JP2012126133A

JP2012126133A - 多重結合素材

Info

Publication number: JP2012126133A
Application number: JP2011263713A
Authority: JP
Inventors: Jong-Dock Seo; ドク，ソジョン; Byoung-Rae Yu; レ，ユビョン; Jin-Man Hwang; マン，ファンジン
Original assignee: Sin Yeong Co ltd; SHINYOUNG CO Ltd
Current assignee: Sin Yeong Co ltd; SHINYOUNG CO Ltd
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2011-12-01
Publication date: 2012-07-05
Also published as: US20120149270A1; KR101093224B1; EP2465675A1; RU2480339C1

Abstract

【課題】輸送機械などに適用されうる多重結合素材を提供する。
【解決手段】多重結合素材は、金属板と複合材とを含む。複合材は、金属板の一面に結合されるものであって、織物または不織布の形態で金属板の一面に配される補強材と、補強材を金属板に結合させる樹脂材とで形成される。したがって、多重結合素材は、十分な剛性特性を有すると同時に、軽量化に有利で衝撃吸収性と防音及び除塵性能とが向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、輸送機械などに適用されうる多重結合素材に関する。

現在、資源及びエネルギーの節約が要求される状況で、機械、構造物の軽量化が非常に重要である。軽量化は、機械、構造物の機能的な特性だけではなく、これらを作るための経済性とも関連が深いために、経済性を無視した軽量化はありえない。軽量化による経済的な効果は、輸送機械が最も大きいので、航空機分野から始まった軽量化は、自動車、鉄道、船舶分野まで拡張されている。

車両の軽量化は、燃費向上技術のうち最も注目を浴びているものであって、部品削減及び構造改善、素材の軽量化などの多様な部門で研究、開発が進められている。特に、車両素材の軽量化は、エンジン効率を高めて車両の性能向上を極大化させ、これにより、燃費向上を図ることができるので、環境汚染防止と燃料節減とに最も適して効果的な方法である。

本発明が解決しようとする課題は、十分な剛性特性を有すると同時に、軽量化に有利で衝撃吸収性と防音及び除塵性能とが向上した多重結合素材を提供することにある。

前記の課題を果たすための本発明による多重結合素材は、少なくとも一つの金属板と、前記金属板の一面に結合されるものであって、織物または不織布の形態で前記金属板の一面に配される補強材と、前記補強材を前記金属板に結合させる樹脂材とで形成された少なくとも一つの複合材と、を含む。

本発明による多重結合素材は、金属板に樹脂材によって織物または不織布の形態の補強材が結合された構造からなるので、同じ厚さを基準に金属板のみからなる構造に比べて、十分な剛性特性を有すると同時に、軽量化されうる。

また、本発明によれば、複合材は、織物または不織布の形態の補強材と樹脂材とを含むので、金属板のみからなる構造に比べて衝撃吸収性と防音及び除塵性能とが向上する。したがって、本発明による多重結合素材は、自動車などの軽量化に寄与することができる。

本発明の一実施形態による多重結合素材に対する断面図である。図１のＡ領域に対する詳細構造を示す断面図である。本発明の他の実施形態による多重結合素材に対する断面図である。本発明のまた他の実施形態による多重結合素材に対する断面図である。

以下、添付した図面を参照して、望ましい実施形態による本発明を詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施形態による多重結合素材に対する断面図である。図２は、図１のＡ領域に対する詳細構造を示す断面図である。

図１及び図２を参照すると、多重結合素材１００は、金属板１１０と複合材１２０とを含む。

金属板１１０は、複合材１２０が結合されうるベース部材の役割を果たす。金属板１１０は、鋼またはアルミニウムまたはアルミニウム合金などで製造可能である。複合材１２０は、補強材１２１と樹脂材１２２とで形成されて金属板１１０の一面に結合される。補強材１２１は、織物形態または不織布の形態で金属板１１０の一面に配される。

樹脂材１２２は、補強材１２１を金属板１１０に結合させる役割を果たす。例えば、補強材１２１と金属板１１０との各合着（結合）面に樹脂材１２２をコーティングする。以後、樹脂材１２２が、それぞれコーティングされた補強材１２１と金属板１１０とを合着させた後、樹脂材１２２を硬化させる。その結果、補強材１２１は、樹脂材１２２によって金属板１１０に結合された状態を保持させうる。

前述した多重結合素材１００は、金属板１１０に樹脂材１２２によって織物または不織布の形態の補強材１２１が結合された構造からなるので、同じ厚さを基準に金属板のみからなる構造に比べて、十分な剛性特性を有すると同時に、軽量化の特性が得られる。

また、複合材１２０は、織物または不織布の形態の補強材１２１と樹脂材１２２とを含むので、金属板のみからなる構造に比べて衝撃吸収性と防音及び除塵性能とが向上する。したがって、多重結合素材１００は、輸送機械、例えば、自動車でバンパーや、フロアパネル、ホイールハウスなどの硬化が要求される部位に適用されて自動車の軽量化に寄与することができる。

一方、図３に示されたように、金属板１１０は、２個備えられ、２個の金属板１１０の間に複合材１２０が配されて金属板１１０にそれぞれ結合されうる。このような構造の多重結合素材２００は、剛性をさらに必要とする部門に適する。

他の例として、図４に示されたように、複合材１２０は、２個備えられ、金属板１１０の両面に一つずつ結合されることもできる。このような構造の多重結合素材３００は、衝撃吸収性と防音及び除塵性能とをさらに必要とする部門に適する。

一方、補強材１２１は、多様な素材からなりうる。例えば、補強材１２１は、ナイロン（ｎｙｌｏｎ）繊維、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）繊維、ナイロン／ポリエステル混合繊維、ナイロン／レーヨン（ｒａｙｏｎ）混合繊維、ポリエステル／レーヨン混合繊維、アラミド（ａｒａｍｉｄ）繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維のうち何れか一つで織物または不織布の形態で製造可能である。それ以外にも、補強材１２１は、前述した機能を具現することができる範疇で多様な素材で製造可能であるので、例示されたところに限定されるものではない。

補強材１２１は、織物または不織布の形態であるので、繊維の間に結束力を補強するために、フェノール樹脂が含浸された構造からなりうる。また、補強材１２１は、溶接性が要求される場合、金属繊維、金属粉末、帯電防止剤のうち少なくとも一つを含んで溶接性を有しうる。

樹脂材１２２は、基本樹脂（ｒｅｓｉｎ）と、硬化剤と、充填剤と、希釈剤、及び添加剤とを含む。基本樹脂は、エポキシ樹脂、ＣＴＢＮ（ＣａｒｂｏｘｙｌＴｅｒｍｉｎａｔｅｄＢｕｔａｄｉｅｎｅＡｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）／ウレタン／エポキシ変性樹脂、ポリウレタン、フェノール、アクリル、不飽和ポリエステルのうち選択された何れか一つの繊維あるいは混用された繊維であり得る。

エポキシ樹脂及びエポキシ変性樹脂の硬化剤としては、ジシアノジアミド（ＤＩＣＹＡＮＯＤＩＡＭＩＤＥ）が利用され、硬化を促進するか、低温硬化が必要な時、イミダゾール系（ｉｍｉｄａｚｏｌｅ）硬化剤などが混用されうる。充填剤は、硬化された樹脂の機械的特性及び軽量性／除塵性／衝撃吸収性を向上させる役割を果たす。充填剤は、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）、炭酸カルシウム、低比重フィラー、各種高分子化合物粉末、有機発泡剤、タルク（ｔａｌｃ）のうち少なくとも何れか一つが利用されうる。

希釈剤は、樹脂や硬化剤に添加されて粘度を低下させて作業性を改善させる役割を果たす。希釈剤としては、ＰＰＧＤＧＥ（ＰｏｌｙｏｘｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅＤｉｇｌｙｃｉｄｙｌＥｔｈｅｒ）が利用されうる。添加剤としては、導電性を付与するために導電性カーボンが利用されうる。また、添加剤として帯電防止剤が利用されることもある。樹脂材１２２には、可塑剤がさらに含まれうる。可塑剤は、樹脂に柔軟性及び弾性を与えて成形しやすくする。

本発明は、添付した図面に示された一実施形態を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されるべきである。

本発明は、多重結合素材関連の技術分野に適用可能である。

１１０金属板
１２０複合材
１２１補強材
１２２樹脂材

Claims

少なくとも一つの金属板と、
前記金属板の一面に結合されるものであって、織物または不織布の形態で前記金属板の一面に配される補強材と、前記補強材を前記金属板に結合させる樹脂材とで形成された少なくとも一つの複合材と、
を含むことを特徴とする多重結合素材。
前記金属板は、２個備えられ、
前記金属板の間に前記複合材が配されて、前記金属板にそれぞれ結合されたことを特徴とする請求項１に記載の多重結合素材。
前記複合材は、２個備えられ、
前記複合材は、前記金属板の両面に一つずつ結合されたことを特徴とする請求項１に記載の多重結合素材。
前記補強材は、
ナイロン（ｎｙｌｏｎ）繊維、ポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）繊維、ナイロン／ポリエステル混合繊維、ナイロン／レーヨン（ｒａｙｏｎ）混合繊維、ポリエステル／レーヨン混合繊維、アラミド（ａｒａｍｉｄ）繊維、炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維のうち選択された何れか一つの繊維あるいは混用された繊維であることを特徴とする請求項１ないし３のうち何れか一項に記載の多重結合素材。
前記補強材は、フェノール樹脂が含浸されて結束力が補強されたことを特徴とする請求項４に記載の多重結合素材。
前記補強材は、金属繊維、金属粉末、帯電防止剤のうち少なくとも何れか一つを含んで溶接性を有することを特徴とする請求項５に記載の多重結合素材。
前記樹脂材は、
基本樹脂（ｒｅｓｉｎ）と、硬化剤と、充填剤と、希釈剤、及び添加剤とを含むことを特徴とする請求項４に記載の多重結合素材。