KR101771286B1 - Continuous fiber reinforced composite material - Google Patents

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Abstract

연속섬유층과 수지층이 교대로 적층된 적층체이고, 상기 수지층은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하여 형성된 층이고, 상기 연속섬유층은 연속섬유의 단일 가닥의 집합체로 구성된 연속섬유의 골격을 포함하고, 상기 연속섬유층은 상기 연속섬유의 골격 내부로 상기 수지층에 기인한 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 침투되어 형성된 수지 함침 연속섬유를 포함하고, 상기 연속섬유층의 두께가 10㎛ 내지 65㎛인 연속섬유 보강 수지 복합재를 제공한다.Wherein the continuous layer is a layer formed by alternately laminating a continuous fiber layer and a resin layer and the resin layer is a layer formed of a thermoplastic resin or a thermosetting resin and the continuous fiber layer includes a skeleton of a continuous fiber composed of a single strand aggregate of continuous fibers , And the continuous fiber layer comprises a resin-impregnated continuous fiber formed by infiltrating a thermoplastic resin or a thermosetting resin due to the resin layer into the framework of the continuous fiber, wherein the continuous fiber layer has a thickness of 10 to 65 占 퐉, Resin composite.

Description

연속섬유 보강 수지 복합재{CONTINUOUS FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL}{CONTINUOUS FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL}

연속섬유 보강 수지 복합재에 관한 것이다.
Continuous fiber reinforced resin composite.

연속섬유를 매트릭스 수지에 함침시켜 만든 연속섬유 보강 복합재는 섬유의 배열에 따라 그 섬유의 뛰어난 기계적 물성을 이용할 수 있기 때문에 자동차, 항공기, 건축 자재, 풍력 분야에 있어서 그 수요가 계속적으로 증가하고 있다.Continuous fiber reinforced composites made by impregnating continuous fibers with a matrix resin are continuously increasing in demand for automobiles, aircraft, building materials and wind power, because they can utilize the excellent mechanical properties of the fibers depending on the arrangement of the fibers.

연속섬유를 매트릭스 수지에 함침시키는 방법에는 여러 가지가 있는데, 그 중 가장 많이 사용되는 방법은 섬유를 당기면서 수지를 고온으로 녹이고 금형 안에서 함침시키는 펄트루젼 방식이 많이 사용되고 있다.There are various methods of impregnating the continuous fiber into the matrix resin. The most widely used method is a pearl truing method in which the resin is melted at a high temperature while impregnating the resin in a mold while pulling the fibers.

또한, 매트릭스가 되는 수지로 이루어진 섬유와 보강재로 사용되는 연속섬유를 혼사하여 열과 압력을 이용하여 함침시키는 코밍글루 방식도 사용되고 있다. 이러한 코밍글루 방식에 의한 복합재는 직조도 가능하지만 섬유가 끊어지거나 공기 중으로 날리는 문제를 발생시키기도 한다.
Further, a coaming gluing method in which a fiber made of a resin to be a matrix and a continuous fiber used as a reinforcing material are blended and impregnated using heat and pressure is also used. Such a combing-glue-based composite can be woven, but can also cause fibers to break or to blow into the air.

본 발명의 일 구현예는 균일하게 높은 함침성을 구현한 연속섬유 보강 수지 복합재를 제공한다.
One embodiment of the present invention provides a continuous fiber reinforced resin composite material that implements uniformly high impregnation properties.

본 발명의 일 구현예에서, In one embodiment of the invention,

연속섬유층과 수지층이 교대로 적층된 적층체이고,Wherein the continuous fibrous layer and the resin layer are alternately laminated,

상기 수지층은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하여 형성된 층이고,Wherein the resin layer is a layer formed of a thermoplastic resin or a thermosetting resin,

상기 연속섬유층은 연속섬유의 단일 가닥의 집합체로 구성된 연속섬유의 골격을 포함하고,Wherein the continuous fiber layer comprises a continuous fiber skeleton composed of a single strand aggregate of continuous fibers,

상기 연속섬유층은 상기 연속섬유의 골격 내부로 상기 수지층에 기인한 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 침투되어 형성된 수지 함침 연속섬유를 포함하고,Wherein the continuous fiber layer comprises a resin-impregnated continuous fiber formed by infiltrating a thermoplastic resin or a thermosetting resin due to the resin layer into a skeleton of the continuous fiber,

상기 연속섬유층의 두께가 10㎛ 내지 65㎛인 연속섬유 보강 수지 복합재를 제공한다.Wherein the continuous fiber layer has a thickness of 10 to 65 占 퐉.

상기 연속섬유의 섬유단면 직경이 5㎛ 내지 25㎛일 수 있다.The continuous fiber may have a fiber cross-sectional diameter of 5 탆 to 25 탆.

상기 연속섬유의 골격은 상기 연속섬유 단일 가닥이 나란히 일 평면에 배열된 한 겹 기준으로 2겹 내지 6겹으로 두께 방향으로 적층된 구조를 포함할 수 있다.The skeleton of the continuous fibers may include a structure in which single strands of the continuous fibers are stacked in a thickness direction in two to six layers on a single layer basis arranged in one plane.

상기 연속섬유 골격은 직물 형태이고, 위사 및 경사가 각각 연속섬유의 단일 가닥 기준으로 2 내지 6겹의 두께를 가질 수 있다.The continuous fiber skeleton may be in the form of a fabric, and the weft and warp may each have a thickness of 2 to 6 ply on a single strand basis of continuous fibers.

상기 위사 및 상기 경사는, 각각 독립적으로, 1000 내지 8000개의 섬유 가닥의 유리섬유의 다발 또는 12000 내지 24000개의 섬유 가닥의 탄소섬유의 다발일 수 있다.The weft and the warp may each independently be a bundle of 1000 to 8000 fiber strands of glass fibers or a bundle of 12000 to 24000 fiber strands of carbon fibers.

상기 연속섬유 골격은 연속섬유의 단일 가닥이 나란히 배열된 형태로서 형성될 수 있다.The continuous fiber skeleton may be formed as a single strand of continuous fibers arranged side by side.

상기 연속섬유 골격 내에서 상기 연속섬유 간 거리가 2㎛ 내지 10㎛일 수 있다.The distance between the continuous fibers in the continuous fiber framework may be 2 탆 to 10 탆.

상기 수지층의 두께가 10㎛ 내지 200㎛일 수 있다.The thickness of the resin layer may be 10 탆 to 200 탆.

상기 연속섬유층을 구성하는 연속섬유 골격 전체가 수지 함침 연속섬유로 이루어질 수 있다.The continuous fiber skeleton constituting the continuous fiber layer may be made of resin-impregnated continuous fiber.

상기 연속섬유의 함량이 40 내지 75wt%일 수 있다.The content of the continuous fibers may be 40 to 75 wt%.

상기 연속섬유가 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The continuous fibers may include one selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, and combinations thereof.

상기 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxide; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The resin may be selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO), polyvinyl chloride (PVC) , Polyethylene terephthalate (PET), nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof.

상기 연속섬유층에 침투하는 수지가 상기 수지층에 유래되어 형성되어 상기 연속섬유층과 상기 수지층이 일체화되어 형성될 수 있다.
A resin penetrating the continuous fiber layer may be formed from the resin layer, and the continuous fiber layer and the resin layer may be integrally formed.

상기 연속섬유 보강 수지 복합재는 균일하면서 높은 함침성을 갖게 하여 보강 재료의 용도로 사용되기에 적합하다.
The continuous fiber reinforced resin composite material is uniform and highly impregnable, and is suitable for use as a reinforcing material.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 연속섬유 보강 수지 복합재의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 연속섬유 보강 수지 복합재의 일부를 확대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 연속섬유 보강 수지 복합재에 있어서, 연속섬유의 골격이 직물 형태로 직조된 경우의 연속 섬유 골격에 대한 모식도이다.1 is a cross-sectional view of a continuous fiber reinforced resin composite according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part of a continuous fiber reinforced resin composite material according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a continuous fiber skeleton of a continuous fiber reinforced resin composite material according to another embodiment of the present invention, in which the skeleton of continuous fibers is woven in the form of a fabric.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. In the drawings, for the convenience of explanation, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated.

이하에서 기재의 “상부 (또는 하부)” 또는 기재의 “상 (또는 하)”에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.
Hereinafter, the formation of any structure in the "upper (or lower)" or the "upper (or lower)" of the substrate means that any structure is formed in contact with the upper surface (or lower surface) of the substrate However, the present invention is not limited to not including other configurations between the substrate and any structure formed on (or under) the substrate.

본 발명의 일 구현예에서, 연속섬유층과 수지층이 교대로 적층된 적층체이고, 상기 수지층은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하여 형성된 층이고, 상기 연속섬유층은 연속섬유의 단일 가닥의 집합체로 구성된 연속섬유의 골격을 포함하는 연속섬유 보강 수지 복합재를 제공한다. 상기 연속섬유층은 상기 연속섬유의 골격 내부로 상기 수지층에 기인한 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 침투되어 형성된 수지 함침 연속섬유를 포함하고, 상기 연속섬유층의 두께가 약 10㎛ 내지 약 65㎛이다.In one embodiment of the present invention, the continuous fiber layer and the resin layer are alternately laminated, the resin layer is a layer formed of a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and the continuous fiber layer is a single strand aggregate of continuous fibers A continuous fiber reinforced resin composite comprising a framework of structured continuous fibers. Wherein the continuous fiber layer comprises a resin-impregnated continuous fiber formed by infiltrating a thermoplastic resin or a thermosetting resin due to the resin layer into the skeleton of the continuous fiber, and the continuous fiber layer has a thickness of about 10 탆 to about 65 탆.

상기 연속섬유 보강 수지 복합재는 간단한 공정 및 낮은 비용으로 연속섬유의 함침성을 높일 수 있는 구조로서, 용도에 맞게 원하는 수준으로 높은 함침성을 균일하게 부여할 수 있어서 특히 건축용, 차량용 구조 보강 재료의 용도로 적합하게 사용할 수 있다. The continuous fiber reinforced resin composite is a structure capable of enhancing the impregnability of continuous fibers with a simple process and a low cost, and can uniformly impart high-level impregnation properties to a desired level in accordance with the application. In particular, Can be suitably used.

상기 연속섬유 보강 수지 복합재는 굽힘 강성이 우수하고 내부식성이 우수하여 건축용, 차량용 구조 보강 재료로서 유용하게 적용될 수 있다.The continuous fiber reinforced resin composite material is excellent in bending rigidity and excellent in corrosion resistance, and thus can be usefully applied as a structural reinforcement material for a building or a vehicle.

구체적으로, 상기 연속섬유층의 두께를 약 10㎛ 내지 약 65㎛이 되도록 하여 높은 함침성을 균일하게 구현할 수 있다는 이점이 있다.
Specifically, the continuous fibrous layer has a thickness of about 10 탆 to about 65 탆, so that high impregnability can be uniformly realized.

도 1은 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of the continuous fiber-reinforced resin composite material 100.

상기 연속섬유층(10)은 낱개의 연속섬유 단일 가닥(1)들이 섬유의 길이 방향으로 나란하게 배열되면서 쌓여서 형성하는 연속섬유 골격을 포함한다. 상기 연속섬유 골격으로 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 침투되어 상기 연속섬유층(10)을 형성할 수 있다. The continuous fiber layer 10 includes a continuous fiber skeleton which is formed by stacking a single continuous fiber single strand 1 while being arranged side by side in the longitudinal direction of the fiber. A thermoplastic resin or a thermosetting resin penetrates into the continuous fiber skeleton to form the continuous fiber layer 10.

도 1에서는 예시적으로 연속섬유층(10)이 4층으로 포함된 경우를 나타내고 있고, 이에 한정되지 않으며 형성하고자 하는 연속섬유 보강 수지 복합재(100)의 총 두께가 되도록 연속섬유층(10)의 개수를 조절할 수 있다.
FIG. 1 shows a case where the continuous fiber layer 10 is included in four layers as an example. The number of the continuous fiber layers 10 is not limited thereto and may be set to be the total thickness of the continuous fiber reinforced resin composite material 100 to be formed Can be adjusted.

상기 연속섬유 골격으로 수지가 침투되거나 함침된다는 의미는 상기 연속섬유 골격 내에서 연속섬유간 공간 또는 연속섬유 내 공간으로 수지가 침투함을 의미한다.The penetration or impregnation of the resin with the continuous fiber skeleton means that the resin penetrates into the continuous fiber space or the continuous fiber space within the continuous fiber framework.

예를 들어, 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 연속섬유 골격으로 된 시트와 수지 시트를 교대로 적층한 뒤 용융 압착시키면 상기 수지 시트의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 상기 연속섬유 골격으로 침투하면서 함침되어 상기 연속섬유층(10)이 형성되고, 그 결과 연속섬유층(10)과 수지층(20)이 교대로 적층된 연속섬유 보강 수지 복합재(100)를 형성할 수 있다.For example, when the continuous fiber reinforced resin composite material 100 is formed by alternately laminating sheets and a resin sheet having a continuous fiber skeleton and then melt-pressing them, the thermoplastic resin or thermosetting resin of the resin sheet penetrates into the continuous fiber structure, The continuous fiber reinforced resin composite material 100 in which the continuous fiber layer 10 is formed and the continuous fiber layer 10 and the resin layer 20 are alternately stacked can be formed.

상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100) 제조시 연속섬유층의 연속섬유가 수지 함침되게 하기 위해 테이프나 필름, 전술한 바와 같은 시트 형태의 열가소성 수지를 이용할 수도 있고, 다른 예에서는 바쓰(bath) 타입의 수지가 담긴 통을 통과시키는 방법을 사용할 수도 있다.In order to make continuous fibers of the continuous fiber layer impregnated with resin during the production of the continuous fiber reinforced resin composite material 100, a thermoplastic resin in the form of a sheet as described above may be used. In another example, a bath type resin A method may be used in which a container containing a liquid is passed through.

상기 용융 압착은 공지된 공정에 의해 제한 없이 수행될 수 있다. 구체적으로, 연속섬유에 수지를 함침시키기 위해 사용하는 열원으로는 더블벨트를 사용할 수 있고, 예를 들어, 카렌더링 방식인 핫 롤 방식에 의해 용융 압착을 수행할 수 있다.The melt-pressing can be performed without limitation by a known process. Concretely, a double belt can be used as a heat source for impregnating the continuous fiber with the resin, and for example, the hot-roll method, which is a car rendering method, can perform the melt-pressing.

또한, 수지의 함침 정도는 용융 압착시 온도 및 압력 등의 공정 조건에 따라 조절할 수 있다.
In addition, the degree of impregnation of the resin can be controlled according to process conditions such as temperature and pressure during melt-pressing.

상기 연속섬유층(10)의 연속섬유 골격은 개별 연속섬유(1)의 집합체이다.The continuous fiber skeleton of the continuous fiber layer 10 is an aggregate of the individual continuous fibers 1.

상기 연속섬유(1)의 직경이 약 5㎛ 내지 약 25㎛일 수 있다. 상기 두께의 섬유로써 상기 연속섬유층(10)의 두께를 구현하게 되면, 상기 연속섬유의 골격은 상기 연속섬유 단일 가닥(1)이 나란히 일 평면에 배열된 한 겹 기준으로 대략 2겹 내지 6겹으로 두께 방향으로 적층된 구조를 포함할 수 있다. 이와 같이, 연속섬유(1) 단일 가닥을 2겹 내지 6겹의 두께를 갖도록 연속섬유의 골격을 형성함으로써 함침이 보다 용이해지고, 빠른 시간 안에 높은 함침률을 구현할 수 있다. 또한, 상기 연속섬유(1)의 직경이 전술한 범위의 비교적 두꺼운 섬유를 사용하기 때문에 2겹 내지 6겹의 낮은 겹수로 골격을 형성할 수 있고, 그에 따라 함침이 보다 용이해지고, 빠른 시간 안에 높은 함침률을 구현할 수 있다.
The diameter of the continuous fibers 1 may be about 5 탆 to about 25 탆. When the thickness of the continuous fiber layer 10 is realized by the above-mentioned thickness of fibers, the framework of the continuous fibers is formed into a structure in which the continuous fibers single strands 1 are arranged approximately in two to six ply And may include a structure laminated in the thickness direction. As described above, by forming the skeleton of the continuous fibers so that the single strand of the continuous fiber 1 has a thickness of two to six layers, impregnation becomes easier and a high impregnation rate can be realized in a short time. Further, since the continuous fibers 1 are made of relatively thick fibers having a diameter in the above-mentioned range, it is possible to form a skeleton with a low number of folds of 2 to 6 ply, thereby facilitating impregnation, Impregnation rate can be implemented.

도 1에서는 각 연속섬유층(10)에서 연속섬유 단일 가닥(1)이 2겹의 두께로 형성된 것을 된 연속섬유의 골격을 갖는 경우로서 도시되었으나, 연속섬유 단일 가닥(1)이 2겹 내지 6겹으로 형성될 수 있음은 전술한 바와 같다.1, the continuous fiber single strand 1 in each continuous fiber layer 10 has a skeleton of a continuous fiber having a thickness of two ply. However, the continuous single strand 1 may have two to six ply As described above.

도 2는 도 1에서 표시된 정사각형 A를 확대한 부분이고, 도 1에서 연속섬유 단일 가닥(1)이 2겹으로 연속섬유층(10)을 형성한 경우를 나타낸 것과는 달리, 도 2에서는 연속섬유 단일 가닥(1)이 6겹으로 연속섬유층(10)을 형성한 경우를 나타낸다.
Fig. 2 is an enlarged view of the square A shown in Fig. 1. Unlike the continuous fiber single strand 1 shown in Fig. 1 in which the continuous fiber layer 10 is formed in two layers, in Fig. 2, (1) shows a case where the continuous fiber layer 10 is formed in six layers.

상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 상기 연속섬유 단일 가닥(1)이 2겹 내지 6겹의 두께로 골격이 형성되도록 함으로써, 그 제조 과정에서 함침이 용이한 구조의 잇점을 가진다. 즉, 연속섬유 단일 가닥(1)이 2겹 내지 6겹의 두께로 연속섬유의 골격을 형성함으로써, 적은 함침 시간으로도 높은 함침성을 균일하게 달성할 수 있다. 점도가 높은 수지의 경우 함침 시간이 길어지는데, 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 이러한 점도가 높은 수지를 사용하여 제조하는 경우에 대하여도 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)를 형성하기 위한 함침 시간이 단축된다.
The continuous fiber reinforced resin composite material 100 has a structure in which the continuous fiber single strand 1 is formed into a skeleton having a thickness of 2 to 6 layers so that it can be easily impregnated in the process. That is, since the continuous fiber single strand 1 forms the skeleton of the continuous fiber in the thickness of 2 to 6 layers, high impregnation property can be uniformly achieved even with a small impregnation time. In the case of a resin having a high viscosity, the duration of impregnation is prolonged. Even in the case where the continuous fiber-reinforced resin composite material 100 is produced using such a high-viscosity resin, Time is shortened.

상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)의 제조과정에서 상기 연속섬유 단일 가닥(1)이 2겹 내지 6겹의 두께로 연속섬유의 골격을 형성하고, 열과 압력을 가하여 제조된 최종 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 제조과정 중 유동성을 갖는 수지에 밀려 인접하는 개별 연속섬유층(10)이 접하게 되거나 연속섬유 단일 가닥(1)의 배열이 흐트러지는 등 전술한 평면 형상의 연속섬유 골격의 평평한 형상에 변형이 가해질 수 있다. 따라서, 이러한 제조과정을 거치게 되면, 전술한 형상의 연속섬유 골격에 변형이 발생할 수도 있다. 이에 따라, 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 전술한 연속섬유 골격 형상에 변형이 가해진 형태로 포함할 수 있다.
In the manufacturing process of the continuous fiber-reinforced resin composite material 100, the continuous fiber single strand 1 forms the skeleton of the continuous fiber in a thickness of 2 to 6 layers, and the final continuous fiber- The composite material 100 can be formed in a flat shape of the above-described planar continuous fiber skeleton, such as when the adjacent continuous fiber layers 10 are brought into contact with the resin having flowability during the manufacturing process or the arrangement of the continuous single- Deformation can be applied. Therefore, when such a manufacturing process is performed, deformation may occur in the continuous fiber skeleton of the above-described shape. Accordingly, the continuous fiber-reinforced resin composite material 100 may include a structure in which the above-described continuous fiber skeleton shape is deformed.

또한, 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 가열되는 부분의 온도와 구간을 조절하여 연속섬유 보강 수지 복합재의 부분에 따라 함침성을 달리하여 제조될 수도 잇다.
Also, the continuous fiber-reinforced resin composite material 100 may be manufactured by varying the temperature and the duration of the heated portion, and varying the impregnation property depending on the portion of the continuous fiber-reinforced resin composite material.

상기 연속섬유층(10)에 침투하는 수지는 상기 수지층을 형성하기 위한 수지 시트에서 유래되어 상기 연속섬유층(10)과 상기 수지층(20)이 일체화시켜 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)를 형성할 수 있다.
The resin penetrating the continuous fiber layer 10 is derived from a resin sheet for forming the resin layer so that the continuous fiber layer 10 and the resin layer 20 are integrated to form the continuous fiber reinforced resin composite material 100 can do.

상기 연속섬유의 골격은 직물 형태로 형성되거나, 또는 연속섬유가 나란히 배열된 형태일 수 있다. The skeleton of the continuous fibers may be formed in the form of a fabric, or the continuous fibers may be arranged in a side-by-side manner.

도 1은 연속섬유의 골격이 연속섬유(1)가 나란히 배열된 형태로서 형성된 경우로서 나란히 배열된 연속섬유의 단면이 보여지는 절단면 방향의 단면도이다. Fig. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of continuous fibers arranged side by side when the continuous fibers 1 are formed in a shape in which the continuous fibers 1 are arranged side by side.

연속섬유가 나란히 배열되어 함침된 복합 시트는 UD 시트 (unidirection sheet), 또는 UD 프리프레그 (unidirection prepreg)라고도 한다. 도 1은 연속섬유층(10)이 UD 시트 또는 UD 프리프레그의 연속섬유의 골격을 포함하는 경우이고, 연속섬유(1)의 단일 가닥이 나란히 배열되어 형성된 연속섬유 보강 수지 복합재(100)이다. The composite sheet impregnated with continuous fibers arranged side by side is also called a UD sheet (unidirection sheet) or a UD prepreg. 1 shows a continuous fiber reinforced resin composite material 100 in which a continuous fiber layer 10 includes a skeleton of continuous fibers of a UD sheet or a UD prepreg and single strands of the continuous fiber 1 are arranged side by side.

도 3은 연속섬유의 골격이 직물 형태로 직조된 경우의 연속 섬유 골격에 대한 모식도이다. 도 3(a)는 그러한 연속섬유의 골격의 평면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)에서 A-A' 방향의 단면을 나타낸다. 도 3에서, 직물을 형성하는 위사 및 경사의 두께가 연속섬유(1)의 단일 가닥이 2겹 내지 6겹의 두께가 되도록 형성될 수 있고, 예시적으로 도 3(b)에서는 3겹으로 형성된 예를 나타낸다. 상기 직물을 형성하는 위사 및 경사의 폭은 목적하는 용도에 따라 적절히 조절할 수 있다. Fig. 3 is a schematic diagram of a continuous fiber skeleton when the skeleton of continuous fibers is woven in the form of a fabric. Fig. Fig. 3 (a) is a plan view of the skeleton of such a continuous fiber, and Fig. 3 (b) shows a cross section in the direction of A-A 'in Fig. In Fig. 3, the thickness of the weft and the warp forming the fabric can be formed such that the single strand of the continuous fiber 1 has a thickness of 2 to 6 layers, and illustratively, in Fig. 3 (b) For example. The weft and the width of the weft forming the fabric may be suitably adjusted according to the intended use.

직물 형태의 연속섬유의 골격을 형성한 연속섬유 보강 수지 복합재를 제조하는 방법은 제한되지 않는다. The method of producing the continuous fiber reinforced resin composite in which the skeleton of the continuous fiber in the form of a fabric is formed is not limited.

상기 위사와 경사가 수지 함침 연속섬유의 다발 또는 수지 미함침 연속섬유 다발일 수 있다. 예를 들어, 이미 수지 함침 연속 섬유로서 형성된 위사와 경사를 준비한 뒤, 이러한 위사와 경사를 직조하여 직물 형태의 시트를 형성하고, 상기 직물 형태의 시트 사이사이에 수지 시트를 개재한 뒤, 열과 압력을 가하여 연속섬유 보강 수지 복합재를 제조할 수 있다.The weft yarns and the warp yarns may be a bundle of resin-impregnated continuous fibers or a bundle of resin-impregnated continuous fibers. For example, weft yarns and warp yarns that have already been formed as resin-impregnated continuous fibers are prepared, weaving such weft yarns and warp yarns to form a fabric type sheet, interposing a resin sheet between the fabric type sheets, The continuous fiber reinforced resin composite can be produced.

다른 예를 들어, 상기 연속섬유(1)가 유리섬유인 경우에는 약 1000 내지 약 8000개의 섬유 가닥의 다발을 광폭화하여 연속섬유(1)의 단일 가닥 기준으로 2겹 내지 6겹의 두께가 되도록 하고, 이를 위사 또는 경사로 사용하여 직조된 직조물 형태를 이루게 할 수 있다. 상기 위사와 경사가 수지 함침 연속섬유의 다발 또는 수지 미함침 연속섬유 다발일 수 있음은 전술한 바와 같다. In another example, when the continuous fiber 1 is a glass fiber, a bundle of about 1000 to about 8000 fiber strands is widened so as to have a thickness of 2 to 6 layers on the basis of a single strand of the continuous fiber 1 , Which can be woven or woven using a weft or ramp. The weft yarns and the warp yarns may be a bundle of resin-impregnated continuous fibers or a bundle of resin-impregnated continuous fibers, as described above.

또 다른 예를 들어, 상기 연속섬유(1)가 탄소섬유인 경우에는 약 12000 내지 약 24000개의 섬유 가닥의 다발을 광폭화하여 연속섬유(1)의 단일 가닥 기준으로 2겹 내지 6겹의 두께가 되도록 하고, 이를 위사 또는 경사로 사용하여 직조된 직조물 형태를 이루게 할 수 있다.As another example, when the continuous fiber 1 is a carbon fiber, a bundle of about 12,000 to about 24,000 fiber strands is widened so that the thickness of the continuous fiber 1 is two to six layers on a single strand basis , Which can be woven into a woven form using a weft or ramp.

상기와 같이 몇 천 내지 몇 만개의 섬유 가닥의 다발을 광폭화하여 연속섬유(1)의 단일 가닥 기준으로 2겹 내지 6겹의 두께가 되도록 하면, 그 연속섬유(1)의 단일 가닥의 직경에 따라 위사 및 경사의 폭이 정해지게 된다. 이러한 위사 및 경사의 폭은 용도에 따라 적절히 조절할 수 있다.As described above, when bundles of several thousands to several tens of thousands of fiber strands are widened to have a thickness of two to six layers on the basis of a single strand of the continuous fibers 1, The width of the weft and the warp is determined. The width of the weft and the warp can be appropriately adjusted according to the application.

한편, 도 1에서와 같이 연속섬유(1)가 나란히 배열된 형태로 연속섬유의 골격을 제조하고자 하는 경우, 전술한 광폭화되어 형성된 섬유 다발을 연속적으로 나란히 배열하여 도 1에서 나타난 바와 같이 폭 방향으로도 연속적으로 나란히 배열된 연속섬유 골격을 형성할 수 있다. 이때, 광폭화된 섬유 다발은, 다시 말하면, 약 1000 내지 약 8000개의 섬유 가닥의 유리섬유의 다발 또는 약 12000 내지 약 24000개의 섬유 가닥의 탄소섬유의 다발일 수 있고, 이들이 연속섬유(1)의 단일 가닥 기준으로 2겹 내지 6겹의 두께로 광폭화된 것이다. 상기 섬유 다발을 폭 방향으로 연속적으로 섬유 다발간 공간을 최소화하여 섬유 다발간 서로 구별되지 않도록 배열하여 도 1에서의 UD 시트 또는 UD 프레프레그의 연속섬유의 골격을 형성할 수 있다.
On the other hand, in the case of forming the continuous fiber skeleton in such a manner that the continuous fibers 1 are arranged side by side as shown in FIG. 1, the above-described widened fiber bundles are successively arranged side by side, The continuous fiber skeleton can be continuously arranged side by side. The widened fiber bundle may be a bundle of glass fibers of about 1000 to about 8000 fiber strands or a bundle of carbon fibers of about 12000 to about 24000 fiber strands, It is widened to 2 to 6 layers thickness based on the strand. The fiber bundle can be continuously arranged in the width direction so as to minimize the space for fiber bundle discharge so that the fiber bundles can be arranged so as not to be distinguished from each other to form the UD sheet or the continuous fiber framework of the UD prepregle in FIG.

상기 연속섬유 골격의 내에서 상기 연속섬유(1) 간 거리가 약 2 ㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. The distance between the continuous fibers 1 in the continuous fiber framework may be about 2 탆 to about 10 탆.

전술한 연속섬유(1)의 단일 가닥의 겹수 이외에도, 상기 연속섬유(1)의 직경과 상기 연속섬유(1) 간 거리가 상기 연속섬유 보강 수지 복합재의 함침률에 영향을 주는 인자일 수 있고, 상기 범위일 때 보다 용이하게 빠른 시간 안에 높은 함침률을 달성할 수 있다.
The diameter of the continuous fiber 1 and the distance between the continuous fibers 1 may be factors that affect the impregnation rate of the continuous fiber reinforced resin composite material in addition to the number of single strands of the continuous fiber 1 described above, A higher impregnation rate can be achieved in a shorter time than in the above range.

함침률을 판단하기 위하여, 수지가 통과해야되는 거리를 하기 식에 따라 정의하고, 이를 함침 거리라고 한다.In order to determine the rate of impregnation, the distance through which the resin should pass is defined according to the following formula, which is called impregnation distance.

함침 거리(flow distance for impregnation) = 연속섬유의 겹수 * (연속섬유의 직경 + 연속섬유간 거리)/2Flow distance for impregnation = number of continuous fibers * (diameter of continuous fiber + distance between continuous fibers) / 2

상기 연속섬유 보강 수지 복합재는 비교적 두꺼운 연속섬유를 사용하여 연속섬유의 겹수를 낮춤으로서, 함침거리를 줄여 함침률을 높일 수 있다.
The continuous fiber reinforced resin composite can increase the impregnation rate by decreasing the number of continuous fibers by using relatively thick continuous fibers to reduce the impregnation distance.

연속섬유 골격을 형성하기 위해 연속섬유(1)가 쌓이는 형태, 즉, 패킹 (packing) 형태는 트라이앵글 패킹, 스퀘어 패킹 등 다양할 수 있고, 이에 제한되지 않고, 원하는 물성을 달성하기에 적합한 패킹 형태를 선택할 수 있다.The form in which the continuous fibers 1 are piled up to form a continuous fiber skeleton, that is, the packing form may be various, such as triangle packing, square packing, and the like, and a packing form suitable for achieving desired properties You can choose.

이러한 연속섬유(1)의 패킹 형태에 따라서, 함침 거리가 달라지고, 함침 거리가 작을수록 함침이 용이해지고, 높은 함침률을 갖는 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)를 보다 용이하게 제조할 수 있게 된다. According to the packing form of the continuous fiber 1, the impregnation distance is changed and the impregnation distance is smaller, so that the impregnation becomes easier and the continuous fiber reinforced resin composite material 100 having a high impregnation rate can be manufactured more easily do.

연속섬유 골격을 형성하기 위한 구체적인 방법은, 예를 들어, 연속섬유 다발을 광폭으로 펼쳐서 원하는 두께로 연속섬유 골격을 형성하게 할 수 있으며, 이에 제한되지 않고 공지된 방법에 따라 다양하게 제조될 수 있다.
A specific method for forming the continuous fiber skeleton can be variously carried out according to a known method without limitation, for example, by continuously spreading the continuous fiber bundle to form a continuous fiber skeleton with a desired thickness .

예를 들어, 기계적인 마찰을 이용하는 방법, 에어나이프를 이용하는 방법 등에 의해, 두꺼운 연속섬유 다발을 상기 연속섬유층(10)의 두께를 갖도록 광폭화시킬 수 있다.For example, a thick continuous fiber bundle can be widened to have a thickness of the continuous fiber layer 10 by a method using mechanical friction, a method using an air knife, or the like.

상기 연속섬유층(10)의 두께는, 예를 들어, 약 10㎛ 내지 약 65㎛일 수 있다. 상기 범위의 두께를 갖는 연속섬유층(10)은 상기 연속섬유 보강 수지 복합재가 적절한 유연성이 부여되면서 기계적 강도를 가지도록 함침성을 구현하기에 적합하다.The thickness of the continuous fiber layer 10 may be, for example, about 10 탆 to about 65 탆. The continuous fiber layer 10 having a thickness in the above range is suitable for realizing the impregnation property so that the continuous fiber reinforced resin composite material has mechanical strength while imparting appropriate flexibility.

상기 연속섬유층(10)의 두께는 연속섬유가 몇 겹으로 쌓이는지에 영향을 받을 수도 있지만 연속섬유(1)의 크기에 의해서도 영향을 받을 수 있다.The thickness of the continuous fiber layer 10 may be influenced by how many continuous fibers are piled up, but may also be influenced by the size of the continuous fiber 1.

상기 연속섬유 보강 수지 복합재는 높은 함침성을 가지면서 동시에 연속섬유의 함량을 조절하여 우수한 굽힘 강성을 가질 수 있다.The continuous fiber reinforced resin composite material can have high bending rigidity by controlling the content of continuous fibers while having a high impregnation property.

구체적으로, 상기 연속섬유 보강 수지 복합재는 상기 연속섬유의 함량이 약 40 내지 약 75wt%일 수 있다.Specifically, the continuous fiber reinforced resin composite may have a content of the continuous fibers of about 40 to about 75 wt%.

상기 연속섬유(1)는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.The continuous fibers 1 may include at least one selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, and combinations thereof.

전술한 바와 같이, 상기 연속섬유(1)는 비교적 두꺼운 섬유일 수 있기 때문에 유리섬유를 사용할 수 있다는 이점이 있다.As described above, since the continuous fibers 1 can be relatively thick fibers, there is an advantage that glass fibers can be used.

전술한 바와 같이 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 간단한 공정 및 저비용으로 높은 함침성을 구현할 수 있고, 예를 들어, 상기 연속섬유층(10)을 구성하는 연속섬유 골격 전체가 수지 함침 연속섬유로 이루어질 수 있다.As described above, the continuous fiber-reinforced resin composite material 100 can realize high impregnability with a simple process and low cost. For example, when the continuous fiber structure constituting the continuous fiber layer 10 is made of resin-impregnated continuous fiber Lt; / RTI >

또한, 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 상기와 같은 구조로 인하여 열가소성 수지와 같이 점도가 매우 높은 수지를 사용하면서도 높은 함침성을 균일하게 갖도록 할 수 있다. In addition, the continuous fiber reinforced resin composite material 100 can have a high impregnation property uniformly while using a highly viscous resin such as a thermoplastic resin due to the above-described structure.

그에 따라서, 상기 수지는 연속섬유 보강 수지 복합재에 사용되는 공지된 수지를 제한 없이 사용할 수 있고, 원하는 용도에 따라 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 선택할 수 있으며, 구체적으로, 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxide; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있으며, 이제 제한되지 않는다.Accordingly, the resin can be a known resin used in the continuous fiber-reinforced resin composite material without restriction, and can be selected from a thermoplastic resin or a thermosetting resin depending on a desired application. Specifically, the resin can be selected from the group consisting of Polytetrafluoroethylene (PTFE ), Polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), nylon Nylon 6.6, Polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof. The present invention is not limited to these examples.

상기 수지층을 형성하는 조성물은 상기 수지를 주재료로 하면서, 적절하게 열안정제, 커플링제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.The composition for forming the resin layer may further contain an additive such as a heat stabilizer and a coupling agent suitably while using the resin as a main material.

상기 수지층의 두께는 약 10㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 상기 범위의 두께를 갖는 수지층(20)은 상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)가 높은 함침성을 구현하기에 적합하다.The thickness of the resin layer may be about 10 탆 to about 200 탆. The resin layer 20 having a thickness in the above range is suitable for the continuous fiber-reinforced resin composite material 100 to realize high impregnability.

상기 수지층(20)에 기인한 수지가 상기 연속섬유의 골격 내부로 침투하여 상기 연속섬유층(10)의 표면으로부터 중심까지 침투되고, 침투량의 정도를 조절하여 함침성을 더욱 조절할 수 있다.The resin caused by the resin layer 20 penetrates into the framework of the continuous fibers and penetrates from the surface to the center of the continuous fiber layer 10 to control the degree of impregnation to further control the impregnation properties.

도 2는 도 1에서 표시된 정사각형 A를 확대하여 도시한 것으로서 연속섬유 사이사이에 수지가 침투된 것을 나타내고 있다. 도 1 및 도 2에서는 함침 연속섬유와 함침되지 않은 연속섬유를 구별하지 않고 모두 1로 표시되고 있으나, 당연히 연속섬유 내부로도 수지가 침투될 수 있다.Fig. 2 is an enlarged view of the square A shown in Fig. 1, showing that the resin has penetrated between the continuous fibers. In FIGS. 1 and 2, the impregnated continuous fibers and the continuous fibers not impregnated with the impregnated continuous fibers are denoted by 1 without any distinction, but the resin can naturally permeate into the continuous fibers.

또한, 연속섬유(1)의 종류 및 위치에 따라 같은 부피 내에 함침할 수 있는 수지의 양이 변할 수 있다. Further, depending on the type and position of the continuous fibers 1, the amount of the resin that can be impregnated in the same volume may vary.

상기 연속섬유 보강 수지 복합재(100)는 로빙과 같은 중간재로서 제조되어, 추가 가공될 수 있고, 또는 최종 제품으로서 제조되어 사용될 수도 있다.
The continuous fiber reinforced resin composite material 100 may be manufactured as an intermediate material such as roving, further processed, or manufactured and used as a final product.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. The following embodiments are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.

(( 실시예Example ))

실시예Example 1 One

연속탄소섬유 12000 가닥으로 구성된 섬유 다발 (직경 7㎛, Toray社 제조, T700)을 광폭화시켜 두께 12 ㎛ 시트 형상으로 연속섬유 시트를 100장 제조하였다. 두께 12 ㎛ 의 연속섬유 시트의 단면에 대한 SEM 이미지를 관찰하여 연속섬유 단일 가닥이 5 겹으로 형성되었음을 확인하였다.A fiber bundle (7 mu m in diameter, T700, manufactured by Toray Co., Ltd.) consisting of 12,000 continuous carbon fibers was widened to produce 100 sheets of continuous fiber sheets in the form of a sheet having a thickness of 12 mu m. An SEM image of the cross section of the continuous fiber sheet having a thickness of 12 탆 was observed to confirm that the single strand of the continuous fiber was formed into five layers.

상기 100장의 연속섬유 시트 사이사이에 두께 12㎛의 폴리아마이드 수지 시트를 적층하여 최외각 양면에는 폴리아마이드 수지 시트가 오게 하여 적층체를 형성하였다.A polyamide resin sheet having a thickness of 12 占 퐉 was laminated between the 100 continuous fiber sheets, and a polyamide resin sheet was provided on both outermost sides to form a laminate.

220℃에서 10MPa 압력을 가하여 10분 동안 압축성형하여 상기 연속섬유 시트로 형성된 연속섬유 골격으로 상기 폴리아마이드 수지 시트의 폴리아마이드 수지가 용융되어 침투되어 연속섬유 보강 수지 복합재를 제조하였다.
A pressure of 10 MPa was applied at 220 DEG C for 10 minutes, and the polyamide resin of the polyamide resin sheet was melted and infiltrated into the continuous fiber framework formed of the continuous fiber sheet to prepare a continuous fiber reinforced resin composite material.

비교예Comparative Example 1 One

연속탄소섬유 12000 가닥으로 구성된 섬유 다발 (직경 7㎛, Toray社 제조, T700)을 두께 50 ㎛ 시트 형상으로 연속섬유 시트를 20장 제조하였다. 두께 50 ㎛ 의 연속섬유 시트의 단면에 대한 SEM 이미지를 관찰하여 연속섬유 단일 가닥이 20 겹으로 형성되었음을 확인하였다.Twenty continuous fiber sheets were produced in a fiber bundle (7 mu m diameter, T700, manufactured by Toray Co., Ltd.) consisting of 12,000 continuous carbon fibers in the form of a sheet having a thickness of 50 mu m. An SEM image of the cross section of the continuous fiber sheet having a thickness of 50 탆 was observed to confirm that the single strand of the continuous fiber was formed into 20 plies.

상기 10장의 연속섬유 시트 사이사이에 두께 50㎛의 폴리아마이드 수지 시트를 적층하여 최외각 양면에는 폴리아마이드 수지 시트가 오게 하여 적층체를 형성하였다.A polyamide resin sheet having a thickness of 50 占 퐉 was laminated between the ten continuous fiber sheets, and a polyamide resin sheet was formed on both outermost sides to form a laminate.

220℃에서 10MPa 압력을 가하여 10분 동안 압축성형하여 상기 연속섬유 시트로 형성된 연속섬유 골격으로 상기 폴리아마이드 수지 시트의 폴리아마이드 수지가 용융되어 침투되어 연속섬유 보강 수지 복합재를 제조하였다.
A pressure of 10 MPa was applied at 220 DEG C for 10 minutes, and the polyamide resin of the polyamide resin sheet was melted and infiltrated into the continuous fiber framework formed of the continuous fiber sheet to prepare a continuous fiber reinforced resin composite material.

평가evaluation

실험예Experimental Example 1 One

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 연속섬유 보강 수지 복합재에 대하여, 애쉬 테스트(Ash Test)를 통해 연속섬유의 함량을 각각 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. The continuous fiber content of the continuous fiber reinforced resin composite material prepared in Example 1 and Comparative Example 1 was measured by an ash test and is shown in Table 1 below.

구분division 애쉬 함량 [%]Ash content [%] 실시예 1Example 1 6060 비교예 1Comparative Example 1 6060

상기 표 1의 결과로부터 실시예 1 및 비교예 1은 동일 함량의 연속 섬유를 포함하고 있다. 이하 동일 함량의 연속 섬유를 포함하는 실시예 1 및 비교예 1의 연속섬유 보강 수지 복합재에 대하여 강도와 함침의 정도를 평가하여 비교한다.
From the results of Table 1, Example 1 and Comparative Example 1 contain the same amount of continuous fibers. The strength and impregnation degree of the continuous fiber reinforced resin composite material of Example 1 and Comparative Example 1 containing the same amount of continuous fibers were evaluated and compared.

실험예Experimental Example 2 2

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 연속섬유 보강 수지 복합재에 대하여, ASTM D790에 의해 굽힘 강성 및 굽힘 강도를 측정하여 하기 표 2에 기재하였다.The bending stiffness and bending strength of the continuous fiber reinforced resin composite material prepared in Example 1 and Comparative Example 1 were measured according to ASTM D790 and are shown in Table 2 below.

구분division 굽힘 강성 [MPa]Bending stiffness [MPa] 굽힘 강도 [MPa]Bending strength [MPa] 실시예 1Example 1 100100 10001000 비교예 1Comparative Example 1 9090 600600

실험예Experimental Example 3 3

실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 연속섬유 보강 수지 복합재에 대하여, Xray 검사를 사용하여 보이드(void)를 측정하여 하기 표 3에 기재하였다.Voids were measured using the Xray test on the continuous fiber reinforced resin composite material prepared in Example 1 and Comparative Example 1, and the results are shown in Table 3 below.

구분division 보이드 [%]Void [%] 실시예 1Example 1 0.90.9 비교예 1Comparative Example 1 55

상기 보이드 측정 결과, 실시예 1은 거의 공극이 미미함을 알 수 있고, 이로부터 연속섬유가 거의 완전하게 함침되었음을 알 수 있다. 반면 비교예 1은 보이드가 5% 수준으로 발생하여 공극이 존재함을 알 수 있고, 이로부터 연속섬유가 부분적으로 미함침되었음을 알 수 있다. 따라서, 적절한 겹으로 연속섬유층을 형성한 실시예 1에서 연속섬유층을 거의 완벽히 함침시킬 수 있음을 확인하였다.
As a result of the void measurement, it can be seen that the pores of Example 1 are almost insignificant, and it can be seen from this that the continuous fibers are almost completely impregnated. On the other hand, in Comparative Example 1, voids were generated at a level of 5%, indicating that voids were present, and it was found that the continuous fibers were partially not impregnated. Therefore, it was confirmed that the continuous fibrous layer could be almost completely impregnated in Example 1 in which the continuous fibrous layer was formed in appropriate ply.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And falls within the scope of the invention.

1: 연속섬유
10: 연속섬유층
20: 수지층
100: 연속섬유 보강 수지 복합재1: continuous fiber
10: continuous fibrous layer
20: Resin layer
100: Continuous fiber reinforced resin composite

Claims (13)

연속섬유층과 수지층이 교대로 적층된 적층체이고,
상기 수지층은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하여 형성된 층이고,
상기 연속섬유층은 연속섬유의 단일 가닥의 집합체로 구성된 연속섬유의 골격을 포함하고,
상기 연속섬유층은 상기 연속섬유의 골격 내부로 상기 수지층에 기인한 열가소성 수지 또는 열경화성 수지가 침투되어 형성된 수지 함침 연속섬유를 포함하고,
상기 연속섬유층의 두께가 10㎛ 내지 65㎛이고,
상기 연속섬유층을 구성하는 연속섬유 골격 전체가 수지 함침 연속섬유로 이루어진
연속섬유 보강 수지 복합재.
Wherein the continuous fibrous layer and the resin layer are alternately laminated,
Wherein the resin layer is a layer formed of a thermoplastic resin or a thermosetting resin,
Wherein the continuous fiber layer comprises a continuous fiber skeleton composed of a single strand aggregate of continuous fibers,
Wherein the continuous fiber layer comprises a resin-impregnated continuous fiber formed by infiltrating a thermoplastic resin or a thermosetting resin due to the resin layer into a skeleton of the continuous fiber,
Wherein the continuous fibrous layer has a thickness of 10 탆 to 65 탆,
Wherein the continuous fiber skeleton constituting the continuous fiber layer is made of resin-impregnated continuous fibers
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 연속섬유의 섬유단면 직경이 5㎛ 내지 25㎛인
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
Wherein the continuous fiber has a fiber cross-sectional diameter of 5 to 25 mu m
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 연속섬유의 골격은 상기 연속섬유 단일 가닥이 나란히 일 평면에 배열된 한 겹 기준으로 2겹 내지 6겹으로 두께 방향으로 적층된 구조를 포함하는
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
The skeleton of the continuous fibers includes a structure in which single strands of the continuous fibers are stacked in a thickness direction in two to six layers on a single layer basis arranged in one plane
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 연속섬유 골격은 직물 형태이고, 위사 및 경사가 각각 연속섬유의 단일 가닥 기준으로 2 내지 6겹의 두께를 갖는
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
Wherein the continuous fiber skeleton is in the form of a fabric and the weft and the warp each have a thickness of 2 to 6 ply on a single strand basis of continuous fibers
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제4항에 있어서,
상기 위사 및 상기 경사는, 각각 독립적으로, 1000 내지 8000개의 섬유 가닥의 유리섬유의 다발 또는 12000 내지 24000개의 섬유 가닥의 탄소섬유의 다발인
연속섬유 보강 수지 복합재.
5. The method of claim 4,
Wherein the weft and the warp are each independently a bundle of 1000 to 8000 fiber strands of glass fibers or a bundle of 12 to 24000 fiber strands of carbon fibers
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 연속섬유 골격은 연속섬유의 단일 가닥이 나란히 배열된 형태로서 형성된
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
The continuous fiber skeleton is formed as a single strand of continuous fibers arranged side by side
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 연속섬유 골격 내에서 상기 연속섬유 간 거리가 2㎛ 내지 10㎛인
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
Wherein a distance between the continuous fibers in the continuous fiber skeleton is in the range of 2 탆 to 10 탆
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 수지층의 두께가 10㎛ 내지 200㎛인
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
When the thickness of the resin layer is 10 mu m to 200 mu m
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연속섬유의 함량이 40 내지 75wt%인
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the continuous fibers is 40 to 75 wt%
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 연속섬유가 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
Wherein the continuous fibers comprise one selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, and combinations thereof
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 수지는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxide; PPO), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 나일론(Nylon) 6.6, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
The resin may be selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyphenylene oxide (PPO), polyvinyl chloride (PVC) , Polyethylene terephthalate (PET), Nylon 6.6, polymethyl methacrylate (PMMA), and combinations thereof.
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
제1항에 있어서,
상기 연속섬유층에 침투하는 수지가 상기 수지층에 유래되어 형성되어 상기 연속섬유층과 상기 수지층이 일체화되어 형성된
연속섬유 보강 수지 복합재.
The method according to claim 1,
A resin penetrating the continuous fiber layer is formed from the resin layer and the continuous fiber layer and the resin layer are integrated to form
Continuous Fiber Reinforced Resin Composite.
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