KR19980703761A - 복합 구조재용 신택틱 포옴 코어 물질 - Google Patents

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메티어챨스엘.
필립스토마스이.
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캣츠 스티븐 지.
이소카코포레이션
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Abstract

복합 적층물용 경량 구조적 코어로서 사용하기에 적합한 평면 시트형 또는 곡선 입체형의 신택틱 구조적 포옴 생성물은 가열 및 냉각시 혼합물을 목적한 형태로 통합시키기 위한 미소구 집합체 틈에 분포되어 있는 중공 세라믹 미소구와 열경화성 또는 고온 열가소성 수지인 무수 수지 분체로 이루어진다. 본 발명의 다른 양태에서의 무수 수지 분체에는 혼합물에 열을 가할 경우, 주변 입자와 결합되고 존재하는 제한된 공간 속에서 마이크로벌룬으로 팽창되는 팽창되지 않은 팽창성 분체가 포함된다. 포옴 생성물은 혼합물을 완전히 혼합하고 혼합물을, 한정된 치수의 영역 속에서 이형제를 함유하는 표면 위에 층으로서 배치한 다음, 압력의 유무에 관계없이 실온에서 수지 분체를 용융시키거나 연화시키기에 충분한 시간 동안 열을 층에 가한 후, 수지를 경화 조건으로 냉각시켜 혼합물을 목적한 생성물로 통합시킨 다음, 생성물을 형성 영역으로부터 꺼내어 제조한다. 유리 또는 탄소 섬유와 같은 강화재를 예정된 목적한 물리적 및 기계적 특성을 위해 혼합물에 선택적으로 포함시킬 수 있다.

Description

복합 구조재용 신택틱 포옴 코어 물질
발명의분야
본 발명은 중공 세라믹 미소구(microsphere)와 열경화성 수지 또는 열가소성 수지, 특히 고온 열가소성 수지인 무수 수지 분체와의 혼합물로 이루어진 신택틱 포옴 생성물에 관한 것이다. 유리 중공 미소구 및 수지는 혼합물을 가열하여 결합시켜 배합물을, 예를 들면, 복합 적층물용 코어로서 유용하고 강도, 밀도 및 중량 특성을 미리 선택할 수 있는 평면 시트 스톡 또는 ,곡선 또는 복합체 형태로서 통합시킨다.
중공 세라믹 미소구 혼합물에는 무수 수지 분체 및 가열시 수지성 물질의 중공 마이크로벌룬 또는 버블로 팽창되어 물질의 밀도 및 중량 감소에 영향을 미치고 코어 물질에서의 기타 바람직한 물리적 가공 특성을 선택할 수 있는 무수 팽창성 수지 분체 입자가 포함될 수 있다.
배경
신택틱 포옴 층 및 생성물은 통상적으로 유리 미소구를 가열된 액체 결합 수지와 혼합하고, 종종 섬유와 같은 강화재를 가함로써 제조되어 왔다. 그러나, 경화시키기 위해 가열한 유체 상태의 수지의 사용으로 물질 본래의 모습이 파괴되거나 보존하기가 어렵고 종종 환경적으로 바람직하지 않게 처리해야할 연무 및 액체 증기가 상당히 방출된다. 대조적으로, 미소구와의 혼합물에서의 가열 경화 또는 가열된 수지 분체의 경화는 연무 또는 액체 증기의 유출이 거의 없다. 달리 말하면, 페놀성 수지는, 예를 들면, 액체 상태로 가열하고 경화시키는 동안 증기가 상당량 방출되는 반면, 무수 페놀성 분체는 가열 경화되는 동안 증기가 거의 방출되지 않는다. 또한, 유체 상태의 수지는 신택틱 포옴 미소구 혼합물이 본 발명에 따르는 수지 분체의 사용에 의해 광범위한 저 밀도, 경량 및 저 강도 특성을 갖도록 하는데 덜 적합하다.
액체 형태의 수지로는 성취될 수 없는 생성물 특성이 분체 형태의 반응성 수지를 사용함으로써 다수가 생성물에 부여될 수 있다. 예를 들면, 분체 수지의 벌크 밀도는 동일한 조성의 고체 수지 또는 이를 가열하여 용융 상태로 만든 수지로 형성된 액체 수지의 벌크 밀도보다 훨씬 작다. 본 발명에 따르는 신택틱 포옴 층을 형성시키기 위해 세라믹 미소구와 혼합된 분체 수지를 사용할 경우의 중요한 이점은 최종 생성물의 벌크 밀도가 초기 압착 혼합물의 벌크 밀도와 동일할 수 있다는 것이다. 혼합물을 가열하는 동안, 분체 수지가 용융 소적으로 전환되어 유동되고 혼합물 미소구를 결합시키며 커플링제의 미소구로의 점착 증진 피복에 의해 조력할 수 있다. 따라서, 혼합물은 경화시 집합체로 합체되어 경량 고체 포옴 층을 제공한다. 포옴 층에는 방출된 기체와 공기를 함유하는 밀폐 공극이 포함된다. 본 발명의 신택틱 포옴 물질의 벌크 밀도는 미소구와 혼합되어 있는 액체로부터 제조된 통상의 물질의 벌크 밀도의 반일 수 있다. 또한, 본 발명은 다수의 미소구가 액체 수지에 가해지는 경우의 고점도 문제 및 (부유화되는 경향이 있는)미소구를 습윤화시키고 액체 수지 속에 도입시키는 문제를 없애준다.
보다 미세한 분체 수지가 조악한 분체보다 목적한 결과를 수득하는데 훨씬 더 효과적임이 밝혀졌다. 분체가 너무 조악하면, 미소구 사이에 물질이 용융되고 분산되는 것이 어려워지고 균일하게 통합된 신택틱 포옴 생성물을 제공하는데 훨씬 덜 효과적이다.
혼합물은 고주파수 에너지를 사용한 유도 가열 또는 미소구와 수지 분체 층의 양면에 가열 플래튼을 사용하는 전도 가열을 포함하는 다수의 기술로 가열할 수 있다. 분체 수지와 미소구가 혼합된 층과 접촉되어 있는 플래튼을 가열하는 동안, 스킨 층이 포옴의 표면에 형성될 수 있다. 혼합물이 이러한 플래튼에 접착되는 것을 방지하기 위해, 신택틱 포옴 층에 결합되거나 합체되지 않는 분리 물질 층을 플래튼 표면과 미소구 혼합물의 표면 사이에 제공한다.
생성물의 밀도가 무압 열 적용으로 수득한 것보다 커야할 경우, 혼합물을, 가열 플래튼을 예정된 두께로 서로 가깝게 하여 압축할 수 있다. 두께는 이동될 수 있고 거리가 제한되는 플래튼의 사이에 예정된 원하는 두께의 스페이서 부재를 놓음으로써 정할 수 있고 이에 의해 제조된 생성물을 원하는 두께로 만들 수 있다. 스페이서는 또한 미소구-수지 혼합물이 분포될 수 있는 영역을 제한하는 기능을 할 수 있다. 달리 말하면, 스페이서를 트레이와 같은 혼합물의 영역을 제한하는데 사용하여 예정된 치수의 생성물을 제조할 수 있다.
기재한 바와 같이, 본 발명은 구조적 적층 판넬용 층 또는 코어를 형성하는데 사용되지만, 유리 미소구와 수지 분체의 다양한 혼합물을 바닦, 도관, 및 항공기, 트럭, 자동차, 선박, 보트, 산업용 탱크 등에 유용한 입체 생성물과 같은 광범위한 생성물로 가공할 수 있다. 포옴의 원하는 경량 및 강도 특성은 미소구 또는 버블, 바람직하게는 직경과 벽 두께가 다양한 통상 사용되는 유리 중공 세라믹 미소구를 사용하여 부분적으로 수득한다. 미소구 직경과 벽 두께는 예정된 특정한 전단 및 압축 강도 뿐만 아니라 이와 혼합된 수지와 통합되는 경우, 원하는 중량 및 밀도를 부여할 수 있도록 선택한다. 미소구 또는 버블과 혼합된 분체 수지는 실제로 버블보다 미세하기 때문에 분체의 완전한 분포 및 버블 사이의 간격의 충전이 가능하다.
열경화성 수지에 사용되는 경화된 또는 경화라는 용어는 가열에 의해 유체 상태에서 보다 안정한 고화 또는 경화 상태로 된 것을 말하는데, 본 발명에서는 설명을 용이하게 하기 위해 열경화성 수지를 냉각시켜 경화 상태로 고화한 후, 본 발명에 따르는 유체 상태로 가열하는 것도 지칭한다.
버블 집합체는 다양한 크기여서 서로 가깝게 압축되어 강도를 위해 촘촘한 집합체가 될 수 있는데, 보다 미세한 수지 분체는 보다 용이하게 틈을 충전시켜 버블과 수지가 상호결합된다. 코어에 도입되는 수지의 양은 혼합물 성분들끼리 원하는 정도로 상호결합하기에 충분하면 되는데, 혼합물 중의 분체의 농도가 낮으면 경화된 신택틱 층이 다공성 및 침투성이 된다. 그러나, 보다 바람직하게는 대부분의 경우, 혼합물 중의 분체의 농도는 경화 통합된 집합체가 전단 및 압축 강도가 큰 수분에 비침투성이 되도록 하는 농도이다.
본 발명의 다른 양태에서, 혼합물 중의 수지 분체는 열을 가할 경우 수지 마이크로벌룬으로 팽창되는 무수 팽창성 수지 분체를 포함할 수 있다.이러한 수지 마이크로벌룬으로 형성된 코어 물질은 팽창된 수지 입자에 의해 생기는 결합 이외에도 수지 마이크로벌룬과 세라믹 미소구와의 상호결합 효과에 의해 추가로 강화될 수 있다.
포옴 혼합물은 유리 또는 탄소 섬유, 또는 기타 고강도 물질의 섬유와 같은 강화재를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 섬유를 각각의 섬유, 쵸핑된 스트랜드 다발 또는 부직 매트나 직물의 연속 필라멘트로서 도입할 수 있다. 벌집 구조재와 같은 기타 강화재를 또한 코어 물질에 도입할 수 있다.
본 발명의 목적은 구조적 특성을 광범위하게 예측할 수 있는 생성물로 가공할 수 있고 이를 경제적으로 생산할 수 있는 신택틱 포옴 물질 형성용 성분의 혼합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 특별한 목적은 샌드위치 구조 복합물에 사용하기에 적합한 층 형태의 구조 특성을 제공할 수 있는, 쉽게 가공하고 경제적으로 생산할 수 있는 기초 경량 코어 물질을 제공하는 것이다.
본 발명의 특징은 분체 페놀성 물질과 유리 미소구와의 배합물이 경화 동안 휘발 물질이나 연무를 거의 또는 전혀 방출하지 않는다는 것이다.
본 발명의 추가 특징은 수지 미소구로 팽창될 수 있는 수지 분체의 도입으로 세라믹 미소구의 전체적인 상호결합이 보다 강해지고 여전히 밀도가 낮은 신택틱 코어 물질을 제공한다는 것이다.
다른 중요한 특징은 혼합물이 광범위하게 목적한 밀도, 전단 강도, 압축 강도, 저발화성, 저발연내성 및 고내습성을 갖도록 예비가공할 수 있는 동시에 저가로 제조할 수 있다는 것이다.
추가 특징은 적층 구조재용 신택틱 코어 층을 가열 공정 동안 두께의 감소없이 제조할 수 있다는 것이다.
시트의 강도 및 밀도는 통상 사용되는 미소구의 크기 및 벽 두께, 및 분체 수지 입자의 크기 및 유형을 적합하게 선택함으로써 수정될 수 있다. 미소구는 실란과 같은 커플링제가 피복되어 있어 피복 및 용융된 수지 분체에 의한 상호결합이 용이해질 수 있다. 지적한 바와 같이, 수지 분체는 작은 미소구보다 크기가 더 미세하고 미소구 집합체의 틈을 충전시켜 가열 및 경화시 상호결합이 이루어진다. 혼합물의 부분으로서의 수지의 존재량이 증가함에 따라 미소구 포옴 생성물의 중량이 증가하게 된다.
신택틱 시트 또는 코어 물질의 제조방법에는 먼저 미소구와 분체 수지를 배합하는 것이 포함된다. 배합물은 표면에 이형제 또는 시판되는 이형 필름이 있어서 최종 포옴 생성물에 결합되는 것을 방지하는 기재 위에 층으로서 점착된다. 기재에는 또한 생성물의 치수를 한정하기 위한 경계 수단이 있다. 배합물은 먼저 미소구 틈 속의 수지 분체의 완전한 혼합물을 진탕시킨 다음, 혼합물을 가열하여 미소구와의 상호결합을 위해 수지 입자를 용융시킨다. 미소구와 수지를 상호결합시키는데 압력은 필요없지만, 보다 조밀한 생성물을 원하는 경우, 압축을 돕기 위해 혼합물에 압력을 가할 수 있다. 혼합물의 이러한 압축은 가열된 플래튼을 원하는 층 두께에 대해 예비선택한 공간에 위 및 아래에 놓음으로써 수행할 수 있다. 따라서, 소정의 점착 층의 두께 및 이의 밀도와 최종 생성물의 기계적 특징을 예정할 수 있다.
지적한 바와 같이, 생성물에 대한 기재 혼합물을 제공하는 미소구와 수지 분체와의 혼합물 이외에도 섬유(중공 또는 고체) 또는 섬유 다발과 같은 구조적 강화재를 또한 선택적으로 포함시킬 수 있다. 예를 들면, 랜덤 강화 섬유 또는 강화 섬유 직물의 매트, 직물 및 부직포, 로드, 유리 플레이크 및 벌집 구조재와 같은 기타 강화재를 적합하게 위치시킴으로써 시트 생성물의 전단 강도 및 전단 모듈러스와 같은 기계적 특성을 개선시킬 수 있다.
고체 수지를 분쇄함으로써 형성될 수 있는 분체 형태의 수지를 이의 미세성으로 인해 조악한 분체보다 용이하게 수행할 수 있는, 미소구 틈을 충전시키기 위해 선택한다. 혼합물의 통합을 위한 결합 관계를 제공하기 위해, 분체를 또한 이의 화학적 반응성 및 유리 미소구에 대한 가열 연화성 점착 친화도로 인해 선택한다. 이는 또한 낮은 발화 및 발연 특성으로 인해 선택된다. 이 경우, 본 발명은 원하는 가공 특성의 시험 및 착오에 대해 매우 변화가능하다.
생성된 신택틱 포옴 생성물은 내부식성이고, 전기적 및 열적으로 비교적 비전도성 및 비자기성이며, 전자자기적으로 투명하고, 경량이며, 강철 중량보다 훨씬 작고, 강도 및 치수안정성이 크며 광범위한 물리적 및 기계적 특성을 제공하기에 적합하다.
제한되는 것은 아니지만, 상기한 페놀성 수지, 에폭시 및 에폭시 개질된 페놀성 수지, 폴리에스테르 수지 분체, 폴리우레탄 및 폴리페닐렌 설파이드를 포함하는 임의의 다수의 반응성 수지 분체를 사용하여 원하는 특정한 특성을 제공할 수 있다. 또한, 수지 생산 설비에서의 폐 분진 수집 장치로부터의 분말 수지를 본 발명에 사용할 수 있다. 이러한 폐물질의 폐기는 특히 폐물질이 매우 반응성인 분체이기 때문에 환경 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 폐물질에 사용하면 가치가 배가됨으로써 환경 문제를 없애주므로 추가로 유리하다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 강성 신택틱 포옴 코어 시트 생성물의 파단 투시도이고,
도 2A는 크기가 상이한 중공 미소구와 경화된 수지 분체와의 혼합물을 나타내는, 도 1의 생성물을 라인 2-2 방향으로 벌렸을때의 파단부의 확대도이며,
도 2B는 강화 섬유 다발을 포함하는, 도 2A와 마찬가지로 파단부의 확대도이고,
도 3은 진동 트레이에서의 본 발명의 혼합물 층을 나타낸 도면이며,
도 4는 본 발명 물질의 통합 조건으로의 가열 경화용 및 선택적 가압용 프레스에서의 본 발명의 신택틱 코어물질 층의 개략도이고,
도 5는 상부 표면 층과 저부 표면 층사이에 본 발명의 신택틱 코어 물질의 중간 코어 층을 갖는 적층 생성물의 개략적 투시도이며,
도 6은 어셈블리가 통합 조건으로 경화될 수 있고 선택적으로 가압될 수 있는 프레스에서 표면 층의 양면에 접하고 있는 본 발명의 코어 물질을 포함하는 적층물의 개략도이고,
도 7은 수지-미소구 구조를 통해 분포된 섬유 다발 형태의 강화재를 포함하는 본 발명의 신택틱 코어 물질의 파단부 투시도이며,
도 8은 본 발명의 원리에 따라 신택틱 포옴 시트를 제조하기 위한 연속 생산 라인의 부분 개략도이고,
도 9도는 다양한 크기의 경화된 수지 분체와 본 발명의 강성 신택틱 포옴 코어 물질 중의 마이크로벌룬으로 팽창된 수지 분체와의 혼합물을 도시한, 도 1의 생성물을 라인 2-2 방향으로 벌렸을때의 파단부의 확대도이다.
상세한설명
본 발명의 출발물질은 종종 통상적으로 버블이라고 지칭되는, 바람직하게는 유리 중공 세라믹 미소구와 직경이 미소구보다 작고 가열 연화성이고 경화될 수 있어서 통합 형태로 집합체가 상호결합하는 수지 분체와의 입자 혼합물이다. 출발 혼합물에는 또한 쵸핑된 스트랜드를 형성하는 유리 또는 탄소 섬유와 같은 분산된 강화 섬유 다발과 같은 강화재가 포함된다. 분체 수지의 예는 혼합물의 가열시 수지 분체 집합체가 연화되고 유동되어 목적한 입자 집합체의 상호결합이 이루어지는 열경화성 수지 분체(예; 페놀성 분체) 또는 열가소성 수지 분체(예: 폴리페닐렌 설파이드 반응 분체)일 수 있다.
실란 피복물과 같은 점착 촉진 물질의 피복물을 미소구에 도포하여 미소구의 습윤화를 용이하게 하여 점착력을 우수하게 할 수 있다. 또는, 점착 촉진 물질과 수지 분체 또는 촉매를 열경화성 수지 분체에 포함시킬 수 있다. 예를 들면, 수지가 페놀성 수지인 경우, 350。F의 오븐 속에서 경화될 수 있는 헥사메틸렌테트라민과 같은 촉매를 포함시킬 수 있다.
수지 분체는 대부분의 미소구에 아주 적합한 양으로 존재하여 목적한 상호결합을 가능케할 수 있지만, 용적 범위의 상한선은 집합체의 틈을 충전시키기에 적합한 양보다 많은 양으로 존재하여 고체 물질 집합체를 형성할 수 있다. 따라서, 미소구 혼합물의 밀도 범위는 도입된 수지 양에 따라 좌우될 수 있다.
본 발명의 원리를 이해하는데 중요한 점은 소정의 균일한 크기의 중공 미소구가 바람직하게는 패킹되어 미소구간의 공극 공간이 최소화되는 경우, 이론적으로 최소인 공극 공간은 전체 용적의 약 26%로 측정된다는 것이다. 다른 중요한 점은 수지 분체가 가열되어 용융 상태로 되면 용적이 감소된다는 것이다. 용융된 수지의 벌크 용적은 실제로 분체의 벌크 용적의 약 35 내지 50%로 감소된다. 따라서, 미소구가 미세 수지 분체로 충전되는 공극이 촘촘이 패킹되는 경우, 수지 분체를 용융시키기 위한 혼합물의 가열로 수지의 용적이 이의 액체 상태로 감소되고 용융 동안 수지로부터 방출되는 공기 및 특정 기체 증기를 함유하는 공극이 잔류된다. 공극 공간의 양은 일반적으로 혼합물에 원래 가해지는 수지 분체의 용적의 약 1/2이다.
용융된 수지는 미소구의 표면을 거쳐 근접한 지점으로 유동되어 미소구를 고화시키고 고화시 미소구가 서로 융합되어 일반적으로 예정된 양의 공극 공간을 잔류시킨다. 따라서, 예정된 밀도의 신택틱 포옴 생성물을 제조할 수 있다. 이 경우, 수지 분체의 용적이 미소구의 틈을 충전시키기에 작거나 딱 맞을 경우, 집합체의 밀도를 최종 생성물로의 가열 가공 동안 일정하게 유지시킬 수 있다.
중공 미소구 집합체에 가해지는 수지 분체의 양이 무수 미가열 상태에서 미소구 사이의 전체 공극 공간을 충전시키는 경우, 분체를 용융시킨 후 미소구 사이의 공극이 수지 분체의 낮은 벌크 밀도로 인해 여전히 잔류된다. 예를 들면, 용융된 상태로 수축시켰을 때 완전히 패킹된 집합체에서의 수지 분체의 벌크 용적이 약 26%인 경우, 최종 생성물의 내부 공극 공간은 약 13 내지 17%이다.
반면, 혼합물에 원래 가해지는 수지 분체의 양이 이론적으로 완전히 패캥되는 미소구 집합체의 약 26%(이는 미소구를 피복하고 결합시키기에 딱 적합한 양이다) 미만인 경우, 잔류되는 공극 공간은 17% 이상이고 여전히 저밀도 신택틱 포옴이 생성된다.
입자간의 상호결합은 압력의 적용없이 가볍게 패킹된 혼합물을 층으로서 단순히 침착시키고 단순히 한쪽 면에 가열 플래튼 면을 접촉시킴으로써 경화 열을 적용하여 수행할 수 있다. 그러나, 집합체 혼합물을 압축시키기 위해 선택적으로 압력을 가하여 최종 생성물에 목적한 밀도 및 두께를 제공하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 당해 물질이 샌드위치 구조 적층물용 평면 코어 물질이지만, 본 발명의 개념은 상이한 영역에서 두께가 상이한 층을 형성시키고 곡선 표면에 점착시키거나 적층 생성물의 표면 층의 유무에 관계없이 복잡한 형태의 금형 속에서 입체 조형품의 생성물을 형성시키는데 사용한다.
도 1은 표면 스킨 또는 표면 판넬 층이 제공되어 구조적 적층물을 형성할 수 있는 미소구와 수지로 형성된 강성 경화 신택틱 포옴 시트(10)를 나타낸다. 층의 두께는 최종 복합 적층물 샌드위치 구조의 목적한 물리적 및 기계적 특성을 제공하도록 선택한다.
도 2A는 도 1의 신택틱 포옴 물질체(10)를 가열한 후, 라인 2-2로 벌린 부분을 나타낸 것으로서, 크기가 3가지인 중공 미소구(11, 12 및 13)와 원래 분체 상태인 수지(14)가 혼합되어 이들 사이에 분포된 공극(19)과 함께 경화체 또는 경화 시트에 존재하는 통합된 생성물의 기재 입자를 상세히 나타낸 것이다. 시트 생성물 형성에 사용된 수지 분체는 미소구보다 크기가 훨씬 작고 완전히 혼합되어 있으며 미소구의 목적한 상호결합에 적합한 양으로 존재하지만, 본 발명의 특정 생성물에서는 수지 분체가 시트 생성물이 예정된 벌크 밀도뿐만 아니라 목적한 전단 및 압축 강도를 갖고 동시에 개방된 공극(19)이 잔류되도록 하는 양으로 선택된다.
도 2B는 도 2A와 마찬가지로 강도가 보다 큰 적층 구조재를 형성하도록 코어 시트에 보다 큰 전단 강도를 부여하기 위해 분포된 유리 섬유 다발(15)을 갖는 신택틱 포옴 물질을 나타낸 것이다.
도 3은 혼합물 성분을 가열하기 전에 서로 완전히 혼합하기 위해 약 10 내지 15초 동안 약 600회 진동/min로 진동하는 진동기(18) 위에 적재된 트레이(17) 속의 미소구와 수지 분체와의 혼합물(16)을 나타낸 것이다. 트레이(17)는 신택틱 층의 목적한 주변 치수 및 가열 유니트에 삽입하기 위한 경계 부재의 목적한 두께를 제공한다. 트레이(17)에는 저부에 혼합물과의 결합을 방지하고 수지 용융 단계로 가열하고 경화시킨 후 코어 물질을 제거하기 위해 분리 물질 층이 제공된다. 분리 물질의 상부 층에는 또한 프레스형 가열 유니트에 삽입하기 전에 최상 층이 덮인다.
도 4는 도 1의 신택틱 포옴 코어 시트(10)가 생성될 수 있고 기부 플래튼(24)과 이동성 상부 플래튼(21)[이 둘은 상부 플래튼(21)이 미경화 집합체를 압착시켜 두께를 결정할 뿐만 아니라 최종적으로 생성되는 시트(10)의 경계 치수도 결정하는 프레스 속에서 예정된 두께로 예정된 위치에 있는 경계 부재(28)에 의해 결정되는 한정된 공간 속에서 위치하는 미소구와 수지와의 혼합물과 함께 가열될 수 있다]을 갖는 축받이(22) 위의 가열 프레스(20)를 나타낸 것이다. 상부 플래튼(21)은 가이드 로드(23)로 경계 부재(28)의 두께만큼 낮아질 수 있고 미소구와 수지 입자와의 혼합물은 포옴 물질을 형성하기 위한 시험 및 오차에 의해 결정되는 최종 코어 시트(10)의 목적한 밀도를 제공하는 압축 정도를 제공하기 위한 경계 부재(28)의 한계 내에서 침착될 수 있다.
도 5는 기부에 판넬 또는 시트(41)를 갖고 상부 표면에 판넬 또는 시트(42)를 갖는 본 발명의 신택틱 코어(30)가 도입된 적층물을 나타낸다. 저부 및 상부 표면(41 및 42)은 각각 강도 특성이 계산 및 구조 조립의 시험 및 오차에 의해 측정된 바와 같도록 고안된 샌드위치 구조로서의 코어(30)에 결합된 수지 판넬 또는 금속 시트일 수 있다. 저부 및 상부 표면(41 및 42)은 각각 도 6에 도시한 바와 같이 프레스(20) 속에서 코어(30)를 경화시킨 후, 접촉면과 코어(30)의 별도의 결합에 의해 도 1과 관련하여 도시한 형태로 코어(30)와 함께 결합할 수 있다. 그러나, 표면 시트는 또한 저부 및 상부 표면(41 및 42)이 경화 상태로 가열되는 코어 물질(40)에 걸쳐 프레스 속에서 놓여지는, 도 6에 도시한 바와 같이 프레스 속의 코어와 결합할 수 있다. 복합체 반대면의 경계 부재(48)는 상부 플래튼(21)이 조합물을 압착하여 두께를 결정한다. 표면 시트의 하나 또는 둘다는 미경화 상태의 예비 함침된 스킨이고 이는 미경화 상태인 신택틱 포옴 코어(40)와 조합될 수 있고 조합물은 1회 주기로 경화시켜 스킨 층 양쪽을 경화시켜 코어 층이 경화되도록 할 수 있다.
본 발명의 추가 변형으로서 두 스킨 층(41 및 42)을 미경화 코어 물질과 조합하기 전에 B 단계 경화시켜 부분 경화시킨 다음, 1회 순환으로 최종 경화시켜 최종 어셈블리를 경화시킬 수 있다. 이러한 조건 하에서, 스킨은 안정된 B 단계 경화된 상태이기 때문에 어셈블리를 프레스 속의 다이 또는 금형 속에서 성형하여 목적한 형태의 최종 생성물을 제공할 수 있다. 이 경우, 코어가 샌드위치된 두 표면 층(41 및 42)은 최종 경화가 열 및 압력하에 수행되는 시트 성형 화합물(SMC)로 이루어질 수 있다. 포획된 경화 물질인 시트 성형 화합물은 경화시 열 및 압력 하에서 고화되어 최종 표면 층을 제공한다.
본 발명의 또 다른 변형으로서, 코어의 한 쪽의 미경화 프리프레그 층과 시트 성형 화합물을 적층물 경화를 수행하기 전 또는 하는 동안 적층물의 외층으로서 코어의 다른 쪽에 에셈블링할 수 있다.
도 7은 신택틱 포옴 층이 유리 섬유 또는 탄소 섬유와 같은 추가의 강화 부재를 개별적 형태로, 쵸핑된 스트랜드 다발, 연속 스트랜드 매트 또는 적재된 부직포 또는 직물 형태로서 포함하는 본 발명의 다른 형태를 나타낸다. 이러한 포옴 물질은 실제로 도 4에 도시한 바와 같이 제조할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따르는 신택틱 포옴 시트 물질을 제조하기 위한 연속 컨베이어 라인 공정을 도시한 것으로서 유리 미소구 및 수지 분체, 및 임의의 강화재가 호퍼(72)로 연속 계량 형태로 또는 배치 형태로 예정된 양(중량% 또는 용적%)으로 도입되어 혼합물(71)을 생성시킨다. 혼합물(71)은 호퍼로부터 말단 분출기(73)를 통해 이의 밑에 있는, 혼합물이 충분히 진동되어 수지가 균일하게 분포되고 임의로 포함된 강화재가 미소구 집합체 전체에 균일하게 분포되는 진동기(76) 위의 컨베이어 벨트(74)로 제공된다. 이어서, 진동된 혼합물은 컨베이어에 배치된 혼합물의 분포 넓이를 제한하기 위해 컨베이어와 함께 이동하는, 양쪽 가장자리의 이동성 사이드 벽(75)이 있는 연속적으로 이동되는 컨베이어 벨트에 의해 이동된다. 사이드 벽(75)은 임의의 고정된 사이드 벽이지만, 바람직하게는 미립자 혼합물을 벨트 너비로 한정하는 가장자리가 올라간 형태로서 컨베이어와 함께 이동되도록 배열된다.
컨베이어 벨트(74)는 고온 중합체 물질과 같은 고온 가요성 물질로 제조되거나 강철 밴드와 같은 가요성 금속 벨트일 수 있다. 미경화 신택틱 포옴 물질이 위에 배치된 컨베이어는 포옴 물질(70)을 사이드 벽(75)의 높이에 의해 결정된 두께로 압축하고 오븐 속에서 경화될 때 시트 물질의 밀도를 목적한 정도로 하는데 필요한 압력을 제공하기 위해 컨베이어 벨트(74)와 일치되게 배열된 벨트(78)가 위에 있는 경화 오븐(77)을 통과한다. 컨베이어 벨트(74)의 오븐 통과 온도 및 속도는 채널(73)을 통해 호퍼(72)로부터 제공되는 물질(71)에 맞는 경화 주기를 제공하도록 선택한다. 컨베이어 벨트(74)와 위의 벨트(78)는 분리 물질로 표면화되어 있어 경화 주기 동안 포옴 물질과 벨트의 점착 또는 결합이 방지된다.
신택틱 포옴 물질의 연속 시트가 오븐(77)으로부터 이동되어 쵸퍼(79)와 같은 수단에 의해 절단되어 시트의 길이가 결정되는 제2 컨베이어(81)로 통과된다. 또는, 톱, 레이저 또는 수 제트 절단기와 같은 절단 수단을 사용하여 예정된 목적한 길이의 신택틱 포옴 시트(80)를 제공할 수 있다.
포옴 물질의 중량을 감소시키는데 포함된 유리 미소구는 벌크 밀도가 0.2lb/ft2일 수 있다. 강화재 이외에 미소구와 분체를 혼합하는 경우, 최종 생성물의 밀도 범위는 6 내지 45lb/ft2일 수 있다. 시트 물질의 두께는 약 1/16 내지 6in 또는 그 이상으로 만들 수 있다.
미소구 및 추가의 강화재와 함께 매트릭스 결합제와 이에 대한 촉매를 포함하는 혼합물을 325 내지 350。F의 온도에서 약 10분 동안 혼합물과 접촉되어 있는 표면을 가열하면서 경화시킬 수 있다. 생성물의 후 경화는 불필요하다. 생성된 포옴 물질은 임의의 성분이 휘발되지 않고 실용적으로 형성된다. 즉, 공정은 습식이라기보다는 건식이다.
원료 물질의 가열 공정 동안, 수지 분체는 반점착성 액체 단계인 전이 단계를 거쳐 궁극적으로 유리 미소구와 강화재가 통합 상태인 고체가 된다. 물질의 포옴 특성은 중공 미소구 및 벌크 분체 수지보다 훨씬 작은 용적으로 고화되는 분체 수지의 용융에 의해 잔류되는 공극에 의해 제공되는 공극으로부터 기인된다. 성분비를 변화시킴으로써 생성된 시트의 전단 모듈러스의 범위가 일반적으로 500 내지 25,000psi이고 압축강도가 일반적으로 100 내지 4,000psi임이 밝혀졌다.
압력을 층에 가하지 않고 가열 플래튼의 위와 아래에 접촉시킴으로써 전도적으로 가열된, 미소구와 혼합되어 있고 두께가 약 1in인 수지 분체 층의 경우, 밀도가 약 6lb/ft2인 신택틱 포옴 생성물이 10 내지 15분의 주기 동안 형성될 수 있다. 혼합물이 프레스의 주위 스페이서 부재보다 두꺼울 경우, 상부 플래튼으로 서서히 밀접시켜 미소구를 파괴하지 않으면서 혼합물을 압축시킬 수 있다. 가열할 때 두께가 충분한 혼합물의 치수의 변화에 따라 밀도가 약 9lb/ft2인 포옴 층이 제조될 수 있다. 두께가 2in인 혼합물 층의 경우, 경화 시간은 약 22분다. 혼합물의 두께가 1 내지 2in보다 두꺼울 경우, 이를 효과적으로 마이크로파로 가열할 수 있다.
다음은 본 발명에 따라 제조되는 밀도가 상이한 신택틱 포옴 코어의 기타 예이다.
용적% 중량%
1. 9lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 2.38 20
유리 버블 97.62 80
2. 15lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 4.27 22.20
유리 버블 95.73 77.80
3. 19lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 4.96 20.34
유리 버블 92.54 59.32
17μ 유리 섬유의 1/2쵸핑 다발(1000 섬유/다발) 2.50 20.34
4. 22lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 13.51 50.0
유리 버블 86.49 50.0
5. 28lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 30.67 60.48
유리 버블 64.30 19.81
유리 섬유 매트 1.5oz/ft2 5.04 19.71
위의 각각의 예에서의 수지 입자 크기는 20μ이다. 50μ의 입자 크기는 본 발명에 따르는 포옴을 만족스럽게 제조하기 위한 바람직한 상한선으로 판단된다. 수지 분체 크기가 1μ 이하로 미세하면 할수록 수득되는 생성물 특성은 우수하다. 위의 각각의 유리 버블의 입자 크기는 US 80메쉬(177μ)이다.
커플링제는 미소구에는 불필요하지만, 존재하는 경우 습윤 및 수지의 미소구 표면으로의 점착을 조력하고 이의 표면 장력으로 인해 집합체 중의 인접한 미소구를 상호결합시키는 작용을 한다.
수지 분체는 분체 수지 피복 물질로부터 폐 부산물로서 제조되는 반응성 수지일 수 있다. 달리 말해, 분체 피복 제조 설비 중에서 폐기물로서 수집되고, 공기를 함유하며 분체 피복물의 제조 동안 폐기물로서 수집되는 직경이 작은 분진 분체가 본 발명의 신택틱 포옴을 제공하는데 우수한 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 다른 양태로서, 수지 분체는 또한 가열시 미소구로 팽창될 수 있는 미팽창 무수 수지 입자를 포함할 수 있다. 이 경우, 통상의 수지 분체 입자에 의해 상호결합된 세라믹 미소구를 갖는 것 이외에도 코어 물질 혼합물은 원래 팽창되지 않은 무수 수지 입자에 열을 가했을 때 마이크로벌룬 사이의 공간의 수지 마이크로벌룬 또는 버블로 팽창된 수지 입자에 의해 결합된다. 이러한 미팽창 수지 입자는 스웨덴 선스발소재의 카스코 프로덕츠 아.베.(Casco Products A.B.)가 엑스판셀(Expancel)이라는 상표명으로 시판중이다.
팽창되지 않은 팽창성 수지 입자는 경량 벌크 물질이고 세라믹 미소구와 미팽창성 미세 수지 분체와의 혼합물 중에서 팽창되는 경우, 미팽창성 분체가 세라믹 미소구와 상호결합하게 하여 본 발명의 강성 코어 물질을 형성시킨다. 팽창성 입자는 통상의 결합 분체 입자를 갖는 세라믹 미소구 속의 온도에서 수지 입자와 미소구와의 혼합물의 연화 및 점착이 이루어지는 온도로 팽창된다. 도 9에서 설명한 바와 같이, 팽창성 입자는 미소구(11, 12 및 13)와 미팽창 수지 입자(14)의 결합 사이의 공간에서 마이크로벌룬(20)으로 팽창하여 당해 공간의 형태를 띤다. 바람직하게는 온도를 마이크로벌룬이 파열되는 온도보다 높지 않게 증가시킨다. 그러나, 팽창성 수지의 입자 버블이 파열되는 경우, 생성된 분포된 물질의 마이크로벌룬 벽은 세라믹 미소구간의 상호결합 관계를 형성시키는데 여전히 효과적이다. 지적한 바와 같이, 혼합물의 온도를 팽창성 수지 입자의 파열 온도 이하로 유지시키는 것은 통합된 마이크로벌룬의 보다 큰 강도, 팽창성 입자의 파열에 의해 방출될 수 있는 임의의 기체의 제한 및 경화된 코어 물질의 보다 작은 수분 투과성으로 인해 바람직하다.
페놀성 수지와 091-80 엑스판셀 수지 입자와의 혼합물이 포한되는 경우, 입자 혼합물이 파열되지 않는 최대 온도는 350。F이다. 이러한 입자의 팽창은 250。F에서 개시된다. 다른 엑스판셀 입자의 경우, 160。F와 같이 저온에서 팽창되기 시작한다. 최종 통합 구조로 제한하지 않는 경우, 각각의 팽창성 수지의 형태는 미소구이다. 그러나, 입자의 팽창이 세라믹 미소구 집합체와 기타 수지체 내의 공극 또는 공간으로 제한되는 경우, 입자는 벌룬과 같이 작용하고 명확하지않은 이끼가 낀 형태의 보통 사용되는 공간 구조로 팽창된다. 이 경우, 세라믹 미소구의 상호결합은 더 촘촘하거나 더 강하며, 따라서 전단 모듈러스는 45,000으로 증가된다. 시험 결과로부터 코어 물질의 밀도가 2lb/ft2이하임을 알 수 있다.
다음은 벌크 밀도가 20.59인 수지 미립자와 벌크 밀도가 17.47이고 미소구 집합체 중의 결합 마이크로벌룬으로 팽창될 수 있는 초기 미팽창성 무수 수지 입자를 도입시킨, 벌크 밀도가 2.33인 유리 미소구로 대부분으로 이루어진 본 발명의 밀도가 상이한 물질의 예이다.
용적% 중량%
1. 6lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 6.76 37
유리 미소구 91.99 57
팽창성 수지 입자 1.26 6
2. 9lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 8.59 43
유리 미소구 90.04 51
팽창성 수지 입자 1.37 6
3. 12lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 12.55 53
유리 미소구 85.82 41
팽창성 수지 입자 1.63 6
4. 15lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 16.33 60
유리 미소 81.79 34
팽창성 수지 입자 1.87 6
5. 18lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 20.61 66
유리 미소구 77.25 28
팽창성 수지 입자 2.15 6
6. 24lb/ft2포옴
페놀성 수지 분체 27.50 73
유리 미소 69.91 21
팽창성 수지 입자 2.59 6
위의 각각의 예에서의 수지 입자 크기는 20μ이고 미소구의 크기는 약 177μ인 반면, 팽창되지 않은 팽창성 입자의 직경 범위는 18 내지 24μ이다. 팽창되지 않은 수지 입자의 직경은 통상 사용되는 약 5 내지 25μ일 수 있고 50μ이 바람직한 상한선인 것으로 판단된다.
미소구와 팽창성 결합 입자와의 혼합물의 팽창성 입자량은 2 내지 20중량%이고 공칭 6 내지 7%가 광범위한 바람직한 특성을 제공할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
팽창된 수지 입자를 가함으로써, 생성된 포옴 코어 물질은 시험으로 훨씬 낮은 투과율로 인해 수분 흡수율이 감소(약 1/10)됨이 밝혀졌다. 예를 들면, 18pcf 물질을 시험하면 흡수율이 6%인 반면, 12pcf 물질은 흡수율이 2% 미만이다. 팽창성 수지 입자를 사용하면 압축강도를 75% 증가시킬 수 있다.
팽창성 입자는 또한 복합 샌드위치 구조가 고 유속 및 코어에 대한 높은 유체 압력이 필요한 성형 공정에서의 압력을 견딜 수 있게 해준다. 바람직한 특성을 수득하기 위해 수지와 미소구를 혼합하는 경우, 혼합하는 동안 물질에 대한 최소한의 전단력이 필요하거나 전단력이 전혀 필요하지 않고 텀블 혼합기를 사용하여 수행할 수 있다.
신택틱 포옴 층에 대한 강화 물질이 복합물의 굴곡강도를 증가시키기 위해 탄소 섬유 또는 유리 섬유 매트 형태 또는 고강도의 유리 섬유 매트 또는 중공 유리 섬유 매트 형태로 제공되는 경우, 두께가 충분한 매트가 제공되어 수지 분체와 미소구가 침착되고 진탕에 의해 매트 속으로 이동될 수 있다. 이러한 공정은 경화될 경우 물리적 및 기계적 특성이 강화재로서 쵸핑된 섬유만을 포함하는 3성분 포옴 시트에 비해 개선되는 포옴을 제공할 수 있다.
상이한 물질의 복합 수지 시트 또는 금속 시트(예: 알루미늄 시트)를 포함하여, 임의의 갯수의 스킨 물질이 이렇게 제조된 코어에 결합되거나 코어로 성형될 수 있다.
입체적 신택틱 포옴 제품을 형성할 때 기초 성분 혼합물 층, 즉 버블, 강화 매질 및 분체 수지(열경화성 수지인 경우 촉매와 함께)를 적합한 점성 통합단계로 예비가열한 다음, 목적한 형태의 입체적 제품을 최종 경화시키기 위해 입체형에 걸쳐 드리운다. 마이크로파 에너지를 평면이든지 입체형이든지 제품의 예비가열 및 경화를 위해 사용할 수 있다. 입체형은 외형이 입체 형태이고 프리프레그 점성 상태로 예비가열된 다음, 추가로 입체형으로 조형되는 분체 수지, 강화재 및 유리 미소구의 혼합물로 충전된 금형 또는 트레이를 사용함으로써 가능하다.
본 발명의 또 다른 변형으로서, 포옴 물질을 목적한 입체형용 라우터를 통해 가공하거나 통과시킬 수 있는 두꺼운 블록이나 두꺼운 층으로 경화시킬 수 있다.
밀도 범위가 6 내지 45lb/ft2인 강화되지 않은 신택틱 포옴 코어 층으로 수득할 수 있는 가요성 특성을 설명하면, ASTM 표준에 따라 시험된 샘플의 전형적인 특성은 다음 범위내이다: 압축강도(psi) 100 내지 400; 전단강도(psi) 74 내지 1100; 전단 모듈러스(psi) 1500 내지 24000.
이상적으로 말하자면 샌드위치 구조 형태의 복합물을 신택틱 포옴 코어 양면에 고강도 물질의 두 표면을 갖도록 형성시키면 코어는 바람직하게 가공되어 실제로 사용될 때 파단점으로 압착할 때 코어나 복합물의 표면에 바람직하지 않은 파열이 발생한다. 즉, 표면 시트 강도와 코어 강도가 압착된 샌드위치 구조에서의 파열에 대해 실제로 동등한 것이 이상적으로 바람직하다. 예를 들면, 표면 물질의 굴곡 모듈러스가 5.2x106psi이고 코어의 전단 모듈러스가 20,000lb/in2이면, 복합물의 파열강도 또는 굴곡 모듈러스는 4.3x106psi로 측정된다.
상기로부터 본 발명의 구체화된 광범위한 원리내에서 본 발명을 다양하게 변형시킬 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명의 특정한 바람직한 양태를 나타내고 기재하였지만 본 발명의 취지 및 범위내에서 모든 변형이 첨부된 특허청구의 범위에 의해 포함된다.

Claims (25)

  1. 중공 세라믹 미소구 층,
    미소구보다 치수가 작고 미소구와 완전히 혼합되어 있는 제1 무수 수지 결합제 입자(이는 열 가공성이고 사이에 공간이 있는 미소구와 상호결합되어 통합되기에 적합한 양이다) 및
    미소구보다 치수가 작고 미소구 및 제1 수지 결합제 입자와 완전히 혼합되어 있는 제2 무수 수지 결합제 입자(이는 제1 수지 입자와의 가열 가공시 미소구 사이의 공간에서 미소구와 결합되어 마이크로벌룬으로 팽창될 수 있다)(제1 및 제2 결합제 입자는 미소구와 함께 가열 가공되어 상호결합되어 통합됨으로써 미소구 층에 강도가 부여된다)가 배합되어 있는 복합 적층 구조재용 신택틱 포옴 코어 물질.
  2. 제1항에 있어서, 미소구가 60용적% 이상의 양으로 존재하는 신택틱 포옴 코어 물질.
  3. 제1항에 있어서, 미소구가 유리 미소구인 신택틱 포옴 코어 물질.
  4. 제3항에 있어서, 유리 미소구의 직경이 일반적으로 170μ이고 제1 수지 입자와 제2 수지 입자의 크기가 둘 다 20μ인 신택틱 포옴 코어 물질.
  5. 제1항에 있어서, 촉매가 층에 존재하여 수지 입자와 유리 미소구와의 점착을 증진시키는 신택틱 포옴 코어 물질.
  6. 제1항에 있어서, 유리 미소구와 결합제 입자 층에 배합된 강화재를 포함하는 신택틱 포옴 코어 물질.
  7. 제6항에 있어서, 강화재가 유리 섬유인 신택틱 포옴 코어 물질.
  8. 제6항에 있어서, 강화재가 쵸핑된 유리 스트랜드 섬유인 신택틱 포옴 코어 물질.
  9. 제6항에 있어서, 강화재가 섬유의 매트 형태인 신택틱 포옴 코어 물질.
  10. 제6항에 있어서, 강화재가 탄소 섬유인 신택틱 포옴 코어 물질.
  11. 제6항에 있어서, 강화재가 벌집 구조재인 신택틱 포옴 코어 물질.
  12. 미소구 층 형태로 분포된 중공 세라믹 미소구 집합체 및
    미소구보다 직경이 작고 미소구 층과 완전히 혼합되어 있어 무수 수지 입자와 미소구와의 균일한 혼합물을 제공하는 무수 수지 결합제 입자(이는 미팽창성 수지 입자와 열을 가했을 때 수지 마이크로벌룬으로 팽창될 수 있는 입자를 포함하고 미소구와 수지 입자와의 혼합물은 가열 연화 및 수지 결합제 입자의 미소구와의 상호결합된 상태로의 경화 주기를 통해 가공하여 혼합물을 팽창성 입자가 미소구와 미팽창성 수지 사이의 공간에서 마이크로벌룬으로 팽창되는 신택틱 포옴 층으로 전환된다)를 포함하는 복합 적층 구조재용 저밀도 포옴 층을 제공하기에 적합한 신택틱 포옴 코어 물질.
  13. 제12항에 있어서, 팽창성 수지 결합제 입자가 혼합물 중의 입자의 2 내지 20%, 바람직하게는 6 내지 7%의 양으로 포함되는 신택틱 포옴 코어 물질.
  14. 제12항에 있어서, 포옴 코어 물질의 밀도가 45lb/ft2인 신택틱 포옴 코어 물질.
  15. 세라믹 미소구 형태의 입자를 주로 포함하는 무수 입자 집합체,
    미소구보다 치수가 작고 미소구와 완전히 혼합되어 있는 제1 무수 수지 결합제 입자 및
    미소구보다 작고 집합체 중에서 미소구 및 제1 수지 입자와 완전히 혼합되어 있는 마이크로벌룬으로 열 팽창될 수 있는 제2 무수 수지 결합제 입자(제1 수지 결합제 입자와 제2 수지 결합제 입자는 둘 다 열에 의해 활성화되고 집합체를 강성 층으로 통합하기 위해 협동적으로 미소구와 결합되기에 적합한 양이다)를 포함하는 복합 적층 구조재용 코어 층을 형성시키기 위한 신택틱 포옴 코어 물질.
  16. 집합체의 부분으로서 우세량(용적)의 세라믹 미소구와 잔여량으로 둘 다 열에 의해 활성화되는 제1 수지 결합제 입자와 마이크로벌룬으로 팽창될 수 있는 제2 수지 결합제 입자를 배합하여 무수 입자 집합체를 형성시키는 단계,
    집합체를 물리적으로 진탕하여 무수 입자를 균질한 혼합물로 완전히 혼합하는 단계,
    균질한 혼합물을 분리 물질 층을 갖는 기재 표면 위에 층으로서 점착시켜 수지 입자의 점착을 방지하는 단계,
    혼합물을 가열하여 제1 수지 입자와 제2 수지 입자를 둘 다 가열 연화시켜 미소구와 결합시키고 제2 수지 입자를 가열된 혼합물 중에서 마이크로벌룬으로 팽창시키는 단계 및
    가열된 혼합물을 냉각시켜 가열 연화된 수지 입자를 경화시키고 두 수지 입자와 미소구를 결합시켜 통합시키는 단계를 포함하는, 복합 적층 구조재에 도입하기에 적합한 신택틱 포옴 코어 물질의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 입자 집합체에 촉매를 가하여 수지 입자와 미소구와의 점착을 증진시키는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 촉매가 미소구 위의 피복물에 포함되는 방법.
  19. 제16항에 있어서, 경화시 미소구를 결합시키고 수지 결합제와 미소구 사이에 여전히 공극 공간을 잔류시키는 양의 제1 수지 결합제를 제공하고, 팽창시 마이크로벌룬으로서 공극 공간을 충전시키기에 적합한 양의 제2 팽창성 수지 입자를 제공한 다음, 제2 입자를 경화시키는 방법.
  20. 제16항에 있어서, 혼합물을 가열하기 전에 압축시키고, 바람직하게는 혼합물을 가열하는 동안 층을 제한된 공간 속에서 유지시키는 방법.
  21. 제16항에 있어서, 가열 표면이 하나 이상인 가열 수단을 혼합물 표면에 제공하여 가열을 전도적으로 수행하는 방법.
  22. 제16항에 있어서, 혼합물과 인접한 공간에 수단에 의해 고주파수 에너지를 제공하여 가열을 수행하는 방법.
  23. 제16항에 있어서, 복합 구조재의 하나 이상의 표면 층이 혼합물 위에 위치하도록 제공하고 혼합물과 표면 층을 가열하여 통합시키는 방법.
  24. 제16항에 있어서, 혼합물의 가열을 제2 수지 입자가 과도한 팽창에 의해 파열되는 온도 이하로 유지시키는 방법.
  25. 제16항에 있어서, 혼합물의 가열로 팽창성 수지 입자의 일부가 적어도 파열되는 방법.
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