KR20130097658A - 섬유 구조체, 그 제조방법, 섬유 구조체의 용도 및 섬유 수지 복합 재료 - Google Patents

섬유 구조체, 그 제조방법, 섬유 구조체의 용도 및 섬유 수지 복합 재료 Download PDF

Info

Publication number
KR20130097658A
KR20130097658A KR20130017278A KR20130017278A KR20130097658A KR 20130097658 A KR20130097658 A KR 20130097658A KR 20130017278 A KR20130017278 A KR 20130017278A KR 20130017278 A KR20130017278 A KR 20130017278A KR 20130097658 A KR20130097658 A KR 20130097658A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mol
fiber
fibrous
fixed
copolyester
Prior art date
Application number
KR20130017278A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102017502B1 (ko
Inventor
랄프 호페 닥터.
Original Assignee
이엠에스-패턴트 에이지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이엠에스-패턴트 에이지 filed Critical 이엠에스-패턴트 에이지
Publication of KR20130097658A publication Critical patent/KR20130097658A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102017502B1 publication Critical patent/KR102017502B1/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/507—Polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/08—Copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
    • C08G69/02—Polyamides derived from amino-carboxylic acids or from polyamines and polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C08J5/241—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres
    • C08J5/243—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs using inorganic fibres using carbon fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C08L63/10—Epoxy resins modified by unsaturated compounds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/86—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from polyetheresters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/40—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads
    • D02G3/402—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads the adhesive being one component of the yarn, i.e. thermoplastic yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B21/00—Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14—Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209—Inorganic fibres
    • D04H1/4218—Glass fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209—Inorganic fibres
    • D04H1/4242—Carbon fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4266—Natural fibres not provided for in group D04H1/425
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/44—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling
    • D04H1/52—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties the fleeces or layers being consolidated by mechanical means, e.g. by rolling by applying or inserting filamentary binding elements
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/54—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by welding together the fibres, e.g. by partially melting or dissolving
    • D04H1/542—Adhesive fibres
    • D04H1/544—Olefin series
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/587—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/12—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with filaments or yarns secured together by chemical or thermo-activatable bonding agents, e.g. adhesives, applied or incorporated in liquid or solid form
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M17/00—Producing multi-layer textile fabrics
    • D06M17/04—Producing multi-layer textile fabrics by applying synthetic resins as adhesives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
    • Y10T428/2967—Synthetic resin or polymer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
    • Y10T428/2967—Synthetic resin or polymer
    • Y10T428/2969—Polyamide, polyimide or polyester
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

본 발명은 섬유 물질 뿐만 아니라 섬유 물질의 고정 및 안정화를 위한 제제(agent for fixing and stabilizing)에서 고정 및 안정화된 섬유 수조체에 관한 것이다. 고정 및 안정화를 위한 제제(agent for fixing and stabilizing)는 이산 성분의 테레프탈산(terepththalic acid) 및 선택적으로 아이소프산(isophthalic acid) 뿐만 아니라 디올(diol) 성분의 부탄디올(butanediol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 및 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol)로부터 형성된 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)이다. 또한 섬유 구조체의 제조 방법이 제공된다. 섬유 구조체는 중합체 매트릭스(polymer matrices), 특히 에폭시 수지(epoxy resins) 용 보강 재료로 사용된다. 또한 본 발명에 따라 섬유 구조체 뿐만 아니라 적어도 하나의 열경화성 수지를 포함하는 섬유 복합 재료가 제공된다.

Description

섬유 구조체, 그 제조방법, 섬유 구조체의 용도 및 섬유 수지 복합 재료{Fiber structure, method for its manufacture and use as well as fiber-resin composite material}
본 발명은 고정 및 안정화를 위한 제제(agent for fixing and stabilizing) 및 섬유 재료(fibrous material)로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체에 관한 것이다.
고정 및 안정화를 위한 제제(agent for fixing and stabilizing)는 이산 성분(diacid components)의 테레프탈산(terepththalic acid) 및 선택적으로 디올 성분(diol components)의 부탄디올(butanediol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 및 트리에틸렌 글리콜 뿐만 아니라 아이소프탈산(isophthalic acid)으로부터 형성되는 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)이다. 또한 이러한 섬유 구조체의 제조 방법이 제공된다. 섬유 구조체는 중합체 매트릭스(polymer matrices), 특히 에폭시 수지(epoxy resins)에 대한 보강 재료(reinforcement material)로 이용된다. 또한 본 발명에 따른 섬유 구조체 뿐만 아니라 적어도 하나의 열경화성 수지(thermosetting resin)를 포함하는 섬유 복합 재료가 제공된다.
섬유 복합 재료로 제조된 질량 비율로 고강도를 가지는 재료는 강도, 내식성(corrosion resistance) 및 저중량을 원하는 많은 영역에서 이용된다. 따라서 이러한 섬유 수지 복합 재료는 예를 들어 항공학을 위한 구성요소로 쉽게 이용될 수 있다. 이러한 복합재는 똑같이 이례적으로 테니스 라켓 또는 골프 클럽과 같은 스포츠 장비 물품에 적합하다.
보강 요소는 섬유 메쉬(fiber meshes), 직물(woven fabric) 또는 섬유 부직포(fiber nonwovens)로 단방향 필라멘트(unidirectional filaments)의 형태 또는 면적 형태의 복합 재료로 존재한다.
섬유는 고정 및 안정화되야 하는 필라멘트 또는 메쉬, 직물 또는 부직포 형태에서 단순화된 처리를 제공하며, 온도 또는 압력의 영향으로 각각의 표면 구조 또는 복수의 표면 구조의 접합(bonding)을 허용한다. 사전 성형을 위한 고정 또는 접합된 단층(single-layer) 또는 다층 표면 구조(multilayer surface structure)의 안정화된 예비 성형(preforming)은 마찬가지로 온도 및 영향으로 제어가 가능하다.
그 이후 이러한 방식으로 제조된 및 미리 처리된 보강 재료는 중합체 매트릭스(polymer matrix)에 삽입된다. 보강 재료 및 중합체 매트릭스 사이의 접착(adhesion)은 특별한 의미를 가진다.
폴리히드록시 에테르(polyhydroxy ether)를 포함하는 원재료(raw material)에서 만들어진 열가소성(Thermoplastic) 섬유 재료가 EP 1 705 269 A1에 공지되어 있다. 폴리히드록시 에테르로 형성된 섬유는 중합체 매트릭스에 삽입되기(embedding)에 앞서 보강 섬유(reinforcement fibers)용 고정된 실(fixing threads)로 이용된다.
또한, 예외적인 접합 특성, 저융점(low melting point), 빠른 결정화 및 세척 및 세정에 관한 우수한 저항을 나타내는 핫멜트 접착 물질(hot melt adhesive substance)인 코폴리에스테르(copolyester)가 EP 0 698 649 A2에 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 향상된 안정성을 가지는 섬유 구조체를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 제1항의 특징을 가지는 섬유 구조체 및 이런 섬유 구조체의 제조방법에 의해 성취된다. 마찬가지로 이 목적은 청구항 제11항의 특징을 가지는 섬유 수지 복합 재료로 달성된다. 본 발명에 따른 섬유 구조체의 용도는 청구항 제15항에서 설명된다.
본 발명에 따르면, 고정 및 안정화를 위한 제제(agent for fixing and stabilizing) 및 섬유 재료로 형성된 고정 및 안정화된 섬유 구조체가 제공된다.
본 발명에 따른 고정 및 안정화를 위한 제제(agent for fixing and stabilizing)는 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)이고 다음의 구성요소로 형성된다 :
55~100 mol%의 테레프탈산(terephthalic acid);
0~45 mol%의 아이소프탈산(isophthalic acid);
35~75 mol%의 부탄디올(butanediol);
15~35 mol%의 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol);
10~30 mol%의 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol).
이러한 측면에서, 테레프탈산(terephthalic acid) 및 부탄디올(butanediol)의 몰분율(molar fractions) 합계는 각각 100 mol%의 전체 이산(diacid) 및 전체 디올(diol) 양에 대하여 최대 150 mol%이다.
바람직하게 적어도 하나의 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)는 다음의 구성요소로부터 형성된다.
70~100 mol%의, 바람직하게 85~100 mol%의 테레프탈산(terephthalic acid);
0~30 mol%의, 바람직하게 0~15 mol%의 아이소프탈산(isophthalic acid);
45~65 mol%의, 바람직하게 47~57 mol%의 부탄디올(butanediol);
20~30 mol%의, 바람직하게 23~28 mol%의 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol);
15~25 mol%의, 바람직하게 20~25 mol%의 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol).
이러한 측면에서 테레프탈산(terephthalic acid) 및 부탄디올(butanediol)의 몰분율(molar fractions) 합계는 각각 100 mol%의 전체 이산(diacid) 및 전체 디올(diol) 양에 대하여 최대 150 mol%이다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)는 코폴리에스테르 및 첨가제의 합 100 중량%에 대하여, 0~2 중량%의, 바람직하게 0.05~1 중량%의 첨가제, 특히 기핵제(nucleation agent), 안정화제(stabilizers), 윤활제(lubricants), 소포제(antifoaming agent), 축합 촉매제(condensation catalysts) 또는 이것의 혼합물을 포함할 수 있다.
바람직하게 본 발명에 따라 이용된 코폴리에스테르(copolyester)는 160℃ 및 2.16kg의 부하(load)에서 ISO/DIN 1133에 따라 측정된 용융 점도(melting viscosity)가 100~3000Pas, 바람직하게 100~600Pas, 특히 바람직하게 120~500Pas 및 매우 특히 바람직하게 150~300Pas이다.
본 발명에 따른 코폴리에스테르(copolyester)가 고정된 실(fixing thread), 예를 들어 섬유사(fiber yarn), 멀티필라멘트(multifilament) 또는 모노필라멘트(monofilament)의 형태로 이용되는 경우, 바람직하게 160℃ 및 2.16kg의 부하(load)에서 ISO/DIN 1133에 따라 측정된 코폴리에스테르의 용융 점도는 100~3000Pas, 바람직하게 1500~2500Pas, 특히 바람직하게 1700~2200Pas이다.
바람직하게 가열 속도 20K/min에서 ISO 11357에 따라 측정된, 본 발명에 이용된 코폴리에스테르의 용융점(melting point)은 60~160℃, 바람직하게 70~150℃ 및 특히 바람직하게 90~140℃이다.
바람직하게 폴리에스테르의 제조는 다음의 합성법을 따른다.
방향족 디카르복실산(aromatic dicarboxylic acid) 또는 방향족 디카르복실산(aromatic dicarboxylic acid) 혼합물을 디올(diol)에 분산시킨다; 에스테르화 촉매제(esterification catalyst) 및 선택적으로 적합한 열 안정화제(heat stabilizers)를 첨가하며, 이때 디올이 5~50mol% 이상으로 이용된다. 천천히 가열하면서, 200~280℃, 바람직하게 210~260℃의 온도에서 에스테르화(esterification)가 이루어진다. 발생한 물은 이 과정에서 증발한다.
이어서, 220~270℃, 바람직하게 230~260℃의 온도에서 및 선택적으로 (폴리에스테르의 양에 대하여 1~100ppm, 바람직하게 10~45ppm의) 중축합 촉매제(polycondensation catalyst)의 존재 하에서 비활성 멸균기(inertized autoclave)에서 중축합(polycondensation)이 수행된다. 이러한 측면에서, 순차적으로 진공 상태가 적용되며, 초과 디올(diol)은 1 mbar 미만의 최종 진공에서 추출된다. 원하는 점도에 도달한 후에, 발생한 폴리에스테르(polyester)를 제거하고, 과립화하고 건조한다.
부탄올(butanol) 등과 같은 저지방족 알코올(low aliphatic alcohols)에서의 금속 Mn(망간), Zn(아연), Ca(칼슘), Sn(주석), Ti(티타늄) 또는 Mg(마그네슘)의 염이 에스테르화 촉매제(esterification catalysts)로 이용될 수 있다. 안티몬(antimony), 티타늄(titanium), 주석(tin), 게르마늄(germanium)을 기반으로 하는 화합물, 예를 들면 삼산화 안티몬(antimony trioxide)이 중축합 촉매제(polycondensation catalyst)로 적합하다. 에스테르화 촉매제 및 중축합 촉매제 모두 다수의 기술의 숙련자에게 익숙하다.
섬유 재료는 바람직하게 플리스(fleeces), 편물 메쉬(knitted meshes) 또는 편직물(knitted fabrics) 또는 부직포(nonwovens)로 이루어진 그룹에서 선택된 단방향 필라멘트(unidirectional filaments) 또는 면적 섬유 물질(areal fibrous material)을 포함하거나 실질적으로 구성할 수 있다. 마찬가지로 필라멘트(filaments) 및 면적 섬유 재료의 결합도 가능하다.
바람직하게 섬유 재료는 다음을 포함하는 그룹으로부터 선택된다:
- 유리 섬유(glass fiber)
- 탄소 섬유(carbon fibers)
- 광물 섬유(mineral fibers)
- 합성 섬유(synthetic fibers)(특히 중합체 섬유(polymer fibers), 바람직하게 폴리에스테르(polyesters) 및 폴리아미드(polyamides), 특히 폴리아라미드(polyaramides))
- 천연 섬유(natural fibers), 특히 코튼(cotton), 울(wool), 케이폭(kapok), 리넨(linen), 황마(jute) 또는 목재(wood) 뿐만 아니라
- 이들의 혼합물.
본 발명에 따르면, 전에 기술된 섬유 구조체를 제공하는 방법이 제공되고, 상기 방법에서 적어도 하나의 섬유 재료를 고정 및 안정화하는 제제(agent for fixing and stabilizing)가 파우더 포인트 코팅(powder point coating), 페이스트 포인트 코팅(paste point coating) 또는 스캐터 코팅(scatter coating)에 의해 섬유 재료에 적용되고 또는 페이스트(paste), 서스펜션(suspension), 필름(film), 웹(web), 부직포(nonwoven), 고정된 부직포 또는 직물(woven fabric) 또는 분사된 용융(sprayed melt)으로 섬유 물질에 적용되며, 이어서 온도 및/또는 압력의 영향에 의해 섬유 구조체가 고정된다.
또는, 적어도 하나의 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)로 제조된 고정된 실(threads)을 사용하여 재봉하여 고정이 이루어진다. 이 과정에서, 뒤이은 온도 및/또는 압력의 영향 없이 고정은 이미 도달된다.
스캐터 코팅(Scatter coating) 또는 페이스트(paste), 서스펜션(suspension), 필름(film), 분사된 용융(sprayed melt) 또는 재봉(sewing)으로 적용하는 것이 적용 방법으로 선호된다. 스캐터 코팅(Scatter coating), 웹(web), 분사된 용융(sprayed melt) 또는 재봉(sewing)을 통한 적용은 특히 선호된다.
본 발명의 다른 측정은 적어도 하나의 열경화성 수지(thermosetting resin) 및 적어도 하나의 이전에 기술된 섬유 구조체를 포함하는 섬유-수지 복합 재료에 관한 것이다.
바람직하게 열경화성 수지(thermosetting resin)는 에폭시 수지(epoxy resin)이다.
놀랍게도, 본 발명에 따른 코폴리에스테르(copolyester)로 고정하여 삽입하기 위해 사용된 중합체 매트릭스로 인하여 접착력이 향상되는 것으로 확인된다.
바람직하게 섬유 수지 복합 재료는 23℃의 측정 온도에서, ASTM D2344M에 따른 층간 전단 강도(interlaminar shear strength(ILSS)) 검사에서의 강도가 적어도 55MPa, 특히 바람직하게 적어도 60MPa이다.
섬유 수지 복합 물질은 적어도 185MPa, 바람직하게 적어도 210MPa, 특히 바람직하게 적어도 240 MPa의 AITM 1.0010에 따른 충격 후 압축 검사에서의 충격 후 압축 강도(compression after impact(CAI))를 가지는 것이 바람직하다.
추가 양상은 특히 스포츠, 레저, 기계 공업, 전자 기술, 건설, 의료 공학, 교통 및 운송 수단 및 항공 우주 공학 분야에서 에폭시 수지용 보강 재료로 이전에 설명된 섬유 구조의 용도에 관한 것이다.
에폭시 수지에 대한 보강 재료로 이전에 설명된 섬유 구조의 사용은 특히 스포츠, 레저, 기계 공업, 교통 및 운송 수단 및 항공 우주 공학 분야를 선호한다.
본 발명에 따른 주제가 여기에 나타낸 특정 구체예로 제한하지 않고 다음의 예를 참조로 하여 아래에 더 자세히 기술될 것이다.
본 발명에 따른 코폴리에스테르 조성물((A1)~(A4)의 성분) 및 비교 시스템(CoPES I, CoPES II, EVA, PA 6/12/66, PA 12, PE)의 조성물을 표 1에 나타낸다.

성분

설명


CoPES (Al)		 테레프탈산(teraphthalic acid), 아이소프탈산(isophthalic acid), 부탄디올(butanediol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 및 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol)(90/10/50/30/20 mol%)의 코폴리에스테르(copolyester)
MV* 450 Pas, 용융점(melting point) 103℃


CoPES (A2)		 테레프탈산(teraphthalic acid), 아이소프탈산(isophthalic acid), 부탄디올(butanediol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 및 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol)(88/12/50/30/20 mol%)의 코폴리에스테르(copolyester)
MV* 226 Pas, 용융점(melting point) 106℃


CoPES (A3)		 테레프탈산(teraphthalic acid), 아이소프탈산(isophthalic acid), 부탄디올(butanediol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 및 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol)(100/-/50/30/20 mol%)의 코폴리에스테르(copolyester)
MV* 230 Pas, 용융점(melting point) 135℃


CoPES (A4)		 테레프탈산(teraphthalic acid), 아이소프탈산(isophthalic acid), 부탄디올(butanediol), 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol) 및 트리에틸렌 글리콜(triethylene glycol)(60/40/75/10/15 mol%)의 코폴리에스테르(copolyester)
MV* 190 Pas, 용융점(melting point) 95℃

CoPES1		 테레프탈산(teraphthalic acid), 아이소프탈산(isophthalic acid),다이머산(dimeric acid) 및 부탄디올(butanediol)(48/37/15/100 mol%) 의 코폴리에스테르(copolyester)
MV* 300 Pas, 용융점(melting point) 115℃

CoPES II		 테레프탈산(teraphthalic acid), 아이소프탈산(isophthalic acid), 부탄디올(butanediol)(50/50/100 mol%)의
코폴리에스테르(copolyester)
MV* 720 Pas, 용융점(melting point) 127℃


EVA		 에틸렌(ethylene) 및 비닐 아세테이트(vinyl acetate)의 코폴리머(copolymer)
MFR** 45g/10min, 밀도 0.95 g/cm3, 용융점(melting point) 83℃
(Melthene MX09, Tosoh Corporation, Japan)

PA 6/12/66		 ε-카프로락탐(caprolactam), 라우르락탐(lauric lactam), 헥사메틸렌디아민(hexamethylenediamine) 및 아디프산(adipic acid)의 코폴리아미드(copolyamide) 6/12/66 (38/50/12 mol%)
MV* 560 Pas, 용융점(melting point) 123℃
PA 12 라우르락탐(lauric lactam)의 폴리아미드(polyamide)
230℃및 2.16kg에서 용융점도 180 Pas, 용융점 178℃

PE-LD		 저밀도 폴리에틸렌(polyethylene)
MFR** 7g/10 min, 밀도 0.922 g/cm3, 비캣 연화점(vicat softening point) 86℃
(HP7022, SABIC, Saudi Arabia)
* 160℃ 및 2.16kg에서 용융 점도(Melting viscosity)
** 160℃ 및 2.16kg에서 용융 질량 흐름( Melt flow rate)
*** 190℃ 및 2.16kg에서 용융 질량 흐름(Melt flow rate)
또한 Melthene MX06의 대안으로 MX09을 사용할 수 있다.
검사 및 측정은 다음의 기준 및 다음의 표본에 따라 실행된다.
인장 박리 시험(Tension peel test)
DIN 54310
측정 온도 23℃
시편 제조(Specimen manufacture)
테스트할 열가소성의 판판한 필름(flat film)(단위 면적당 200g/㎡의 부착량(coating weight))을 더블 벨트 프레스(double belt press)로 폴리에스테르-울 직물(55/45중량%, 브라운, 단위 면적당 210g/㎡의 부착량(coating weight), 제조사 Becker Tuche, 독일, 또는 Marzotto, 이탈리아)에 적층한다. 이러한 측면에서 적층 온도(laminating temperature)는 열가소성의 용융점보다 30℃ 높다. 24시간 동안 50℃에서 적층물을 저장한 후에 샘플을 24×8cm로 절단한다. 플라스틱 프레임(plastic frame)(15×5cm)을 샘플 위에 놓고, 그 아래에 단변(narrow side)에서 왁스 처리 용지 스트립(waxed paper strip)을 놓는다. 새로이 제조한, 탈가스 에폭사이드(degassed epoxide) 혼합물을 3mm의 레벨로 프레임(frame)에 채운다. 에폭사이드(epoxide)를 12~16시간 동안 23℃로 경화시킨다. 그러고 나서 프레임(frame)을 제거한다. 왁스 처리 용지 스트립(waxed paper strip)에 의해 약 3cm의 길이로 열가소성 필름(thermoplastic film) 및 에폭사이드(epoxide)가 분리된다.
2:1의 몰 비로 0.520~0.550 eq./100g(Grilonit C 1302, EMS-CHEMIE AG)의 에폭사이드 수를 가지는 비스페놀 A 에폭시 수지 및 290~350mg KOH/g(Grilonit H 84048, EMS-CHEMIE AG)의 아민(amine) 수를 가지는 아민 경화제(amine hardener)에서 에폭사이드를 혼합한다.
층간 전단 강도(interlaminar shear strength(ILSS)) 결정
ASTM D2344M
측정 온도: 23 ~ 80℃
시편 제조(specimen manefacture)
먼저 수지 이송 성형법(resin transfer molding(RTM))에 의해 치수 330×330×4 mm을 가지는 플레이트(Plates)를 제조한다. 이러한 목적으로, 단위 면적당 298g/㎡의 부착량(coating weight)을 가지는 단방향 탄소 섬유 필라멘트(unidirectional carbon fiber filament)를 80℃로 예열된 가열 프레스(heatable press)의 주형 공동(mold cavity)에 수동으로 배치하고, 체(sieve)를 사용하여 18g의 열가소성 분말을 균일하게 분산시키며, 이러한 과정을 15번 반복하고, 제1층에 대하여 단방향 탄소 섬유 필라멘트의 제 2층을 -45°만큼 회전시키고, 제3층을 +45°만큼, 제 4층을 90°만큼 회전시킨다. 따라서, 16-층 구조체의 제5번 층은 제1 층과 같은 방향성을 가진다. 18g의 열가소성 분말을 제16 층을 제외하고 모든 층에 분산시킨다. 주형 종결 후에, 진공(잔류 압력 0.05mbar) 하에 120℃로 가열하고, 온도가 도달될 경우, 80℃로 예열된 일성분 에폭시 수지(monocomponent epoxy resin)(Hexcel Corporation의 HexFlow RTM6, 미국)를 붓는다. 90분 동안 180℃ 및 6bar의 압력에서 경화시킨다. 이어서 압력을 낮추고, 동시에 냉각시킨다. 진공은 주형이 개방될 때까지 유지된다. Toho Tenax Co.(일본)의 IMS 60 E13를 단방향 탄소 섬유 필라멘트로 사용한다. 초음파를 사용하여 플레이트(plate)의 품질을 검사한 후에, 시편을 치수 24×8×4 mm로 절단한다. 측정하기 전에 시편을 측정 온도에서 60분 동안 놓아둔다. 압력 검사는 기후 챔버(climate chamber)에서 이루어진다.
또한, 탄소 섬유 필라멘트 사이에 어떠한 열가소성 분말 없는 비교 검사 시편을 제조한다.
충격 후 압축 강도(compression after impact(CAI)) 결정
AITM 1.0010 (에어버스 기준(Airbus standard))
측정 온도: 23℃
시편 제조
ILSS 검사에 플레이트의 제조에 대해 설명되어 있다. 초음파를 사용하여 품질을 검사한 후에, 시편을 150×100×4 mm의 치수로 절단한다.
또한, 비교 검사 시편을 탄소 섬유 필라멘트 사이 어떠한 열 가소성 분말 없이 제조한다.
강도 검사 전에, 드롭 타워(drop tower)를 사용하여 30J의 충격을 적용한다. 이 영향으로 생성된 박리 면적(delamination area)을 초음파를 사용하여 결정한다. 그 후에, 잔류 강도를 동일한 시편으로 측정되며, 압축한다.
용융 점도(melting viscosity(MV)) 또는 용융 질량 흐름(melt flow rate(MFR)
ISO 1133
입자(granulate)
용융점(melting point)
ISO 기준 11357
입자(granulate)
시차 주사 열량계(differential scanning calorimetry(DSC)는 20K/min의 가열 속도로 수행된다. 최고 높이의 온도가 주어진다.
재료 특성에 대한 비교 검사는 본 발명에 따른 명명된 재료 및 비교 재료를 사용하여 수행된다.
이러한 측면에서, 인장 박리 시험(tension peel test)의 결과는 표 2에 나타난다.
실시예 열경화성 플라스틱(thermosetting plastic) 점착성 값(adhension value)
[N/5cm]
1 CoPES(A1) 132
2 CoPES(A2) 149
3 CoPES(A3) 150
4 CoPES(A4) 128
비교 예
5 CoPES1 25
6 CoPES II 11
7 EVA 34
8 PA 6/12/66 7
9 PA 12 1
10 PE-LD 1
본 발명(실시예 1~4)에 따른 코폴리에스테르(copolyester)(A1)~(A4)로 얻어진 점착성 값은 본 발명에 따르지 않는 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate), 다른 폴리아미드(polyamides) 또는 열경화성 플라스틱(비교 예 5~10)의 저 밀도 PE, 코폴리에스테르의 점착성 값보다 적어도 3.7배 더 높다. 본 발명에 따른 코폴리에스테르만 다음의 검사를 할 것이다.
층간 전단 강도(interlaminar shear strength(ILSS)) 검사 결과는 표3에 나타난다.
실시예 열경화성 플라스틱
(thermosetting plastic)		 강도[MPa]
23℃ 80℃
11 CoPES(A1) 65 49
12 CoPES(A2) 67 51
13 CoPES(A3) 68 57
14 CoPES(A4) 63 48
비교 예
15 w/o 50 45
본 발명에 따른 코폴리에스테르의 사용으로 인하여 실시예 11~14는 복합 재료가 본 발명에 따른 코폴리에스테르가 없는 복합 재료(비교예 15)에 비하여 23℃ 및 80℃의 측정 온도에서 강도가 증가함을 보여준다.
충격 후 압축 강도(compression after impact(CAI))의 검사 결과는 표 4에 나타내고, 즉, 이전의 30J의 충격 후 시편에서 계속 측정된 압축 강도 및 충격 때문에 발생한 박리 면적을 나타낸다.
실시예 열경화성 플라스틱
(thermosetting plastic)		 CAI[MPa] 박리 면적[㎟]
16 CoPES(A1) 255 890
17 CoPES(A2) 259 850
18 CoPES(A3) 258 860
19 CoPES(A4) 253 900
비교 예
20 w/o 153 6050
본 발명에 따른 코폴리에스테르의 사용 때문에 실시예 16~19는 복합 재료가 본 발명에 따르는 코폴리에스테르가 없는 복합 재료이 비하여 강도가 훨씬 증가하였고 실질적으로 적은 박리 면적을 가짐을 보여준다.

Claims (15)

  1. 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제(agent for fixing and stabilizing)로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체로서,
    상기 고정 및 안정화를 위한 제제는
    55~100 mol%의 테레프탈산(terephthalic acid);
    0~45 mol%의 아이소프탈산(isophthalic acid);
    35~75 mol%의 부탄디올(butanediol);
    15~35 mol%의 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol); 및
    10~30 mol%의 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol)로 형성된 적어도 하나의 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)이며,
    상기 테레프탈산(terephthalic acid) 및 부탄디올(butanediol)의 몰분율의 합은 각각 100mol%의 전체 이산(diacid) 및 전체 디올(diol) 양에 대하여 최대 150 mol%인 것을 특징으로 하는, 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)는
    70~100 mol%의, 바람직하게 85~100 mol%의 테레프탈산(terephthalic acid);
    0~30 mol%의, 바람직하게 0~15 mol%의 아이소프탈산(isophthalic acid);
    45~65 mol%의, 바람직하게 47~57 mol%의 부탄디올(butanediol);
    20~30 mol%의, 바람직하게 23~28 mol%의 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol);
    15~25 mol%의, 바람직하게 20~25 mol%의 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol)로 형성되며,
    상기 테레프탈산(terephthalic acid) 및 부탄디올(butanediol)의 몰분율(molar fractions)의 합은 각각 100mol%의 전체 이산(diacid) 및 전체 디올(diol) 양에 대하여 최대 150 mol%인 것을 특징으로 하는, 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    적어도 하나의 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)는 코폴리에스테르 및 첨가제의 합인 100 중량부에 대하여, 0~2중량%, 바람직하게 0.05~1중량%의 첨가제, 특히 기핵제(nucleation agents), 안정제(stabilizers), 윤활제(lubricants), 소포제(antifoaming agent), 축합 촉매(condensation catalysts)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체.
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 코폴리에스테르(copolyester)는 160℃ 및 2.16kg의 부하(load)에서 ISO/DIN 1133에 따라 측정된, 용융 점도(melting viscosity)가 100~3000Pas, 바람직하게 100~600Pas, 특히 바람직하게 120~500Pas 및 매우 특히 바람직하게 150~300pas인 것을 특징으로 하는, 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 코폴리에스테르(copolyester)는 고정된 실(fixing thread)로 존재하며, 160℃ 및 2.16kg의 부하(load)에서 ISO/DIN 1133에 따라 측정된, 용융 점도가 1000~3000Pas, 바람직하게 1500~2500Pas 및 특히 바람직하게 1700~2200Pas인 것을 특징으로 하는, 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 코폴리에스테르(copolyester)는 20K/min의 가열 속도에서 ISO 11357에 따라 측정된 용융점(melting point)이 60~160℃, 바람직하게 70~150℃ 및 특히 바람직하게 90~140℃인 것을 특징으로 하는, 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    섬유 재료는 플리스(fleeces), 편물 메쉬(knitted meshes) 또는 편직물(knitted fabrics) 또는 부직포(nonwovens) 또는 이들이 결합한 것으로 이루어진 그룹에서 선택된 단방향 필라멘트(unidirectional filament) 또는 면적 섬유 재료(areal fibrous materia)인 것을 특징으로 하는, 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    섬유 재료는,
    - 유리 섬유(glass fiber)
    - 탄소 섬유(carbon fibers)
    - 광물 섬유(mineral fibers)
    - 합성 섬유(synthetic fibers), 특히 중합체 섬유(polymer fibers), 바람직하게 폴리에스테르(polyesters) 및 폴리아미드(polyamides), 특히 폴리아라미드(polyaramide),
    - 천연 섬유(natural fibers), 특히 코튼(cotton), 울(wool), 케이폭(kapok), 리넨(linen), 황마(jute) 또는 목재(wood) 및
    - 이들의 혼합물을 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 섬유 재료 및 고정 및 안정화를 위한 제제로 형성된 고정 및/또는 안정화된 섬유 구조체.
  9. 적어도 하나의 고정 및 안정화를 위한 제제(agent for fixing and stabilizing)는 파우더 포인트 코팅(powder point coating), 페이스트 포인트 코팅(paste point coating) 또는 스캐터 코팅(scatter coating)에 의해 섬유 재료에 적용되며, 또는 페이스트(paste), 서스펜션(suspension), 필름(film), 웹(web), 부직포(nonwoven), 고정된 부직포 또는 직물(woven fabric) 또는 분사된 용융(sprayed melt)으로 섬유 물질에 적용되고, 온도 및/또는 압력의 영향으로 섬유 구조체가 고정되는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 섬유 구조체의 제조 방법.
  10. 섬유 재료의 고정 및 안정화는 적어도 하나의 통계 코폴리에스테르(statistical copolyester)로 제조된 고정된 실(fixing thread)로 재봉하여 이루어지는, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 섬유 구조체의 제조 방법.
  11. 적어도 하나의 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 섬유 구조체 및 적어도 하나의 열경화성 수지를 포함하는 섬유 수지 복합 재료.
  12. 제 10항에 있어서,
    적어도 하나의 열경화성 수지는 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는, 섬유 수지 복합 재료.
  13. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    섬유 수지 복합 재료는 23℃의 측정 온도에서 적어도 55MPa, 바람직하게 적어도 60MPa의 층간 전단 강도(interlaminar shear strength) 검사에 의한 강도를 가지는 것을 특징으로 하는, 섬유 수지 복합 재료.
  14. 제 10항 내지 제 12항에 있어서,
    섬유 수지 복합 재료는 적어도 185MPa, 바람직하게 적어도 210MPa, 특히 바람직하게 적어도 245MPa의 충격 후 압축 강도(compression after impact(CIA)) 검사에서의 충격 후 압축 강도를 가지는 것을 특징으로 하는, 섬유 수지 복합 재료.
  15. 특히 스포츠, 레저, 기계 공업, 전자 기술, 건설, 의료 공학, 교통 및 운송 수단 및 항공 우주 공학 분야에서, 에폭시 수지용 보강 재료로서 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 섬유 구조체의 사용.







KR1020130017278A 2012-02-24 2013-02-19 섬유 구조체, 그 제조방법, 섬유 구조체의 용도 및 섬유 수지 복합 재료 KR102017502B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12156901.6 2012-02-24
EP12156901.6A EP2631337B1 (de) 2012-02-24 2012-02-24 Faserharzverbundwerkstoff sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130097658A true KR20130097658A (ko) 2013-09-03
KR102017502B1 KR102017502B1 (ko) 2019-10-14

Family

ID=45656682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130017278A KR102017502B1 (ko) 2012-02-24 2013-02-19 섬유 구조체, 그 제조방법, 섬유 구조체의 용도 및 섬유 수지 복합 재료

Country Status (22)

Country Link
US (2) US9346943B2 (ko)
EP (1) EP2631337B1 (ko)
JP (1) JP6151037B2 (ko)
KR (1) KR102017502B1 (ko)
CN (1) CN103290687B (ko)
AR (1) AR090092A1 (ko)
AU (1) AU2013200689B2 (ko)
BR (1) BR102013003950B1 (ko)
CA (1) CA2805922C (ko)
CL (1) CL2013000505A1 (ko)
DK (1) DK2631337T3 (ko)
ES (1) ES2551587T3 (ko)
HU (1) HUE026449T2 (ko)
MX (1) MX345583B (ko)
MY (1) MY172629A (ko)
NZ (1) NZ606809A (ko)
PL (1) PL2631337T3 (ko)
PT (1) PT2631337E (ko)
RU (1) RU2622117C2 (ko)
SG (1) SG193080A1 (ko)
SI (1) SI2631337T1 (ko)
TW (1) TWI612189B (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6105332B2 (ja) * 2012-03-09 2017-03-29 帝人株式会社 強化繊維及びそれからなる強化繊維束
EP3044356B1 (en) 2013-09-11 2021-04-14 Raytheon Technologies Corporation Rigidized fiber array
CN104476852A (zh) * 2014-12-04 2015-04-01 常熟市东宇绝缘复合材料有限公司 吸温性小的玻纤喷射纱
CN104451948B (zh) * 2014-12-19 2016-12-07 常熟涤纶有限公司 一种高强涤纶纤维及其生产工艺
US10556388B2 (en) * 2015-04-22 2020-02-11 Eastman Chemical Company Polyester-based tape composites for wood reinforcement
CN104893069A (zh) * 2015-06-09 2015-09-09 苏州德翔装饰工程有限公司 一种家具用聚乙烯木塑复合材料及其制备方法
US20190224929A1 (en) * 2016-06-23 2019-07-25 Fpinnovations Wood pulp fiber- or cellulose filament-reinforced bulk molding compounds, composites, compositions and methods for preparation thereof
PL3260436T3 (pl) * 2016-06-23 2020-06-01 Evonik Operations Gmbh Zbrojony bloczek budowlany wykonany z autoklawizowanego betonu napowietrzonego (ABN)
WO2018046984A1 (en) * 2016-09-09 2018-03-15 Prysmian S.P.A. Optical fibre coated with a polyester coating
CN108819378A (zh) * 2018-06-28 2018-11-16 西安工程大学 一种利用牛仔布制备牛仔纤维增强复合材料的方法
EP3841238A1 (en) 2018-08-21 2021-06-30 Owens Corning Intellectual Capital, LLC Multiaxial reinforcing fabric with a stitching yarn for improved fabric infusion
US11913148B2 (en) 2018-08-21 2024-02-27 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Hybrid reinforcement fabric
US11413795B1 (en) 2021-08-12 2022-08-16 King Abdulaziz University Method of making composite from green material
CN114507937B (zh) * 2021-12-08 2023-05-16 吉祥三宝高科纺织有限公司 一种阻燃的仿鹅绒保暖材料
CN114736495B (zh) * 2022-06-13 2022-10-28 南通开普乐工程塑料有限公司 一种碳纤维增强pbt材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08104860A (ja) * 1994-08-24 1996-04-23 Ems Inventa Ag コポリエステルホットメルト接着剤
US20060172636A1 (en) * 2003-03-06 2006-08-03 Anton Bech Pre-form and method of preparing a pre-form
JP2007514633A (ja) * 2003-12-17 2007-06-07 サン−ゴバン ベトロテックス フランス ソシエテ アノニム 重合体補強用の高速含浸サイジングガラスストランド

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2801189A (en) * 1952-10-08 1957-07-30 Owens Corning Fiberglass Corp Glass fiber article and process of plural coated fiber and process of preparation
US4857405A (en) * 1984-07-18 1989-08-15 Allied-Signal Inc. Fiber for reinforcing plastic composites and reinforced plastic composites therefrom
JPH06200480A (ja) * 1992-12-28 1994-07-19 Unitika Ltd ガラス織物のほつれ防止固着剤
JPH06200468A (ja) 1992-12-29 1994-07-19 Unitika Ltd 補強物品の製造方法
EP0698649A1 (de) 1994-08-26 1996-02-28 Basf Aktiengesellschaft Verwendung von thermoplastisch verarbeitbaren, langzeitstabilen elektrolumineszenten Materialien
DE19632474C2 (de) 1996-08-12 2000-06-29 Inventa Ag Copolyetheresterschmelzklebemassen
US6020063A (en) * 1997-07-31 2000-02-01 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Composites of thermosetting resins and carbon fibers having polyhydroxyether sizings
PL191120B1 (pl) * 1997-12-02 2006-03-31 Henkel Kgaa Klej poliestrowy ulegający biodegradacji
US6428900B1 (en) 2000-03-09 2002-08-06 Ato Findley, Inc. Sulfonated copolyester based water-dispersible hot melt adhesive
DE10109622B4 (de) * 2001-02-28 2004-03-25 Ems-Chemie Ag Verfahren zur Verklebung einer Copolyetheresterfolie mit Copolyester
US20030207639A1 (en) * 2002-05-02 2003-11-06 Tingdong Lin Nonwoven web with improved adhesion and reduced dust formation
JP2005060879A (ja) * 2003-08-12 2005-03-10 Toyobo Co Ltd 連続繊維用油剤及びそれを用いた連続繊維束及び複合材料
EP1705269B1 (de) 2005-03-22 2008-01-16 Ems-Chemie Ag Aus einem Polyhydroxyether enthaltenden Rohstoff gesponnenes thermoplastisches Fasermaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendungen dafür
DE102006048739A1 (de) 2006-10-12 2008-04-17 Henkel Kgaa Expandierbare, thermisch härtbare Zusammensetzung auf Basis von Epoxidharzen mit verbesserten Fließeigenschaften
US8288447B2 (en) * 2006-06-07 2012-10-16 Henkel Ag & Co. Kgaa Foamable compositions based on epoxy resins and polyesters
US7687594B2 (en) * 2007-11-27 2010-03-30 Industrial Technology Research Institute Random amorphous copolymer and manufacturing method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08104860A (ja) * 1994-08-24 1996-04-23 Ems Inventa Ag コポリエステルホットメルト接着剤
US20060172636A1 (en) * 2003-03-06 2006-08-03 Anton Bech Pre-form and method of preparing a pre-form
JP2007514633A (ja) * 2003-12-17 2007-06-07 サン−ゴバン ベトロテックス フランス ソシエテ アノニム 重合体補強用の高速含浸サイジングガラスストランド

Also Published As

Publication number Publication date
TWI612189B (zh) 2018-01-21
KR102017502B1 (ko) 2019-10-14
CL2013000505A1 (es) 2013-07-26
AU2013200689B2 (en) 2016-03-03
US20160168783A1 (en) 2016-06-16
EP2631337A1 (de) 2013-08-28
ES2551587T3 (es) 2015-11-20
BR102013003950A2 (pt) 2015-10-06
EP2631337B1 (de) 2015-09-23
SG193080A1 (en) 2013-09-30
AR090092A1 (es) 2014-10-15
HUE026449T2 (en) 2016-05-30
BR102013003950B1 (pt) 2020-09-15
PL2631337T3 (pl) 2015-12-31
PT2631337E (pt) 2015-11-17
CN103290687B (zh) 2018-06-12
JP6151037B2 (ja) 2017-06-21
CA2805922C (en) 2018-10-23
CA2805922A1 (en) 2013-08-24
AU2013200689A1 (en) 2013-09-12
MY172629A (en) 2019-12-06
US20130225721A1 (en) 2013-08-29
MX2013002018A (es) 2013-09-03
DK2631337T3 (en) 2015-11-02
NZ606809A (en) 2014-06-27
JP2013174037A (ja) 2013-09-05
RU2622117C2 (ru) 2017-06-13
US9346943B2 (en) 2016-05-24
CN103290687A (zh) 2013-09-11
RU2013106917A (ru) 2014-08-20
MX345583B (es) 2017-02-07
TW201341607A (zh) 2013-10-16
SI2631337T1 (sl) 2015-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102017502B1 (ko) 섬유 구조체, 그 제조방법, 섬유 구조체의 용도 및 섬유 수지 복합 재료
JP6591214B2 (ja) 非晶質ポリアミドからなるマトリクス物質を含む複合材料およびその使用
RU2602159C2 (ru) Структурированный термопласт в межлистовых зонах композиционных материалов
US20140087178A1 (en) Prepreg, fiber reinforced composite material, and manufacturing method for fiber reinforced composite material
US20140335361A1 (en) Fibre reinforced materials
KR101898394B1 (ko) 에폭시 수지 조성물을 포함하는 토우프레그
CN110461917A (zh) 预浸料坯以及纤维增强复合材料
EP3086923B1 (en) Improvements in or relating to laminates
JP7156358B2 (ja) サイジング剤、サイジング剤付着炭素繊維及びその製造方法、サイジング剤の水分散液、プリプレグ及びその製造方法、並びに炭素繊維強化複合材料の製造方法
JP2022038218A (ja) 積層体並びに該積層体に用いられる部材及び樹脂組成物
JPH04227639A (ja) 高性能アラミドマトリツクス複合材料

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant