KR20150083676A - 섬유 보강 수지 복합재 - Google Patents
섬유 보강 수지 복합재 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150083676A KR20150083676A KR1020140003516A KR20140003516A KR20150083676A KR 20150083676 A KR20150083676 A KR 20150083676A KR 1020140003516 A KR1020140003516 A KR 1020140003516A KR 20140003516 A KR20140003516 A KR 20140003516A KR 20150083676 A KR20150083676 A KR 20150083676A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fiber
- layer
- surface layer
- reinforced resin
- resin composite
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 26
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 title 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 35
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 12
- 229920001910 maleic anhydride grafted polyolefin Polymers 0.000 claims description 10
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 7
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 claims description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 4
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 claims description 4
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 3
- 229920001431 Long-fiber-reinforced thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- -1 plates Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/08—Impregnating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
- B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/046—Synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/101—Glass fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
제1 표면층, 중간층 및 제2 표면층을 순차적으로 포함하는 적층 구조이고, 상기 제1 표면층 및 상기 제2 표면층은 각각 탄소섬유가 폴리아마이드계 수지에 함침되어 형성된 수지 함침 탄소섬유층이고, 상기 중간층은 유리섬유가 폴리올레핀계 수지에 함침되어 형성된 수지 함침 유리섬유층인 섬유 보강 수지 복합재를 제공한다.
Description
섬유 보강 수지 복합재에 관한 것이다.
복합재료는 두 가지 이상의 재료를 결합하여 섬유, 판, 입자 등의 강화재(reinforcing material)가 기지재(matrix material)에 묻혀있는 형태로 제조될 수 있다.
강화재는 공강도 및 고강성 특성을 가져야 하며, 예를 들어, 연속 섬유를 사용하는 경우, LFT (long fiber-reinforced thermoplastic) 또는 GMT (glass mat-reinforced thermoplastic)과 같이 5-50 mm 길이 수준의 장섬유 강화 플라스틱에 비하여 보다 더 기계적 강도, 강성 및 충격 성능이 우수하다.
기지재는 강화재의 측면 지지력을 제공하고 하중을 전달한다.
본 발명의 일 구현예는 비용 측면에서 경제적이고, 우수한 기계적 물성이 부여된 섬유 보강 수지 복합재를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 제1 표면층, 중간층 및 제2 표면층을 순차적으로 포함하는 적층 구조이고, 상기 제1 표면층 및 상기 제2 표면층은 각각 탄소섬유가 폴리아마이드계 수지에 함침되어 형성된 수지 함침 탄소섬유층이고, 상기 중간층은 유리섬유가 폴리올레핀계 수지에 함침되어 형성된 수지 함침 유리섬유층인 섬유 보강 수지 복합재를 제공한다.
상기 유리섬유 또는 상기 탄소섬유는 연속섬유일 수 있다.
상기 유리섬유 또는 상기 탄소섬유는 직물이거나, 연속섬유가 일 방향으로 나란히 배열된 형태의 단일 방향 섬유 시트로서 포함될 수 있다.
상기 제1 표면층, 제2 표면층 또는 이들 모두는 단층 또는 다층의 탄소섬유로 직조된 직물 또는 단일 방향 탄소섬유 시트를 포함할 수 있다.
상기 제1 표면층 또는 상기 제2 표면층이 다층의 상기 단일 방향 탄소섬유 시트를 포함하는 경우, 각층의 탄소섬유 시트의 섬유 방향이 직각 방향으로 교차되도록 탄소섬유 시트가 적층되어 포함될 수 있다.
상기 중간층은 단층 또는 다층의 유리섬유로 직조된 직물 또는 단일 방향 유리섬유 시트를 포함할 수 있다.
상기 중간층이 다층의 상기 단일 방향 유리섬유 시트를 포함하는 경우, 각층의 유리섬유 시트의 섬유 방향이 직각 방향으로 교차되도록 유리섬유 시트가 적층되어 포함될 수 있다.
상기 제1 표면층 및 상기 중간층 사이, 상기 제2 표면층 및 상기 중간층 사이 또는 이들 모두에 계면 접착층을 포함할 수 있다.
상기 계면 접착층은 말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지를 포함할 수 있다.
상기 계면 접착층은 폴리올레핀 수지 약 100 중량부 및 말레익안하이드라이드 약 0.1 내지 약 5 중량부의 함량비로 말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지를 포함할 수 있다.
상기 폴리아마이드계 수지는 폴리아마이드6, 폴리아마이드12, 폴리아마이드66 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 중간층의 두께가 약 100㎛ 내지 약 3000㎛일 수 있다.
상기 제1 표면층 및 상기 제2 표면층은 각각 상기 중간층 두께의 약 10 내지 약 30% 두께일 수 있다.
상기 유리섬유 및 상기 탄소섬유가 수지에 완전 함침된 상태일 수 있다.
상기 섬유 보강 수지 복합재는 기계적 물성이 우수하면서도 생산 단가를 낮추어 비용 측면에서 경제적이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 섬유 보강 수지 복합재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 섬유 보강 수지 복합재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 섬유 보강 수지 복합재의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
이하에서 기재의 “상부 (또는 하부)” 또는 기재의 “상 (또는 하)”에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 섬유 보강 수지 복합재(100)의 단면도이다.
상기 섬유 보강 수지 복합재(100)는 제1 표면층(10), 중간층(30) 및 제2 표면층(20)을 순차적으로 포함하는 적층 구조를 갖는다.
상기 제1 표면층(10) 및 상기 제2 표면층(20)은 각각 수지 함침 탄소섬유층이고, 상기 중간층(30)은 수지 함침 유리섬유층이다.
상기 제1 표면층(10) 및 상기 제2 표면층(20)은 각각 탄소섬유가 폴리아마이드계 수지에 함침되어 형성된 수지 함침 탄소섬유층이다.
상기 폴리아마이드계 수지의 구체적인 종류를 예시하면, 폴리아마이드6, 폴리아마이드66, 폴리아마이드6.6 등 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.
상기 중간층(30)은 유리섬유가 폴리올레핀계 수지에 함침되어 형성된 수지 함침 유리섬유층이다.
상기 섬유 보강 수지 복합재(100)는 유리섬유 및 탄소섬유를 강화재로, 수지를 기지(matrix)재로 포함하는 복합재이다. 이와 같은 복합재는 우수한 기계적 물성을 구현할 수 있고, 다양한 용도에 유용하게 적용될 수 있다.
예를 들어, 상기 섬유 보강 수지 복합재는 자동차, 항공기, 건축 자재, 풍력 분야 등에서 경량화 보강재로서 유용하게 적용될 수 있다.
상기 섬유 보강 수지 복합재(100)는 유리섬유 및 탄소섬유를 함께 사용함으로써, 탄소섬유의 높은 기계적 물성을 이용하면서도 비용이 저렴한 유리섬유를 함께 포함하여 생산 단가를 낮춘다.
일반적으로 표면 쪽으로 굴곡 하중이 크게 걸리기 때문에, 상기 섬유 보강 수지 복합재(100)에서 수지 함침 탄소섬유층은 표면층으로 형성됨으로써, 보다 효과적으로 굴곡 물성을 가질 수 있다.
상기 폴리아마이드계 수지의 구체적인 종류를 예시하면, 폴리아마이드6, 폴리아마이드12, 폴리아마이드66, 등 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 표면층(10) 및 제2 표면층(20)에 포함되는 탄소섬유와 폴리아마이드계 수지에 비해 상기 중간층(30)에 포함되는 유리섬유와 폴리올레핀계 수지는 가격이 저렴하여, 상기 섬유 보강 수지 복합재(100)는 우수한 기계적 물성을 가지는 재료이면서 동시에 가격 경쟁력을 확보한다. 일반적으로 폴리올레핀계 수지는 폴리아마이드계 수지에 비해 상대적으로 낮은 가공온도와 넓은 가공온도 범위를 가진다는 점에서 상기 섬유 보강 수지 복합재(100)는 그 제조시 짧은 가공 시간으로 제품 성형에 필요한 열에너지 공급이 가능해진다.
상기 유리섬유 또는 상기 탄소섬유는 연속섬유일 수 있다. 구체적으로, 상기 유리섬유 또는 상기 탄소섬유는 직물이거나, 연속섬유가 일 방향으로 나란히 배열된 형태의 단일 방향 섬유 시트(unidirectional sheet, UD 시트)를 사용할 수 있다.
상기 제1 표면층(10), 상기 중간층(30) 및 상기 제2 표면층(20)은 각각 모두 수지 함침 섬유층으로서, 전술한 바와 같이, 연속섬유인 직물이나 단일 방향 섬유 시트로서 포함할 수 있는데, 이러한 직물이나 단일 방향 섬유 시트를 단층으로 포함할 수도 있고, 다층으로 포함할 수도 있다.
수지 함침 섬유층을 제조하는 방법은 공지된 방법에 의해 제조될 수 있고, 예를 들어, 직물이나 단일 방향 섬유 시트와 수지 시트를 함께 적층한 뒤 열과 압력을 가하여 수지가 용융되어 직물이나 단일 방향 섬유 시트로 함침되게 하는 용융 압착에 의해 형성할 수 있다. 다른 예로는, 바쓰(bath) 타입의 수지가 담긴 통을 통과시키는 방법을 사용할 수도 있다.
일 구현예에서, 연속섬유를 다층으로 포함되도록 제조하기 위해서는 다층의 직물이나 단일 방향 섬유 시트 사이사이에 수지 시트가 개재되도록 적층한 뒤 열과 압력을 가하여 용융 압착에 의해 다층의 연속섬유층을 포함하는 수지 함침 섬유층을 제조할 수 있다.
상기 용융 압착은 공지된 공정에 의해 제한 없이 수행될 수 있다. 구체적으로, 섬유에 수지를 함침시키기 위해 사용하는 열원으로는 더블벨트를 사용할 수 있고, 예를 들어, 카렌더링 방식인 핫 롤 방식에 의해 용융 압착을 수행할 수 있다.
상기 수지 함침 섬유층은 공지된 방법에 의해 상기 유리섬유 및 상기 탄소섬유가 수지에 완전 함침된 상태가 되도록 제조될 수 있다.
일반적으로 섬유는 섬유 다발로 형성된다. 상기 유리섬유 또는 상기 탄소섬유의 섬유 다발의 수는 제한이 없으나, 예를 들어, 시판되는 형태인 2k, 3k, 4k, 6k, 12k, 24k 50k 등을 사용할 수 있다. 이러한 유리섬유 또는 탄소섬유는 평균 직경은 약 5㎛ 내지 약 20㎛일 수 있다. 상기 범위의 크기를 가지는 유리섬유 또는 탄소섬유를 포함하는 상기 섬유 보강 수지 복합재(100)는 적절한 유연성이 부여되면서 기계적 강도를 가지도록 함침성을 구현하기에 적합하다.
상기 탄소섬유 및 유리섬유는 추가적으로 커플링 에이전트나 사이징 에이전트(sizing agent)로 처리된 것이 사용될 수도 있다.
일 구현예에서, 상기 중간층(30)은 다층의 연속섬유층을 포함할 수 있고, 예를 들어, 다층의 단일 방향 섬유 시트가 각 층의 섬유 방향이 직각 방향으로 교차되도록 적층되게 하여 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 섬유 보강 수지 복합재(200)의 단면도이다.
상기 섬유 보강 수지 복합재(200)는 상기 제1 표면층(10) 및 상기 중간층(30) 사이, 상기 제2 표면층(20) 및 상기 중간층(30) 사이 또는 이들 모두에 계면 접착층(40)을 포함할 수 있다.
상기 계면 접착층(40)은 말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지를 포함하여 형성할 수 있다. 이와 같이 상기 계면 접착층(40)을 형성함으로써, 제1 표면층(10) 또는 제2 표면층(20)과 상기 중간층(30)의 계면 접착력을 향상시킨다.
말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지는 폴리올레핀계 수지와 폴리아마이드계 수지 모두에 대하여 높은 계면 접착력을 가진다. 따라서, 폴리올레핀계 수지와 폴리아마이드계 수지는 서로 간의 계면 접착력이 낮지만, 상기 구조를 형성한 상기 섬유 보강 수지 복합재(200)는 각 층이 모두 높은 계면 접착력을 가질 수 있다.
말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지는 폴리올레핀계 수지와 폴리아마이드계 수지 모두에 대하여 높은 계면 접착력을 가질 뿐만 아니라, 폴리올레핀계 수지와 비슷한 수준의 가공 온도를 가지므로 상기 제1 표면층(10) 및 상기 중간층(30) 사이, 상기 제2 표면층(20) 및 상기 중간층(30) 사이, 즉, 상이한 수지 간의 계면에 위치하여 열 전달 측면에서도 효율적이다. 이와 같은 구조는 표면층(10 또는 20)으로부터 열이 잘 전달되고 중간층(30)에서 가공 온도가 낮은 수지를 사용하므로, 중간층(30)이 가공에 적합하도록 필요한 열이 전달되는 시간을 줄일 수 있기 때문이다.
상기 계면 접착층(40)은 폴리올레핀 수지 100 중량부 및 말레익안하이드라이드 약 0.1 내지 약 5 중량부의 함량비로 말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지를 포함할 수 있다.
상기 말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지 중 말레익안하이드라이드 함량을 상기 범위 이내로 하여 과도하게 원가를 상승시키지 않으면서도 폴리아마이드계 수지에 대한 접착력 향상을 적절히 부여하면서도 물성의 저하를 방지할 수 있다.
상기 중간층의 두께는 약 100㎛ 내지 약 3000㎛ 일 수 있다.
상기 제1 표면층 및 상기 제2 표면층은 각각 상기 중간층 두께의 약 10 내지 약 30% 두께가 되도록 형성할 수 있다.
상기 섬유 보강 수지 복합재는 상기 중간층과 상기 표면층의 두께를 상기 범위 또는 비율로로 형성하여, 과도하게 원가를 상승시키지 않으면서도 탄소섬유의 기계적 강도 특성을 발현시킬 수 있다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(
실시예
)
실시예
1
하기와 같이 (1) 내지 (5)의 시트를 준비하였다.
(1) 25㎛ 두께의 폴리아마이드6 필름 (효성 제조)을 4장 적층하여 100㎛ 두께의 시트를 준비함.
(2) 3k 연속 탄소섬유로 직조된 200g/m2의 평량을 갖는 twill 직물 (도레이 제조)을 준비함.
(3) 말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀 수지 (말레익안하이드라이드 5 중량% 함량비로 공중합된 폴리에틸렌 수지)를 압출하여 100㎛ 두께의 시트를 준비함.
(4) 4k 연속 유리섬유로 직조된 600g/m2의 평량을 갖는 직물 (오웬스코닝사 제조)을 준비함.
(5) 100㎛ 두께의 폴리프로필렌 시트를 준비함.
상기 준비된 시트를 (1)-(2)-(1)-(3)-(5)-(4)-(5)-(4)-(5)-(3)-(1)-(2)-(1)의 순서대로 적층한 뒤, 금형에 넣고 핫프레스로 5분간 260℃에서 예비가열한 뒤, 같은 온도에서 4MPa의 압력으로 5분간 압축 성형하여 총 4mm 두께의 섬유 보강 수지 복합재를 제조하였다. 100℃까지 냉각시킨 후 금형에서 빼냈다.
비교예
1
실시예 1에서 준비된 시트 또는 직물 중 (5)-(2)-(5)-(2)를 1층으로 하여 총 3층을 적층하여 총 4mm 두께로 섬유 보강 수지 복합재를 제조하였다.
비교예
2
실시예 1에서 준비된 시트 또는 직물 중 (5)-(4)-(5)-(4) 를 1층으로 하여 총 5층을 적층하여 총 4mm 두께로 섬유 보강 수지 복합재를 제조하였다.
비교예
3
실시예 1에서 준비된 시트 또는 직물 중 (1)-(2)-(1)-(2) 를 1층으로 하여 총 3층을 적층하여 총 4mm 두께로 섬유 보강 수지 복합재를 제조하였다.
비교예
4
실시예 1에서 준비된 시트 또는 직물 중 (1)-(4)-(1)-(4) 를 1층으로 하여 총 4층을 적층하여 총 4mm 두께로 섬유 보강 수지 복합재를 제조하였다.
평가
실험예
1
실시예 1 및 비교예 1-4에서 제조된 섬유 보강 수지 복합재에 대하여, ASTM D790에 의해 굽힘 강도 및 굽힘 강성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.
| 구분 | 굽힘 강도 (MPa) | 굽힘 강성 (GPa) |
| 실시예 1 | 500 | 40 |
| 비교예 1 | 90 | 22 |
| 비교예 2 | 300 | 24 |
| 비교예 3 | 600 | 48 |
| 비교예 4 | 350 | 24 |
상기 표 1의 결과로부터 실시예 1의 구조를 가지는 경우 동일한 두께에 대하여도 굽힘 강도 및 굽힘 강성이 우수함을 확인할 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
10: 제1 표면층
20: 제2 표면층
30: 중간층
40: 계면 접착층
100, 200: 섬유 보강 수지 복합재
20: 제2 표면층
30: 중간층
40: 계면 접착층
100, 200: 섬유 보강 수지 복합재
Claims (14)
- 제1 표면층, 중간층 및 제2 표면층을 순차적으로 포함하는 적층 구조이고, 상기 제1 표면층 및 상기 제2 표면층은 각각 탄소섬유가 폴리아마이드계 수지에 함침되어 형성된 수지 함침 탄소섬유층이고, 상기 중간층은 유리섬유가 폴리올레핀계 수지에 함침되어 형성된 수지 함침 유리섬유층인 섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 유리섬유 또는 상기 탄소섬유는 연속섬유인
섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 유리섬유 또는 상기 탄소섬유는 직물이거나, 연속섬유가 일 방향으로 나란히 배열된 형태의 단일 방향 섬유 시트로서 포함된
섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 표면층, 제2 표면층 또는 이들 모두는 단층 또는 다층의 탄소섬유로 직조된 직물 또는 단일 방향 탄소섬유 시트를 포함하는
섬유 보강 수지 복합재.
- 제4항에 있어서,
상기 제1 표면층 또는 상기 제2 표면층이 다층의 상기 단일 방향 탄소섬유 시트를 포함하는 경우, 각층의 탄소섬유 시트의 섬유 방향이 직각 방향으로 교차되도록 탄소섬유 시트가 적층되어 포함된
섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 중간층은 단층 또는 다층의 유리섬유로 직조된 직물 또는 단일 방향 유리섬유 시트를 포함하는
섬유 보강 수지 복합재.
- 제6항에 있어서,
상기 중간층이 다층의 상기 단일 방향 유리섬유 시트를 포함하는 경우, 각층의 유리섬유 시트의 섬유 방향이 직각 방향으로 교차되도록 유리섬유 시트가 적층되어 포함된
섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 표면층 및 상기 중간층 사이, 상기 제2 표면층 및 상기 중간층 사이 또는 이들 모두에 계면 접착층을 포함하는
섬유 보강 수지 복합재.
- 제8항에 있어서,
상기 계면 접착층은 말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지를 포함하는
섬유 보강 수지 복합재.
- 제8항에 있어서,
상기 계면 접착층은 폴리올레핀 수지 100 중량부 및 말레익안하이드라이드 0.1 내지 5 중량부의 함량비로 말레익안하이드라이드 그라프팅된 폴리올레핀계 수지를 포함하는
섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 폴리아마이드계 수지는 폴리아마이드6, 폴리아마이드12, 폴리아마이드66 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는
섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 중간층의 두께가 100㎛ 내지 3000㎛인
섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 표면층 및 상기 제2 표면층은 각각 상기 중간층 두께의 10 내지 30% 두께인
섬유 보강 수지 복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 유리섬유 및 상기 탄소섬유가 수지에 완전 함침된 상태인
섬유 보강 수지 복합재.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140003516A KR101783080B1 (ko) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | 섬유 보강 수지 복합재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140003516A KR101783080B1 (ko) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | 섬유 보강 수지 복합재 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150083676A true KR20150083676A (ko) | 2015-07-20 |
| KR101783080B1 KR101783080B1 (ko) | 2017-09-28 |
Family
ID=53873969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140003516A KR101783080B1 (ko) | 2014-01-10 | 2014-01-10 | 섬유 보강 수지 복합재 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101783080B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180057217A (ko) * | 2016-11-22 | 2018-05-30 | 현대자동차주식회사 | 유무기 복합 적층체 및 이를 적용한 제품 |
| KR20180135201A (ko) * | 2017-06-12 | 2018-12-20 | (주)엘지하우시스 | 샌드위치형 복합소재 및 이의 제조 방법 |
| KR20190029351A (ko) | 2017-09-12 | 2019-03-20 | 이윤경 | 유리섬유 강화 플라스틱 패널의 제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2508552A1 (en) | 2009-11-30 | 2012-10-10 | Kaneka Corporation | Carbon fiber reinforced composite materials |
-
2014
- 2014-01-10 KR KR1020140003516A patent/KR101783080B1/ko active IP Right Grant
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180057217A (ko) * | 2016-11-22 | 2018-05-30 | 현대자동차주식회사 | 유무기 복합 적층체 및 이를 적용한 제품 |
| KR20180135201A (ko) * | 2017-06-12 | 2018-12-20 | (주)엘지하우시스 | 샌드위치형 복합소재 및 이의 제조 방법 |
| KR20190029351A (ko) | 2017-09-12 | 2019-03-20 | 이윤경 | 유리섬유 강화 플라스틱 패널의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101783080B1 (ko) | 2017-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150165731A1 (en) | Composite structure with reinforced thermoplastic adhesive laminate and method of manufacture | |
| US20190283361A1 (en) | Composite laminate having a honeycomb core, and method for the manufacture thereof | |
| KR101484371B1 (ko) | 열가소성 수지 함침 연속섬유 포함 적층체 및 그 제조 방법 | |
| JP3207221U (ja) | 炭素繊維プリプレグ材料の構造 | |
| JP5638940B2 (ja) | 繊維強化樹脂複合材料 | |
| KR20150016083A (ko) | 연속섬유 보강 수지 복합재 및 그 성형품 | |
| US6245407B1 (en) | Thermoformable honeycomb structures | |
| CN106881931A (zh) | 热塑性树脂复合材料及热塑性树脂复合材料的制备方法 | |
| KR101783080B1 (ko) | 섬유 보강 수지 복합재 | |
| US20110183562A1 (en) | High impact strength, fire resistant woven article | |
| CN113085311A (zh) | 一种多元纤维增强热塑性树脂复合材料及其制造方法 | |
| JP6000497B1 (ja) | 繊維強化複合材料及びその製造方法 | |
| CN106671538B (zh) | 具有半封闭蜂窝夹层结构的热塑性复合材料及其制备方法 | |
| CN101048276A (zh) | 薄层层压材料 | |
| EP1048446B1 (en) | Thermoformable Honeycomb and Method for its Manufacture | |
| KR20180079729A (ko) | 준등방성 특성을 가지는 섬유 강화 플라스틱 성형품 및 이의 제조방법 | |
| KR102066538B1 (ko) | 샌드위치 패널용 심재, 샌드위치 패널 및 샌드위치 패널의 제조방법 | |
| CN213006894U (zh) | 一种新型设备舱板 | |
| KR20190031908A (ko) | 섬유 강화 플라스틱 시트와 이를 포함하는 적층체 | |
| CN107107599A (zh) | 成品部件的制造方法 | |
| KR102340130B1 (ko) | 연속섬유 강화 복합재를 표면층으로 포함하는 샌드위치 패널 | |
| KR20190057665A (ko) | 적층체 및 이를 포함하는 성형품 | |
| KR102531610B1 (ko) | 열가소성 수지 파우더를 이용한 섬유강화 복합재료 제조방법 및 이로부터 제조된 섬유강화 복합재료 | |
| KR102037742B1 (ko) | 선박용 샌드위치 패드 | |
| JP7455689B2 (ja) | Ｃｆｒｐシート、ｆｒｐ－金属複合体及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |