WO2013151194A1 - 레저용 보트판체 및 그 제조방법 - Google Patents

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송재빈
박정일
우동진
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Definitions

  • the present invention relates to a leisure boat plate and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a new composite material-based leisure boat plate and a method of manufacturing the composite material made of a lightweight.
  • FRP fiber reinforced plastic
  • FRP boats are boats made by impregnating a liquid resin in fibers, and are widely used for leisure, military, and patrol.
  • FRP has a problem that the weight becomes heavy as the resin such as PP is mainly used, and the resin must be laminated in multiple layers for the manufacture of the boat plate.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a leisure boat board body and a method for manufacturing the same, which are lightweight and have a simple manufacturing process.
  • the present invention provides a leisure boat plate body, wherein the plate body is made of a composite aramid fiber impregnated with a composite material consisting of a synthetic wood component and a reinforcing agent.
  • the reinforcing agent is aramid fibers or glass fibers or kebula fibers.
  • the composite aramid fibers are formed in such a way that the aramid fibers containing a solution containing a synthetic wood component and a reinforcing agent, simultaneously with the aramid fiber extrusion.
  • the present invention is used in a hull in which the boat plate is submerged in the sea level of the boat.
  • a leisure boat plate manufacturing method comprising the steps of extruding the molten aramid resin into fibers; Preparing the composite aramid fibers by impregnating the extruded aramid fibers with a coating resin consisting of wood powder, a plastic resin, and a reinforcing agent; Cutting the prepared composite aramid fibers into pellets; And melting the pelletized composite aramid fiber to form the boat plate body.
  • the reinforcing agent is aramid fiber or glass fiber or kebula fiber.
  • the boat plate includes a protrusion that can be inserted into an adjacent boat plate.
  • a boat plate body is prepared by incorporating aramid fibers into a composite material composed of a reinforcing agent and a WPC (synthetic wood composite material). Therefore, the weight reduction according to the use of WPC can be achieved simultaneously with the excellent strength of the aramid.
  • 1 to 5 is a step-by-step schematic diagram of a method for manufacturing a leisure boat body according to an embodiment of the present invention.
  • the plate provides a composite aramid fiber impregnated with a composite material consisting of a synthetic wood component and a reinforcing agent.
  • the reinforcing agent is aramid fibers, glass fibers or kebula fibers, which are embedded in and on the inside of the aramid fibers, thereby enhancing the physical rigidity of the aramid fibers.
  • the present invention incorporates a composite wood (WPC, Wood Plastic Composite) consisting of wood powder and polypropylene (PP) to aramid fibers, inducing a reduction in the weight of the boat plate and buoyancy in the water.
  • WPC Wood Plastic Composite
  • 1 to 5 is a step-by-step schematic diagram of a method for manufacturing a leisure boat body according to an embodiment of the present invention.
  • a wood powder, a synthetic wood component made of a plastic resin, a reinforcing agent (eg, aramid fiber, glass fiber, kevlar fiber), and a solution 110 made of a solvent are prepared.
  • the synthetic wood component in the solution is 20 to 50% by weight of the total solution
  • the reinforcing agent in the solution is 20 to 40% by weight.
  • the wood powder of the synthetic wood components in the form of powder or pellets accounting for 50 to 80% by weight of the synthetic wood components.
  • the present invention supplements the weakened mechanical strength with the reinforcing agent when the wood powder content of the synthetic wood component is increased, and the reinforcing agent provides sufficient physical and chemical bonding force between the aramid resin impregnated with the synthetic wood and the synthetic wood. do.
  • the molten aramid resin is extruded into the fiber 120, and the fiber 120 is injected and impregnated with the extrusion at the same time.
  • injection of the solution 110 is impregnated into the solution through the nozzle or the outlet 111 as a predetermined pressure is applied from the container in which the solution is stored.
  • the present invention while the aramid resin is extruded in the form of fibers, at the same time by injecting the solution into the fiber, to maximize the impregnation efficiency.
  • the aramid-based reinforcing agent is effectively adsorbed to the aramid fibers, it can be used as an adhesive material between the synthetic wood and the aramid resin. This allows aramid reinforcement to increase the adhesion between wood flour and amaride fibers, and to produce a high density plate material in a boat plate that is in contact with water, thereby simultaneously improving water resistance to water and mechanical durability of the plate. .
  • the composite aramid fibers impregnated with the synthetic wood component and the reinforcing agent are cut into pellets 130 again. Since the composite aramid fiber cutting is performed according to a general technique used in the art, a detailed description thereof will be omitted below.
  • the pelletized composite aramid fibers are melted at a high temperature and then molded into the boat plate body 140 by a mold method or the like.
  • the boat plate forming may be performed by directly injecting the molten composite aramid fiber into a mold and cooling the mold.
  • the boat plate 140 may be manufactured in various forms.
  • the boat plate 140 may include a protrusion 150 that may be mechanically coupled to an adjacent boat plate when constructing a boat outer wall such as a boat hull.
  • the present invention can simply produce a complex structure for mechanical coupling with adjacent boats in a mold manner.
  • the protrusion 150 is based on aramid fibers, it is excellent in mechanical durability and at the same time excellent in workability.
  • this invention manufactures boat board bodies used for hull of a boat, etc. based on composite aramid fiber. Therefore, compared with the prior art, it has the advantage of having a light weight, excellent physical strength, and a simple manufacturing process as compared with a plate body having a multi-layer structure.
  • the present invention relates to a leisure boat plate and a method for manufacturing the same, and can be applied to a leisure boat.

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Abstract

레저용 보트판체 및 그 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 레저용 보트판체는 합성목재 성분 및 보강제로 이루어지는 복합물질이 함침된 복합 아라미드 섬유로 이루어지며, 본 발명에 따르면, 아라미드 섬유에 보강제 및 WPC(합성목재 복합물질)로 이루어진 복합물질을 합침시켜, 보트판체를 제조한다. 따라서, 아라미드의 우수한 강도와 함께, WPC 사용에 따른 경량화를 동시에 달성할 수 있다.

Description

레저용 보트판체 및 그 제조방법
본 발명은 레저용 보트판체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경량화된 복합 물질로 이루어지며, 강도가 강화된 새로운 복합물질 기반 레저용 보트판체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
보트는 일반적으로 물에 잠기는 헐(hull)과 물에 잠기지 않는 데크(deck)로 이루어진다. 소재 기술의 발달에 따라 섬유강화플라스틱(FRP) 보트가 경량화 등의 이유로 사용되고 있다.
일반적으로, FRP 보트는 섬유에 액상 수지를 함침시켜 만든 보트로서, 레저용, 군사용 및 순찰용으로 널리 이용되고 있다. 하지만, 이러한 FRP는 PP 등과 같은 수지가 주로 사용됨에 따라 무게가 무거워지고, 보트 판체 제조를 위하여 다층으로 수지를 적층하여야 한다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는 경량화와 함께, 제조 공정이 간단한 레저용 보트판체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 레저용 보트판체로서, 상기 판체는 합성목재 성분 및 보강제로 이루어지는 복합물질이 함침된 복합 아라미드 섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 레저용 보트판체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 보강제는 아라미드 섬유 또는 유리 섬유 또는 케뷸라 섬유이다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복합 아라미드 섬유는 상기 아라미드 섬유에 합성목재 성분 및 보강제가 함유된 용액을, 상기 아라미드 섬유 압출과 동시에 합침시키는 방식으로 형성된다.
본 발명은 상기 보트판체가 상기 보트 중 해수면에 잠기는 헐(Hull)에 사용된다.
본 발명은 상기 또 다른 과제를 해결하기 위하여, 레저용 보트판체 제조방법으로, 상기 방법은 융용된 아라미드 수지를 섬유로 압출시키는 단계; 상기 압출된 아라미드 섬유에 목분, 플라스틱 수지 및 보강제로 이루어지는 코팅용 수지를 함침시켜, 복합 아라미드 섬유를 제조하는 단계; 상기 제조된 복합 아라미드 섬유를 펠렛형태로 절단하는 단계; 및 상기 펠렛형태의 복합 아라미드 섬유를 용융시켜, 상기 보트판체 형태로 성형하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보강제는 아라미드 섬유 또는 유리 섬유 또는 케뷸라 섬유이다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 보트판체는 인접하는 보트판체 내로 삽입될 수 있는 돌출부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 아라미드 섬유에 보강제 및 WPC(합성목재 복합물질)로 이루어진 복합물질을 합침시켜, 보트판체를 제조한다. 따라서, 아라미드의 우수한 강도와 함께, WPC 사용에 따른 경량화를 동시에 달성할 수 있다.
도 1 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레저용 보트판체 제조방법의 단계별 모식도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여, 레저용 보트판체로서, 상기 판체는 합성목재 성분 및 보강제로 이루어지는 복합물질이 함침된 복합 아라미드 섬유를 제공한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 보강제는 아라미드 섬유, 유리 섬유 또는 케뷸라 섬유로서, 아라미드 섬유 내/외면에 함칩되어, 아라미드 섬유의 물리적 강성을 강화시킨다. 더 나아가, 본 발명은 목분 및 폴리프로필렌(PP)으로 이루어진 합성목재(WPC, Wood Plastic Composite)를 아라미드 섬유에 합침시켜, 보트 판체의 경량화와 물에서의 부력 향상을 유도하였다.
도 1 내지 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레저용 보트판체 제조방법의 단계별 모식도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 목분, 플라스틱 수지로 이루어진 합성목재 성분과, 보강제(예를 들어, 아라미드 섬유, 유리섬유, 케뷸라 섬유), 그리고 용매로 이루어진 용액(110)이 준비된다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 용액은 중 합성목재 성분은 전체 용액의 20 내지 50중량%이고, 용액 중 보강제는 20 내지 40중량%이다. 또한 상기 합성목재 성분 중 목분은 분말 또는 펠렛 형태로서, 상기 합성목재 성분 중 50 내지 80 중량%를 차지한다. 특히 본 발명은 합성목재 성분 중 목분 함량이 증가하는 경우, 약화되는 기계적 강도를 상기 보강제로 보완하며, 상기 보강제는 상기 합성목재가 함침되는 아라미드 수지와, 합성목재 사이의 충분한 물리적, 화학적 결합력을 제공한다.
도 2를 참조하면, 융용된 아라미드 수지를 섬유(120)로 압출되는데, 상기 섬유(120)에는 압출과 동시에 상기 용액(110)이 주사되어, 함침된다. 본 발명의 일 실시에에서 상기 용액(110) 주사는 상기 용액이 보관된 용기로부터 소정 압력이 인가됨에 따라 노즐 또는 투출구(111)를 통하여, 용액에 주사되어, 함침된다. 또한, 본 발명은 아라미드 수지가 섬유형태로 압출됨과 동시에, 상기 섬유에 합침용액을 주사하여, 함침 효율을 극대화한다. 특히 아라미드계 보강제는 아라미드 섬유에 효과적으로 흡착되므로, 합성목재와 아라미드 수지 사이의 접착기능 물질로 사용될 수 있다. 이로써 물과 접촉하는 보트 판체에 있어서, 아라미드 보강제는 목분과 아마리드 섬유 사이의 접착력을 증가함과 동시에, 고밀도 판체 소재를 제조할 수 있게 함으로써, 물에 대한 내수성과 판체의 기계적 내구성을 동시에 향상시킨다.
도 3을 참조하면, 상기 합성목재 성분과 보강제가 함침된 복합 아라미드 섬유는 다시 펠렛(130) 형태로 절단된다. 복합 아라미드 섬유 절단은 통상의 기술분야에서 사용되는 일반적인 기술에 따라 수행되므로, 이하 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 펠렛화된 복합 아라미드 섬유는 고온에서 용융된 후, 몰드 방식 등으로 보트 판체(140)로 성형된다.
상기 보트 판체 성형은 용융된 복합 아라미드 섬유를 몰드에 바로 주사하여, 냉각시키는 방식 등으로 진행될 수 있으며, 이에 따라 다양한 형태의 보트 판체(140) 제조가 가능하다.
도 5를 참조하면, 상기 보트 판체(140)는 보트 헐과 같은 보트 외벽 구성 시 인접하는 보트 판체와 기계적으로 결합될 수 있는 돌출부(150)를 포함할 수 있다. 특히 본 발명은 인접하는 보트와의 기계적 결합을 위한 복잡한 구조를, 몰드 방식으로 간단하게 제조할 수 있다. 특히 돌출부(150)는 아라미드 섬유를 기반하므로, 기계적 내구성이 우수하고, 동시에 가공성이 우수하다.
이상 살핀 바와 같이, 본 발명은 복합 아라미드 섬유를 기반으로, 보트의 헐 등에 사용되는 보트 판체를 제조한다. 따라서, 종래 기술에 비하여, 가벼운 무게와 함께, 우수한 물리적 강도를 가지며, 아울러 제조공정이 다층 구조의 판체에 비하여 간단하다는 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명은 레저용 보트판체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 레저용 보트에 적용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 레저용 보트판체로서, 상기 판체는 합성목재 성분 및 보강제로 이루어지는 복합물질이 함침된 복합 아라미드 섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 레저용 보트판체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보강제는 아라미드 섬유 또는 유리 섬유 또는 케뷸라 섬유인 것을 특징으로 하는 레저용 보트판체.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 복합 아라미드 섬유는
    상기 아라미드 섬유에 합성목재 성분 및 보강제가 함유된 용액을, 상기 아라미드 섬유 압출과 동시에 합침시키는 방식으로 형성된 것을 특징으로 하는 레저용 보트판체.
  4. 제 1항 내지 제 3항에 있어서,
    상기 레저용 보트판체는 상기 보트 중 해수면에 잠기는 헐(Hull)에 사용되는 것을 특징으로 하는 레저용 보트판체.
  5. 레저용 보트판체 제조방법으로, 상기 방법은
    융용된 아라미드 수지를 섬유로 압출시키는 단계;
    상기 압출된 아라미드 섬유에 목분, 플라스틱 수지 및 보강제로 이루어지는 코팅용 수지를 함침시켜, 복합 아라미드 섬유를 제조하는 단계;
    상기 제조된 복합 아라미드 섬유를 펠렛형태로 절단하는 단계; 및
    상기 펠렛형태의 복합 아라미드 섬유를 용융시켜, 상기 보트판체 형태로 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레저용 보트판체 제조방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 보강제는 아라미드 섬유 또는 유리 섬유 또는 케뷸라 섬유인 것을 특징으로 하는 레저용 보트판체 제조방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 보트판체는 인접하는 보트판체 내로 삽입될 수 있는 돌출부를 포함하는 것을 특징을 하는 레저용 보트판체 제조방법.
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