KR100937231B1 - 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법에 관한 것으로서, (S1) 소정의 융점을 갖는 제1 장섬유와 상기 제1 장섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 제2 장섬유를 합연하여 합연 장섬유를 준비하는 단계; (S2) 상기 합연 장섬유를 소정 길이로 커팅하여 합연 단섬유로 된 다수의 성형 복합 원자재들을 제조하는 단계; 및 (S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 상기 제2 장섬유의 융점보다 높고 제1 장섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함한다. 본 발명의 제조방법에 따르면, 단섬유를 플라스틱 성형체 내에 잘 분산시킬 수 있어 플라스틱 성형체의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.
섬유강화, 플라스틱 성형체, 고분산
Description
본 발명은 단섬유들이 수지 내부에 분산된 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단섬유들이 플라스틱 성형체 내에 잘 분산된 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법에 관한 것이다.
섬유강화 플라스틱 성형체는 플라스틱 재료에 섬유 형상을 지닌 강화재료를 혼입시킨 다음 소정 형상으로 성형한 성형물을 의미한다. 섬유강화 플라스틱 성형체 내부에 분산된 섬유들은 플라스틱의 경량성을 크게 손상시키지 않으면서도 기계적 물성을 향상시켜 주므로, 섬유강화 플라스틱 성형체는 전기전자 부품, 보도블록 등의 건축자재, 기계부품 등에 폭넓게 이용되고 있다.
섬유강화 플라스틱 성형체의 플라스틱 재료로는 열경화성 재료와 열가소성 재료로 나뉘어진다. 열경화성 재료를 사용하여 얻은 섬유강화 플라스틱 성형체는 양호한 강성 및 강도, 특히 양호한 내열성과 기계적 물성을 나타내나, 열경화 공정이 비가역적이므로 불량제품은 재생할 수 없어 폐기해야 하며, 제품이 잘 깨진다는 단점이 있다. 특히, 열경화성 플라스틱 성형체의 성형공정은 경화공정이 완성될 때까지 금형을 밀폐 유지시켜야 하므로 현대의 고속생산기술에는 적합지 않다.
따라서, 열경화성 재료로 성형된 성형체에 부여되는 장점에도 불구하고, 열경화성 재료는 열가소성 재료로 대치되고 있다.
열가소성 재료를 이용한 섬유강화 플라스틱 성형체는 상온에서 고체상태인 열가소성 재료를 가열하여 용융시킨 다음 보강재인 단섬유들을 혼합한 후 냉각시키는 방법으로 제조된다. 즉, 일축 또는 이축 스크류 압출기, 롤러믹서와 같은 혼련설비 내에서 열가소성 재료를 용융시키고 단섬유들과 혼합한 다음 원하는 형태로 압출 또는 주조한 후 냉각시켜 제조한다. 이러한 종래의 섬유강화 플라스틱 성형체 제조방법에 있어서, 보강재인 단섬유들이 용융된 열가소성 재료 내에 균일하게 혼합되어야만 바람직한 기계적 물성을 갖는 성형체를 제조할 수 있다. 그러나, 보강재인 단섬유들은 열가소성 재료와 비중과 다르며, 섬유 형상의 특성상 열가소성 재료 내에 균일하게 분산시키기는 용이치 않다. 이에 따라 단섬유들이 서로 응집하여 플라스틱 성형체의 기계적 물성이 저하되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단섬유들을 플라스틱 성형체 내에 잘 분산시킬 수 있어 플라스틱 성형체의 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 섬유강화 플라스틱 성형체 의 제조방법은,
(S1) 소정의 융점을 갖는 제1 장섬유와 상기 제1 장섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 제2 장섬유를 합연하여 합연 장섬유를 준비하는 단계;
(S2) 상기 합연 장섬유를 소정 길이로 커팅하여 합연 단섬유로 된 다수의 성형 복합 원자재들을 제조하는 단계; 및
(S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 상기 제2 장섬유의 융점보다 높고 제1 장섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 의하면 본 발명의 제조방법은,
(S1) 소정의 융점을 갖는 열가소성 제1 고분자와 상기 제1 고분자보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 제2 고분자를 복합방사하여 복합 장섬유를 준비하는 단계;
(S2) 상기 복합 장섬유를 소정 길이로 커팅하여 복합 단섬유로 된 다수의 성형 복합 원자재들을 제조하는 단계; 및
(S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 상기 제2 고분자의 융점보다 높고 제1 고분자의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면 본 발명의 제조방법은,
(S1) 소정의 융점을 갖는 제1 섬유와 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 제2 섬유로 제직된 복합 폐직물을 준비하는 단계;
(S2) 상기 복합 폐직물을 소정 크기로 분쇄하여 다수의 성형 복합 원자재들 을 제조하는 단계; 및
(S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 상기 제2 섬유의 융점보다 높고 제1 섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면 본 발명의 제조방법은,
(S1) 소정의 융점을 갖는 제1 섬유 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 코팅층이 형성된 코팅 섬유로 제직된 복합 폐직물 또는 소정의 융점을 갖는 제1 섬유로 제직된 직물 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 코팅층이 형성된 복합 폐직물을 준비하는 단계;
(S2) 상기 복합 폐직물을 소정 크기로 분쇄하여 다수의 성형 복합 원자재들을 제조하는 단계; 및
(S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 상기 코팅층의 융점보다 높고 제1 섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면 본 발명의 제조방법은,
(S1) 소정의 융점을 갖는 제1 섬유로 제직된 직물 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 시트가 부착된 복합 폐직물을 준비하는 단계;
(S2) 상기 복합 폐직물을 소정 크기로 분쇄하여 다수의 성형 복합 원자재들을 제조하는 단계; 및
(S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 상기 시트의 융점보다 높고 제1 섬 유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법은 매트릭스 재료인 열가소성 재료와 상기 열가소성 재료보다 높은 융점을 갖는 단섬유들이 혼재된 소정 크기의 성형 복합 원자재들을 먼저 준비한 후, 열가소성 재료와 단섬유들의 융점 사이로 이들을 가열 및 성형하므로서, 섬유강화 플라스틱 성형체에 있어서 단섬유들의 열가소성 재료에 대한 분산성을 높였다. 즉, 보강재인 단섬유들이 열가소성 재료와 미리 혼재된 소정 크기의 절편(성형 복합 원자재)을 준비하여 단섬유들을 성형 원자재에 미리 분산시켰고, 이를 이용하여 열가소성 재료를 용융시켜 성형체를 제조하므로서 섬유강화 플라스틱 성형체 내의 단섬유들의 분산성을 높여 기계적 물성을 향상시킬 수 있었다.
이하, 본 발명에 따른 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다. 한편 본 명세서에서 “열가소성“은 가열시 용융이 되어 성형이 가능한 성질을 의미하며, "융점"은 반복을 피하기 위한 편의상의 표현으로서 물질의 녹는 점 뿐만 아니라 열분해 온도를 포함하는 의미로 해석해야 한다.
전술한 바와 같이, 종래의 섬유강화 플라스틱 성형체 제조방법에 있어서, 보강재인 단섬유들은 열가소성 재료와 비중이 다르며, 섬유 형상의 특성상 용융된 열가소성 재료 내에 균일하게 분산시키기가 용이치 않다. 이에 따라 단섬유들이 용융 된 열가소성 재료 내에서 서로 응집하는 현상이 발생하여 플라스틱 성형체의 기계적 물성이 저하되는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법은 매트릭스 재료인 열가소성 재료와 상기 열가소성 재료보다 높은 융점을 갖는 단섬유들이 혼재된 소정 크기의 성형 복합 원자재들을 먼저 준비한 후, 열가소성 재료와 단섬유들의 융점 사이로 이들을 가열 및 성형하므로서 단섬유들의 열가소성 재료에 대한 분산성을 높인데 특징이 있다. 즉, 보강재인 단섬유들이 열가소성 재료와 미리 혼재된 소정 크기의 절편(성형 복합 원자재)을 준비한 후 이를 이용하여 성형체를 제조하면, 단섬유들이 성형 원자재에 미리 분산되어 있는 상태이므로 성형과정에서 열가소성 재료를 용융시 단섬유들의 분산성이 높아지게 된다.
본 발명의 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법에 있어서 성형 복합 원자재를 준비하는 방법은 다음과 같이 다양한 방법이 채택될 수 있다.
(1) 소정의 융점을 갖는 제1 장섬유와 상기 제1 장섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 제2 장섬유를 합연하여 합연 장섬유를 준비한다. 제1 장섬유와 제2 장섬유는 통상의 필라멘트사 제조방법에 따라 제조할 수 있으며, 합연 역시 공지의 합연장치를 이용하여 제1 장섬유와 제2 장섬유를 합연할 수 있음은 물론이다. 제2 장섬유는 열가소성을 갖는 고분자로 되어 있으며 섬유강화 플라스틱 성형체의 매트릭스 재료로 된다. 제1 장섬유는 추후 공정에서 단섬유로 커팅되어 섬유강화 플라스틱 성형체의 보강재 역할을 하는데, 제2 장섬유의 융점보다 높은 온도에서 융해 되거나 분해되는 물질, 즉 열가소성 물질 뿐만 아니라 열경화성 물질도 사용이 가능하다. 단, 열경화성 물질을 사용하는 경우 제1 장섬유의 융점은 분해온도로 해석되어야 한다. 전술한 요건을 만족하는 범위내에서 제1 장섬유로는 금속화 유리섬유, E-유리섬유 등의 유리섬유, 세라믹 섬유, 흑연섬유, 니켈피복 흑연섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에스테르 섬유 등을 사용할 수 있다. 또한, 제1 장섬유와 제2 장섬유로는 예를 들어 폴리에틸렌, 초고분자량 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 에틸렌/아크릴산 공중합체와 같은 폴리올레핀계 수지, 나일론 6 및 나일론 66와 같은 폴리아미드계 고분자, 페닐렌 옥사이드 수지, 페닐렌 설파이드 수지, 폴리옥시메틸렌, 폴리에스테르, ABS 수지, 폴리비닐클로라이드, 비닐리덴클로라이드/비닐클로라이드 수지, 폴리에테르에테르케톤, 폴리설퍼, 폴리에테르이미드, 폴리스티렌, 폴리비닐나프탈렌, 등과 같은 열가소성 수지들을 조합하여 사용할 수 있는데, 제1 장섬유의 융점이 제2 장섬유의 융점보다 높도록 열가소성 수지들을 채택해야 함은 물론이다.
합연된 장섬유를 소정 길이로 커팅하면 제1 장섬유와 제2가 합연된 상태의 다수의 단섬유들을 얻을 수 있는데, 이들이 섬유강화 플라스틱 성형체를 얻기 위한 성형 복합 원자재들이 된다.
(2) 본 발명의 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법의 다른 측면에 의하면, 성형 복합 원자재를 준비하는 방법은 다음과 같은 방법이 또한 채택될 수 있다.
소정의 융점을 갖는 열가소성 제1 고분자와 상기 제1 고분자보다 낮은 융점 을 갖는 열가소성 제2 고분자를 복합방사하여 복합 장섬유를 준비한다. 복합방사에는 사이드 바이 사이드형 등 분할사 제조에 사용되는 복합방사 뿐만 아니라, 해도사 등 2성분계 복합섬유를 제조할 수 있는 모든 복합방사가 포함된다. 열가소성 제1 고분자와 열가소성 제2 고분자는 복합방사할 수 있는 것이라면 앞서 예시한 열가소성 수지들을 조합하여 채택할 수 있다.
준비된 복합 장섬유를 소정 길이로 커팅하면, 열가소성 제1 고분자와 열가소성 제2 고분자가 복합된 상태의 다수의 단섬유들을 얻을 수 있는데, 이들이 섬유강화 플라스틱 성형체를 얻기 위한 성형 복합 원자재들이 된다.
(3) 본 발명의 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법의 또 다른 측면에 의하면, 성형 복합 원자재를 준비하는 방법은 다음과 같은 방법이 또한 채택될 수 있다.
소정의 융점을 갖는 제1 섬유와 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 제2 섬유로 제직된 복합 폐직물을 준비한다. 제1 섬유와 제2 섬유로 제직된 복합 폐직물로는 예를 들어 제1 섬유(단섬유)와 제2 섬유(단섬유)가 혼섬된 방적사로 제직되거나, 경사와 위사로 각각 제1 섬유(장섬유 또는 단섬유의 방적사)와 제2 섬유(장섬유 또는 단섬유의 방적사)를 사용하여 제직된 직물의 폐기물을 들 수 있다. 제2 섬유는 열가소성을 갖는 고분자로 되어 있으며 섬유강화 플라스틱 성형체의 매트릭스 재료로 된다. 제1 섬유는 추후 공정에서 커팅(분쇄)되어 섬유강화 플라스틱 성형체의 보강재 역할을 하는데, 제2 섬유의 융점보다 높은 온도에서 융해되거나 분해되는 물질, 즉 열가소성 물질 뿐만 아니라 열경화성 물질도 사용이 가능하다. 단, 열경화성 물질을 사용하는 경우 제1 섬유의 융점은 분해온도로 해석되어야 한다. 제1 섬유와 제2 섬유로 사용할 수 있는 재료는 전술한 제1 장섬유와 제2 장섬유로 사용할 수 있는 물질에 각각 대응한다. 복합 폐직물은 재활용이 어려워서 소각 또는 매립하여 폐기되는 실정이므로, 본 발명의 제조방법에 따라 섬유강화 플라스틱 성형체로 제조하여 재활용한다면, 환경보호에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
준비된 복합 폐직물을 적절한 분쇄기를 이용하여 소정 크기로 분쇄하면 제1 섬유와 제2 섬유가 동시에 존재하는 다수의 절편을 얻을 수 있는데, 이들이 섬유강화 플라스틱 성형체를 얻기 위한 성형 복합 원자재들이 된다.
(4) 본 발명의 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법의 또 다른 측면에 의하면, 성형 복합 원자재를 준비하는 방법은 다음과 같은 방법이 또한 채택될 수 있다.
소정의 융점을 갖는 제1 섬유 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 코팅층이 형성된 코팅 섬유로 제직된 복합 폐직물 또는 소정의 융점을 갖는 제1 섬유로 제직된 직물 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 코팅층이 형성된 복합 폐직물을 준비한다. 제1 섬유 표면에 코팅층이 형성된 코팅섬유로 제직된 복합 폐직물로는 예를 들어 폴리에스테르 섬유 또는 유리섬유에 폴리비닐클로라이드 코팅층이 형성된 코팅섬유로 제직한 직물 형상의 각종 보호망, 지오그리드, 광고용 타폴린 등을 들 수 있는데, 이에 한정되지 않는다. 코팅층은 열가소성을 갖으며 섬유강화 플라스틱 성형체의 매트릭스 재료로 된다. 제1 섬유는 추후 공정에서 커팅(분쇄)되어 섬유강화 플라스틱 성형체의 보강재 역할을 하는데, 코팅층의 융점보다 높은 온도에서 융해되거나 분해되는 물질, 즉 열가소성 물질 뿐만 아니라 열경화성 물질도 사용이 가능하다. 단, 열경화성 물질을 사용하는 경우 제1 섬유의 융점은 분해온도로 해석되어야 한다. 제1 섬유와 코팅층으로 사용할 수 있는 재료는 전술한 제1 장섬유와 제2 장섬유에 사용할 수 있는 물질에 각각 대응한다. 여기서 제1 섬유에 코팅층이 형성된 코팅섬유로 제직된 복합 폐직물은 제1 섬유에 코팅층을 먼저 형성한 후 이를 이용하여 제직한 폐직물과, 제1 섬유로 직물을 제직한 후 직물 표면에 코팅층을 형성한 폐직물을 모두 포함하는 의미로 해석되어야 한다.
준비된 복합 폐직물을 적절한 분쇄기를 이용하여 소정 크기로 분쇄하면 제1 섬유 표면에 제2 섬유 코팅된 코팅섬유로 이루어진 다수의 절편을 얻을 수 있는데, 이들이 섬유강화 플라스틱 성형체를 얻기 위한 성형 복합 원자재들이 된다.
(5) 본 발명의 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법의 또 다른 측면에 의하면, 성형 복합 원자재를 준비하는 방법은 다음과 같은 방법이 또한 채택될 수 있다.
소정의 융점을 갖는 제1 섬유로 제직된 직물 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 시트가 부착된 복합 폐직물을 준비한다. 이러한 복합 폐직물로는 예를 들어 폴리에스테르 섬유로 제직한 직물에 폴리비닐클로라이드 시트가 부착된 직물을 들 수 있는데, 이에 한정되지 않는다. 시트는 열가소성을 갖으며 섬유강화 플라스틱 성형체의 매트릭스 재료로 된다. 제1 섬유는 추후 공정에서 커팅(분 쇄)되어 섬유강화 플라스틱 성형체의 보강재 역할을 하는데, 코팅층의 융점보다 높은 온도에서 융해되거나 분해되는 물질, 즉 열가소성 물질 뿐만 아니라 열경화성 물질도 사용이 가능하다. 단, 열경화성 물질을 사용하는 경우 제1 섬유의 융점은 분해온도로 해석되어야 한다. 제1 섬유와 시트로 사용할 수 있는 재료는 전술한 제1 장섬유와 제2 장섬유에 사용할 수 있는 물질에 각각 대응한다.
준비된 복합 폐직물을 적절한 분쇄기를 이용하여 소정 크기로 분쇄하면 제1 섬유로 제직된 직물 절편에 시트 절편이 부착된 다수의 복합 절편을 얻을 수 있는데, 이들이 섬유강화 플라스틱 성형체를 얻기 위한 성형 복합 원자재들이 된다.
전술한 방법에 따라 제조한 성형 복합 원자재들은 종래의 통상적인 섬유강화 플라스틱 성형체 성형방법에 따라 열가소성 재료(열가소성 제2 장섬유, 열가소성 제2 고분자, 열가소성 제2 섬유, 열가소성 코팅층, 열가소성 시트에 대응함)의 융점보다 높고 보강재 단섬유(제1 장섬유, 열가소성 제1 고분자, 제1 섬유에 대응함)의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 원하는 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조한다.
필요에 따라 선택적으로, 섬유강화 플라스틱 성형체를 성형하기 전에 성형 복합 원자재들을 열가소성 재료(열가소성 제2 장섬유, 열가소성 제2 고분자, 열가소성 제2 섬유, 열가소성 코팅층, 열가소성 시트에 대응함)의 융점보다 높고 보강재 단섬유(제1 장섬유, 열가소성 제1 고분자, 제1 섬유에 대응함)의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 칩(Chip) 형상으로 제조하는 중간 단계를 더 거칠 수 있다.
또한, 최종적으로 목적하는 섬유강화 플라스틱 성형체의 매트릭스 수지 비율에 따라, 별도의 열가소성 재료(Chip)를 섬유강화 플라스틱 성형체를 성형하기 전에성형 복합 원자재에 더 첨가할 수 있다.
한편, 보도 블록 등의 섬유강화 플라스틱 성형체로 제조시에는 상기 가열 및 성형 단계 전에 발포제를 성형 복합 원자재에 더 첨가하는 것이 바람직하다. 발포제로는 이산화탄소, 아르곤, 네온, 질소, 산소 등의 가스나 활로겐화 탄화수소계 발포제와 같은 저비점 탄화수소 발포제 등을 사용할 수 있으며, 이 외에 카보네이트, 바이카보네이트, 나이트레이트, 알칼리 보로하이드라이드, 퍼옥사이드, 우레아, 아조 화합물과 같은 화학적 발포제를 사용할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 발포제를 사용함으로서, 저밀도 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한도 내에서, 실리콘 디옥사이드, 칼슘 카보네이트, 마그네슘 옥사이드, 펄프, 칼슘 실리케이트, 운모와 같은 충진재, 안료, 염료 등의 색상 발현재를 첨가할 수 있으며, 산화방지제, UV 안정화제, 증점제, 발포방지제, 항박테리아제 등의 기타 첨가물을 첨가할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
실시예 1
강도 9g/den인 폴리에스터 고강력사 1000denier를 폴리프로필렌 1000denier와 60 T/M으로 합연사한 다음, 이를 15mm 간격으로 절단하여 단섬유 형상을 만들었다. 만들어진 단섬유를 압출기에 투입하여 온도 160도, 체류시간 25초 정도의 조건으로 압출하고 이를 팔렛타이즈하여 칩 형상으로 만들었다.
칩 형상을 종횡방향으로 절단하여 단면을 검사하였고, 칩을 용융성형 가공하여 가로세로 높이 10cm의 블록을 만들어 압축강도와 절단강도를 측정하였다. 표 1에 개략적인 칩의 단면 및 블록의 물성을 기재하였다.
실시예 2
폴리염화비닐계 레진을 용융압출하여, 강도 9g/den인 폴리에스터 고강력사 1000denier를 두께 0.5mm로 사코팅하였고, 이를 15mm 간격으로 절단하여 단섬유 형상을 만들었다. 만들어진 단섬유를 압출기에 투입하고 온도 190도, 체류시간 25초 정도의 조건으로 압출하고 이를 팔렛타이즈하여 칩 형상으로 만들었다.
칩 형상을 종횡방향으로 절단하여 단면을 검사하였고, 칩을 용융성형 가공하여 가로세로 높이 10cm의 블록을 만들어 압축강도와 절단강도를 측정하였다. 표 1에 개략적인 칩의 단면 및 블록의 물성을 기재하였다.
비교예 1
폴리프로필렌 수지에 길이 15mm의 단섬유 형태로 절단한 강도 9g/den인 폴리에스터 고강력사 1000denier를 분산 배합한 다음, 이를 압출기에 투입하여 온도 190도, 체류시간 25초 정도의 조건으로 압출하였고, 이를 팔렛타이즈하여 칩 형상 으로 만들었다.
칩 형상을 종횡방향으로 절단하여 단면을 검사하였고, 칩을 용융성형 가공하여 가로세로 높이 10cm의 블록을 만들어 압축강도와 절단강도를 측정하였다. 표 1에 개략적인 칩의 단면 및 블록의 물성을 기재하였다.
비교예 2
가소제 함량 30%인 폴리염화비닐계 수지에 길이 15mm의 단섬유 형태로 절단한 강도 9g/den인 폴리에스터 고강력사 1000denier를 분산 배합한 다음, 이를 압출기에 투입하여 온도 190도, 체류시간 25초 정도의 조건으로 압출하였고, 이를 팔렛타이즈하여 칩 형상으로 만들었다.
칩 형상을 종횡방향으로 절단하여 단면을 검사하였고, 칩을 용융성형 가공하여 가로세로 높이 10cm의 블록을 만들어 압축강도와 절단강도를 측정하였다. 표 1에 개략적인 칩의 단면 및 블록의 물성을 기재하였다.
Claims (8)
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- (S1) 소정의 융점을 갖는 제1 섬유와 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 제2 섬유로 제직된 복합 폐직물을 준비하는 단계;(S2) 상기 복합 폐직물을 소정 크기로 분쇄하여 다수의 성형 복합 원자재들을 제조하는 단계;(S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 압출기에 투입한 다음, 상기 제2 섬유의 융점보다 높고 제1 섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 압출하여 다수의 칩들을 제조하는 단계; 및(S4) 상기 칩들을 상기 제2 섬유의 융점보다 높고 제1 섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함하는 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법.
- (S1) 소정의 융점을 갖는 제1 섬유 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 코팅층이 형성된 코팅 섬유로 제직된 복합 폐직물 또는 소정의 융점을 갖는 제1 섬유로 제직된 직물 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 코팅층이 형성된 복합 폐직물을 준비하는 단계;(S2) 상기 복합 폐직물을 소정 크기로 분쇄하여 다수의 성형 복합 원자재들을 제조하는 단계;(S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 압출기에 투입한 다음, 상기 코팅층의 융점보다 높고 제1 섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 압출하여 다수의 칩들을 제조하는 단계; 및(S4) 상기 칩들을 상기 코팅층의 융점보다 높고 제1 섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함하는 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법.
- (S1) 소정의 융점을 갖는 제1 섬유로 제직된 직물 표면에 상기 제1 섬유보다 낮은 융점을 갖는 열가소성 시트가 부착된 복합 폐직물을 준비하는 단계;(S2) 상기 복합 폐직물을 소정 크기로 분쇄하여 다수의 성형 복합 원자재들을 제조하는 단계;(S3) 상기 다수의 성형 복합 원자재들을 압출기에 투입한 다음, 상기 시트의 융점보다 높고 제1 섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 압출하여 다수의 칩들을 제조하는 단계; 및(S4) 상기 칩들을 상기 시트의 융점보다 높고 제1 섬유의 융점보다 낮은 온도로 가열 및 성형하여 소정 형상의 섬유강화 플라스틱 성형체를 제조하는 단계를 포함하는 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법.
- 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (S4) 단계의 가열 및 성형시 발포제를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 제1 섬유는 폴리에스테르 섬유이고, 상기 열가소성 코팅층은 폴리비닐클로라이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 제1 섬유는 폴리에스테르 섬유이고, 상기 열가소성 시트는 폴리비닐클로라이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유강화 플라스틱 성형체의 제조방법.
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