KR20210080361A - 복합 시트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물의 편면 또는 양면이, 열가소성 수지를 포함하는 코트재로 피복된 복합 시트로서, 당해 직물의 경사 방향에서의 당해 복합 시트의 인장 강력이 300 N/㎝ 이상이고, 당해 직물의 질량에 대한 당해 열가소성 수지의 질량의 비율이 5 ∼ 25 질량％ 인, 복합 시트에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물의 편면 또는 양면이, 열가소성 수지를 포함하는 코트재로 피복된 복합 시트에 관한 것이다.
최근, 마이크로일렉트로닉스 분야의 기술의 진보는 눈부신 것이 있어, 휴대용 전자 기기 등에 있어서 소형·경량화가 강하게 요구되고 있다. 또, 기기를 구성하는 부품에 대해서는, 외부로부터 하중이 가해진 경우에 상기 부품을 구성하는 부재가 크게 휘어 다른 내부 부품과 접촉하거나, 파괴되거나 하지 않게 할 필요가 있기 때문에, 고강도화와 박엽화의 양립이 요구되고 있다.
전자 부재용의 필름으로는, 내열성, 치수 안정성, 유연성, 고굴곡성, 및 바람직한 박막의 성질 때문에, 폴리이미드 필름이 널리 사용되고 있다 (특허문헌 1). 또, 보호 시트로서, 특허문헌 2 에는, 복수의 개구부를 갖는 직물상 시트와, 열가소성 폴리우레탄 수지를 포함하는 수지 성분을 함유하는 수지 함유 재료로 이루어지는 열가소성 수지층을 구비하는 복합 시트로서, 상기 수지 함유 재료의 일부가 상기 직물상 시트의 개구부에 침입하여, 상기 개구부의 전부를 폐색하고 상기 직물상 시트에 상기 열가소성 수지층이 일체화되어 이루어지는 복합 시트가 제안되어 있고, 직물상 시트가 갖는 강도, 강성 및 내열성, 그리고 열가소성 폴리우레탄 수지가 갖는 유연성, 저온 특성 및 가열 융착성의 각 특성이 밸런스 좋게 발휘되는 것이 나타나 있다. 또한, 특허문헌 3 에는, 유리 섬유의 양면에 열가소성 폴리우레탄 시트가 위치되어 있는 복합 시트로서, 상기 양면의 열가소성 폴리우레탄 시트는, 상기 유리 섬유의 공간에 충전되어, 열가소성 폴리우레탄이 유리 섬유를 개재하여 접착함으로써, 전체적으로 일체화되어 있는 복합 시트가 제안되어 있고, 양면에 배치한 열가소성 폴리우레탄 시트가 유리 섬유의 공간에 충전되어, 열가소성 폴리우레탄이 유리 섬유를 개재하여 접착함으로써, 시트 전체가 일체화되어 있음으로써, 인열 강도가 높고 또한 치수 안정성이 높고 취급성도 양호한 복합 시트가 얻어지는 것이 나타나 있다.
그러나, 특허문헌 2 의 복합 시트에서는, 직물상 시트에 폴리에스테르, 나일론, 폴리프로필렌에서 선택되는 섬유를 사용하고 있기 때문에, 유연성이 풍부하고, 내구성은 발현되지만, 섬유 자체의 강력이 낮아, 복합 시트로서의 강력은 불충분하다.
또, 특허문헌 3 의 복합 시트에서는, 인열 강도와 치수 안정성을 양립시킬 목적으로 유리 섬유를 사용하고 있기 때문에, 복합 시트의 비중이 높고, 유연성이 불충분하고, 경량화 및 내구성에도 과제가 있었다. 또한, 이 복합 시트는, 유리 섬유로 이루어지는 클로스에 열가소성 폴리우레탄 시트를 라미네이트 가공함으로써 제조되기 때문에, 복합 시트의 박엽화에는 한계가 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 경량이고 또한 고강도이면서, 유연성도 우수하고, 높은 내굴곡성을 갖는 복합 시트를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 상세하게 검토를 거듭하여, 본 발명의 완성에 이르렀다. 즉, 본 발명은, 이하의 바람직한 양태를 포함한다.
[1] 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물의 편면 또는 양면이, 열가소성 수지를 포함하는 코트재로 피막된 복합 시트로서, 당해 직물의 경사 방향에서의 당해 복합 시트의 인장 강력이 300 N/㎝ 이상이고, 당해 직물의 질량에 대한 당해 열가소성 수지의 질량의 비율이 5 ∼ 25 질량％ 인, 복합 시트.
[2] 상기 열가소성 수지는 폴리우레탄 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군에서 선택되는, 상기 [1] 에 기재된 복합 시트.
[3] 상기 직물의 경사 방향에 대해 45°의 방향에서의 상기 복합 시트의 인장 강력이 50 N/㎝ 이상인, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 복합 시트.
[4] 상기 복합 시트의 두께가 10 ∼ 400 ㎛ 인, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 복합 시트.
[5] 상기 복합 시트의 단위 두께 당 직물의 경사 방향에서의 인장 강력이 3.0 N/㎝/㎛ 이상인, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 복합 시트.
[6] 상기 액정성 폴리에스테르 섬유는 멀티 필라멘트인, 상기 [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 복합 시트.
[7] 상기 복합 시트의 개구율이 50 ％ 미만인, 상기 [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 복합 시트.
[8] 상기 복합 시트의 굽힘 강성 B 값이 4.90 × 10-2 N·㎠/㎝ 이하인, 상기 [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 복합 시트.
본 발명에 의해, 경량이고 또한 고강도이면서, 유연성도 우수하고, 높은 내굴곡성을 갖는 복합 시트를 제공할 수 있다.
본 발명의 복합 시트는, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물의 편면 또는 양면이, 열가소성 수지를 포함하는 코트재로 피복된 복합 시트로서, 당해 직물의 경사 방향에서의 당해 복합 시트의 인장 강력은 300 N/㎝ 이상이고, 당해 직물의 질량에 대한 당해 열가소성 수지의 질량의 비율은 5 ∼ 25 질량％ 인, 복합 시트이다.
＜액정성 폴리에스테르 섬유＞
본 발명에 있어서의「액정성 폴리에스테르 섬유」는, 액정성 폴리에스테르를 용융 방사함으로써 제조할 수 있다. 액정성 폴리에스테르는, 용융상 (溶融相) 에 있어서 광학적 이방성 (액정성) 을 나타내는 폴리에스테이며, 예를 들어 시료를 핫 스테이지에 올려 질소 분위기하에서 가열하고, 시료의 투과광을 관찰함으로써 인정할 수 있다. 또, 액정성 폴리에스테르는, 예를 들어 방향족 디올, 방향족 디카르복실산 또는 방향족 하이드록시카르복실산 등에서 유래하는 반복 구성 단위로 이루어지고, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한, 상기 구성 단위는, 그 화학적 구성에 대해 특별히 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 액정성 폴리에스테르는, 방향족 디아민, 방향족 하이드록시아민 또는 방향족 아미노카르복실산에서 유래하는 구성 단위를 포함해도 된다.
예를 들어, 바람직한 구성 단위로는, 표 1 에 나타내는 예를 들 수 있다.
여기에서, Y 는, 1 ∼ 방향족 고리에 있어서 치환 가능인 최대수의 범위의 개수 존재하고, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자 (예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등), 알킬기 (예를 들어, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 등), 알콕시기 (예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기 등), 아릴기 (예를 들어, 페닐기, 나프틸기 등), 아르알킬기 [벤질기 (페닐메틸기), 페네틸기 (페닐에틸기) 등], 아릴옥시기 (예를 들어, 페녹시기 등) 및 아르알킬옥시기 (예를 들어, 벤질옥시기 등) 등으로 이루어지는 군에서 선택된다.
보다 바람직한 구성 단위로는, 하기 표 2, 표 3 및 표 4 에 나타내는 예 (1) ∼ (18) 에 기재되는 구성 단위를 들 수 있다. 또한, 식 중의 구성 단위가, 복수의 구조를 나타낼 수 있는 구성 단위인 경우, 그와 같은 구성 단위를 2 종 이상 조합하여, 폴리머를 구성하는 구성 단위로서 사용해도 된다.
표 2, 3 및 4 의 구성 단위에 있어서, n 은 1 또는 2 의 정수이고, 각각의 구성 단위 n ＝ 1, n ＝ 2 는, 단독으로 또는 조합하여 존재해도 되고, ; Y1 및 Y2 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자 (예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등), 알킬기 (예를 들어, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, t-부틸기 등의 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 등), 알콕시기 (예를 들어, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기 등), 아릴기 (예를 들어, 페닐기, 나프틸기 등), 아르알킬기 [벤질기(페닐메틸기), 페네틸기 (페닐에틸기) 등], 아릴옥시기 (예를 들어, 페녹시기 등), 아르알킬옥시기 (예를 들어, 벤질옥시기 등) 등이어도 된다. 이들 중, 바람직한 Y 로는, 수소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 메틸기를 들 수 있다.
또, Z 로는, 하기 식으로 나타내는 치환기를 들 수 있다.
[화학식 1]
바람직한 액정성 폴리에스테르는, 바람직하게는, 2 종 이상의 나프탈렌 골격을 구성 단위로서 갖는다. 특히 바람직하게는, 액정성 폴리에스테르는, 하이드록시벤조산 유래의 구성 단위 (A) 및 하이드록시나프토산 유래의 구성 단위 (B) 의 양방을 포함한다. 예를 들어, 구성 단위 (A) 로는 하기 식 (A) 를 들 수 있고, 구성 단위 (B) 로는 하기 식 (B) 를 들 수 있고, 용융 성형성을 향상시키기 쉬운 관점에서, 구성 단위 (A) 와 구성 단위 (B) 의 비율은, 바람직하게는 9/1 ∼ 1/1, 보다 바람직하게는 7/1 ∼ 1/1, 더욱 바람직하게는 5/1 ∼ 1/1 의 범위여도 된다,
[화학식 2]
[화학식 3]
또, (A) 의 구성 단위와 (B) 의 구성 단위의 합계는, 예를 들어, 전체 구성 단위에 대해 65 몰％ 이상이어도 되고, 보다 바람직하게는 70 몰％ 이상, 더욱 바람직하게는 80 몰％ 이상이어도 된다. 폴리머 중, 특히 (B) 의 구성 단위가 4 ∼ 45 몰％ 인 액정성 폴리에스테르가 바람직하다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 액정성 폴리에스테르의 융점은, 바람직하게는 250 ∼ 360 ℃, 보다 바람직하게는 260 ∼ 320 ℃ 이다. 여기에서, 융점이란, JIS K7121 시험법에 준거하여, 시차 주사 열량계 (DSC ; 메틀러사 제조「TA3000」) 로 측정하고, 관찰되는 주흡수 피크 온도이다. 구체적으로는, 상기 DSC 장치에, 샘플을 10 ∼ 20 mg 덜어 알루미늄제 팬에 봉입한 후, 캐리어 가스로서의 질소를 100 cc/분으로 유통시키고, 20 ℃/분으로 승온시켰을 때의 흡열 피크를 측정한다. 폴리머의 종류에 따라 DSC 측정에 있어서 1st run 에서 명확한 피크가 나타나지 않는 경우에는, 50 ℃/분의 승온 속도로 예상되는 흐름 온도보다 50 ℃ 높은 온도까지 승온시키고, 그 온도에서 3 분간 유지하여, 완전히 용융시킨 후, －80 ℃/분의 강온 속도로 50 ℃ 까지 냉각시키고, 그런 후에 20 ℃/분의 승온 속도로 흡열 피크를 측정하면 된다.
또한, 상기 액정성 폴리에스테르에는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 및 불소 수지 등의 열가소성 폴리머를 첨가해도 된다. 또, 산화티탄, 카올린, 실리카, 산화바륨 등의 무기물, 카본 블랙, 염료, 안료 등의 착색제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광 안정제 등의 각종 첨가제를 첨가해도 된다.
본 발명의 복합 시트에 포함되는 액정성 폴리에스테르 섬유는, 통상적인 방법에 의해 상기 액정성 폴리에스테르를 용융 방사하여 제조할 수 있다. 통상적으로는, 액정성 폴리에스테르의 융점보다 10 ∼ 50 ℃ 높은 온도에서 방사한다. 방사 후의 섬유는 열 처리를 실시해도 된다. 열 처리에 의해 고상 중합 (일부 가교 반응도 수반하는 경우도 있다) 이 일어나, 강도 및 탄성률이 향상되고, 또한 융점이 상승한다.
열 처리는, 질소 등의 불활성 분위기 중 또는 공기와 같은 산소 함유 활성 분위기 중 또는 감압하에서 실시하는 것이 가능하다. 노점이 －40 ℃ 이하인 기체의 분위기 중에서 열 처리하는 것이 바람직하다. 바람직한 온도 조건으로는, 액정성 폴리에스테르 섬유의 융점 이하로부터 순차 승온시켜 가는 온도 조건을 들 수 있다. 열 처리는, 목적으로 하는 성능에 따라, 수 초 내지 수십 시간 실시할 수 있다. 통상적으로 열 처리는 섬유 상태에서 실시되지만, 필요에 따라 직물의 상태에서 실시해도 된다.
본 발명에 있어서의 액정성 폴리에스테르 섬유는, 모노 필라멘트 또는 멀티 필라멘트 중 어느 것이어도 된다. 복합 시트의 높은 인장 강력을 얻기 쉬운 관점, 및 직물로 한 후의 박엽화 처리에 의해 복합 시트의 두께 및 개구율을 조정하기 쉬운 관점에서, 액정성 폴리에스테르 섬유는 멀티 필라멘트인 것이 바람직하다.
액정성 폴리에스테르 섬유가 멀티 필라멘트인 경우, 액정성 폴리에스테르 섬유의 단사 섬도는, 바람직하게는 0.1 ∼ 50 dtex, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 dtex, 특히 바람직하게는 1 ∼ 10 dtex 이다. 단사 섬도가 상기 범위 내이면, 액정성 폴리에스테르 섬유 및 직물의 제조 중에 섬유의 절단이 잘 일어나지 않아, 열가소성 수지와의 충분한 접착성 (즉, 복합 시트의 인장 강력 및 내굴곡성) 을 얻기 쉽다. 또, 총 섬도는, 예를 들어 10 ∼ 10,000 dtex, 바람직하게는 10 ∼ 5,000 dtex, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 3,000 dtex (특히 70 ∼ 2,000 dtex) 이다. 필라멘트의 개수는, 예를 들어 2 ∼ 500 개, 바람직하게는 3 ∼ 300 개, 보다 바람직하게는 5 ∼ 200 개이다. 총 섬도 및 필라멘트의 개수가 상기 범위 내이면, 복합 시트에 있어서의 경량성과 고강도를 양립시키기 쉽다.
멀티 필라멘트에는 느슨하게 꼬아져 있어도 되지만, 실질적으로 무연 (無撚) 인 것이 바람직하다. 또한, 멀티 필라멘트를 개섬 처리 및/또는 평활화 처리를 실시해도 된다. 이와 같은 개섬 처리 및/또는 평활화 처리를 실시한 멀티 필라멘트를 사용하여 직물을 제조함으로써, 직물을 얇게 할 수 있고, 또, 후술하는 직물과 열가소성 수지의 비율을 바람직한 범위로 조정하기 쉬워진다.
「액정성 폴리에스테르 섬유」로서, 시판품을 사용할 수도 있다. 그와 같은 시판품으로서, 예를 들어, 주식회사 쿠라레 제조 벡트란 UM (상품명), 주식회사 쿠라레 제조 벡트란 HT (상품명), 도레이 주식회사 제조 시버라스 (상품명), 및 KB 세이렌 주식회사 제조 젝시온 (상품명) 등을 들 수 있다.
액정성 폴리에스테르 섬유는, 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
액정성 폴리에스테르 섬유는, 본 발명의 복합 시트에 직물의 형태로 포함되어 있다. 이로써, 본 발명의 복합 시트는, 우수한 인장 강력 및 박엽성 (경량성) 을 가질 수 있다. 1 장의 복합 시트에는 1 장의 직물이 포함되어 있고, 경량성의 관점에서, 복합 시트는 통상적으로는 적층하여 사용되지 않는다.
직물로는, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모노 또는 멀티 필라멘트가 경사 및 위사로서 교착되어 있는 직물 조직 (Ⅰ), 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모노 또는 멀티 필라멘트가 서로 평행하게 배열된 층을 적어도 1 층 갖지만, 상기 필라멘트끼리는 교착되지 않고, 보조사에 의해 연결되어 있는 직물 조직 (Ⅱ) 등을 들 수 있다.
직물 조직 (Ⅰ) 로는, 예를 들어, 평직, 트윌 및 새틴 등을 들 수 있다. 인장 방향에 잘 의존하지 않고, 보다 높은 인장 강력을 얻기 쉬운 관점에서는, 평직이 바람직하다.
직물 조직 (Ⅱ) 로는, 예를 들어, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모노 또는 멀티 필라멘트가 서로 평행하게 배열된 필라멘트층을 1 층 갖는 일방향성 직물 (예를 들어, 코드 직물 등) ; 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모노 또는 멀티 필라멘트가 서로 평행하게 배열된 필라멘트층이, 상이한 각도로 각각 배열되는 다중 직물 (예를 들어, 이방향성 직물, 삼방향성 직물 등) 이어도 된다. 이들 중, 복합 시트의 경량성의 관점에서는, 일방향성 직물이 바람직하다.
직물 조직 (Ⅱ) 에서는, 전술한 바와 같이, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모노 또는 멀티 필라멘트끼리는 교착되지 않고, 보조사에 의해 일체화된다. 보조사는, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모노 또는 멀티 필라멘트를 연결 가능한 한 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 폴리에스테르, 나일론, 아크릴, 폴리올레핀 또는 폴리우레탄 등으로 이루어지는 실을 들 수 있다.
또, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 모노 또는 멀티 필라멘트에 대한 보조사의 교착 상태는, 상기 필라멘트를 일체화할 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다.
액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물은, 액정성 폴리에스테르 섬유를 경사 및 위사로서 사용하고, 통상적인 방법에 의해 제직 (製織) 함으로써 제조할 수 있다.
제직할 때, 경사에 사이징 처리를 실시해도 된다. 사이징 처리에 의해, 고속으로 제직해도 개구 불량 또는 실 절단 등의 트러블이 일어나기 어려워져 제직 효율을 향상시킬 수 있다. 사이징 처리에 사용하는 풀제로는, 예를 들어 폴리비닐알코올 수지나 아크릴산에스테르 수지를 함유하는 풀제 등을 들 수 있다.
사이징 처리를 실시한 경우에는, 코트재를 형성하기 위한 열가소성 수지 함유 조성물과 직물의 부착성이 저하되고, 그 결과, 복합 시트의 강도 및 내굴곡성이 저하될 가능성을 배제하기 위해, 열가소성 수지 함유 조성물을 직물에 함침 또는 부착하는 공정 전에, 직물에서 풀제를 제거하는 것이 바람직하다. 풀제의 제거 방법으로는, 일반적인 제거 방법을 채용할 수 있고, 예를 들어, 물, 가성 소다 용액 또는 세제 등에 의한 세정에 의해 풀제를 제거할 수 있다.
보다 균질인 직물을 얻기 위해, 직물 조직 (Ⅰ) 및 직물 조직 (Ⅱ) 중 어느 것에 있어서도, 경사, 위사 모두 모노 또는 멀티 필라멘트에 의해 형성되는 직웨이브의 진폭을 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 직웨이브의 진폭은, 전술한 바와 같이 개섬 처리 및/또는 평활화 처리를 실시한 멀티 필라멘트를 사용함으로써 저감시켜도 되고, 후술하는 바와 같이 직물을 제조한 후에 롤러 등을 사용하여 그 직물을 박엽화 처리함으로써 저감시켜도 된다.
액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물의 겉보기 중량은, 예를 들어 10 ∼ 500 g/㎡ 여도 되고, 바람직하게는 15 ∼ 200 g/㎡ 이다. 경사 밀도 및 위사 밀도는 원사 얀 섬도 및 개구율에 의해 적절히 선택되지만, 예를 들어 10 ∼ 200 개/2.54 ㎝ (1 인치) 여도 되고, 바람직하게는 30 ∼ 150 개/2.54 ㎝ 이다. 또, 직물의 두께는, 예를 들어 10 ∼ 400 ㎛ 여도 되고, 바람직하게는 20 ∼ 200 ㎛ 이다. 겉보기 중량, 경사 밀도, 위사 밀도 및 두께가 상기 범위 내이면, 복합 시트의 경량성과 고강도를 양립시키기 쉽다.
액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물은, 바람직하게는 박엽화 처리를 실시한다. 박엽화 처리의 방법으로는, 예를 들어, (1) 직물을 회전 롤러 사이 또는 가열 롤러 사이에서 긴장 처리하는 방법, 및 (2) 직물을 가열 롤러와 닙 롤러 사이에서 가압 처리하는 방법 (예를 들어 캘린더 가공하는 방법) 을 들 수 있다. 박엽화 처리를 실시함으로써, 직웨이브 등이 신장되어 보다 균질인 직물이 되는 것으로부터 복합 시트의 높은 인장 강력 및 내굴곡성을 얻기 쉬워지고, 또, 직물의 결이 보다 치밀해짐으로써 후술하는 직물과 열가소성 수지의 바람직한 비율을 얻기 쉬워지고, 또한, 복합 시트의 경량성도 향상시킬 수 있다.
또, 직물을 구성하는 액정성 폴리에스테르 섬유에 있어서, 섬유 단면의 장경과 단경의 비 (장경/단경) 가 1.1 ∼ 3.0 인 것이 바람직하다. 상기 비가 1.1 미만인 경우에는 박엽화의 효과가 얻어지지 않는 경우가 있고, 3.0 보다 크면 찢어지거나 파손이 발생하거나 하여, 본 발명의 목적인 인장 강력 및 내굴곡성이 우수한 복합 시트가 얻어지지 않는 경우가 있다. 상기 비는, 보다 바람직하게는 1.3 ∼ 2.8 이다.
또한, 상기 비란, 직물의 단면을 주사형 전자 현미경 (SEM) 으로 촬영하고, 그 단면 사진으로부터 랜덤으로 선택한 100 개의 액정성 폴리에스테르 섬유의 장경 및 단경을 측정하고, 각 섬유의 장경/단경의 비를 산출하여 구한 평균값이다.
＜열가소성 수지＞
본 발명에 있어서의 열가소성 수지로는, 당해 수지를 포함하는 코트재가 상기 직물의 편면 또는 양면을 피복하여 복합 시트를 형성할 수 있는 수지를 사용할 수 있다. 직물이 열가소성 수지를 포함하는 코트재로 피복되어 있음으로써, 직물의 경사와 위사의 교차점이 코트재에 의해 접합되기 때문에, 본 발명의 복합 시트는, 경사 방향 및 위사 방향의 우수한 인장 특성뿐만 아니라 발의 대각선의 방향 (예를 들어 경사 방향에 대해 45°의 방향) 에서의 우수한 인장 특성도 가질 수 있다. 또, 본 발명의 복합 시트를 다른 부재와 접합하는 경우, 예를 들어 본 발명의 복합 시트를 다른 부재를 위한 보강 부재로서 사용하는 경우, 열가소성 수지를 포함하는 코트재의 피막이 본 발명의 복합 시트와 다른 부재의 접착제로서 작용할 수 있어, 그것들의 접합을 양호하게 확보할 수 있다.
그와 같은 열가소성 수지의 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌, 변성 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 수지, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 12, 폴리아미드 6-12, 폴리아미드 9T 및 폴리아미드 66IT 등의 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르에스테르케톤 및 불소 수지, 그리고 폴리우레탄 수지, 아크릴 수지, 스티렌계 엘라스토머, 올레핀계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들 수지는, 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 경사 방향 및 위사 방향의 인장 특성뿐만 아니라 발의 대각선의 방향에서의 인장 특성도 우수한 복합 시트를 얻기 쉬운 관점에서, 열가소성 수지는 폴리우레탄 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
＜복합 시트＞
본 발명의 복합 시트는, 300 N/㎝ 이상이라는 높은 직물의 경사 방향에서의 인장 강력을 갖는다. 이와 같은 높은 인장 강력은, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물의 편면 또는 양면을 열가소성 수지 함유 코트재로 피복하는 본 발명의 복합 시트의 구성에 의해 달성된다. 상기 인장 강력은, 바람직하게는 400 N/㎝ 이상, 보다 바람직하게는 500 N/㎝ 이상이다. 상기 인장 강력의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로는 8000 N/㎝ 이하이고, 바람직하게는 5000 N/㎝ 이하, 보다 바람직하게는 3000 N/㎝ 이하이다. 또, 본 발명의 복합 시트는, 바람직하게는 50 N/㎝ 이상, 보다 바람직하게는 70 N/㎝ 이상, 더욱 바람직하게는 90 N/㎝ 이상의, 직물의 경사 방향에 대해 45°의 방향에서의 인장 강력을 갖는다. 경사 방향에서의 인장 강력 및 경사 방향에 대해 45°의 방향에서의 인장 강력은, 직물의 겉보기 중량, 직물의 질량에 대한 열가소성 수지의 질량의 비율, 또는 개구율을 조정함으로써, 상기 하한값 이상으로 조정할 수 있다. 상기 경사 방향에 대해 45°의 방향에서의 인장 강력의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 4000 N/㎝ 이하이고, 바람직하게는 2000 N/㎝ 이하이고, 보다 바람직하게는 1000 N/㎝ 이하이며, 특히 바람직하게는 500 N/㎝ 이하이다. 본 발명에 있어서의 인장 강력은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정된 값이다.
또한, 본 발명에서는, 복합 시트가 300 N/㎝ 이상의 상기 인장 강력을 갖고, 5 ∼ 25 질량％ 의 후술하는 직물의 질량에 대한 열가소성 수지의 질량의 비율을 갖는 한, 열가소성 수지 함유 코트재는, 직물의 편면을 피복하고 있어도 되고, 양면을 피복하고 있어도 된다. 코트재의 피막에 의해, 복합 시트에 있어서 직물과 열가소성 수지를 포함하는 코트재는 일체화되어 있다.
본 발명의 복합 시트에 있어서, 직물의 질량에 대한 열가소성 수지의 질량의 비율 (열가소성 수지의 질량/직물의 질량) 은 5 ∼ 25 질량％ 이다. 상기 비율이 5 질량％ 미만이면, 복합 시트가 원하는 고강도를 가질 수 없고, 상기 비율이 25 질량％ 보다 많으면, 직물의 우수한 유연성 및 내굴곡성이 충분히 유지되지 않기 때문에 복합 시트는 유연성 및 내굴곡성이 떨어지고, 또한, 경량성도 떨어진다. 즉, 상기 비율이 25 질량％ 이하임으로써, 복합 시트에 있어서 직물의 우수한 유연성 및 내굴곡성이 유지되기 때문에, 본 발명의 복합 시트는 가요성을 가질 수 있다. 또, 본 발명의 복합 시트는 프리프레그는 아니다. 상기 비율은, 바람직하게는 6 ∼ 25 질량％, 보다 바람직하게는 8 ∼ 20 질량％ 이다. 상기 비율은, 직물의 겉보기 중량, 직물의 박엽화 처리, 또는 직물의 편면 피복 혹은 양면 피복을 조정함으로써, 상기 범위 내로 조정할 수 있다. 상기 비율은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다.
본 발명의 복합 시트의 두께는, 바람직하게는 10 ∼ 400 ㎛, 보다 바람직하게는 20 ∼ 300 ㎛, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 200 ㎛ 이다. 복합 시트의 두께가 상기 범위 내이면, 복합 시트의 유연성 및 경량성을 얻기 쉽다. 복합 시트의 두께는, 직물의 겉보기 중량, 직물의 박엽화 처리, 직물의 질량에 대한 열가소성 수지의 질량의 비율, 또는 직물의 편면 피복 혹은 양면 피복을 조정함으로써, 상기 범위 내로 조정할 수 있다. 복합 시트의 두께는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다.
본 발명의 복합 시트의 단위 두께 당, 직물의 경사 방향에서의 인장 강력은, 바람직하게는 3.0 N/㎝/㎛ 이상, 보다 바람직하게는 4.0 N/㎝/㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 5.0 N/㎝/㎛ 이상이다. 복합 시트가 이와 같은 높은 단위 두께 당 인장 강력을 갖는 것은, 복합 시트가 얇아도 고강도인 것을 나타내고 있다. 상기 단위 두께 당 인장 강력은 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로는 800 N/㎝/㎛ 이하이고, 바람직하게는 500 N/㎝/㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 100 N/㎝/㎛ 이하이며, 특히 바람직하게는 50 N/㎝/㎛ 이하이다.
본 발명의 복합 시트의 개구율은, 바람직하게는 50 ％ 미만, 보다 바람직하게는 30 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ％ 이하, 특히 바람직하게는 10 ％ 이하이다. 본 발명에 있어서의 개구율이란, 복합 시트의 전체 면적에 대한, 직물의 복수의 개구부 (즉, 코트재는 존재하고, 직물의 실은 존재하지 않는 부분) 가 차지하는 면적의 비율을 의미한다. 복합 시트의 개구율이 상기 상한값 이하이면, 직물의 질량에 대한 열가소성 수지의 질량의 비율이 지나치게 높아지기 어려운 것으로부터, 복합 시트의 유연성, 내굴곡성 및 경량성을 얻기 쉽다. 개구율은, 직물의 겉보기 중량, 직물의 박엽화 처리, 또는 직물의 편면 피복 혹은 양면 피복을 조정함으로써, 상기한 상한값 미만 또는 상한값 이하로 조정할 수 있다. 개구율의 하한값은 특별히 한정되지 않는다. 개구율은 통상적으로는 0.01 ％ 이상이다. 개구율은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다.
본 발명의 복합 시트는 유연성을 갖는 관점에서, 복합 시트의 굽힘 특성을 나타내는 굽힘 강성 B 값은, 바람직하게는 4.90 × 10-2 N·㎠/㎝ 이하 (5.00 gf·㎠/㎝ 이하), 보다 바람직하게는 3.92 × 10-2 N·㎠/㎝ 이하 (4.00 gf·㎠/㎝ 이하), 더욱 바람직하게는 2.94 × 10-2 N·㎠/㎝ 이하 (3.00 gf·㎠/㎝ 이하) 이고, 히스테리시스의 폭 2HB 값은, 바람직하게는 1.08 × 10-2 N·㎝/㎝ 이하 (1.10 gf·㎝/㎝ 이하), 보다 바람직하게는 1.03 × 10-2 N·㎝/㎝ 이하 (1.05 gf·㎝/㎝ 이하), 더욱 바람직하게는 9.81 × 10-3 N·㎝/㎝ 이하 (1.00 gf·㎝/㎝ 이하) 이다. 본 발명에 있어서의 굽힘 특성이란, 복합 시트의 유연성인 굽힘 용이성을 수치화한 것으로, B 값 및 2HB 값이 작을수록 굽히기 쉬워 유연성이 우수한 것을 의미한다. 복합 시트의 굽힘 특성은, 코트재의 성분, 직물의 겉보기 중량, 직물의 박엽화 처리, 또는 직물의 편면 피복 혹은 양면 피복을 조정함으로써, 상기한 상한값 이하로 조정할 수 있다. 그 중에서도, 코트재의 성분으로서 종래부터 사용되고 있는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지가 아니라, 열가소성 수지를 사용함으로써, 굽힘 특성을 상기 상한값 이하로 조정하는 방법이 바람직하다. 굽힘 특성은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다.
＜복합 시트의 제조 방법＞
본 발명의 복합 시트는, 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물을 준비하여, 코트재를 형성하기 위한 열가소성 수지 함유 조성물을 상기 직물에 함침 또는 부착시킴으로써, 제조할 수 있다.
직물을 준비하는 준비 공정에서는, 함침 또는 부착시키는 열가소성 수지 함유 조성물과의 접착성을 향상시키기 위해, 필요에 따라 직물에 대해 물리적 및/또는 화학적 처리를 실시해도 된다.
물리적 처리로는, 예를 들어, 코로나 방전 처리, 글로 방전 처리, 플라즈마 처리, 전자선 처리, 자외선 처리, 산소 함유 분위기하에서의 열 처리, 및 수분 함유 분위기하에서의 열 처리 등을 들 수 있다. 화학적 처리로는, 예를 들어, 산 처리, 알칼리 처리, 및 산화제를 사용한 처리 등을 들 수 있다. 화학적 처리는, 상온하에서 실시해도 되고, 가열하에서 실시해도 되지만, 가열하에서 실시하는 것이 바람직하다. 이들 처리는, 단독으로, 또는 2 종 이상을 조합하여 실시해도 된다. 복합 시트를 효율적으로 제조할 수 있는 관점에서, 이들 처리 중, 자외선 처리 또는 열 처리 등의 물리적 처리가 바람직하다.
자외선 처리에서는, 예를 들어, 저압 수은 램프, 또는 엑시머 램프 등의 자외선 램프를 사용할 수 있다. 자외선 처리의 에너지 밀도는, 직물을 열화시키지 않고 접착성을 향상시키는 관점에서, 예를 들어 0.1 ∼ 50 ㎽/㎠, 바람직하게는 1 ∼ 40 ㎽/㎠ 이다. 또, 조사 시간은, 에너지 밀도 등에 따라 적절히 설정할 수 있고, 예를 들어 10 초 ∼ 10 분, 바람직하게는 20 초 ∼ 5 분이다.
산소 함유 분위기하에서의 열 처리에서는, 예를 들어 230 ∼ 350 ℃, 바람직하게는 250 ∼ 330 ℃ 에서 열 처리를 실시해도 된다. 가열 시간은, 예를 들어 1 ∼ 100 시간, 바람직하게는 10 ∼ 80 시간이다.
열가소성 수지 함유 조성물을 직물에 함침 또는 부착하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 방법, 예를 들어, 함침법, 도포법 또는 전사법 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 열가소성 수지 및 임의로 첨가제를 용제에 용해시켜 조제한 열가소성 수지 함유 조성물을 직물에 함침 또는 부착시켜 건조시키는 방법, 가열 용융 상태의 열가소성 수지 및 임의로 첨가제를 포함하는 열가소성 수지 함유 조성물을 직물에 함침 또는 부착시키는 방법, 분말상의 열가소성 수지를 임의로 첨가제와 함께 직물에 고정시키는 방법, 이형성을 갖는 필름 또는 시트에 코트재의 층을 형성한 후, 그것을 직물에 전사하는 방법 등을 채용할 수 있다. 또한, 직물에 함침 또는 부착된 열가소성 수지 함유 조성물을 건조시키는 경우에는, 종형 드라이어에 의해 비접촉 상태에서 건조시키는 것이 바람직하다. 또, 열가소성 수지 함유 조성물에 경우에 따라 배합되는 용제 및 첨가제는, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 한 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 사용되고 있는 용제 및 첨가제를 단독으로, 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 열가소성 수지 함유 조성물에 용제 및 첨가제를 배합하지 않는 경우에는, 열가소성 수지 함유 조성물은 열가소성 수지로 이루어진다.
본 발명의 복합 시트는, 직물의 질량에 대한 열가소성 수지의 질량의 비율이 5 ∼ 25 질량％ 이다. 상기 비율로 조정하기 위해, 또는 복합 시트의 박엽화 (경량화) 를 위해, 필요에 따라, 함침 또는 부착된 열가소성 수지 함유 조성물의 일부를 제거해도 된다. 열가소성 수지 함유 조성물의 제거 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 롤러 또는 닥터 나이프 등을 사용하는 방법을 채용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 전혀 한정되지 않는다.
[측정 방법 또는 평가 방법]
＜직물의 질량에 대한 열가소성 수지의 질량의 비율＞
실시예 및 비교예에서 제조한 각 직물의 질량 그리고 각 복합 시트의 질량을 측정하고, 이들의 값으로부터, 각 복합 시트에 대해, 열가소성 수지의 질량을 산출하고, 직물의 질량에 대한 열가소성 수지의 질량의 비율을 산출하였다.
＜직물의 두께 및 복합 시트의 두께＞
주식회사 테크록 제조의 정압 두께 측정기「PG-15J」를 사용하여, 직물의 두께 및 복합 시트의 두께를 각각 3 점씩 측정하고, 그 평균값을 각각 구하였다.
＜경사 방향에서의 복합 시트의 인장 강력 및 인장 신도＞
인스트론 재팬 컴퍼니 리미티드 제조 인스트론 3365 형 시험기를 사용하여, 1 ㎝ 폭의 시료에 대해, 시험 길이 10 ㎝, 시험 속도 5 ㎝/분의 조건으로 인장 강력 및 인장 신도를 측정하였다. 측정수는 N ＝ 3 으로 하고, 인장 강력 및 인장 신도의 각각에 대해, 그 평균값을 구하였다. 또한, 시료는 시험 길이가 경사와 평행이 되도록 잘라낸 시료로 하였다.
＜45°방향에서의 복합 시트의 인장 강력＞
인스트론 재팬 컴퍼니 리미티드 인스트론 3365 형 시험기를 사용하여 1 ㎝ 폭의 시료에 대해, 시험 길이 3 ㎝, 시험 속도 5 ㎝/분의 조건으로 인장 강력을 측정하였다. 측정수는 N ＝ 3 으로 하고, 그 평균값을 구하였다. 또한, 시료는 시험 길이가 경사에 대해 45°방향과 평행이 되도록 잘라낸 시료로 하였다.
＜복합 시트의 내굴곡성 : MIT 굴곡 시험＞
JISP8115 : 2010 에 준하여, 도요 정기 주식회사 제조 MIT 내유 피로 시험기를 사용하여, 하중 0.5 kgf, 절곡 속도 175 회/분, 절곡 각도 270°(좌우로 각 약 135°) 의 조건으로, 1 ㎝ 폭의 시료에 대해, 각각 절단될 때까지의 왕복 횟수를 측정하였다. 측정수는 N ＝ 3 으로 하고, 그 평균값을 구하였다. 또한, 측정 상한 횟수는 6 만회로 하였다.
＜복합 시트의 개구율＞
실시예 및 비교예에서 제조한 각 복합 시트에 대해, 키엔스 (주) 사 제조 마이크로스코프 VHX-5000 을 사용하여 관찰하고, 부속된 화상 해석 소프트로 개구율을 산출하였다.
＜굽힘 특성 (굽힘 강성 B 값 및 히스테리시스의 폭 2HB 값)＞
굽힘 특성의 측정에는, 자동화 순굽힘 시험기 (카토테크 주식회사 제조,「KES-FB2-AUTO-A」) 를 사용하였다. 실시예 및 비교예에서 제조한 각 복합 시트를 위사 방향이 장변이 되도록 2 ㎝ × 22 ㎝ 로 재단하여, 시험편으로 하였다. 이 시험편의 굽힘 시험을, －2.5 ㎝-1 ∼ ＋2.5 ㎝-1 의 범위의 곡률, 또한 등속도 (변형 속도 0.5 ㎝-1/sec) 로 실시하였다. 굽힘 시험은 1 사이클로 하여, 단위길이 당 굽힘 강성 B 값 (단위 : gf·㎠/㎝) 과, 히스테리시스의 폭 2HB 값 (단위 : gf·㎝/㎝) 을 구하였다. 측정수는 N ＝ 3 으로 하고, 그 평균값을 각각 구하여, SI 단위로 환산하였다 (단위 길이 당 굽힘 강성 B 값 : N·㎠/㎝, 히스테리시스의 폭 2HB 값 : N·㎝/㎝).
실시예 1
(1) 구성 단위 (A) 와 구성 단위 (B) 의 비율 (몰비) 이 75/25 인 액정성 폴리에스테르 폴리머를 사용하였다. 이 폴리머의 대수 점도 ηinh 는 5.6 ㎗/g 이고, 융점은 281 ℃ 였다. 이 폴리머를, 일반적으로 사용되고 있는 용융 방사 장치를 사용하여, 노즐 직경 0.15 ㎜φ 의 구금으로부터 방사하여, 220 dtex/40 필라멘트의 멀티 필라멘트를 얻었다. 이 멀티 필라멘트를 질소 분위기 중에서 270 ℃ 에서 20 시간 처리하였다. 상기 처리 후의 멀티 필라멘트의, JIS L1013 에 준거하여 측정한 인장 강도는 22.2 cN/dtex 였다.
(2) 상기 처리 후의 멀티 필라멘트에 사이징 처리를 실시하였다. 사이징 처리 후의 멀티 필라멘트를 경사로서 사용하고, 사이징 처리 전의 멀티 필라멘트를 위사로서 사용하여, 통상적인 방법에 의해, 경사 밀도 35 개/2.54 ㎝, 위사 밀도 35 개/2.54 ㎝ 의 평직물을 제작하였다. 또한, 이 평직물을 수세함으로써, 사이징 처리에 사용한 풀제를 평직물로부터 제거하였다. 그 후, 평직물을 스테인리스 스틸제의 경면 롤 사이에 배치하여, 선압 160 ㎏/㎝, 온도 150 ℃ 에서 캘린더 가공을 실시하였다. 캘린더 가공 후의 평직물의 겉보기 중량 및 두께를 표 5 에 나타낸다.
(3) 캘린더 가공 후의 평직물의 표면에, 폴리우레탄 수지 및 용제를 포함하여 이루어지는 열가소성 수지 함유 조성물을 도포하고, 120 ℃ 에서 5 분간 건조시켜, 복합 시트를 제조하였다.
(4) 얻어진 복합 시트를 사용하여, 경사 방향에서의 인장 강력 및 인장 신도, 45°방향에서의 인장 강력, 내굴곡성, 및 개구율의 평가를 실시하였다. 또, 복합 시트의 단위 두께 당 평직물의 경사 방향에서의 인장 강력을 산출하였다. 얻어진 결과를 표 5 에 나타낸다.
(5) 또한, 얻어진 복합 시트의 핫멜트 시트에 대한 접착성을 조사하였다. 구체적으로는, 시험 길이가 경사와 평행이 되도록 폭 30 ㎜, 길이 200 ㎜ 의 치수로 잘라낸 복합 시트에, 산 화성 공업사 제조 핫멜트 테이프를 140 ℃, 20 초의 조건으로 열 압착하고, 인장 시험기 (TENSILON RTG-1250) 를 사용하여, 시험 속도 200 ㎜/분의 조건으로 박리 강력을 N ＝ 1 로 측정하였다. 결과를 표 6 에 나타낸다.
실시예 2 ∼ 4
원사 얀 섬도, 경사 밀도, 위사 밀도, 직물의 겉보기 중량, 및 두께를 표 5 에 기재된 대로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 복합 시트를 제조하고, 평가를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 5 에 나타낸다.
실시예 5
폴리우레탄 수지 대신에 아크릴 수지를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 복합 시트를 제조하고, 평가를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 5 에 나타낸다.
비교예 1
원사 얀 섬도, 경사 밀도, 위사 밀도, 직물의 겉보기 중량, 및 두께를 표 5 에 기재된 대로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 복합 시트를 제조하고, 평가를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 5 에 나타낸다.
비교예 2
직물의 두께를 표 5 에 기재된 대로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 평직물을 제조하였다. 실시예에서 실시한 캘린더 가공은 실시하지 않고, 제직 후에 얻어진 평직물에 대해, 실시예 1 의 복합 시트와 동일한 평가를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 5 에 나타낸다. 또, 실시예 1 과 동일하게, 얻어진 평직물의 핫멜트 시트에 대한 접착성을 평가하였다. 결과를 표 6 에 나타낸다.
비교예 3 및 4
두께 75 ㎛ 의 폴리이미드 필름 [도레이·듀퐁 주식회사 제조, 캡톤 (등록상표) 300H] 및 두께 125 ㎛ 의 폴리이미드 필름 [도레이·듀퐁 주식회사 제조, 캡톤 (등록상표) 500H] 의 각각에 대해, 겉보기 중량, 인장 강력 (MD 방향), 인장 신도 (MD 방향), 및 단위 두께 당 (MD 방향의) 인장 강력을 카탈로그로부터 환산하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 내굴곡성을 평가하였다. 얻어진 결과를 표 5 에 나타낸다.
비교예 5
실시예 1 의 공정 (1) 및 (2) 를 실시하여, 캘린더 가공한 평직물을 제조하였다. 그 겉보기 중량 및 두께를 표 7 에 나타낸다.
이어서, 캘린더 가공한 평직물의 표면에, 에폭시 배합 수지 시트를 첩합 (貼合) 하고, 130 ℃ 에서 120 분간 가열함으로써 에폭시 수지를 경화시켜, 복합 시트를 제조하였다.
실시예 1 에서 얻은 열가소성 수지를 사용한 복합 시트 및 비교예 5 에서 얻은 열경화성 수지를 사용한 복합 시트에 대해, 굽힘 특성의 측정을 실시하였다. 얻어진 결과를 표 7 에 나타낸다.
표 5 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 5 에서는, 복합 시트의 겉보기 중량이 작고, 인장 강력이 경사 방향뿐만 아니라 45°방향에서도 높고, 단위 두께 당 인장 강력도 높은 것에 더하여, 내굴곡성 및 유연성도 우수하였다. 즉, 본 발명의 복합 시트는, 경량성, 고강도, 우수한 유연성 및 높은 내굴곡성을 갖고 있었다. 한편, 비교예 1 에서는, 경사 방향에서의 인장 강력이 낮고, 또한, 단위 두께 당 경사 방향의 인장 강력도 낮기 때문에, 경량성 (박엽화) 과 고강도를 양립시킬 수 없고, 비교예 2 에서는, 내굴곡성은 우수하지만 45°방향에서의 인장 강력은 매우 낮고, 비교예 3 및 비교예 4 에서는, 인장 강력, 단위 두께 당 인장 강력, 및 내굴곡성 모두 낮은 결과가 되었다.
표 6 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 에서는, 열가소성 수지를 포함하는 코트재의 피막이 본 발명의 복합 시트와 핫멜트 시트의 접착제로서 작용할 수 있어, 그것들의 접합을 양호하게 확보할 수 있었던 한편으로, 비교예 2 에서는, 핫멜트 시트에 대해 낮은 접착성밖에 나타내지 않았다.
표 7 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 에서는, 열가소성 수지인 우레탄 수지를 코트재에 사용하여 복합 시트를 제조하였기 때문에, 시트의 굽힘 특성의 값이 낮고, 유연성이 우수한 시트가 얻어졌다. 한편, 비교예 5 에서는, 열경화성 수지인 에폭시 수지를 코트재에 사용하여 복합 시트를 제조하였기 때문에, 실시예 1 과 비교하여 굽힘 특성의 값이 높고, 유연성이 떨어지는 시트였다.
산업상 이용가능성
본 발명의 복합 시트는, 보강 부재, 예를 들어, 전기·전자 기기의 플렉시블 기판, 내부 부재, 각종 아암, 각종 프레임 및 각종 힌지 등을 위한 보강 부재로서 바람직하게 이용할 수 있다.
Claims (8)
- 액정성 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 직물의 편면 또는 양면이, 열가소성 수지를 포함하는 코트재로 피복된 복합 시트로서, 당해 직물의 경사 방향에서의 당해 복합 시트의 인장 강력이 300 N/㎝ 이상이고, 당해 직물의 질량에 대한 당해 열가소성 수지의 질량의 비율이 5 ∼ 25 질량％ 인, 복합 시트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 폴리우레탄 수지 및 아크릴 수지로 이루어지는 군에서 선택되는, 복합 시트. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 직물의 경사 방향에 대해 45°의 방향에서의 상기 복합 시트의 인장 강력이 50 N/㎝ 이상인, 복합 시트. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복합 시트의 두께가 10 ∼ 400 ㎛ 인, 복합 시트. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복합 시트의 단위 두께 당 직물의 경사 방향에서의 인장 강력이 3.0 N/㎝/㎛ 이상인, 복합 시트. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액정성 폴리에스테르 섬유는 멀티 필라멘트인, 복합 시트. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복합 시트의 개구율이 50 ％ 미만인, 복합 시트. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복합 시트의 굽힘 강성 B 값이 4.90 × 10-2 N·㎠/㎝ 이하인, 복합 시트.
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