KR20160022467A - 복합재 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
열가소성 수지 및 무기섬유를 포함하는 섬유강화플라스틱 기재; 및 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 포함하는 복합재 및 이의 제조방법을 제공한다.
Description
복합재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
복합재는 두 가지 이상의 재료의 결합으로 이루어진 재료로 강화상(reinforcing phase)으로 불리는 섬유, 판, 입자의 형태의 재료가 매트릭스상(matrix phase)으로 불리는 수지 형태의 재료에 묻혀있는 구조이다. 매트릭스상은 강화재의 측면 지지력을 제공하고 하중을 전달하며 외부의 충격에 버티고, 강화재는 고강도 및 고강성의 특성을 가져야 한다.
대부분의 열가소성 플라스틱 수지는 내열성이 부족하고 결정성(cristallinity)을 가지고 있기 때문에 충격 강도가 떨어지고 성형시 수축률이 높다는 단점이 존재한다. 이를 보완하기 위해 폴리머 얼로이(alloy)를 도입하거나 무기물인 유리 섬유를 강화재로 투입하는 기술이 개발된 상태이다.
다만, 섬유 강화 복합재는 보강 섬유의 취성에 따른 영향으로 작은 신율에서 최대 강도를 나타낸 후, 급격한 파단이 일어나는 경향이 있다. 따라서, 파괴에 대한 저항이 높고 재료의 완전한 파단을 지연시키는 복합재의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 구현예는 물리적 강성 및 에너지 흡수성이 우수한 복합재를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 복합재를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 열가소성 수지 및 무기 섬유를 포함하는 섬유강화플라스틱 기재; 및 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 포함하는 복합재를 제공한다.
상기 금속 부재는 상기 섬유강화플라스틱 기재 내에 함침된 구조일 수 있다.
상기 금속 부재는 메탈 와이어 메쉬(metal wire mesh)일 수 있다.
상기 메탈 와이어 메쉬는 선 폭이 약 0.5㎜ 내지 약 1.5㎜일 수 있고, 선 주기가 약 1㎜ 내지 약 5㎜일 수 있다.
상기 금속 부재는 철, 니켈, 크롬, 알루미늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 접착성 코팅제는 동일한 열가소성 수지를 포함할 수 있다.
상기 접착성 코팅제는 상기 열가소성 수지를 약 10 중량% 내지 약 40 중량% 포함할 수 있다.
상기 접착성 코팅제는 상기 에폭시 수지를 약 20 중량% 내지 약 50 중량% 포함할 수 있다.
상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈렌 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 난연성 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 오르소-크레졸 노볼락형 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재는 열가소성 수지 약 60 중량% 내지 약 90 중량% 및 무기 섬유 약 10 중량% 내지 약 40 중량%를 포함할 수 있다.
상기 무기 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 무기 섬유는 평균 직경이 약 2㎛ 내지 약 15㎛일 수 있다.
상기 복합재의 인장강도가 약 70 ㎫ 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 제1 압출기에 열가소성 수지를 투입하여 용융시키는 단계; 제2 압출기에 무기 섬유를 투입하여 상기 열가소성 수지와 혼련시킴으로써 섬유강화플라스틱 조성물을 제조하는 단계; 상기 섬유강화플라스틱 조성물을 성형하여 섬유강화플라스틱 기재를 제조하는 단계; 금속 부재를 마련하고 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제를 상기 금속 부재의 표면에 도포하는 단계; 상기 도포된 접착성 코팅제를 건조하여 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 제조하는 단계; 및 상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 금속 부재를 열 압착하여 복합재를 제조하는 단계를 포함하는 복합재 제조방법을 제공한다.
상기 도포된 접착성 코팅제를 건조하여 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 제조하는 단계는 약 180℃ 내지 약 250℃에서 약 1분 내지 약 5분 동안 수행될 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 금속 부재를 열 압착하여 복합재를 제조하는 단계는 상기 열 압착에 의해 상기 금속 부재가 상기 섬유강화플라스틱 기재 내에 함침되는 단계일 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 금속 부재를 열 압착하여 복합재를 제조하는 단계는 약 200℃ 내지 약 250℃의 온도에서 약 0.5 ㎫ 내지 약 2 ㎫의 압력으로 약 10초 내지 약 1분 동안 압착하여 수행될 수 있다.
상기 복합재는 물리적 강성 및 에너지 흡수성이 우수한바, 우수한 인장 강도 및 충격 흡수성을 나타내어 휨 또는 파단 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합재의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 메탈 와이어 메쉬인 금속 부재를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 섬유강화플라스틱 기재의 제조 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 실험예 1 및 2에 의하여 도출된 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 2는 메탈 와이어 메쉬인 금속 부재를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 섬유강화플라스틱 기재의 제조 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 실험예 1 및 2에 의하여 도출된 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
복합재
본 발명의 일 구현예에서, 열가소성 수지 및 무기섬유를 포함하는 섬유강화플라스틱 기재; 및 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 포함하는 복합재를 제공한다.
일반적으로, 섬유 및 열가소성 수지를 포함하는 복합재는 섬유의 취성에 따른 영향으로 약 2.5% 내지 약 3%의 작은 신율에서 최대 강도를 나타낸 후에 급격한 파단이 일어난다. 따라서, 강도 및 파괴에 대한 저항성을 향상시키기 위하여 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 복합재는 열가소성 수지 및 무기섬유를 포함하는 상기 섬유강화플라스틱 기재와 함께 상기 금속 부재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속 부재는 상기 섬유강화플라스틱 기재와 단단하게 결합하여 상기 복합재의 강도를 향상시키기 위하여 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제로 표면 처리된 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 복합재(100)의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다. 도 1을 참조할 때, 상기 복합재는 섬유강화플라스틱 기재(10) 및 금속 부재(20)를 포함할 수 있고, 상기 금속 부재(20)는 상기 섬유강화플라스틱 기재(10) 내에 함침된 구조일 수 있다. 상기 금속 부재(20)가 상기 섬유강화플라스틱 기재(10) 내에 함침됨으로써 상호 접촉 면적이 증대되어 단단한 결합이 가능하며, 상기 복합재(100)가 두께 대비 우수한 강도를 확보할 수 있고, 다양한 용도로 활용이 가능할 수 있다.
구체적으로, 상기 금속 부재(20)는 메탈 와이어 메쉬(metal wire mesh)일 수 있다. 도 2는 메탈 와이어 메쉬인 금속 부재(20)의 평면도를 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 금속 부재(20)는 메탈 와이어를 메쉬 구조로 직조하여 형성될 수 있으며, 상기 복합재가 메탈 와이어 메쉬인 금속 부재를 포함함으로써 강도 향상의 효과를 극대화 할 수 있고, 제조 공정이 용이한 장점을 얻을 수 있다.
도 2를 참조할 때, 상기 메탈 와이어 메쉬는 선 폭(a)이 약 0.5㎜ 내지 약 1.5㎜일 수 있고, 예를 들어, 약 0.5㎜ 내지 약 1.2㎜일 수 있다. 또한, 상기 메탈 와이어 메쉬는 선 주기(b)가 약 1mm 내지 약 5mm일 수 있다. 상기 메탈 와이어 메쉬의 선 폭 및 선 주기가 상기 범위를 만족함으로써, 상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 접착성 코팅제를 통하여 단단하게 결합할 수 있으며, 상기 복합재가 우수한 인장 강도 및 인장 신율을 확보하여 파단 및 휨 현상에 대한 저항성이 향상될 수 있다.
구체적으로, 상기 금속 부재는 철, 니켈, 크롬, 알루미늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 부재는 철을 포함할 수 있고, 이 경우 상기 접착성 코팅제와 밀착성이 우수하여, 상기 복합재의 강도 및 에너지 흡수성을 향상시키는 데 유리할 수 있고, 강성 증가 효과 측면에서 유리할 수 있다.
또한, 상기 금속 부재는 철, 니켈, 크롬, 알루미늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 와이어로 제조된 메탈 와이어 메쉬일 수 있다. 상기 금속 부재가 철을 포함하는 메탈 와이어 메쉬인 경우, 상기 접착성 코팅제를 매개로 상기 섬유강화플라스틱 기재와 단단하게 결합할 수 있고, 우수한 강도 및 에너지 흡수성을 구현할 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 접착성 코팅제는 열가소성 수지를 포함하고, 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 접착성 코팅제는 동일한 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 접착성 코팅제가 동일한 종류의 열가소성 수지를 포함함으로써 상호간 고분자 사슬 얽힘(chain entanglement)이 용이하게 일어나며, 이로써 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 금속 부재가 상기 접착성 코팅제를 매개로 단단하게 결합할 수 있고, 상기 복합재가 우수한 강도를 용이하게 구현할 수 있다.
상기 접착성 코팅제는 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하고, 상기 열가소성 수지는 상기 섬유강화플라스틱 기재와 사슬 얽힘에 의해 물리적으로 결합하여 접착성 코팅제가 상기 섬유강화플라스틱 기재와 단단하게 결합할 수 있도록 한다.
상기 접착성 코팅제는 상기 열가소성 수지를 약 10 중량% 내지 약 40 중량% 포함할 수 있다. 상기 열가소성 수지의 함량이 약 10 중량% 미만인 경우에는 상기 접착성 코팅제와 상기 섬유강화플라스틱 기재가 단단하게 결합하지 못하여 결과적으로 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 금속 부재의 결합력이 약해지고, 상기 복합재가 우수한 강도를 확보하지 못할 우려가 있다. 또한, 상기 열가소성 수지의 함량이 약 40 중량%를 초과하는 경우에는 상기 접착성 코팅제가 용매 내에서 분산이 원활히 이루어지지 않아 상기 금속 부재와의 결합력이 저하되는 문제점이 생길 수 있다.
상기 접착성 코팅제는 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하고, 상기 에폭시 수지는 상기 금속 부재 표면의 금속 산화물과 화학적으로 결합하여 상기 접착성 코팅제가 상기 금속 부재와 단단하게 결합할 수 있도록 한다.
상기 접착성 코팅제는 상기 에폭시 수지를 약 20 중량% 내지 약 50 중량% 포함할 수 있다. 상기 에폭시 수지의 함량이 약 20 중량% 미만으로 포함하는 경우, 상기 접착성 코팅제와 상기 금속 부재가 단단하게 결합하지 못하여, 결과적으로 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 금속 부재의 결합력이 약해지고, 상기 복합재가 우수한 강도를 확보하지 못할 우려가 있다. 또한, 상기 에폭시 수지가 약 50 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 상기 섬유강화플라스틱 기재 내의 열가소성 수지와 결합력이 저하되는 문제점이 생길 수 있다.
상기 접착성 코팅제는 아크릴레이트계 모노머를 더 포함할 수 있다. 상기 아크릴레이트계 모노머는 에폭시 수지와 반응하여 금속과의 결합력을 향상시키는 것으로, 상기 접착성 코팅제와 상기 금속 부재의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 접착성 코팅제는 상기 아크릴레이트계 모노머를 약 20 중량% 내지 약 40 중량% 포함할 수 있다. 상기 접착성 코팅제가 상기 아크릴레이트계 모노머를 상기 범위의 함량으로 포함함으로써 에폭시 수지와 충분히 반응하여 상기 금속 부재에 대한 우수한 밀착성 향상 효과를 구현할 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 접착성 코팅제는 열가소성 수지를 포함하며, 구체적으로 상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈렌 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 접착성 코팅제는 동일한 종류의 열가소성 수지를 포함할 수 있고, 모두 폴리프로필렌 수지를 포함하거나, 모두 폴리에틸렌 수지를 포함할 수 있다. 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 접착성 코팅제가 동일한 열가소성 수지를 포함하는 경우, 고분자 사슬간의 물리적 얽힘이 극대화 되어 상기 기재와 상기 코팅제 간의 접착력이 증대되는 장점을 얻을 수 있다.
상기 접착성 코팅제는 에폭시 수지를 포함하며, 구체적으로 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 난연성 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 오르소-크레졸 노볼락형 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지를 포함할 수 있고, 이 경우 상기 접착성 코팅제의 금속 부재에 대한 접착력이 우수한 장점을 구현할 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재는 상기 열가소성 수지를 약 60 중량% 내지 약 90 중량% 포함하고, 상기 무기 섬유를 약 10 중량% 내지 약 40 중량% 포함할 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재의 열가소성 수지는 상기 접착성 코팅제의 열가소성 수지와 사슬 얽힘에 의해 물리적으로 결합하여 상기 접착성 코팅제가 상기 섬유강화플라스틱 기재와 단단하게 결합할 수 있도록 하는 것으로, 상기 섬유강화플라스틱 기재가 상기 열가소성 수지를 약 60 중량% 미만으로 포함하는 경우에는 상기 기재의 제조 과정에서 원료의 흐름성이 저하되어 가공이 용이하지 못할 우려가 있고, 상기 복합재의 성형 자유도를 저하시키는 문제가 있으며, 상기 복합재가 우수한 강도를 확보하지 못할 우려가 있다. 또한, 상기 열가소성 수지를 약 90 중량% 초과하여 포함하는 경우에는 상대적으로 무기 섬유의 함량이 감소되어 오히려 상기 복합재의 강도 및 강성이 저하되는 문제점이 생길 수 있다.
상기 무기 섬유는 상기 복합재의 강도를 향상시키는 역할을 하는 것으로, 상기 섬유강화플라스틱 기재가 상기 무기 섬유를 약 10 중량% 미만으로 포함하는 경우에는 상기 복합재의 강도 및 강성을 충분히 확보하지 못하는 문제점이 생길 수 있다. 또한, 상기 무기 섬유가 약 40 중량%를 초과하여 포함되는 경우에는 상기 복합재의 성형 자유도가 저하되는 문제점이 생길 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재는 열가소성 수지 및 무기 섬유를 포함하며, 상기 무기 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 섬유는 유리 섬유를 포함할 수 있고, 이 경우 비용 효율적인 측면에서 유리하며, 상기 열가소성 수지와 결합력이 우수한 장점을 구현할 수 있다.
상기 무기 섬유의 평균 직경은 약 2㎛ 내지 약 15㎛일 수 있고, 예를 들어 약 3㎛ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 무기 섬유의 평균 직경이 상기 범위를 만족하는 경우 상기 복합재의 인장 강도가 우수한 효과를 용이하게 구현할 수 있다. 상기 무기 섬유의 직경이 상기 범위 이상으로 증가하는 경우에는 상기 복합재 내에 결함이 존재할 확률이 높아지게 되고, 강도가 저하되는 문제점이 생길 수 있다.
또한, 상기 무기 섬유의 평균 길이는 약 10㎜ 내지 약 50㎜일 수 있다. 상기 무기 섬유의 평균 길이가 상기 범위를 만족하는 경우 상기 복합재의 인장 강도가 우수한 효과를 용이하게 구현할 수 있다. 상기 무기 섬유의 길이가 약 50㎜를 초과하는 경우에는 복합재 내 무기 섬유의 분산이 원활하게 이루어지지 않으면서 제품의 품질이 균일하지 않게 되며, 부분적으로 강도가 저하되는 문제점이 생길 수 있다. 또한, 재료의 성형성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 상기 무기 섬유의 길이가 약 10㎜ 미만으로 감소하는 경우에는 충분한 기계적 물성을 확보하지 못하는 문제가 생길 수 있다.
상기 복합재는 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 금속 부재를 포함하며, 인장 강도가 약 70 ㎫ 이상일 수 있고, 예를 들어, 약 90 ㎫ 이상일 수 있고, 예를 들어, 약 100 ㎫ 내지 약 250 ㎫일 수 있다. 구체적으로, 상기 복합재는 자동차의 백빔과 같은 충격흡수 소재로 사용될 수 있는 것으로서 인장 강도가 약 70 ㎫ 미만인 경우 작은 힘에도 쉽게 파단이 일어나는 문제점이 생길 수 있고, 상기 용도로 사용하기에 적합한 기계적 강도 및 충격 흡수성을 확보하지 못할 우려가 있다.
복합재 제조방법
본 발명의 다른 구현예에서, 제1 압출기에 열가소성 수지를 투입하여 용융시키는 단계; 제2 압출기에 무기 섬유를 투입하여 상기 열가소성 수지와 혼련시킴으로써 섬유강화플라스틱 조성물을 제조하는 단계; 상기 섬유강화플라스틱 조성물을 성형하여 섬유강화플라스틱 기재를 제조하는 단계; 금속 부재를 마련하고 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제를 상기 금속 부재의 표면에 도포하는 단계; 상기 도포된 접착성 코팅제를 건조하여 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 제조하는 단계; 및 상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 금속 부재를 열 압착하여 복합재를 제조하는 단계를 포함하는 복합재 제조방법을 제공한다.
도 3은 상기 섬유강화플라스틱 기재를 제조하는 섬유강화플라스틱 공정(LFT-D)을 도식화하여 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 상기 섬유강화플라스틱 기재의 성형은 제1 및 제2 압출기로 구성된 LFT-D(Long Fiber Reinforced Thermoplastic - Direct Compounding) 압출기 및 절삭기로 이루어지며 이들의 연속 공정이 가능하도록 각 단계가 순차적으로 결합될 수 있다.
상기 복합재 제조방법은 제1 압출기에 열가소성 수지를 투입하여 용융시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 압출기는 단일 스크류를 포함하여 투입되는 열가소성 수지를 용융시킨 다음 제2 압출기로 이송시킨다. 상기 용융시 가공온도 및 회전속도(rpm)는 투입되는 열가소성 수지에 통상적으로 적용되는 가공온도 및 회전속도이면 특별히 제한되지 아니하나, 상기 열가소성 수지의 열화가 최소화되고, 추후 투입되는 무기 섬유와 균일하게 혼련될 수 있는 범위 내인 것이 유리하다.
또한, 상기 복합재 제조방법은 제2 압출기에 무기 섬유를 투입하여 상기 열가소성 수지와 혼련시킴으로써 섬유강화플라스틱 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제2 압출기는 트윈 스크류를 포함하며, 투입되는 무기 섬유와 제1 압출기로부터 유입된 열가소성 수지를 혼련시켜 섬유강화플라스틱 조성물을 제조할 수 있다.
이 때, 상기 제2 압출기에 투입되는 무기 섬유는 로빙(Roving) 형태의 실타래처럼 감겨있는 형태의 연속섬유상 무기 섬유일 수 있고, 상기 섬유강화플라스틱 조성물을 성형하여 섬유강화플라스틱 기재를 제조하는 과정에서 절단되어 약 10㎜ 내지 약 50㎜의 길이를 갖는 장섬유상 무기 섬유로 가공될 수 있다.
구체적으로, 상기 섬유강화플라스틱 조성물은 섬유 스트랜드(LFT strand)로 제조되고, 상기 섬유 스트랜드를 압출다이를 이용하여 일정한 크기 및 형상을 갖는 압출물로 연속적으로 제조한 후, 절삭기로 절단함으로써 섬유강화플라스틱 기재를 제조할 수 있다.
상기 복합재 제조방법은 금속 부재를 마련하고 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제를 상기 금속 부재의 표면에 도포하는 단계를 포함한다. 상기 금속 부재 및 접착성 코팅제에 관한 사항은 전술한 바와 같다. 상기 접착성 코팅제를 도포하는 방법은 특별히 제한되지는 아니하나, 브러시 도포(Brushing), 침지 도포(dipping) 또는 분무 도포(spraying)의 방법을 적절하게 사용할 수 있다.
상기 도포된 접착성 코팅제는 건조되어 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 제조할 수 있다. 상기 금속 부재가 상기 접착성 코팅제로 표면 처리됨으로써 상기 섬유강화플라스틱 기재와의 밀착성 및 결합성이 증가하고, 이로써 상기 복합재의 강도 및 충격 흡수 성능을 용이하게 향상시킬 수 있다.
상기 도포된 접착성 코팅제를 건조하여 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 제조하는 단계는 약 180℃ 내지 약 250℃에서 약 1분 내지 약 5분 동안 수행될 수 있다. 상기 접착성 코팅제가 상기 범위의 온도 및 시간에서 건조됨으로써 상기 금속 부재와 공유 결합 또는 수소 결합을 용이하게 형성할 수 있고, 단단하게 결합될 수 있다. 또한, 상기 접착성 코팅제는 상기 범위의 온도 및 시간에서 상기 금속 부재의 표면에 고르게 도포되기 용이할 수 있다.
상기 복합재는 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재 및 상기 섬유강화플라스틱 기재를 열 압착함으로써 제조될 수 있다. 또한, 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 금속 부재를 열 압착함으로써, 결과적으로 상기 금속 부재가 상기 섬유강화플라스틱 기재 내에 함침된 구조를 형성할 수 있다. 상기 금속 부재가 상기 섬유강화플라스틱 기재 내에 함침됨으로써 상기 복합재가 우수한 강도를 확보할 수 있고, 다양한 용도로 활용이 가능할 수 있다.
상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 금속 부재를 열 압착하여 복합재를 제조하는 단계는 약 200 ℃ 내지 약 250 ℃의 온도에서 약 0.5 ㎫ 내지 약 2 ㎫의 압력으로 약 10초 내지 약 1분 동안 압착하여 수행될 수 있다. 상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 금속 부재를 상기 범위의 온도, 압력 및 시간에서 열 압착함으로써 상기 접착성 코팅제와 상기 섬유강화플라스틱 기재의 열가소성 수지가 용융되어 상기 금속 부재가 상기 섬유강화플라스틱 기재 내로 효과적으로 함침될 수 있고, 상기 접착성 코팅제 및 상기 섬유강화플라스틱 기재의 열가소성 수지가 고분자 사슬 얽힘(chain entanglement)을 용이하게 형성하여 상호간 결합력이 향상될 수 있다. 결과적으로, 상기 금속 부재와 상기 섬유강화플라스틱 기재가 단단하게 결합하는바, 상기 복합재의 강도 및 충격 흡수 성능을 용이하게 향상시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
<
실시예
및
비교예
>
실시예
1
제1 압출기에 폴리프로필렌 수지를 투입하여 용융시키고, 제2 압출기로 이송하였다. 이어서, 상기 제2 압출기에 연속섬유상 유리 섬유를 투입하여 상기 폴리프로필렌 수지와 혼련시킴으로써 섬유강화플라스틱 조성물을 제조하였다.
상기 제조된 섬유강화플라스틱 조성물이 압출되어 섬유 스트랜드(strand)로 제조되고, 이를 압출 다이를 이용하여 연속적으로 압출함으로써 일정한 크기 및 형상을 갖는 압출물을 제조한 후 상기 압출물을 절삭기로 절단하여, 폴리프로필렌 수지 70 중량%, 유리 섬유 30 중량%를 포함하는 섬유강화플라스틱 기재를 제조하였다.
한편, 선 폭이 0.8 ㎜이고, 선 주기가 2.5 ㎜인 철 와이어 메쉬(steel wire mesh)를 준비하고, 폴리프로필렌 수지 25 중량% 및 비스페놀 A형 에폭시 수지 40 중량%를 포함하는 접착성 코팅제를 상기 철 와이어 메쉬의 표면에 브러시 도포(Brushing) 방법으로 도포하였다. 이어서, 상기 도포된 접착성 코팅제를 200℃에서 5분간 건조하여 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 철 와이어 메쉬를 제조하였다.
상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 철 와이어 메쉬를 220℃에서 1분 동안 0.5 ㎫의 압력으로 열 압착하여 복합재를 제조하였다.
비교예
1
상기 철 와이어 메쉬에 상기 접착성 코팅제를 표면 처리 하지 않은 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재를 제조하였다.
비교예
2
상기 섬유강화플라스틱 기재로만 이루어지고, 상기 철 와이어 메쉬를 포함하지 않는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 복합재를 제조하였다.
<
실험예
>
실험예
1: 인장 강도의 측정
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 복합재에 대하여 Instron5569A 장치를 이용하여 ASTM D638의 방법에 따라 인장강도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
실험예
2: 인성(
Toughness
)의 측정
상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 복합재에 대하여 Instron5569A 장치를 이용하여 ASTM D638의 방법에 따라 인성(Toughness)을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
| 인장강도 [㎫] | 인성 [kJ/㎥] | |
| 실시예 1 | 110 | 4090 |
| 비교예 1 | 83 | 3180 |
| 비교예 2 | 62 | 1190 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재가 포함된 실시예 1의 복합재는 인장강도가 100 ㎫ 이상으로 나타났고, 인성이 4000 kJ/㎥ 이상으로 나타났는바, 상기 접착성 코팅제로 표면 처리되지 않은 금속 부재를 포함하는 비교예 1에 비하여 현저히 우수한 인장 강도 및 인성을 나타냄을 알 수 있었다.
또한, 상기 비교예 2의 복합재는 금속 부재를 전혀 포함하지 않고, 섬유강화플라스틱 기재만으로 이루어진 것으로, 인장강도가 70 ㎫ 미만으로 나타났고, 인성이 2000 kJ/㎥ 미만으로 나타났는바, 실시예 1의 복합재가 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 포함함으로써 비교예 2에 비하여 현저히 우수한 인장 강도 및 인성을 나타냄을 알 수 있었다.
도 4는 상기 실험예 1 및 2에 의하여 도출된 결과 그래프를 나타낸 것이다. 이는 소위 응력-변형율 곡선(stress-strain curve, S-S curve)으로 정의되고, 이로부터 상기 실시예 1, 비교예 1 및 2의 인장 강도 및 인성(toughness)을 확인할 수 있다. 상기 인장 강도는 상기 복합재에 인장 하중을 가하였을 때, 상기 복합재가 파단되는 시점의 최대 인장 하중을 나타내며, 도 4 및 표 1을 참조할 때, 상기 실시예 1의 인장 강도가 비교예 1 및 2에 비하여 현저히 우수함을 알 수 있다. 또한, 인성(toughness)은 상기 응력-변형율 곡선의 하부 면적으로 나타나며, 인성이 클수록 에너지 흡수량이 큰 것을 나타낸다. 도 4 및 표 1을 참조할 때, 상기 실시예 1의 인성이 비교예 1 및 2에 비하여 현저히 우수함을 알 수 있고, 따라서 상기 실시예 1이 비교예 1 및 2에 비하여 현저히 우수한 에너지 흡수 성능 및 충격 흡수 성능을 구현함을 알 수 있다.
100: 복합재
10: 섬유강화플라스틱 기재
20: 금속 부재
a: 선 폭
b: 선 주기
10: 섬유강화플라스틱 기재
20: 금속 부재
a: 선 폭
b: 선 주기
Claims (18)
- 열가소성 수지 및 무기 섬유를 포함하는 섬유강화플라스틱 기재; 및
열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 금속 부재는 상기 섬유강화플라스틱 기재 내에 함침된 구조인
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 금속 부재는 메탈 와이어 메쉬(metal wire mesh)인
복합재.
- 제3항에 있어서,
상기 메탈 와이어 메쉬는 선 폭이 0.5㎜ 내지 1.5㎜이고, 선 주기가 1㎜ 내지 5㎜인
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 금속 부재는 철, 니켈, 크롬, 알루미늄 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 섬유강화플라스틱 기재 및 상기 접착성 코팅제는 동일한 열가소성 수지를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 접착성 코팅제는 상기 열가소성 수지 10 중량% 내지 40 중량%를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 접착성 코팅제는 상기 에폭시 수지 20 중량% 내지 50 중량%를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈렌 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 난연성 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 오르소-크레졸 노볼락형 에폭시 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 섬유강화플라스틱 기재는 열가소성 수지 60 중량% 내지 90 중량% 및 무기 섬유 10 중량% 내지 40 중량%를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 무기 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 무기 섬유는 평균 직경이 2㎛ 내지 15㎛인
복합재.
- 제1항에 있어서,
상기 복합재의 인장강도가 70 ㎫ 이상인
복합재.
- 제1 압출기에 열가소성 수지를 투입하여 용융시키는 단계;
제2 압출기에 무기 섬유를 투입하여 상기 열가소성 수지와 혼련시킴으로써 섬유강화플라스틱 조성물을 제조하는 단계;
상기 섬유강화플라스틱 조성물을 성형하여 섬유강화플라스틱 기재를 제조하는 단계;
금속 부재를 마련하고 열가소성 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 접착성 코팅제를 상기 금속 부재의 표면에 도포하는 단계;
상기 도포된 접착성 코팅제를 건조하여 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 제조하는 단계; 및
상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 금속 부재를 열 압착하여 복합재를 제조하는 단계를 포함하는
복합재 제조방법.
- 제15항에 있어서,
상기 도포된 접착성 코팅제를 건조하여 상기 접착성 코팅제로 표면 처리된 금속 부재를 제조하는 단계는 180℃ 내지 250℃에서 1분 내지 5분 동안 수행되는
복합재 제조방법.
- 제15항에 있어서,
상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 금속 부재를 열 압착하여 복합재를 제조하는 단계는 상기 열 압착에 의해 상기 금속 부재가 상기 섬유강화플라스틱 기재 내에 함침되는
복합재 제조방법.
- 제15항에 있어서,
상기 섬유강화플라스틱 기재와 상기 금속 부재를 열 압착하여 복합재를 제조하는 단계는 200℃ 내지 250℃의 온도에서 0.5 ㎫ 내지 2 ㎫의 압력으로 10초 내지 1분 동안 압착하여 수행되는
복합재 제조방법.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200029736A (ko) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | (주)엘지하우시스 | 배터리팩 케이스용 복합소재 |
| KR20200029735A (ko) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | (주)엘지하우시스 | 배터리팩 케이스용 복합소재 |
| KR20200043682A (ko) * | 2018-10-18 | 2020-04-28 | (주)엘지하우시스 | 배터리팩 케이스용 복합소재 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002357001A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-13 | Chishin Go | 構造物の補強方法 |
| JP2007001226A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Toray Ind Inc | 金属シートと繊維強化プラスチックの複合部材の成形方法、及び該成形に使用する金属シートと繊維強化プラスチック基材の複合基材 |
| JP2009538747A (ja) * | 2006-05-31 | 2009-11-12 | ハンツマン・アドヴァンスト・マテリアルズ・（スイッツランド）・ゲーエムベーハー | 金属／プラスチック複合構造部品 |
| JP2010106193A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Tokyo Institute Of Technology | 接着シート、構造物、及び構造物の剥離方法 |
-
2014
- 2014-08-19 KR KR1020140107905A patent/KR102029382B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002357001A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-13 | Chishin Go | 構造物の補強方法 |
| JP2007001226A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Toray Ind Inc | 金属シートと繊維強化プラスチックの複合部材の成形方法、及び該成形に使用する金属シートと繊維強化プラスチック基材の複合基材 |
| JP2009538747A (ja) * | 2006-05-31 | 2009-11-12 | ハンツマン・アドヴァンスト・マテリアルズ・（スイッツランド）・ゲーエムベーハー | 金属／プラスチック複合構造部品 |
| JP2010106193A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Tokyo Institute Of Technology | 接着シート、構造物、及び構造物の剥離方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200029736A (ko) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | (주)엘지하우시스 | 배터리팩 케이스용 복합소재 |
| KR20200029735A (ko) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | (주)엘지하우시스 | 배터리팩 케이스용 복합소재 |
| KR20200043682A (ko) * | 2018-10-18 | 2020-04-28 | (주)엘지하우시스 | 배터리팩 케이스용 복합소재 |
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