KR20170069729A - 평량이 상이한 열가소성 복합재료 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열가소성 복합재료 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 열가소성 복합재료의 수지 구성으로 비스페놀 A형 에폭시와 비스페놀 S형 에폭시로 구성된 열경화성 수지 입자와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트, 락탐 및 폴리아미드로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 수지 입자의 수지 혼합물이 섬유 강화층에 도포, 함침 및 중합되어 제조되는 열가소성 복합재료 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 열가소성 복합재료는 용융점도가 높은 열가소성 고분자가 아니라 점도가 낮은 단량체들을 용융시킴으로 섬유 강화층에 먼저 함침 시킨다음 이를 고분자화함으로서 가공성이 매우 양호하며 섬유 강화층과 열가소성 고분자가 서로 일체화된 양호한 열가소성 복합재료를 얻을 수 있다. 또한, 제조되는 열가소성 복합재료의 기계적 방향에 수직되는 방향으로 가장자리의 평량에 대한 중심부의 수지 혼합물의 평량의 비가 상이함으로 수지 혼합물의 평량 차이를 보이며 용도 맞춤형 열가소성 복합재료를 생산하는 것이 가능하다.

Description

평량이 상이한 열가소성 복합재료 및 이의 제조방법{THERMOPLASTIC COMPOSITE WITH DIFFERENT BASIS WEIGHT AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 열가소성 복합재료 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 열가소성 복합재료의 수지 구성으로 비스페놀 A형 에폭시와 비스페놀 S형 에폭시로 구성된 열경화성 수지 입자와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트, 락탐 및 폴리아미드로 구성된 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 수지 입자의 수지 혼합물이 섬유 강화층에 도포, 함침 및 중합되어 제조되는 열가소성 복합재료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

최근 플라스틱 복합재료를 이용하여 금속재료를 대체하기 위한 연구 개발이 꾸준히 진행되고 있다.

금속재료는 내열특성이나 기계적 강도면에서 매우 우수한 소재이며, 현재 자동차, 항공기, 건설등 매우 많은 분야에서 사용되고 있다. 하지만, 금속재료는 비중이 높기 때문에 무겁다는 단점을 가지고 있다. 반면에 플라스틱은 비중이 낮기 때문에 같은 크기의 제품을 만들 경우 금속에 비해 몇배나 가벼운 제품을 제조할 수 있다는 장점이 있어 이를 금속재료의 대체재로서 활용하려는 노력이 계속되고 있다. 특히 최근 고유가로 인해 자동차나 항공기 업계는 이러한 노력에 사활을 걸고 있다.

현재까지 알려진 플라스틱들은 금속에 버금가는 성능을 구현하는 것이 매우 어렵다. 따라서, 플라스틱과 다른 재료를 결합하여 복합재료의 형태를 구현하므로서 금속을 대체하는 시도가 지속되고 있다. 가장 많이 사용되는 복합재료로는 열경화성 플라스틱 복합재료를 들 수 있다. 열경화성 플라스틱 복합재료는 탄소 섬유나 유리 섬유를 에폭시 수지 등의 열경화성 수지에 분산시킨 후 이를 일부 경화시켜 프리프레그를 제조한 다음, 이 프리프레그를 원하는 형태로 가공한 후 열경화를 완결하여 제품으로 제조된다. 이 같은 열경화성 플라스틱 복합체의 장점은 한번 경화되면 내열특성 및 기계적 물성이 매우 뛰어나다는 것이다. 반면, 쉬트 형태의 프리프레그를 이용하여 제조하므로 제품의 형상에 한계가 있으며, 열경화 과정을 거치기 때문에 생산성이 떨어지고 리사이클이 되지 않는다는 단점이 있다.

다른 고분자 복합재료의 형태는 열가소성 고분자 복합재료이다. 열가소성 고분자 복합재료는 용융 가공성이 뛰어나므로 다양한 형태의 제품 가공이 가능하며, 재활용도 가능하다는 장점이 있다.

열가소성 고분자 복합재료는 사출이나 압출 가공이 가능한 열가소성 고분자에 유리 섬유 또는 탄소 섬유로 된 단섬유를 혼합하여 복합화한다. 열가소성 고분자 복합재료는 이미 분자량이 높은 고분자를 이용하므로 용융 점도가 높다. 따라서, 단섬유를 복합화 할 경우 용융 점도가 더욱 증가하게 되어 더욱 가공성이 떨어지므로 단섬유의 함량을 높일 수 없어 기계적 물성 보강에 한계가 있으며, 복합화된 단섬유들은 무질서하게 배향되어 있게 되므로 높은 강도를 요구하는 제품에는 사용할 수 없다는 단점이 있다.

한편, 기계적 물성을 크게 개선할 수 있는 섬유 직물 등 직물 상의 보강재와 열가소성 고분자를 복합화할 경우, 열가소성 고분자는 높은 용융 점도로 인하여 직물 상의 보강재에 함침이 매우 어려워 가공성이 불량하다.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 문제점을 해결하여, 섬유 강화층에 열경화성 및 열가소성 수지 입자의 수지 혼합물을 함침시킴으로서 기계적 물성을 증대시킬 수 있고 섬유 강화층 상에 열가소성 수지 입자가 잘 함침되어 가공성이 양호한 열가소성 복합재료의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 바람직한 실시 형태는 섬유 강화층 상에 비스페놀 A형 에폭시, 비스페놀 S형 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열경화성 수지 입자와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트, 락탐 및 폴리아미드로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지 입자의 수지 혼합물을 섬유 강화층 상에 도포하는 단계; 및 b) 220~300℃ 온도에서 2분~ 1시간 동안 열처리하여 수지 혼합물을 섬유 강화층에 함침 및 중합시켜 열가소성 복합재료를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 열가소성 복합재료에 있어 섬유 강화층이 공급되는 방향에 수직인 방향으로 가장자리의 평량에 대한 중심부의 평량의 비가 0.5 내지 2인 것을 특징으로 하는 열가소성 복합재료의 제조방법을 제공한다. 여기서 상기 가열처리온도가 220℃ 미만이거나 열처리 온도가 2분 미만일 경우 수지의 용융이 일어나지 않아, 고체 분말 상태로 존재하여 물성 저하의 원인이 되며, 300℃ 이상 또는 1시간 이상에서의 열처리 되는 경우, 수지의 열화에 의해 물성이 저하되는 문제가 발생한다. 또한 상기 평량의 비가 0.5 미만이거나 2 초과인 경우 제조된 열가소성 복합재료의 불균형으로 인해 성형성 및 가공성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시 형태는 상기 열가소성 복합재료는 상온에서 측정시 120 kJ/m² 내지 160 kJ/m²의 충격강도를 갖고, 100℃에서 측정한 충격강도는 185 kJ/m² 이상인 것을 특징으로 한다. 여기서 상온에서 측정한 충격강도가 120 kJ/m² 미만인 경우 기계적 물성이 떨어지고, 상온에서의 충격강도가 160 kJ/m² 초과 또는 100℃에서의 충격강도가 185 kJ/m²초과인 경우 성형성에 문제가 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태는 상기의 제조방법에 따라 형성된 열가소성 복합재료를 제공한다.

본 발명에 따른 열가소성 복합재료는 용융점도가 높은 열가소성 고분자가 아니라 점도가 낮은 단량체들을 용융시킴으로 섬유 강화층에 먼저 함침 시킨다음 이를 고분자화함으로서 가공성이 매우 양호하며 섬유 강화층과 열가소성 고분자가 서로 일체화된 양호한 열가소성 복합재료를 얻을 수 있다.

또한, 제조되는 열가소성 복합재료의 기계적 방향에 수직되는 방향으로 가장자리의 평량에 대한 중심부의 수지 혼합물의 평량의 비가 상이함으로 수지 혼합물의 평량 차이를 보이며 용도 맞춤형 열가소성 복합재료를 생산하는 것이 가능하다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 열가소성 복합재료의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

섬유 강화층 상에 비스페놀 A형 에폭시, 비스페놀 S형 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열경화성 수지 입자와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트, 락탐 및 폴리아미드로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지 입자의 수지 혼합물을 섬유 강화층 상에 도포한다.

본 발명에 사용되는 섬유 강화층은 파이버(fiber)를 사용하는 것이 아니라, 직물(woven fabric)을 사용하는데 특징이 있고, 이 직물(woven fabric)은 파이버들이 일정한 방향으로 배열되어 있으므로 높은 기계적 물성을 구현할 수 있으며, 직조, 이축, 다축 등 다양한 형태의 직물도 사용 가능하기 때문에 원하는 제조 부품의 형태에 따라 물성을 최적화시킬 수 있다.

상기와 같은 섬유 강화층은 유리 섬유(Glass fiber), 아라미드 섬유 또는 탄소 섬유(Carbon fiber)중에서 선택된 1 종 이상의 층을 결합 또는 접합시켜 형상을 유지한다. 섬유 강화층은 일반적으로 일정한 방향으로 배열되어 있으므로 특정한 방향에 대한 높은 기계적 물성을 구현할 수 있으며, 직물, 이축 등 다양한 형태의 직물을 사용할 경우 제조하고자 하는 부품에 요구되는 물성과 형태에 따라 기계적 물성을 최적화 시킬 수 있는 장점이 있다. 전체 대비 섬유 강화층의 함량은 35 ~ 65 부피%이며, 바람직하게는 45 ~ 55 부피% 이다. 섬유 강화층의 함량이 35 부피% 미만일 경우, 충분한 강성이 나오지 않아 제품상에서 변형이 발생하는 문제가 있을 수 있으며, 65 부피% 초과인 경우, 과도한 강성으로 인해 열 성형 공정에서 문제가 발생 할 수 있다.

한편 상기 수지 혼합물로는 비스페놀 A형 에폭시, 비스페놀 S형 에폭시를 포함하는 열경화성 수지 입자와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트, 락탐 및 폴리아미드로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지 입자로 구성된다. 상기와 같은 수지 혼합물에서는 열가소성 수지 입자로 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트, 락탐 및 폴리아미드가 바람직하지만 이로 한정되지 않고, 한정되는 것은 아니며, 용융점도가 낮은 다른 수지들도 응용이 가능하며 그 예로는 폴리올레핀, 폴리 아릴레이트 및 폴리 에스테르 등이 있다. 일반적으로 고분자 소재를 이용한 복합재료를 제조할 경우, 보강제 소재를 고분자 소재가 감싸는 형태로 제작되는데, 이때 보강재 소재가 고분자 소재에 충분히 함침되어야 하며, 함침도가 높을수록 기계적 물성이 우수해진다. 하지만, 내열성과 충격강도 등 열적, 기계적 강도가 우수한 고분자 소재는 점탄성을 갖고 있으며, 용융점도가 매우 커서 상기 섬유 강화층 사이로 함침이 매우 어렵기 때문에, 섬유(fiber) 함량이 높은 고강도용 복합체 제조가 어려운 실정이다. 상기의 문제를 해결하기 위해 쉬트 몰딩 컴파운드(Sheet Molding Compound, SMC), 벌크 몰딩 컴파운드(Bulk Molding Compound, BMC) 공법들이 개발되어 일부 제품에 적용 중 이지만, 이러한 공법에 적용되는 고분자 수지는 열가소성이 아닌 경화성수지를 이용하므로 제작에 필요한 비용과 시간이 많이 소모될 뿐만 아니라, 리싸이클에 불리한 단점이 있다

상기와 같은 수지 혼합물 조성을 통해 섬유 (Fiber) 사이로 수지의 침투가 용이하고, 함침율이 높으며, 궁극적으로 물성향상을 유도할 수 있는 소재를 사용하였다. 더욱 구체적으로, 초기에는 파우더(powder) 형태의 단분자 구조를 갖고 있지만, 이를 가열하면 용융점 이상의 온도에서 점도가 매우 낮아지며, 점도가 낮은 상태에서 섬유(Fiber) 사이로 침투가 용이하게 일어나는 수지 혼합물을 이용하였다.

또한 상기 이용되는 수지 혼합물은 중합 촉매, UV 안정제, 색상 조절 첨가제 등을 추가적으로 포함할 수 있다. 이때 중합 촉매로는 부틸틴 클로라이드 디하이드록사이드(Butyltin Chloride dihydroxide), 티타네이트(Titanate) 및 디스탄옥산(Distannoxane) 로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 촉매 0.2 ~ 0.6 mol%이 사용될 수 있는데 상기 촉매는 수지 입자의 중합 반응을 유도하기 위하여 포함되며 바람직한 사용량은 0.2 ~ 0.6 mol% 이다. 0.2 mol%미만의 촉매가 투입될 경우, 중합 반응이 충분히 일어나지 않아 고분자인 폴리부틸렌 테레프 탈레이트(PBT) 및 폴리아마이트(나일론 수지) 형성에 제약이 있고, 0.6 mol%를 초과이면 충분한 가열상태가 되기 전에 급격한 중합반응이 촉매를 중심으로 발생하여 충분한 길이의 고분자 체인이 형성되지 못하고 분자량이 낮은 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및 폴리아마이드(나일론 수지)가 형성되어 강성이 저하되는 문제가 발생한다.

한편, 상기 수지 혼합물의 조성인 열경화성 수지 및 열가소성 수지 입자는 각각 35 내지 65 중량%, 65 내지 35중량%인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 열경화성 수지의 분자량은 1,000 내지 4,000이며, 상기 열가소성 수지 입자의 분자량은 20,000 내지 70,000 인 것이 바람직하며, 상기 열가소성 수지 입자의 입경으로는 입도가 30~300μm의 범위에 있는 것이 바람직하다. 30μm미만에서는 취급성이 좋지 않고, 300μm초과에서는 제조 시의 가공성, 함침성이 불충분이 된다. 전술한 구성의 열가소성 수지 입자는 파우더 형태를 띄고 있는 구성이며, 파우더는 열중합 촉매와 열가소성 고분자의 단량체의 용융액에 첨가하여 분산시킴으로서 용이하게 준비할 수 있으며, 파우더는 후술하는 산포 공정을 통해 섬유 강화층의 표면에 분산될 수 있으면 되므로, 그래뉼, 펠렛 등 모든 형태를 포함하는 의미로 해석되어야 한다. 입자로 구성된 파우더를 섬유 강화제 위에 균일하게 산포시킴에 따라 섬유 보강재의 표면은 파우더로 덮이게 되며, 파우더의 산포 두께에 따라 섬유 강화층과의 부피비를 조절할 수 있다.

이어서, 상기 수지 혼합물이 섬유 강화층 상에 도포된 이후에는 열처리를 하여 수지 혼합물을 섬유 강화층에 함침 및 중합시키어 열가소성 복합재료를 제조한다. 여기서 상기 열처리는 예를 들어 220 내지 300℃와 같이 단량체의 용융과 중합이 가능한 온도로 적절히 선택할 수 있으며, 필요에 따라 열처리 온도를 단계적으로 조절할 수도 있음은 물론이다. 본 발명에서는 바람직하게 상기 수지 입자가 도포된 섬유 강화층에 220 내지 300℃의 온도에서 2분 내지 1시간 동안 열처리를 하는데 더욱 바람직하게는 240 내지 290℃의 온도에서 진행한다. 상기 열처리온도가 220℃ 미만일 경우 수지의 용융이 일어나지 않아, 고체 분말 상태로 존재하여 물성 저하의 원인이 되며, 300℃ 초과 되는 경우, 수지의 열화에 의해 물성이 저하되는 문제가 발생한다.

이렇게 제조된 열가소성 복합재료는 잘 알려진 열성형(thermoforming) 공정에 의해 원하는 형태의 부품으로 제조가 가능하다. 즉, 열가소성 고분자 복합체를 히터로 가열한 후 원하는 형태를 갖는 금형에 삽입한 후 가압하여 원하는 형태의 부품을 제조할 수 있다. 이 같은 열성형 공정은 기존의 열경화성 고분자 복합체에서는 적용할 수 없는 공정으로서, 이에 따라 대량생산이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 의해 제조된 열가소성 복합재료는 충격강도 값이 우수하여, 제조된 열가소성 복합재료는 상온에서 측정한 충격강도가 120 kJ/m² 내지 160 kJ/m² 으로 내충격성이 매우 우수하며, 100℃ 에서 30분간 열처리 후 상온에서 측정한 충격강도가 185 내지 260 kJ/m²이며, 상온에서 측정한 충격강도 값에 대한 200℃에서 30분간 열처리 후 상온에서 측정한 충격강도의 값이 1.5 내지 2로서 내열성과 내충격성을 겸비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 복합재료는 그 제조과정에서 섬유 강화층이 공급되는 방향에 수직인 방향으로 가장자리의 평량에 대한 중심부의 수지 혼합물의 평량의 비는 0.5 내지 2인 것이 특징으로, 상기 섬유 강화층 상에 수지 혼합물을 도포하는 단계에서 섬유 강화층이 공급되는 방향에 수직인 방향에 있어서 가장자리 또는 중심부의 도포되는 양을 조절하여 최종 제조되는 열가소성 복합재료의 평량비를 조절하는 것이 가능하다. 이는 가장자리 또는 중심부의 강성을 요구하는 사용자 의도에 맞춘 맞춤형 복합재료 제작을 가능케 한다.

본 발명의 복합재료는 통상의 성형 방법수단에 의해서 성형품에 성형할 수 있다. 성형에 즈음해서는, 일방향으로 적층해도 좋고, 유사 등방성을 가지도록, 예를 들면, (＋45°/0°/-45°/90°) 4 S와 같이 적층해도 좋다.

상기와 같은 공정을 통하여 제조된 열가소성 복합재료는 우수한 기계적 특성, 열적 특성, 인성, 내충격성 등을 겸비 하고 있어, 이 복합재료를 이용해 성형된 성형품은 발생한 크랙을 전파시키기 어려운 특성을 가지기 때문에, 건축자재 구조재료, 자동차, 항공기 구조재료, 우주 구조물 재료 등 에 적합하게 사용된다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되어 지는 것이다.

실시예1

섬유 강화층으로 유리 섬유를 준비한다. 한편 비스페놀 A형 에폭시 수지와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트 입자를 중량비 35:65이 되도록 혼합한 수지 혼합물을 준비한다. 상기 유리 섬유 상의 일면에 상기 수지 혼합물을 균일하게 도포한다. 이후 상기 수지 혼합물이 도포된 유리 섬유를 250℃ 온도에서 30분동안 열처리하여 수지 혼합물을 유리 섬유에 함침 및 중합시켜 열가소성 복합재료를 제조한다.

실시예2

섬유 강화층으로 유리 섬유를 준비한다. 한편 비스페놀 A형 에폭시 수지와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트 입자를 중량비 35:65이 되도록 혼합한 수지 혼합물을 준비한다. 상기 유리 섬유 상의 일면에 상기 수지 혼합물을 도포한다. 이 때 유리 섬유가 공급되는 방향에 수직인 방향으로 양 끝 가장자리의 각 면적 25%는 수지 혼합물을 평량이 300g/m2가 되도록 공급하고, 중심부 면적 50%는 평량이 150g/m2가 되도록 도포한다. 이후 상기 수지 혼합물이 도포된 유리 섬유를 250℃ 온도에서 30분동안 열처리하여 수지 혼합물을 유리 섬유에 함침 및 중합시켜 열가소성 복합재료를 제조한다.

실시예3

섬유 강화층으로 유리 섬유를 준비한다. 한편 비스페놀 A형 에폭시 수지와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트 입자를 중량비 35:65이 되도록 혼합한 수지 혼합물을 준비한다. 상기 유리 섬유 상의 일면에 상기 수지 혼합물을 도포한다. 이 때 유리 섬유가 공급되는 방향에 수직인 방향으로 양 끝 가장자리의 각 면적 25%는 수지 혼합물을 평량이 150g/m2가 되도록 공급하고, 중심부 면적 50%는 평량이 300g/m2가 되도록 도포한다. 이후 상기 수지 혼합물이 도포된 유리 섬유를 250℃ 온도에서 30분동안 열처리하여 수지 혼합물을 유리 섬유에 함침 및 중합시켜 열가소성 복합재료를 제조한다.

실시예4

섬유 강화층으로 탄소 섬유를 준비한다. 한편 비스페놀 S형 에폭시 수지와 락탐 입자를 중량비 40:60이 되도록 혼합한 수지 혼합물을 준비한다. 상기 탄소 섬유 상의 일면에 상기 수지 혼합물을 균일하게 도포한다. 이후 상기 수지 혼합물이 도포된 탄소 섬유를 280℃ 온도에서 30분동안 열처리하여 수지 혼합물을 탄소 섬유에 함침 및 중합시켜 열가소성 복합재료를 제조한다.

실시예5

섬유 강화층으로 탄소 섬유를 준비한다. 한편 비스페놀 S형 에폭시 수지와 락탐 입자 및 폴리아미드 입자가 각 40중량% : 30 중량% : 30중량%으로 혼합한 수지 혼합물을 준비한다. 상기 수지 혼합물을 탄소 섬유 상에 도포한다. 이 때 탄소 섬유가 공급되는 방향에 수직인 방향으로 양 끝 가장자리의 각 면적 25%는 수지 혼합물을 평량이 300g/m2가 되도록 공급하고, 중심부 면적 50%는 평량이 150g/m2가 되도록 도포한다. 이후 상기 수지 혼합물이 도포된 탄소 섬유를 290℃ 온도에서 30분동안 열처리하여 수지 혼합물을 탄소 섬유에 함침 및 중합시켜 열가소성 복합재료를 제조한다.

상기 제조된 실시예의 복합재료를 ASTM D3039 방법에 따라 상온에서의 충격강도 값 및 100℃에서 30분 열처리 후 상온에서 측정한 충격강도 값을 각각 측정하였으며 측정한 결과치를 표에 표기하였음

구분	상온에서의 충격강도(kJ/m2)	100℃에서의 30분 열처리 후 상온에서의 측정한 충격강도(kJ/m2)	가장자리 평량에 대한 중심부의 평량의 비
실시예1	120	185	1
실시예2	136	195	0.5
실시예3	140	198	2
실시예4	149	254	1
실시예5	160	260	0.5

Claims (4)

1. a) 섬유 강화층 상에 비스페놀 A형 에폭시, 비스페놀 S형 에폭시 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열경화성 수지 입자와 싸이클릭 부틸렌 테레프탈레이트, 락탐 및 폴리아미드로 구성된 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 열가소성 수지 입자의 수지 혼합물을 섬유 강화층 상에 도포하는 단계; 및
   b) 220~300℃ 온도에서 2분~ 1시간 동안 열처리하여 수지 혼합물을 섬유 강화층에 함침 및 중합시켜 열가소성 복합재료를 제조하는 단계;
   를 포함하고, 상기 열가소성 복합재료에 있어 섬유 강화층이 공급되는 방향에 수직인 방향으로 가장자리의 평량에 대한 중심부의 수지 혼합물의 평량의 비가 0.5 내지 2인 것을 특징으로 하는 열가소성 복합재료의 제조방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 열가소성 복합재료는 상온에서 측정 시 120 내지 160kJ/m²의 충격강도를 갖는 것을 특징으로 하는 열가소성 복합재료의 제조방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 열가소성 복합재료의 100℃에서 측정한 충격강도는 185kJ/m² 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 복합재료의 제조방법.
   
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 형성된 열가소성 복합재료.