KR20000022330A - 형상가능한 샌드위치 구조물과 이들 구조물을 차량, 냉장고,보트 등에 사용한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전기 증착에 의해 적어도 하나의 판(2)상에 배열되어 있는 중간 섬유(5)를 가진 적어도 두 개의 판(1, 2)을 포함하는 형상가능한 샌드위치 구조물에 관한 것으로 섬유(5)가 금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 차량, 냉장고, 보트 등의 구조물로서 본 발명의 물질을 사용하는 것을 포함한다.

Description

형상가능한 샌드위치 구조물과 이들 구조물을 차량, 냉장고, 보트 등에 사용한 장치

많은 수의 여러 형태의 샌드위치 물질은 알려져 있다. 이들은 전형적으로 보다 연한 종류의 물질이 이들 사이에 배열되어 있는 두 시이트 또는 판으로 구성되어 있다. 두 시이트 또는 판은 동일하거나 다른 물질로 할 수 있으며 이들 사이의 물질은 균일물이거나 혼합물일 수 있다. 종종 샌드위치 물질은 이들의 무게에 비해서 단단하고 튼튼하여 이들은 특히 빌딩 물질, 팩킹 물질 등과 같은 것에 사용된다.

샌드위치 물질의 특정 형태는 EP 0333685에 기술되어 있다. 이들 물질에서, 전기 전도성인 스틸, 알루미늄과 같은 판이 외부 물질로서 사용되고, 반면 이들 사이의 물질은 플록킹(flocking)으로서 알려진 정전기 증착에 의해 배열되어 있는 섬유로 이루어진다. 플록킹이 이루어지기 전에, 섬유는 1mm정도의 크기를 가진 적당한 길이로 절단되어 전기장으로 들어가므로 전하를 띠게 되고 적합하게 접지되어 있는 판에 의해 당겨진다. 접지된 판상에, 바인더가 가해지고 정전기장을 통해 신속히 판에 당겨지는 섬유가 직립위치에 놓이고 바인더로 고정된다. 바인더는 최종적으로 경화되고 섬유를 이루는 벨벳형 표면은 깨끗이 되고 이들의 섬유는 고정되어 있지 않다. 이 특허에 따라서, 두 판은 섬유 플록으로 덮이고 서로에 대해서 가압될 수 있으므로 섬유는 이들 사이로 침투한다. 이판을 서로 부착하기 위해서, 아교 스트립 또는 패치(patch)가 약간의 플록된 표면상에 가해질 수 있다. 그러나, 이 특허에 따라서, 단지 하나의 판이 플록화될 수 있으며, 그 결과로 샌드위치 물질을 서로 유지하기 위해서 다른 판상에 바인더의 필름을 가할 필요가 없다.

이 샌드위치 물질은 알루미늄, 스틸 등과 같은 전기 전도성 판 또는 이와 달리 플라스틱 시이트와 같은 전기 비전도성 물질로 구성될 수 있다. 그러나, 중간 플록은 나일론 섬유와 같은 전기 비전도성 재료로 이루어진다.

이 층상 또는 샌드위치 재료는 파단없이 여러 방법으로 형성될 수 있다. 물질은 두께에 비해서 상당히 가벼우며 큰 기계적 강도를 가진다.

본 발명은 적어도 두 개의 판을 포함하며, 그 중 하나가 제 2 판과 직면하는 표면상에 정전기 증착에 의한 섬유 플록(flock)으로 덮여있는 종류의 형상가능한 샌드위치 구조물에 관한 것이다. 따라서, 구조물은 판들에 주로 수직으로 배열되어 있고 바인더에 의해서 각 판상에 고정되어 있는 중간 섬유를 가진 두 판으로 구성되어 있다.

본 발명은 첨부의 도면과 연결해서 아래에 보다 상세히 설명하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 형상가능한 샌드위치 물질의 단면도이다.

기술적 문제

상술 및 다른 종래의 샌드위치 물질은 많은 장점을 가지지만 그럼에도 불구하고 조성물의 대부분이 유기 물질로 이루어져 있어 오랜기간동안 특히 고온에 적합하지 않다는 단점을 가진다. 나일론 섬유 또는 다른 적합한 폴리머 섬유는 약 100℃에서 녹으며 그러므로 이 물질은 이들의 성질을 유지하기 위해서 대부분 저온에서 사용되어야 한다. 이것은 이 물질의 적용 범위를 제한한다. 예를 들면, 200 - 300℃의 온도에서 페인팅을 해야하는 자동차의 부품에는 사용될 수 없다. 종래 물질에서의 추가의 문제점은 이들이 여러 물질로 조성되어 있기 때문에 환경친화적이지 못하다는 것이다.

해결책

그러므로, 가볍고, 형상가능하고 강성과 탄성과 같은 적당한 기계적 성질을 가지고 무엇보다도 고온에서 견딜 수 있는 샌드위치 구조물을 만드는 것이 오랜 숙원이었다. 본 발명에 따라서, 적어도 두판, 그 중에서 적어도 한 판이 제 2 판과 직면하는 측면 또는 변경적으로 플록킹으로 알려진, 정전기 증착에 의해 양 측면상이 섬유로 덮여지는 형상가능한 샌드위치 물질에 있어서, 섬유가 대부분 금속 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라서, 적합하게 섬유는 스테인레스 스틸, 알루미늄 또는 다른 금속 또는 합금으로 이루어진다.

샌드위치 물질내의 판은 본 발명에 따라서 섬유와 동일한 재료 또는 약간의 다른 금속 재료로 만들 수 있다.

본 발명에 따라서, 적합하게 판과 섬유 양자내의 물질은 스테인레스 스틸로 이루어지고 판의 두께는 0.4 - 0.05mm사이이고 섬유의 길이는 1 - 3mm이고, 이들 두께는 8 - 30마이크로미터이다.

알루미늄 섬유의 두께는 30 - 50마이크로미터사이일 수 있다.

본 발명에 따라서, 양 판은 다른 판과 직면하는 측면을 섬유로 덮을 수 있다.

본 발명에 따라서, 한 판만이 섬유로 덮여지며 다른 판에는 접착제의 얇은 층으로 제공되어 있다.

본 발명에 따라서, 샌드위치 물질은 중간 플록을 가진 두 개 이상의 판을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 샌드위치 물질은 자동차와 같은 차량에서의 적합하게 보넷, 부트 리드, 지붕(하드탑), 음흡수판 등에, 항공기, 기차, 냉장고, 세탁기, 보트 등의 구조물로서 사용하기에 적합하다.

본 발명에 따른 물질이 자동차의 지붕으로 사용되면, 차량의 내향으로 직면하는 층상체의 표면을 적합하게 플록킹할 수 있다(털부스러기를 넣을 수 있다).

상술한 바와 같이 물질이 예를 들어 자가용차와 같은 차량의 지붕으로서 사용되면, 외향으로 직면하는 지붕의 측면의 물질을 스테인레스 스틸로 하며, 이 측면은 페인트하지 않고 대신에 적당한 패턴으로 폴리싱 또는 엠보싱할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따라서 형성한 물질의 부분의 단면도를 도시한다. 물질은 스틸, 알루미늄 또는 약간의 다른 금속 물질로 구성될 있는 두 외부판(1, 2)으로 되어 있다. 이들 판(1, 2)이 적합하게는 이들 물질로 구성되어 있어도, 본 발명은 또한 충분한 강도와 형상성을 가지는 다른 물질, 예를 들어 약간의 플라스틱 물질을 포함한다. 판(1, 2)은 동일한 재료일 필요는 없다. 이들이 스테인레스 스틸로 이루어져 있다면, 양호한 형상성을 주는 0.2mm의 판의 두께가 적합하다. 그러나, 이들은 예를 들어 0.05mm으로부터 0.4mm 범위내에서 보다 얇거나 두꺼울 수 있다. 층상체를 향한 판의 내측면상에, 접착제의 박막 필름(3, 4)이 배열되어 있다. 이들 접착 필름(3, 4)은 내부에 금속 섬유(5)로 이루어진 층상체를 함께 유지시킨다.

샌드위치 물질의 제조동안 먼저 판중 하나는 금속 섬유(5)가 상기 판상에 플록킹되어질 때 접착제로 덮여진다. 바인더의 경화후, 제 2 판은 바인더가 제공된 표면을 가진 직립 금속 섬유(5)의 상부에 가해진다. 섬유(5)가 플록킹 방법에 의해 적용되기 때문에 섬유는 정전기장에 의해 상기 표면 아래로 뻗을 때, 지지체에 대해서 직립위치에 유지할 것이다. 지지체는 대개 접지되어 있고 섬유는 정전기장에서 양의 전하를 띤다. 섬유가 지지체에 귀착할 때 섬유는 방전되고 그러므로 다음의 전하띤 섬유에 방해가 되지 않을 것이다. 그러므로 섬유를 서로 매우 조밀하게 할 수 있다. 섬유를 고정시킬 수 있는 접착제는 다른 종류로 할 수 있지만, 에폭시 아교가 대부분의 경우에 바람직하다. 섬유가 금속 물질로 구성되어 있어도, 본 발명은 또한 여러 물질로된 섬유의 혼합체를 포함한다.

판중 하나, 예를 들어 판(2)이 플록으로 덮여지고 바인더가 경화되면, 바인더로 이루어지는 필름(3)으로 덮여진 다른 판(1)은 섬유의 돌출 단부상에 배열된다. 마지막 배열된 판(1)상의 바인더(3)의 경화후, 샌드위치 물질은 완성되고 예를 들어 냉간 프레싱에 의해 여러 형상으로 형성될 수 있다.

몇몇 판으로 구성하는 층상 물질을 원하면, 이미 플록킹된 판을 도면에 도시한 층상체의 외측면에 가할 수 있다. 그리고 나서 층상체에 접착제를 제공하여 압착해야한다. 물론, 하나 또는 두 개의 추가의 측면상에 도면에 도시한 샌드위치 물질을 플록킹할 수 있으며, 필요하다면 나중의 플록킹에 더 많은 판을 배열할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 샌드위치 물질내에 여러 물질을 포함할 수 있지만, 환경적 관점에서 섬유와 판 물질에 대해서 모두 동일한 재료가 사용되는 것이 적합하다. 이것은 용융시 용융물이 균일하게 하므로, 물질의 재사용을 용이하게 한다. 다른 한편, 샌드위치 물질내의 여러 물질의 사용으로부터 생긴 합금은 또한 여러 목적으로 사용될 수 있다. 재료가 용융될 때, 바인더내에 존재하는 유기 물질은 연소가스로서 없어진다.

판상의 섬유의 밀도는 10 - 30 섬유/mm²사이에서 변경될 수 있지만 25 - 30 섬유/mm²가 8마이크로미터의 두께에 대해서 적합하다. 물질내의 섬유의 중량은 적합하게 245 g/m²- 350 g/m²일 수 있다. 약 30 마이크로미터의 섬유 두께에 대해서, 적합한 섬유 밀도는 3 - 10 섬유/mm²이다.

본 발명에 따른 샌드위치 재료는 어떤 한계값내에서 변할 수 있다. 보다 높은 강도의 물질을 원하면, 얇은 판과 상당히 많은 섬유를 사용할 수 있고, 반면에 보다 탄성적인 물질을 원하면, 두꺼운 판과 보다 적은 수의 섬유를 사용할 수 있다. 판의 두께의 변화는 적으며 몇 십 밀리미터내에서 변한다. 재료는 대개 실질적인 구조적 장점을 주는, 동일한 무게를 가진 종래 판 물질보다 6 내지 8 배 더 견고하다. 본 발명에 따른 재료의 무게는 동일한 무게의 종래의 판 물질에 비해서 절반이하이다.

저중량, 저견고성, 내온도성은 본 발명에 따른 물질을 자동차와 같은 차량상의 바디 부품으로서 사용하기에 특히 적합하게 만든다. 예들 들어, 오늘날 대개 SMC 물질(유리 섬유 보강 폴리에스테르)로 만들어진 하드탑(hard top)으로 알려진 자가용차의 해제가능한 지붕은 약 33kg 중량을 가지지만, 본 발명에 따른 재료로 만든 동일한 하드탑은 10 - 12kg이다. 이들 해제가능한 하드탑은 고 중량을 가지므로 두 사람에 의해서 제거 또는 교체가능하지만, 본 발명에 따른 재료로 만든 하드탑은 단지 한 사람만으로도 충분하다.

본 발명에 따른 재료가 소위 하드탑에 사용되면, 또한 차실과 직면하는 측면상에 플록킹을 할 수 있으므로 지붕의 내측면상의 추가의 천피복 또는 다른 장식을 할 필요가 없다. 또한, 대개 자동차의 페인트 온도인 고온에서 섬유의 손상없이 지붕을 페인트할 수 있게 한다. 그러나, 스테인레스 스틸이 사용되면, 페인팅은 지붕의 외측면상에서 실시될 수 있으며, 대신에 적합한 패턴으로 그라인드 또는 엠보싱할 수 있다.

본 발명에 따른 물질은 또한 음흡수물이다. 그러므로 엔진에 가까운 대형 차량내에 특히 존재하는 음흡수판 또는 자가용차내의 종래 엔진을 덮는 보넷으로서 사용될 수 있다. 또한 엔진자체의 케이싱으로서 사용될 수 있다.

본 발명에 따라서, 물질은 종래 형태의 대응 재료에 비해서 매우 가볍고, 보다 적은 부품을 필요로 하며, 이것은 부품의 비용을 줄이고 디지인으로부터 생산까지 보다 짧은 시간을 의미한다. 또한 재료는 견고성, 탄성 및 강도에 대해서 변경될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 제한되지 않고 첨구범위의 범주내에서 여러 가지 방법으로 변경될 수 있다.

Claims (11)

1. 적어도 두판(1, 2), 그 중에서 적어도 한 판이 제 2 판과 직면하는 측면 또는 변경적으로 플록킹으로 알려진, 정전기 증착에 의한 양 측면상에 섬유(5)로 덮여지는 형상가능한 샌드위치 구조물에 있어서,

   상기 섬유(5)가 대부분 금속 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 형상가능한 샌드위치 구조물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유(5)는 스테인레스 스틸, 알루미늄 또는 다른 금속 또는 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상가능한 샌드위치 구조물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 판(1, 2)은 섬유(5)와 동일한 재료 또는 약간의 다른 금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상가능한 샌드위치 구조물.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 판(1, 2)과 섬유(5) 양자의 물질은 스테인레스 스틸로 이루어지고 상기 판(1, 2)의 두께는 0.4 - 0.05mm사이이고 상기 섬유(5)의 길이는 1 - 3mm이고, 이들 두께는 8 - 30마이크로미터인 것을 특징으로 하는 형상가능한 샌드위치 구조물.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유(5)는 약 1 - 3mm의 길이와 약 30 - 50마이크로미터 두께의 알루미늄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 형상가능한 샌드위치 구조물.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 양 판(1, 2)은 다른 판과 직면하는 측면을 섬유로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 형상가능한 샌드위치 구조물.
7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 하나의 판(2)만이 섬유(5)로 덮여지며 다른 판에는 접착제(3)의 얇은 층이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 형상가능한 샌드위치 구조물.
8. 전항중 어느 한 항에 있어서, 상기 샌드위치 구조물은 중간 플록을 가진 두 개 이상의 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 형상가능한 샌드위치 구조물.
9. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 따른 샌드위치 구조물을 사용한 장치로서, 자동차와 같은 차량에서의, 보넷, 부트 리드, 지붕(하드탑), 음흡수판 등이고, 항공기, 기차, 냉장고, 세탁기, 보트 등의 부품인 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조물을 사용한 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 물질이 자동차의 내실, 예를 들어 지붕으로 사용되면, 차량의 내향으로 직면하는 층상체의 측면을 플록킹하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조물을 사용한 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 판 물질이 스테인레스 스틸로 이루어지면, 외향으로 직면하는 지붕의 측면은 페인트되어 있지 않고 대신에 적당한 패턴으로 폴리싱 또는 엠보싱되어 있는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조물을 사용한 장치.