproof properties. The purpose is to provide used anti-vibration materials and their manufacturing methods.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재는 탄소섬유 직조물인 탄소섬유층 및 액화 PU(Polyurethane) 수지인 방진층을 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, the dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention may include a carbon fiber layer made of woven carbon fiber and a dustproof layer made of liquefied polyurethane (PU) resin.

여기서, 상기 탄소섬유층 및 상기 방진층이 연속되게 적층되고, 상기 방진층이 경화되어 상기 탄소섬유층과 일체화될 수 있다.Here, the carbon fiber layer and the dustproof layer may be continuously laminated, and the dustproof layer may be hardened to be integrated with the carbon fiber layer.

또한, 상기 탄소섬유를 이용한 방진재는 복합섬유로 격자 패턴을 가지며 형성되어 상기 탄소섬유층에 적층되는 뼈대층을 더 포함할 수 있다.Additionally, the dustproof material using carbon fiber may further include a framework layer formed of composite fibers in a lattice pattern and laminated on the carbon fiber layer.

여기서, 상기 복합섬유는 폴리케톤 섬유 10 내지 20 중량부, 엽맥 섬유 10 내지 20 중량부, LM(Low Melting) 섬유 3 내지 6 중량부 및 실리콘 고무 파우더 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.Here, the composite fiber may include 10 to 20 parts by weight of polyketone fiber, 10 to 20 parts by weight of leaf vein fiber, 3 to 6 parts by weight of LM (Low Melting) fiber, and 1 to 5 parts by weight of silicone rubber powder.

또한, 상기 탄소섬유를 이용한 방진재는 탄성소재로 내부에 중단으로부터 상측 및 하측으로 이동할수록 좁아지는 형태의 다수의 쐐기 홈, 상기 쐐기 홈의 중단에 양 측으로 돌출되는 한 쌍의 에어 캐비티 홈 및 상면과 하면에 각각 하측, 상측으로 이동할수록 넓어지는 형태의 결합 홈이 형성된 보강층을 더 포함할 수 있다.In addition, the dustproof material using carbon fiber is an elastic material, and has a plurality of wedge grooves inside that become narrower as they move from the middle to the upper and lower sides, a pair of air cavity grooves protruding on both sides at the middle of the wedge grooves, and an upper surface and It may further include a reinforcing layer on the lower surface having a coupling groove that becomes wider as it moves downward and upward, respectively.

여기서, 상기 보강층은 액체 상태의 상기 방진층이 상기 결합 홈에 침투되고 상기 방진층의 경화에 따라 일체화 될 수 있다.Here, the reinforcing layer may be integrated as the dust-proof layer in a liquid state penetrates into the coupling groove and hardens the dust-proof layer.

또한, 상기 보강층은 상기 쐐기 홈에 충진되는 탄소소재의 미세구슬을 포함할 수 있다.Additionally, the reinforcement layer may include microbeads of carbon material filled in the wedge groove.

여기서, 상기 미세구슬은 상기 보강층의 형태변화에 따라 상기 에어 캐비티 홈으로 이동하여 채워질 수 있다.Here, the microbeads may move and fill the air cavity groove according to a change in the shape of the reinforcement layer.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재의 제조방법은 틀에 탄소섬유 직조물인 탄소섬유층 및 액화 PU(Polyurethane) 수지인 방진층을 연속되게 적층하는 적층단계, 상기 방진층을 경화시켜 탄소섬유를 이용한 방진재를 생성하는 경화단계 및 상기 탄소섬유를 이용한 방진재를 상기 틀로부터 이탈시켜 마감하는 마감단계를 포함할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention includes a laminating step of sequentially stacking a carbon fiber layer made of carbon fiber woven material and a dustproof layer made of liquefied PU (Polyurethane) resin on a frame, and curing the dustproof layer. It may include a curing step of creating a dustproof material using carbon fiber and a finishing step of separating the dustproof material using carbon fiber from the frame and finishing it.

또한, 상기 적층단계는 상기 탄소섬유층에 복합섬유로 격자 패턴을 가지며 형성되는 뼈대층을 적층할 수 있다.Additionally, in the lamination step, a framework layer formed with a lattice pattern of composite fibers may be laminated on the carbon fiber layer.

여기서, 상기 복합섬유는 폴리케톤 섬유 10 내지 20 중량부, 엽맥 섬유 10 내지 20 중량부, LM(Low Melting) 섬유 3 내지 6 중량부 및 실리콘 고무 파우더 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.Here, the composite fiber may include 10 to 20 parts by weight of polyketone fiber, 10 to 20 parts by weight of leaf vein fiber, 3 to 6 parts by weight of LM (Low Melting) fiber, and 1 to 5 parts by weight of silicone rubber powder.

상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재 및 그 제조방법은 탄성이 높으면서도 유연한 탄소섬유 직조물과 충격흡수 및 소음차단 효과가 뛰어난 PU(Polyurethane) 수지가 사용되어, 형태 복원력이 우수하고 높은 방진 특성을 가질 수 있다.The vibration isolator using carbon fiber and its manufacturing method according to the embodiment of the present invention as described above uses highly elastic yet flexible carbon fiber fabric and PU (Polyurethane) resin, which is excellent in shock absorption and noise blocking, and has excellent shape restoration. and can have high dustproof properties.

또한, 격자 패턴을 갖는 뼈대층을 적용하여, 면적 전체의 균일한 탄성을 확보하고 방진재의 꺼짐 현상을 방지할 수 있다.In addition, by applying a framework layer with a lattice pattern, uniform elasticity over the entire area can be secured and the vibration-proof material can be prevented from sagging.

또한, 형태가 변형된 후에도 공기층을 확보할 수 있는 에어 캐비티 홈이 형성된 보강층을 적용하여, 외력에 의한 형태변형에도 높은 방진 특성을 유지할 수 있다.In addition, by applying a reinforcing layer with an air cavity groove that can secure an air layer even after the shape is deformed, high dustproof characteristics can be maintained even when the shape is deformed by external force.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재에 뼈대층이 형성된 모습을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 뼈대층을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재에 보강층이 형성된 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 보강층을 도시한 단면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 도 4의 보강층이 형태가 변형되는 모습을 도시한 예시도이다.
도 7은 도 5에 미세구슬이 충진된 모습을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재 제조방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
Figure 1 is a cross-sectional view showing a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a framework layer formed in a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the skeleton layer of Figure 2.
Figure 4 is a cross-sectional view showing a reinforcement layer formed in a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view showing the reinforcement layer of Figure 4.
Figures 6 (a) and (b) are exemplary diagrams showing the shape of the reinforcement layer in Figure 4 being deformed.
Figure 7 is a cross-sectional view showing the microbeads in Figure 5.
Figure 8 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다 양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be subject to various changes and can have various forms, specific embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 출원에서 사용 한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수 의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것이 존재함을 지정하려 는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the existence of a combination of features, numbers, steps, components, etc. described in the specification, but are not limited to one or more other features or numbers, It should be understood that the existence or addition possibility of combinations of steps, components, etc. is not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자 에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. No.

여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Here, repeated descriptions, known functions that may unnecessarily obscure the gist of the present invention, and detailed descriptions of configurations are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

이하, 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재(이하, '방진재'라 약칭함)에 대하여 첨부한 도 1 내지 도 7을 기초로 이하에서 설명하기로 한다.First, the vibration isolating material (hereinafter abbreviated as 'vibration isolating material') using carbon fiber according to an embodiment of the present invention will be described below based on the attached FIGS. 1 to 7.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재를 도시한 단면도이다.Figure 1 is a cross-sectional view showing a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 방진재(1)는 건물, 구조물 또는 장치 등 다양한 분야에 사용함으로써 형태 복원력이 우수하고 높은 방진 특성을 가질 뿐만 아니라, 소음을 효과적으로 차단하는 특성을 갖는 방진재(1)이다.The dustproof material 1 according to an embodiment of the present invention is a dustproof material 1 that not only has excellent shape restoration and high dustproof characteristics when used in various fields such as buildings, structures, or devices, but also has the property of effectively blocking noise.

도 1을 참조하면, 방진재(1)는 탄소섬유층(100) 및 방진층(200)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the dustproof material 1 may include a carbon fiber layer 100 and a dustproof layer 200.

구체적으로, 방진재(1)는 한 쌍의 탄소섬유층(100) 사이에 방진층(200)을 배치하는 형태로 형성될 수 있다.Specifically, the dustproof material 1 may be formed by disposing the dustproof layer 200 between a pair of carbon fiber layers 100.

또한, 방진재(1)는 최하단과 최상단에 탄소섬유층(100)이 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.In addition, the dustproof material 1 preferably has a carbon fiber layer 100 formed at the bottom and top, but is not limited to this.

탄소섬유층(100)은 탄소섬유 직조물일 수 있다.The carbon fiber layer 100 may be a carbon fiber woven material.

구체적으로, 탄소섬유층(100)은 식물. 석유(Petroleum), 콜타르(Coal tar)를 통해 제조되는 피치(Pitch)를 사용하여 생성된 피치계 탄소섬유 직조물일 수 있다.Specifically, the carbon fiber layer 100 is a plant. It may be a pitch-based carbon fiber fabric produced using pitch manufactured through petroleum and coal tar.

이러한, 탄소섬유층(100)은 700GPa 이상 800GPa 이하의 탄성계수를 갖고, 3000MPa 이상 4000MPa 이하인 인장강도 즉, 높은 탄성률과 우수한 인장강도를 가질 수 있다.The carbon fiber layer 100 may have an elastic modulus of 700 GPa or more and 800 GPa or less, and a tensile strength of 3000 MPa or more and 4000 MPa or less, that is, a high elastic modulus and excellent tensile strength.

이에, 탄소섬유층(100)은 높은 탄성으로 진동을 흡수하여 방진특성을 나타낼 수 있으며, 우수한 인장강도로 외력(EF)을 견딜 수 있다.Accordingly, the carbon fiber layer 100 can absorb vibration with high elasticity and exhibit anti-vibration characteristics, and can withstand external force (EF) with excellent tensile strength.

방진층(200)은 액화 PU(Polyurethane) 수지일 수 있다.The dustproof layer 200 may be liquefied polyurethane (PU) resin.

이때, 방진층(200)은 고체 상태가 아닌 액체 상태의 액화 PU 수지가 탄소섬유층(100)에 적층되어 액화 PU 수지의 일부가 탄소섬유층(100)에 스며들 수 있다.At this time, the dustproof layer 200 is made of liquefied PU resin in a liquid state, not a solid state, laminated on the carbon fiber layer 100, so that a part of the liquefied PU resin may permeate into the carbon fiber layer 100.

이후, 방진층(200)은 소정의 두께를 가지며 경화되어 경화된 PU 수지 자체의 높은 탄성률을 가질 수 있다.Thereafter, the dustproof layer 200 may have a predetermined thickness and be cured to have a high elastic modulus of the cured PU resin itself.

또한, 방진층(200)은 경화된 PU 수지로 탄성기억 특성을 가져 외력(EF)이 사라졌을 경우, 원래의 형태로 돌아가는 복원력이 높아질 수 있다.In addition, the dustproof layer 200 is made of hardened PU resin and has elastic memory properties, so when the external force (EF) disappears, the restoration force to return to its original form can be increased.

이러한, 탄소섬유층(100) 및 방진층(200)은 연속되게 적층되고 방진층(200)이 경화되어 일체화될 수 있다.The carbon fiber layer 100 and the dustproof layer 200 may be continuously laminated and the dustproof layer 200 may be hardened to be integrated.

구체적으로, 탄소섬유층(100) 및 방진층(200)은 사용자가 요구하는 형태의 틀에 투입되고 탄소섬유층(100)에 액화 PU 수지인 방진층(200)의 일부가 스며들 수 있다.Specifically, the carbon fiber layer 100 and the dustproof layer 200 are put into a frame of the shape requested by the user, and a portion of the dustproof layer 200, which is a liquefied PU resin, may permeate into the carbon fiber layer 100.

이때, 방진층(200)은 소정의 두께를 가지도록 투입될 수 있다.At this time, the dustproof layer 200 may be added to have a predetermined thickness.

이후, 탄소섬유층(100) 및 방진층(200)은 서로 접합된 상태로 방진층(200)이 경화됨으로써 일체화되어 방진재(1)를 이룰 수 있다.Thereafter, the carbon fiber layer 100 and the dustproof layer 200 are bonded together and the dustproof layer 200 is hardened to form the dustproof material 1.

이에, 방진재(1)는 탄소섬유층(100) 및 방진층(200)의 높은 탄성률로 진동을 흡수할 수 있고, 우수한 복원력을 가질 수 있다.Accordingly, the vibration isolation material 1 can absorb vibration due to the high elastic modulus of the carbon fiber layer 100 and the vibration isolation layer 200, and can have excellent restoring force.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재에 뼈대층이 형성된 모습을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 뼈대층을 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing a framework layer formed in a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention, and Figure 3 is a perspective view showing the framework layer of Figure 2.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 방진재(1)는 뼈대층(300)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the dustproof material 1 according to an embodiment of the present invention may further include a framework layer 300.

뼈대층(300)은 탄성을 가지며, 형태를 유지하는 강도를 가진 층으로 복합섬유로 이루어지며 격자 패턴을 가지며 형성되어 탄소섬유층(100)에 적층될 수 있다.The framework layer 300 is a layer that has elasticity and strength to maintain its shape, is made of composite fibers, and can be formed in a lattice pattern and laminated on the carbon fiber layer 100.

구체적으로, 도 3을 참조하면 뼈대층(300)은 탄소섬유층(100)에 대응되는 크기로 형성되되, 일정한 간격과 형태로 격자 패턴을 가지며 형성될 수 있다.Specifically, referring to FIG. 3, the framework layer 300 may be formed in a size corresponding to the carbon fiber layer 100, and may be formed in a grid pattern at regular intervals and shapes.

이때, 뼈대층(300)의 격자 패턴에 액화 PU 수지의 방진층(200)이 고르게 침투되어 적층될 수 있다.At this time, the dustproof layer 200 of the liquefied PU resin can be evenly infiltrated and laminated on the grid pattern of the framework layer 300.

또한, 뼈대층(300)에 사용되는 복합섬유는 폴리케톤 섬유 10 내지 20 중량부, 엽맥 섬유 10 내지 20 중량부, LM(Low Melting) 섬유 5 내지 10 중량부 및 실리콘 고무 파우더 1 내지 5 중량부로 형성될 수 있다.In addition, the composite fibers used in the framework layer 300 include 10 to 20 parts by weight of polyketone fibers, 10 to 20 parts by weight of leaf vein fibers, 5 to 10 parts by weight of LM (Low Melting) fibers, and 1 to 5 parts by weight of silicone rubber powder. can be formed.

폴리케톤 섬유는 일산화탄소와 에틸렌(ethylene), 프로필렌(Propylene) 등의 올레핀(Olefin)으로 제조된 고분자 섬유이다.Polyketone fiber is a polymer fiber made from carbon monoxide and olefins such as ethylene and propylene.

이와 같이 제조된 폴리케톤 섬유는 0.885g/cm3 이하의 초저밀도 올레핀인 엘라스토머나 0.885g/cm3 ~ 0.915g/cm3 사이의 폴리오레핀인 플라스토머 등의 밀도가 낮은 올레핀을 사용하여 고무와 비슷한 정도의 탄성을 가질 수 있다.Polyketone fibers manufactured in this way are made of rubber using low-density olefins such as elastomers, which are ultra-low-density olefins of 0.885 g/cm 3 or less, or plastomers, which are polyolefins between 0.885 g/cm 3 and 0.915 g/cm 3 . It can have a similar degree of elasticity.

또한, 폴리케톤 섬유는 자체적으로 우수한 내충격성, 내화학성, 내마모성을 가질 수 있다.In addition, polyketone fibers themselves can have excellent impact resistance, chemical resistance, and abrasion resistance.

그러나, 폴리케톤 섬유는 장기적인 내열 노화에 따라 물성저하가 일어나는 문제가 있다.However, polyketone fibers have a problem in which physical properties deteriorate due to long-term heat resistance and aging.

또한, 폴리케톤 섬유를 다른 섬유에 적용하기 위해서는 섬유 자체로만은 접착성에 제한점이 있어 표면에 젖음성, 접착성 등을 부여하는 것이 필요하다.In addition, in order to apply polyketone fiber to other fibers, the fiber itself has limitations in adhesiveness, so it is necessary to impart wettability and adhesiveness to the surface.

이러한 폴리케톤 섬유는 10 중량부 미만으로 혼합될 경우 뼈대층(300)의 탄성 및 기본 물성이 저하될 수 있으며, 20 중량부 초과로 혼합될 경우 장기적인 사용시 내열에 따른 노화로 인한 물성저하가 일어날 수 있고, 복합섬유의 접착저하로 균열이 발생할 수 있다.If these polyketone fibers are mixed in less than 10 parts by weight, the elasticity and basic physical properties of the framework layer 300 may deteriorate, and if they are mixed in more than 20 parts by weight, physical properties may deteriorate due to aging due to heat resistance during long-term use. Also, cracks may occur due to decreased adhesion of composite fibers.

또한, 폴리케톤 섬유는 10 내지 50㎛의 굵기를 갖는 것이 바람직하다.In addition, the polyketone fiber preferably has a thickness of 10 to 50㎛.

이때, 폴리케톤 섬유는 굵기가 10㎛ 미만으로 형성될 경우 탄성, 내마모성, 내화학성 등의 충분한 기본 물성이 나타나지 못할 수 있으며, 50㎛ 초과로 다른 섬유들과의 접합이 불완전하여 뼈대층(300)의 형태를 이루지 못할 수 있다.At this time, if the polyketone fiber is formed with a thickness of less than 10㎛, it may not exhibit sufficient basic properties such as elasticity, abrasion resistance, and chemical resistance, and if it is more than 50㎛, bonding with other fibers is incomplete and the framework layer 300 The form may not be achieved.

엽맥 섬유는 식물의 잎사귀로 제조된 천연섬유이다.Vein fiber is a natural fiber made from the leaves of plants.

예를 들면, 엽맥 섬유는 아바카, 사이잘 마, 파인애플 섬유 등이 있다.For example, leaf vein fibers include abaca, sisal hemp, and pineapple fiber.

구체적으로, 엽맥 섬유는 식물의 잎사귀의 줄기, 즉 잎 맥관(脈管)을 사용하여 섬유가 단단하고 다양하게 가공이 가능하여 아주 얇은 크기로 가공할 수 있다.Specifically, leaf vein fiber uses the stem of a plant's leaf, that is, the leaf vasculature, so the fiber is hard and can be processed in various ways, so it can be processed into very thin sizes.

여기서, 엽맥 섬유는 15 내지 50㎛의 굵기로 가공하여 여러 겹으로 폴리케톤 섬유를 감싸도록 접착하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to process the leaf vein fibers to a thickness of 15 to 50㎛ and adhere them so as to surround the polyketone fibers in several layers.

이때, 엽맥 섬유는 굵기가 15㎛ 미만으로 형성될 경우 뼈대를 이루지 못하고 파단되거나 형태를 유지하지 못할 수 있으며, 50㎛ 초과로 형성될 경우 폴리케톤 섬유의 탄성, 내충격성, 내화학성 등의 기본 물성을 저하시킬 수 있다.At this time, if the leaf vein fiber is formed with a thickness of less than 15㎛, it may not form a framework and may be broken or unable to maintain its shape. If it is formed with a thickness of more than 50㎛, the basic physical properties such as elasticity, impact resistance, and chemical resistance of polyketone fiber can deteriorate.

또한, 엽맥 섬유는 흡습성이 우수하여 LM 섬유의 접착이 용이하게 이루어질 수 있다.In addition, leaf vein fibers have excellent hygroscopicity, so adhesion of LM fibers can be easily achieved.

이에, 엽맥 섬유는 접착 특성을 가져 폴리케톤 섬유에 쉽게 적용됨으로써, 뼈대층(300)의 뼈대를 이룰 수 있다.Accordingly, the leaf vein fibers have adhesive properties and can be easily applied to polyketone fibers, thereby forming the framework of the framework layer 300.

LM 섬유는 폴리에스테르(Polyester)를 원료로 하는 섬유로, 녹는점이 낮고 접착성이 뛰어난 친환경 섬유이다.LM fiber is a fiber made from polyester, and is an eco-friendly fiber with a low melting point and excellent adhesiveness.

구체적으로 LM 섬유는 폴리케톤 섬유와 엽맥 섬유 사이에 배치하여 접착성을 제공함으로써, 폴리케톤 섬유와 엽맥 섬유를 접착시킬 수 있다.Specifically, LM fibers can be placed between polyketone fibers and leaf vein fibers to provide adhesiveness, thereby bonding the polyketone fibers and leaf vein fibers.

이에, LM 섬유는 폴리케톤 섬유의 탄성과 엽맥 섬유의 경도를 유지하면서 일체화시킬 수 있다. Accordingly, the LM fiber can be integrated while maintaining the elasticity of the polyketone fiber and the hardness of the leaf vein fiber.

이러한 LM 섬유는 5 중량부 미만으로 혼합될 경우 폴리케톤 섬유와 엽맥 섬유의 접착저하로 뼈대층(300)에 균열이 발생할 수 있으며, 10 중량부 초과로 혼합될 경우 폴리케톤 섬유와 엽맥 섬유의 기본 물성을 헤치고 오히려 접착 정도가 약해질 수 있다.If these LM fibers are mixed in less than 5 parts by weight, cracks may occur in the framework layer 300 due to reduced adhesion between the polyketone fibers and leaf vein fibers, and if mixed in more than 10 parts by weight, the basic properties of the polyketone fibers and leaf vein fibers The physical properties may be impaired and the degree of adhesion may become weaker.

실리콘 고무 파우더는 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane) 성분을 포함하는 실리콘 고무의 미분말이다.Silicone rubber powder is a fine powder of silicone rubber containing polydimethylsiloxane.

구체적으로, 실리콘 고무 파우더는 LM 섬유로 접착되어 일체화된 폴리케톤 섬유와 엽맥 섬유에 파우더 코팅 공법으로 코팅되어 뼈대층(300)의 표면 평활성을 부여하고, 복원력을 보다 더 향상시킬 수 있다.Specifically, silicone rubber powder is coated on polyketone fibers and leaf vein fibers that are integrated by bonding with LM fibers using a powder coating method to provide surface smoothness to the framework layer 300 and further improve resilience.

여기서, 파우더 코팅 공법은 건조된 미분말을 도료로 사용하여 코팅 대상이 되는 물체에 미분말 도료를 접착시킨 다음 경화시킴으로써 도막을 형성하는 공법이다.Here, the powder coating method is a method of forming a coating film by using dried fine powder as a paint, adhering the fine powder paint to the object to be coated, and then curing it.

이러한 실리콘 고무 파우더는 1 중량부 미만으로 혼합될 경우 뼈대층(300)의 표면 평활성이 저하될 될 수 있으며, 5 중량부 초과로 혼합될 경우 도막이 두꺼워져 폴리케톤 섬유와 엽맥 섬유의 기본 물성을 헤칠 수 있다.If this silicone rubber powder is mixed in less than 1 part by weight, the surface smoothness of the framework layer 300 may decrease, and if it is mixed in more than 5 parts by weight, the coating film becomes thick and the basic physical properties of the polyketone fiber and leaf vein fiber are damaged. You can.

이렇게 형성된 뼈대층(300)은 방진재(1) 면적 전체의 균일한 탄성을 확보하여 진동을 흡수할 수 있고, 꺼짐 현상을 방지할 수 있다.The framework layer 300 formed in this way can absorb vibration by securing uniform elasticity over the entire area of the vibration isolator 1 and prevent the phenomenon of turning off.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재에 보강층이 형성된 모습을 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 보강층을 도시한 단면도이며, 도 6의 (a) 및 (b)는 도 4의 보강층이 형태가 변형되는 모습을 도시한 예시도이고, 도 7은 도 5에 미세구슬이 충진된 모습을 도시한 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing a reinforcing layer formed in a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view showing the reinforcing layer of Figure 4, and Figures 6 (a) and (b) Figure 4 is an example diagram showing the shape of the reinforcing layer being deformed, and Figure 7 is a cross-sectional view showing the shape of Figure 5 filled with microbeads.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 방진재(1)는 보강층(400)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the vibration isolator 1 according to an embodiment of the present invention may further include a reinforcement layer 400.

보강층(400)은 방진층(200) 사이에 형성될 수 있다.The reinforcement layer 400 may be formed between the dustproof layers 200.

구체적으로, 보강층(400)은 상면과 하면에 방진층(200)이 형성되고, 각각의 방진층에 탄소섬유층(100)이 형성될 수 있다.Specifically, the reinforcement layer 400 may have a dustproof layer 200 formed on the upper and lower surfaces, and a carbon fiber layer 100 may be formed on each dustproof layer.

또한, 보강층(400)은 방진층(200)의 총 두께보다 작거나 같은 두께로 형성되는 것이 바람직하다.Additionally, the reinforcing layer 400 is preferably formed to have a thickness less than or equal to the total thickness of the dustproof layer 200.

도 5를 참조하면, 보강층(400)은 탄성소재로 형성되며, 쐐기 홈(410), 에어 캐비티 홈(420) 및 결합 홈(430)이 형성될 수 있다.Referring to Figure 5, the reinforcement layer 400 is formed of an elastic material, and a wedge groove 410, an air cavity groove 420, and a coupling groove 430 may be formed.

여기서, 탄성소재로는 실리콘, 고무 등이 사용될 수 있다.Here, silicone, rubber, etc. may be used as the elastic material.

이에, 보강층(400)은 외력(EF)이 가해졌을 경우, 포아송 효과(PE)가 나타날 수 있다.Accordingly, when an external force (EF) is applied to the reinforcement layer 400, a Poisson effect (PE) may appear.

여기서, 포아송 효과(PE)는 물체에 외력(EF)이 가해졌을 경우, 가해진 외력(EF)과 직각인 두 방향으로 확장하려는 성질을 뜻한다.Here, the Poisson effect (PE) refers to the property of expanding in two directions perpendicular to the applied external force (EF) when an external force (EF) is applied to the object.

쐐기 홈(410)은 탄성소재로 내부에 중단으로부터 상측 및 하측으로 이동할수록 좁아지는 형태로 형성될 수 있다.The wedge groove 410 may be made of an elastic material and may be formed inside in a shape that becomes narrower as it moves from the middle to the upper and lower sides.

구체적으로, 쐐기 홈(410)은 내부에 공기층을 형성할 수 있다.Specifically, the wedge groove 410 may form an air layer inside.

이때, 쐐기 홈(410)은 내부에 공기층이 형성됨으로써, 진동이 공기층과의 마찰에 따라 진동 에너지의 감쇠가 일어날 수 있다.At this time, since an air layer is formed inside the wedge groove 410, vibration energy may be attenuated due to friction with the air layer.

에어 캐비티 홈(420)은 쐐기 홈(410)의 중단에 양 측으로 돌출될 수 있다.The air cavity groove 420 may protrude on both sides of the middle of the wedge groove 410.

구체적으로, 에어 캐비티 홈(420)은 방진재(1)에 외력(EF)이 가해져 발생하는 포아송 효과(PE)에 의해 쐐기 홈(410)이 내측으로 좁혀졌을 경우, 양 측의 에어 캐비티 홈(420)이 연통될 수 있다.Specifically, when the wedge groove 410 is narrowed inward due to the Poisson effect (PE) that occurs when an external force (EF) is applied to the dustproof material (1), the air cavity grooves (420) on both sides are ) may be connected.

이에, 에어 캐비티 홈(420)은 방진재(1) 위에 물건이 올려지는 등의 외력(EF)이 가해졌을 경우에도 공기층을 유지하여 진동을 감쇠시킬 수 있다.Accordingly, the air cavity groove 420 can maintain an air layer and attenuate vibration even when an external force (EF), such as an object being placed on the vibration isolator 1, is applied.

결합 홈(430)은 상면과 하면에 각각 하측, 상측으로 이동할수록 넓어지는 형태의 결합 홈(430)이 형성될 수 있다.The coupling groove 430 may be formed on the upper and lower surfaces in a shape that becomes wider as it moves downward and upward, respectively.

구체적으로, 결합 홈(430)은 액체 상태인 방진층(200) 즉, 액화 PU 수지가 결합 홈(430)의 형태대로 침투하고, 이후, 방진층(200)이 경화되어 과 결합될 수 있다.Specifically, the coupling groove 430 can be combined with the dustproof layer 200 in a liquid state, that is, the liquefied PU resin penetrates into the shape of the coupling groove 430, and then the dustproof layer 200 is hardened.

또한, 결합 홈(430)은 각각 하측, 상측으로 이동할수록 넓어지는 형태로 형성됨으로써, 방진층(200)과 더욱 안정적으로 결합될 수 있다.In addition, the coupling groove 430 is formed in a shape that becomes wider as it moves downward and upward, respectively, so that it can be more stably coupled to the dustproof layer 200.

도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여 보강층(400)의 형태변형을 정리하자면, (a)는 보강층(1)에 외력(EF)을 가한 상태이다.To summarize the shape deformation of the reinforcing layer 400 with reference to (a) and (b) of FIG. 6, (a) is a state in which an external force (EF) is applied to the reinforcing layer (1).

이때, 쐐기 홈(410)은 공기층이 형성되어 있으나, 포아송 효과(PE)에 의해 쐐기 홈(410)이 내측으로 힘을 받는 것을 확인할 수 있다.At this time, although an air layer is formed in the wedge groove 410, it can be confirmed that the wedge groove 410 receives a force inward due to the Poisson effect (PE).

또한, 도 6의 (b)는 (a)의 상태에서, 보강층(400)에 외력(EF)이 계속 가해져 포아송 효과(PE)를 받아 쐐기 홈(410)이 좁혀져 공기층이 줄어든 상태를 나타낸 것이다.In addition, (b) of FIG. 6 shows a state in which, in the state of (a), the external force (EF) is continuously applied to the reinforcement layer 400 and the wedge groove 410 is narrowed due to the Poisson effect (PE), thereby reducing the air layer.

이때, 에어 캐비티 홈(420)은 연통된 상태가 되어 공기층을 유지하는 것을 확인할 수 있다.At this time, it can be confirmed that the air cavity groove 420 is in a communicating state and maintains an air layer.

이러한, 보강층(400)은 진동 에너지를 감쇠하여 방진 특성을 높일 수 있으며, 외력이 가해진 상태에서도 공기층을 확보하여 높은 방진 특성을 유지할 수 있다.The reinforcing layer 400 can increase vibration isolation characteristics by attenuating vibration energy, and maintain high vibration isolation characteristics by securing an air layer even when an external force is applied.

도 7을 참조하면, 보강층(400)은 쐐기 홈(410)에 충진되는 탄소소재의 미세구슬(440)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the reinforcement layer 400 may include microbeads 440 made of carbon material filled in the wedge groove 410.

미세구슬(440)은 탄소소재로 형성됨으로써, 높은 탄성률과 우수한 인장강도를 가질 수 있다.By being formed of a carbon material, the microbeads 440 can have a high elastic modulus and excellent tensile strength.

또한, 미세구슬(440)은 쐐기 홈(410) 내부에서 소재적 특성에 의해 진동을 흡수하며, 진동에 의해 움직이면서 진동 에너지를 감쇠시킬 수 있다.In addition, the microbeads 440 absorb vibration due to material characteristics inside the wedge groove 410, and can attenuate vibration energy while moving due to vibration.

또한, 미세구슬(440)은 외력에 의해 쐐기 홈(410)이 좁혀지더라도 공기층이 확보된 에어 캐비티 홈(420)으로 이동하여 채워질 수 있다.In addition, even if the wedge groove 410 is narrowed by an external force, the microbeads 440 can move and fill the air cavity groove 420 where an air layer is secured.

이에, 미세구슬(440)은 보강층(400)의 형태가 변형된 상태에서도 진동을 흡수하고 진동 에너지를 감쇠시킬 수 있다.Accordingly, the microbeads 440 can absorb vibration and attenuate vibration energy even when the shape of the reinforcement layer 400 is deformed.

이하, 실시 예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

단, 하기 실시 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples only illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples.

[실시 예 1][Example 1]

탄소섬유 직조물인 탄소섬유층 및 액화PU(Polyurethane)인 방진층을 연속되게 적층하고, 방진층을 경화시켜 방진재를 제조하였다.A dustproof material was manufactured by sequentially stacking a carbon fiber layer, which is a carbon fiber woven material, and a dustproof layer, which is liquefied polyurethane (PU), and curing the dustproof layer.

이때, 탄소섬유층은 750GPa의 탄성계수 및 3500MPa의 인장강도를 갖는 탄소섬유 직조물로 형성되었고, 최하단과 최상단에 배치하였다.At this time, the carbon fiber layer was formed of carbon fiber woven material with an elastic modulus of 750 GPa and a tensile strength of 3500 MPa, and was placed at the bottom and top.

[실시 예 2][Example 2]

탄소섬유층에 적층되고 격자 패턴 사이에 방진층이 침투되는 뼈대층을 더 포함하는 것을 제외하고 실시 예 1과 동일하게 방진재를 제조하였다.An anti-vibration material was manufactured in the same manner as in Example 1, except that it further included a framework layer laminated on the carbon fiber layer and into which the anti-vibration layer was infiltrated between the grid patterns.

이때, 뼈대층은 복합섬유로 이루어졌으며, 복합섬유는 15㎛ 굵기의 폴리케톤 섬유 15 중량부, 20㎛ 굵기의 엽맥 섬유 15 중량부, LM 섬유 8 중량부 및 실리콘 고무 파우더 3 중량부로 제조되었다.At this time, the framework layer was made of composite fibers, and the composite fibers were made of 15 parts by weight of polyketone fibers with a thickness of 15㎛, 15 parts by weight of leaf vein fibers with a thickness of 20㎛, 8 parts by weight of LM fibers, and 3 parts by weight of silicone rubber powder.

[실시 예 3][Example 3]

방진층 사이에 보강층을 더 포함하는 것을 제외하고 실시 예 1과 동일하게 방진재를 제조하였다.An anti-vibration material was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a reinforcing layer was further included between the anti-vibration layers.

이때, 보강층은 실리콘으로 형성되어 상면 및 하면에 방진층이 배치되며, 방진층의 총 두께의 2/3 두께로 형성되었다.At this time, the reinforcing layer was made of silicon, and a dustproof layer was disposed on the upper and lower surfaces, and was formed to a thickness of 2/3 of the total thickness of the dustproof layer.

[실시 예 4][Example 4]

보강층에 미세구슬이 충진된 것을 제외하고 실시 예 4와 동일하게 방진재를 제조하였다.A dustproof material was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the reinforcement layer was filled with microbeads.

이때, 미세구슬은 탄소소재로 제조되었다.At this time, the microbeads were made of carbon material.

[비교 예 1][Comparative Example 1]

시중에서 판매되는 방진재 중 천연고무로 제조된 방진재를 무작위로 선발하였다.Among the vibration isolators sold on the market, those made of natural rubber were randomly selected.

[비교 예 2][Comparative Example 2]

시중에서 판매되는 방진재 중 코르크로 제조된 방진재를 무작위로 선발하였다.Among the commercially available vibration isolators, those made of cork were randomly selected.

[비교 예 3][Comparative Example 3]

뼈대층을 이루는 복합 섬유의 재료 함량을 제외하고 실시 예 2와 동일하게 방진재를 제조하였다.A dustproof material was manufactured in the same manner as in Example 2, except for the material content of the composite fibers forming the framework layer.

이때, 복합섬유는 15㎛ 굵기의 폴리케톤 섬유 8 중량부, 20㎛ 굵기의 엽맥 섬유 8 중량부, LM 섬유 1 중량부 및 실리콘 고무 파우더 0.5 중량부로 제조되었다.At this time, the composite fiber was manufactured from 8 parts by weight of polyketone fiber with a thickness of 15㎛, 8 parts by weight of leaf vein fiber with a thickness of 20㎛, 1 part by weight of LM fiber, and 0.5 part by weight of silicone rubber powder.

[비교 예 4][Comparative Example 4]

방진층 사이에 보강층을 더 포함하는 것을 제외하고 실시 예 3과 동일하게 방진재를 제조하였다.An anti-vibration material was manufactured in the same manner as in Example 3, except that a reinforcing layer was further included between the anti-vibration layers.

이때, 보강층은 실리콘으로 형성되어 상면 및 하면에 방진층이 배치되며, 방진층의 총 두께의 2배 두께로 형성되었다.At this time, the reinforcement layer was made of silicon, and a dustproof layer was disposed on the upper and lower surfaces, and was formed to be twice as thick as the total thickness of the dustproof layer.

[실험 예 1] 방진재의 방진성능 평가[Experimental Example 1] Evaluation of dustproof performance of dustproof materials

고조파(harmonic) 신호분석기, 신호증폭기, 가속도계 센서, PEI(Polyetherimide) 소재의 진동판, 임팩트 해머 등으로 이루어진 방진성능 평가장치를 통해 방진재의 방진성능을 평가하였다.The vibration-proof performance of the dust-proof material was evaluated using a dust-proof performance evaluation device consisting of a harmonic signal analyzer, a signal amplifier, an accelerometer sensor, a diaphragm made of PEI (polyetherimide), and an impact hammer.

실시 예 1 내지 4 및 비교 예 1 내지 4의 방진재를 동일한 크기로 제단하여 준비하고, 방진성능 평가장치 동일한 세기의 진동을 발생시켜 방진성능을 평가하였다.The anti-vibration materials of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared by cutting them to the same size, and the anti-vibration performance was evaluated by generating vibration of the same intensity using a vibration-proof performance evaluation device.

방진성능은 진동의 감쇠정도를 백분율로 변환하여 확인하였다.The vibration isolation performance was confirmed by converting the degree of vibration attenuation into a percentage.

그 결과는 표 1과 같다.The results are shown in Table 1.

방진성능(%)Dustproof performance (%) 방진성능(%)Dustproof performance (%) 실시 예 1Example 1 96.396.3 비교 예 1Comparison example 1 89.189.1 실시 예 2Example 2 97.497.4 비교 예 2Comparison example 2 88.488.4 실시 예 3Example 3 97.997.9 비교 예 3Comparison example 3 92.292.2 실시 예 4Example 4 98.298.2 비교 예 4Comparison example 4 97.897.8

상기 표 1 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시 예 1 내지 4, 비교 예 3 및 비교 예 4가 시중에 판매중인 비교 예 1 및 비교 예 2에 비해 방진성능이 좋은 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, it can be confirmed that Examples 1 to 4, Comparative Examples 3 and 4 of the present invention have better dustproof performance than Comparative Examples 1 and 2 available on the market.

또한, 실시 예 1 보다 뼈대층이 추가된 실시 예 2, 보강층이 추가된 실시 예 3 및 실시 예 4가 방진성능이 더 우수한 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be confirmed that Example 2, in which a framework layer was added, and Example 3 and Example 4, in which a reinforcement layer was added, had better dustproof performance than Example 1.

또한, 실시 예 4와 같이 보강층에 미세구슬이 형성되었을 때, 미세구슬이 형성되지 않은 실시 예 3보다 방진성능이 다소 우수하다는 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be confirmed that when microbeads were formed in the reinforcement layer as in Example 4, the dustproof performance was somewhat superior to Example 3 in which microbeads were not formed.

한편, 비교 예 3의 경우 실시 예 1과 실시 예 2에 비해 방진성능이 현저히 떨어지는 것으로 보아 뼈대층을 이루는 복합섬유의 재료 구성비에 따라 방진성능이 달라지는 것으로 확인할 수 있다.Meanwhile, in the case of Comparative Example 3, the dustproof performance was significantly lower than that of Examples 1 and 2, confirming that the dustproof performance varies depending on the material composition of the composite fibers forming the skeleton layer.

또한, 비교 예 4의 경우 실시 예 3과 방진성능이 거의 차이가 없는 것으로 보아 보강층의 두께는 방진성능과 관련이 적은 확인할 수 있다.In addition, in the case of Comparative Example 4, it can be seen that there is almost no difference in dustproof performance from Example 3, so it can be confirmed that the thickness of the reinforcing layer has little relation to dustproof performance.

[실험 예 2] 방진재의 복원력 평가[Experimental Example 2] Evaluation of resilience of dustproof materials

KS M 3802의 시험방법에 따라 잔류 압입률을 통해 방진재의 복원력을 평가하였다.The resilience of the dustproof material was evaluated through the residual indentation rate according to the test method of KS M 3802.

실시 예 1 내지 4 및 비교 예 1 내지 4의 방진재를 동일한 크기로 제단하여 준비하고, 방진재와 동일한 크기의 강판으로 222N의 하중을 5분간 가하였다.The vibration isolators of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared by cutting them to the same size, and a load of 222 N was applied for 5 minutes using a steel plate of the same size as the vibration isolator.

이후, 하중을 제거하고 60분 후 다이얼 게이지를 통해 압입량을 읽고 시험 전 방진재의 두께와 시험 후 압입량에 따른 방진재의 두께를 통해 잔류 압입률을 산출하여 백분율로 변환함으로써 확인하였다.After removing the load, the indentation amount was read through a dial gauge 60 minutes later, and the residual indentation rate was calculated based on the thickness of the vibration isolator before the test and the indentation amount after the test, and then converted to a percentage to confirm.

잔류 압입률이 낮으면 방진재에 압력이 잔류하여 요철이 발생한 것으로, 복원력이 좋은 것으로 판단될 수 있으며, 잔류 압입률이 높을 경우에는 복원력이 좋지 않은 것으로 판단될 수 있다.If the residual indentation rate is low, pressure remains in the dustproof material, causing unevenness, and the restoring force may be judged to be good. If the residual indentation rate is high, the restoring force may be judged to be poor.

그 결과는 표 2와 같다.The results are shown in Table 2.

잔류 압입율(%)Residual indentation rate (%) 잔류 압입율(%)Residual indentation rate (%) 실시 예 1Example 1 1.91.9 비교 예 1Comparison example 1 3.83.8 실시 예 2Example 2 1.31.3 비교 예 2Comparison example 2 5.55.5 실시 예 3Example 3 2.22.2 비교 예 3Comparison example 3 3.63.6 실시 예 4Example 4 2.12.1 비교 예 4Comparison example 4 3.43.4

상기 표 1 에 나타난 바와 같이, 실시 예 1 내지 4가 시중에 판매중인 비교 예 1 및 비교 예 2에 비해 방진성능이 좋은 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, it can be confirmed that Examples 1 to 4 have better dustproof performance than Comparative Examples 1 and 2, which are commercially available.

또한, 뼈대층이 추가된 실시 예 2가 실시 예 1, 실시 예 3 및 실시 예 4보다 잔류 압입률 즉, 복원력이 더 우수한 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that Example 2, in which the framework layer was added, had better residual indentation rate, that is, restoration force, than Examples 1, 3, and 4.

또한, 실시 예 3 및 실시 예 4는 실시 예 1에 복원력이 떨어졌으나, 큰 차이는 없는 것으로 확인할 수 있다.In addition, it can be confirmed that although Examples 3 and 4 had lower resilience than Example 1, there was no significant difference.

한편, 비교 예 3의 경우 실시 예 1과 실시 예 2에 비해 복원력이 현저히 떨어지는 것으로 보아 뼈대층을 이루는 복합섬유의 재료 구성비에 따라 복원력이 달라지는 것으로 확인할 수 있다.Meanwhile, in the case of Comparative Example 3, the restoring force was significantly lower than that of Examples 1 and 2, confirming that the restoring force varies depending on the material composition of the composite fibers forming the skeleton layer.

또한, 비교 예 4의 경우에도 실시 예 1과 실시 예 3에 비해 복원력이 현저히 떨어지는 것으로 보아 이 거의 차이가 없는 것으로 보아 보강층의 두께에 따라 복원력이 달라지는 것으로 확인할 수 있다.In addition, in the case of Comparative Example 4, the restoring force was significantly lower than that of Examples 1 and 3. As there was almost no difference, it can be confirmed that the restoring force varies depending on the thickness of the reinforcing layer.

다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재 제조방법(이하, '방진재 제조방법'이라 약칭함)에 대하여 첨부한 도 8을 기초로 이하에서 설명하기로 한다.Next, a method for manufacturing a vibration isolator using carbon fiber according to an embodiment of the present invention (hereinafter abbreviated as 'method for manufacturing a dustproof material') will be described below based on the attached FIG. 8.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 탄소섬유를 이용한 방진재 제조방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.Figure 8 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing a dustproof material using carbon fiber according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 방진재 제조방법은 방진재(1)를 제조하는 방법으로, 탄소섬유 직조물과 액화 PU(Polyurethane) 수지를 이용하여 건물, 구조물 또는 장치 등 다양한 분야에 사용함으로써 형태 복원력이 우수하고 높은 방진 특성을 가질 뿐만 아니라, 소음을 효과적으로 차단하는 특성을 갖는 방진재(1)를 제조할 수 있다.The method of manufacturing a dustproof material according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a dustproof material (1). It is used in various fields such as buildings, structures, or devices using carbon fiber fabric and liquefied PU (Polyurethane) resin, and has excellent shape recovery. It is possible to manufacture a dust-proof material (1) that not only has high dust-proof properties but also has properties that effectively block noise.

여기서, 방진재(1)는 상기에서 설명한 방진재(1)와 실질적으로 동일한 것이다.Here, the vibration isolating material 1 is substantially the same as the vibration isolating material 1 described above.

도 8을 참조하면, 방진재 제조방법은 적층단계(S10), 경화단계(S20) 및 마감단계(S30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the method of manufacturing a dustproof material may include a lamination step (S10), a curing step (S20), and a finishing step (S30).

적층단계(S10)는 틀에 탄소섬유 직조물인 탄소섬유층(100) 및 액화 PU(Polyurethane) 수지인 방진층(200)을 연속되게 적층하는 단계이다.The stacking step (S10) is a step of continuously stacking a carbon fiber layer 100, which is a carbon fiber woven material, and a dustproof layer 200, which is a liquefied polyurethane (PU) resin, on a frame.

이때, 적층단계(S10)는 탄소섬유층(100)이 최초, 최후에 투입되어 방진재(1)의 최하단 및 최상단에 배치되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.At this time, in the stacking step (S10), it is preferable that the carbon fiber layer 100 is added first and last and disposed at the bottom and top of the dustproof material 1, but is not limited to this.

또한, 적층단계(S10)는 방진층(200)이 액체 상태의 액화 PU 수지로 틀에 투입되어야 한다.In addition, in the lamination step (S10), the dustproof layer 200 must be injected into the mold as a liquefied PU resin in a liquid state.

또한, 적층단계(S10)는 탄소섬유층(100)에 액화 PU 수지인 방진층(200)이 적층되면서 방진층(200)의 일부가 탄소섬유층(100)에 스며들 수 있다.Additionally, in the stacking step (S10), the dustproof layer 200, which is a liquefied PU resin, is stacked on the carbon fiber layer 100, and a portion of the dustproof layer 200 may permeate into the carbon fiber layer 100.

경화단계(S20)는 방진층(200)을 경화시켜 방진재(1)를 생성하는 단계이다.The curing step (S20) is a step of curing the dustproof layer 200 to produce the dustproof material 1.

구체적으로, 경화단계(S20)는 적층단계(S10)에서 일부가 스며든 상태의 방진층(200)이 경화되면서 탄소섬유층(100)과 방진층(200)이 일체화될 수 있다.Specifically, in the curing step (S20), the dustproof layer 200 that has partially permeated in the lamination step (S10) is hardened, and the carbon fiber layer 100 and the dustproof layer 200 may be integrated.

마감단계(S30)는 방진재(1)를 틀로부터 이탈시켜 마감하는 단계이다.The finishing step (S30) is a step in which the dustproof material (1) is separated from the frame and finished.

이후, 사용자의 요구에 따라 방진재(1)를 제단하여 사용할 수 있다.Afterwards, the dustproof material 1 can be cut and used according to the user's request.

앞서 설명한 적층단계(S10)에서 탄소섬유층(100)에 복합섬유로 격자 패턴을 가지며 형성되는 뼈대층(300)을 적층할 수 있다.In the previously described lamination step (S10), a framework layer 300 formed with a lattice pattern of composite fibers may be laminated on the carbon fiber layer 100.

이때, 적층단계(S10)는 뼈대층(300)이 먼저 적층되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.At this time, in the stacking step (S10), it is preferable that the framework layer 300 is stacked first, but it is not limited to this.

구체적으로, 적층단계(S10)는 탄소섬유층(100)에 뼈대층(300)이 먼저 적층되었을 경우, 액화 PU 수지인 방진층(200)은 뼈대층(300)이 탄소섬유층(100)에 적층된 후 틀에 투입되어 뼈대층(300)의 격자 패턴에 고르게 침투되어 적층될 수 있다.Specifically, in the lamination step (S10), when the framework layer 300 is first laminated on the carbon fiber layer 100, the dustproof layer 200, which is a liquefied PU resin, is formed by the framework layer 300 being laminated on the carbon fiber layer 100. After being put into the mold, it can be evenly penetrated and laminated into the grid pattern of the framework layer 300.

이와 반대로, 적층단계(S10)는 탄소섬유층(100)에 방진층(200)이 먼저 적층되었을 경우, 뼈대층(300)의 격자 패턴에 먼저 투입된 방진층(200)이 침투되어 뼈대층(300)은 중력으로 인해 탄소섬유층(100) 위에 적층될 수 있다.On the contrary, in the lamination step (S10), when the dustproof layer 200 is first laminated on the carbon fiber layer 100, the dustproof layer 200 first introduced into the grid pattern of the framework layer 300 penetrates into the framework layer 300. Can be laminated on the carbon fiber layer 100 due to gravity.

또한, 적층단계(S10)에서 방진층(200)에 보강층(400)이 형성될 수 있다.Additionally, a reinforcement layer 400 may be formed on the dustproof layer 200 in the stacking step (S10).

구체적으로, 적층단계(S10)는 탄소섬유층(100)이 투입된 후 1차로 방진층(200)이 투입되어 적층되고 그 위에 보강층(400)이 투입되어 적층되며 이후 다시 방진층(200)이 투입되어 적층됨으로써, 보강층(400)이 방진층(200) 사이에 형성될 수 있다.Specifically, in the stacking step (S10), after the carbon fiber layer 100 is put in, the dustproof layer 200 is first put and laminated, and then the reinforcing layer 400 is put and stacked on top of it, and then the dustproof layer 200 is put in again. By stacking, the reinforcing layer 400 can be formed between the dustproof layers 200.

이때, 적층단계(S10)는 액화 PU 수지인 방진층(200)이 보강층(400)의 결합 홈(430)의 형태대로 침투될 수 있다.At this time, in the lamination step (S10), the dustproof layer 200, which is a liquefied PU resin, may be penetrated according to the shape of the coupling groove 430 of the reinforcement layer 400.

이후, 경화단계(S20)가 진행됨에 따라 결합 홈(430) 내부에 방진층(200)의 일부가 침투된 상태로 경화되어 방진층(200)과 보강층(400)이 안정적으로 결합될 수 있다.Thereafter, as the curing step (S20) progresses, a portion of the dustproof layer 200 penetrates into the coupling groove 430 and hardens, so that the dustproof layer 200 and the reinforcement layer 400 can be stably coupled.

이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As above, specific parts of the content of the present invention have been described in detail, and for those skilled in the art, it is clear that these specific techniques are merely preferred embodiments and do not limit the scope of the present invention. It will be obvious. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

1 : 방진재
100 : 탄소섬유층
200 : 방진층
300 : 뼈대층
400 : 보강층
410 : 쐐기 홈
420 : 에어 캐비티 홈
430 : 결함 홈
440 : 미세구슬
EF : 외력
PE : 포아송 효과
1: Dustproof material
100: carbon fiber layer
200: dustproof layer
300: Skeleton layer
400: Reinforcement layer
410: wedge groove
420: Air cavity groove
430: defect groove
440: Fine beads
EF: external force
PE: Poisson effect

Claims (8)

탄소섬유 직조물인 탄소섬유층;
액화 PU(Polyurethane) 수지인 방진층 및
탄성소재로 내부에 중단으로부터 상측 및 하측으로 이동할수록 좁아지는 형태의 다수의 쐐기 홈, 상기 쐐기 홈의 중단에 양 측으로 돌출되는 한 쌍의 에어 캐비티 홈 및 상면과 하면에 각각 하측, 상측으로 이동할수록 넓어지는 형태의 결합 홈이 형성된 보강층을 포함하고,
상기 탄소섬유층 및 상기 방진층이 연속되게 적층되며, 상기 방진층이 경화되어 상기 탄소섬유층과 일체화되며,
상기 보강층은,
액체 상태의 상기 방진층이 상기 결합 홈에 침투되고 상기 방진층의 경화에 따라 일체화 되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 이용한 방진재.
A carbon fiber layer, which is a carbon fiber woven material;
A dustproof layer made of liquefied PU (Polyurethane) resin and
It is made of elastic material and has a plurality of wedge grooves inside that become narrower as they move from the middle to the top and bottom, a pair of air cavity grooves protruding on both sides at the middle of the wedge grooves, and a pair of air cavity grooves on the upper and lower surfaces, respectively, as they move toward the bottom and top. It includes a reinforcing layer in which a widening coupling groove is formed,
The carbon fiber layer and the dustproof layer are continuously laminated, and the dustproof layer is hardened and integrated with the carbon fiber layer,
The reinforcement layer is,
A dustproof material using carbon fiber, characterized in that the dustproof layer in a liquid state penetrates into the coupling groove and is integrated as the dustproof layer hardens.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 보강층은,
상기 쐐기 홈에 충진되는 탄소소재의 미세구슬을 포함하고,
상기 미세구슬은,
상기 보강층의 형태변화에 따라 상기 에어 캐비티 홈으로 이동하여 채워지는 것을 특징으로 하는 탄소섬유를 이용한 방진재.
According to clause 1,
The reinforcement layer is,
It includes microbeads of carbon material filled in the wedge groove,
The microbeads are,
A dustproof material using carbon fiber, characterized in that the air cavity groove is moved and filled according to a change in the shape of the reinforcement layer.
틀에 탄소섬유 직조물인 탄소섬유층 및 액화 PU(Polyurethane) 수지인 방진층을 연속되게 적층하는 적층단계;
상기 방진층을 경화시켜 탄소섬유를 이용한 방진재를 생성하는 경화단계 및
상기 탄소섬유를 이용한 방진재를 상기 틀로부터 이탈시켜 마감하는 마감단계를 포함하고,
상기 적층단계는,
상기 탄소섬유층에 복합섬유로 격자 패턴을 가지며 형성되는 뼈대층을 적층하며,
상기 복합섬유는,
폴리케톤 섬유 10 내지 20 중량부, 엽맥 섬유 10 내지 20 중량부, LM(Low Melting) 섬유 3 내지 6 중량부 및 실리콘 고무 파우더 1 내지 5 중량부를 포함하는 탄소섬유를 이용한 방진재 제조방법.
A lamination step of successively stacking a carbon fiber layer made of carbon fiber fabric and a dustproof layer made of liquefied PU (Polyurethane) resin on a frame;
A curing step of curing the dustproof layer to produce a dustproof material using carbon fiber, and
It includes a finishing step of separating the dustproof material using the carbon fiber from the frame and finishing it,
The lamination step is,
A framework layer formed with a lattice pattern of composite fibers is laminated on the carbon fiber layer,
The composite fiber is,
A method of manufacturing a dustproof material using carbon fiber comprising 10 to 20 parts by weight of polyketone fiber, 10 to 20 parts by weight of leaf vein fiber, 3 to 6 parts by weight of LM (Low Melting) fiber, and 1 to 5 parts by weight of silicone rubber powder.
삭제delete 삭제delete
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