KR20030005971A - 헬멧 본체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오토바이 등을 승차할 때 승차자의 머리를 보호하기 위하여 착용하는 헬멧의 본체를 제조함에 있어서, 보강섬유와 수지로 구성된 프리프레그를 적층하여 성형하는 방식으로 하여, 상기 헬멧의 수지 함유량을 균일하게 관리하고, 수지 함침도를 개선하고, 상기 성형물에 기포가 발생하지 않도록 하여 그 표면도를 개선할 수 있으며, 성형시 보강섬유의 배열을 일정하게 유지하도록 하여 기계적 물성을 균일하게 관리할 수 있고 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있도록 한 헬멧본체의 제조방법에 관한 것이다.

Description

헬멧 본체의 제조방법{Method for producing helmet body}

본 발명은 오토바이 등을 승차할 때 승차자의 머리를 보호하거나 공사현장에서 낙하물 등에 의한 사고를 방지하기 위하여 착용하는 헬멧에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 보강섬유와 수지로 구성된 프리프레그가 적층된 헬멧 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 승차자나 현장근로자의 머리를 보호하기 위하여 반드시 머리 보호용 헬멧을 착용하도록 되어 있으며, 이 헬멧의 내부에는 도 1에 도시되는 바와 같이 착용자의 안전을 고려하여 충격흡수재(2), 내장재(3)를 설치하고 상기 헬멧의 본체(1)를 이루는 쉘은 큰 충격에도 파손되지 않도록 섬유보강플라스틱(FRP) 등의 높은 강도를 지닌 재질로 성형하여 제조하고 있다.

상기한 바와 같은 형태의 헬멧을 제조하기 위한 종래의 방법은 헬멧 본체의 형태에 따라 좌, 우의 몰드를 구비하고 수지가 없는 유리섬유, 케블라섬유, 탄소섬유 등의 보강섬유 메트 또는 보강섬유 직물 등을 몰드내에 필요 수량만큼 적층하고 여기에 에폭시 수지, 불포화폴리에스터, 비닐에스터 그리고 페놀과 같은 열경화성수지 또는 폴리아미드, 폴리부티렌테레프탈레이트, ABS, 폴리페닐렌설파이드, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지를 첨가하고 고온의 몰드내에 공기 주입관이 형성된 에어백으로 압력을 가하여 일정시간 성형을 수행한다. 이 헬멧본체의 성형후 상기 몰드를 분리시키면서 성형된 헬멧 본체를 이탈시켜 상기 헬멧의 본체를 제조하도록 되어 있었다.

이러한 제조방법에서 프리폼(preform)을 형성시키는 방법(일본특허 59-198119, 07-241846)과 안정적 기계적 물성을 위하여 보강섬유 직물을 중간층에 삽입하는 방법(일본특허 03-069605, 08-260219) 등의 제조방법이 있었다.

그러나 상기와 같은 종래의 헬멧 본체는 FRP로 성형하여 제조할 경우, 보강섬유 매트(mat) 조직이나 섬유조직에 의해 직조된 조직을 갖게되고 이 조직에 의해 헬멧본체의 표면이 매끄럽게 되지 못하게 되었으며, 또 상기 섬유조직에 수지를 배합하여 헬멧본체를 제조하게됨으로써 그 강도와 내충격성이 우수하게 되는 반면, 표면이 거칠게 되고 중량이 많이 나가게 되는 폐단이 있었다. 또한 보강섬유 직조물을 적정 크기로 재단하여 취급 중에 직조물의 모양이 변형되어 직조상태가 불량해지고 성형 후에 이러한 변형된 직조상태가 그대로 유지되어 외관상으로도 문제가 발생하였다.

또한, 상기 종래의 헬멧본체는 표면이 거칠게 형성됨에 따라 헬멧의 표면에 도장작업을 할 경우 도장성이 좋지 못하기 때문에 상기 헬멧의 표면을 연마해야 했으며, 이에 따른 연마공정을 실시해야 하므로 그 작업성이 저하되고 작업공수가 많이 들게 되는 폐단이 있었다.

또한, 상기 종래의 방법에는 보강섬유 매트 또는 보강섬유 직물을 적층, 취급하면서 섬유 분진이 날리게 되며, 수지를 별도로 계량하여 관리하는 열악한 작업환경에 처하게 된다.

또한, 상기 열가소성 수지를 몰드를 이용하여 사출성형할 경우에는 성형된 헬멧의 표면이 미려하게 되는 반면, 상기 FRP 재질과 동일한 두께로 형성할 경우, 그 강도와 내충격성이 현저하게 낮게 되므로 상기 강도와 내충격성을 높이기 위해서는 두께를 두껍게 해야만 했으며 이에 따라 그 중량이 상승하게 되는 등의 문제가 있었다.

이를 보완하기 위한 방법으로 표면상태가 양호한 플라스틱으로 외부 쉘을 별도로 제조하여 FRP쉘과 접합시키는 2중 구조의 헬멧본체를 제조하는 방법(대한민국 실용신안등록 제20-0171973, 대한민국 특허공개 제10-2001-0038599호)과 FRP쉘의 성형시 진공 장치를 설치하여 수지함량을 최소화하고 수지의 핀홀을 제거하는 제조방법(대한민국특허공개 제2000-0014383호)이 있었다. 그러나 이러한 제조방법에서는 이중구조의 쉘을 제작하는 작업공수가 많아지며, 진공 성형 장치의 경우에도 수지의 함침과 전체수지 함량 조정에 어려움이 있으며 별도의 설비를 갖춰야 하는 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소할 수 있는 헬멧 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명자의 연구에서 보강섬유와 사용수지를 함께 구성한 프리프레그를 적용하여 헬멧을 제조한 결과 작업환경의 개선과 헬멧본체를 원하는 중량으로 관리할 수 있으며, 성형후 헬멧본체의 표면이 매끄러워서 도장작업이 용이해지고, 또한 일방향 프리프레그를 혼용하게 되면 헬멧의 기계적 물성도 향상시킬 수 있다는 사실을 알게 되어 본 발명을 안출하게 된 것이다.

도 1은 종래의 헬멧구조를 나타내는 단면도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 헬멧본체의 적층구조를 보여주는 단면도

도 3은 도 2의 헬멧본체가 몰드내에 있는 상태를 보여주는 단면도.

도 4는 도 2의 헬멧본체를 제조하는데 사용된 성형장치를 보여주는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 헬멧본체

2 : 충격흡수재

3 : 내장재

4 : 직물프리프레그 적층재

5 : 일방향 프리프레그 적층재

6 : 몰드

7 : 에어탱크

8 : 공기밸브

9 : 에어백

10 : 이형필름

11 : 히터

그러므로 본 발명에 의하면 섬유보강플라스틱 헬멧본체를 제조함에 있어서, 보강섬유에 수지가 함침되어 있는 프리프레그를 헬멧 성형용 몰드에 소정의 두께로 적층하여 헬멧본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법이 제공된다.

이하 본 발명을 바람직한 구현의 방법으로 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 FRP 헬멧 본체를 제조하는데 있어서 보강섬유와 수지를 단계적으로 적용하는 것을 탈피하고 보강섬유와 수지가 함께 결합되어 있는 단일 소재인 프리프레그를 사용하여 제조공정을 단순화하고 제품의 품질을 향상시키는데 주된 특징이 있다.

본 발명에 따르는 헬멧 제조방법의 바람직한 구현들 중의 하나는 헬멧성형용 몰드내에 프리프레그를 소정의 두께로 적층한 후, 프리프레그에 함침된 수지를 경화시키기 위하여 가열하고 몰드내부에서 프리프레그를 가압하여 헬멧 본체를 성형하는 것이다. 몰드내부에서 프리프레그를 가압하는 공정은 몰드 입구를 통해 표면에 이형처리가 된 에어백을 집어넣고 에어백을 팽창시키는 방식을 채택하는 것이 바람직하다.

다른 구현방법은 상기 방법을 역순으로 수행하는 것이다. 즉, 팽창시에 헬멧 본체의 내부공간에 대응하는 외표면이 형성되는 에어백을 팽창시킨 상태에서 프리프레그를 적층하고 나서 에어백을 수축시킨 후에 몰드에 넣은 다음 다시 에어백을 팽창시키고 몰드를 가열하여 수지를 경화시켜 헬멧 본체를 성형하는 것이다.

좁은 몰드내에서 프리프레그를 적층하는 전자의 적층방법 보다는 후자의 적층방법이 보다 편리하며 프리프레그의 적층위치도 정확하게 조절할 수 있어 균일한 물성관리에 효과적이다.

상기한 외부적층방법은 헬멧 본체 형상을 가지며 표면에 이형처리가된 틀에 프리프레그의 적층작업을 한 후 몰드에 삽압하고, 상기 틀을 분리한 후에 몰드내에 에어백을 넣고 팽창시켜 헬멧 본체를 성형하는 것으로 구현할 수도 있다.

상기한 방법들에서 에어백 표면의 이형처리에는 에어백의 표면에 이형필름을 덮어씌우거나, 에어백과 접촉하는 적층된 프리프레그에 덮어씌우는 방법을 이용할 수도 있고, 또는 에어백의 표면에 이형제를 도포하는 방법 등을 이용할 수 있다.

본 발명에서, 헬멧 본체의 구성소재로 사용되는 프리프레그는 보강섬유에 일정량의 수지를 혼입, 함침한 것으로서 낚시대나 토목 또는 건축용 보강재로서 주로 사용되고 있다.

바람직하게 프리프레그는 보강섬유 직물에 수지가 함침되어 있는 프리프레그, 일방향 보강섬유에 수지가 함침되어 있는 프리프레그 및 보강섬유 매트에 수지가 함침되어 있는 프리프레그를 단독으로 사용하거나 이 들중 2종 이상을 함께 사용할 수도 있다. 프리프레그중 수지의 함량은 통상적으로 프리프레그 무게의 5∼80% 범위내에서 조절할 수 있으나, 적용되는 보강섬유의 종류나 성형방법에 따라 적절히 조절하는 것이 바람직하다.

구체적인 예를 들어, 에어백을 사용하는 블로우 몰드에서 탄소섬유 직물 프리프레그를 사용하여 헬멧 본체를 제조하는 경우 통상적인 탄소섬유 직물 프리프레그의 수지함량인 37-40중량% 보다 많이 사용하여 적은 압력에서도 보강섬유 직물 사이사이에 수지가 채워질 수 있도록 수지의 함량을 40-45중량%로 하는 것이 적당하다. 일방향 탄소섬유 또는 일방향 유리섬유 프리프레그에서는 성형중에 핀홀이 발생할 염려는 없으나, 층간 분리를 방지하기 위하여 수지 함량이 27∼37% 인 것이 바람직하다. 수지 함량이 27% 이하의 경우에는 성형중 수지 유동이 적으므로 층간에 완전한 접착이 이루어지기 어려운 경우가 발생할 우려가 있으며, 37% 이상의 제품에서는 과잉의 수지로 인해 헬멧본체의 무게가 증가하게 된다.

프리프레그를 구성하는 수지 또는 보강섬유의 종류 및 프리프레그의 적층정도는 목적하는 헬멧 본체의 강도나 내충격성의 강약에 따라 적절히 조정하면 된다.

프리프레그를 구성하는 보강섬유로는 FRP 헬멧을 제조하는데 통상적으로 사용되는 보강섬유를 사용할 수 있으며, 그 중에서도 유리섬유, 케블라섬유, 탄소섬유가 바람직하다. 특히 보강섬유는 섬유의 인장탄성이 1,000∼40,000 kg/㎟이고, 인장강도가 50∼500 kg/㎟인 것이 효과적이다.

프리프레그를 구성하는 수지로는 FRP 헬멧을 제조하는데 통상적으로 사용되는 수지를 사용할 수 있으며, 그 바람직한 예로는 에폭시 수지, 불포화폴리에스터, 비닐에스터 그리고 페놀과 같은 열경화성 수지; 폴리아미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, ABS, 폴리페닐렌설파이드, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지; 또는 이들 의 혼합물이 있다.

프리프레그를 붙일 때 프리프레그의 겹침길이는 1-5㎝가 바람직한데, 그 이유는 1㎝보다 짧은 경우에는 헬멧본체에 외부충격이 가해질 때 층간분리가 발생할 가능성이 있으며, 5㎝ 보다 길 경우에는 재료사용량이 많아져서 헬멧본체의 무게가 증가할 우려가 있기 때문이다. 또한 프리프레그를 적층할 때 서로 인접하는 층들은 각 층간에 적층각을 대략 45°정도로 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기한 각도에서 외부충격시 동일 적층각에 의한 변형의 증가로 층간에 큰 응력집중에 의한 증간분리를 방지하고 내충격성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 일반적으로 층간에 각도의 격차가 클수록 충격에 의한 손상이 커지기 때문에 적층각을 준등방성 구조로 하는 것이 내충격성 향상을 위하여 바람직하다.

바람직하게 성형온도는 프리프레그에 함침된 수지가 열경화성 수지인 경우 상온∼250℃로 하는 것이 적당하고, 열가소성 수지인 경우에는 100∼400℃의 온도로 하는 것이 적당하다.

본 발명에 의하면, 먼저 적층작업에서 보강섬유 매트나 직물을 취급할 필요가 없으므로 보강섬유의 분진을 없앨 수 있고 별도의 수지를 계량관리할 필요가 없어 쾌적한 작업환경을 제공한다. 또한 프리프레그는 보강섬유에 일정량의 수지가 혼입, 함침되어 있어, 수지의 혼입량을 사용자가 원하는 만큼 조절이 가능하므로헬멧본체의 중량을 일정하게 관리할 수 있게 된다. 따라서 종래 진공장치를 활용한 제조방법(공개 특2000-0014383)에서와 같이 수지함량을 최소화하기 위해서 장치를 별도로 갖출 필요없이 보강섬유에 혼입, 함침된 수지의 함량을 사전에 맞춘 프리프레그를 사용하여 제조하면 된다. 또한 프리프레그에는 보강섬유에 수지가 함침되어 있으므로 성형후 헬멧본체의 표면이 매끄럽게 된다. 기존의 제조방법에서는 수지를 별도로 첨가하여 고온 고압의 성형중에 수지의 유동으로 보강섬유에 수지가 함침하는 과정이 발생하게 되는데, 이때 수지의 유동이 일정치 않아서 함침과정이 불균일하게 되거나 수지의 유동시 기포발생으로 성형후 표면이 매끄럽지 않은 핀홀이 발생하게 된다. 그리고 보강섬유 직물을 적용한 제조방법에서(일본특허 03-069605, 08-260219), 성형 공정중에 수지의 유동에 의하여 보강섬유 직물의 조직 모양이 변형되는 경우도 발생할 수 있고 이로 인하여 기계적 강도에 결함이 발생할 수 있다. 그러나 프리프레그는 사전에 수지가 일정량 함침된 재료이므로 성형중에 별도의 함침과정이 발생치 않게 되며 수지의 유동도 상대적으로 적게 발생하므로 성형후 헬멧본체의 표면이 매끄럽게 된다. 표면이 매끄럽게 형성된 헬멧본체는 도장작업에서 핀홀 발생에 따른 별도의 연마작업이 필요치 않게 되어 작업이 더욱 용이해지게 되고 따라서 작업공이 줄어 그 효과가 크다할 수 있다. 또한 보강섬유가 일방향으로 배열된 프리프레그를 적용하므로써 기존의 보강섬유 매트를 사용할 때 보다도 헬멧 본체의 중량을 줄일 수 있으며, 강도와 내충격성을 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다.

후술되는 실시예에서 헬멧 본체의 성형장치로서 도 5에 예시되는 바와 같이 에어탱크(7)와, 공기밸브(8), 이형필름(10)이 덮어씌워진 에어백(9)을 구비하는 가압수단과 내부에 히터(11)가 장치된 몰드으로 이루어진 통상의 헬멧제조용 블로우 성형장치를 사용하였다.

적층재료로 사용한 프리프레그 제품은 SK케미칼(주)에서 에폭시 수지를 함침수지로 사용하여 제조하는 프리프레그에서 탄소섬유직물 프리프레그(WSN3K)와 단위면적당 중량이 25g/㎡인 얇은 유리섬유 스크림이 부착된 일방향 탄소섬유 프리프레그(USG 1503A) 그리고 얇은 유리섬유 스크림이 부착된 일방향 유리섬유 프리프레그인(UGG 1503A)를 사용하였다. 얇은 유리섬유 스크림이 부착한 제품은 일방향 프리프레그의 취급의 용이하도록 하기 위한 것이다. 일반적으로 일방향 프리프레그는 섬유 배열이 한 방향으로만 되어 있으므로, 재단후 취급시에 섬유에 수직한 방향으로 변형이 쉽게 되어 취급에 불편함이 있게 된다. 여기에 얇은 유리섬유가 부착된 제품은 무게 증가가 작으면서, 이러한 취급의 불편함을 없애준다.

각 품목의 단위면적당 섬유 중량과 수지함량은 표 1과 같다.

프리프레그 품종	단위면적당보강섬유 중량 (g/㎡)	수지 함량(무게비, %)	비 고
WSN 3K	200	45	탄소섬유 직물 프리프레그
USG 1503A	150	37	일방향 탄소섬유 프리프레그
UGG 1503A	150	30	일방향 유리섬유 프리프레그

탄소섬유 직물 프리프레그 및 일방향 탄소섬유 프리프레그에 적용한 탄소섬유의 기계적 물성은 인장강도가 450 kg/㎟이고 인장탄성이 24,000 kg/㎟인 탄소섬유이며, 일방향 유리섬유 프리프레그에 적용한 유리섬유의 기계적 물성은 인장강도가 350 kg/㎟이고 인장탄성이 7,400 kg/㎟ 이었다.

[실시예 1]

도 4에 예시되는 바와 같이 상기 블로우 성형몰드(6) 내부에 탄소섬유 직물 프리프레그(4)를 필요 수량만큼 적층한다. 탄소섬유 직물 프리프레그를 15 cm × 15 cm로 잘라서 몰드 내에 1층씩 붙인다. 프리프레그의 겹침길이는 2 cm로 하였으며, 두 번째 층을 적층할 때는 보강섬유 방향을 ±45도로 재단된 것을 적층하고 겹침길이도 2 cm로 하였다. 다음으로 15 cm × 15 cm로 재단된 일방향 탄소섬유 프리프레그(5)를 탄소섬유 직물 프리프레그 위에 필요량 만큼 적층을 수행한다. 여기서는 모두 4층을 적층하였으며, 각 층간에는 모두 45도의 각도를 이루도록 하여 적층을 하였다.

상기와 같이 몰드내에 탄소섬유직물 프리프레그와 일방향 탄소섬유를 적층한 다음 상기 몰드를 탄소섬유 프리프레그에 적용된 에폭시 수지를 경화시키기 위해 120℃ 의 적정한 온도로 가열한다. 상기 몰드의 입구를 통하여 에어백에 폴리프로필렌 재질의 이형필름을 씌우고 몰드 내부에 장착한다. 이 에어백에 공기를 4∼8 kgf/㎠ 의 고압으로 공급하여 에어백이 상기 몰드의 내부에 팽창되도록 하며 이 팽창되는 에어백에 의하여 상기 적층재가 강한 압력을 받도록 한다. 이런 고온 고압환경하에서 30분간의 경화시간을 준 다음에 상기 몰드를 분리시켜 헬멧 본체를 얻었다.

[실시예 2]

상기 적층재료를 탄소섬유 직물 프리프레그인 WSN3K와 일방향 유리섬유 프리프레그인 UGG 1503A을 실시예 1과 동일한 방법으로 적층하였다. 그리고 상기 실시예 1에서와 같이 동일한 방법으로 성형 공정을 수행하였다. 탄소섬유 프리프레그와 유리섬유 프리프레그에 적용된 에폭시 수지는 동일한 수지이므로 성형 온도와 시간을 동일하게 수행하였다.

[실시예 3]

실시예 1의 적층작업은 좁은 몰드 내에 프리프레그 재료를 적층하는 작업이라서 불편한 점이 예상되었다. 따라서 보다 편리한 적층작업의 수행을 위해서는 외부에서 적층작업을 수행하는 것이 바람직하며, 작업이 편리하므로 프리프레그의 적층 위치도 정확하게 조절할 수 있게되어 균일한 물성관리에 도움이 된다. 이렇게외부에서 적층작업을 수행하기 위해 헬멧본체의 모양대로 에어백을 준비하고 약간의 공기를 불어 넣어 헬멧본체 모양으로 부풀린 다음에 에어백 표면에 프리프레그가 달라붙지 않도록 폴리프로필렌 재질의 이형 필름을 씌운다. 이 위에다가 상기의 적층재료를 몰드에 직접 적층하는 순서의 역순으로 적층작업을 수행한다. 먼저 일방향 탄소섬유 프리프레그인 USG 1503A를 적정 크기로 재단한 것은 헬멧본체 모양으로 부풀려진 에어백에 적층하고, 탄소섬유 직물 프리프레그인 WSN3K를 다시 적층 작업을 수행한다. 다음으로 부풀려진 헬멧본체 모양의 에어백의 공기를 제거하여 적층된 프리폼을 상기 블로우 몰드에 삽입하고, 실시예 1의 성형공정과 동일한 방법으로 헬멧본체를 성형하였다.

[실시예 4]

상기 실시예 3과 유사한 방식으로 외부에서 적층 작업을 수행하기 위하여, 헬멧 본체 모양으로 틀을 폴리에틸렌 재질로 제작하고 그 위에 적층 작업을 수행한다. 적층 작업이 종료되면, 내부의 틀을 끄집어내어 분리를 시키고 그 안에 상기의 이형필름을 삽입시키고 동일한 방법으로 헬멧본체를 성형한다.

[평가]

상기 실시예 1의 적층작업에서 수지가 이미 함침된 프리프레그를 사용하여 적층하므로써, 재단 및 취급중에 보강섬유 분진이 날리지 않아서 편리한 작업을 수행할 수 있엇으며, 이 적층재료의 성형결과, 헬멧본체의 표면에 탄소섬유 직물 프리프레그가 성형되어 노출되어 있음에도 불구하고 표면이 매우 매끄러운 형태로 성형되었다. 육안상으로 정도가 미약한 핀홀이 발견되었으나, 기존의 방법보다 매우 개선된 형태로 성형되었음을 알 수 있었으며, 다음 공정작업인 도장 작업이 훨씬 용이해지는 효과를 가져왔다.

또한 이미 수지가 함침된 탄소섬유 직물 프리프레그를 적용하므로써, 성형중에 수지의 유동에도 불구하고 탄소섬유 직물 형태가 안정적인 모습으로 나타나 있어서 외관상 제품가치가 상승되는 효과가 있다. 이는 기존의 제조 방법에서 직물 자체의 취급중에 조직이 헝클어 지거나, 성형중에 수지의 유동에 의해 직물 구조가 변형되는 단점을 크게 개선시킨 효과가 나타났다.

실시예 2에서의 성형결과도 상기 실시예 1에서와 같이 헬멧본체의 표면이 매우 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

실시예 3에서는 몰드 내에 직접 적층하는 작업보다 외부에서 적층하는 것이 용이하였으며, 정확한 위치에 적층작업을 수행할 수 있어서 작업이 편리하며 균일한 물성관리에 도움이 된다. 성형결과는 상기 실시예 1에서와 같이 헬멧본체의 표면이 매우 양호한 결과를 얻었다.

실시예 4에서는 실시예 3에서와 같은 동일한 결과를 얻었으며, 별도의 에어백을 사용치 않는 점에서 더욱 편리하였다.

이상의 설명으로부터 명백하게 되는 바와 같이 본 발명에 따라 프리프레그로 헬멧 본체를 제조하게 되면 헬멧의 수지 함유량을 균일하게 관리하고, 수지 함침도를 개선하고, 상기 성형물에 기포가 발생하지 않도록 하여 그 표면도를 개선할 수 있고 따라서 도장작업이 용이해지고, 성형시 보강섬유의 배열을 일정하게 유지하도록 하여 기계적 물성을 균일하게 관리할 수 있고 작업환경을 개선할 수 있으며, 제조공정의 단순화와 제조원가의 절감을 달성할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 섬유보강플라스틱 헬멧본체를 제조함에 있어서, 보강섬유에 수지가 함침되어 있는 프리프레그를 헬멧 성형용 몰드에 소정의 두께로 적층하여 헬멧본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 헬멧성형용 몰드내에 프리프레그를 소정의 두께로 적층한 후, 프리프레그에 함침된 수지를 경화시키기 위하여 가열하고 몰드 입구를 통해 표면에 이형처리가 된 에어백을 집어넣고 에어백을 팽창시켜 프리프레그를 가압하여 헬멧 본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 팽창시에 헬멧 본체의 내부공간에 대응하는 외표면이 형성되는 에어백을 팽창시킨 상태에서 프리프레그를 적층하고 나서 에어백을 수축시킨 후에 몰드에 넣은 다음 다시 에어백을 팽창시키고 몰드를 가열하여 수지를 경화시켜 헬멧 본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 헬멧 본체 형상을 가지며 표면에 이형처리가된 틀에 프리프레그의 적층작업을 한 후 몰드에 삽압하고, 상기 틀을 분리한 후에 몰드내에 에어백을 넣고 팽창시켜 헬멧 본체를 성형하는 것을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 프리프레그를 붙일 때 프리프레그의 겹침길이가 1-5㎝이고, 서로 인접하는 프리프레그 층들은 각 층간에 적층각이 45°정도인 것을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 프리프레그로 보강섬유 직물에 수지가 함침되어 있는 프리프레그, 일방향 보강섬유에 수지가 함침되어 있는 프리프레그 및 보강섬유 매트에 수지가 함침되어 있는 프리프레그를 단독으로 사용하거나 이 들중 2종 이상을 함께 사용하는 것을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 프리프레그중 수지의 함량이 프리프레그 무게의 5∼80%인 것을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 프리프레그를 구성하는 보강섬유가 인장탄성이 1,000∼40,000 kg/㎟이고, 인장강도가 50∼500 kg/㎟인 것임을 특징으로 하는 헬멧 본체의 제조방법.