일반기술

자동차 차체 지붕에 장착된 섬유강화플라스틱 지붕판 및 그 재활용방법

본 기술은 선루프(sun-roof)와 같은 자동차 차체 지붕에 설치하는 구조물을 유리섬유로 강화된 폴리에스테르 복합재료(F.R.P.;fiber reinforced plastics)를 이용하여 만들어 무게를 줄이고 강성(rigidity)과 강도(strength)를 강화시키며 재활용이 가능하도록 하기 위한 것이다. 현재 플라스틱으로 만든 선루프는 어느 정도까지 작은 크기의 범위내에서는 충분한 강성과 강도를 유지하지만 차체 지붕의 대부분을 차지할 정도의 크기를 가진다면 요구강성 및 강도를 충족시키기가 어려우며, 주행시 바람에 의한 진동 및 소음을 방지할 수 없다. 또한 자동차 부품, 욕조, 선박, 스포츠/레저용품, 인쇄회로기판(PCB) 등 다양한 분야에서 가볍고 기능성이 뛰어난 재료로서 각종 섬유강화 플라스틱이 널리 사용되고 있지만 대부분 매립에 의존하고 있어 매립지 부족의 문제가 대두되고 있고 환경규제가 강화됨에 따라 적절한 폐기물 처리방법이 개발되어야 한다. 본 기술은 유리섬유가 강화된 폴리에스테르 복합재료를 사용하여 지붕판을 만들고 그 테두리 안쪽으로 고밀도 폴리프로필렌계 플라스틱으로 된 보강리브를 띠 모양으로 구비하여 경량화, 고강도, 고강성 등의 목적 뿐만 아니라 재활용도 가능하게 하였다 본 기술에 따른 섬유강화플라스틱 지붕판은 유리섬유로 강화된 폴리에스테르 복합재료를 사용해서 만들고 전면에는 한쌍의 차체결합용 스틸브라켓 접착부를, 후면에는 개폐용 스틸 브라켓 접착부를 갖춘다. 또 플라스틱 포옴(foam) 보강재로 보강을 하도록 했는데, 폭이 19mm, 비중이 0.060g/cm3 인 고밀도 폴리프로필렌계 플라스틱을 사용하여 보강리브를 만들어 지붕판 내부의 전후좌우면을 따라 띠를 두르듯이 만든다. 이렇게 하면 다른 보강재를 사용할 때보다 강성 및 강도는 뛰어나면서도 무게에 있어서는 스틸을 사용한 경우보다 약 47% 정도의 경량화 효과를 얻을 수 있다. 한편 본 기술에 따른 지붕판은 잘게 부숴 고온압축성형하면 폴리프로필렌이 바인더로 작용하여 다시 섬유강화플라스틱과 결합되어 보도블럭과 같은 2차부품으로 재활용이 가능하다