KR920002332B1 - 섬유강화 플라스틱 구조물 및 그 제조방법 - Google Patents

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더 위긴스 태패그룹 리미티드
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Abstract

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Description

섬유강화 플라스틱 구조물 및 그 제조방법
제1a도는 본 발명에 따른 섬유강화 플라스틱 구조물의 단면도.
제1b도는 제1a도의 구조물로 성형된 플라스틱 성형품의 단면도.
제2a도는 압밀섬유 강화 열가소성 수지 시이트의 단면도.
제2b도는 제2a도의 시이트로 성형된 중간 구조물의 단면도.
제2c도는 제2b도의 구조물로 성형된 본 발명에 따른 섬유강화 플라스틱 구조물의 단면도.
제2d도는 제2c도의 구조물로 성형된 플라스틱 성형품의 단면도.
본 발명은 플라스틱 성형품을 제조하는데 사용되는 섬유강화 플라스틱 재료에 관한 것으로, 특히 열경화성 및 열가소성 성분의 장점을 극대화시킨 섬유강화 플라스틱 재료에 관한 것이다.
통상적인 열경화성 재료는 가열시 연화되는 액체 또는 분말의 형태로 금형에 이용될 수 있고 강화섬유를 함침시키는데 이용되거나, 단강화섬유 또는 충전제와 혼합될 수 있다.
바람직한 형태로 성형하여 특정온도로 가열시키면, 열경화성 재료는 비가역적 화학변화를 받아서 성형된 형태로 경화된다.
이렇게 하여 얻어진 제품은 대체로 양호한 강성 및 강도, 특히 양호한 내열성 및 신장된 기계적 응력을 나타낸다.
그러나, 열경화공정은 비가역적이기 때문에, 불량제품은 재생될 수 없어서 버려야만하고, 비교적 잘깨진다는 단점이 있다.
특히, 열경화성 제품의 성형공정은 몇분 정도로 느린데, 그 이유는 경화공정이 완성될때까지 금형을 밀폐 유지시켜야만 하기 때문이다.
특히 이러한 이유 때문에 열경화성 재료는 현대의 고속생산기술에서는 사용되지 않는다.
따라서, 열경화성 재료로 성형된 제품이 부여하는 장점에도 불구하고, 열경화성 재료는 열가소성 재료로 대치되고 있다.
열경화성 재료의 예를 들면 페놀-포름알데히드수지, 요소 및 멜라민 포름알데히드수지, 에폭시수지, 불포화 폴레에스테르, 및 폴리우레탄이 있다.
통상적으로, 열가소성 재료는 과립이나 입자형태 또는 시이트로서 성형기 (fabricator)에서 사용될 수 있다.
열가소성 재료는 가열하면 연화되어 필요로 하는 형태로 압축, 성형, 압출 또는 주조된 후 냉각에 의해 경화된다.
제품이 성형되어 냉각에 의해 경화된 후 몇분이라기보다 몇초내에 금형으로부터 제거될 수 있도록 연화 및 경화공정은 비교적 신속히 진행되는데, 충전제 및 보강제가 포함될 수도 있다.
열가소성 재료가 시이트의 형태일 때, 보강재는 직물 또는 섬유매트의 형태이며, 열가소성 재료가 과립 또는 입자물질일 때, 보강재는 단섬유의 형태이다.
열가소성 재료로 성형된 제품은 열경화성 재료로 성형된 제품보다 가벼우며 인성이 강하지만, 열가소성 제품의 강성 및 내열성은 특히 장기간의 응력 조건하에서는 약하다는 단점이 있다.
열가소성 재료의 예는 폴리올레핀, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리비닐플로라이드, 포화 폴리에스테르, 및 상기 물질들의 혼합물을 들 수 있다.
한 제품내에 열가소성 및 열경화성 재료를 혼합하여 각각에 대한 적어도 몇가지의 기술적 장점을 이루고자 하는 시도가 있어왔다.
그 결과 예를들어 욕조와 같은 제품을 제조하는데 있어서, 초기성형품은 가열 및 진공성형에 의하여 열가소성 재료 시이트로부터 신속하게 제조된다.
금형내에 피복하고 제거한후에, 냉각된 성형품의 외부를 단유리섬유가 강화된 액체 열경화성 폴리에스테르 수지로 피복한 다음 방치하여 그 형상을 유지시키면서 서서히 경화시킨다.
이것은 금형내의 체류시간이 오래 걸리지 않도록 한다는 장점이 있는 반면, 두 재료사이의 접착이 충분하지 않으므로 인해 사용시 최종제품의 결합이 생긴다.
이는 상이한 열팽창에 기인한 뒤틀림 및 박리가 발생하기 때문이다.
본 발명의 목적은 열가소성 재료와 열경화성 재료를 혼합하여 얻어진 복합체로부터 성형된 제품이 공지기술의 최소한 몇가지 단점을 해소하도록 상기 두재료를 혼합하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 섬유강화 구조물은 열가소성 재료와 강화섬유의 다공성 매트릭스로 구성되는데, 상기 매트릭스의 기공은 열경화성 플라스틱 재료로 전체 또는 부분적으로 피복되어 있다.
또한 본 발명은 열경화성 플라스틱재료가 경화되어 있는 플라스틱 구조물로 성형된 시이트 또는 제품에도 확대적용 된다.
또 다른 면에서, 본 발명은 강화 플라스틱 구조물을 성형하는 방법을 제공하고, 이 방법은 열가소성 재료와 강화섬유의 다공성 매트릭스를 성형한후, 상기 매트릭스를 열경화성 플라스틱 재료로 피복하는 단계로 구성된다.
다공성 매트릭스는 여러 가지 방법으로 형성될 수 있다.
예컨대, 개방 섬유 구조물(open fibrous structure)은 본 명세서에서 기술되어 있는 바와 같이 고탄성 모듈러스를 갖는 길이 7-50mm인 강화섬유 20-60중량% 및 압밀되지 않은 입상 플라스틱 재료 40-60중량%로 구성되며, 섬유성분 및 플라스틱 성분은 1984년 1월 6일에 출원한 영국 특허출원 제84 00290호에 기술되어 있는 방법으로 투과성 구조물로 결합되어 있다.
이와는 달리, 발포제가 열가소성 재료 및 강화섬유의 구조물에 결합되어 열 및 압력이 연속적으로 가해진 다음 제거되면 구조물이 팽창되어 다공성이 되게 할수도 있다.
다공성 매트릭스는 가압하에 가열 및 냉각에 의하여 압밀된 다음 영국 특허출원 제84 00293호(1984년 1월 6일 출원)에 기술된 바와 같이 섬유의 탄성이 섬유강화 열가소성 재료를 재팽창시켜 시이트에 다공성을 부여하도록 재가열된 섬유강화 열가소성 재료에 의하여 형성될 수 있다.
본 발명의 섬유강화 플라스틱 구조물은 열경화성 재료의 우수한 기계적 성질 및 내열성으로 열가소성 재료의 신속한 성형 능력을 제공한다.
두 개의 재료가 잘 결합된 방법으로 결합되기 때문에 분리는 사실상 불가능하다.
더구나, 상이한 열팽창 때문에 뒤틀림이 일어나고 분리된다는 위험성이 거의 없다.
매트릭스는 열경화성 액체로 완전히 함침되거나 피복될 수도 있는데, 이 경우 매트릭스로부터 성형된 제품은 비교적 조밀하다.
또는 예컨데 피복에 의하여 매트릭스의 표면층만을 함침시킬 수도 있다.
이는 가벼운 제품이 되게 하지만 함침되지 않은 매트릭스와 비교하여 강성을 충분히 증가시키며, 물이나 오일같은 기타 유체가 팽창된 중앙영역으로 진입하는 것을 방지하는 밀봉된 표면을 제공하여 준다.
또한 과잉의 액체 열경화성 재료가 성형되는 제품이 매우 평활한 광택외관을 갖도록 요구되는 경우에 표면에 가해질 수도 있다.
이는 성형품이 시이트 금속으로부터 미리 성형된 부재대용품으로 사용되는 경우 특히 바람직하다.
종래의 섬유강화물질을 사용하여 이러한 표면을 제조하기란 매우 어렵다.
저온 경화 액체 수지는 매트릭스를 함침시키는데 사용될 수도 있는데, 매트릭스는 수지의 경화가 실온 또는 최소한 열가소성 재료의 연화점보다 상당히 낮은 온도에서 매우 느리게 진행하도록 저장된다.
이와는 달리, 다공성 매트릭스는 비교적 서서히 경화되는 열경화성 수지로 먼저 함침시켜 열가소성 성분의 성형온도로 급속히 가열시킨 후, 성형 프레스로 급속히 이송시켜 열경화성 성분의 경화가 완결되기 전에 바람직한 형태로 압축시킨다.
또한, 엷고 다공성인 섬유강화 열가소성 매트릭스를 열경화성 수지로 충분히 함침시켜, 열가소성 재료의 성형온도로 가열하여, 하나이상의 함침되지 않은 고온 시이트로 적층시킨다음, 고온 프레스내에서 성형시킨다.
이 변형 공정에서, 함침시이트는 성형시에 제품에 비함침 코어를 형성하는 시이트의 다른측에 첨가된다.
본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 유리강화섬유(2)와 입상 열가소성 재료(3)의 다공성 매트릭스로 구성되는 다공성 시이트형 구조물(1)을 도시한 것으로, 상기의 매트릭스는 열경화성 수지 (4)로 전체가 함침되어 있다.
열경화성 수지(4)는 경화될 때 코어영역에 열경화성 재료가 유지되지 않도록 매트릭스의 표면에만 가해질 수도 있다.
섬유(2) 및 입상 열가소성 재료(3)로 구성되는 매트릭스는 예컨대 1984년 1월 6일자로 출원된 영국 특허출원 제84 00290호에 기술된 방법으로 제조될 수도 있다.
이와는 달리, 이는 발포제를 첨가하여, 매트릭스를 가열하고 압축한 후, 열 및 압력을 제거하여 팽창이 일어나 다공성 재료가 생성되게 함으로서 제조될 수도 있다.
제1b도는 제1a도의 함침시이트 재료로 형성된 성형품(5)을 도시한 것이다.
성형품을 형성하기 위하여, 먼저 시이트(1)를 열가소성 성분(3)이 가소성이 될 때까지 가열한 다음, 금형으로 신속히 이송하여 열경화수지가 경화되기 전에 성형을 행한다.
성형온도가 열가소성 성분을 고형화시키기 위하여 충분히 감소된 후에 열경화성 재료가 제어된 온도에서 서서히 경화될 수 있도록 성형품을 금형으로부터 제고할 수 있다.
제2a도는 유리강화섬유(11)가 고체 열가소성 매트릭스(12)를 통해 분산되어 있는 압밀시이트(10)를 도시한 것이다.
시이트(10)를 열 및 압력을 가하여 형성한 후 가압하면서 냉각시켰기 때문에 섬유강화재는 고체 열가소성 매트릭스내에서 응력을 받는 상태로 남게된다.
제2b도는 가열후의 시이트(10)를 도시한 것이다.
열가소성 매트릭스(12)가 가소성으로 됨에 따라, 열가소성 매트릭스는 억압된 상태로부터 해방되어 전체 구조물을 확장시켜 개방다공성 매트릭스(13)가 형성되게 하는 유리강화섬유(11)에 부착된다.
제2c도는 제1도와 관련하여 기술한 바와 같이 열경화성수지(14)로 함침 또는 표면 피복한 후에 제2b도의 개방다공성 매트릭스(13)를 도시한 것이다.
그 다음 함침 또는 피복된 매트릭스(13)는 제1a도 및 제1b도와 관련하여 상술한 방법으로 제2d도에 도시한 바와 같이 가열 및 성형되어 성형품(15)로 된다.
시이트의 섬유성분은 길이가 약 7-50mm 정도인 것이 좋은데, 이는 성형공정이 진행되는 동안 복합시이트를 구성하는 재료의 자유유동이 허용될 수 있기 때문이다.
[실시예 1]
후성형 가능한 열경화성 수지의 이용
강화시이트 재료의 샘플은 수성기포에 다음과 같은 성분을 분산시켜 웨브를 형성하고 건조시켜 제조하였다.
Figure kpo00002
샘플은 170℃로 가열된 가압판을 갖는 유압프레스의 성형구내에 넣고, 성형구는 가열이 중단되었을때인 가열주기의 말기에 샘플의 압력이 700lb/in2에 근접되게 하고, 가압판은 전압을 유지하면서 순환수로 냉각시켰다.
금형을 분리한 결과, 적당한 연신도로 잘 성형된 형태의 성형품이 분리되었다.
폴리에스테르 첨가제를 제거하고, 대조샘플을 만들기 위하여 실험을 반복하였다.
이러한 샘플에 해당하는 것을 시험한 결과 다음과 같은 결과가 얻어졌다.
Figure kpo00003
(즉 부분적인 열경화성 제품이 적당한 강도 손실로 얻어졌다.)
[실시예 2]
액체 열경화성 수지로 함침
(A) 물리적 성질
열가소성 강화 시이트 재료의 샘플을 다음과 같은 조성물로 실시예 1과 같이 제조하였다.
강화재 : 길이 125mm, 직경 11μ인 유리섬유(실시예 1과 동일)
매트릭스 :
샘플 1 : ICI Ltd.의 폴리프로필렌 분말(등급 PXC 81604)-52중량%
샘플 2 : ICI Ltd.의 폴리염화비닐 분말(등급 Corvic S57/116)-70중량%
샘플 3 : ICI Ltd.의 아크릴 수지분말(등급 Diakon LG156)-70중량%
상기의 세 개의 샘플을 유압 프레스내에서 평밀 시이트가 되게 압밀하여 190℃ (폴리프로필렌) 또는 210℃(폴리염화비닐) 또는 200℃(아크릴)까지 가열하고 약 5분동안의 가열주기의 마지막에 200-300psi의 압력을 적용하였다.
그 다음 유압 프레스를 상이한 샘플에 대하여 서로 다른 범위로 개방하고, 이들 샘플을 여러 가지 두께 및 밀도로 재팽창하도록 방치한 다음 냉각시켰다.
샘플(1,2 및 3)의 대조부분을 만곡 탄성율 및 극한인장강도에 대한 시험을 하는 한편, 나머지 부분들은 상이한 액체 열경화성 수지 용액내에서 신속한 침지에 의해 함침된 두 개의 부분으로 분할하였다.
상기의 액체 열경화성 수지 용액은 다음과 같다.
Ciba-Geigy의 페놀-포름알데히드 수지(등급 MS 7814) : 또는 50중량% 농도로 물에 용해시킨 B.I.P.Chemicals의 멜라민-포름알데히드 수지(등급 HL343).
함침된 샘플을 약 1시간동안 100℃에서 공기순환오븐내에서 건조시키고, 냉각시킨 다음, 수지고체의 함침량을 측정하기 위해 칭량한 후, 170-200℃에서 접촉압력(단지 부분적으로 함침된 재료를 생산하기 위하여) 또는 250psi의 압력하에 평 프레스내에서 경화시키면, 경화 및 압밀이 약 5분내에 이루어진다.
그후 샘플들을 냉각시켜 상기와 같이 시험하였다.
그 결과를 요약하면 표 1과 같다.
이들은 열경화성 수지로 팽창샘플의 함침이 강도 및 강성에 있어 증가된다는 것을 보여주며, 또한 그러한 샘플은 경화되기전에 압밀할 수 있도록 건주 주기 마지막에 열가소성이 충분히 유지되었음을 보여준다.
외관검사결과 샘플은 균일하고 훌륭하게 함침되었으며, 열가소성 및 열경화성 대역간에 가시적 경계가 나타나지 않았다.
표에서의 샘플번호(1A 및 4)는 또한 다음 공정에 의해 서로 다른 온도에서 경도에 대한 시험을 했다.
즉 금속지지판에 안착되어 있는 샘플의 조각을 공기순환오븐내에 위치시키고 온도를 15℃까지 상승하였다.
5분후에 지지판과 샘플을 오븐으로부터 신속히 꺼내고, 샘플의 경도를 Shore Instrument ＆amp; Manufacturing Co. 제품인 쇼오 경도계를 사용하여 측정하였다.
그 다음 샘플의 다른 조각을 오븐내의 지지판에 위치시킨 다음 그러한 공정을 약간 높은 온도에서 반복하였다.
[표 1-실시예 2]
Figure kpo00004
PP=폴리프로필렌, PVC=폴리염화비닐, ACR=아크릴, PF=페놀포름알데히드, MF=멜라인포름알데히드.
시험의 결과는 하기 표 2에 기재한 바와 같다.
[표 2-실시예 2]
Figure kpo00005
이 결과는 액체 열경화성 수지로 함침된 재료가 넓은 온도 범위에 걸쳐 그의 경도를 유지함을 보여주고 있다.
또한, 그러한 재료는 고온에 도달하여도 두께가 더 이상 팽창되지 않으며 열경화성 첨가제의 억제작용을 나타낸다.
[실시예 3]
액체 열경화성 수지로 함침
(B) 성형성(formability)
실시예 2의 표 1에 있는 샘플 3 및 4에 대하여 다음과 같은 차이로 샘플을 제조하였다.
즉, 함침 및 건조후, 샘플을 180℃의 공기순환 오븐에서 간단히 예열시키고, 180℃의 공기순환 오븐내에서 간단히 예열시키고, 180℃로 가열된 토글형(toggle-type)프레스의 성형 공구에 신속히 위치시켰다.
프레스를 5분동안 약 250psi의 압력까지 신속히 접근하였다.
프레스를 개방하여 적당한 연신도를 잘 형성된 제품을 꺼냈다.
[실시예 4]
열가소성 필름으로부터의 이송에 의한 액체 열경화성 수지로의 함침
(A) 물리적 성질
너무 빨리 경화하여 열가소성 매트릭스의 성형온도로 예열할 수 없거나, 또는 그러한 예열을 하는 동안 많은 자극성 또는 인화성 연기를 발생하는 수지로 처리하는 경우, 실시예 2의 공정에 대한 다음과 같은 변형공정이 채택되었다.
실시예 2의 표 1에 있는 샘플 1, 2 및 3과 같은 샘플을 오븐에서 5분동안 200℃에서 또는 두께가 가시적으로 팽창하여 감촉이 부드러우며 유연성이 있게될때까지 예열하였다.
그러는 한편, General Electric(Euopre)Co.Ltd.의 중량 300g/㎡ 및 두께 0.26mm인 두 개의 폴리카보네이트 필름(등급 Lexan)을 대략 샘플크기로 절단시켜 테이블위에 평평하게 펼쳐놓앗다.
Scott Bader Co.Ltd의 Catalyst Powder B로 접촉시킨 다량의 불포화 폴리에스테르 수지(등급 Crystic 198)를 각각의 필름조각표면에 부어 두 개의 얇은 퍼들(puddle)을 형성하였다.
샘플이 충분히 가열되었을 때, 샘플을 오븐에서 신속히 꺼내어, 액체 수지가 약한 접착제로서 작용하도록 다공성 팽창 표면에 즉시 흡수되었을 때, 제1의 필름상에 있는 퍼들표면에 놓았다.
그 다음 샘플의 다른 측면을 제2의 필름상에 있는 퍼들 표면에 내려 놓았을 때, 같은 결과가 나타났다.
상기의 모든 것을 10-20초동안, 즉 필름이 용해 및 수축되지 않고 가시적으로 연화될때까지 다시 오븐에 놓았다.
샘플을 꺼내어 유압프레스의 가압판사이에 위치시켜 120℃까지 예열한 다음, 15분동안 접촉압력으로 유지시킨 후, 샘플을 프레스로부터 꺼내어 냉각시킨 다음 시험하였다.
그 결과는 하기 표에 나타낸 바와 같다.
[표 3-실시예 4]
Figure kpo00006
대량생산에 있어서, 취급을 용이하게 하기 위하여, 상기 상세히 설명한 공정을 변화시킬 수 있다.
즉, 부분적으로 겔화되거나 높은 점도를 갖는 수지를 필름에 피복한 다음, 필름을 고온 샘플에 적용할 수 있는데, 이것이 이 반대의 경우보다 좋다.
[실시예 5]
열가소성 필름으로부터의 이송에 의한 액체 열경화성 수지로의 함침
(B) 성형성
필름에 상이한 양의 액체 수지퍼들을 사용하여 실시예 4에서와 같이 샘플을 제조하였다.
오븐내에서 재가열한 후, 샘플을 토글형프레스에서 실시예 3의 성형공구내에 위치시키고, 프레스를 약 250psi의 압력으로 130℃에서 30초동안 밀폐시켰다.
샘플을 꺼낸 후, 리그(rig)에 가볍게 고정시켜 오븐내에서 160℃에서 10분동안 방치하여 완전히 경화시킨 결과, 강한 접착성이 있는 광택 필름표면을 가진 잘 성형되어 뒤틀림이 없는 제품이 얻어졌다.
이러한 공정의 변형공정에 있어서, 액체수지가 비교적 적은 퍼들을 단지 하나의 필름 조각에만 펼쳐서 샘플의 한측에만 적용했다.
샘플을 프레스로부터 30초후에 꺼낸 결과 한쪽면만이 강한 접착성이 있는 광택표면 필름이 얻어졌다.
이러한 공정의 다른 변형공정에 있어서, 사용된 필름은 연신 폴리프로필렌이었으며, 폴리프로필렌에는 퍼들이 그것에 적용되기 전에 이형제가 분무되어 있었다.
성형 및 경화후에, 필름을 벗긴 결과, 필름은 평탄하고 경질의 비광택성인 부분 열경화수지 표면을 가졌었다.
[실시예 6]
강화시이트 재료의 샘플을 다음의 조성물로 실시예 1에 기술된 공정에 의해 제조하였다.
총 중량 : 3000g/㎡
폴리프로필렌 분말(실시예 2와 동일) 60중량부
유리섬유(실시예 1과 동일) 40중량부
샘플을 약 5분동안 200℃로 공기순환 오븐내에서, 즉 두께가 가시적으로 팽창되어 촉감이 부드러우며 유연성을 가질때까지 가열하였다.
실시예 3에 기술된 공구를 토글형 프레스내에서 130℃까지 예열시켰다.
샘플이 준비되었을 때, 약 500g/㎡로 공구의 저부를 피복하기에 충분한 양의 불포화 폴리에스테르수지(실시예 3과 동일)를 공구의 저부에 주입하였다.
고온 샘플을 공기순화 오븐으로부터 공구내로 신속히 이송하고, 프레스를 약 250psi의 압력으로 신속히 밀폐시키고, 10분동안, 즉 샘플이 깨끗이 제거되도록 수지가 충분히 겔화 및 경화될때까지 밀폐상태로 유지시켰다.
그후 샘플을 리그내에서 가볍게 고정하여 충분한 경화를 이루기 위해 충분한 시간동안 오븐내에서 140℃로 방치하여 경화시켰다.
이렇게 하여 얻어진 제품은 저면에 결쳐 수지에 의하여 균일하게 침투되어 경질의 평탄한 열경화수지 표면을 나타내었다.
또한 몇몇의 수지는 제품의 타측면에 침투하여 유사한 결과를 나타내었다.
이 공정의 변형에 있어서, 샘플은 각 층이 상이한 조성을 갖는 2층 시이트를 형성하도록 전술한 바와 같이 함께 가열시킨 두 개의 조각(각각 1500g/㎡)으로 구성되었다.
상층 : 유리섬유 25중량%, 폴리프로필렌 75중량%
하층 : 유리섬유 48중량%, 폴리프로필렌 75중량
하층은 1984년 1월 6일에 출원한 영국 특허출원제84 00293호의 기술로부터 예상되는 바와 같이 두께가 훨씬 많이 팽창하였으며, 상층은 매우 적게 팽창하였다.
공구의 상부(상측과 접하는)는 리브 및 보스의 보다 복잡한 세부가 포함되도록 변형하여, 제품의 전면적에 걸쳐 1500psi의 압력까지 접근할 수 있는 유압프레스내에 설치하였다.
제품을 제거한 결과, 제품은 저면에 결쳐 균일하게 함침되었으며, 상면에 대해서는 수지가 매우 적게 함침되었다.
그러나, 상면측은 공구의 세부를 정확하게 재생하였다.
경화시간의 선택은 함침에 사용되는 수지의 형태에 의존하며, 좀더 빠른 시간이 이러한 수단에 의해서 얻어질 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 액체 수지를 만일 필요하다면, 공지기술의 주형내 피복에 사용되는 분말수지로 대치할 수도 있다.
어느 경우에도, 고온 팽창시이트의 미세다공성 구조의 장점은 균일하고, 완전한 침투로 인해 피복의 양호한 접착을 보증하고 또 제품에 열경화성 성질을 부여한다는 것이다.

Claims (16)

  1. 열가소성 재료와 강화섬유의 다공성 매트릭스로 구성되며, 상기 매트릭스의 기공이 열경화성 플라스틱 재료로 전체 또는 부분적으로 피복되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 섬유강화 플라스틱 구조물을 성형하는 방법에서 열가소성 재료와 강화섬유의 다공성 매트릭스를 성형한 다음, 상기 매트릭스를 열경화성 플라스틱 재료로 피복하는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 다공성 매트릭스를 높은 탄성율을 갖는 길이가 7-50mm의 강화섬유 20-60중량% 및 압밀되지 않은 입상 플라스틱 재료 40-60중량%로 구성되는 개방섬유 구조물로 형성시키고, 섬유성분과 플라스틱 성분을 공기 투과성 구조물이 되게 결합시킴을 특징으로 하는 섬유경화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 열 및 압력이 연속적으로 가해진다음 제거될 때 열가소성 재료와 강화섬유의 구조물이 팽창되어 다공성이 되도록 상기 구조물에 발포제를 혼합하여 다공성 매트릭스를 성형함을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서, 다공성 매트릭스를 섬유강화 열가소성 재료로 성형하되, 섬유강화 열가소성 재료를 압력하에 가열 및 냉각에 의해 압밀한 후 섬유의 탄성이 섬유강화 열가소성 재료를 재팽창시켜 시이트에 다공성을 부여하도록 재가열함을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  6. 제2항 내지 제5항중 어느 하나에 있어서, 다공성 매트릭스를 열경화성 액체 플라스틱 재료로 완전히 함침시키거나 피복함을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  7. 제2항 내지 제5항중 어느 하나에 있어서, 매트릭스의 표면층만을 열경화성 플라스틱 재료로 함침시킴을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  8. 제2항 내지 제5항중 어느 하나에 있어서, 과잉량의 액체 열경화성 플라스틱 재료를 평탄한 광택외관을 제공하도록 매트릭스의 표면에 가함을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  9. 제2항 내지 제5항중 어느 하나에 있어서, 저온 경화액체수지를 사용하여 매트릭스를 함침시킨 다음, 수지의 경화가 열가소성 재료의 연화점보다 상당히 낮은 실온에서 서서히 진행되도록 매트릭스를 저장함을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  10. 제2항 내지 제5항중 어느 하나에 있어서, 다공성 매트릭스를 비교적 서서히 경화되는 열경화성 수지로 함침시킨 후, 열가소성 재료의 성형온도까지 신속히 가열한 다음, 성형프레스로 신속히 이송시켜 열경화성 재료의 경화가 완결되기전에 필요로 하는 형태로 압축시킴을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  11. 제2항 내지 제5항중 어느 하나에 있어서, 얇은 다공성 섬유강화 열가소성 매트릭스를 열경화성 수지로 충분히 함침시킨 후, 열가소성 재료의 성형온도까지 가열하여, 하나이상의 비함침 고온시이트와 적층시킨 다음, 고온 프레스내에서 성형함을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 함침시이트를 성형시 제품의 비함침 코어를 형성하는 비함침 시이트의 다른 측에 가함을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  13. 제2항 내지 제5항에 있어서, 열경화성 플라스틱 재료를 매트릭스에 적용되는 필름 또는 시이트에 지지시킴을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 열경화성 플라스틱 재료를 매트릭스에 적용되어 가열 및 압축되는 열가소성 재료의 필름 또는 시이트에 위치시킴을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서, 부분적으로 겔화된 또는 높은 점도를 갖는 수지를 고온 매트릭스에 적용되어 압축되는 필름 또는 시이트에 피복함을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 구조물의 제조방법.
  16. 열가소성 재료와 강화섬유의 다공성 매트릭스로 구성되며, 상기 매트릭스의 기공이 열경화성 플라스틱 재료로 전체 또는 부분적으로 피복된 섬유강화 플라스틱 구조물로부터 성형되는 것을 특징으로 하는 시이트 또는 제품.
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