KR20130127569A - 열가소성 복합재료의 다층 박판, 이를 이용한 성형물 및 그 제조 방법 - Google Patents

열가소성 복합재료의 다층 박판, 이를 이용한 성형물 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 얇은 두께를 갖고 기계적 물성을 향상시킨 열가소성 복합재료의 다층 박판, 이러한 열가소성 복합재료의 다층 박판을 고온압축 성형방법으로 복잡한 구조로 형성한 성형물 및 그 제조 방법을 개시한다.
본 발명의 다층 박판을 이용한 성형물 제조 방법은 다층 박판의 구성요소를 마련하는 단계; 열성형(thermoforming) 방법으로 상기 구성요소를 열 접합하여 다층 박판을 형성하는 단계; 및 상기 다층 박판을 금형에 로딩하고 고온압축 성형을 수행하여 성형물을 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명은 열가소성 복합재료의 다층 박판을 이용하여 경량화를 이루면서 얇은 두께를 갖는 복잡한 구조의 성형물을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

열가소성 복합재료의 다층 박판, 이를 이용한 성형물 및 그 제조 방법{MULTI-LAYERED THIN PART MOLDING OF THERMOPLASTIC COMPOSITE, FORMS USING THE SAME AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 열가소성 복합재료의 다층 박판, 이를 이용한 성형물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 얇은 두께를 갖고 기계적 물성을 향상시킨 열가소성 복합재료의 다층 박판, 이러한 열가소성 복합재료의 다층 박판을 고온압축 성형방법으로 복잡한 구조로 형성한 성형물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근 경량화를 목적으로 금속 대체용으로 플라스틱 제품이 사용되고 있지만, 수지만을 이용하여 사출 등의 공법으로 성형되는 플라스틱 제품의 경우 강도 및 강성이 부족하여 금속을 대체하기에는 어려움이 따르고 있다.
이러한 이유로 수지는 유리섬유 및 탄소 섬유와 같은 강화 섬유와 혼합된 복합소재를 이용한 고강도 플라스틱 제품이 금속 대체용으로 사용되고 있는 추세이다.
수지와 강화 섬유가 혼합된 고강도 플라스틱 제품은 수지의 특성에 따라 열가소성 수지 및 열경화성 수지로 구분되나 성형 공법은 수지 특성에 구분하지 않고 사출 및 프레스 공법을 제품 특성에 맞게 선택적으로 사용하고 있다.
특히, 휴대폰 배터리 케이스 또는 노트북, 태블릿 PC, 네비게이션 등의 제품의 케이스는 점차 박판화되어가고 있으며, 이에 따라 종래에 대표적인 성형 방법은 국내공개특허 제2006-0045872호(2006년 5월 17일 공개)에 기재된 바와 같이 열가소성 수지에 단섬유로 보강된 복합 재료를 이용한 사출성형방법이다. 사출성형방법은 복잡한 구조의 제품을 미려한 표면품질로 성형할 수 있는 좋은 방법이지만, 두께가 얇아질수록 성형성에 제한을 받으며, 또한 기본물성이 낮아 최종제품의 박판화에 제한을 받는다.
휴대폰 배터리 케이스 등에 가장 많이 사용되는 소재는 폴리카보네이트에 유리 단섬유로 보강된 복합재료이다. 가장 대표적인 물성인 굴곡 강성을 기준으로 기본 물성을 비교해 보면 단섬유로 보강된 복합재료는 3.4 GPa이며, 70%의 폴리아미드에 연속 섬유가 보강된 복합재료는 19 GPa로 약 5.6배이다. 이는 기본물성이 높기 때문에 박판화에 대한 물성 제한을 받지 않으며, 산술적인 방법으로 계산해보면 56% 수준으로 박판화가 가능하다.
그러나, 연속 섬유로 보강된 복합재료는 판상 구조나 프로파일 구조 등과 같은 단순한 형태로만 성형이 가능하지만, 얇은 두께를 갖는 복잡한 구조로 성형할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 얇은 두께를 갖고 기계적 물성을 향상시켜 복잡한 구조의 성형물을 생산할 수 있는 열가소성 복합재료의 다층 박판을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적을 갖는 열가소성 복합재료의 다층 박판을 고온압축 성형방법으로 복잡한 구조의 성형물로 제조하여 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적을 갖는 열가소성 복합재료의 다층 박판을 이용하여 성형물을 형성하는 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다층 박판은 기재층; 상기 기재층의 하부면에 구비된 보강층; 및 상기 기재층의 상부면에 구비된 수지층을 포함하고, 상기 기재층과 보강층은 유리 섬유와 수지를 소정의 비율로 함유한 복합재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다층 박판에서 상기 기재층은 열가소성 수지 100중량부 대비 연속섬유 상태의 유리 섬유 150~400중량부를 포함하는 적층 구조로 형성되고, 상기 열가소성 수지는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PBT(polybutylene terephthalate), PA(polyamide), ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 및 PC(polycarbonate)-ABS 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다층 박판을 이용한 성형물은 기재층, 상기 기재층의 하부면에 구비된 보강층, 및 상기 기재층의 상부면에 구비된 수지층을 포함하고, 상기 기재층과 보강층은 유리 섬유와 수지를 소정의 비율로 함유한 복합재료로 형성된 다층 박판을 고온압축 성형 방법으로 열 압축하여 형성한다.
본 발명의 다층 박판을 이용한 성형물에서 상기 고온압축 성형 방법은 열압착 지그를 이용하여 고온에서 상기 다층 박판을 0.1 ~ 5mm의 두께를 갖는 구조물로 열 압축하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다층 박판을 이용한 성형물 제조 방법은 다층 박판의 구성요소를 마련하는 단계; 열성형(thermoforming) 방법으로 상기 구성요소를 열 접합하여 다층 박판을 형성하는 단계; 및 상기 다층 박판을 금형에 로딩하고 고온압축 성형을 수행하여 성형물을 제조하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다층 박판을 이용한 성형물 제조 방법에서 상기 다층 박판의 구성요소를 마련하는 단계는 열가소성 수지 100중량부 대비 유리섬유 150~400중량부를 포함하는 적층 구조를 압착 형성하여 기재층을 마련하는 단계; 및 단섬유 또는 장섬유의 유리 섬유 100중량부 대비 열가소성 수지 150~400중량부를 포함하는 보강층을 마련하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다층 박판을 이용한 성형물 제조 방법에서 상기 성형물을 제조하는 단계는 열압착 지그를 이용하여 300 ~ 400℃의 고온에서 상기 다층 박판을 0.1 ~ 5mm의 두께를 갖는 구조물로 열 압축하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 열가소성 복합재료의 다층 박판을 이용하여 경량화를 이루면서 얇은 두께를 가지며, 굴곡강성이 높은 복잡한 구조의 성형물을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의하는 경우, 사출성형에 비해 유동량이 최소화되기 때문에, 성형 후 잔류응력이 감소되어 제품의 신뢰성이 높다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 복합재료의 다층 박판을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 복합재료의 다층 박판을 이용하여 형성된 성형물을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 열가소성 복합재료의 다층 박판을 이용하여 성형물을 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 여기서, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열가소성 복합재료의 다층 박판(100)은 기재층(120), 기재층(120)의 하부면에 구비된 보강층(110), 및 기재층(120)의 상부면에 구비된 수지층(130)을 포함하여, 0.1 ~ 5mm의 두께로 형성한다. 특히 두께는 0.1~1mm인 것이 바람직하다. 상기 두께가 0.1mm 미만일 경우에는 성형성이 좋지 않고, 5mm를 초과하는 경우는 사출성형에 의해서도 실현 가능한 바, 고온압축성형에 따른 이익이 없다.
기재층(120)은 다층 박판(100)의 강도 및 강성(rigidity)을 나타내는 층으로서, 연속섬유 상태의 유리 섬유와 수지를 소정의 비율로 함유된 적층 구조로 형성할 수 있다. 여기서, 기재층(120)은 열가소성 수지 100중량부 대비 연속섬유 상태의 유리 섬유 150~400중량부를 포함하여 단층 또는 적층 구조로 형성할 수 있다. 또한, 수지는 열가소성 수지로서 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PBT(polybutylene terephthalate), PA(polyamide), ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 및 PC(polycarbonate)-ABS 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
이때, 유리 섬유가 기재층(120)에서 열가소성 수지 100중량부 대비 150중량부 미만일 경우, 충분한 강도 및 강성을 확보하는 데 어려움이 따를 수 있고, 반대로 400중량부를 초과할 경우 제품 성형에 악영향을 미칠 수 있다.
보강층(110)은 기재층(120)의 하부면에 구비되어 다층 박판(100)의 강도 및 강성을 향상시키는 기능을 한다. 보강층(110)은 단섬유 또는 장섬유의 유리 섬유에 수지가 첨가된 복합체로 이루어질 수 있다. 여기서, 단섬유 또는 장섬유의 유리섬유 100중량부 대비 열가소성 수지는 150~400중량부 포함된다.
수지층(130)은 기재층(120)의 상부면에 구비되되, 기재층(120)의 입체감을 향상시키거나, 또는 수지층(130)의 상부면에 인쇄문양을 포함한 인쇄층(도시하지 않음) 등을 용이하게 구비하기 위해 열가소성 수지로 형성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 열가소성 복합재료의 다층 박판(100)은 보강층(110)과 기재층(120)을 이용하여 강도 및 강성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 열가소성 복합재료의 다층 박판(100)은 고온압축 성형방법으로 얇은 두께를 갖는 복잡한 구조의 성형물(200)로 제조될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 열가소성 복합재료의 다층 박판(100)은 판형 상태로 마련되고, 이러한 판형 상태의 다층 박판(100)은 예컨대, 열압착 지그 등의 고온압축 성형 장치에 장착되어 고온 압착된다.
이후, 고온 압착된 다층 박판(100)은 도 2에 도시된 "A"의 확대 부분에서처럼 보강층(110)이 내부면을 이루고, 외부 방향으로 기재층(120)과 수지층(130)이 순차적으로 구비된 성형물(200)로 제조된다. 여기서, 보강층(110)은 다층 박판(100)의 강도 및 강성을 향상시켜, 도 2에 도시된 바와 같은 미세하고 복잡한 구조의 성형물(200)을 형성하는 것을 가능하게 한다.
또한, 다층 박판(100)의 전체 두께는 고온 압착에 의해 0.1 ~ 5mm의 범위로 성형될 수 있으므로, 성형물(200)은 얇은 두께로 복잡한 구조를 갖도록 제조될 수 있다.
또한, 사출성형방법에 의하지 않고 고온압축성형에 의하는바, 사출성형에 비하여 성형과정에서 유동량이 최소화되기 때문에, 완성된 성형물은 잔류응력이 감소되어 신뢰성이 높다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따라 열가소성 복합재료의 다층 박판(100)을 이용하여 성형물(200)을 제조하는 방법을 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 열가소성 복합재료의 다층 박판을 이용하여 성형물을 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 다층 박판(100)을 이용하여 성형물(200)을 제조하는 방법은 먼저 다층 박판(100)의 구성요소인 판상 재료를 마련한다(S310).
구체적으로, 본 발명의 다층 박판(100)을 구성하는 기재층(120)을 먼저 마련한다. 기재층(120)은 연속섬유 상태의 유리 섬유와 열가소성 수지층이 다수 적층된 구조로 압착 형성될 수 있되, 열가소성 수지 100중량부 대비 연속섬유 상태의 유리 섬유가 150~400중량부 포함된 적층 구조로 형성할 수 있다.
기재층(120)과 별도로 보강층(110)은 단섬유 또는 장섬유의 유리섬유 100중량부 대비 열가소성 수지 150~400중량부를 포함하며, 상기 유리섬유를 열가소성 수지에 함침(impregnation)하여 마련할 수 있다.
수지층(130)은 별도로 열가소성 수지로 이루어진 필름막(도시하지 않음)으로 마련되거나, 또는 이후 수행되는 과정에서 기재층(120)의 상부면에 도포되어 형성될 수도 있다.
이러한 기재층(120)과 보강층(110)이 마련된 후, 열성형(thermoforming) 방법으로 기재층(120)의 하부면에 보강층(110)을 열 접합하여 다층 박판(100)을 형성한다(S320).
열성형 방법이란 열가소성 수지가 유동성이 있는 상태의 온도까지 가열한 상태에서 가공하는 공정으로, 예컨대 스트라이트 진공 성형(stright vacuum forming), 드래프 성형(drape forming), 매치드 모울드 성형(matched mold forming), 플러그 어시스트 성형(plug assist forming) 중 어느 하나의 방법을 이용할 수 있다.
이러한 열성형 방법을 이용하여 기재층(120)의 하부면에 보강층(110)을 열 접합하고, 동시에 기재층(120)의 상부면에 열가소성 수지로 이루어진 필름막을 열 접합하거나, 또는 열가소성 수지로 이루어진 슬러리를 도포하여 수지층(130)을 형성할 수 있다.
이때, 수지층(130)까지 형성된 다층 박판(100)은 판 형태 또는 굴곡을 갖는 형태로 형성될 수 있다.
열성형 방법으로 다층 박판(100)을 형성한 후, 다층 박판(100)을 금형에 로딩(loading)하고 고온압축 성형을 수행하여 성형물을 제조한다(S330).
구체적으로, 판형 상태의 다층 박판(100)은 열압착 지그(jig) 등과 같은 고온압축 성형 장치의 내부에 장착되고, 이때 고온압축 성형 장치는 300 ~ 400? 까지 유도 가열하여 다층 박판(100)의 온도를 올린다.
이에 따라 다층 박판(100)의 보강층(110)은 함침된 열가소성 수지가 유동성이 있는 용융 상태로 가열되고, 이러한 보강층(110)을 포함한 다층 박판(100)의 상태에서 압축을 수행한다. 여기서, 보강층(110)의 열가소성 수지가 유동성이 있는 용융 상태로 변환되면서 압축을 수행하므로, 도 2에 도시된 미세하고 복잡한 구조의 성형물(200)로 제조될 수 있다.
이때, 성형물(200)은 예컨대, 300 ~ 400?와 같은 고온 상태에서 압축되어 형성되므로, 0.1 ~ 5mm의 두께를 갖고 복잡한 구조를 갖도록 제조될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따라 열가소성 복합재료의 다층 박판(100)을 이용하여 제조된 성형물(200)은 경량화를 이루면서 얇은 두께를 갖는 복잡한 구조로 제조될 수 있다.
또한, 사출성형방법에 의하지 않고 고온압축성형에 의하는바, 사출성형에 비하여 성형과정에서 유동량이 최소화되기 때문에, 완성된 성형물은 잔류응력이 감소되어 신뢰성이 높다.
실시예 및 비교예
1. 실시예
실시예 1
(1) 기재층의 형성
폴리카보네이트 100중량부 대비 연속섬유 상태의 유리 섬유 150중량부를 균일하게 펼쳐서 가열한 다음, 가열된 연속섬유 상태의 유리섬유와 테이프 형상의 폴리카보네이트를 접합하여 열가소성 플라스틱-연속섬유 접합체를 형성하고, 상기 접합체를 지그재그 형태로 접어 다층 열가소성 플라스틱-연속섬유 접합체를 만든 다음, 상기 접합체를 압착시켜 열가소성-연속섬유 혼성 복합체로 이루어진 기재층을 제조하였다.
(2) 보강층의 형성
단섬유의 유리섬유 100중량부 대비 폴리카보네이트 150중량부를 준비하고, 상기 단섬유의 유리섬유를 균일하게 펼쳐서 가열한 다음, 가열된 단섬유의 유리섬유와 테이프 형상의 폴리카보네이트를 접합하여 열가소성 플라스틱-단섬유 접합체를 형성하고, 상기 접합체를 지그재그 형태로 접어 다층 열가소성 플라스틱-단섬유 접합체를 만든 다음, 상기 접합체를 압착시켜 열가소성-단섬유 혼성 복합체로 이루어진 보강층을 제조하였다.
(3) 다층 박판의 형성
상기 제조된 기재층 및 보강층과 표면품질을 위하여 별도로 제조된 수지층을 판상의 재료로 1차 성형한 다음, 제품성형에 필요한 형상으로 재단된 판상의 재료를 금형에 로딩하고, 400℃에서 고온압축하여 0.1mm 두께의 복합재료 다층 박판을 제조하였다.
실시예 2
(1) 기재층의 형성
폴리카보네이트 대신 폴리프로필렌을 사용하고, 연속섬유 상태의 유리 섬유는 폴리프로필렌 100중량부 대비 400중량부를 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
(2) 보강층의 형성
폴리카보네이트 대신 폴리프로필렌을 사용하고, 단섬유의 유리섬유 100중량부 대비 폴리프로필렌을 400중량부 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
(3) 다층박판의 형성
상기 제조된 기재층과 보강층을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료 다층박판을 제조하였다.
실시예 3
(1) 기재층의 형성
폴리카보네이트 대신 폴리에틸렌을 사용하고, 연속섬유 상태의 유리 섬유는 폴리에틸렌 100중량부 대비 300중량부를 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
(2) 보강층의 형성
폴리카보네이트 대신 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 단섬유의 유리섬유 100중량부 대비 폴리에틸렌테레프탈레이트를 300중량부 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
(3) 다층박판의 형성
상기 제조된 기재층과 보강층을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료 다층박판을 제조하였다.
실시예 4
(1) 기재층의 형성
폴리카보네이트 대신 폴리아미드를 사용하고, 연속섬유 상태의 유리 섬유는 폴리아미드 100중량부 대비 200중량부를 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
(2) 보강층의 형성
폴리카보네이트 대신 ABS수지를 사용하고, 단섬유의 유리섬유 100중량부 대비 ABS수지를 200중량부 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.
(3) 다층박판의 형성
상기 제조된 기재층과 보강층을 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재료 다층박판을 제조하였다.
2. 비교예
용융된 폴리카보네이트 수지 100중량부 대비 유리섬유 150중량부를 혼합하여 사출성형하여 0.1mm 두께의 박판을 복합재료 다층 박판을 제조하였다.
3. 평가
성형성 굴곡강성 성형후 잔류응력
(사출성형물 대비 상대비율)
실시예1 우수함 19GPa 71%
실시예2 우수함 19.2GPa 69%
실시예3 우수함 18.3GPa 74%
실시예4 우수함 19.5GPa 65%
비교예 두께가 얇아 성형이 어려움 3.4GPa 100%
상기 실험결과를 나타낸 표 1에서 알 수 있듯, 본 발명의 실시예에 의하는 경우, 고온압축성형방법을 이용함으로써 박판화에 대한 물성의 제한없이 비교예에 비하여 약 5배에 달하는 높은 굴곡 강성을 나타내었다. 이는 동일한 물성을 갖는다고 가정할 때, 약 56%의 수준으로 박판화를 이끌어 낸 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하는 경우, 비교예의 사출성형에 비하여 유동량이 최소화되기 때문에 성형 후 잔류응력 등의 문제가 감소되었다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.
또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 다층 박판 110: 보강층
120: 기재층 130: 수지층
200: 성형물

Claims (15)

  1. 기재층;
    상기 기재층의 하부면에 구비된 보강층; 및
    상기 기재층의 상부면에 구비된 수지층;
    을 포함하고,
    상기 기재층과 보강층은 유리 섬유와 수지를 포함하는 복합재료로 형성된 것을 특징으로 하는 다층 박판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재층은 열가소성 수지 100중량부 대비 연속섬유 상태의 유리 섬유 150~400중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 박판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강층은 단섬유 또는 장섬유의 유리섬유 100중량부 대비 열가소성 수지 150~400중량부 포함하는 복합체로 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 박판.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 PP(polypropylene), PE(polyethylene), PET(polyethylene terephthalate), PBT(polybutylene terephthalate), PA(polyamide), ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer) 및 PC(polycarbonate)-ABS 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 다층 박판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다층 박판은 0.1 ~ 5mm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 다층 박판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다층 박판은 고온압축성형에 의하여 성형되며, 성형 후 잔류응력이 사출성형시의 잔류응력 대비 75% 이하인 것을 특징으로 하는 다층 박판.
  7. 기재층, 상기 기재층의 하부면에 구비된 보강층, 및 상기 기재층의 상부면에 구비된 수지층을 포함하고, 상기 기재층과 보강층은 유리 섬유와 수지를 포함하는 복합재료로 형성된 다층 박판을 고온압축 성형 방법으로 열 압축하여 형성한 성형물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고온압축 성형 방법은 열압착 지그를 이용하여 고온에서 상기 다층 박판을 0.1 ~ 5mm의 두께를 갖는 구조물로 열 압축하는 것을 특징으로 하는 성형물.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 기재층은 열가소성 수지 100중량부 대비 연속섬유 상태의 유리 섬유가 150~400중량부 포함되고,
    상기 보강층은 단섬유 또는 장섬유의 유리 섬유 100중량부 대비 열가소성 수지 150~400중량부 포함하는 복합체로 형성되는 것을 특징으로 하는 성형물.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 성형물은 상기 다층 박판은 고온압축성형에 의하여 성형되며, 성형 후 잔류응력이 사출성형시의 잔류응력 대비 75% 이하인 것을 특징으로 하는 성형물.
  11. 다층 박판의 구성요소를 마련하는 단계;
    열성형(thermoforming) 방법으로 상기 구성요소를 열 접합하여 다층 박판을 형성하는 단계; 및
    상기 다층 박판을 금형에 로딩하고 고온압축 성형을 수행하여 성형물을 제조하는 단계;
    를 포함하는 다층 박판을 이용한 성형물 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 다층 박판의 구성요소를 마련하는 단계는
    열가소성 수지 100중량부 대비 연속섬유 상태의 유리 섬유가 150~400중량부 포함하는 적층 구조를 압착 형성하여 기재층을 마련하는 단계; 및
    단섬유 또는 장섬유의 유리 섬유 100중량부 대비 열가소성 수지 150~400중량부 포함하는 복합체로 형성되는 보강층을 마련하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 박판을 이용한 성형물 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기재층을 마련하는 단계는
    상기 기재층의 상부면에 수지층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 박판을 이용한 성형물 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 성형물을 제조하는 단계는
    열압착 지그를 이용하여 300 ~ 400?의 고온에서 상기 다층 박판을 0.1 ~ 5mm의 두께를 갖는 구조물로 열 압축하는 것을 특징으로 하는 다층 박판을 이용한 성형물 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 성형물은 상기 다층 박판은 고온압축성형에 의하여 성형되며, 성형 후 잔류응력이 사출성형시의 잔류응력 대비 75% 이하인 것을 특징으로 하는 성형물의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190020370A (ko) * 2017-08-21 2019-03-04 (주)엘지하우시스 성형품, 이를 포함하는 배터리팩 하우징 및 드론용 배터리팩
KR20200033783A (ko) * 2018-09-20 2020-03-30 (주)엘지하우시스 전기자동차용 배터리 케이스

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0158988B1 (ko) * 1996-01-09 1998-12-15 성재갑 섬유강화 플라스틱 복합판재와 이를 이용한 자동차의 플라스틱 후드 및 루프
KR100446313B1 (ko) * 2001-06-20 2004-08-30 장홍근 열가소성 수지계 적층물, 그 제조방법 및 이의 용도
US7759267B2 (en) * 2006-04-05 2010-07-20 Azdel, Inc. Lightweight composite thermoplastic sheets including reinforcing skins

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190020370A (ko) * 2017-08-21 2019-03-04 (주)엘지하우시스 성형품, 이를 포함하는 배터리팩 하우징 및 드론용 배터리팩
KR20200033783A (ko) * 2018-09-20 2020-03-30 (주)엘지하우시스 전기자동차용 배터리 케이스
KR20200033784A (ko) * 2018-09-20 2020-03-30 (주)엘지하우시스 전기자동차용 배터리 케이스
KR20200033774A (ko) * 2018-09-20 2020-03-30 (주)엘지하우시스 전기자동차용 배터리 케이스
CN113540653A (zh) * 2018-09-20 2021-10-22 乐金华奥斯株式会社 用于电动汽车用电池模块的下部保护板
KR20230005785A (ko) * 2018-09-20 2023-01-10 (주)엘엑스하우시스 전기자동차용 배터리 모듈 하부보호판

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