KR101858429B1 - 스티치된 다축 직조형 직물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티필라멘트 보강용 얀들로 이루어진 적어도 2개의 적층 층들로부터 제조된 다축 직조형 직물에 관한 것으로, 상기 보강용 얀들은 상기 층들 내에 서로 평행하게 배열되고 함께 평행하게 인접하며, 하나의 층 내의 상기 보강용 얀들 뿐만 아니라 인접한 층들은, 서로 평행하게 진행하는 스티치를 형성하고 스티치 너비 w로 서로 떨어진 재봉사들에 의해, 서로 연결되고 서로에 대해 고정되고, 상기 재봉사들은 스티치 길이 s를 갖는 스티치들을 형성하고, 상기 직조형 직물의 0° 방향은 상기 재봉사들에 의해 규정되고, 상기 층들의 상기 보강용 얀들은 상기 직조형 직물의 0° 방향에 대해 대칭으로 배열되고, 이들의 연장 방향에 있어서 0°방향에 대해 각도 α를 형성하고, 상기 각도는 90°가 아니거나 0°가 아니며, 상기 재봉사들은 10 내지 35 dtex 범위의 선형 밀도를 가짐을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 이러한 타입의 다축 직조형 직물로부터 제조된 예비성형체에 관한 것이다.

Description

스티치된 다축 직조형 직물 {STITCHED MULTIAXIAL NON-CRIMP FABRICS}
본 발명은 멀티필라멘트 보강용 얀(yarn)들로 이루어진 적어도 2개의 적층 층(superimposed layer)들로부터 제조된 다축 직조형 직물(non-crimp fabric)에 관한 것으로, 상기 보강용 얀들은 상기 층들 내에 서로 평행하게 배열되고 함께 평행하게 인접하며, 하나의 층 내의 상기 보강용 얀들 뿐만 아니라 인접한 층들은, 서로 평행하게 진행하고 스티치 너비 w로 서로 떨어진 재봉사들에 의해, 서로 연결되고 서로에 대해 고정되고, 상기 재봉사들은 스티치 길이 s를 갖는 스티치들을 형성하고, 상기 직조형 직물의 0° 방향은 상기 재봉사들에 의해 규정되고, 상기 층들의 상기 보강용 얀들은 상기 직조형 직물의 0° 방향에 대해 대칭으로 배열되고, 이들의 연장 방향에 있어서 0°방향에 대해 각도 α를 형성한다.
다축 직조형 직물은 시중에 오랫동안 알려져 왔다. 다축 직조형 직물은 복수의 적층된 섬유 층들로부터 제조된 구조물로서 이해되며, 이때 상기 섬유 층은 서로 평행하게 배열된 보강용 얀들의 시트들을 포함한다. 상기 적층된 섬유 층들은, 서로 평행하게 배열되고 서로 평행하게 진행하여 스티치를 형성하는 복수의 재봉사들 또는 편직사들을 통해 서로 연결되고 고정되어, 상기 다축 직조형 직물이 이러한 방식으로 안정화되도록 한다. 이에 의해 상기 재봉사들 또는 편직사들은 상기 다축 직조형 직물의 0° 방향을 형성한다.
상기 섬유 층들은, 상기 층들의 보강용 섬유들이 서로 평행하게 또는 교대로 십자형으로 배향되도록 적층된다. 각도는 사실상 무한으로 조정 가능하다. 그러나, 일반적으로, 다축 직조형 직물에 대해, 0°, 90°, ±25°, ±30°, ±45°, 또는 ±60°의 각도가 설정되고, 구조는 0° 방향에 대해 대칭 구조가 생성되도록 선택된다. 이러한 타입의 다축 직조형 직물은, 예를 들어, 표준 경편기(standard warp knitting loom) 또는 스티치 본딩기(stich bonding machine)에 의해 제조될 수 있다.
다축 직조형 직물을 사용하여 제조된 섬유 복합 부재(component)들은, 최상의 방식으로 상기 부재의 응력 방향으로부터 도입된 힘에 직접 대응하고 따라서 높은 인성(tenacity)을 보증하기에 적합하다. 섬유 밀도 및 섬유 각도와 관련하여, 다축 직조형 직물들을 상기 부재에 존재하는 하중 방향들에 대해 조정함으로써 낮은 비중량(specific weight)이 가능하다.
다축 직조형 직물은 이의 구조 때문에 특히 복합 구조물을 생산하는데 사용될 수 있다. 이에 의해, 다축 직조형 직물은 금형 내에 매트릭스 재료 없이 놓여지고, 예를 들어, 성형을 위해, 다축 직조형 직물은 승온을 사용하여 윤곽선에 대해 조정된다. 냉각 후, 안정한 소위 예비성형체(preform)가 수득되며, 당해 예비성형체 내로, 복합 부재의 제조에 필요한 매트릭스 재료가 주입 또는 분사에 의해, 또는 진공의 적용에 의해서도 후속적으로 도입될 수 있다. 이러한 경우에 공지된 방법들은 소위 액체 성형법(LM: liquid molding) 또는 이와 관련된 방법들, 예를 들어 수지 이송 성형법(RTM: resin transfer molding), 진공 보조 수지 이송 성형법(VARTM: vacuum assisted resin transfer molding), 수지막 주입법(RFI: resin film infusion), 액체 수지 주입법(LRI: liquid resin infusion) 또는 수지 주입 플렉시블 툴링법(RIFT: resin infusion flexible tooling)이다.
한편, 층들 내의 섬유들 뿐만 아니라 개별적인 섬유 층들이 서로에 대해 충분한 정도로 고정된 예비성형체가 중요하다. 다른 한편, 필요한 3차원 성형과 관련하여, 다축 직조형 직물의 양호한 드레이프성(drapability)이 요구된다. 최종적으로, 예비성형체로 성형된 다축 직조형 직물이 상기 나열된 방법을 통해 도입되는 매트릭스 수지에 의해 용이하게 침투될 수 있다는 것도 또한 중요하다.
다축 직조형 직물 및 이의 제조 방법은, 예를 들어, DE 제102 52 671 C1호, DE 제199 13 647 B4호, DE 제20 2004 007 601 U1호, EP 제0 361 796 A1호 또는 US 제6,890,476 B3호에 기술되어 있다. DE 제10 2005 033 107 B3호에 따라, 초기에, 단방향으로 배열된 섬유들 또는 섬유 번들들로부터 제조된 개별적 매트가 생성되고, 여기서 상기 섬유들 또는 섬유 번들들은 본딩사들(bonding threads)에 의해 스티치들 내에 끼워지며, 모든 본딩사들은 하나의 섬유만을 또는 하나의 섬유 번들만을 감싸서 고정시킨다. 제2 단계에서, 이러한 방식으로 생산된 매트들의 복수의 층들은 상이한 각도에서 서로 적층되고 서로 연결된다.
EP 제1 352 118 A1호는 보강용 섬유의 층들이 가융성 재봉 얀들에 의해 함께 유지되는 다축 직조형 직물을 기술한다. 가융성 얀들의 사용은, EP 제1 352 118 A1호의 양태들 중의 하나에 따르면, 재봉사들의 융점 이상의 온도에서의 다축 직조형 직물의 성형 동안 층들의 서로에 대한 이동, 및 상기 융점 이하에서의 후속적인 냉각 동안 형태의 안정화를 허용하여, 재봉 스티치들이 현장 결합 수단으로서 기능하도록 한다. 재봉 얀들의 장력은. EP 제1 352 118 A1호의 설명에 따르면, 초기에 상기 복합재 중에서의 채널 영역의 형성을 유도하여 매트릭스 수지의 더욱 양호한 침투를 초래한다. 상기 복합 구조물을 재봉 얀들의 융점 이상으로 가열하면, 재봉 얀들의 장력이 감소하고, 이의 결과로서, 보강용 얀들의 파상도(waviness)가 감소한다. 상기 직조형 직물에서의 재봉사들의 비율은, EP 제1 352 118 A1호에 따르면, 바람직하게는 0.5 내지 10중량%의 범위로 존재해야 한다.
흔히, 예를 들어 EP 1 057 605 B1호에 기술된 바와 같이, 열가소성 중합체, 예를 들어, 폴리아미드 또는 폴리에스테르로부터 제조된 재봉사들이 사용된다. US 제6 890 476 B1호로부터의 정보에 따라, 이에 사용된 트레드는 대략 70dtex의 선형 밀도를 갖는다. WO 제98/10128호는 특정 각도에서 부착된, 보강용 얀들의 다수의 적층 층들로부터 제조된 다축 직조형 직물을 기술하고, 상기 층들은 재봉사들을 통해 서로 재봉되거나 편직된다. WO 제98/10128호는 재봉사들의 스티치 체인이, 예를 들어, 25.4mm 폭(= 1in)당 5개 열의 게이지를 갖고, 스티치 너비는 일반적으로 약 3.2 내지 약 6.4mm(1/8 내지 1/4in) 범위인 다축 직조형 직물을 기술한다. 본 명세서에서 사용된 재봉사들은 대략 80dtex 이상의 선형 밀도를 갖는다. US 제4 857 379 B1호에서 또한, 예를 들어, 폴리에스테르로부터 제조된 얀들이, 예를 들어 편직 또는 제직 공정에 의해 보강용 얀들을 연결하는데 사용되었고, 여기서 사용된 얀들은 50 내지 3300dtex의 선형 밀도를 갖는다.
DE 제198 02 135호는, 예를 들어, 각각 서로 평행하게 배열된 경사 및 위사의 적층 층들이 본딩사들에 의해 서로 연결되는 탄도 분야용 다축 직조형 직물에 관한 것이다. DE 제198 02 135호에서 제시된 다축 직조형 직물의 경우, 서로 평행한 사들(threads)은 서로에 대해 특정 거리를 갖고, 본딩사들에 의해 형성된 루프는 각각 경사 또는 위사 주위를 각각 감는다. 사용된 본딩사들의 경우, 140 내지 930dtex 범위의 선형 밀도가 지시된다. 또한, WO 제2005/028724호에 기재된 다축 직조형 직물의 경우, 높은 선형 밀도를 갖고 단일 방향으로 또는 서로 평행하게 배열된 보강용 얀들의 여러 층들은, 상기한 보강용 얀들 및 개별적인 보강용 얀들 주위의 루프 사이를 섞어 짜는 본딩사들에 의해 연결된다. 보강용 얀들은 층 내에서 서로 분리된다. 본딩사들로서, 예를 들어, 선형 밀도 75데니어의 폴리비닐 알코올로부터 제조된 얀들이 사용되거나 선형 밀도 1120데니어의 폴리우레탄을 기본으로 하는 엘라스토머 얀들이 사용된다.
또한, 랜덤하게 적재된 섬유 매트들 또는 부직포들, 또는 스테이플 섬유 직물들 또는 매트들은, 예를 들어 직물들의 함침성(impregnatability)을 개선시키기 위해 또는 예를 들어 충격 강도를 개선시키기 위해, 어느 정도는, 보강용 섬유들로부터 제조된 층들 사이에 다소 적재된다. 이러한 매트형 중간 층들을 갖는 다축 직조형 직물은, 예를 들어, DE 제35 35 272 C2호, EP 제0 323 571 A1호, 또는 US 제2008/0289743 A1호에 기재되어 있다.
결과는, 오늘날의 다축 직조형 직물이 양호한 드레이프성을 절대적으로 가질 수 있고, 매트릭스 수지에 의한 이들의 함침성이 만족스러울 수 있다는 것을 보여준다. 굽힘 강도 또는 인장 강도에 대해 양호한 수준의 독특한 값들이, 다축 직조형 직물을 사용하여 생산된 부재들에 대해 달성될 수 있다. 그러나, 이들 부재는 종종, 압축 응력 및 충격 응력과 관련하여 만족스럽지 않은 수준의 특성 값들을 나타낸다.
압축 하중 및 충격 하중하의 만족스럽지 않은 기계적 인성의 단점은, 특히 복합 부재를 위한 상기 재료의 위에 언급된 더욱 양호한 적합성에도 불구하고, 다소 더 오래 확립된 소위 프리프레그 기술이 사용되고, 따라서 더욱 긴 시간 소비 및 더 높은 생산 비용이 허용된다는 점에서, 지금까지 충분히 심각하였다.
따라서, 특히 압축 하중 및 충격 하중하에 부재들 또는 재료들의 향상된 특성을 유도하는 다축 직조형 직물이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 압축 하중 또는 충격 하중하에 향상된 특성을 갖는 섬유 복합 부재가 제조될 수 있는 다축 직조형 직물을 제공하는 것이다.
당해 목적은, 멀티필라멘트 보강용 얀들로 이루어진 적어도 2개의 적층 층들로부터 제조된 다축 직조형 직물에 의해 달성되고, 여기서, 상기 보강용 얀들은 상기 층들 내에 서로 평행하게 배열되고 함께 평행하게 인접하며, 하나의 층 내의 상기 보강용 얀들 뿐만 아니라 인접한 층들은, 서로 평행하게 진행하는 스티치를 형성하고 스티치 너비 w로 서로 떨어진 재봉사들에 의해, 서로 연결되고 서로에 대해 고정되고, 상기 재봉사들은 스티치 길이 s를 갖는 스티치들을 형성하고, 상기 직조형 직물의 0° 방향은 상기 재봉사들에 의해 규정되고, 상기 층들의 상기 보강용 얀들은 상기 직조형 직물의 0° 방향에 대해 대칭으로 배열되고, 이들의 연장 방향에 있어서 0°방향에 대해 각도 α를 형성하고, 상기 각도는 90°가 아니거나 0°가 아니며, 상기 다축 직조형 직물은 상기 재봉사들의 선형 밀도가 10 내지 35dtex 범위임을 특징으로 한다.
특히, 다축 직조형 직물 중의 재봉사들의 선형 밀도가 본 발명에 따라 요구되는 범위인 경우, 압축 하중에 대한 안정성이 상당히 향상되는 것으로 확인되었다. 이러한 타입의 미세한 재봉사들은 지금까지는 다축 직조형 직물에 사용되지 않아 왔다. 놀랍게도, 본 발명에 따라 요구되는 선형 밀도를 갖는 다축 직조형 직물 중의 재봉사들을 사용함으로써, 이로부터 생성된 복합재의 안정성의 상당한 증가가 달성되는 것으로 확인되었다. 이는, 개별 섬유 층들의 섬유 구조가 공지된 다축 직조형 직물에 비해 상당히 균질화된다는 사실에 기인한다. 특히, 보강용 얀들의 필라멘트들이 종래 기술의 직조형 직물들의 경우보다 더욱 직선 경로를 보이는 것으로 관찰되었다. 재봉사들은 바람직하게는 10 내지 30dtex 범위의 선형 밀도, 특히 바람직하게는 15 내지 25dtex 범위의 선형 밀도를 갖는다. 예를 들어, 직물 분야용 니트를 생산하기 위한, 예를 들어, 스포츠 자켓과 같은 외부 의복을 위한 바이-엘라스틱 가융성 인터라이닝(bi-elastic fusible interlining)들을 생산하기 위한 편직사로서 최대한 낮은 선형 밀도를 갖는 얀들의 사용이 공지된다. 이러한 타입의 가융성 인터라이닝은 예를 들어 DE 제93 06 255 U1호에 기재되어 있지만, 편직사는 상기 안감 직물의 경사 및 위사 주위를 감는다. 이는 자동차 구속 시스템(restraint system)(에어 백)을 위한 WO 제2006/055785호의 직물에 또한 적용 가능하며, 여기서, 경사 방향으로 놓인 얀들의 층 및 위사 방향으로 놓인 얀들의 층은 낮은 선형 밀도를 갖는 편직사에 의해 서로 연결된다.
본 발명에 따르는 직조형 직물의 멀티필라멘트 보강용 얀들로부터 제작되는 개별 층들은 표준 방법들 및 장치들에 의해 제조될 수 있고, 0° 방향에 대해 규정된 각도에서 적층되어 위치할 수 있다. 당해 분야에 공지된 기기는 LIBA 기기 또는 칼 마이어(Karl Mayer) 기기이다. 이들 수단에 의해, 보강용 얀들은 또한 층들 내에서 서로에 대해 서로 인접하도록 위치할 수 있으며, 즉, 이들은 본질적으로 갭 없이 인접하게 놓인다.
그러나, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물의 층들은 멀티필라멘트 보강용 얀들로부터 제조된 미리제작한 단방향 직조 직물을 포함하는 것 또한 가능하다. 이러한 단방향 직조 직물의 경우, 서로 평행하게 배열되어 각각의 층을 형성하는 보강용 얀들은, 보강용 얀들에 대해 본질적으로 횡방향 연장되는 느슨하게 결합하는 사들로 제조된 체인들에 의해 서로 연결된다. 이러한 타입의 단방향성 직물들은, 예를 들어 EP 제0　193　479 B1호 또는 EP 제0　672　776호에 기재되어 있으며, 이러한 기재와 관련하여 상기 특허를 본 명세서에서 명백하게 참조하고 있다.
일반적으로 섬유 복합재 기술 분야에서 사용되는 섬유들 또는 얀들이 보강용 섬유들 또는 보강용 얀들로서 고려된다. 바람직하게는, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물에 사용된 멀티필라멘트 보강용 얀들의 경우, 상기 멀티필라멘트 보강용 얀들은 탄소 섬유, 유리 섬유, 또는 아라미드 얀들, 또는 고급 UHMW 폴리에틸렌 얀들이다. 특히 바람직하게는, 이들은 탄소 섬유 얀들이다.
본 발명에 따르는 직조형 직물은 이들의 층 구조와 관련하여 대칭이다. 이는, 보강용 얀들이 0° 방향에 대해 양의 각도 α를 형성하는 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물에서의 층들의 개수, 및 보강용 얀들이 0° 방향에 대해 보완적인 음의 각도 α를 형성하는 층들의 개수가 동일하다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물은, 예를 들어, 하나의 +45° 층, 하나의 -45° 층, 하나의 +45° 층, 하나의 -45°층을 갖는 구조를 가질 수 있다. 일반적으로, 다축 직조형 직물에 대한 각도 α는 ±20°내지 약 ±80°의 범위인 것으로 밝혀진다. 통상적인 각도 α는 ±25°, ±30°, ±45°, 및 ±60°이다. 본 발명에 따르는 직조형 직물의 바람직한 양태에서, 0° 방향에 대한 각도 α의 절대 값은 15°내지 75°범위 내이다.
예를 들어, 추가의 응력 방향을 이후의 부재에서 수용하기 위해, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물은 바람직하게는 보강용 얀들이 0° 방향에 대해 0°의 각도를 형성하는 멀티필라멘트 보강용 얀들의 층들 및/또는 보강용 얀들이 0° 방향에 대해 90°의 각도를 형성하는 층들을 또한 포함한다. 이러한 0°및/또는 90° 층들은 각도 α로 배향된 층들 사이에 바람직하게는 위치한다. 그러나, 예를 들어, 90°, +30°, -30°, 0°, -30°, +30°, 90°의 방향들을 갖는 구조, 즉 외부 층들이 90° 층들로 형성되는 구조도 또한 가능하다.
본 발명에 따르는 다축 직조형 직물을 사용하여 제조된 복합 부재의 압축 하중 및/또는 충격 하중과 관련한 인성과 관련하여, 놀랍게도, 재봉사들의 스티치 길이 s가 스티치 너비 w 및 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물에서의 보강용 얀들의 각도 α에 의존하고 수학식 I 및 II를 만족시키는 경우 특별히 양호한 수준의 인성이 달성되는 것으로 밝혀졌다:
수학식 I
Figure 112012084532616-pct00001
수학식 II
Figure 112012084532616-pct00002
상기 수학식 I 및 II에서, 승수 B는 0.9 ≤ B ≤ 1.1 범위의 값으로 추정할 수 있고, n는 0.5, 1, 1.5, 2, 3 또는 4의 값으로 추정할 수 있고, 이에 따라 wㆍ│tan α1|/2.3의 작은 값에 대해, 스티치 길이 s는 수학식 I에 따라 요구되는 범위 내에 있다. 따라서, 스티치 너비 w, 즉 재봉사들 사이의 거리는 mm로 표시된다.
각도 α1은, 위에서 볼 때, 다축 직조형 직물의 제1 층의 보강용 얀들이 배열되어 이들 보강용 얀들이 0° 방향에 대해 90° 및 0°와 다른 각도를 갖게 되는 0° 방향에 대한 각도인 것으로 이해된다. 다축 직조형 직물의 최상층 또는 최상층들의 보강용 얀들이 0° 방향에 대해 90° 또는 0°의 각도를 갖는 경우, 이러한 층 아래 또는 이들 층들 아래에 배열된 제1 층은 이의 보강용 얀들이 90° 및 0°와 다른 각도로 갖는 것으로 간주된다.
상기 섬유 구조, 즉 상기 다축 직조형 직물의 층들 내의 멀티필라멘트 보강용 얀들의 섬유들 또는 필라멘트들의 경로를 조사하여, 수학식 I 및 II의 충족에 의해, 얀들의 상당히 감소된 파상도 및 얀 번들 사이의 상당히 감소된 간격 발생에 의해 섬유들의 매우 균일한 경로가 형성되는 것을 알게 되었다. 이러한 목적을 위해, 얀 번들 또는 섬유 스트랜드의 경로를 따라, 재봉사들이 섬유 스트랜드의 폭에 걸쳐 다른 위치들에서 섬유 스트랜드를 꿰뚫어나가는 것이 매우 중요하다. 스티치 길이 및 스티치 너비과 관련하여 수학식 I 및 II에 의해 규정되는 범위를 벗어나는 통상적으로 설정되는 값들의 경우, 보강용 얀들의 연장부를 따르는 재봉사들의 관통이, 동일한 사들 또는 필라멘트들, 또는 상기 섬유 스트랜드 또는 상기 보강용 얀의 동일 영역들 사이에서 본질적으로 발생하는 것이 관찰되었다. 이는 얀의 경로에서의 현저한 파상도, 및 필라멘트들 사이의 간격의 형성을 초래한다.
전체적으로 보아, 낮은 선형 밀도를 갖는 본 발명에 따르는 재봉사들을 사용하는 경우 그리고 보강용 얀들의 층들 위에서 볼 때 상술된 수학식 I 및 II를 충족하는 경우, 직조형 직물에서 재봉사들의 관통점들에 의해 유발된 섬유 처짐(fiber deflection)(물결형태(undulaion) 각도로서도 지칭됨)이 약 25% 이하만큼 감소될 수 있다는 것을 알게 되었다. 동시에, 초래된 물결형태 면적, 즉 필라멘트들 또는 사들이 처짐을 보이는 면적들 또는 영역들은 약 40% 만큼 감소할 수 있으며, 이에 따라, 수지의 증가된 비율 및 부재의 감소된 인성을 갖는 영역들을 초래하는, 섬유들 사이의 자유 공간이 크게 감소한다.
동시에, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물들을 기본으로 하는 복합 라미네이트들의 현미경 사진을 참조하면, 낮은 선형 밀도를 갖는 본 발명에 따르는 바람직한 재봉사들을 사용함으로써, 놀랍게도, 보강용 얀들의 층들의 연장부에 평행한 관찰 방향 및 상기 보강용 얀들에 대해 수직인 관찰 방향에서 보강용 사들의 경로의 상당한 균질화가 달성된 것으로 밝혀졌다. 따라서, 23dtex의 선형 밀도를 갖는 재봉사의 사용에 의해, 보강용 얀들의 필라멘트들의 본질적인 선형 경로가 달성되었다. 본 발명에 따라 요구되는 범위를 벗어나는 선형 밀도를 갖는 재봉사의 사용에 의해서는, 이미 48dtex의 선형 밀도에서, 복합 라미네이트의 상술된 단면을 가로질러 볼 때, 모든 필라멘트들이, 보강용 사들의 하나의 층의 두께 정도의 변화 진폭을 갖는 매우 불규칙한 파형 경로를 보였다.
여기서, 스티치 길이는 2mm 내지 4mm 범위일 수 있다. 4mm를 초과하는 스티치 길이에서, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물의 충분한 안정성은 더 이상 보장될 수 없다. 반면, 2mm 미만에서, 상기 직조형 직물에서 매우 많은 결함이 나타난다. 또한, 다축 직조형 직물들의 생산 경제성이 크게 감소한다.
얀 직조형 직물을 생산하는데 일반적으로 사용되는 얀들은, 이들이 본 발명에 따라 요구되는 선형 밀도를 갖는 한, 재봉사들로서의 사용이 고려될 수 있다. 바람직하게는, 재봉사들은 멀티필라멘트 얀들이다. 바람직하게는, 재봉사들은 폴리아미드, 폴리아라미드, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 폴리하이드록시 에테르, 또는 이들 중합체의 공중합체이다. 재봉사들은 특히 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 폴리하이드록시 에테르, 또는 이들 중합체의 공중합체로부터 제조된 멀티필라멘트 얀들로 이루어진다. 상기 공정에서, 이후의 수지 주입 동안, 예를 들어, 수지 주입 온도 이상의 온도 및 사용된 수지의 경화 온도 이하에서 용융되는 재봉 얀들이 사용될 수 있다. 얀들은 또한 경화 온도에서 용융할 수 있다. 재봉 얀들은 또한, 예를 들어, 주입 동안 또는 또한 수지의 경화 동안 매트릭스 수지에 용해시킬 수 있는 타입일 수 있다. 이러한 타입의 재봉사들은 예를 들어 DE 제199 25 588호, EP 제1 057 605호 또는 US 제6 890 476호에 기재되며, 이러한 기재와 관련하여 상기 특허를 본 명세서에서 명백하게 참조하고 있다.
재봉사들이 실온에서 50% 이상의 파단 신도를 갖는 경우가 유리하다. 높은 파단 신도 때문에, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물의 향상된 드레이프성이 달성되며, 이에 의해, 더 복잡한 구조물들 또는 부재들이 실현될 수 있다. 본 발명의 문맥 내에서, 재봉사들은 또한, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물에서의 재봉을 통해서 도입되지 않고 대신 기타 스티치 또는 루프 형성 텍스타일 공정을 통해, 예를 들어, 특히 편직 공정을 통해 도입되는 사들로서 이해된다. 재봉사들이 다축 직조형 직물의 층들을 서로 연결하는 스티치들은, 트리코트 니트(tricot knit) 또는 프린지 편직(fringe weave)과 같은 다축 직조형 직물들에 유용한 편직 타입을 가질 수 있다. 프린지 편직이 바람직하다.
본 발명에 따르는 다축 직조형 직물의 바람직한 양태에서, 부직포를 보강용 얀들의 층들, 즉 보강용 얀 층들 적어도 2개의 최상부 및/또는 상기 층들 사이에 배열하고, 상기 부직포를 재봉사들에 의해 보강용 얀들의 상기 층들에 연결한다. 부직포를 위해, 비방향성의 짧은 절단 섬유 또는 스테이플 섬유로부터 제조된 텍스타일 직물이 사용될 수 있거나, 또는 연속 필라멘트로부터 제조된 무작위 적재 층이 사용될 수 있는데, 당해 층은, 예를 들어, 온도의 적용 또는 압력을 통해 접합되어야 하고, 이에 의해 상기 필라멘트들이 접촉점들에서 용융되어 부직포를 형성한다. 보강용 층들 사이에 부직포를 사용하는 이점은, 무엇보다도, 양호한 드레이프성 및/또는 매트릭스 수지에 의해 침투되어지는 다축 직조형 직물의 양호한 능력에 있다. 이 공정을 위해, 부직포는, 예를 들어, 유리 부직포이거나 탄소 섬유로부터 제조된 부직포일 수 있다.
바람직하게는, 부직포는 열가소성 중합체 물질로부터 제조된다. 이러한 타입의 부직포는, 이미 설명된 바와 같이, 예를 들어 DE 제35 35 272 C2호, EP 제0 323 571 A1호, US 제2007/0202762 A1호 또는 US 제2008/0289743 A1호에 기재되어 있다. 열가소성 중합체 물질의 적합한 선택과 관련하여, 부직포는 충격 강도를 증가시키는 제제로서 작용할 수 있고, 이 경우, 충격 강도를 증가시키는 추가의 수단은 매트릭스 물질 자체에 더 이상 첨가될 필요가 없다. 매트릭스 물질이 다축 직조형 직물에 침투되는 동안 부직포는 충분한 안정성을 가져야 하지만, 부직포는 후속되는 가압 온도 및/또는 경화 온도에서 용융되어야 한다. 따라서, 바람직하게는, 부직포를 형성하는 열가소성 중합체 물질은 80 내지 250℃ 범위의 융점을 갖는다. 에폭시 수지가 매트릭스 물질로서 도입되는 분야를 위해, 폴리아미드로부터 제조된 부직포는 그 자체가 검증되었다.
이에 의해, 부직포가 상이한 융점을 갖는 2개의 열가소성 중합체 성분들, 즉 저융점을 갖는 제1 중합체 성분 및 고융점을 갖는 제2 중합체 성분을 포함하는 경우가 유리하다. 이에 의해, 부직포는 상이한 융점들을 갖는 단일-성분 섬유들의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 따라서 하이브리드 부직포일 수 있다. 그러나. 부직포는 또한 이성분 섬유들, 예를 들어, 코어-쉬쓰 섬유들로 이루어질 수 있고, 이에 의해, 섬유의 코어는 더 높은 융점의 중합체로부터 제조되고 쉬쓰는 더 낮은 융점의 중합체로 제조된다.
본 발명에 따르는 다축 직조형 직물을 하이브리드 부직포 또는 이러한 타입의 이성분 부직포에 의해 예비성형체로 처리하는 동안, 즉 더 낮은 융점의 부직포 성분의 융점 이상의 온도 및 더 높은 융점의 부직포 성분의 융점 이하의 온도에서의 성형 동안 열의 적합한 적용에 의한 다축 직조형 직물의 성형 동안, 양호한 성형성이 달성될 수 있으며, 냉각 후에는 성형된 직조형 직물의 양호한 안정화 및 고정이 달성될 수 있다. 이성분 섬유로부터 제조된 부직포와 유사하게, 부직포는 또한 제2 중합체 성분으로부터 제조된 섬유들의 랜덤하게 적재된 층으로부터 제조될 수 있고, 여기서, 제1 중합체 성분은 예를 들어 분무 또는 코팅에 의해 제2 중합체 성분의 섬유들에 도포된다. 코팅은, 예를 들어, 제1 중합체 성분의 분산액 또는 용액에 의한 함침으로부터 발생될 수 있고, 여기서, 함침 후에 상기 분산액의 액체 부분, 또는 용매가 제거된다. 제2 중합체 성분으로부터 제조된 섬유들로 구성된 부직포는, 제1 중합체 성분을 제2 중합체 성분의 섬유들 사이에 매립된 미립자 형태로 함유하는 것이 가능할 수 있다.
본 발명에 따르는 다축 직조형 직물의 바람직한 양태에서, 부직포를 형성하며 더 높은 융점을 갖는 제1 중합체 성분은 140 내지 250℃ 범위의 융점을 갖는다. 또한, 더 낮은 융점을 갖는 제2 중합체 성분이 80 내지 135℃ 범위의 융점을 갖는 경우가 바람직하다.
추가의 바람직한 양태에서, 부직포는 매트릭스 물질에 적어도 부분적으로 가용성인 중합체 물질로부터 제조된다. 상기 중합체 물질이 에폭시 수지, 시아네이트 에스테르 수지, 또는 벤족사진 수지에 가용성인 것이 특히 바람직하다. 이러한 타입의 부직포는 예를 들어 US 제2006/0252334호 또는 EP 제1 705 269호에 기재되어 있다. 폴리하이드록시 에테르로부터 제조된 부직포가 더욱 특히 바람직한데, 그 이유는, 이것이 매트릭스 수지에 용해되고 이의 경화 공정 동안 매트릭스 수지와 가교결합하여 균질한 매트릭스를 형성하기 때문이다.
마찬가지로 바람직한 양태에서, 부직포는 더 높은 융점을 갖는 제1 열가소성 중합체 성분 및 더 낮은 융점을 갖는 제2 열가소성 중합체 성분으로부터 구성되고, 제2 중합체 성분은 매트릭스 물질에 적어도 부분적으로 가용성이다. 특히 바람직하게는, 더 낮은 융점을 갖는 제2 중합체 성분은 에폭시 수지에 가용성이다. 바람직하게는, 이 부직포는 하이브리드 부직포, 즉 상이한 융점들을 갖는 단일-성분 섬유들의 혼합물로부터 제조된 부직포이다. 바람직하게는, 이에 의해, 더 높은 융점을 갖는 제1 중합체 성분은 140 내지 250℃ 범위의 융점을 갖는다. 이러한 온도에서, 제1 중합체 성분으로 이루어진 부직포 부분은 매트릭스 수지의 주입 동안 대체로 보편화되는 온도들을 초과하는 온도들에서만 용융된다. 따라서, 제1 중합체 성분이 수지 주입 온도에서 아직 용융되지 않기 때문에, 다축 직조형 직물의 양호한 치수 일관성은 이 단계에서 검증된다.
특히 바람직하게는, 제1 중합체 성분은 폴리아미드 단독중합체 또는 폴리아미드 공중합체 또는 폴리아미드 단독중합체 및/또는 폴리아미드 공중합체의 혼합물로부터 제조된다. 특히, 폴리아미드 단독중합체 또는 폴리아미드 공중합체는 폴리아미드 6, 폴리아미드 6.6, 폴리아미드 6.12, 폴리아미드 4.6, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 또는 폴리아미드 6/12를 기본으로 하는 공중합체이다.
이 부직포 중의 제2 중합체 성분이 80 내지 135℃ 범위의 융점을 갖는 경우가 마찬가지로 바람직하다. 동시에, 그러나, 설명된 바와 같이, 상기 성분은 매트릭스 물질에 가용성이어야 한다. 따라서, 제2 중합체 성분은 특히 바람직하게는 폴리하이드록시 에테르이며, 상기 폴리하이드록시 에테르는, 이러한 매트릭스 수지에 의한 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물에 대한 침투 동안, 즉, 예를 들어, 수지 주입 공정 동안, 이미 수지 시스템에, 특히 에폭시 수지, 시아네이트 에스테르 수지, 또는 벤족사진 수지에 완전히 용해되고, 이어서 메트릭스 수지와 함께 매트릭스 수지 시스템을 형성한다. 반면, 제1 중합체 성분은, 매트릭스 시스템에 용해되지 않으며, 수지 주입 공정 동안 및 수지 주입 공정 이후에, 또한 매트릭스 시스템의 경화 후에 이의 자체 상(phase)을 포함하여 잔류한다.
이에 의해, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물을 사용하여 제조된 복합 부재의 특성과 관련하여, 특히 이의 충격 강도 및 이의 매트릭스 함량과 관련하여, 부직포가 제1 중합체 성분을 20 내지 40중량%의 비율로 함유하고 제2 중합체 성분을 60 내지 80중량%의 비율로 함유하는 경우가 유리하다. 대체로, 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물에 존재하는 부직포가 5 내지 25g/㎡의 단위 면적당 질량, 특히 바람직하게는 6 내지 20g/㎡의 단위 면적당 질량을 갖는 경우가 바람직하다.
본 발명에 따르는 다축 직조형 직물들은 양호한 드레이프성 및 양호한 수지 침투성으로 특징지워진다. 또한, 이들은 압축 하중에 대한 높은 안정성 및 충격 하중에 대한 높은 허용도를 갖는 부재의 제조를 가능하게 한다. 따라서, 이들은 보다 복잡한 섬유 복합 부재가 제조되는 소위 예비성형체 제조용으로 특히 적합하다. 따라서, 본 발명은 특히 본 발명에 따르는 다축 직조형 직물을 함유하는 섬유 복합 부재를 제조하기 위한 예비성형체에 관한 것이기도 하다.
본 발명은 다음의 도면 및 실시예에 근거하여 보다 상세히 설명되며, 본 발명의 범위는 실시예에 의해 한정되지 않는다.
도 1은 확대 표시로 위에서 본 스티치된 다축 직조형 직물의 단편(segment)의 사진을 도시한다.
도 2는 위에서 본 도 1에 도시된 스티치된 다축 직조형 직물의 단편(음화(negative) 표시)의 개략도를 도시한다.
도 1 및 도 2는 위에서 본 다축 직조형 직물의 단편의 사진이며, 여기서, 직조형 직물의 최상층은 눈에 보인다. 이에 의해, 도 2는 더 양호한 표시를 위한 음화로서 도 1에 도시된 단편을 나타내며, 즉, 도 1에서 백색을 나타내는 영역은 도 2에서 흑색을 나타내고, 도 1에서 흑색 영역은 도 2에서 백색을 나타낸다. 최상층으로부터, 탄소 섬유 필라멘트 얀(1)들은 도면들에서 서로 나란히 평행하게 배열되고 서로 인접하여, 좌측에서 우측으로 진행하는 것으로 인지될 수 있고, 얀(1)들은 재봉사(2)들에 의해 서로 연결되고, 또한 얀(1)들은 도면들에서 볼 수 없는 그 아래에 놓인 층에 연결된다. 도 1 및 도 2에 나타낸 다축 직조형 직물의 단편은, 재봉사가 0°방향으로 진행하지 않고 오히려 45° 각도로 진행하도록 평면에서 45°로 회전되어 있다. 이러한 수단에 의해, 도 1 및 도 2에서, 재봉사에 대해 45°의 각도 α1으로 배열된 탄소 섬유 얀들이 좌측에서 우측으로 진행한다. 스티치 형성(프린지 편직) 때문에, 재봉사(2)들은, 스티치 길이 s에 상응하는 규정된 거리로 탄소 섬유 필라멘트 얀(1)들을 관통하고, 재봉사(2)들은 스티치 너비로 규정된 거리 w로 떨어져 있다.
다축 직조형 직물의 각각의 층을 통한 재봉사(2)들의 관통 결과, 탄소 섬유 얀(1)들의 필라멘트들 사이에서 갭(3)이 발생하고, 개방 각도 δ가 측정될 수 있는 섬유 처짐이 발생한다. 탄소 섬유 얀들의 필라멘트들 사이의 섬유 처짐으로 인해, 필라멘트들 사이에 개방 공간이 발생하고, 본 발명의 맥락 내의 관찰 평면에서 이의 2차원 연장은 물결형태 영역 A로서 표시된다. 이러한 개방 공간들에서, 후속 부재에서, 수지의 비율 증가 및 상기 부재의 인성 감소가 발생할 것이다.
실시예 1 및 2:
탄소 섬유들을 기본으로 하는 다축 직조형 직물을 다축 시스템(타입 "Cut & Lay" Carbon, Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH) 상에서 제조하였다. 이러한 목적을 위해, 서로 나란히 평행하게 적재하여 서로 접촉하는 탄소 섬유 얀들(Tenax®-E IMS65 E23 24k 830tex, Toho Tenax Europe GmbH)로부터 초기에 단위 면적당 질량 134g/㎡을 갖는 개별 층을 제조하였다. 2개의 이러한 개별 층들을 적층시켜, 다축 직조형 직물의 제조 방향에 대해 하부 층이 +45°의 각도 α를 갖고 상부 층이 -45°의 각도 α를 갖도록 하였다. 적층된 개별 층들을 프린지 편직 중의 재봉사들에 의해 서로에 대해 편직하였다. 실시예 1에 사용된 재봉사들은 코-폴리아미드로 이루어지고 23dtex의 선형 밀도를 가졌다. 실시예 2에서, 폴리에스테르로 제조되고 선형 밀도가 35dtex인 재봉사들이 사용되었다. 스티치 길이 s는 2.6mm였고 스티치 너비 w는 5mm였다.
이러한 방식으로 제조된 직조형 직물의 품질을 평가하기 위해, 상기 직조형 직물 표면의 사진을 해상도 720dpi의 교정된 반사광 스캐너로 촬영하고, 소프트웨어 어날리시스 오토5(Software Analysis Auto5, Olympus)를 사용하는 광학 이미지 평가로 평가하였다. 상기 평가는, 개방 각도 δ를 특징으로 하는 재봉사의 관통에 의해 유발되는 섬유 처짐과 관련하여, 그리고 도 2에 도시된 개략도에 상응하는 이로부터 생성되는 물결형태 영역 A와 관련하여 수행하였다. 얻은 결과는 표 1에 나열한다.
비교 실시예 1 및 2:
실시예 1의 절차를 반복하였다. 그러나, 비교 실시예 1에서는 선형 밀도 48dtex의 폴리에스테르 재봉 얀들을 사용하였고, 비교 실시예 2에서는 선형 밀도 75dtex의 폴리에스테르 재봉 얀들을 사용하였다. 개방 각도 δ를 특징으로 하는, 재봉사의 관통에 의해 유발되는 섬유 처짐 및 이로부터 생성되는 물결형태 영역 A와 관련된 결과는 마찬가지로 표 1에 구체적으로 기재한다.
Figure 112012084532616-pct00003
실시예 3 및 4:
라미네이트의 기계적 특성에 대한 상이한 재봉 얀 선형 밀도들의 영향을 측정하기 위해, 직조형 직물(타입 1)은, 실시예 1에서와 같이 +45°및 -45°로 배향되고, 서로 평행하게 적재되어 서로 인접하는 탄소 섬유 얀들(Tenax®-E IMS65 E23 24k 830tex, Toho Tenax Europe GmbH)로부터 제조된 2개의 개별 층들로부터 제조되고, 층은 단위 면적당 질량 134g/㎡을 갖는다. 동일한 방식으로, 개별 층들이 +45°및 -45°로 배향된 직조형 직물(타입 2)이 제조되었다. 타입 1 및 타입 2의 직조형 직물의 개별 층들은 각각 실시예 1에 기술된 바와 같이 선형 밀도 23dtex(실시예 3) 또는 35dtex(실시예 4)의 재봉사들에 의해 서로에 대해 스티치되었다(편직되었다).
라미네이트를 생성하기 위해 4개의 개별 층들의 스택으로 되도록 적층시킴에 의해, +45°/-45° 배향을 갖는 직조형 직물의 층(타입 1)을 -45°/+45°로 이에 대칭인 직조형 직물의 층(타입 2)과 조합하였다. 이 공정을 반복하였고, 이러한 방식으로, 이러한 4개의 적층된 개별 층들이 총 8개인 하나의 스택을 구축하여 상기 스택 전체가 총 32개 층을 포함하도록 하였다. 이 절차에 의해, 층들이 23dtex 재봉사에 의해 서로 편직된 스택(실시예 3) 및 층이 35dtex 재봉사에 의해 서로 편직된 스택(실시예 4)을 제조하였다.
이렇게 제조된 스택은 수지 주입 방법을 통해 라미네이트로 추가로 가공하였다. 180℃에서 경화되는, 헥셀(Hexcel)로부터의 에폭시 시스템 HexFlow RTM6을 수지 시스템으로서 사용하였다. 주입 및 경화 후의 총 두께 4.0mm 및 섬유 용적 함량 60용적%를 갖는 라미네이트를 제조하였다.
상기 라미네이트를 45°로 회전시켜 탄소 섬유들이 0°및 90°로 배향되도록 하였다. 이렇게 제시된 라미네이트로부터 DIN EN 6036-II에 따르는 시험편을 제조하였고, 상기 시험편의 가장자리를 라미네이트 중의 탄소 섬유의 방향으로 연장시키고, 즉, 시험편 중의 섬유 배향은 90°/0°였다. 이렇게 제조된 시험편의 압축 강도는 DIN EN 6036에 따라서 시험기 Zwick Z 250을 사용하여 측정하였다. 결과는 표 2에 요약한다.
또한, 상기 라미네이트에 대해, 개별 층들의 표면 연장선에 대해 수직이고, 탄소 섬유들의 0° 배향에 평행한 단면적의 현미경 사진을 촬영하였다. 현미경 사진은 표 3에 요약한다. 이는, 23dtex 및 35dtex인 재봉사들을 사용하는 경우, 0°배향(광 착색 라인으로서 현미경 사진에서 인지가능한)에서 탄소 섬유의 양호한 직진성이 존재하며, 즉, 탄소 섬유는 직선으로부터 전혀 또는 단지 약간의 편차만을 나타냄을 보여준다.
비교 실시예 3:
실시예 3의 절차를 반복하였다. 그러나, +45°/-45° 배향을 갖는 직조형 직물(타입 1) 및 -45°/+45°배향을 갖는 이에 대칭인 직조형 직물(타입 2)을 제조하기 위해, 선형 밀도가 48dtex인 재봉사들을 비교 실시예 3에 사용하였다. 결과는 표 2에 나열한다.
Figure 112012084532616-pct00004
비교 실시예 3의 라미네이트에 대해, 개별 층들의 표면 연장선에 대해 수직이고 탄소 섬유의 0° 배향에 평행한 단면적의 현미경 사진을 또한 촬영하였다. 비교 실시예 3의 현미경 사진도 또한 표 3에서 볼 수 있다. 비교 실시예 3의 라미네이트에 대한 48dtex인 재봉사들의 사용은 비교적 격동적인 이미지를 초래한다: 0°배향의 탄소 섬유(광 착색 라인으로서 현미경 사진에서 인지가능함)가 뚜렷한 파동형 경로, 즉 직선 경로로부터의 부분적으로 명백한 편차를 보여준다. 더 두꺼운 재봉사들 때문에, 개별 층들의 연장선에 대해 수직인 탄소 섬유들의 물결형태가 존재한다. 탄소 섬유의 직선 경로로부터의 이러한 타입의 편차는 감소된 압축 강도의 원인일 수 있다.
실시예 5 내지 7:
실시예 1 및 실시예 3의 절차를 반복하였으며, 이때 선형 밀도가 23dtex인 재봉사들이 사용되었다. 5mm의 스티치 너비 w를 유지하면서 스티치 길이를 변화시켰고, 스티치 길이 s는 3.1mm(실시예 5), 2.5mm(실시예 6) 및 2.2mm(실시예 7)로 설정하였다.
Figure 112012084532616-pct00005
압축 강도에 대해 수득된 값은 선형 밀도 23dtex인 낮은 선형 밀도 재봉사의 사용으로 인해 전반적으로 높은 수준에 놓이는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 직조형 직물을 제조하기 위한 스티치 너비가 2.5mm로 설정된 실시예 6의 라미네이트는 최저 압축 강도를 가졌다. 여기서, 5mm의 스티치 너비가 정확하게 스티치 길이 2.5mm의 2배에 상응하고, 따라서, 스티치 너비는 스티치 길이의 정수 배수이다는 것이 주시된다. 이것이 초래하는 것은, +45° 또는 -45°의 각도의 탄소 섬유들의 배향에서, 하나의 및 동일한 탄소 섬유 얀에서의 재봉사들의 관통이 상기 얀의 너비에 걸쳐서 동일한 장소에서 상기 얀의 길이를 따라 발생할 높은 위험이 존재하도록 하는 것이다. 결과로서, 탄소 섬유 얀의 전체 길이를 따라 탄소 섬유 얀의 분열이 발생할 수 있고, 이는 섬유 배향 방향에서 압축 응력하의 힘의 분산의 감소를 유도한다.
Figure 112012084532616-pct00006

Claims (14)

  1. 멀티필라멘트 보강용 얀(yarn)들로 이루어진 적어도 2개의 적층 층(superimposed layer)들로부터 제조된 다축 직조형 직물(non-crimp fabric)로서,
    상기 보강용 얀들은 상기 층들 내에 서로 평행하게 배열되고 함께 평행하게 인접하며,
    하나의 층 내의 상기 보강용 얀들 뿐만 아니라 인접한 층들은, 서로 평행하게 진행하는 스티치를 형성하고 재봉사들 사이의 거리인 스티치 너비 w로 서로 떨어진 재봉사들에 의해, 서로 연결되고 서로에 대해 고정되고,
    상기 재봉사들은 재봉사들에 의해 형성된 스티치들의 길이인 스티치 길이 s를 갖는 스티치들을 형성하고, 상기 직조형 직물의 0° 방향은 상기 재봉사들에 의해 규정되고,
    상기 층들의 상기 보강용 얀들은 상기 직조형 직물의 0° 방향에 대해 대칭으로 배열되고, 이들의 연장 방향에 있어서 0°방향에 대해 각도 α를 형성하고, 상기 각도는 90°가 아니거나 0°가 아니며,
    상기 재봉사들은 10 내지 35 dtex 범위의 선형 밀도를 가지고,
    상기 멀티필라멘트 보강용 얀은 멀티필라멘트인 보강용 얀을 의미하고,
    상기 재봉사들의 상기 스티치 길이 s는, 상기 스티치 너비 및 상기 보강용 얀들의 각도 α1에 의존하고, 하기 수학식 I 및 II를 충족함을 특징으로 하며,
    상기 각도 α1이, 위에서 볼 때, 상기 적어도 2개의 적층 층들로부터 제조된 다축 직조형 직물의 제1 층의 상기 보강용 얀들이 배열되어 이들 보강용 얀들이 상기 0° 방향에 대해 90° 및 0°와는 상이한 각도를 갖게 되는, 상기 0° 방향에 대한 각도 α인 것으로 이해되는, 다축 직조형 직물:
    수학식 I
    Figure 112017098058978-pct00010

    수학식 II
    Figure 112017098058978-pct00011

    상기 수학식 I 및 II에서,
    w는 스티치 너비(mm)이고,
    0.9 ≤ B ≤ 1.1 이고,
    n은 0.5, 1, 1.5, 2, 3 또는 4이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 0° 방향에 대한 각도 α의 절대 값이 15°내지 75°의 범위임을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 직조형 직물이, 멀티필라멘트 보강용 얀들이 0° 방향에 대해 0°의 각도를 형성하는 멀티필라멘트 보강용 얀들의 층들, 및/또는 상기 보강용 얀들이 0° 방향에 대해 90°의 각도를 형성하는 층들을 추가로 포함함을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재봉사가 실온에서 50% 이상의 파단 신도를 가짐을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재봉사가 10 내지 30dtex 범위의 선형 밀도를 가짐을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 재봉사가 폴리에스테르, 폴리아미드, 또는 폴리하이드록시 에테르, 또는 이들 중합체의 공중합체로부터 제조된 멀티필라멘트 얀들임을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 멀티필라멘트 보강용 얀들이 탄소 섬유, 유리 섬유, 또는 아라미드 얀들, 또는 고급 UHMW 폴리에틸렌 얀들임을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 부직포가 상기 적어도 2개 층들 위에 및/또는 상기 적어도 2개 층들 사이에 배열됨을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  9. 제8항에 있어서, 상기 부직포가 5 내지 25g/㎡ 범위의 단위 면적당 질량을 가짐을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  10. 제8항에 있어서, 상기 부직포가 융점이 상이한 열가소성 중합체 성분들을 포함함을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  11. 제10항에 있어서, 저융점을 갖는 상기 중합체 성분이 80 내지 135℃ 범위의 융점을 가짐을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  12. 제10항에 있어서, 고융점을 갖는 상기 중합체 성분이 140 내지 250℃ 범위의 융점을 가짐을 특징으로 하는, 다축 직조형 직물.
  13. 제1항 또는 제2항에 따른 다축 직조형 직물을 포함함을 특징으로 하는, 복합 부재(composite component)들을 생성하기 위한 예비성형체(preform).
  14. 삭제
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