KR101879174B1 - flexible carbon fiber fabrics and textile fabric manufacturing method obtained through him - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플렉시블한 탄소섬유 원단의 제조방법 및 그를 통해 얻어진 탄소섬유 원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소섬유원단을 고온,고압으로 성형하여 냉각시키는 생산과정으로 연질의 탄소섬유원단을 제조하는 방법 및 그를 통해 얻어진 탄소섬유 원단에 관한 것이다.
본 발명의 구성은,
(A-1) 탄소섬유를 직조하여 제조된 직물(10)을 120℃ 내지 125℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 단계와;
(B-1) 상기 (A-1)단계로 성형된 직물(10)을 자연냉각하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법을 제공한다.
그리고, 상기 (A-1) 단계 이전에 탄소섬유를 직조하여 제조된 직물(10)의 양면에 함침용 열경화성 수지(20)를 적층하는 (A-2)단계를 더 포함하며, (B-1)단계 이후에 상기 직물(10) 양면에 표면보호용 이형필름(30)을 적층하는 (C-1)단계를 더 포함하고, 상기 (A-1)단계의 직물(10)은 탄소섬유와 아라미드섬유를 혼용해 직조하여 제공하는것도 가능하다.
또, 본 발명의 다른 실시 예에 의하면,
(A-3) 탄소섬유를 직조하여 제조된 직물(10)을 135℃ 내지 140℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 단계와;
(B-3) 상기 (A-3)단계로 성형된 직물(10)을 급속냉각하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법을 제공한다.
그리고, 상기 (A-3) 단계 이전에 탄소섬유를 직조하여 제조된 직물(10)의 양면에 함침용 열경화성 수지(20)를 적층하는 (A-4)단계를 더 포함하며, 상기 (B-3)단계 이후에 상기 직물(10) 양면에 표면보호용 이형필름(30)을 적층하는 (C-3)단계를 더 포함하고, 상기 (A-3)단계의 직물(10)은 탄소섬유와 아라미드섬유를 혼용해 직조하여 제공하는것도 가능하다.
그리고, 본 발명은 상기의 제조방법들에 의해 제조되는 탄소섬유 원단을 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a flexible carbon fiber fabric and a carbon fiber fabric obtained by the method, and more particularly, to a method of manufacturing a flexible carbon fiber fabric by a production process of molding a carbon fiber fabric at high temperature and high pressure, And a carbon fiber fabric obtained therewith.
In the configuration of the present invention,
(A-1) molding the fabric 10 made by woven carbon fiber at a temperature of 120 to 125 DEG C and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes;
(B-1) a step of spontaneously cooling the fabric 10 molded in the step (A-1).
(A-2) a step (A-2) of laminating the thermosetting resin 20 for impregnation on both sides of the fabric 10 produced by woven carbon fiber before the step (A-1) (C-1) of laminating a surface protecting release film (30) on both sides of the fabric (10) after the step (A-1), wherein the fabric (10) It is also possible to combine and weave.
According to another embodiment of the present invention,
(A-3) molding the fabric 10 produced by weaving carbon fibers at a temperature of 135 to 140 캜 and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes;
(B-3) Rapidly cooling the fabric 10 formed in the step (A-3).
(A-4) of laminating the thermosetting resin 20 for impregnation on both sides of the fabric 10 fabricated by weaving the carbon fibers before the step (A-3), wherein (B- (C-3) of laminating a surface protection release film (30) on both sides of the fabric (10) after the step (3) It is also possible to combine fibers to provide them by weaving.
The present invention also provides a carbon fiber fabric produced by the above-described manufacturing methods.

Description

플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법 및 그를 통해 얻어진 탄소섬유 원단{flexible carbon fiber fabrics and textile fabric manufacturing method obtained through him}[0001] The present invention relates to a method of producing a flexible carbon fiber fabric and a carbon fiber fabric obtained by the method,

본 발명은 플렉시블한 탄소섬유 원단의 제조방법 및 그를 통해 얻어진 탄소섬유 원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소섬유원단을 고온,고압으로 성형하여 냉각시키는 생산과정으로 연질의 탄소섬유원단을 제조하는 방법 및 그를 통해 얻어진 탄소섬유 원단에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a flexible carbon fiber fabric and a carbon fiber fabric obtained by the method, and more particularly, to a method of manufacturing a flexible carbon fiber fabric by a production process of molding a carbon fiber fabric at high temperature and high pressure, And a carbon fiber fabric obtained therewith.

탄소섬유는 92%이상의 탄소로 이루어진 섬유로 팬(PAN)계, 피치(Pitch)계 및 레이온(Rayon)계 탄소섬유로 나뉘어질 수 있으며, 탄소섬유는 전체적으로 가벼우면서 높은 탄성율을 가지고 각각의 특성에 따라 다양한 분향에서 산업 소재로 사용되고 있다.The carbon fiber is a fiber composed of 92% or more of carbon and can be divided into pan, pitch and rayon carbon fibers. The carbon fiber is light and has a high modulus of elasticity, Therefore, it is used as industrial material in various incense.

구체적으로, 팬계 탄소섬유는 높은 인장강도와 전단강도로 인하여 우주 항공 분야의 소재로 사용되며, 피치계 탄소섬유는 기능성 소재로 사용되고 있다.Specifically, the pan carbon fiber is used as a material in the aerospace field due to its high tensile strength and shear strength, and the pitch carbon fiber is used as a functional material.

상기와 같은 탄소섬유의 제조방법은 특허공보 제10-1156016호 "피치계 탄소 섬유 슬라이버 및 방적사의 제조 방법"에서 일방향으로 정렬되는 피치계 탄소섬유 슬라이버의 제조방법에 대하여 개시하고 있으며, 특허공보 제10-0099409호 "일방향 프리프레그 및 탄소섬유 강화 복합재료"는 피치계 및 팬계 탄소섬유 복합체의 제조를 위한 프리프레그에 대하여 개시하고 있다.The method for producing carbon fibers as described above discloses a method for producing pitch-based carbon fiber slivers aligned in one direction in Patent Publication No. 10-1156016 entitled " Pitch-based carbon fiber sliver and spinning yarn manufacturing method & Publication No. 10-0099409 "Unidirectional prepreg and carbon fiber reinforced composite material" discloses a prepreg for producing pitch-based and pan-based carbon fiber composites.

그리고, 상기의 탄소섬유는 실(fiber)과 직물(fabric)의 형태로 제조되어 면상발열체, 전극소재 또는 자동차의 커버소재로 사용하고 있으며, 탄소섬유를 시트 형태로 제조하는 방법에는 탄소섬유로 제직한 직물에 수지를 함침시켜 프리프레그(pregreg) 시트 형태로 제조하는 것이 대표적이다.The carbon fiber is produced in the form of fiber and fabric, and is used as a surface heating element, an electrode material, or a cover material of an automobile. As a method of producing carbon fiber in a sheet form, It is typical that a fabric is impregnated with a resin to prepare it in the form of a pregreg sheet.

여기에서, 상기 프리프레그에 사용되는 수지는 열경화성과 열가소성 수지가 있지만 제조가 용이하고 물성이 우수하며 다양한 성형공법 등을 구비한 열경화성 수지를 주로 사용하고 있다.Here, the resin used for the prepreg includes thermosetting resin and thermoplastic resin, which are easy to produce, have excellent physical properties, and have various molding methods.

즉, 종래 프리프레그 시트를 제작하는 과정은 주로 에폭시, 불포화폴리에스테르, 비닐에스테르, 페놀수지 또는 폴리이미드 등의 열경화성 수지를 사용해 탄소섬유에 함침하고, 오토클레이브(autoclave) 또는 레진 트랜스퍼 몰딩(resin transfer molding, RTM) 성형방식에 의하여 가열, 가압하면 수지 내에서 가교결합이 형성됨으로써 열경화성 프리프레그 시트가 제조되었으나, 상기 공정을 통해 원하는 시트를 얻기까지는 오랜 시간이 걸리는 문제점이 있었다.That is, the conventional prepreg sheet is produced by impregnating a carbon fiber with a thermosetting resin such as epoxy, unsaturated polyester, vinyl ester, phenol resin or polyimide, and subjecting it to autoclave or resin transfer molding molding, RTM) molding method, crosslinking is formed in the resin to form a thermosetting prepreg sheet, but it takes a long time to obtain a desired sheet through the above process.

또한, 상기 탄소섬유의 물성 특징인 고탄성률에 의해 변형이 어려워서 주로 넓은 면적의 평평한 면에 고정되게 설치하는 단순 상품에만 사용되어 제품의 활용성이 저해되는 문제점이 있었다.In addition, since the carbon fiber is difficult to be deformed due to the high elastic modulus, which is a characteristic of the carbon fiber, the carbon fiber is used only for a simple product fixed on a flat surface of a large area.

대한민국 특허 등록번호 제10-1156016호 - 피치계 탄소 섬유 슬라이버 및 방적사의 제조 방법 (등록일자 2012년 06월 07일)Korean Patent Registration No. 10-1156016 - Manufacturing Method of Pitch-Type Carbon Fiber Sliver and Spinning Yarn (Registration Date June 07, 2012) 대한민국 특허 등록번호 제10-0099409호 - 일방향 프리프렉 및 탄소섬유 강화 복합재료 (등록일자 1996년 05월 13일)Korean Patent Registration No. 10-0099409 - Unidirectional prepreg and carbon fiber reinforced composite material (registered May 13, 1996)

상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 고강도, 고탄성, 내열성을 갖는 탄소섬유 원단의 물성 특징을 연질의 물성 특징을 갖도록 성형하여 모자, 가방 등의 패션용품과 자동차용품 등에 다양하게 사용될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The present invention is to provide a carbon fiber fabric having high strength, high elasticity and heat resistance, So that it can be used for the purpose.

또, 본 발명은 탄소섬유와 다양한 색상으로 제조가능한 아리미드섬유를 혼용하여 직물을 제조함으로써, 사용자 취향에 맞는 다양한 제품 및 색상을 갖는 직물원단을 제공하여 상품성을 증대시킬 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a textile fabric having a variety of products and colors suitable for a user's taste by combining a carbon fiber and an aramid fiber which can be produced in various colors to increase the commerciality .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 의하면, According to an aspect of the present invention,

(A-0) 탄소섬유 직물(10)을 오토클레이브 또는 레진트랜스퍼 몰딩 중 어느 하나의 방식으로 사용하여 플렉시블(fiexible : 유연성이 있는)상태로 성형하는 1차 성형단계와; (A-1) 상기 플렉시블 상태의 탄소섬유 직물(10)을 120℃ 내지 125℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 2차 성형단계와; (A-0) a primary forming step of forming the carbon fiber fabric 10 in a flexible (fiexible) state using either an autoclave or a resin transfer molding; (A-1) a second molding step of molding the carbon fiber fabric 10 in a flexible state at a temperature of 120 DEG C to 125 DEG C and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes;

(B-1) 상기 (A-1)단계로 성형된 탄소섬유 직물(10)을 상온의 공기에서 자연냉각하는 소프트 냉각단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법을 제공한다.(B-1) a soft cooling step of spontaneously cooling the carbon fiber fabric 10 formed in the step (A-1) with air at room temperature .

그리고, 상기 (A-1) 단계 이전에 탄소섬유를 직조하여 제조된 탄소섬유 직물(10)의 양면에 함침용 열경화성 수지(20)를 적층하는 (A-2)단계를 더 포함하며, (B-1)단계 이후에 상기 탄소섬유 직물(10) 양면에 표면보호용 이형필름(30)을 적층하는 (C-1)단계를 더 포함하고, 상기 (A-1)단계의 탄소섬유 직물(10)은 탄소섬유와 아라미드섬유를 혼용해 직조하여 제공하는것도 가능하다.(A-2) a step (A-2) of laminating the thermosetting resin 20 for impregnation on both sides of the carbon fiber fabric 10 produced by woven carbon fiber before the step (A-1) (C-1) of laminating a surface protection release film (30) on both sides of the carbon fiber fabric (10) after the step (A-1) It is also possible to combine carbon fibers and aramid fibers and provide them by weaving.

또, 본 발명의 다른 실시 예에 의하면, According to another embodiment of the present invention,

(A-0) 탄소섬유 직물(10)을 오토클레이브 또는 레진트랜스퍼 몰딩 중 어느 하나의 방식으로 사용하여 플렉시블(fiexible : 유연성이 있는)상태로 성형하는 1차 성형단계와; (A-3) 상기 플렉시블 상태의 탄소섬유 직물(10)을 135℃ 내지 140℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 2차 성형단계와;(A-0) a primary forming step of forming the carbon fiber fabric 10 in a flexible (fiexible) state using either an autoclave or a resin transfer molding; (A-3) a secondary shaping step of shaping the flexible carbon fiber fabric 10 at a temperature of 135 DEG C to 140 DEG C and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes;

(B-3) 상기 (A-3)단계로 성형된 탄소섬유 직물(10)을 수냉식 급속냉각하는 하드 냉각단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법을 제공한다.(B-3) a hard cooling step of rapidly cooling the carbon fiber fabric 10 formed in the step (A-3) by water cooling; and a hard cooling step of cooling the fabric.

그리고, 상기 (A-3) 단계 이전에 탄소섬유를 직조하여 제조된 탄소섬유 직물(10)의 양면에 함침용 열경화성 수지(20)를 적층하는 (A-4)단계를 더 포함하며, 상기 (B-3)단계 이후에 상기 탄소섬유 직물(10) 양면에 표면보호용 이형필름(30)을 적층하는 (C-3)단계를 더 포함하고, 상기 (A-3)단계의 탄소섬유 직물(10)은 탄소섬유와 아라미드섬유를 혼용해 직조하여 제공하는것도 가능하다.The method may further include the step (A-4) of laminating the thermosetting resin 20 for impregnation on both sides of the carbon fiber fabric 10 produced by woven carbon fiber before the step (A-3) (C-3) of laminating a release film for surface protection (30) on both sides of the carbon fiber fabric (10) after the step (B-3) ) Can be provided by weaving a mixture of carbon fibers and aramid fibers.

그리고, 본 발명은 상기의 제조방법들에 의해 제조되는 탄소섬유 원단을 제공한다.The present invention also provides a carbon fiber fabric produced by the above-described manufacturing methods.

이러한 본 발명에 의하면, 탄소섬유 원단의 물리적 성질을 소프트(soft;부드럽게)하거나 하드(hard;단단하게)하게 성형함으로써, 플랙시블하면서 구겨짐을 방지해 다양한 패션류 및 소품(예; 의류, 악세사리, 모자, 가방, 신발 등)과 자동차용품(예; 바닥매트, 시트커버, 키홀더, 핸들커버)과 같은 여러 용품 등에 사용가능해 상품 활용성을 향상시키게 된다.According to the present invention, the physical properties of the carbon fiber fabric are softly or hardly formed to prevent wrinkling while being flexed so that various fashion items and accessories (e.g., clothes, accessories, And can be used for various articles such as a hat, a bag, a shoe, and the like and an automobile article such as a floor mat, a seat cover, a key holder, and a handle cover.

또, 상기 탄소섬유 원단만으로 무광(無光) 성형하거나, 탄소섬유 원단에 폴리우레탄(PU)을 함침시켜 광택(光澤) 성형함으로써 경제성 및 상품성을 증대시킬 수 있다.In addition, it is possible to increase the economical efficiency and the merchantability by molding the carbon fiber cloth only with the light-free material, or by impregnating the carbon fiber cloth with polyurethane (PU) to form a glossy cloth.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 탄소섬유를 성형하는 공정도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따라 탄소섬유를 성형하는 공정도.
도 3은 본 발명에 따라 성형된 탄소섬유 원단의 확대 단면도.
도 4는 본 발명에 따라 성형된 탄소섬유 원단의 다른 확대 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a process diagram for forming a carbon fiber according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a process diagram for forming a carbon fiber according to another embodiment of the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view of a carbon fiber fabric formed according to the present invention.
4 is another enlarged cross-sectional view of a carbon fiber fabric formed according to the present invention.

본 발명은 탄소섬유를 고온,고압으로 성형하여 냉각시키는 생산과정으로 연질의 탄소섬유 원단을 제조하는 방법 및 그를 통해 얻어진 탄소섬유 원단에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a soft carbon fiber fabric by molding a carbon fiber at a high temperature and a high pressure and cooling the carbon fiber fabric and a carbon fiber fabric obtained thereby.

먼저, 각 도면에서 구성요소들(특히, 직물과 함침용수지 및 이형필름의 단면 두께)은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안된다.First, the components (in particular, the cross-sectional thickness of the fabric and the impregnating resin and the release film) in the respective drawings are exaggeratedly increased (or thickened) in size or thin However, the scope of protection of the present invention should not be construed to be limited.

이하, 본 발명인 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(실시예 1)(Example 1)

우선 본 발명은 공지의 기술을 사용해 직조된 탄소섬유 직물을 사용하며, 상기의 탄소섬유 직물을 가열, 가압하는 오토클레이브(autoclave) 또는 레진 트랜스퍼 몰딩(resin transfer molding, RTM)등의 성형방식도 이미 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.First, the present invention uses a carbon fiber fabric woven using a known technique, and a molding method such as an autoclave or a resin transfer molding (RTM) for heating and pressing the carbon fiber fabric is also carried out It is a known technology, so a detailed description will be omitted.

본 발명은 상기 탄소섬유 직물을 가열, 가압하는 시간 및 냉각 방식의 차이에 따라 상기 탄소섬유 직물이 플렉시블(flexible)하게 성형되는 것을 특징으로 하면서, 상기 플렉시블 한 탄소섬유 직물을 다시 소프트(soft)하게 성형하는데 있다.The present invention is characterized in that the carbon fiber fabric is flexibly formed according to the difference in heating time and cooling method of the carbon fiber fabric, and softly softens the flexible carbon fiber fabric Molding.

상기의 소프트 성형방법은, 도 1을 참조해 설명하면 탄소섬유 직물(10)을 오토클레이브 또는 레진트랜스퍼 몰딩 중 어느 하나의 방식으로 사용하여 플렉시블(fiexible : 유연성이 있는)상태로 성형하는 1차 성형단계(A-0)와, 상기 플렉시블 상태의 탄소섬유 직물(10)을 120℃ 내지 125℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 2차 성형단계(A-1)와, 상기 성형된 탄소섬유 직물(10)을 상온의 공기에서 자연냉각하는 소프트 냉각단계(B-1)로 이루어진다.1, the carbon fiber cloth 10 is subjected to primary molding (molding) in a flexible (fiexible) state by using an autoclave or resin transfer molding. A second molding step (A-1) of molding the carbon fiber cloth (10) in the flexible state at a temperature of 120 DEG C to 125 DEG C and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes; And a soft cooling step (B-1) in which the formed carbon fiber fabric 10 is naturally cooled in air at room temperature.

상기 자연냉각 방식은 허용온도까지 가열 성형된 탄소섬유 직물(10)을 공기 속에 방치하여 온도가 내려가도록 한다.In the natural cooling method, the carbon fiber cloth 10 heated to the allowable temperature is left in the air to lower the temperature.

따라서, 상기와 같이 성형된 탄소섬유 직물(10)은 흑연화(黑鉛化)된 직물의 특성으로 무광(無光)의 어두운색 직물로 이루어져 유연하면서도 구김이 방지되는 탄소섬유 원단이 제공된다.Thus, the carbon fiber fabric 10 formed as described above is characterized by a graphitized fabric, and is made of a dark color fabric of a non-light state to provide a flexible but wrinkled carbon fiber fabric.

그리고, 상기 소프트 성형방법 이전에 탄소섬유를 직조하여 제조된 직물(10)의 양면에 함침용 열경화성 수지(20)를 적층한 (A-2 단계)가 적용된 탄소섬유 직물(10)을, 120℃ 내지 125℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 (A-1 단계)로 제조하는 것도 가능하다.The carbon fiber fabric 10 to which the thermosetting resin 20 for impregnation (step A-2) is applied on both sides of the fabric 10 fabricated by weaving the carbon fibers before the soft forming method is heated to 120 ° C (A-1) molding at a temperature of 125 DEG C to a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes.

상기 함침용 열경화성 수지(20)를 직물(10) 양면에 적층하고 성형하면, 탄소섬유 직물(10)은 흑연화(黑鉛化)된 직물의 특성으로 어두운색 직물로 이루어지지만 함침된 수지의 특성으로 광택(光澤)의 어두운색 직물로 이루어져 유연하면서도 구김이 방지되는 탄소섬유 원단이 제공된다.When the thermosetting resin 20 for impregnation is laminated on the both sides of the fabric 10, the carbon fiber fabric 10 is formed of a dark colored fabric due to the characteristics of a graphitized fabric. However, And is provided with a flexible, yet wrinkled carbon fiber fabric, which is made of a dark fabric of glossy (light).

상기 탄소섬유 직물(10)에 적용하는 열경화성 수지는 폴리우레탄(PU)을 주로 사용하지만, 불포화폴리에스테르, 비닐에스테르, 페놀수지 또는 폴리이미드 등의 다른 열경화성 수지를 사용하는 것도 본 발명에 포함된다.Polyurethane (PU) is mainly used as the thermosetting resin to be applied to the carbon fiber fabric 10, but other thermosetting resins such as unsaturated polyester, vinyl ester, phenol resin or polyimide are also included in the present invention.

그리고, 상기와 같이 소프트한 탄소섬유 직물(10)을 성형한 다음에는 상기 직물(10) 양면에 표면보호용 이형필름(30)을 적층하고, 라미네이터(laminator)기기를 이용하여 두 개의 롤러 사이를 통과시키면서 표면보호용 이형필름(30)이 탄소섬유 직물(10) 표면에 점착되게 (C-1 단계)를 적용한다.After forming the soft carbon fiber fabric 10 as described above, the surface protecting release film 30 is laminated on both sides of the fabric 10 and passed between two rollers using a laminator device. (C-1) is applied so that the release film 30 for surface protection is adhered to the surface of the carbon fiber fabric 10.

상기 표면 보호용 이형필름(30)은 탄소섬유 직물(10) 사용 시에 쉽게 박리될 수 있도록 하며, 이형필름을 수지 또는 종이로 구비하는 것도 본 발명에 포함된다.The surface protecting release film 30 can be easily peeled off when the carbon fiber fabric 10 is used, and the releasing film may be formed of resin or paper.

또한, 상기의 탄소섬유 직물을 탄소섬유와 아라미드섬유를 혼용해 직조하는 것도 가능한데, 이는 탄소섬유와 아라미드섬유가 각각 가지고 있는 물성이 유사하여 상기 플렉시블한 직물을 얻을 수 있게 된다.In addition, it is also possible to woven the carbon fiber fabric with the carbon fiber and the aramid fiber mixed together, because the properties of the carbon fiber and the aramid fiber are similar to each other, so that the flexible fabric can be obtained.

그리고, 상기 아라미드섬유는 사염(絲染)이 가능해 보다 다양한 색상을 갖고 탄소섬유와 혼용해 사용하는 것도 바람직하다.Further, the aramid fiber can be yarn-dyed, and it is also preferable to use the aramid fiber in combination with carbon fibers having various colors.

(실시예 2)(Example 2)

우선 본 발명은 공지의 기술을 사용해 직조된 탄소섬유 직물을 사용하며, 상기의 탄소섬유 직물을 가열, 가압하는 오토클레이브(autoclave) 또는 레진 트랜스퍼 몰딩(resin transfer molding, RTM)등의 성형방식도 이미 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.First, the present invention uses a carbon fiber fabric woven using a known technique, and a molding method such as an autoclave or a resin transfer molding (RTM) for heating and pressing the carbon fiber fabric is also carried out It is a known technology, so a detailed description will be omitted.

본 발명은 상기 탄소섬유 직물을 가열, 가압하는 시간 및 냉각 방식의 차이에 따라 상기 탄소섬유 직물이 플렉시블(flexible)하게 성형되는 것을 특징으로 하면서, 상기 플렉시블 한 탄소섬유 직물을 다시 하드(hard)하게 성형하는데 있다.The present invention is characterized in that the carbon fiber fabric is molded in a flexible manner according to the difference in heating time and cooling time of the carbon fiber fabric and hardness of the flexible carbon fiber fabric Molding.

상기의 하드 성형방법은, 도 2를 참조해 설명하면 탄소섬유 직물(10)을 오토클레이브 또는 레진트랜스퍼 몰딩 중 어느 하나의 방식으로 사용하여 플렉시블(fiexible : 유연성이 있는)상태로 성형하는 1차 성형단계(A-0)와; 상기 플렉시블 상태의 탄소섬유 직물(10)을 135℃ 내지 140℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 2차 성형단계(A-3)와; 상기 성형된 탄소섬유 직물(10)을 수냉식 급속냉각하는 하드 냉각단계(B-3 단계)로 이루어진다.2, the above-mentioned hard molding method is a method in which a carbon fiber cloth 10 is subjected to primary molding (molding) in a flexible (fiexible) state by using an autoclave or resin transfer molding (A-0); A second molding step (A-3) of molding the flexible carbon fiber fabric (10) at a temperature of 135 캜 to 140 캜 and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes; And a hard cooling step (step B-3) of subjecting the formed carbon fiber fabric 10 to water-cooling rapid cooling.

상기 급속냉각 방식은 허용온도까지 가열 성형된 탄소섬유 직물(10)을 물 등에 침수시켜 신속하게 온도가 내려가도록 한다.In the rapid cooling method, the carbon fiber fabric 10 heated to the allowable temperature is submerged in water or the like to rapidly lower the temperature.

따라서, 상기와 같이 성형된 탄소섬유 직물(10)은 흑연화(黑鉛化)된 직물의 특성으로 무광(無光)의 어두운색 직물로 이루어지면서 상기 실시예 1의 소프트한 직물과 비교해 더 단단하면서 구김이 방지되는 탄소섬유 원단이 제공된다.Therefore, the carbon fiber fabric 10 formed as described above is made of a dark colored fabric that is non-light due to the characteristics of a graphitized fabric, and is made of a harder material than the soft fabric of Example 1 A carbon fiber fabric is provided which is wrinkled.

그리고, 상기 하드 성형방법 이전에 탄소섬유를 직조하여 제조된 직물(10)의 양면에 함침용 열경화성 수지(20)를 적층한 (A-4 단계)가 적용된 탄소섬유 직물(10)을 135℃ 내지 140℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 (A-3 단계)로 제조하는 것도 가능하다.The carbon fiber fabric 10 to which the thermosetting resin 20 for impregnation (step A-4) is applied on both sides of the fabric 10 fabricated by weaving the carbon fiber before the hard molding method is heated (A-3) molding at a temperature of 140 DEG C and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes.

상기 함침용 열경화성 수지(20)를 직물(10) 양면에 적층하고 성형하면, 탄소섬유 직물(10)은 흑연화(黑鉛化)된 직물의 특성으로 어두운색 직물로 이루어지지만 함침된 수지의 특성으로 광택(光澤)의 어두운색 직물로 이루어져 단단하면서도 구김이 방지되는 탄소섬유 원단이 제공된다.When the thermosetting resin 20 for impregnation is laminated on the both sides of the fabric 10, the carbon fiber fabric 10 is formed of a dark colored fabric due to the characteristics of a graphitized fabric. However, And is made of a dark cloth of glossy (light) and is provided with a hard but wrinkled carbon fiber fabric.

상기 탄소섬유 직물(10)에 적용하는 열경화성 수지는 폴리우레탄(PU)을 주로 사용하지만, 불포화폴리에스테르, 비닐에스테르, 페놀수지 또는 폴리이미드 등의 다른 열경화성 수지를 사용하는 것도 본 발명에 포함된다.Polyurethane (PU) is mainly used as the thermosetting resin to be applied to the carbon fiber fabric 10, but other thermosetting resins such as unsaturated polyester, vinyl ester, phenol resin or polyimide are also included in the present invention.

그리고, 상기와 같이 하드한 탄소섬유 직물(10)을 성형한 다음에는 상기 직물(10) 양면에 표면보호용 이형필름(30)을 적층하고, 라미네이터(laminator)기기를 이용하여 두 개의 롤러 사이를 통과시키면서 표면보호용 이형필름(30)이 탄소섬유 직물(10) 표면에 점착되게 (C-3 단계)를 적용한다.After forming the hard carbon fiber fabric 10 as described above, the surface protecting release film 30 is laminated on both sides of the fabric 10 and passed between the two rollers using a laminator machine. (C-3) is applied so that the release film 30 for surface protection is adhered to the surface of the carbon fiber fabric 10.

상기 표면 보호용 이형필름(30)은 탄소섬유 직물(10) 사용 시에 쉽게 박리될 수 있도록 하며, 이형필름을 수지 또는 종이로 구비하는 것도 본 발명에 포함된다.The surface protecting release film 30 can be easily peeled off when the carbon fiber fabric 10 is used, and the releasing film may be formed of resin or paper.

또한, 상기의 탄소섬유 직물을 탄소섬유와 아라미드섬유를 혼용해 직조하는 것도 가능한데, 이는 탄소섬유와 아라미드섬유가 각각 가지고 있는 물성이 유사하여 상기 플렉시블한 직물을 얻을 수 있게 된다.In addition, it is also possible to woven the carbon fiber fabric with the carbon fiber and the aramid fiber mixed together, because the properties of the carbon fiber and the aramid fiber are similar to each other, so that the flexible fabric can be obtained.

그리고, 상기 아라미드섬유는 사염(絲染)이 가능해 보다 다양한 색상을 갖고 탄소섬유와 혼용해 사용하는 것도 바람직하다.Further, the aramid fiber can be yarn-dyed, and it is also preferable to use the aramid fiber in combination with carbon fibers having various colors.

이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. .

10. 탄소섬유 직물
20. 함침용 열경화성 수지
30. 표면보호용 이형필름 10. Carbon fiber fabric
20. Thermosetting resin for impregnation
30. Release film for surface protection

Claims (9)

(A-0) 탄소섬유 직물(10)을 오토클레이브 또는 레진트랜스퍼 몰딩 중 어느 하나의 방식으로 사용하여 플렉시블(fiexible : 유연성이 있는)상태로 성형하는 1차 성형단계와;
(A-1) 상기 플렉시블 상태의 탄소섬유 직물(10)을 120℃ 내지 125℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 2차 성형단계와;
(B-1) 상기 (A-1)단계로 성형된 탄소섬유 직물(10)을 상온의 공기에서 자연냉각하는 소프트 냉각단계로 구성됨을 특징으로 한 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법.(A-0) a primary forming step of forming the carbon fiber fabric 10 in a flexible (fiexible) state using either an autoclave or a resin transfer molding;
(A-1) a second molding step of molding the carbon fiber fabric 10 in a flexible state at a temperature of 120 DEG C to 125 DEG C and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes;
(B-1) a soft cooling step of spontaneously cooling the carbon fiber fabric 10 formed in the step (A-1) with air at room temperature. 청구항 1에 있어서, 상기 (A-1) 단계 이전에 탄소섬유 직물(10)의 양면에 함침용 열경화성 수지(20)를 적층하는 (A-2)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법.The method according to claim 1, further comprising a step (A-2) of laminating a thermosetting resin (20) for impregnation on both sides of the carbon fiber fabric (10) before the step (A-1) A method for manufacturing a carbon fiber fabric. 청구항 1에 있어서, 상기 (B-1)단계 이후에 상기 탄소섬유 직물(10) 양면에 표면보호용 이형필름(30)을 적층하는 (C-1)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법.The method according to claim 1, further comprising the step (C-1) of laminating the release film for surface protection (30) on both sides of the carbon fiber fabric (10) after the step (B-1) A method for manufacturing a carbon fiber fabric. 청구항 1에 있어서, 상기 (A-0)단계의 탄소섬유 직물(10)은 탄소섬유와 아라미드섬유를 혼용해 직조한 것을 특징으로 한 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the carbon fiber fabric (10) of the step (A-0) is woven by mixing carbon fibers and aramid fibers. (A-0) 탄소섬유 직물(10)을 오토클레이브 또는 레진트랜스퍼 몰딩 중 어느 하나의 방식으로 사용하여 플렉시블(fiexible : 유연성이 있는)상태로 성형하는 1차 성형단계와;
(A-3) 상기 플렉시블 상태의 탄소섬유 직물(10)을 135℃ 내지 140℃의 온도와 14 내지 16bar의 압력으로 4 내지 5분 성형하는 2차 성형단계와;
(B-3) 상기 (A-3)단계로 성형된 탄소섬유 직물(10)을 수냉식 급속냉각하는 하드 냉각단계로 구성됨을 특징으로 한 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법.(A-0) a primary forming step of forming the carbon fiber fabric 10 in a flexible (fiexible) state using either an autoclave or a resin transfer molding;
(A-3) a secondary shaping step of shaping the flexible carbon fiber fabric 10 at a temperature of 135 DEG C to 140 DEG C and a pressure of 14 to 16 bar for 4 to 5 minutes;
(B-3) A method of manufacturing a flexible carbon fiber fabric, comprising the step of rapidly cooling water-cooled carbon fiber fabric 10 formed in step (A-3). 청구항 5에 있어서, 상기 (A-3) 단계 이전에 탄소섬유 직물(10)의 양면에 함침용 열경화성 수지(20)를 적층하는 (A-4)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법.[7] The method of claim 5, further comprising a step (A-4) of laminating the thermosetting resin 20 for impregnation on both sides of the carbon fiber fabric 10 before the step (A-3) A method for manufacturing a carbon fiber fabric. 청구항 5에 있어서, 상기 (B-3)단계 이후에 상기 탄소섬유 직물(10) 양면에 표면보호용 이형필름(30)을 적층하는 (C-3)단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법.[6] The method of claim 5, further comprising a step (C-3) of laminating the release film for surface protection 30 on both sides of the carbon fiber fabric 10 after the step (B-3) A method for manufacturing a carbon fiber fabric. 청구항 5에 있어서, 상기 (A-0)단계의 탄소섬유 직물(10)은 탄소섬유와 아라미드섬유를 혼용해 직조한 것을 특징으로 한 플랙시블한 탄소섬유 원단의 제조방법.The method of claim 5, wherein the carbon fiber fabric (10) of step (A-0) is a composite of carbon fibers and aramid fibers. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따라서 제조된 것을 특징으로 하는 탄소섬유 원단.


A carbon fiber fabric produced according to any one of claims 1 to 8.


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