KR102178286B1 - Method for preparing carbon fiber reinforced plastic using roll to roll process and laminated carbon fiber reinforced plastic prepared by the same - Google Patents

Method for preparing carbon fiber reinforced plastic using roll to roll process and laminated carbon fiber reinforced plastic prepared by the same Download PDF

Info

Publication number
KR102178286B1
KR102178286B1 KR1020200071156A KR20200071156A KR102178286B1 KR 102178286 B1 KR102178286 B1 KR 102178286B1 KR 1020200071156 A KR1020200071156 A KR 1020200071156A KR 20200071156 A KR20200071156 A KR 20200071156A KR 102178286 B1 KR102178286 B1 KR 102178286B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon fiber
branched
reinforced plastic
straight
fiber reinforced
Prior art date
Application number
KR1020200071156A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
송병열
Original Assignee
주식회사 대명테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 대명테크 filed Critical 주식회사 대명테크
Priority to KR1020200071156A priority Critical patent/KR102178286B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102178286B1 publication Critical patent/KR102178286B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/504Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/002Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B29C51/004Textile or other fibrous material made from plastics fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/14Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor using multilayered preforms or sheets
    • B29C51/145Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor using multilayered preforms or sheets having at least one layer of textile or fibrous material combined with at least one plastics layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/24Di-epoxy compounds carbocyclic
    • C08G59/245Di-epoxy compounds carbocyclic aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/4007Curing agents not provided for by the groups C08G59/42 - C08G59/66
    • C08G59/4064Curing agents not provided for by the groups C08G59/42 - C08G59/66 sulfur containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • C08G59/4223Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof aromatic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/042Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with carbon fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02Fibres or whiskers
    • C08K7/04Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06Elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872Prepregs
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2363/00Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins

Abstract

The present invention relates to a production method of a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) and to a carbon fiber reinforced plastic produced by the production method and, more specifically, to a production method of a carbon fiber reinforced plastic, wherein the carbon fiber reinforced plastic is produced using a roll-to-roll process, and a binder resin is used to facilitate lamination, and to a laminated carbon fiber reinforced plastic.

Description

롤투롤 공정을 이용한 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 적층형 탄소섬유강화플라스틱{METHOD FOR PREPARING CARBON FIBER REINFORCED PLASTIC USING ROLL TO ROLL PROCESS AND LAMINATED CARBON FIBER REINFORCED PLASTIC PREPARED BY THE SAME}A method of manufacturing a carbon fiber reinforced plastic using a roll-to-roll process, and a laminated carbon fiber reinforced plastic manufactured by the above manufacturing method {METHOD FOR PREPARING CARBON FIBER REINFORCED PLASTIC USING ROLL TO ROLL PROCESS AND LAMINATED CARBON FIBER REINFORCED PLASTIC PREPARED BY THE SAME}

본 발명은 탄소섬유강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, CFRP)의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 탄소섬유강화플라스틱에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 상기 탄소섬유강화플라스틱은 롤투롤 공정을 이용하여 제조되는 것이고, 적층을 보다 용이하게 하기 위해 바인더 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법 및 적층형 탄소섬유강화플라스틱에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing carbon fiber reinforced plastic (CFRP) and a carbon fiber reinforced plastic manufactured by the above manufacturing method, and more specifically, the carbon fiber reinforced plastic is manufactured using a roll-to-roll process. The present invention relates to a method for manufacturing a carbon fiber reinforced plastic and a laminated carbon fiber reinforced plastic, characterized in that a binder resin is used to facilitate lamination.

탄소섬유와 수지를 복합하여 성형한 탄소섬유강화플라스틱은 금속을 대체하는 경량화 소재로써 항공우주, 스포츠레저용품, 풍력발전 블레이드, 의료기기, 전자제품, 자동차 등의 부품, 건축토목 구조물의 보강재 등의 용도로 사용량이 크게 증가하고 있다.Carbon fiber reinforced plastic formed by combining carbon fiber and resin is a lightweight material that replaces metal, and is used for aerospace, sports and leisure products, wind power blades, medical devices, electronic products, automobile parts, and reinforcement materials for construction and civil engineering structures. The amount of use is increasing significantly for purposes.

탄소섬유강화플라스틱을 소재로 한 부품의 응용시장을 확대하기 위해서는 재활용 탄소섬유를 이용하여 탄소섬유강화플라스틱의 제조원가를 낮추고 고강도의 탄소섬유강화플라스틱 부품의 대량생산 공정 기술의 개발이 필요한 실정이다.In order to expand the application market of parts made of carbon fiber reinforced plastics, it is necessary to reduce the manufacturing cost of carbon fiber reinforced plastics by using recycled carbon fibers, and to develop technology for mass production of high strength carbon fiber reinforced plastic parts.

그러나, 재활용 탄소섬유의 경우 그 형태가 일정하지 않아 다시 탄소섬유강화플라스틱 부품을 제조하기에는 용이하지 않다. 따라서 탄소섬유강화플라스틱을 이용하여 부품을 제조하기 위해서는 부직포 형태의 중간재나 장섬유형태로 제조하는 것이 필수적이다.However, in the case of recycled carbon fiber, it is not easy to manufacture carbon fiber reinforced plastic parts again because the shape is not uniform. Therefore, in order to manufacture a part using carbon fiber reinforced plastic, it is essential to manufacture it in the form of a non-woven intermediate material or long fiber.

한편, 상기 탄소섬유강화플라스틱의 물성은 탄소섬유와 수지의 성능과 더불어, 두 가지 모두의 계면성질에도 영향을 받으므로 수지와의 접착력을 향상시키기 위해 탄소섬유에 여러 가지 표면처리가 필요하다. 즉, 수지와 탄소섬유 간의 접합성이 문제가 될 수 있으므로, 수지의 종류에 맞게 탄소섬유의 표면처리를 수행하여 접합성을 높여야 원하는 특성을 얻을 수 있다.On the other hand, the physical properties of the carbon fiber reinforced plastic are affected not only by the performance of the carbon fiber and the resin, but also by the interfacial properties of both, and thus various surface treatments are required on the carbon fiber to improve adhesion with the resin. That is, since the bonding property between the resin and the carbon fiber may be a problem, desired properties can be obtained only by improving the bonding property by performing surface treatment of the carbon fiber according to the type of resin.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 형태 및 물성을 만족시킬 수 있는 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법 및 장치에 대해 연구하던 중, 롤투롤 공정을 이용하여 탄소섬유강화플라스틱을 제조할 경우, 간단하게 적층형 탄소섬유강화플라스틱을 제조할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the inventors of the present invention are researching a method and apparatus for manufacturing a carbon fiber reinforced plastic that can satisfy the above-described form and properties. When manufacturing a carbon fiber reinforced plastic using a roll-to-roll process, simply laminated carbon It was discovered that fiber-reinforced plastics could be produced, and the present invention was completed.

(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 제10-1282086호(Patent Document 1) Korean Registered Patent Publication No. 10-1282086

(특허문헌 2) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0071519호(Patent Document 2) Korean Patent Application Publication No. 10-2018-0071519

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a carbon fiber reinforced plastic.

또한, 탄소섬유강화플라스틱을 제조하기 위한 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide an apparatus for manufacturing a carbon fiber reinforced plastic.

또한, 상기 제조방법으로 제조된 탄소섬유강화플라스틱을 제공하는 것에 그 목적이 있다.In addition, an object thereof is to provide a carbon fiber reinforced plastic manufactured by the above manufacturing method.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은, As a technical means for achieving the above technical problem, one aspect of the present invention,

복수의 섬유원단을 공급하는 단계; 상기 공급된 섬유원단에 바인더를 분사시키는 단계; 및 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 복수의 섬유원단 중 적어도 하나 이상은 탄소섬유인 것인 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법을 제공한다.Supplying a plurality of fiber fabrics; Spraying a binder on the supplied fiber fabric; And compressing and curing the plurality of fiber fabrics in which the binder is sprayed, wherein at least one of the plurality of fiber fabrics is carbon fiber.

상기 바인더는 에폭시 수지, 제1 경화제 및 제2 경화제를 포함하는 것일 수 있다.The binder may include an epoxy resin, a first curing agent, and a second curing agent.

상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.The epoxy resin may include a compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112020060337319-pat00001
Figure 112020060337319-pat00001

상기 화학식 1에서, R1은 수소, 할로겐 원소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이고, R2는 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이고, R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이다.In Formula 1, R1 is hydrogen, a halogen element, straight or branched C1-C10 alkyl, straight or branched C1-C10 alkoxy, or straight or branched C2-C10 alkenyl, and R2 is hydrogen, straight chain or Branched C1-C10 alkyl, straight or branched C1-C10 alkoxy or straight or branched C2-C10 alkenyl, and R3 is straight or branched C1-C10 alkyl or straight or branched C2-C10 It is alkenyl.

상기 화학식 1에서, R1은 수소, 할로겐 원소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐이고, R2는 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐이고, R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐인 것일 수 있다.In Formula 1, R1 is hydrogen, a halogen element, a straight or branched C1-C5 alkyl, a straight or branched C1-C5 alkoxy or a straight or branched C2-C5 alkenyl, and R2 is hydrogen, a straight chain or It may be a branched C1-C5 alkyl or a straight or branched C2-C5 alkenyl, and R3 may be a straight or branched C1-C5 alkyl or a straight or branched C2-C5 alkenyl.

상기 화학식 1에서, R1은 수소 또는 할로겐 원소이고, R2는 수소 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬이고, R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬인 것일 수 있다.In Formula 1, R1 may be hydrogen or a halogen element, R2 may be hydrogen or a straight or branched C1-C5 alkyl, and R3 may be a straight or branched C1-C5 alkyl.

상기 제1 경화제는 4,4'-디아미노디페닐설폰(4,4'-diaminodiphenylsulfone, DDS)이고, 상기 제2 경화제는 프탈산 무수물(Phthalic acid anhydride)인 것일 수 있다.The first curing agent may be 4,4′-diaminodiphenylsulfone (DDS), and the second curing agent may be Phthalic acid anhydride.

상기 제1 경화제의 함량은 상기 에폭시 수지 100 중량부 대비 25 중량부 내지 80 중량부이고, 상기 제2 경화제의 함량은 상기 에폭시 수지 100 중량부 대비 5 중량부 내지 20 중량부인 것일 수 있다.The content of the first curing agent may be 25 parts by weight to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin, and the content of the second curing agent may be 5 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin.

상기 압착은 롤러를 이용하여 수행되는 것이고, 상기 경화는 복수의 섬유원단에 열을 가하여 수행되는 것일 수 있다.The pressing is performed by using a roller, and the curing may be performed by applying heat to a plurality of fiber fabrics.

상기 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법은, 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 경화시키는 단계; 이후에, 상기 압착 및 경화를 통해 제조된 탄소섬유강화플라스틱을 권취시키는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.The method of manufacturing the carbon fiber reinforced plastic may include compressing and curing a plurality of fiber fabrics sprayed with the binder; Thereafter, the step of winding the carbon fiber reinforced plastic manufactured through the compression and curing; may be further included.

또한, 본 발명의 다른 일 측면은,In addition, another aspect of the present invention,

복수의 섬유원단을 공급하는 섬유 공급부; 상기 공급된 섬유원단에 바인더를 분사시키는 바인더 분사부; 및 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 경화시키는 가공부;를 포함하고, 상기 복수의 섬유원단 중 적어도 하나 이상은 탄소섬유인 것인 탄소섬유강화플라스틱 제조장치를 제공한다.A fiber supply unit for supplying a plurality of fiber fabrics; A binder spraying unit for spraying a binder onto the supplied fiber fabric; And a processing unit for compressing and curing the plurality of fiber fabrics sprayed with the binder, wherein at least one of the plurality of fiber fabrics is carbon fiber.

또한, 본 발명의 또 다른 일 측면은,In addition, another aspect of the present invention,

상기 제조방법을 통해 제조된 탄소섬유강화플라스틱을 제공한다.It provides a carbon fiber reinforced plastic manufactured through the above manufacturing method.

상기 탄소섬유강화플라스틱 전체 중량 대비 상기 탄소섬유의 중량은 30 wt% 내지 100 wt%인 것일 수 있다.The weight of the carbon fiber relative to the total weight of the carbon fiber reinforced plastic may be 30 wt% to 100 wt%.

이상과 같은 본 발명에 따른 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법은 롤투롤 공정을 채택하여 제조함으로써 연속적으로 간단하게 제조가 가능한 것일 수 있다. 또한, 각각의 탄소섬유 및 일반섬유를 선택적으로 적층시켜 제조함으로써 요구하는 물성에 부합하는 탄소섬유강화플라스틱의 제조가 가능한 것일 수 있다.The manufacturing method of the carbon fiber reinforced plastic according to the present invention as described above may be manufactured by adopting a roll-to-roll process to be continuously and simply manufactured. In addition, it may be possible to manufacture a carbon fiber reinforced plastic that meets the required physical properties by selectively laminating each of the carbon fibers and ordinary fibers.

더불어, 상기 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법은 상기 탄소섬유 및 일반섬유에 바인더를 분사하고, 이를 압착한 후, 상기 바인더를 경화시키는 공정을 수행함으로써 상기 탄소섬유 및 일반섬유의 단단한 접착이 가능한 것일 수 있다.In addition, the manufacturing method of the carbon fiber reinforced plastic may be a method of spraying a binder on the carbon fiber and the general fiber, compressing it, and then performing a process of curing the binder, so that the carbon fiber and the general fiber can be firmly bonded. have.

마지막으로, 상기 제조된 탄소섬유강화플라스틱을 권취롤에 연속적으로 권치시켜 보관함으로써 공간적인 측면에서도 매우 효율적인 것일 수 있다.Finally, it can be very efficient in terms of space by continuously winding and storing the prepared carbon fiber reinforced plastic on a winding roll.

도 1은 본 발명에 따른 탄소섬유강화플라스틱의 제조공정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적층형 탄소섬유강화플라스틱을 나타낸 개략도이다.
1 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a carbon fiber reinforced plastic according to the present invention.
2 is a schematic view showing a laminated carbon fiber reinforced plastic according to the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, so that they can be replaced at the time of application It should be understood that there may be various equivalents and variations.

본원의 제 1 측면은,The first aspect of the present application,

복수의 섬유원단을 공급하는 단계; 상기 공급된 섬유원단에 바인더를 분사시키는 단계; 및 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 경화시키는 단계;를 포함하고, 상기 복수의 섬유원단 중 적어도 하나 이상은 탄소섬유인 것인 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법을 제공한다.Supplying a plurality of fiber fabrics; Spraying a binder on the supplied fiber fabric; And compressing and curing the plurality of fiber fabrics in which the binder is sprayed, wherein at least one of the plurality of fiber fabrics is carbon fiber.

또한, 본원의 제 2 측면은,In addition, the second aspect of the present application,

복수의 섬유원단을 공급하는 섬유 공급부; 상기 공급된 섬유원단에 바인더를 분사시키는 바인더 분사부; 및 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 가공시키는 가공부;를 포함하고, 상기 복수의 섬유원단 중 적어도 하나 이상은 탄소섬유인 것인 탄소섬유강화플라스틱 제조장치를 제공한다.A fiber supply unit for supplying a plurality of fiber fabrics; A binder spraying unit for spraying a binder onto the supplied fiber fabric; And a processing unit for compressing and processing the plurality of fiber fabrics sprayed with the binder, wherein at least one of the plurality of fiber fabrics is carbon fiber.

이하, 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면에 따른 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법 및 제조장치를 도 1을 참조하여 단계별로 상세히 설명한다. 상기 도 1은 탄소섬유강화플라스틱의 제조공정을 나타낸 개략도이다.Hereinafter, a method and an apparatus for manufacturing a carbon fiber reinforced plastic according to the first and second aspects of the present application will be described in detail step by step with reference to FIG. 1. 1 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a carbon fiber reinforced plastic.

우선, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유강화플라스틱(460)의 제조방법은 탄소섬유강화플라스틱 제조장치(1)를 이용하여 제조되는 것일 수 있으며, 복수의 섬유원단(130)을 공급하는 단계;를 포함한다. 이때, 상기 섬유원단(130)은 탄소섬유 및 일반섬유를 포함하는 것일 수 있으며, 도 1에 나타낸 바와 같이 탄소섬유 및 일반섬유가 각각 섬유형태로 공급되는 것일 수 있다. 다만, 상기 복수의 섬유원단(130) 중 적어도 하나 이상은 탄소섬유인 것일 수 있다.First, in one embodiment of the present application, the manufacturing method of the carbon fiber reinforced plastic 460 may be manufactured using the carbon fiber reinforced plastic manufacturing apparatus 1, and supplying a plurality of fiber fabrics 130 Step; includes. In this case, the fiber fabric 130 may include carbon fibers and ordinary fibers, and as shown in FIG. 1, carbon fibers and ordinary fibers may be supplied in each fiber form. However, at least one of the plurality of fiber fabrics 130 may be carbon fibers.

본원의 일 구현예예 있어서, 상기 탄소섬유는 통상의 공지된 탄소섬유를 사용하는 것일 수 있으며, 예를 들어, PAN계 탄소섬유, 피치계 탄소섬유, 셀룰로오스계 탄소섬유, 기상 성장계 탄소섬유, 이들의 흑연화 섬유 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 탄소섬유를 사용하는 것일 수 있다. 이때, 상기 PAN계 탄소섬유는 폴리아크릴로니트릴 섬유를 원료로 하는 탄소섬유인 것일 수 있으며, 피치계 탄소섬유는 석유 타르 또는 석유 피치를 원료로 하는 탄소섬유인 것일 수 있다. 또한, 상기 셀룰로오스계 탄소섬유는 비스코스레이온 또는 아세트산셀룰로오스 등을 원료로 하는 탄소섬유인 것일 수 있으며, 기상 성장계 탄소섬유는 탄화수소 등을 원료로 하는 탄소섬유인 것일 수 있다. 한편, 바람직하게 강도와 탄성률의 균형이 우수하다는 점에서 PAN계 탄소섬유를 사용하는 것일 수 있으며, 경우에 따라 상기 탄소섬유에 니켈 또는 구리 등의 금속을 피복한 금속 피복 탄소섬유를 사용하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the carbon fiber may be one using a conventional known carbon fiber, for example, PAN-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, cellulose-based carbon fiber, gas phase growth-based carbon fiber, these It may be to use a carbon fiber containing a material selected from the group consisting of graphitized fibers and combinations thereof. In this case, the PAN-based carbon fiber may be a carbon fiber made of polyacrylonitrile fiber as a raw material, and the pitch-based carbon fiber may be a carbon fiber made of petroleum tar or petroleum pitch. In addition, the cellulose-based carbon fiber may be a carbon fiber made of viscose rayon or cellulose acetate as a raw material, and the gas phase growth-based carbon fiber may be a carbon fiber made of a hydrocarbon or the like as a raw material. On the other hand, preferably, PAN-based carbon fibers may be used in that the balance between strength and elastic modulus is excellent, and in some cases, metal-coated carbon fibers coated with a metal such as nickel or copper may be used. have.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 일반섬유는 글라스 섬유 또는 수지섬유일 수 있으며, 상기 수지섬유는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게, 상기 일반섬유는 글라스 섬유인 것일 수 있으며, 이를 포함함으로써 제조되는 탄소섬유강화플라스틱이 높은 기계적 강도를 가지는 것일 수 있다. 한편, 상기 열경화성 수지를 사용하는 경우, 성형성과 역학특성이 우수한 것일 수 있으며, 상기 열경화성 수지는 예를 들어, 에폭시 수지, 페놀 수지, 비닐에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 시아네이트에스테르 수지, 비스말레이미드 수지 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 상기 열가소성 수지는 예를 들어, 폴리올레핀, ABS, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리페닐렌에테르, 폴리아세탈, 폴리카르보네이트, 폴리페닐렌술피드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤케톤, 폴리케톤 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the general fiber may be a glass fiber or a resin fiber, and the resin fiber may include a thermosetting resin or a thermoplastic resin. Preferably, the general fiber may be a glass fiber, and the carbon fiber reinforced plastic manufactured by including it may have a high mechanical strength. On the other hand, when the thermosetting resin is used, moldability and mechanical properties may be excellent, and the thermosetting resin is, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a vinyl ester resin, an unsaturated polyester resin, a cyanate ester resin, a bismalei It may include a material selected from the group consisting of mid resins and combinations thereof. In addition, the thermoplastic resin is, for example, polyolefin, ABS, polyamide, polyester, polyphenylene ether, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyimide, polyetherimide, polyethersulfone, poly It may include a material selected from the group consisting of ketones, polyetheretherketones, polyetherketoneketones, polyketones, and combinations thereof.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복수의 섬유원단(130)의 공급은 도 1에 나타낸 바와 같이 하기 후술할 롤러(330)로 적층되어 공급되는 것일 수 있다. 즉, 각 섬유원단(130)의 높이방향으로 각각의 섬유원단(130)을 이격시켜 준비한 후, 이를 밀착시켜 롤러(330)로 공급하는 것일 수 있다. 이를 위해, 도 1에는 나타내지 않았으나, 섬유원단(130) 각각에 이들을 공급하기 위한 공급롤을 더 포함하는 것일 수 있다. 따라서, 사용자는 공급롤에 준비된 섬유원단(130)을 각각 공급하게 되면 자동적으로 상기 복수의 섬유원단(130)이 상기 공급롤을 따라 상기 롤러(330)에 공급되는 것일 수 있다. 이때, 상기 섬유원단(130)의 길이, 폭 및 두께는 제조하고자 하는 탄소섬유강화플라스틱(460)의 종류에 따라 적절하게 선택되는 것일 수 있으나, 복수의 섬유원단(130) 각각의 길이 및 폭은 동일한 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the supply of the plurality of fiber fabrics 130 may be stacked and supplied with a roller 330 to be described later as shown in FIG. 1. That is, after preparing each fiber fabric 130 in the height direction of each fabric fabric 130 by being spaced apart, it may be supplied to the roller 330 by contacting them. To this end, although not shown in FIG. 1, it may further include a supply roll for supplying them to each of the fiber fabrics 130. Accordingly, when the user supplies each of the prepared fabric fabrics 130 to the feed roll, the plurality of fabric fabrics 130 may be automatically supplied to the roller 330 along the feed roll. At this time, the length, width and thickness of the fiber fabric 130 may be appropriately selected according to the type of carbon fiber reinforced plastic 460 to be manufactured, but the length and width of each of the plurality of fiber fabrics 130 are It can be the same thing.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유강화플라스틱(460)의 제조방법은 상기 공급된 섬유원단(130)에 바인더를 분사시키는 단계;를 포함한다.Next, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the carbon fiber reinforced plastic 460 includes spraying a binder on the supplied fiber fabric 130.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 바인더 분사는 바인더 분사부(200)에 포함된 바인더 분사장치(230)를 이용하여 수행되는 것일 수 있으며, 섬유원단(130) 각각에 상기 바인더를 효율적으로 분사시키기 위하여 바람직하게 스프레이 분사방법을 사용하는 것일 수 있다. 또한, 도 1에는 상하 2 방향에서 바인더를 분사하는 것으로 나타내었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 양 측면에서 바인더가 분사되거나, 상하 및 양 측면 모두에서 분사되는 등 복수의 섬유원단(130) 각각에 바인더가 원활히 분사될 수 있는 형태이면 크게 제한이 없는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the binder spraying may be performed using the binder spraying device 230 included in the binder spraying unit 200, and efficiently spraying the binder to each of the fiber fabrics 130 For this, it may be preferably to use a spray spray method. In addition, although it is shown in FIG. 1 that the binder is sprayed in two directions up and down, it is not limited thereto, and the binder is sprayed on each of the plurality of fiber fabrics 130 such as spraying from both sides or spraying from both sides. There may be no large limitation if it is in a shape that can be sprayed smoothly.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 바인더는 상기 복수의 섬유원단(130) 각각을 접착시키기 위해 첨가되는 것일 수 있으며, 에폭시 수지, 제1 경화제 및 제2 경화제를 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the binder may be added to adhere each of the plurality of fiber fabrics 130, and may include an epoxy resin, a first curing agent, and a second curing agent. In this case, the epoxy resin may include a compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112020060337319-pat00002
Figure 112020060337319-pat00002

상기 화학식 1에서, R1은 수소, 할로겐 원소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이고, R2는 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이고, R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐인 것일 수 있다. 또한, 바람직하게, 상기 화학식 1에서 R1은 수소, 할로겐 원소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐이고, R2는 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐이고, R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐인 것일 수 있다. 더욱 바람직하게 상기 화학식 1에서 R1은 수소 또는 할로겐 원소이고, R2는 수소 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬이고, R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬인 것일 수 있다.In Formula 1, R1 is hydrogen, a halogen element, straight or branched C1-C10 alkyl, straight or branched C1-C10 alkoxy, or straight or branched C2-C10 alkenyl, and R2 is hydrogen, straight chain or Branched C1-C10 alkyl, straight or branched C1-C10 alkoxy or straight or branched C2-C10 alkenyl, and R3 is straight or branched C1-C10 alkyl or straight or branched C2-C10 It may be alkenyl. In addition, preferably, in Formula 1, R1 is hydrogen, a halogen element, a straight or branched C1-C5 alkyl, a straight or branched C1-C5 alkoxy or a straight or branched C2-C5 alkenyl, and R2 is It may be hydrogen, straight or branched C1-C5 alkyl or straight or branched C2-C5 alkenyl, and R3 may be straight or branched C1-C5 alkyl or straight or branched C2-C5 alkenyl. . More preferably, in Formula 1, R1 may be hydrogen or a halogen element, R2 may be hydrogen or a straight or branched C1-C5 alkyl, and R3 may be a straight or branched C1-C5 alkyl.

예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 비스페놀 A형 에폭시(diglycidyl ether of bisphenol A(DGEBA)), 비스페놀 F형에폭시(diglycidyl ether of bisphenol F(DGEBF)), 노보락형 에폭시(Novolac type epoxy), 브로미네이티드형 에폭시(Brominated type Epoxy), 싸이클로알리파딕 타입 에폭시(Cycloaliphatic type epoxy), 러버모디파이드 에폭시(Rubber Modified Epoxy), 알리파틱 폴리글리시들형 에폭시(Aliphatic Polyglycidyl Type Epoxy), 그리시아들 아민형 에폭시(Glycidyl Amine Type Epoxy) 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본원의 일 실시예에 의하면, 상기 화학식 1에서 R1은 브롬(Br)이고, R2는 메틸(CH3)이며, R3은 이소부틸(isobutyl)인 것일 수 있다. 즉, 본원의 일 실시예에 의하면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 브로미네이티드형 에폭시(brominated type epoxy)인 것일 수 있다.For example, the compound represented by Chemical Formula 1 is bisphenol A type epoxy (diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA)), bisphenol F type epoxy (diglycidyl ether of bisphenol F (DGEBF)), and novolac type epoxy. , Brominated type Epoxy, Cycloaliphatic type epoxy, Rubber Modified Epoxy, Aliphatic Polyglycidyl Type Epoxy, Glysiadyl Amine It may include a material selected from the group consisting of Glycidyl Amine Type Epoxy and combinations thereof. Meanwhile, according to an exemplary embodiment of the present disclosure, in Formula 1, R1 may be bromine (Br), R2 may be methyl (CH 3 ), and R3 may be isobutyl. That is, according to the exemplary embodiment of the present application, the compound represented by Chemical Formula 1 may be a brominated type epoxy.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 경화제는 상기 바인더를 경화시키기 위하여 첨가되는 것일 수 있으며, 하기 후술할 가열단계에서 열을 가함으로써 상기 바인더가 경화되어 상기 복수의 섬유원단(130) 각각이 강하게 접착되는 것일 수 있다. 이때, 상기 경화제는 통상의 경화제를 사용하는 것일 수 있으나, 바인더의 주물질인 에폭시 수지에 맞게 제1 경화제는 4,4'-디아미노디페닐설폰(4,4'-diaminodiphenylsulfone, DDS)이고, 제2 경화제는 프탈산 무수물(Phthalic acid anhydride)인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the curing agent may be added to cure the binder, and the binder is cured by applying heat in a heating step to be described later, so that each of the plurality of fiber fabrics 130 is strongly adhered. It can be. In this case, the curing agent may be a conventional curing agent, but the first curing agent is 4,4′-diaminodiphenylsulfone (DDS) according to the epoxy resin that is the main material of the binder, The second curing agent may be Phthalic acid anhydride.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제1 경화제의 함량은 상기 에폭시 수지 100 중량부 대비 25 중량부 내지 80 중량부인 것일 수 있으며, 바람직하게 40 중량부 내지 60 중량부, 더욱 바람직하게 40 중량부 내지 50 중량부인 것일 수 있고, 본원의 일 실시예에 의하면, 약 46 중량부인 것일 수 있다. 또한, 상기 제2 경화제의 함량은 상기 에폭시 수지 100 중량부 대비 5 중량부 내지 20 중량부인 것일 수 있으며, 바람직하게 5 중량부 내지 15 중량부, 더욱 바람직하게 5 중량부 내지 10 중량부인 것일 수 있고, 본원의 일 실시예에 의하면, 약 7 중량부 내지 8 중량부인 것일 수 있다. 상기 제1 경화제 및 제2 경화제의 함량이 상기 범위 미만일 경우 이후 단계에서 바인더의 경화가 원활히 수행되지 않아 복수의 섬유원단(130) 각각이 강하게 접착되지 않을 수 있으며, 상기 범위 초과일 경우 상대적으로 에폭시 수지의 함량이 적어져 제조되는 탄소섬유강화플라스틱의 물성이 저하되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the content of the first curing agent may be 25 parts by weight to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin, preferably 40 parts by weight to 60 parts by weight, more preferably 40 parts by weight to It may be 50 parts by weight, and according to an embodiment of the present application, it may be about 46 parts by weight. In addition, the content of the second curing agent may be 5 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin, preferably 5 parts by weight to 15 parts by weight, more preferably 5 parts by weight to 10 parts by weight, and , According to an embodiment of the present application, it may be about 7 parts by weight to 8 parts by weight. If the content of the first curing agent and the second curing agent is less than the above range, curing of the binder may not be performed smoothly in a later step, so that each of the plurality of fiber fabrics 130 may not be strongly adhered. If the content exceeds the above range, relatively epoxy It may be that the physical properties of the produced carbon fiber reinforced plastic are deteriorated because the content of the resin is low.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유강화플라스틱(460)의 제조방법은 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 경화시키는 단계;를 포함한다.Next, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the carbon fiber reinforced plastic 460 includes compressing and curing a plurality of fiber fabrics sprayed with the binder.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 압착 및 경화는 가공부(300)에서 수행되는 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 압착은 롤러(330)를 이용하여 수행되는 것일 수 있고, 경화는 가열장치(360)를 이용하여 수행되는 것일 수 있다. In one embodiment of the present application, the pressing and curing may be performed in the processing unit 300, specifically, the pressing may be performed using a roller 330, and the curing is performed by a heating device 360 It may be performed using.

본원의 일 구현예에 있어서, 도 1에 나타낸 바와 같이 바람직하게 상기 롤러(330)는 상하로 형성된 한쌍의 롤러가 수평방향으로 복수 개 배열된 것일 수 있으며, 상기 한쌍의 롤러 사이에 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단이 투입되는 것일 수 있다. 즉, 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단이 상기 복수 개로 배열된 한쌍의 롤러 사이에 순차적으로 투입되기 때문에 상기 섬유원단 각각이 원활히 접착되는 것일 수 있다. 한편, 상기 한쌍으로 형성된 롤러의 개수는 크게 제한이 없으나, 개수가 많을수록 상기 섬유원단의 접착이 원활이 수행되는 것일 수 있으며, 공간 제약 등의 다양한 요소를 고려하여 적절한 개수로 설치되는 것일 수 있다. In one embodiment of the present application, as shown in FIG. 1, preferably, the roller 330 may be a pair of rollers formed vertically arranged in a plurality of horizontal directions, and the binder is sprayed between the pair of rollers It may be that a plurality of fiber fabrics are introduced. That is, since the plurality of fiber fabrics to which the binder is sprayed are sequentially introduced between the pair of rollers arranged in the plurality, each of the fiber fabrics may be smoothly adhered. On the other hand, the number of rollers formed as a pair is not largely limited, but the more the number is, the more smoothly the fiber fabric can be bonded, and may be installed in an appropriate number in consideration of various factors such as space constraints.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 롤러(330)를 통하여 압착된 섬유원단은 이후 가열장치(360)로 이동되어 경화되는 것일 수 있다. 이때, 상기 경화는 바인더에 열을 가함으로써 수행되는 것일 수 있으며, 바인더가 경화됨에 따라 상기 복수의 섬유원단이 더욱 강하게 접착되는 것일 수 있다. 한편, 상기 경화는 일정한 온도로 수행되는 것일 수 있으며, 예를 들어 약 40℃ 내지 100℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다. 즉, 상기 탄소섬유플라스틱의 제조방법은 복수의 섬유원단(130)에 바인더를 분사시킨 후, 압착 및 경화를 단시간에 수행하기 때문에 상기 섬유원단(130)이 더욱 강하게 접착되는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the fiber fabric compressed through the roller 330 may be moved to the heating device 360 to be cured. In this case, the curing may be performed by applying heat to the binder, and as the binder is cured, the plurality of fiber fabrics may be more strongly adhered to each other. On the other hand, the curing may be performed at a constant temperature, for example, may be performed at a temperature of about 40 ℃ to 100 ℃. That is, in the manufacturing method of the carbon fiber plastic, since the binder is sprayed on the plurality of fiber fabrics 130, compression and curing are performed in a short time, the fiber fabric 130 may be more strongly bonded.

다음으로, 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유강화플라스틱(460)의 제조방법은, 상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 가공시키는 단계; 이후에, 상기 압착 및 가공을 통해 제조된 탄소섬유강화플라스틱(460)을 권취시키는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.Next, in one embodiment of the present application, the method of manufacturing the carbon fiber reinforced plastic 460 includes the steps of compressing and processing a plurality of fiber fabrics sprayed with the binder; Thereafter, the step of winding the carbon fiber reinforced plastic 460 manufactured through the compression and processing; may be further included.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 권취는 권취부(400)에 위치한 권취롤(430)을 이용하여 수행되는 것일 수 있다. 즉, 롤투롤 공정을 통해 연속적으로 제조된 탄소섬유강화플라스틱(460)을 상기 권취롤(430)에 권취시킴으로써 제조된 탄소섬유강화플라스틱(460)을 용이하게 보관하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the winding may be performed using the winding roll 430 located on the winding unit 400. That is, the carbon fiber reinforced plastic 460 manufactured by winding the carbon fiber reinforced plastic 460 continuously manufactured through the roll-to-roll process on the winding roll 430 may be easily stored.

본원의 제 3 측면은,The third aspect of the present application,

상기 본원의 제 1 측면의 제조방법 및 제 2 측면의 제조장치를 이용하여 제조된 탄소섬유강화플라스틱(460)을 제공한다.It provides a carbon fiber reinforced plastic 460 manufactured by using the manufacturing method of the first aspect and the manufacturing apparatus of the second aspect of the present application.

본원의 제 1 측면 및 제 2 측(1면과 중복되는 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하였으나, 본원의 제 1 측면 및 제 2 측면에 대해 설명한 내용은 제 3 측면에서 그 설명이 생략되었더라도 동일하게 적용될 수 있다.The first side and the second side of the present application (a detailed description of portions overlapping with the first side has been omitted, but the description of the first side and the second side of the present application is the same even if the description is omitted from the third side) Can be applied.

이하, 본원의 제 3 측면에 따른 상기 탄소섬유강화플라스틱(460)을 상세히 설명한다.Hereinafter, the carbon fiber reinforced plastic 460 according to the third aspect of the present application will be described in detail.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제조된 탄소섬유강화플라스틱(460)은 복수개의 섬유원단(130)이 적층된 적층형 형태를 가지는 것일 수 있으며, 이의 개략적인 형태를 도 2에 나타내었다. 즉, 도 2를 참조하면, 6 개의 섬유원단(130)이 적층된 구조를 나타내었으나, 상기 섬유원단(130)의 개수는 크게 제한이 없으며, 제조하고자 하는 탄소섬유강화플라스틱(460)의 물성에 맞게끔 개수 및 종류를 선택하는 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the manufactured carbon fiber reinforced plastic 460 may have a laminated form in which a plurality of fiber fabrics 130 are stacked, and a schematic form thereof is shown in FIG. 2. That is, referring to FIG. 2, a structure in which six fiber fabrics 130 are stacked is shown, but the number of the fiber fabrics 130 is not limited, and the physical properties of the carbon fiber reinforced plastic 460 to be manufactured It may be to select the number and type accordingly.

본원의 일 구현예에 있어서, 상기 탄소섬유강화플라스틱(460)은 롤(roll) 표면의 이물질을 제거하는 닥터 블레이드(doctor blade)의 소재로 사용되는 것일 수 있으며, 이 경우, 상기 탄소섬유강화플라스틱(460)의 길이는 100 m 이하인 것일 수 있고, 폭은 70 mm 내지 80 mm인 것일 수 있으며, 두께는 1.5 T 내지 2.0 T인 것일 수 있다.In one embodiment of the present application, the carbon fiber reinforced plastic 460 may be used as a material for a doctor blade that removes foreign substances on the surface of a roll, and in this case, the carbon fiber reinforced plastic The length of 460 may be 100 m or less, the width may be 70 mm to 80 mm, and the thickness may be 1.5 T to 2.0 T.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

실시예Example 1. One. 탄소섬유강화플라스틱의Of carbon fiber reinforced plastic 제조 Produce

도 1의 탄소섬유강화플라스틱 제조장치를 이용하여 탄소섬유강화플라스틱을 제조하였다. 구체적으로, 섬유원단은 총 6개를 사용하였으며, 상부에서 하부 방향으로 탄소섬유 1개, 글라스 섬유 4개, 탄소섬유 1개를 상기 탄소섬유강화플라스틱 제조장치에 투입하였다. 이후, 투입된 섬유원단에 바인더를 분사하였으며, 이때 상기 바인더의 조성은 브로미네이티드형 에폭시(brominated type epoxy) 수지 65 wt%, 4,4'-디아미노디페닐설폰(4,4'-diaminodiphenylsulfone, DDS) 30 wt% 및 프탈산 무수물(Phthalic acid anhydride) 5 wt% 이었다. 상기 바인더가 분사된 섬유원단을 한쌍의 롤러 사이에 투입하여 총 4 쌍의 롤러 사이를 지나도록 하였으며, 이후 가열장치를 통해 열을 가하여 상기 바인더의 경화를 수행하였다. 그 후, 상기 방법으로 제조된 탄소섬유강화플라스틱을 권취롤을 이용하여 감아 보관하였다. 한편, 상기 제조된 탄소섬유강화플라스틱의 총길이는 97 m 였으며, 폭은 약 75 mm 이었고, 두께는 약 1.5 T 내지 2.0 T 이었다.A carbon fiber reinforced plastic was manufactured using the carbon fiber reinforced plastic manufacturing apparatus of FIG. 1. Specifically, a total of 6 fiber fabrics were used, and 1 carbon fiber, 4 glass fiber, and 1 carbon fiber were put into the carbon fiber reinforced plastic manufacturing apparatus from top to bottom. Thereafter, a binder was sprayed on the introduced fiber fabric, and the composition of the binder was 65 wt% of a brominated type epoxy resin, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, DDS) 30 wt% and Phthalic acid anhydride 5 wt%. The fiber fabric to which the binder was sprayed was inserted between a pair of rollers to pass between a total of 4 pairs of rollers, and then heat was applied through a heating device to cure the binder. Thereafter, the carbon fiber reinforced plastic prepared by the above method was wound and stored using a winding roll. Meanwhile, the total length of the prepared carbon fiber reinforced plastic was 97 m, the width was about 75 mm, and the thickness was about 1.5 T to 2.0 T.

실시예Example 2. 2. 탄소섬유강화플라스틱의Of carbon fiber reinforced plastic 제조 Produce

상기 실시예 1에서 상부에서 하부 방향으로 탄소섬유 1개, 글라스 섬유 1개, 탄소섬유 1개, 글라스 섬유 2개, 탄소섬유 1개로 하여 탄소섬유강화플라스틱 제조장치에 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유강화플라스틱을 제조하였다.In Example 1 above, except that 1 carbon fiber, 1 glass fiber, 1 carbon fiber, 2 glass fiber, and 1 carbon fiber from top to bottom were added to the carbon fiber reinforced plastic manufacturing apparatus. Carbon fiber reinforced plastic was prepared in the same manner as in Example 1.

실시예Example 3. 3. 탄소섬유강화플라스틱의Of carbon fiber reinforced plastic 제조 Produce

상기 실시예 1에서 상부에서 하부 방향으로 탄소섬유 1개, 글라스 섬유 1개, 탄소섬유 2개, 글라스 섬유 1개, 탄소섬유 1개로 하여 탄소섬유강화플라스틱 제조장치에 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유강화플라스틱을 제조하였다.In Example 1 above, except that 1 carbon fiber, 1 glass fiber, 2 carbon fiber, 1 glass fiber, and 1 carbon fiber was added to the carbon fiber reinforced plastic manufacturing apparatus from top to bottom. Carbon fiber reinforced plastic was prepared in the same manner as in Example 1.

실시예Example 4. 4. 탄소섬유강화플라스틱의Of carbon fiber reinforced plastic 제조 Produce

상기 실시예 1에서 상부에서 하부 방향으로 탄소섬유 6개로 하여 탄소섬유강화플라스틱 제조장치에 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유강화플라스틱을 제조하였다.In Example 1, a carbon fiber-reinforced plastic was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 6 carbon fibers were used from the top to the bottom and put into a carbon fiber-reinforced plastic manufacturing apparatus.

상기 실시예 1 내지 4에서 투입된 섬유원단 및 탄소 함유량을 하기 표 1에 나타내었다.The fiber fabric and carbon contents added in Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below.

실시예Example 1 One 실시예Example 2 2 실시예Example 3 3 실시예Example 4 4 섬유원단 1Textile Fabric 1 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 섬유원단 2Textile Fabric 2 글라스 섬유Glass fiber 글라스 섬유Glass fiber 글라스 섬유Glass fiber 탄소섬유Carbon fiber 섬유원단 3Textile Fabric 3 글라스 섬유Glass fiber 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 섬유원단 4Textile Fabric 4 글라스 섬유Glass fiber 글라스 섬유Glass fiber 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 섬유원단 5Fiber Fabric 5 글라스 섬유Glass fiber 글라스 섬유Glass fiber 글라스 섬유Glass fiber 탄소섬유Carbon fiber 섬유원단 6Textile Fabric 6 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 탄소섬유Carbon fiber 탄소함유량(Carbon content ( wt%wt% )) 33.333.3 5050 66.666.6 100100

비교예Comparative example . . 탄소섬유강화플라스틱의Of carbon fiber reinforced plastic 제조 Produce

일반적인 카딩(carding) 방식의 장치를 이용하여 탄소섬유 매트를 제조하였으며, 이때 상기 탄소섬유의 함유량은 33.2 wt 이었다.A carbon fiber mat was manufactured using a general carding device, and the content of the carbon fiber was 33.2 wt.

실험예Experimental example . . 탄소섬유강화플라스틱의Of carbon fiber reinforced plastic 기계적 물성 측정 Measurement of mechanical properties

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예에서 제조한 탄소섬유강화플라스틱을 이용하여 제지용 닥터 블레이드(doctor blade)를 제조하였으며, 상기 블레이드의 온도 별 기계적 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.Paper-making doctor blades were manufactured using the carbon fiber reinforced plastics prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples, and the mechanical properties of the blades were measured according to temperature, and are shown in Table 2 below.

굽힘특성Bending characteristics 강도 (burglar ( MPaMPa )) 탄성율Modulus of elasticity ( ( GPaGPa )) 25℃25℃ 150℃150℃ 25℃25℃ 150℃150℃ 실시예Example 1 One 820820 240240 3838 2020 실시예Example 2 2 780780 210210 3434 1818 실시예Example 3 3 880880 310310 4545 2828 실시예Example 4 4 11201120 350350 6262 3030 비교예Comparative example 150150 140140 1919 1515

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 탄소섬유강화플라스틱을 이용한 닥터 블레이드는 비교예에 따라 제조된 탄소섬유강화플라스틱을 이용한 닥터 블레이드에 비해 기계적 물성이 우수함을 확인할 수 있었다. As shown in Table 2, it was confirmed that the doctor blade using the carbon fiber reinforced plastic manufactured according to the embodiment of the present invention has superior mechanical properties compared to the doctor blade using the carbon fiber reinforced plastic manufactured according to the comparative example. .

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 닥터 블레이드의 경우 강도가 25℃(상온)에서 약 800 MPa 내지 1100 MPa을 나타내었으며, 150℃에서 약 200 MPa 내지 350 MPa를 나타낸 반면, 비교예에 따른 닥터 블레이드의 경우 상기 온도에서 각각 150 MPa 및 140 MPa의 강도를 나타내어 현저히 우수한 강도를 가짐을 확인할 수 있었다.Specifically, in the case of the doctor blade according to the embodiment of the present invention, the strength was about 800 MPa to 1100 MPa at 25°C (room temperature), and about 200 MPa to 350 MPa at 150°C, whereas the doctor according to the comparative example In the case of the blade, it was confirmed that it had remarkably excellent strength by showing the strength of 150 MPa and 140 MPa, respectively at the temperature.

또한, 탄성율에서도 본 발명의 실시예에 따른 닥터 블레이드의 경우 25℃(상온)에서 약 30 GPa 내지 60 GPa을 나타내었으며, 150℃에서 약 20 GPa 내지 30 GPa를 나타낸 반면, 비교예에 따른 닥터 블레이드의 경우 상기 온도에서 각각 19 GPa 및 15 GPa의 탄성율을 나타내어 현저히 우수한 탄성율을 가짐을 확인할 수 있었다.In addition, in the elastic modulus, the doctor blade according to the embodiment of the present invention exhibited about 30 GPa to 60 GPa at 25°C (room temperature), and about 20 GPa to 30 GPa at 150°C, whereas the doctor blade according to the comparative example In the case of, the elastic modulus of 19 GPa and 15 GPa were respectively shown at the above temperature, and it was confirmed that it had a remarkably excellent elastic modulus.

이는, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 탄소섬유강화플라스틱은 롤투롤 공정으로 제조되며, 바인더의 분사, 압착 및 경화공정이 단시간에 수행되어 각각의 섬유원단이 강하게 접착되기 때문인 것으로 판단되었다.It was judged that this is because the carbon fiber reinforced plastic manufactured according to the embodiment of the present invention is manufactured by a roll-to-roll process, and each fiber fabric is strongly adhered by spraying, pressing, and curing the binder in a short time.

이상, 바람직한 실시예와 함께 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 실시예로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예 또는 균등한 범위의 실시예가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 기술적 사상의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하고, 이와 동등하거나 균등한 범위 내의 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail together with the preferred embodiments, but the scope of the technical idea of the present invention is not limited to these embodiments. Accordingly, various modifications or embodiments of an equivalent range may exist within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, the scope of the technical idea according to the present invention should be interpreted by the claims, and the technical idea within the scope equivalent or equivalent thereto should be construed as belonging to the scope of the present invention.

1: 탄소섬유강화플라스틱 제조장치
100: 섬유 공급부
130: 섬유원단
200: 바인더 분사부
230: 바인더 분사장치
300: 가공부
330: 롤러
360: 가열장치
400: 권취부
430: 권취롤
460: 탄소섬유강화플라스틱
1: Carbon fiber reinforced plastic manufacturing equipment
100: fiber supply unit
130: fiber fabric
200: binder injection unit
230: binder spraying device
300: processing part
330: roller
360: heating device
400: winding
430: winding roll
460: carbon fiber reinforced plastic

Claims (12)

복수의 섬유원단을 공급하는 단계;
상기 공급된 섬유원단에 바인더를 분사시키는 단계; 및
상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 경화시키는 단계;
를 포함하고,
상기 복수의 섬유원단은 탄소섬유 및 일반섬유를 포함하는 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법으로서,
상기 제조된 적층형 탄소섬유강화플라스틱은 상기 각각의 탄소섬유 및 일반섬유가 적층되어 있는 것이고,
상기 바인더는 상기 복수의 섬유원단 각각을 접착시키기 위해 첨가되는 것이며, 에폭시 수지, 제1 경화제 및 제2 경화제를 포함하는 것이고,
상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법:
[화학식 1]
Figure 112020090538371-pat00003

(상기 화학식 1에서,
R1은 수소, 할로겐 원소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이고,
R2는 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이고,
R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이다.)
Supplying a plurality of fiber fabrics;
Spraying a binder on the supplied fiber fabric; And
Compressing and curing the plurality of fiber fabrics sprayed with the binder;
Including,
A method for manufacturing a laminated carbon fiber reinforced plastic wherein the plurality of fiber fabrics include carbon fibers and general fibers,
The prepared laminated carbon fiber reinforced plastic is one in which the respective carbon fibers and general fibers are laminated,
The binder is added to adhere each of the plurality of fiber fabrics, and includes an epoxy resin, a first curing agent and a second curing agent,
The method of manufacturing a laminated carbon fiber reinforced plastic, wherein the epoxy resin contains a compound represented by the following Formula 1:
[Formula 1]
Figure 112020090538371-pat00003

(In Formula 1,
R1 is hydrogen, a halogen element, a straight or branched C1-C10 alkyl, a straight or branched C1-C10 alkoxy or a straight or branched C2-C10 alkenyl,
R2 is hydrogen, straight or branched C1-C10 alkyl, straight or branched C1-C10 alkoxy or straight or branched C2-C10 alkenyl,
R3 is straight or branched C1-C10 alkyl or straight or branched C2-C10 alkenyl.)
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 화학식 1에서,
R1은 수소, 할로겐 원소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐이고,
R2는 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐이고,
R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C5 알케닐인 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1,
In Formula 1,
R1 is hydrogen, a halogen element, a straight or branched C1-C5 alkyl, a straight or branched C1-C5 alkoxy or a straight or branched C2-C5 alkenyl,
R2 is hydrogen, straight or branched C1-C5 alkyl or straight or branched C2-C5 alkenyl,
R3 is a straight-chain or branched C1-C5 alkyl or straight-chain or branched C2-C5 alkenyl.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1에서,
R1은 수소 또는 할로겐 원소이고,
R2는 수소 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬이고,
R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C5 알킬인 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1,
In Formula 1,
R1 is hydrogen or a halogen element,
R2 is hydrogen or straight or branched C1-C5 alkyl,
R3 is a straight or branched C1-C5 alkyl method for producing a laminated carbon fiber reinforced plastic.
제1항에 있어서,
상기 제1 경화제는 4,4'-디아미노디페닐설폰(4,4'-diaminodiphenylsulfone, DDS)이고,
상기 제2 경화제는 프탈산 무수물(Phthalic acid anhydride)인 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1,
The first curing agent is 4,4'-diaminodiphenylsulfone (DDS),
The second curing agent is phthalic anhydride (Phthalic acid anhydride) is a method of manufacturing a laminated carbon fiber reinforced plastic.
제1항에 있어서,
상기 제1 경화제의 함량은 상기 에폭시 수지 100 중량부 대비 25 중량부 내지 80 중량부이고,
상기 제2 경화제의 함량은 상기 에폭시 수지 100 중량부 대비 5 중량부 내지 20 중량부인 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1,
The content of the first curing agent is 25 parts by weight to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin,
The content of the second curing agent is 5 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the epoxy resin, the method of manufacturing a laminated carbon fiber reinforced plastic.
제1항에 있어서,
상기 압착은 롤러를 이용하여 수행되는 것이고,
상기 경화는 복수의 섬유원단에 열을 가하여 수행되는 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1,
The compression is performed using a roller,
The method of manufacturing a laminated carbon fiber reinforced plastic, wherein the curing is performed by applying heat to a plurality of fiber fabrics.
제1항에 있어서,
상기 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법은,
상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 경화시키는 단계; 이후에,
상기 압착 및 경화를 통해 제조된 탄소섬유강화플라스틱을 권취시키는 단계;를 더 포함하는 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1,
The manufacturing method of the carbon fiber reinforced plastic,
Compressing and curing the plurality of fiber fabrics sprayed with the binder; Since the,
The method of manufacturing a laminated carbon fiber reinforced plastic further comprising; winding the carbon fiber reinforced plastic manufactured through the compression and curing.
복수의 섬유원단을 공급하는 섬유 공급부;
상기 공급된 섬유원단에 바인더를 분사시키는 바인더 분사부; 및
상기 바인더가 분사된 복수의 섬유원단을 압착 및 경화시키는 가공부;
를 포함하고,
상기 복수의 섬유원단은 탄소섬유 및 일반섬유를 포함하는 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱 제조장치로서,
상기 제조장치를 이용하여 제조된 적층형 탄소섬유강화플라스틱은 상기 각각의 탄소섬유 및 일반섬유가 적층되어 있는 것이고,
상기 바인더는 상기 복수의 섬유원단 각각을 접착시키기 위해 첨가되는 것이며, 에폭시 수지, 제1 경화제 및 제2 경화제를 포함하는 것이고,
상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱 제조장치:
[화학식 1]
Figure 112020090538371-pat00006

(상기 화학식 1에서,
R1은 수소, 할로겐 원소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이고,
R2는 수소, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬, 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알콕시 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이고,
R3은 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C10 알킬 또는 직쇄 또는 분지쇄의 C2-C10 알케닐이다.)
A fiber supply unit for supplying a plurality of fiber fabrics;
A binder spraying unit for spraying a binder onto the supplied fiber fabric; And
A processing unit for compressing and curing the plurality of fiber fabrics sprayed with the binder;
Including,
A laminated carbon fiber reinforced plastic manufacturing apparatus wherein the plurality of fiber fabrics include carbon fibers and general fibers,
The laminated carbon fiber reinforced plastic manufactured by using the manufacturing apparatus is one in which the respective carbon fibers and general fibers are laminated,
The binder is added to adhere each of the plurality of fiber fabrics, and includes an epoxy resin, a first curing agent and a second curing agent,
The epoxy resin is a laminated carbon fiber reinforced plastic manufacturing apparatus comprising a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure 112020090538371-pat00006

(In Formula 1,
R1 is hydrogen, a halogen element, a straight or branched C1-C10 alkyl, a straight or branched C1-C10 alkoxy or a straight or branched C2-C10 alkenyl,
R2 is hydrogen, straight or branched C1-C10 alkyl, straight or branched C1-C10 alkoxy or straight or branched C2-C10 alkenyl,
R3 is straight or branched C1-C10 alkyl or straight or branched C2-C10 alkenyl.)
제1항의 제조방법을 통해 제조된 적층형 탄소섬유강화플라스틱.
A laminated carbon fiber reinforced plastic manufactured through the manufacturing method of claim 1.
제11항에 있어서,
상기 적층형 탄소섬유강화플라스틱 전체 중량 대비 상기 탄소섬유의 중량은 30 wt% 내지 100 wt%인 것인 적층형 탄소섬유강화플라스틱.
The method of claim 11,
The weight of the carbon fiber relative to the total weight of the laminated carbon fiber reinforced plastic is 30 wt% to 100 wt% of the laminated carbon fiber reinforced plastic.
KR1020200071156A 2020-06-11 2020-06-11 Method for preparing carbon fiber reinforced plastic using roll to roll process and laminated carbon fiber reinforced plastic prepared by the same KR102178286B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200071156A KR102178286B1 (en) 2020-06-11 2020-06-11 Method for preparing carbon fiber reinforced plastic using roll to roll process and laminated carbon fiber reinforced plastic prepared by the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200071156A KR102178286B1 (en) 2020-06-11 2020-06-11 Method for preparing carbon fiber reinforced plastic using roll to roll process and laminated carbon fiber reinforced plastic prepared by the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102178286B1 true KR102178286B1 (en) 2020-11-13

Family

ID=73398846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200071156A KR102178286B1 (en) 2020-06-11 2020-06-11 Method for preparing carbon fiber reinforced plastic using roll to roll process and laminated carbon fiber reinforced plastic prepared by the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102178286B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000052368A (en) * 1998-08-12 2000-02-22 Toho Rayon Co Ltd Preparation of sheet-like reinforcing material and apparatus for preparing it
KR20150095947A (en) * 2011-03-03 2015-08-21 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 Matrix resin composition, prepreg, method for producing prepreg, and fiber-reinforced composite material
KR20180066125A (en) * 2015-10-07 2018-06-18 다이셀에보닉 주식회사 Fiber reinforced resin, method of manufacturing the same, and molded article
JP2019189752A (en) * 2018-04-25 2019-10-31 三菱ケミカル株式会社 Process for producing carbon fiber reinforced resin molded product

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000052368A (en) * 1998-08-12 2000-02-22 Toho Rayon Co Ltd Preparation of sheet-like reinforcing material and apparatus for preparing it
KR20150095947A (en) * 2011-03-03 2015-08-21 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 Matrix resin composition, prepreg, method for producing prepreg, and fiber-reinforced composite material
KR20180066125A (en) * 2015-10-07 2018-06-18 다이셀에보닉 주식회사 Fiber reinforced resin, method of manufacturing the same, and molded article
JP2019189752A (en) * 2018-04-25 2019-10-31 三菱ケミカル株式会社 Process for producing carbon fiber reinforced resin molded product

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104974521B (en) Prepreg, carbon fiber reinforced composite material and manipulator
KR102551722B1 (en) Sheet molding compounds, prepregs and fiber-reinforced composites
US9228083B1 (en) Multifunctional additives in engineering thermoplastics
US11746445B2 (en) Carbon fiber bundle, prepreg, and fiber-reinforced composite material
KR101790112B1 (en) Resin composition for high speed curing prepreg for car body parts through press method and a prepreg product containing the same
KR102178286B1 (en) Method for preparing carbon fiber reinforced plastic using roll to roll process and laminated carbon fiber reinforced plastic prepared by the same
JP6956300B1 (en) Reinforced fiber stitch base material, preform material, and fiber reinforced composite material, and methods for manufacturing them.
EP3233960B1 (en) Epoxy-based resin composition for composite materials
KR101951632B1 (en) A hybrid prepreg excellent in interfacial adhesion and abrasion resistance and a method for producing the same
JP2014162858A (en) Prepreg and production method of the same, and fiber reinforced composite material
KR101848280B1 (en) Cold hardening epoxy resin using the composition and prepreg, and prepreg to make it into a layer of polymer composite
KR102380869B1 (en) Drone kit made of laminated carbon fiber reinforced plastic and method for preparing thereof
KR20190018087A (en) Low density prepreg and sandwich composite article including the same
US20200384724A1 (en) Carbon Fiber Reinforced Plastic Plate and Method for Producing Carbon Fiber Reinforced Plastic Plate
KR101790110B1 (en) Prepreg of high speed curing system and fiber reinforced composites for compression molding
JP5750928B2 (en) Manufacturing method of prepreg
KR101777732B1 (en) Long-fiber nonwoven textile preforms including Long-fiber web layer and method of manufacturing the same and composite material including Long-fiber nonwoven textile preforms and method of manufacturing the same
KR101790109B1 (en) Prepreg of high speed curing system and fiber reinforced composites for compression molding
KR101923083B1 (en) Prepreg and composite for wind-blade using the low temperature curing epoxy resin composition
JP2004285292A (en) Roving prepreg and epoxy resin composition for the same
JPH0735065B2 (en) Method for producing resin-based fiber-reinforced composite material
KR880002437B1 (en) Carbon fiber making method
KR20170111766A (en) Prepreg of high speed curing system and fiber reinforced composites for compression molding
EP0319346A2 (en) Interply-hybridized laminated material
JPH01193326A (en) Unidirectional hybrid prepreg and laminated material

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant