KR20230123519A - 열가소성 중합체 복합재 부품의 제조 방법 및 그 방법으로얻은 물체 - Google Patents

열가소성 중합체 복합재 부품의 제조 방법 및 그 방법으로얻은 물체 Download PDF

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KR20230123519A
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KR
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meth
thermoplastic polymer
acrylic
polymer composite
weight
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KR1020237026719A
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버지니아 보즈삭
기욤 끌레다
피에르 제라르
미셸 그로땡
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아르끄마 프랑스
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Publication date
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    • B29C65/3484—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint being non-metallic
    • B29C65/3492—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint being non-metallic being carbon
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    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
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    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/731—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined
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    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
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    • B29C66/7394—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoset
    • B29C66/73941—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoset characterised by the materials of both parts being thermosets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
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    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9121—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature
    • B29C66/91211—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature with special temperature measurement means or methods
    • B29C66/91216—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature with special temperature measurement means or methods enabling contactless temperature measurements, e.g. using a pyrometer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9121—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature
    • B29C66/91221—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature of the parts to be joined
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    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
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Abstract

본 발명은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 으로부터 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 를 제조하는 방법 (100) 에 관한 것으로, 상기 열가소성 중합체 복합재는 섬유상 보강재 및 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하고, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품 (10) 을 조립 계면 구역 (11) 에서 인접하게 또는 중첩되게 배치하는 단계 (120), 및
- 용접된 계면 (12) 을 포함하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 를 형성하기 위해, 상기 조립 계면 구역 (11) 에서 상기 열가소성 중합체 매트릭스를 용융시키도록 가열하는 단계 (130).

Description

열가소성 중합체 복합재 부품의 제조 방법 및 그 방법으로 얻은 물체{PROCESS FOR MANUFACTURING THERMOPLASTIC POLYMER COMPOSITE PARTS, AND OBJECT OBTAINED BY SAID PROCESS}
본 발명은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체의 분야에 속한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하는 중합체 복합재로 만들어진 부품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 방법으로부터 생성되는, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체에 관한 것이다.
강성 중합체 매트릭스에 보유된 섬유상 보강재를 포함하는 중합체 복합재에 기초한 물체는, 모든 분야, 특히 건축, 자동차, 항공 및 우주 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 이는, 이들 섬유-보강된 중합체 복합재가 높은 강도/중량 비율과 스킨, 스티프너, 크로스-멤버, 보디 인 화이트, 프로파일드 요소, 나셀, 도어, 테일 베인, 핀, 스포일러 또는 플랩과 같은 물체의 제조에 점점 더 많이 사용되게 하는 바람직한 기계적 특성을 가지기 때문이다.
이들 물체의 제조에 사용되는 중합체는 종종 열경화성 중합체이고, 이들 물체의 제조 기법은 일반적으로 저압 주입, 함침, 주입 성형, 진공-보조 수지 주입 (VARI), 인발 성형, 진공 주입 성형, 가압 주입 성형, 수지 이송 성형 및 이의 변형예, 또는 프리프레그의 성형 방법에 의해 조립될 몇몇 부품의 생산을 포함한다.
중합체 복합재로 만들어진 이들 부품을 조립하기 위해 다양한 기술이 사용된다. 이러한 부착 기술은 주로 기계적 체결 및 접착제 본딩 (접착제) 을 포함한다. 리벳 어셈블리는 (예를 들어, 노동력 측면에서) 비교적 비싸고 구현하기가 복잡하며, 사용된 리벳은 전체 중량을 증가시킨다. 접착제 본드들 (예를 들어, 에폭시 또는 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 접착제) 은 또한 비싸고 복잡한데, 왜냐하면 이들은 접착제로 함께 접착될 표면들의 특별한 준비 및 일반적으로 특정 경화 및/또는 장비의 구현을 필요로 하기 때문이다. 또한, 최적이 아닌 부착 수단에 부가하여, 이러한 열경화성 중합체 복합재는 재활용할 수 없다.
이러한 문제점에 대응하기 위해, 용접 기술에 의해 조립될 수 있는 열가소성 재료로 만들어진 부품의 제조가 제안되었다. 용접에서, 조립될 부품들의 온도는 중합체 매트릭스의 융점 또는 연화점보다 높아지고, 부품들은 조립된 영역의 기계적 결합을 얻도록 수지가 냉각될 때까지 조립 위치에 위치된다.
따라서, 열가소성 중합체로 만들어진 물체들이 개발되었다. 이들은 일반적으로 재활용가능하며 용접 기술에 의해 부착될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 열가소성 중합체로 만들어진 이들 물체는 열경화성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 위해 개발된 기계와 호환되지 않는 방법에 의해 형성된다. 또한, 이러한 시스템은 조립할 부품들을 생성하기 위해 고온 (일반적으로 100℃ 이상) 을 사용해야 한다. 이러한 제약은 특히 대형 부품의 생산을 제한한다.
결과적으로, 기존의 방법에 의해 야기된 문제에 대응할 수 있는, 즉 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 구성하는 부품들의 제조를 위해 구현하기 쉽고 고온을 필요로 하지 않는, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법이 필요하다.
그러므로, 본 발명은 종래 기술의 단점을 극복하는 것을 목표로 한다. 특히, 본 발명의 목적은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품을 기존 방법보다도 더 신속하게 제조하고 또한 신속하고 용이한 조립, 수리 또는 조정을 가능하게 하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 열경화성 중합체 복합재로 만들어진 종래의 물체보다도 더 신속하게 제조될 수 있고, 바람직하게는 주로 재활용가능하고 물체의 사용중에 물체가 겪을 수 있는 기계적 및 화학적 스트레스에 대해 저항성이 있는, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제공하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품으로부터 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 열가소성 중합체 복합재는 섬유상 보강재 및 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하고, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함한다:
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품을 조립 계면 구역에서 인접하게 또는 중첩되게 배치하는 단계, 및
- 용접된 계면을 포함하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 형성하기 위해, 상기 조립 계면 구역에서 상기 열가소성 중합체 매트릭스를 용융시키도록 가열하는 단계.
실제로, (메트)아크릴 열가소성 중합체를 포함하는 열가소성 중합체 복합재를 사용하는 것은, 특히 종래에 사용된 열경화성 중합체와 비교하여 사이클 시간을 감소시킬 수 있게 한다. 따라서, 이는 열경화성 폴리머를 사용하는 종래의 방법에 비해 생산 시간을 절약할 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따른 제조 방법으로 수득된 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체는, 이들 분야에서 일반적으로 사용되는 열경화성 중합체 복합재로 만들어진 물체와 달리, 용이하게 재활용될 수 있다. 마지막으로, 용접된 계면의 존재는, 계면의 온도 상승을 통해, 조립체를 생성하거나 부품의 위치 조정을 수행하거나 또는 특별한 설비를 필요로 하지 않고서 수리를 수행할 수 있는 가능성을 제공한다.
방법의 다른 선택적 특성에 따르면 다음과 같다:
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품은 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품이다. 또한, 상기 방법은 바람직하게는 섬유상 보강재 및 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하는 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품을 사전에 제조하는 단계를 포함한다. 실제로, (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재의 사용과 관련하여, 본 발명에 따른 제조 방법은, 현재 가장 일반적으로 사용되는 산업 설비 (예를 들어, 저압 사출 성형, 주입 성형) 로 제조된 열가소성 중합체 복합재 부품을 사용하여 구현될 수 있고, 따라서, 폴리아미드와 같은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품과 달리, 본 발명의 다양한 응용 분야에서 현재 사용되는 산업 설비를 변형시키는 것을 필요로 하지 않는다. 따라서, 이 실시형태에서, 본 발명에 따른 제조 방법은, 통상적인 열가소성 중합체 (예를 들어, 폴리아미드) 를 사용하는 방법과 달리, 모든 부품에 걸쳐 고온 (예를 들어, 200℃ 초과) 으로의 상승을 포함하지 않으며 따라서 큰 치수를 갖는 부품들의 용이한 조립을 가능하게 한다.
- 섬유상 보강재는 탄소 섬유 또는 유리 섬유 또는 현무암 섬유 또는 중합체-기반 섬유 또는 식물 섬유로부터 선택된 섬유를 단독으로 또는 혼합물로 포함한다.
- 섬유상 보강재는 적어도 1000 의 종횡비를 갖는 섬유에 기초한다. 이러한 종횡비는 개선된 기계적 특성을 갖는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 얻을 수 있게 한다.
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품을 제조하는 단계는 다음의 하위 단계들을 포함한다:
- 섬유상 보강재에 액체 (메트)아크릴 조성물을 함침시키는 단계,
- 액체 (메트)아크릴 조성물을 중합하는 단계.
- 제조 방법은 조립 계면에서 압력을 가하는 단계를 추가로 포함한다. 이는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 두 개의 부품을 강화된 용접된 계면과 함께 용접하는 것을 가능하게 한다.
- (메트)아크릴 열가소성 중합체는 열가소성 중합체 수지 또는 "시럽" 으로서 일반적으로 지칭되는 액체 (메트)아크릴 조성물로부터 수득된 (메트)아크릴 열가소성 중합체로부터 선택된다. 이 액체 (메트)아크릴 조성물은 섬유 보강재의 함침에 사용된 다음에 중합된다. 중합 후에, 이는 중합체 복합재의 매트릭스를 구성한다. 중합은 생산성을 높이기 위해 양호한 전환율로 신속하게 (예를 들어, 30 초 내지 3 시간) 수행된다. (메트)아크릴 단량체 및 전구체 (메트)아크릴 중합체를 포함하는 액체 조성물 또는 시럽은 WO 2013/056845 및 WO 2014/013028 에 기재되어 있다. 예를 들어, 전구체 (메트)아크릴 열가소성 중합체는 폴리 (메틸 메타크릴레이트) (PMMA) 또는 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 공중합체, 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 바람직하게는, 전구체 (메트)아크릴 열가소성 중합체는 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 단독 중합체 또는 50 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이상, 보다 바람직하게는 80 중량% 이상, 유리하게는 90 중량% 이상, 보다 유리하게는 95 중량% 이상의 메틸 메타크릴레이트를 포함하는 공중합체로부터 선택될 수 있다. 수득된 (메트)아크릴 중합체, 예를 들어 폴리(메틸 메타크릴레이트) (PMMA) 또는 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 공중합체, 또는 이들의 혼합물은 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하기 위한 기존의 산업 공정에 특히 적합하고, 중합체 복합재로 만들어진 물체에 만족스러운 기계적 및 화학적 특성을 부여한다.
- (메트)아크릴 열가소성 중합체는 50 ℃ 내지 160 ℃, 바람직하게는 70 ℃ 내지 140 ℃, 더욱더 바람직하게는 90 ℃ 내지 120 ℃ 의 유리 전이 온도 (Tg) 를 갖는다. 또한, (메트)아크릴 열가소성 중합체 또는 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 일부는 20 g/10 분 미만의 ISO 1133 (230℃ /3.8 kg) 에 따른 용융 흐름 지수 (MFI) 를 갖는다. 바람직하게는, 용융 흐름 지수는 18 g/10 분 미만, 더욱 바람직하게는 16 g/10 분 미만, 유리하게는 13 g/10 분 미만이다. 이는 중합체 복합재로 만들어진 물체의 생산을 용이하게 할 수 있게 하고, 또한 용이한 조립, 조정 또는 수리를 위한 길을 열어 준다.
- (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스는 또한 하나 이상의 첨가제 또는 충전재를 포함한다. 모든 임의의 첨가제 및 충전재는 함침 및/또는 중합 전에 액체 (메트)아크릴 시럽에 첨가된다. 첨가제로서, 충격 개질제 또는 블록 공중합체, 열적 안정제, UV 안정제, 윤활제 및 이들의 혼합물과 같은 유기 첨가제가 언급될 수 있다. 충격 개질제는 엘라스토머 코어 및 하나 이상의 열가소성 쉘을 갖는 미세 입자의 형태이며, 입자의 크기는 일반적으로 1 ㎛ 미만, 유리하게는 50 내지 300 nm 이다. 충격 개질제는 바람직하게는 유화 중합에 의해 제조된다. 열가소성 중합체 매트릭스에서의 충격 개질제의 비율은 0 내지 50 중량%, 바람직하게는 0 내지 25 중량%, 및 유리하게는 0 내지 20 중량% 이다. 충전재로서, 탄소 나노튜브 또는 미네랄 나노필러 (TiO2, 실리카) 를 포함하는 미네랄 충전재가 언급될 수 있다.
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품은 150 ℃ 미만, 바람직하게는 120 ℃ 미만, 더욱 더 바람직하게는 100 ℃ 미만의 온도에서 제조된다. 실제로, 중합체 복합재로 만들어진 부품의 제조 동안에 사용되는 액체 (메트)아크릴 조성물은 통상적인 열가소성 물질의 통상적인 융점보다 훨씬 낮은 온도에서 액체이다. 따라서, 이는 부품이 고온으로 가열되는 공정을 수행할 필요없이 매우 큰 치수의 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품을 제조하는 것을 가능하게 한다.
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품은 저압 사출 성형, 주입 성형 또는 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재가 사전 함침된 성형 스트립에 의해 제조된다.
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품들 중의 적어도 하나는 용접하고자 하는 표면 상에 0.5 mm 이상, 바람직하게는 1 mm, 보다 바람직하게는 2 mm 이상의 두께의 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층을 포함한다. 이는, 특히, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체의 취성을 초래할 수 있는, 용접된 계면에서 더 낮은 농도의 수지를 갖는 구역의 출현을 회피할 수 있게 한다.
- 가열 단계 동안, 조립 계면에서의 온도는 160 내지 300 ℃, 바람직하게는 200 내지 250 ℃ 이다.
- 열가소성 중합체 매트릭스, 바람직하게는 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스는 초음파 용접, 유도 용접, 저항 와이어 용접, 마찰 교반 용접, 레이저 용접, 적외선 또는 자외선 방사에 의한 가열로부터 선택된 기술에 의해, 바람직하게는 저항 와이어 용접에 의해 용융된다.
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품들 중의 적어도 하나는 조립 계면에 위치된 적어도 하나의 저항성 필라멘트를 포함한다.
본 발명은 또한 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품으로 제조된 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체에 관한 것으로, 상기 열가소성 중합체 복합재는 섬유상 보강재 및 열가소성 중합체 매트릭스, 바람직하게는 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하고, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품은 용접된 계면에 의해 연결된다.
물체의 다른 선택적 특성에 따르면 다음과 같다:
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체는 50 중량% 이하, 바람직하게는 40 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 30 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 20 중량% 이하, 더욱 유리하게는 15 중량% 이하, 더욱 더 유리하게는 10 중량% 이하의 에폭시 수지와 같은 열경화성 중합체를 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체는 생산 시간의 측면에서 매우 중요한 이득 및 증가된 재활용 능력을 갖는다. 마찬가지로, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체는 10 중량% 이하, 바람직하게는 8 중량% 이하, 유리하게는 7 중량% 이하, 보다 유리하게는 6 중량% 이하, 훨씬 더 유리하게는 5 중량% 이하의 접착제, 바람직하게는 열경화성 접착제를 포함한다.
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체는 복수의 패널, 레일링 (railing), 윈도우 프로파일, 항공기 동체, 건축용 보강재, 특히 차량용의 크로스-멤버, 화이트 부분의 보디, 나셀, 테일 베인, 핀, 스포일러, 플랩, 해양 터빈 블레이드, 선체, 다리, 보트용의 벌크헤드, 및 자동차용의 트림 (후드) 로 이루어지는 코팅으로부터 선택된다.
본 발명의 다른 장점 및 특징은 첨부 도면을 참조하여 예시적이고 비제한적인 예로서 주어진 다음의 설명을 읽으면 명백해질 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 제조 방법의 바람직한 실시형태의 흐름도이다. 점선으로 된 단계는 선택적이다.
도 2A 내지 2E 는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품의 조립의 개략적 인 단면도이다.
도 3A 및 3B 는 본 발명에 따른 방법에 따라 조립된 윈도우 프로파일의 두 부품의 종단면도의 2 개의 단순화된 상부도이다.
도 4A 및 4B 는 본 발명에 따른 차량 크로스-멤버의 개략적인 사시도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 항공기 동체 부분의 개략적인 사시도이다.
설명의 나머지 부분에서, "용접된 계면" 은 부품들 또는 부품들의 부분들 사이의 용접된 접합부에 대응한다. 이는 용융 구역, 즉 용접 작업 동안에 액체 상태로 들어간 열가소성 중합체의 구역을 말한다. 본 발명에 따른 용접은 열가소성 충전재, 특히 (메트)아크릴 열가소성 충전재를 제공하거나 제공하지 않고서 수행될 수 있다.
본 발명의 목적상, 용어 "저항성 필라멘트" 는 20℃ 에서 1x10-2 Ω mm2/m 보다 큰, 예를 들어 20℃ 에서 0.1 Ω mm2/m 보다 큰 저항성을 가지는 재료를 포함하는 필라멘트를 의미한다. 저항성 필라멘트는 예를 들어, 금속 또는 금속 합금 또는 카본 블랙, 카본 나노튜브, 그래핀에 기반한 전도성 중합체 필름 또는 와이어와 같은 카본에 기반한 임의의 다른 유기 전도성 요소를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 저항성 필라멘트는 본 발명에 따른 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 연화점 또는 유동점 (예를 들어, 유리 전이 온도) 보다 더 큰 높은 융점을 갖는다. 저항성 필라멘트의 융점은 바람직하게는 300 ℃ 초과, 보다 바람직하게는 500 ℃ 초과, 예를 들어 750 ℃ 초과이다. 전도성 중합체 필름 또는 와이어의 경우, 이는 열가소성 중합체, 바람직하게는 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 유동점과 적어도 동일한 유동점을 가져야 한다.
본 발명의 목적상, "중합체 복합재" 라는 표현은, 적어도 하나의 성분이 중합체이고 다른 성분이 예를 들어 섬유 보강재일 수 있는 적어도 두 개의 비혼화성 성분을 포함하는 다성분 재료를 의미한다.
본 발명의 목적상, "섬유상 보강재" 또는 "섬유상 기재" 는 스트립, 웨브, 브레이드, 스트랜드 또는 부분의 형태일 수 있는 복수의 섬유, 단방향 로빙 또는 연속 필라멘트 매트, 패브릭, 펠트 또는 부직포를 의미한다.
"매트릭스" 는 힘을 섬유상 보강재에 전달할 수 있는 바인더로서 작용하는 재료를 의미한다. "중합체 매트릭스" 는 중합체를 포함하지만, 다른 화합물 또는 재료를 또한 포함할 수도 있다. 따라서, "(메트)아크릴 중합체 매트릭스" 는 아크릴 및 메타크릴 모두의 임의의 유형의 화합물, 중합체, 올리고머, 공중합체 또는 블록 공중합체를 지칭한다. 그러나, (메트)아크릴 중합체 매트릭스가 예를 들어 다음의 그룹으로부터 선택된 다른 논아크릴 단량체를 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 미만으로 포함한다면 본 발명의 범위를 벗어나지 않을 것이다: 부타디엔, 이소프렌, 스티렌, 치환된 스티렌, 예컨대 α-메틸스티렌 또는 tert-부틸스티렌, 시클로실록산, 비닐나프탈렌 및 비닐피리딘.
"중합체" 는 공중합체 또는 단독 중합체를 의미한다. "공중합체" 는 여러 상이한 단량체 단위를 함께 그룹화하는 중합체를 의미하고, "단독 중합체" 는 동일한 단량체 단위를 함께 그룹화하는 중합체를 의미한다. "블록 공중합체" 는 각각의 개별 중합체 실체의 하나 이상의 중단되지 않은 시퀀스를 포함하는 중합체를 의미하며, 중합체 시퀀스는 서로 화학적으로 상이하고 공유 결합에 의해 서로 결합된다. 이러한 중합체 시퀀스는 또한 중합체 블록으로서도 알려져 있다.
본 발명의 목적상, 용어 "라디칼 개시제" 는 단량체 또는 단량체들의 중합을 시작/개시할 수 있는 화합물을 의미한다.
본 발명의 목적상, 용어 "중합" 은 단량체 또는 단량체들의 혼합물을 중합체로 전환시키는 과정을 의미한다.
본 발명의 목적상, 용어 "단량체" 는 중합될 수 있는 분자를 의미한다.
본 발명의 목적상, "열가소성 중합체" 는, 일반적으로 실온에서 고체이며, 결정질, 반결정질 또는 비정질일 수 있고, 온도 증가 동안에, 특히 그 유리 전이 온도 (Tg) 를 통과한 후에 연화되고, 더 높은 온도에서 유동하며, 그 융점 (Tm) 을 통과할 때 (반결정질일 때) 명백한 용융을 나타낼 수 있으며, 그 융점 미만 및 그 유리 전이 온도 미만의 온도 감소 동안에 다시 고체화되는 재료를 의미한다. 이는 또한, 바람직하게는 10 중량% 미만, 바람직하게는 5 중량% 미만, 보다 바람직하게는 2 중량% 미만, 예를 들어 1 중량% 미만 또는 0.5 중량% 미만의 가교제로, (메트)아크릴레이트 "시럽" 의 제형에서 다기능 단량체 또는 올리고머의 존재에 의해 약간 가교결합된 열가소성 중합체에도 적용되며, 이는 연화점 이상으로 가열될 때에 열성형될 수 있다.
본 발명의 목적상, "열경화성 중합체" 는 중합에 의해 불용성 중합체 네트워크로 비가역적으로 변형되는 플라스틱 재료를 의미한다.
"(메트)아크릴 단량체" 는 임의의 유형의 아크릴 및 메타크릴 단량체를 의미한다.
"(메트)아크릴 중합체" 는 적어도 50 중량% 이상의 (메트)아크릴 중합체를 나타내는 (메트)아크릴 단량체를 본질적으로 포함하는 중합체를 의미한다.
본 발명의 목적상, 용어 "PMMA" 는 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 단독 중합체 및 공중합체를 나타내며, PMMA 에서의 MMA 의 중량비는 바람직하게는 MMA 공중 합체에 대해 70 중량% 이상이다.
나머지 설명에서, 동일한 참조는 동일한 요소를 나타내기 위해 사용된다.
제 1 양태에 따르면, 도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품으로부터 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 를 제조하는 방법 (100) 에 관한 것으로, 상기 열가소성 중합체 복합재는 섬유상 보강재 및 열가소성 중합체 매트릭스를 포함한다. 바람직하게는, 상기 방법은 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품으로부터 출발하여 수행되며, 상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재는 섬유상 보강재 및 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 포함한다.
이 방법은 다음의 단계들을 주로 포함한다:
- 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품 (10) 을 조립 계면 구역 (11) 에서 인접하게 또는 중첩되게 배치하는 단계 (120), 및
- 용접된 계면 (12) 을 포함하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 를 형성하기 위해, 상기 조립 계면 구역 (11) 에서 상기 열가소성 중합체 매트릭스를 용융시키도록 가열하는 단계 (130).
섬유 보강재와 관련된 매트릭스의 일부를 형성하는 (메트)아크릴 열가소성 중합체들은 폴리아크릴레이트와 같은 아크릴 패밀리의 중합체 및 공중합체로부터 선택될 수 있다. 이들은, 특히, 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 또는 이의 유도체 또는 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 공중합체 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
바람직하게는, (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 형성하는 (메트)아크릴 열가소성 중합체는 50 ℃ 내지 160 ℃, 바람직하게는 70 ℃ 내지 140 ℃, 더욱 바람직하게는 90 ℃ 내지 120 ℃ 의 유리 전이 온도 (Tg) 를 갖는데, 이는 폴리아민과 같은 다른 열가소성 중합체와 비교하여 유리하다. 실제로, 폴리아민은 일반적으로 매우 높은 융점, 즉 200 ℃ 이상을 가지며, 이는 본 발명의 방법에 따른 경우에서와 같은 현장 조립을 용이하게 하지 못한다. 유리 전이 온도 또는 융점은 당업자에게 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다. 바람직하게는, 이들 온도는 Tg 에 대해 표준 ISO 11357-2/2013 및 Tm 에 대해 ISO 11357-3/2011 에 지정된 조건에 따라 시차 주사 열량 측정에 의해 측정된다. 또한, (메트)아크릴 열가소성 중합체 또는 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 일부는 20 g/10 분 미만의 ISO 1133 (230℃/3.8 kg) 에 따른 용융 흐름 지수 (MFI) 를 갖는다. 바람직하게는, 용융 흐름 지수는 18 g/10 분 미만, 보다 바람직하게는 16 g/10 분 미만, 유리하게는 0.1 g 내지 13 g/10 분이다.
후술하는 바와 같이, (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스는 (메트)아크릴 단량체 또는 (메트)아크릴 단량체들의 혼합물, (메트)아크릴 중합체 및 하나 이상의 라디칼 개시제를 포함하는 액체 (메트)아크릴 조성물의 중합으로부터 수득될 수 있다.
(메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스는 (메트)아크릴 열가소성 중합체로 형성되지만, 하나 이상의 첨가제 및/또는 하나 이상의 충전재를 추가로 포함할 수있다.
탄소질 충전재들은 특히 활성탄, 천연 무연탄, 합성 무연탄, 카본 블랙, 천연 흑연, 합성 흑연, 탄소질 나노충전재 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 이들은 바람직하게는 탄소질 나노충전재, 특히 그래핀 및/또는 탄소 나노튜브 및/또는 탄소 나노섬유 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 이러한 충전재들은 전기 및 열을 전도할 수 있게 하고, 결과적으로 가열시에 중합체 매트릭스의 윤활을 향상시킬 수 있게 한다. 따라서 이들은 사이클 시간의 단축을 증가시키거나, 설치 장소에서의 조립, 조정 또는 수리를 용이하게 할 수 있다.
미네랄 충전재는 탄산 칼슘, 이산화 티탄 또는 실리카와 같은 미네랄 나노충전재 및 특히 알루미나 삼수화물 (Al(OH)3) 또는 수산화 마그네슘 (Mg(OH)) 형태인 금속 수산화물을 특히 포함한다.
첨가제로서는, 충격 강도 개질제 또는 블록 공중합체, 열적 안정제, UV 안정제, 윤활제, 점도 개질제, pH 개질제 (수산화 나트륨), 입자 크기 개질제 (황산나트륨), 바이오사이드, 및 이의 혼합물과 같은 유기 첨가제가 언급될 수 있다. 이 첨가제는 특히 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스의 유동학적, 화학적 및 접착 특성을 개선시키는 것을 가능하게 한다.
(메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스의 총 중량에 대한 모든 첨가제 및 충전재의 중량 백분율은 바람직하게는 30 % 미만, 바람직하게는 10 % 미만이다.
섬유상 보강재는 일반적으로, 스트립, 웨브, 브레이드, 스트랜드 또는 부분의 형태일 수 있는 복수의 섬유, 단방향 로빙 또는 연속 필라멘트 매트, 패브릭, 펠트 또는 부직포를 지칭한다. 보다 구체적으로, 섬유상 보강재는 하나 이상의 섬유, 일반적으로 여러 섬유의 조립체를 포함하고, 상기 조립체는 상이한 형태 및 차원을 가질 수 있다; 일차원, 이차원 또는 삼차원. 일차원 형태는 선형 장 섬유에 해당한다. 섬유는 불연속적이거나 연속적일 수 있다. 섬유는 연속 필라멘트의 형태로 서로 랜덤하게 또는 평행하게 배열될 수 있다. 이차원 형태는 부직포 보강재 또는 섬유상 매트 또는 직조 로빙 또는 섬유 다발에 상응하며, 이는 또한 브레이딩될 수 있다. 이차원 형태는 일정한 두께를 가지고 결과적으로 원칙적으로 삼차원인 경우에도, 본 발명에 따라 이차원으로 간주된다. 삼차원 형태는 예를 들어 적층되거나 접힌 부직 섬유상 보강재 또는 섬유상 매트 또는 적층되거나 접힌 섬유 다발 또는 이들의 혼합물에 해당하고; 삼차원에서의 이차원 형태의 조립.
섬유는 불연속적이거나 연속적일 수 있다. 섬유가 연속적인 경우, 이들의 조립체는 패브릭을 형성한다. 바람직하게는, 섬유상 보강재는 연속 섬유를 기초로 한다. 섬유는 섬유의 길이와 직경 사이의 비율인 종횡비로 규정된다. 본 발명에서 사용되는 섬유는 연속 섬유 또는 연속 섬유로부터 수득된 장 섬유이다. 섬유는 1000 이상, 바람직하게는 1500 이상, 보다 바람직하게는 2000 이상, 유리하게는 3000 이상, 보다 유리하게는 5000 이상, 더욱 유리하게는 6000 이상, 더욱 더 유리하게는 7500 이상, 가장 유리하게는 10000 이상의 종횡비를 갖는다. 연속 섬유는 1000 이상의 종횡비를 갖는다. 섬유의 치수는 당업자에게 널리 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다. 바람직하게는, 이들 치수는 표준 ISO 137 에 따라 현미경에 의해 측정된다.
섬유상 보강재를 구성하는 섬유의 기원은 천연 또는 합성일 수 있다. 언급될 수 있는 천연 재료는 식물 섬유, 목재 섬유, 동물 섬유 또는 미네랄 섬유를 포함한다. 식물 섬유는 예를 들어 사이잘, 황마, 대마, 리넨, 면화, 코코넛 및 바나나 섬유이다. 동물 섬유는 예를 들어 양모 또는 모피이다. 미네랄 섬유는 또한 특히 유형 E, R 또는 S2 의 유리 섬유, 현무암 섬유, 탄소 섬유, 붕소 섬유 또는 실리카 섬유로부터 선택될 수 있다.
언급될 수 있는 합성 재료는 열경화성 중합체 섬유, 열가소성 중합체 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 중합체 섬유를 포함한다. 중합체 섬유는 폴리아미드 (지방족 또는 방향족), 폴리에스테르, 폴리비닐 알코올, 폴리올레핀, 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌, 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지 및 비닐 에스테르로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 섬유상 보강재는 식물 섬유, 목재 섬유, 동물 섬유, 미네랄 섬유, 합성 중합체 섬유, 유리 섬유, 현무암 섬유 및 탄소 섬유를 단독으로 또는 혼합물로 포함한다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 섬유상 보강재는 탄소 섬유 및/또는 유리 섬유를 포함한다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 섬유상 보강재는 천연 섬유 (식물 또는 목재 섬유), 탄소 섬유 또는 유리 섬유로 본질적으로 이루어진다.
섬유상 보강재의 섬유는 예를 들어 0.005 ㎛ 내지 100 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 50 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 내지 30 ㎛, 유리하게는 10 ㎛ 내지 25 ㎛ 의 직경을 갖는다.
바람직하게는, 본 발명의 섬유상 보강재의 섬유는 일차원 형태에 대해 연속 섬유, 또는 섬유상 보강재의 이차원 또는 삼차원 형태에 대해 장 섬유 또는 연속 섬유로부터 선택된다.
도 1 에 제시된 바와 같이, (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 의 제 1 선택적 제조 단계 (110) 는 다음의 하위 단계를 포함할 수 있다:
- 섬유상 보강재에 액체 (메트)아크릴 조성물을 함침시키는 단계 (111),
- 상기 섬유상 보강재를 함침하는 액체 (메트)아크릴 조성물을 중합하는 단계 (112).
본 발명의 장점들 중의 하나는, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 이 150 ℃ 미만, 바람직하게는 140 ℃ 미만, 더욱 더 바람직하게는 125 ℃ 미만, 유리하게는 120 ℃ 미만, 더욱 유리하게는 110 ℃ 미만, 더욱 더 유리하게는 100 ℃ 미만의 온도에서 제조될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 섬유상 보강재에 액체 (메트)아크릴 조성물을 함침시키는 단계는, 150 ℃ 미만, 바람직하게는 120 ℃ 미만, 더욱 더 바람직하게는 100 ℃ 미만 또는 80 ℃ 미만의 온도에서 수행된다. 실제로, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 의 제조에 사용되는 액체 (메트)아크릴 조성물은 통상적인 열가소성 물질의 통상적인 융점보다 훨씬 낮은 온도에서 액체이다. 따라서, 이는 부품이 고온으로 가열되는 공정을 수행할 필요없이 매우 큰 치수의 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 을 제조할 수 있게 한다. 따라서, 이들 부품을 제조하는데 사용될 수 있는 방법은 통상적인 열가소성 물질에서와 같이 고온에서 가열하는 단계를 필요로 하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 을 제조하는 단계 (110) 는 또한 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층 (13) 을 디포짓팅하는 하위 단계 (113) 를 포함할 수 있다. 이 디포짓팅은 바람직하게는 장래의 용접 계면을 형성하기 위한 조립 계면 구역에 있을 수 있다. 대안적으로, 디포짓팅은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 의 전체에 걸쳐 이루어진다.
열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 을 제조하는 단계 (110) 와 관련하여, 이 부품을 제조하기 위해 상이한 공정들이 사용될 수 있다. 진공-보조 수지 주입 (VARI), 인발 성형, 진공 주입 성형, 가압 주입 성형, 오토클레이브 성형, 수지 이송 성형 (RTM) 및 (HP-RTM, C-RTM, I-RTM ) 과 같은 변형예, 반응-사출 성형 (RIM), 강화된 반응-사출 성형 (R-RIM) 및 이의 변형예, 프레스 성형, 압축 성형, 액체 압축 성형 (LCM) 또는 시트 성형 (SMC) 또는 벌크 성형 (BMC) 이 언급될 수 있다.
열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 을 제조하기 위한 제 1 의 바람직한 제조 공정은 액체 (메트)아크릴 조성물이 몰드에서의 섬유상 보강재의 함침에 의해 섬유상 보강재로 전달되는 공정이다. 몰드가 필요한 공정은 위에 열거되어 있으며 워드 성형을 포함한다.
열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 을 제조하기 위한 제 2 의 바람직한 제조 공정은 액체 조성물이 인발 성형 공정에 사용되는 공정이다. 섬유는 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 수지의 배치 (batch) 를 통해 안내된다. 섬유상 보강재의 형태의 섬유는 예를 들어 단방향 로빙 또는 연속 필라멘트 매트의 형태이다. 수지 배치에서의 함침 후, 습윤 섬유는 가열된 다이를 통해 당겨지고 여기서 중합이 일어난다.
제 3 의 바람직한 제조 공정은 진공-보조 수지 주입 (VARI) 이다.
열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 뿐만 아니라 기계적 또는 구조화된 부품 또는 제품을 제조하는 공정은 사후 형성 단계를 추가로 포함할 수 있다. 사후 형성에는 복합재 부품의 모양을 굽히고 수정하는 작업이 포함된다. 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 을 제조하는 공정은 롤링 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 수득된 열가소성 부품은 본 발명의 액체 조성물의 중합 후에 사후 형성될 수 있다. 형성에는 복합 부품의 모양을 굽히고 수정하는 작업이 포함된다.
액체 (메트)아크릴 조성물에 관하여, 이는 WO2013/056845 및 WO2014/013028에 기술된 바와 같이 (메트)아크릴 단량체, 전구체 (메트)아크릴 중합체 및 라디칼 개시제를 포함할 수 있다.
또한, 함침 중에, 중합체 복합재를 제조하는 동안, 액체 (메트)아크릴 조성물 또는 함침 시럽의 점도는 섬유상 보강재의 각 섬유의 정확한 함침을 위해 너무 유동적이거나 너무 점성이지 않도록 조절되고 조정되어야 한다. 습윤이 부분적일 때, 시럽이 너무 유동적이거나 너무 점성이 높기 때문에, "네이키드 (naked)" 구역, 즉 비함침 구역, 및 섬유 상에 중합체 방울이 형성되어 버블 형성의 원인이 되는 구역이 각각 나타난다. 이러한 "네이키드" 구역 및 이러한 버블은 중합체 복합재로 만들어진 부분 또는 중합체 복합재로 만들어진 최종 물체에서 결함의 출현을 야기하는데, 이는 특히 폴리머 복합재로 만들어진 부분 또는 폴리머 복합재로 만들어진 최종 물체의 기계적 강도의 손실의 원인이 된다. 또한, 함침없이 사용하는 경우, 생산성을 증가시키기 위해 우수한 전환율로 빠르게 중합되는 액체 조성물을 갖는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 액체 (메트)아크릴 조성물은 바람직하게는 25 ℃ 에서 10 mPa*s 내지 10,000 mPa*s 의 동적 점도를 갖는다. 액체 조성물 또는 (메트)아크릴 시럽의 동적 점도는 10 mPa*s 내지 10000 mPa*s, 바람직하게는 20 mPa*s 내지 7000 mPa*s, 유리하게는 20 mPa*s 내지 5000 mPa*s 의 범위이다. 액체 (메트)아크릴 조성물 또는 액체 (메트)아크릴 시럽의 점도는 레오미터 또는 점도계로 쉽게 측정할 수 있다. 동적 점도는 25 ℃ 에서 측정된다. 액체 (메트)아크릴 시럽이 전단 시닝 (shear thinning) 이 없는 뉴턴 거동을 나타내는 경우, 동적 점도는 레오미터의 전단 또는 점도계의 스핀들 속도와 무관하다. 액체 조성물이 전단 시닝이 있는 비-뉴턴 거동을 나타내는 경우, 동적 점도는 25 ℃ 에서 1s-1 의 전단 속도로 측정된다.
액체 (메트)아크릴 조성물은 하나 이상의 (메트)아크릴 단량체 또는 (메트)아크릴 단량체들의 혼합물, 전구체 (메트)아크릴 중합체를 포함한다.
액체 (메트)아크릴 조성물 또는 액체 (메트)아크릴 시럽 중의 (메트)아크릴 단량체 또는 (메트)아크릴 단량체들의 혼합물은 액체 (메트)아크릴 조성물 중에 40 중량% 이상, 바람직하게는 45 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 50 중량% 이상, 유리하게는 60 중량% 이상, 더욱 유리하게는 65 중량% 이상의 양으로 존재한다.
액체 (메트)아크릴 조성물 또는 액체 (메트)아크릴 시럽 중의 전구체 (메트)아크릴 중합체는 액체 (메트)아크릴 조성물 중에 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 중량% 이상, 유리하게는 18 중량% 이상, 더욱 유리하게는 20 중량% 이상의 양으로 존재한다.
액체 (메트)아크릴 조성물 또는 액체 (메트)아크릴 시럽 중의 전구체 (메트)아크릴 중합체는 액체 (메트)아크릴 조성물 중에 60 중량% 이하, 바람직하게는 50 중량% 이하, 유리하게는 40 중량% 이하, 보다 유리하게는 35 중량% 이하의 양으로 존재한다.
액체 (메트)아크릴 조성물 또는 시럽, 시럽 화합물은 다음의 중량% 로 포함된다:
ㆍ 액체 조성물 또는 (메트)아크릴 시럽 중의 (메트)아크릴 단량체는 (메트)아크릴 단량체 및 (메트)아크릴 중합체로 이루어지는 조성물의 40 중량% 내지 90 중량%, 바람직하게는 45 중량% 내지 85 중량% 의 비율로 존재한다;
ㆍ 액체 조성물 또는 (메트)아크릴 시럽 중의 (메트)아크릴 중합체는 (메트)아크릴 단량체(들) 및 (메트)아크릴 중합체로 이루어지는 조성물의 10 중량% 내지 60 중량%, 유리하게는 15 중량% 내지 55 중량% 의 비율로 존재한다; 바람직하게는, 액체 조성물 중의 (메트)아크릴 중합체는 (메트)아크릴 단량체 및 (메트)아크릴 중합체로 이루어지는 조성물의 18 내지 30 중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 25 중량% 의 비율로 존재한다.
(메트)아크릴 단량체, 단량체는 아크릴산, 메타크릴 산, 알킬아크릴 단량체들, 알킬메타크릴 단량체들, 하이드록시알킬아크릴 단량체들 및 하이드록시알킬메타크릴 단량체들 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
바람직하게는, (메트)아크릴 단량체는 아크릴산, 메타크릴 산, 하이드록시알킬아크릴 단량체들, 하이드록시알킬메타크릴 단량체들, 알킬아크릴 단량체들, 알킬메타크릴 단량체들 및 이들의 혼합물로부터 선택되고, 알킬기는 1 내지 22 개의 선형, 분지형 또는 사이클릭 탄소를 함유한다; 알킬기는 바람직하게는 1 내지 12 개의 선형, 분지형 또는 사이클릭 탄소를 함유한다.
유리하게는, (메트)아크릴 단량체는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메타크릴 산, 아크릴산, n- 부틸 아크릴레이트, 이소부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 시클로헥실 아크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 히드록시에틸 아크릴레이트 및 히드록시에틸 메타크릴레이트 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
바람직한 실시형태에 따르면, (메트)아크릴 단량체의 50 중량% 이상, 바람직하게는 60 중량% 이상이 메틸 메타크릴레이트이다.
보다 바람직한 제 1 실시형태에 따르면, 단량체의 50 중량% 이상, 바람직하게는 60 중량% 이상, 보다 바람직하게는 70 중량% 이상, 유리하게는 80 중량% 이상, 더욱 더 유리하게는 90 중량% 이상은 메틸 메타크릴레이트와 임의로 하나 이상의 다른 단량체와의 혼합물이다.
전구체 (메트)아크릴 중합체에 관하여, 폴리알킬 메타크릴레이트 또는 폴리알킬 아크릴레이트가 언급될 수 있다. 바람직한 실시형태에 따르면, (메트)아크릴 중합체는 폴리(메틸 메타크릴레이트) (PMMA) 이다.
일 실시형태에 따르면, 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 단독 중합체 또는 공중합체는 70 중량% 이상, 바람직하게는 80 중량% 이상, 유리하게는 90 중량% 이상, 보다 바람직하게는 95 중량% 이상의 메틸 메타크릴레이트를 포함한다.
다른 실시형태에 따르면, PMMA 는 MMA 의 적어도 하나의 단독 중합체 및 적어도 하나의 공중합체의 혼합물, 또는 상이한 평균 분자량을 갖는 MMA 의 적어도 두 개의 단독 중합체 또는 두 개의 공중합체의 혼합물 또는 상이한 조성의 단량체들을 갖는 MMA 의 적어도 두 개의 공중합체들의 혼합물이다.
메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 공중합체는 70 중량% 내지 99.7 중량% 의 메틸 메타크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트와 공중합할 수 있는 하나 이상의 에틸렌성 불포화를 함유하는 0.3 중량% 내지 30 중량% 의 적어도 하나의 단량체를 포함한다.
이들 단량체는 공지되어 있고, 특히 알킬기가 1 내지 12 개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 (메트)아크릴레이트 및 아크릴 및 메타크릴 산이 언급될 수 있다. 예로서, 메틸 아크릴레이트 및 에틸, 부틸 또는 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트가 언급될 수 있다. 바람직하게는, 공단량체는 알킬기가 1 내지 4 개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 아크릴레이트이다.
바람직한 제 1 실시형태에 따르면, 메틸 메타크릴레이트 (MMA) 의 공중합체는 80 중량% 내지 99.7 중량%, 유리하게는 90 중량% 내지 99.7 중량%, 더욱 유리하게는 90 중량% 내지 99.5 중량% 의 메틸 메타크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트와 공중합할 수 있는 하나 이상의 에틸렌성 불포화를 함유하는 0.3 중량% 내지 20 중량%, 유리하게는 0.3 중량% 내지 10 중량%, 더욱 유리하게는 0.5 중량% 내지 10 중량% 의 적어도 하나의 단량체를 포함한다. 바람직하게는, 공단량체는 메틸 아크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
전구체 (메트)아크릴 중합체의 중량-평균 분자량 (Mw) 은 높아야 하며, 이는 50,000 g/mol 초과, 바람직하게는 100,000 g/mol 초과를 의미한다. 중량-평균 분자량은 크기 배제 크로마토그래피에 의해 측정될 수 있다.
전구체 (메트)아크릴 중합체는 (메트)아크릴 단량체 또는 (메트)아크릴 단량체들의 혼합물에서 완전히 가용성이다. 이는 (메트)아크릴 단량체 또는 (메트)아크릴 단량체들의 혼합물의 점도를 증가시키는 것을 가능하게 한다. 수득된 액체 조성물 또는 용액은 일반적으로 "시럽" 또는 "예비중합체" 로서 지칭된다. 액체 (메트)아크릴 시럽의 동적 점도 값은 10 mPa.s 내지 10,000 mPa.s 이다. 시럽의 점도는 레오미터 또는 점도계로 쉽게 측정할 수 있다. 동적 점도는 25 ℃ 에서 측정된다. 유리하게는, 액체 (메트)아크릴 시럽은 의도적으로 첨가된 추가 용매를 함유하지 않는다.
라디칼 개시제와 관련하여, 바람직하게는 수용성 라디칼 중합 개시제 또는 지용성 또는 부분적으로 지용성 라디칼 중합 개시제가 언급될 수 있다.
수용성 라디칼 중합 개시제는 특히 나트륨, 칼륨 또는 과황산암모늄이며, 이는 단독으로 사용되거나 또는 나트륨 메타바이설파이트 또는 하이드로설파이트, 나트륨 티오설페이트, 나트륨 포름알데히드-설폭실레이트, 2-히드록시-2-술피노아세틱 애시드, 나트륨 설파이트 및 2-히드록시-2-술포아세틱 애시드의 혼합물, 또는 히드록시술피노아세틱 애시드의 디소듐 염 및 히드록시술포아세틱 애시드의 디소듐 염의 혼합물과 같은 환원제의 존재하에 사용된다.
지용성 또는 부분 지용성 라디칼 중합 개시제는 특히 퍼옥시드 또는 히드로퍼옥시드 및 아조비스이소부티로니트릴의 유도체이다. 퍼옥시드 또는 히드로퍼옥시드는 그의 활성화 온도를 낮추기 위해 전술한 환원제와 조합하여 사용된다.
단량체 혼합물의 총 중량에 대한 개시제의 중량 백분율은 바람직하게는 0.05 중량% 내지 3 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 2 중량% 이다.
열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품 (10) 을 조립 계면 구역 (11) 에서 인접하게 또는 중첩되게 배치하는 단계 (120) 가 도 2 에 도시된다. 따라서, 도 2A 는 인접하게 위치되어 조립 계면 구역 (11) 에 의해 분리되어 있는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품 (10) 을 나타낸다. 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품의 단부들은 조립 계면 구역 (11) 을 형성하도록 인접하게 위치된다. 도 2B 에 도시된 바와 같이, 단부들은 횡방향의 용접된 계면 (12) 을 형성하도록 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 의 단면에 의해 형성될 수 있다.
도 2C 내지 도 2E 에 도시된 바와 같이, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 은 또한 중첩되도록 그리고 그에 따라 도면들에 도시된 바와 같이 장래의 용접된 계면 (12) 에 대응하는 커버리지 구역을 생성하도록 위치될 수 있다.
또한, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부픔 (10) 은 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층 (13) 을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이 층 (13) 은 바람직하게는 장래의 용접 계면 (12) 을 형성하기 위한 조립 계면 구역에 위치될 수 있다 (도 2D). 대안적으로, 층 (13) 의 디포지션은 도 2E 에 도시된 바와 같이 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 전체 부품 (10) 에 걸쳐 이루어진다. 상기 디포지션은 특히 용접하고자 하는 표면에서 적어도 0.5 mm 두께의 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층 (13) 을 얻는 것을 가능하게 한다.
특히, 용접 계면 (12) 은 1 mm 이상, 바람직하게는 2 mm 이상의 두께를 갖는다. 용접 계면 (12) 의 두께는 종래의 방법, 예를 들어 용접 계면 (12) 의 수직 섹션으로부터 측정될 수 있다.
도 2A 내지 2E 는 용접 계면 (12) 의 단면도만을 도시하지만, 이는 바람직하게는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 의 큰 길이에 걸쳐 연장된다. 따라서, 용접 계면 (12) 은 1 미터보다 긴, 바람직하게는 5 미터보다 긴, 더욱 더 바람직하게는 10 미터보다 긴 길이를 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 큰 부품 (10) 에 특히 적합하다. 따라서, 바람직하게는, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품 (10) 중 적어도 하나는 1 미터보다 큰, 바람직하게는 2 미터보다 큰 치수를 갖는다.
가열 단계 (130) 는 용접 계면 (12) 을 포함하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 를 형성하기 위해 상기 조립 계면 구역 (11) 에서 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 용융시키는 것을 가능하게 한다. (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스는 초음파 용접, 유도 용접, 저항 와이어 용접, 마찰 교반 용접, 레이저 용접, 적외선 또는 자외선 방사에 의한 가열로부터 선택된 기술에 의해 용융될 수 있다. 바람직하게는, (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스는 저항 와이어 용접에 의해 용융된다.
본 발명에 따른 용접은 (메트)아크릴 열가소성 중합체 충전재를 제공하거나 제공하지 않고서 수행될 수 있다. 실제로, 가열 동안, (메트)아크릴 열가소성 중합체 재료는 예를 들어 (메트)아크릴 열가소성 중합체로 만들어진 로드 형태로 공급될 수 있다. 이는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 두 부품을 배치하는 단계 (120) 동안에 할로우 또는 빈 공간이 형성될 때 유리하다. (메트)아크릴 열가소성 중합체로 만들어진 로드를 통한 열가소성 충전재의 공급은 임의의 할로우 또는 공간을 충전할 수 있게 한다.
바람직하게는, 가열 단계 (130) 동안, 조립 계면 (11) 에서의 온도는 160 ℃ 내지 300 ℃ 이다. 이 온도는 통상적으로 적외선 온도계에 의해 측정될 수 있다.
도 3A 및 3B 는 본 발명에 따른 방법에 따라 조립된 윈도우 프로파일의 두 부품 (20) 의 종단면의 평면도에서의 2 개의 단순화된 예시를 도시한다. 도 3A 에서, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 윈도우 프로파일의 두 부품 (20) 은 핫 플레이트 (24) 에 의해 분리된다. 융점에 도달하면, 핫 플레이트 (24) 가 제거되고, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 윈도우 프로파일의 두 부품 (20) 은 용접 계면 (22) 을 포함하는 열가소성 폴리머 복합재로 만들어진 윈도우 프로파일 (2) 을 형성하기 위해 서로 접촉된다 (도 3B 참조).
압력을 가하는 선택적인 단계 (140) 는 조립 계면 (11) 에서의 압력 발생을 포함한다. 가열 단계 (130) 후에 생성된 이 압력은 용접 계면 (12) 을 포함하는 열가소성 폴리머 복합재로 만들어진 물체를 형성하기 위해 중합체 복합재로 만들어진 적어도 두 개의 부품 (10) 사이에서 용접 계면을 강화하는 것을 가능하게 한다. 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품 (10) 은 또한 원하는 위치 또는 형태로 함께 단단히 부착되고 열가소성 중합체 매트릭스가 냉각되어 견고한 용접 계면 (12) 이 형성될 때까지 유지될 수 있다. 압력은 예를 들어 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 의 조립을 위한 구역 (11) 에 부분 공기 진공을 가함으로써 생성될 수 있다. 압력은 또한, 예를 들어 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 상에서의 템플레이트의 디포지션을 통해, 조립 계면 구역 (11) 에 대해 실질적으로 직각인 힘을 가함으로써 생성될 수 있다.
선택적인 냉각 단계 (150) 는 용접 계면 (12) 의 기계적 특성을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 이 냉각 단계 (150) 는 실온 (예를 들어 15 ℃ 내지 25 ℃) 에서 또는 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 Tg 아래의 온도에서 수행될 수 있다.
제 2 양태에 따르면, 본 발명은 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 으로 제조된 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체에 관한 것이다. 전술한 바와 같이, 열가소성 중합체 복합재는 섬유상 보강재 및 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하고, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 은 용접 계면 (12) 에 의해 연결된다. 본 발명에 따른 열가소성 중합체 복합체로 제조된 물체는 수많은 분야에서, 바람직하게는 빌딩, 항공, 해상, 자동차 및 레저 분야에서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체는 바람직하게는 복수의 패널, 레일링 (railing), 윈도우 프로파일, 항공기 동체, 건축용 보강재, (특히 차량용의) 크로스-멤버, 차량의 화이트 부분의 보디, 나셀, 테일 베인, 핀, 스포일러, 플랩, 해양 터빈 블레이드, 선체, 다리, 보트용의 벌크헤드, 및 자동차용의 트림 (후드) 로 이루어지는 코팅으로부터 선택될 수 있다.
설명의 나머지 부분에서, 물체의 3 개의 다른 예가 제공된다.
도 4A 및 4B 는 본 발명에 따른 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (3, 4) 를 도시한 것이다. 도 4A 는 용접 계면 (32) 을 포함하는 본 발명에 따른 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 자동차용의 범퍼 보강 유형의 크로스-멤버 (3) 를 도시한다. 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 이 부품들 (30) 은 차량용의 구조 요소를 형성하며 복수의 용접 계면 (32) 에 의해 연결된다. 본 발명은 이 특정한 부품들 (30) 로 제한되지 않고, 예를 들어 사이드, 플로어, 윙, 도어, 도 4B 에 도시된 바와 같은 후방 트레인들을 연결하는 크로스-멤버 (40) 와 같은 차체를 구성하는 다른 부품들의 제조에서 구현될 수 있다.
도 5 는 일부가 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층 (53) 을 포함하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 수 개의 동체 부품 (50) 을 포함하는 항공기 동체 부분 (5) 을 도시한다.
또한, 바람직하게는, 본 발명에 따른 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1, 2, 3, 4, 5) 는 50 중량% 이하, 보다 바람직하게는 40 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 30 중량% 이하, 유리하게는 20 중량% 이하, 더욱 유리하게는 15 중량% 이하, 더욱 더 유리하게는 10 중량% 이하의 열경화성 중합체, 예를 들어 에폭시 또는 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 수지를 포함한다. 그러나, 지금까지, 열경화성 중합체는 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 의 제조에 일반적으로 사용되었다. 마찬가지로, 바람직하게는, 본 발명에 따른 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 는 10 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 9 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 8 중량% 이하, 유리하게는 7 중량% 이하, 더욱 유리하게는 6 중량% 이하, 더욱 더 유리하게는 5 중량% 이하의 접착제, 바람직하게는 열경화성 접착제를 포함한다. 실제로, 중합체 복합재로 만들어진 상이한 물체 부품들의 접착 결합은 일반적으로 에폭시 수지 유형의 열경화성 구조 접착제로 수행된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 부품 (10, 20, 30, 40, 50) 의 열가소성 중합체 복합재는 예를 들어 용접하고자 하는 표면에서 0.5 mm 이상, 바람직하게는 1 mm 이상, 더 바람직하게는 2 mm 이상의 두께로 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층으로 적어도 부분적으로 덮힌다. 중합체 복합재는 보다 구체적으로는 장래의 용접 계면 (12) 을 형성하기 위한 조립 계면 구역에서 이 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층으로 덮힌다. 이는 특히 저농도의 열가소성 중합체를 갖는 구역의 출현을 회피할 수 있게 한다. 대안적으로, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10, 20, 30, 40, 50)은 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층으로 덮인 적어도 하나의 면을 가질 수 있다.
특히 유리하게는, 본 발명에 따른 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1, 2, 3, 4, 5) 는 1 미터보다 긴, 바람직하게는 5 미터보다 긴 길이를 갖는 용접 계면 (12, 22, 32, 42) 을 포함한다.
본 발명의 맥락에서, 섬유상 보강재 및 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 을 사용하는 것은, 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1, 2, 3, 4, 5) 에서 사용되는 열경화성 중합체의 양을 상당히 감소시키는 것을 가능하게 하며, 또한 열경화성수지로 상상할 수 없는 가능성, 예를 들어 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 대부분의 물체 (1, 2, 3, 4, 5) 의 재활용 및 더욱 용이한 조립 또는 수리의 가능성을 열어 준다.

Claims (15)

  1. (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 으로부터 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 를 제조하는 방법 (100) 으로서,
    상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재는 섬유상 보강재 및 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하고, 상기 방법은 다음의 단계들을 포함하고:
    - (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 상기 2 개의 부품 (10) 을 조립 계면 구역 (11) 에서 인접하게 또는 중첩되게 배치하는 단계 (120), 및
    - 용접된 계면 (12) 을 포함하는 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 를 형성하기 위해, 상기 조립 계면 구역 (11) 에서 상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 용융시키도록 가열하는 단계 (130),
    상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스는 저항 와이어 용접에 의해 용융되고 (130),
    상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 형성하는 상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체는 50 ℃ 내지 160 ℃ 의 유리 전이 온도 (Tg) 를 갖고,
    상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체 또는 상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 일부는 20 g/10 분 미만의 ISO 1133 에 따른 용융 흐름 지수 (MFI) 를 갖는 것을 특징으로 하는, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    섬유상 보강재 및 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하는 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 을 사전에 제조하는 단계 (110) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 가열하는 단계 (130) 후에, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 을 함께 용접하기 위해 계면에 압력을 가하는 단계 (140) 를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 을 제조하는 단계 (110) 는 다음의 하위 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법:
    - 섬유상 보강재에 액체 (메트)아크릴 조성물을 함침시키는 단계 (111),
    - 상기 액체 (메트)아크릴 조성물을 중합하는 단계 (112).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액체 (메트)아크릴 조성물은 (메트)아크릴 단량체, 전구체 (메트)아크릴 중합체 및 라디칼 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 액체 (메트)아크릴 조성물은 (메트)아크릴 단량체 또는 (메트)아크릴 단량체들의 혼합물, 전구체 (메트)아크릴 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    액체 (메트)아크릴 조성물 중에, 화합물이 다음의 중량% 로 포함되는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법:
    ㆍ (메트)아크릴 시럽 또는 액체 조성물 중의 (메트)아크릴 단량체는 (메트)아크릴 단량체 및 (메트)아크릴 중합체로 이루어지는 조성물의 40 중량% 내지 90 중량%, 또는 45 중량% 내지 85 중량% 의 비율로 존재하고,
    (메트)아크릴 시럽 또는 액체 조성물 중의 (메트)아크릴 중합체는 (메트)아크릴 단량체(들) 및 (메트)아크릴 중합체로 이루어지는 조성물의 10 중량% 내지 60 중량%, 유리하게는 15 중량% 내지 55 중량% 의 비율로 존재하거나; 또는, 액체 조성물 중의 (메트)아크릴 중합체는 (메트)아크릴 단량체 및 (메트)아크릴 중합체로 이루어지는 조성물의 18 중량% 내지 30 중량%, 또는 20 중량% 내지 25 중량% 의 비율로 존재함.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열가소성 중합체 복합재로 만들어진 부품 (10) 은 저압 사출 성형, 주입 성형 또는 (메트)아크릴 열가소성 중합체 복합재가 미리 함침된 성형 스트립에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품들 (10) 중의 적어도 하나는 용접할 표면에 적어도 0.5 mm 두께의 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 층 (13) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열가소성 중합체 복합재로 만들어진 2 개의 부품들 (10) 중의 적어도 하나는 조립 계면 (11) 에 위치된 적어도 하나의 저항성 필라멘트를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 물체를 제조하는 방법.
  11. 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 으로 제조된 중합체 복합재로 만들어진 물체 (1) 로서,
    상기 열가소성 중합체 복합재는 섬유상 보강재 및 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 포함하고, 열가소성 중합체 복합재로 만들어진 적어도 2 개의 부품 (10) 은 상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체 매트릭스를 용융시키도록 가열하는 저항 와이어 용접에 의해 용접된 계면 (12) 에 의해 연결되고,
    상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체는 50 ℃ 내지 160 ℃ 의 유리 전이 온도 (Tg) 를 갖고,
    상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체 또는 상기 (메트)아크릴 열가소성 중합체의 일부는 20 g/10 분 미만의 ISO 1133 에 따른 용융 흐름 지수 (MFI) 를 갖는, 중합체 복합재로 만들어진 물체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 물체 (1) 는 50 중량% 이하, 또는 30 중량% 이하의 열경화성 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 복합재로 만들어진 물체.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 물체 (1) 는 15 중량% 이하, 또는 10 중량% 이하의 열경화성 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 복합재로 만들어진 물체.
  14. 제 11 항, 제 12 항 또는 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물체 (1) 는 10 중량% 이하, 또는 8 중량% 이하의 접착제, 또는 열경화성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 복합재로 만들어진 물체.
  15. 제 11 항, 제 12 항 또는 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물체 (1) 는 6 중량% 이하, 또는 5 중량% 이하의 열경화성 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 복합재로 만들어진 물체.
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