KR102197235B1 - Functional carbon fiber fabric including binder powder and functional particles and menufacturing method thereof - Google Patents

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KR102197235B1 KR1020190105814A KR20190105814A KR102197235B1 KR 102197235 B1 KR102197235 B1 KR 102197235B1 KR 1020190105814 A KR1020190105814 A KR 1020190105814A KR 20190105814 A KR20190105814 A KR 20190105814A KR 102197235 B1 KR102197235 B1 KR 102197235B1
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안성광
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Abstract

The present invention includes: a functional carbon fiber fabric in which functional particles applied to at least one surface of a carbon fiber fabric are fixed by fusion of binder powder through heat, so as to solve a filtering problem by the carbon fiber fabric as a reinforcing material in a manufacturing process of a thermosetting carbon fiber composite material using RTM molding, etc., thereby uniformly distributing functional particles or fillers, and improving the functionality and strength of the carbon fiber composite material; and a method of manufacturing the functional carbon fiber fabric.

Description

바인더 분말 및 기능성 입자를 포함하는 기능성 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법{FUNCTIONAL CARBON FIBER FABRIC INCLUDING BINDER POWDER AND FUNCTIONAL PARTICLES AND MENUFACTURING METHOD THEREOF}Functional carbon fiber fabric containing binder powder and functional particles, and a manufacturing method thereof TECHNICAL FIELD [FUNCTIONAL CARBON FIBER FABRIC INCLUDING BINDER POWDER AND FUNCTIONAL PARTICLES AND MENUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 열경화성 탄소섬유 복합재료에 주로 사용하는 RTM(Resin Transfer Molding, 수지이송성형) 및 Va-RTM(Vacu㎛ Assisted Resin Transfer Molding), RIM(Resin Injection Molding, 수지주입성형) 성형법에 이용되는 탄소섬유 직물에 기능성을 부여하고 강도를 향상시킬 수 있는 기능성 탄소섬유 직물 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a carbon used in RTM (Resin Transfer Molding), Va-RTM (Vacu㎛ Assisted Resin Transfer Molding), RIM (Resin Injection Molding) molding methods mainly used for thermosetting carbon fiber composite materials. It relates to a functional carbon fiber fabric capable of imparting functionality and improving strength to a fiber fabric and a method of manufacturing the same.

열경화성 탄소섬유 복합재료에 주로 사용하는 RTM(Resin Transfer Molding, 수지이송성형), Va-RTM(Vacu㎛ Assisted Resin Transfer Molding) 및 RIM(Resin Injection Molding, 수지주입성형) 성형법은 강화기재인 탄소섬유 직물에 수지를 주입하여 성형한다. RTM 성형은 프레스 금형에 원단을 적층하고 상부 금형을 닫은 후에 매트릭스 수지를 투입하여 탄소섬유 복합재료를 제조한다. 이와 같이 RTM 성형은 매트릭스 수지가 빈 공간을 밀어내면서 성형되는 공법이기 때문에 진공성형 정도의 제품 물성을 기대할 수 있으며 작업성이 좋아 대량 생산에 유리한 장점을 가진다.RTM (Resin Transfer Molding), Va-RTM (Vacu㎛ Assisted Resin Transfer Molding), and RIM (Resin Injection Molding) molding methods mainly used for thermosetting carbon fiber composite materials are carbon fiber fabrics, which are reinforced materials. The resin is injected into and molded. In RTM molding, a carbon fiber composite material is manufactured by laminating the fabric on a press mold, closing the upper mold, and adding a matrix resin. As such, RTM molding is a method in which the matrix resin is formed while pushing out empty spaces, so product properties comparable to vacuum molding can be expected, and it has good workability and is advantageous for mass production.

RTM 성형을 이용하여 열경화성 탄소섬유 복합재료를 제조할 때, 복합재료에 기능성을 부여하고 강도를 향상시키기 위하여, 기능성 입자 또는 필러를 수지에 분산하여 주입하게 된다. 그러나 금형 내부에 수지를 투입하는 과정에서 강화기재인 탄소섬유 직물이 필터 역할을 하여, 수지 내부에 분산된 기능성 입자 또는 필러의 도입에 문제가 발생하게 된다. 강화기재인 탄소섬유 직물이 주입된 수지 내부에 분산된 기능성 입자 또는 필러를 걸러내어, 수지 내부에 분산된 기능성 입자 또는 필러가 탄소섬유 직물 상에 균일하게 분포되지 못하고, 특정한 위치나 방향으로 치우쳐 분포되는 문제가 발생한다. 이와 같이 기능성 입자 또는 필러가 탄소섬유 직물 상에 불균일하게 분포될 경우, 필요로 하는 기능성 입자의 성능이 탄소섬유 복합재료에서 제대로 발현되지 않으며, 물성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.When manufacturing a thermosetting carbon fiber composite material using RTM molding, functional particles or fillers are dispersed and injected into the resin in order to impart functionality and improve strength to the composite material. However, in the process of introducing the resin into the mold, the carbon fiber fabric, which is a reinforcing material, acts as a filter, causing problems in introducing functional particles or fillers dispersed in the resin. By filtering out the functional particles or fillers dispersed in the resin in which the carbon fiber fabric, which is a reinforcing material, is filtered, the functional particles or fillers dispersed in the resin are not evenly distributed on the carbon fiber fabric, and distributed in a specific position or direction. A problem occurs. In this way, when the functional particles or fillers are unevenly distributed on the carbon fiber fabric, the performance of the required functional particles is not properly expressed in the carbon fiber composite material, resulting in a problem of deteriorating physical properties.

대한민국 공개특허 10-2018-0136639호는 스프레드 토우 탄소섬유 직물을 이용한 전지용 복합재료 분리판의 제조 방법에 대한 발명으로, 기능성 입자인 전도성 분말을 포함하는 고분자 물질을 수지이송성형(RTM)으로 탄소섬유 직물에 함침하는 구성을 포함한다. 그러나 상기 특허는 기능성 입자로 전도성 분말을 사용하는 것 만이 개시되어 있을 뿐, 상술한 탄소섬유 직물이 필터 역할을 하여 발생하는 문제를 해결하지 못한다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2018-0136639 is an invention for a method of manufacturing a composite material separator for a battery using a spread tow carbon fiber fabric, and a polymer material containing conductive powder, which is a functional particle, is converted into carbon fiber by resin transfer molding (RTM). It includes a composition that impregnates the fabric. However, the above patent only discloses the use of conductive powder as functional particles, and does not solve the problem caused by the above-described carbon fiber fabric acting as a filter.

대한민국 공개특허 10-2018-0136639호 (2018.12.26)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0136639 (2018.12.26)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, RTM 성형 등을 이용한 열경화성 탄소섬유 복합소재의 제조 과정에서 강화기재인 탄소섬유 직물에 의한 필터링 문제를 해결하여 기능성 입자 또는 필러를 균일하게 분포시켜, 탄소섬유 복합소재의 기능성 및 강도를 향상시킬 수 있는 기능성 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and evenly distributes functional particles or fillers by solving the filtering problem by carbon fiber fabric as a reinforcing material in the manufacturing process of a thermosetting carbon fiber composite material using RTM molding, etc. Thus, it is an object of the present invention to provide a functional carbon fiber fabric capable of improving the functionality and strength of a carbon fiber composite material and a method of manufacturing the same.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해질 것이다.The above and other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of preferred embodiments.

상기 목적은, 탄소섬유 직물의 적어도 일면에 도포된 기능성 입자가 열에 의한 바인더 분말의 융착에 의해 고정된, 기능성 탄소섬유 직물에 의해 달성된다.The above object is achieved by a functional carbon fiber fabric, in which functional particles applied to at least one surface of the carbon fiber fabric are fixed by fusion of a binder powder by heat.

바람직하게는, 바인더 분말은 비스페놀A계 또는 비스페놀계 조성물 중에서 어느 하나일 수 있다.Preferably, the binder powder may be any one of a bisphenol A-based or bisphenol-based composition.

바람직하게는, 기능성 입자의 평균입경(d50)은 3nm 내지 600㎛일 수 있으며, 기능성 입자가 섬유상인 경우 직경은 3nm 내지 50㎛이고, 길이는 20㎛ 내지 25.4mm일 수 있다.Preferably, the average particle diameter (d50) of the functional particles may be 3 nm to 600 μm, and when the functional particles are fibrous, the diameter may be 3 nm to 50 μm, and the length may be 20 μm to 25.4 mm.

바람직하게는, 기능성 입자는 3nm 내지 600㎛ 두께로 탄소섬유 직물 상에 형성될 수 있다.Preferably, the functional particles may be formed on the carbon fiber fabric with a thickness of 3nm to 600㎛.

바람직하게는, 기능성 입자 및 탄소섬유 직물의 두께비는 0.000005:1 내지 1:1일 수 있다.Preferably, the thickness ratio of the functional particles and the carbon fiber fabric may be 0.000005:1 to 1:1.

바람직하게는, 탄소섬유 직물 100 중량비 대비 상기 바인더 분말 0.5 내지 20 중량부 및 상기 기능성 입자 0.1 내지 20중량부를 포함할 수 있다.Preferably, it may include 0.5 to 20 parts by weight of the binder powder and 0.1 to 20 parts by weight of the functional particles relative to 100 weight ratio of the carbon fiber fabric.

바람직하게는, 기능성 입자는 실리카, 규조토, 알루미나, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화철, 산화납, 산화안티몬, 페라이트, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 염기성탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산아연, 탄산바륨, 도소나이트, 하이드로탈사이트, 황산칼슘, 석고, 황산바륨, 석고섬유, 규산칼슘, 탈크, 세피오라이트, 클레이, 마이카, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 활성백토, 이모고라이트, 세리사이트, 유리섬유, 그라스비즈, 글라스 버블, 시리카계발룬, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 카본블랙, 그라파이트, 탄소섬유, 탄소발룬, 목탄분말, CNT, 티탄산칼륨, MOS, 티탄산지르콘산납, 탄화규소, 스테인레스섬유, 붕산아연, 스라그섬유, 테프론분, 목분, 펄프, 고무분, 아라미드섬유 및 금속입자 중에서 선택되는 하나 이상의 입자를 포함할 수 있다.Preferably, the functional particles are silica, diatomaceous earth, alumina, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, lead oxide, antimony oxide, ferrite, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, Magnesium carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, dosonite, hydrotalcite, calcium sulfate, gypsum, barium sulfate, gypsum fiber, calcium silicate, talc, sepiolite, clay, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, imogolite, serie Sight, glass fiber, glass beads, glass bubble, silica-based balun, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon balun, charcoal powder, CNT, potassium titanate, MOS, lead zirconate titanate, silicon carbide , Stainless fiber, zinc borate, slag fiber, Teflon powder, wood powder, pulp, rubber powder, aramid fiber, and at least one particle selected from metal particles.

바람직하게는, 바인더 분말의 융점은 50 내지 150℃일 수 있다.Preferably, the melting point of the binder powder may be 50 to 150 ℃.

바람직하게는, 기능성 입자의 융점은 바인더 분말의 융점보다 적어도 10℃ 이상 높은 것일 수 있다.Preferably, the melting point of the functional particles may be at least 10° C. higher than the melting point of the binder powder.

바람직하게는, 탄소섬유 직물을 구성하는 섬유의 가닥 수는 3,000 내지 50,000이며, 단위면적당 중량이 100내지 600 g/m2일 수 있다.Preferably, the number of strands of fibers constituting the carbon fiber fabric is 3,000 to 50,000, and the weight per unit area may be 100 to 600 g/m 2 .

바람직하게는, 탄소섬유 직물은 평직, 능직, 주자직 및 NCF, UD 직물 중에서 어느 하나일 수 있다.Preferably, the carbon fiber fabric may be any one of plain weave, twill weave, runner weave and NCF, UD weave.

바람직하게는, 탄소섬유 직물은 면상에서 탄소섬유가 차지하는 면적비가 75%이상일 수 있다.Preferably, in the carbon fiber fabric, the area ratio occupied by the carbon fiber on the cotton may be 75% or more.

또한, 상기 목적은 상술한 내용에 따른 기능성 탄소섬유 직물을 RTM 성형틀에 넣고 매트릭스 수지를 주입하는 RTM 성형법을 통해 제조된 기능성 탄소섬유 직물을 이용한 탄소섬유 복합소재에 의해 달성된다.In addition, the above object is achieved by a carbon fiber composite material using a functional carbon fiber fabric manufactured through the RTM molding method in which the functional carbon fiber fabric according to the above description is put into an RTM molding mold and a matrix resin is injected.

바람직하게는, 매트릭스 수지는 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 비닐에스터계 수지 및 폴리페놀계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지를 포함할 수 있다.Preferably, the matrix resin may include any one resin selected from an epoxy resin, a polyester resin, a vinyl ester resin, and a polyphenol resin.

또한, 상기 목적은 소정의 속도로 풀어지는 탄소섬유 직물의 표면에 스캐터를 이용하여 바인더 분말을 살포하는 제1 단계, 바인더 분말이 살포된 탄소섬유 직물 상에 스캐터를 이용하여 기능성 입자를 살포하는 제2 단계 및 바인더 분말 및 기능성 입자가 살포된 탄소섬유 직물을 열처리하여 기능성 입자를 탄소섬유 직물의 표면에 고정하는 제3 단계를 포함하는 기능성 탄소섬유 직물의 제조방법에 의해 달성된다.In addition, the above object is the first step of spraying the binder powder using a scatter on the surface of the carbon fiber fabric unraveled at a predetermined speed, and spraying the functional particles using a scatter on the carbon fiber fabric sprayed with the binder powder A second step and a third step of fixing the functional particles to the surface of the carbon fiber fabric by heat treatment of the carbon fiber fabric sprayed with the binder powder and the functional particles are achieved by a method for producing a functional carbon fiber fabric.

바람직하게는, 제1 단계 및 상기 제2 단계는 바인더 분말 또는 기능성 입자를 스캐터 롤의 표면에 형성된 미세홈에 바인더 입자 또는 기능성 입자를 채우고, 미세홈에 채워진 바인더 분말 또는 기능성 입자를 털어내어 탄소섬유 직물 상에 균일하게 살포하여 수행될 수 있다.Preferably, in the first step and the second step, the binder powder or functional particles are filled with the binder particles or functional particles in the micro grooves formed on the surface of the scatter roll, and the binder powder or functional particles filled in the micro grooves are shaken off to make carbon It can be carried out by spreading evenly on the fibrous fabric.

본 발명에 따르면, 열경화성 탄소섬유 복합재료의 성형에 사용되는 RTM, Va-RTM 및 RIM(Resin Injection Molding, 수지주입성형) 성형법에 있어서 바인더 분말 및 기능성 입자를 분말상으로 탄소섬유 직물 상에 직접 도포 및 부착시켜 기능성 탄소섬유 직물을 형성함으로써, RTM 성형 과정에서 탄소섬유 직물이 매트릭스 수지에 포함된 기능성 입자에 대한 필터 역할을 하지 않아 기능성 입자를 균일하게 분포하여, 탄소섬유 복합소재의 기능성 및 강도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, in the RTM, Va-RTM and RIM (Resin Injection Molding) molding methods used in the molding of thermosetting carbon fiber composite materials, binder powder and functional particles are directly applied in powder form on carbon fiber fabrics, and By attaching to form a functional carbon fiber fabric, the carbon fiber fabric does not act as a filter for the functional particles contained in the matrix resin during the RTM molding process, thereby uniformly distributing functional particles, enhancing the functionality and strength of the carbon fiber composite material. I can make it.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 탄소섬유 직물의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a functional carbon fiber fabric according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention and drawings. These examples are only illustratively presented to illustrate the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples. .

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thicknesses are enlarged to clearly express various layers and regions. The same reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above", but also the case where there is another part in the middle. Conversely, when one part is "directly above" another part, it means that there is no other part in the middle.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control. Also, although methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used in the practice or testing of the present invention, suitable methods and materials are described herein.

본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 탄소섬유 직물은 탄소섬유 직물의 적어도 일면에 바인더 분말 및 기능성 입자(또는 필러)가 분말상으로 도포되고, 열에 의한 바인더 분말의 융착에 의해 탄소섬유 직물 상에 기능성 입자가 균일하게 고정(부착)될 수 있다.In the functional carbon fiber fabric according to an embodiment of the present invention, a binder powder and a functional particle (or filler) are applied in a powder form on at least one side of the carbon fiber fabric, and the functional particles on the carbon fiber fabric by fusion of the binder powder by heat. Can be uniformly fixed (attached).

본 발명은 열경화성 탄소섬유 복합재료의 성형에 사용되는 RTM(Resin Transfer Molding, 수지이송성형), Va-RTM(Vacu㎛ Assisted Resin Transfer Molding) 및 RIM(Resin Injection Molding, 수지주입성형) 성형법에 있어서, 강화기재로 사용되는 탄소섬유 직물에 기능성 입자를 도입함으로써, 매트릭스 수지에 기능성 입자를 혼합할 필요가 없어, 기능성 입자가 탄소섬유 직물의 표면에 고르게 분포됨으로써 탄소섬유 복합소재의 기능성 및 강도를 향상시킬 수 있다.The present invention is in the RTM (Resin Transfer Molding, resin transfer molding), Va-RTM (Vacu㎛ Assisted Resin Transfer Molding) and RIM (Resin Injection Molding, resin injection molding) molding method used for molding a thermosetting carbon fiber composite material, By introducing functional particles into the carbon fiber fabric used as a reinforcing material, there is no need to mix the functional particles into the matrix resin, so the functional particles are evenly distributed on the surface of the carbon fiber fabric, thereby improving the functionality and strength of the carbon fiber composite material. I can.

보다 구체적인 방법으로 강화기재인 탄소섬유 직물 상에 바인더 분말 및 기능성 입자를 분말상으로 표면에 도포하고, 열처리를 하여, 탄소섬유 직물 및 기능성 입자 사이에 바인더 분말이 위치하여, 탄소섬유 직물 상에 기능성 입자를 균일하게 부착될 수 있도록 한다. 이와 같이, 탄소섬유 직물에 분말 상태의 바인더를 먼저 뿌려준 다음 분말 상태의 기능성 입자를 뿌려주게 됨으로써, 바인더 입자와 겹쳐진 기능성 입자가 탄소섬유 직물 상에 부착된다. 이때, 기능성 입자가 부착되지 않은 탄소섬유 직물의 표면에는 바인더 분말이 융착되어 위치할 수 있다. 바람직하게는 기능성 입자가 부착되지 않은 바인더 분말이 탄소섬유 직물의 표면에 융착되어 존재하거나, 기능성 입자가 부착되었지만 바인더 분말도 함께 돌출되어 있어, 이를 통하여 탄소섬유 직물의 프리포밍 시에 프리폼의 융착을 가능하게 한다.In a more specific way, binder powder and functional particles are coated on the surface in powder form on the carbon fiber fabric, which is a reinforcing material, and heat-treated to place the binder powder between the carbon fiber fabric and the functional particles, and functional particles on the carbon fiber fabric. To be evenly attached. In this way, the powdery binder is first sprayed on the carbon fiber fabric, and then the powdery functional particles are sprayed, so that the functional particles overlapping with the binder particles adhere to the carbon fiber fabric. At this time, the binder powder may be fused and positioned on the surface of the carbon fiber fabric to which the functional particles are not attached. Preferably, the binder powder to which the functional particles are not attached is fused to the surface of the carbon fiber fabric, or the binder powder is protruded together with the functional particles attached, so that the fusion of the preform is prevented during preforming of the carbon fiber fabric. Make it possible.

바인더 분말은 상온에서 고체이고 열을 주었을 때 연화점을 가지며 점착 또는 접착력을 가지는 물질인 것이 바람직하다. 또한, 바인더 분말은 매트릭스 수지로 사용되는 물질과 상용성이 있어야 한다. 즉, RTM 성형과 같은 탄소섬유 복합재료의 제조 과정에서 주입되는 매트릭스 수지와 탄소섬유 직물이 밀착되어 부착될 수 있도록, 바인더 분말은 매트릭스 수지와 상용성을 가진다. It is preferable that the binder powder is solid at room temperature, has a softening point when heated, and is a material having adhesion or adhesion. In addition, the binder powder must be compatible with the material used as the matrix resin. That is, the binder powder has compatibility with the matrix resin so that the matrix resin and the carbon fiber fabric injected in the manufacturing process of the carbon fiber composite material such as RTM molding can be closely adhered to each other.

이러한 바인더 분말은 비스페놀A계 또는 비스페놀 조성물을 포함하는 것이 바람직하다. 다만, 바인더 분말은 상술한 비스페놀 조성물에만 한정되는 것은 아니며, 폴리에스테르계, 비닐에스터계, 폴리우레탄계와 같은 열경화성 수지와 폴리에틸렌, 폴리아미드, ABS, 아크릴계 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리비닐알콜과 같은 열가소성 수지를 포함할 수 있다.It is preferable that such a binder powder contains a bisphenol A system or a bisphenol composition. However, the binder powder is not limited to the above-described bisphenol composition, and thermosetting resins such as polyester, vinyl ester, and polyurethane and thermoplastics such as polyethylene, polyamide, ABS, acrylic resin, polypropylene resin, and polyvinyl alcohol It may contain resin.

일 실시예에서, 기능성 입자의 경우 평균입경(d50)은 3nm 내지 600㎛이내인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10nm 내지 400㎛이고, 보다 더 바람직하게는 15㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 기능성 입자의 평균입경이 3nm 보다 작은 경우 스캐터 과정에서 공기의 흐름에 따라 비산되어 부착이 어려워지고, 600㎛ 보다 큰 경우에는 기재에 부착되더라도 물리적 힘에 의하여 탈락되기 쉽다.In one embodiment, in the case of the functional particles, the average particle diameter (d50) is preferably within 3 nm to 600 μm, more preferably 10 nm to 400 μm, and even more preferably 15 μm to 200 μm. If the average particle diameter of the functional particles is less than 3 nm, it is scattered according to the flow of air during the scattering process, making it difficult to adhere, and if it is larger than 600 μm, even if it is attached to the substrate, it is likely to be removed by physical force.

구형의 기능성 입자는 입자의 입경과 처리 후의 두께가 동일하지만, 기능성 입자가 섬유상인 경우 겹침으로 인해 직경보다 두께가 두꺼워질 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 기능성 입자가 섬유상인 경우 직경은 3nm 내지는 50㎛이고, 길이는 20㎛ 내지는 25.4mm인 것이 바람직하다. 이와 같은 직경의 섬유상을 가지는 기능성 입자는 카본나노튜브(CNT)에서 글라스화이바 촙(GF Chop)에 해당하는 것으로 기능성 및 물성 증가에 효과가 있다.The spherical functional particles have the same particle diameter and the same thickness after treatment, but when the functional particles are fibrous, the thickness may be thicker than the diameter due to overlapping. Accordingly, in one embodiment, when the functional particles are fibrous, the diameter is preferably 3 nm to 50 μm, and the length is 20 μm to 25.4 mm. Functional particles having a fibrous shape of such a diameter correspond to glass fiber chop (GF Chop) in carbon nanotubes (CNT), and are effective in increasing functionality and physical properties.

일 실시예에서, 기능성 입자는 탄소섬유 직물에서 3 nm 내지 600㎛인 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 nm 내지 400㎛, 보다 더 바람직하게는 15㎛ 내지 200㎛를 가질 수 있다. 탄소섬유 직물의 표면을 기능성 입자가 완전하게 채우는 것이 아니기 때문에, 기능성 입자의 두께는 직경 10mm 이상의 두께 게이지를 사용하여 측정하는 것이 바람직하다. 이러한 기능성 입자의 두께 범위는 상기에 서술한 기능성 입자의 입경과 동일한 범위를 가진다.In one embodiment, the functional particles are preferably formed in a thickness of 3 nm to 600 μm in a carbon fiber fabric, more preferably 10 nm to 400 μm, and even more preferably 15 μm to 200 μm. . Since the functional particles do not completely fill the surface of the carbon fiber fabric, the thickness of the functional particles is preferably measured using a thickness gauge having a diameter of 10 mm or more. The thickness range of these functional particles has the same range as the particle diameter of the functional particles described above.

일 실시예에서, 기능성 입자와 탄소섬유 직물의 두께비는 0.000005:1 내지 1:1인 것이 바람직하다. 기능성 입자 및 탄소섬유 직물의 두께비가 0.000005 미만이면 성능 증대 효과가 미비하고, 1:1을 초과할 경우 물성이 저하되며 직물의 핸들링과정에서 탈락될 수 있다. In one embodiment, the thickness ratio of the functional particles and the carbon fiber fabric is preferably 0.000005:1 to 1:1. If the thickness ratio of the functional particles and the carbon fiber fabric is less than 0.000005, the effect of increasing the performance is insufficient, and if it exceeds 1:1, the physical properties are deteriorated and may be eliminated during the handling of the fabric.

일 실시예에서, 탄소섬유 직물 100중량부에 대비하여 바인더 분말은 0.5 내지 20중량부이고, 기능성 입자는 0.1 내지 20중량부인 것이 바람직하다. 바인더 분말의 함량이 0.5중량부 미만이면 기능성 입자의 부착력이 낮으며 기재간 부착력도 낮은 문제가 발생하게 되고, 바인더 분말의 함량이 20중량부를 초과하면 이후의 RTM 성형 공정 등에서 매트릭스 수지의 함침을 방해하여 물성의 저하를 일으키는 요인이 된다. 또한, 기능성 입자의 함량이 0.1중량부 미만이면 성능 증대 효과가 미비하고, 20중량부를 초과하면 물성이 저하되는 요인이 된다. In one embodiment, it is preferable that the binder powder is 0.5 to 20 parts by weight, and the functional particles are 0.1 to 20 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the carbon fiber fabric. If the content of the binder powder is less than 0.5 parts by weight, the adhesion of the functional particles is low and the adhesion between substrates is also low, and if the content of the binder powder exceeds 20 parts by weight, impregnation of the matrix resin is hindered in the subsequent RTM molding process, etc. As a result, it becomes a factor causing a decrease in physical properties. In addition, when the content of the functional particles is less than 0.1 parts by weight, the effect of increasing the performance is insufficient, and when the content of the functional particles exceeds 20 parts by weight, the physical properties are deteriorated.

일 실시예에서, 기능성 입자는 실리카, 규조토, 알루미나, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화철, 산화납, 산화안티몬, 페라이트, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 염기성탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산아연, 탄산바륨, 도소나이트, 하이드로탈사이트, 황산칼슘, 석고, 황산바륨, 석고섬유, 규산칼슘, 탈크, 세피오라이트, 클레이, 마이카, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 활성백토, 이모고라이트, 세리사이트, 유리섬유, 그라스비즈, 글라스버블, 시리카계발룬, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 카본블랙, 그라파이트, 탄소섬유, 탄소발룬, 목탄분말, CNT, 티탄산칼륨, MOS, 티탄산지르콘산납, 탄화규소, 스테인레스 섬유, 붕산아연, 스라그 섬유, 테프론분, 목분, 펄프, 고무분, 아라미드 섬유 및 금속입자 중에서 선택되는 하나 이상의 입자인 것이 바람직하다.In one embodiment, the functional particles are silica, diatomaceous earth, alumina, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, lead oxide, antimony oxide, ferrite, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, basic magnesium carbonate, calcium carbonate , Magnesium carbonate, zinc carbonate, barium carbonate, dosonite, hydrotalcite, calcium sulfate, gypsum, barium sulfate, gypsum fiber, calcium silicate, talc, sepiolite, clay, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, imogolite, Sericite, glass fiber, glass beads, glass bubble, silica-based balun, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon balun, charcoal powder, CNT, potassium titanate, MOS, lead zirconate titanate, carbonization It is preferable that it is at least one particle selected from silicon, stainless fiber, zinc borate, slag fiber, Teflon powder, wood powder, pulp, rubber powder, aramid fiber and metal particles.

본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 탄소섬유 직물은 RTM(Resin Transfer Molding, 수지이송성형), Va-RTM(Vacu㎛ Assisted Resin Transfer Molding) 및 RIM(Resin Injection Molding, 수지주입성형) 성형과 같이 매트릭스 수지를 이송하여 주입하는 공정을 통하여 탄소섬유 복합소재로 제조될 수 있다. 탄소섬유 복합소재 제조시에 에폭시계 수지만 매트릭스 수지로 사용되는 것은 아니며, 폴리에스테르계, 비닐에스터계 및 폴리페놀계 수지를 포함할 수 있다.Functional carbon fiber fabric according to an embodiment of the present invention is a matrix such as RTM (Resin Transfer Molding), Va-RTM (Vacu㎛ Assisted Resin Transfer Molding), and RIM (Resin Injection Molding) molding. It can be made of a carbon fiber composite material through the process of transferring and injecting resin. When manufacturing a carbon fiber composite material, although an epoxy resin is not used as a matrix resin, polyester, vinyl ester, and polyphenol resins may be included.

일 실시예에서, 탄소섬유 직물에 도포되는 바인더 분말(분말상의 바인더)은 50 내지 150℃의 융점을 가지는 것이 바람직하며, 기능성 입자의 융점은 바인더 분말의 융점보다 적어도 10℃ 이상 높은 것이 바람직하다. 기능성 입자의 융점이 바인더 분말의 융점과 10℃ 이하의 차이를 가질 경우 바인더 분말을 융착시키기 위한 열처리 과정에서 기능성 입자가 융해 또는 연화되거나 손상될 수 있다. 또한, 바인더 분말의 융점이 50℃ 미만이면 상온에서 서로 다른 탄소섬유 직물이 서로 달라붙어 핸들링성에 지장이 있으며, 150℃를 초과하면 프리폼 제작 시에 가온 온도가 너무 높아지게 되고, RTM 성형에서 수지 함침을 저해하는 요인가 되거나 RTM 성형온도를 높이게 되어 RTM 성형에서의 프로세스 윈도우를 좁히는 문제가 있다.In one embodiment, the binder powder (powder binder) applied to the carbon fiber fabric preferably has a melting point of 50 to 150°C, and the melting point of the functional particles is preferably at least 10°C higher than the melting point of the binder powder. When the melting point of the functional particles has a difference of less than or equal to 10° C. from the melting point of the binder powder, the functional particles may be melted, softened, or damaged during a heat treatment for fusing the binder powder. In addition, if the melting point of the binder powder is less than 50°C, different carbon fiber fabrics adhere to each other at room temperature, which interferes with handling, and if the temperature exceeds 150°C, the heating temperature becomes too high during preform production, and resin impregnation is prevented in RTM molding. There is a problem of narrowing the process window in RTM molding because it becomes an impeding factor or increases the RTM molding temperature.

일 실시예에서, 탄소섬유 직물은 섬유의 가닥수가 3,000 내지 50,000인 것이 바람직하다. 탄소섬유 직물의 섬유 가닥수가 3,000 미만인 경우 소재의 가격이 과다하게 상승하는 문제가 있으며, 50,000를 초과한 경우 소재의 물성 불 균일이 증가하는 문제가 있다.In one embodiment, it is preferable that the number of strands of the carbon fiber fabric is 3,000 to 50,000. When the number of fiber strands of the carbon fiber fabric is less than 3,000, there is a problem that the price of the material increases excessively, and when it exceeds 50,000, there is a problem that the material property nonuniformity increases.

또한 탄소섬유 직물은 단위면적당 중량이 100 내지 600g/m2인 것이 바람직하다. 탄소섬유 직물의 단위면적당 중량이 100g/m2 미만인 경우 소재의 가격이 과다하게 상승하고, 적층 공정에서 적층 수가 늘어나는 문제가 있으며, 600g/m2 초과인 경우 프리폼공정에서 부형성이 감소하고, 함침성이 저하되는 문제가 있다.In addition, it is preferable that the carbon fiber fabric has a weight per unit area of 100 to 600 g/m 2 . If the weight per unit area of the carbon fiber fabric is less than 100g/m 2 , the price of the material rises excessively, and there is a problem that the number of layers increases in the lamination process, and if it exceeds 600 g/m 2 , the formability decreases in the preform process and impregnation There is a problem of deteriorating sex.

일 실시예에서, 탄소섬유 직물은 탄소섬유 직물의 면상에서 탄소섬유가 차지하는 면적비가 75% 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 80% 이상, 보다 더 바람직하게는 85% 이상일 수 있다. 탄소섬유가 차지하는 면적비가 75% 미만이면 기능성 입자의 균일한 분포를 방해하고, 수지 함침시 매트릭스 수지가 많은 부분이 존재하게 되어 기능성 입자의 도입에 의해 물성이 증가되지 않거나 오히려 물성이 저해되는 문제를 가진다.In one embodiment, the carbon fiber fabric preferably has an area ratio of 75% or more, more preferably 80% or more, and even more preferably 85% or more on the surface of the carbon fiber fabric. If the area ratio occupied by the carbon fiber is less than 75%, the uniform distribution of the functional particles is hindered, and the presence of a large portion of the matrix resin when impregnated with the resin prevents the problem of not increasing physical properties or rather inhibiting the physical properties by introducing the functional particles. Have.

일 실시예에서, 기능성 탄소섬유 직물의 입자 부착력은 80% 이상인 것이 바람직하다. 입자 부착력이 80% 미만인 경우 탄소섬유 직물에서 기능성 입자가 쉽게 이탈되어, 기능성 탄소섬유 직물에서 기능성 입자에 의한 물성 개선 효과가 미미하기 때문이다.In one embodiment, the particle adhesion of the functional carbon fiber fabric is preferably 80% or more. This is because when the particle adhesion is less than 80%, functional particles are easily released from the carbon fiber fabric, and the effect of improving physical properties by the functional particles in the functional carbon fiber fabric is insignificant.

일 실시예에서, 탄소섬유 직물의 직조방식은 평직, 능직, 주자직 및 NCF, UD 직물 중에서 어느 하나의 형태인 것이 바람직하다.In one embodiment, the weaving method of the carbon fiber fabric is preferably in the form of any one of plain weave, twill weave, juja weave and NCF, UD fabric.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 탄소섬유 직물의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing a functional carbon fiber fabric according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 탄소섬유 직물의 제조방법은 탄소섬유 직물의 표면에 스캐터(Scatter)를 이용하여 바인더 분말을 살포하는 제1 단계(S101), 바인더 분말이 살포된 탄소섬유 직물 상에 스캐터를 이용하여 기능성 입자를 살포하는 제2 단계(S102) 및 바인더 분말 및 기능성 입자가 살포된 탄소섬유 직물을 열처리하여 기능성 입자를 탄소섬유 직물의 표면에 고정하는 제3 단계(S103)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a method of manufacturing a functional carbon fiber fabric according to an embodiment of the present invention includes a first step (S101) of spraying a binder powder using a scatter on the surface of a carbon fiber fabric, a binder powder. The second step (S102) of spraying functional particles using a scatter on the spread carbon fiber fabric, and heat treatment of the carbon fiber fabric sprayed with binder powder and functional particles to fix the functional particles on the surface of the carbon fiber fabric. It includes a third step (S103).

먼저, 탄소섬유 직물의 표면에 스캐터(Scatter)를 이용하여 바인더 분말을 살포하는 제1 단계(S101)에서는 보빈이나 기타 기구에 감겨져 있는 탄소섬유 직물을 소정의 일정한 속도로 풀어내면서, 바인더 분말을 탄소섬유 직물의 표면에 스캐터를 이용하여 살포한다.First, in the first step (S101) of spraying the binder powder on the surface of the carbon fiber fabric using a scatter, the carbon fiber fabric wound on the bobbin or other devices is unwound at a predetermined constant speed, while the binder powder is removed. Spray it on the surface of carbon fiber fabric using a scatter.

다음으로, 바인더 분말이 살포된 탄소섬유 직물 상에 스캐터를 이용하여 기능성 입자를 살포하는 제2 단계(S102)에서는 탄소섬유 직물의 표면에 바인더 분말이 살포되면 바인더 분말이 살포된 탄소섬유 직물 상에 스캐터를 이용하여 기능성 입자를 살포하여, 탄소섬유 직물 및 기능성 입자 사이에 바인더 분말이 위치하도록 한다.Next, in the second step (S102) of spraying the functional particles using a scatter on the carbon fiber fabric sprayed with the binder powder, when the binder powder is sprayed on the surface of the carbon fiber fabric, the carbon fiber fabric with the binder powder By spraying the functional particles using a scatter, the binder powder is located between the carbon fiber fabric and the functional particles.

다음으로, 바인더 분말 및 기능성 입자가 살포된 탄소섬유 직물을 열처리하여 기능성 입자를 탄소섬유 직물의 표면에 고정하는 제3 단계(S103)에서는 열처리를 통하여 바인더 분말이 기능성 입자를 탄소섬유 직물에 융착시킨다. 이때 열처리 온도는 바인더 분말의 융점 이상 기능성 입자의 융점 미만인 것이 바람직하다. 또한, 제3 단계에서 열처리 방식은 IR 히터 방식이 바람직하다.Next, in the third step (S103) of fixing the functional particles to the surface of the carbon fiber fabric by heat treating the carbon fiber fabric sprayed with the binder powder and the functional particles, the binder powder fuses the functional particles to the carbon fiber fabric through heat treatment. . At this time, the heat treatment temperature is preferably not less than the melting point of the binder powder and less than the melting point of the functional particles. In addition, the heat treatment method in the third step is preferably an IR heater method.

제1 단계(S101) 및 제2 단계(S102)에서의 스캐터 방식은 스캐터 롤을 사용하는 방식으로, 스캐터 롤의 표면에 형성된 미세홈에 바인더 입자 및 기능성 입자를 채우고, 미세홈에 채워진 바인더 분말 및 기능성 입자를 털어내어 탄소섬유 직물 상에 균일하게 살포하여, 기능성 입자의 균일한 도입이 가능해진다. 이때, 스캐터 롤의 미세홈에 채워진 바인더 분말 및 기능성 입자를 털어내는 장치는 에어분사장치, 고정브러쉬, 브러쉬롤 또는 브러쉬에 진동을 부여한 방식 등이 사용될 수 있다. The scattering method in the first step (S101) and the second step (S102) is a method of using a scatter roll, filling the fine grooves formed on the surface of the scatter roll with binder particles and functional particles, and filling the fine grooves. By removing the binder powder and functional particles and spreading them evenly on the carbon fiber fabric, uniform introduction of the functional particles becomes possible. In this case, an air spray device, a fixed brush, a brush roll, or a method in which vibration is applied to the brush may be used as a device for removing the binder powder and functional particles filled in the fine grooves of the scatter roll.

이하 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나 본 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention and effects thereof will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, this embodiment is intended to specifically illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

[실시예][Example]

[실시예 1][Example 1]

두께가 300㎛이고 중량이 300g/m2인 탄소섬유 직물(T700SC-12K-50C, 평직물, 300gsm, Toray)에 비스페놀계 바인더 분말(Huntsman사, LT3366)을 스캐터인 바인더 처리기(W2000, Nitotechno사)를 사용하여 1.5g/m2의 범위로 살포하고, 그 상부에 기능성 입자인 글라스버블 K15(직경105㎛, 3M사)를 1.5g/m2로 살포한 후 IR히터로 바인더분말이 녹을 때까지 열처리하여 기능성 탄소섬유 직물을 제조하였다.Binder processor (W2000, Nitotechno) scattering bisphenol-based binder powder (Huntsman, LT3366) on carbon fiber fabric (T700SC-12K-50C, plain weave, 300gsm, Toray) with a thickness of 300㎛ and a weight of 300g/m 2 G) is used in the range of 1.5 g/m 2 , and the functional particles, glass bubble K15 (diameter 105 μm, 3M company), are sprayed at 1.5 g/m 2 , and the binder powder melts with an IR heater. Heat treatment until a functional carbon fiber fabric was prepared.

제조된 기능성 탄소섬유 직물을 4매 적층한 후 RTM 금형에 넣고 KER828수지:TR-C38경화제 =100:95의 중량부 비로 혼합하여 수지 주입을 실시하며, 이때 성형온도는 120℃에서 10분간 유지하여 성형품을 얻었다.After laminating 4 sheets of the manufactured functional carbon fiber fabrics, put them in the RTM mold and mix them at a weight ratio of KER828 resin:TR-C38 hardener =100:95 to inject resin.At this time, the molding temperature was maintained at 120℃ for 10 minutes. A molded article was obtained.

[실시예 2] [Example 2]

실시예 1에서 두께가 600㎛이고 중량이 600g/m2인 탄소섬유직물을 사용하고, 바인더 분말의 살포량을 15g/m2으로 변경하며, 기능성 입자를 글라스버블(직경 600㎛)로 하여 살포량을 15g/m2으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.Example 1 having a thickness of 600㎛ in the weight is used to 600g / m 2 of carbon fiber fabric, and changing the salporyang of the binder powder to 15g / m 2, the salporyang to the functional particles of glass bubbles (diameter 600㎛) A molded article was manufactured in the same manner as in Example 1 except for changing to 15 g/m 2 .

[실시예 3] [Example 3]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 15g/m2으로 변경하고, 기능성 입자를 글라스화이바 촙(101C, 직경 13㎛, 길이 12mm, 오웬스코닝사)로 하여 살포량을 15g/m2로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.Carried out for changing the salporyang of the binder powder in Example 1 to 15g / m 2, and changes the functional particles of glass fiber chopped salporyang by a (101C, 13㎛ diameter, length 12mm, Owens Corning) to 15g / m 2, except embodiments A molded article was manufactured in the same manner as in Example 1.

[실시예 4] [Example 4]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 15g/m2으로 변경하고, 기능성 입자를 CNT(직경 5nm, 길이 10㎛)로 하여 살포량을 0.3g/m2로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.In Example 1, in the same manner as in Example 1, except that the spraying amount of the binder powder was changed to 15 g/m 2 , the functional particles were CNT (diameter 5 nm, length 10 μm), and the spray amount was changed to 0.3 g/m 2 . A molded article was prepared.

[실시예 5] [Example 5]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 15g/m2으로 변경하고, 기능성 입자를 CNT(직경 5nm, 길이 10㎛)로 하여 살포량을 9g/m2로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.Example 1 changing the salporyang of the binder powder in a 15g / m 2 and, CNT the functional particles (diameter: 5nm, 10㎛ length) was changed as to the salporyang with 9g / m 2 except that the molded product in the same manner as in Example 1 Was prepared.

[실시예 6] [Example 6]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 15g/m2으로 변경하고, 기능성입자를 CNT(직경 5nm, 길이 10㎛)로 하여 살포량을 15g/m2로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.Example 1 changing the salporyang of the binder powder in a 15g / m 2 and, CNT the functional particles (diameter: 5nm, 10㎛ length) was changed as to the salporyang to 15g / m 2 except that the molded product in the same manner as in Example 1 Was prepared.

[비교예 1] [Comparative Example 1]

두께가 300㎛이고 중량이 300g/m2인 탄소섬유 직물(T700SC-12K-50C, 평직물, 300gsm, Toray) 4매 적층한 후, RTM 금형에 넣고 KER828수지:TR-C38경화제 = 100 :95 중량부 비로 혼합하여 수지주입을 실시하였으며, 성형온도는 120℃에서 10분간 유지하여 성형품을 제조하였다.After laminating 4 sheets of carbon fiber fabric (T700SC-12K-50C, plain weave, 300gsm, Toray) with a thickness of 300㎛ and a weight of 300g/m 2 , put it in an RTM mold and put KER828 resin: TR-C38 hardener = 100:95 Resin was injected by mixing at a weight part ratio, and the molding temperature was maintained at 120° C. for 10 minutes to prepare a molded article.

[비교예 2][Comparative Example 2]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 1.2g/m2으로 변경하고, 글라스버블 K15(직경105㎛, 3M사)의 살포량을 15g/m2로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.In Example 1, a molded article was prepared in the same manner as in Example 1, except that the spray amount of the binder powder was changed to 1.2 g/m 2 and the spray amount of the glass bubble K15 (diameter 105 μm, 3M company) was changed to 15 g/m 2 . Was prepared.

[비교예 3] [Comparative Example 3]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 65g/m2으로 변경하고, 글라스버블 K15(직경105㎛, 3M사)의 살포량을 15g/m2으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.In Example 1, a molded article was prepared in the same manner as in Example 1, except that the spraying amount of the binder powder was changed to 65 g/m 2 and the spraying amount of the glass bubble K15 (diameter 105 μm, 3M company) was changed to 15 g/m 2 . I did.

[비교예 4] [Comparative Example 4]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 15g/m2으로 변경하고, 기능성 입자를 CNT(직경 5nm, 길이 10㎛)로 하여 살포량을 0.1g/m2로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.In Example 1, in the same manner as in Example 1, except that the spraying amount of the binder powder was changed to 15 g/m 2 , the functional particles were CNT (diameter 5 nm, length 10 μm) and the spray amount was changed to 0.1 g/m 2 . A molded article was prepared.

[비교예 5][Comparative Example 5]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 15g/m2으로 변경하고, 기능성 입자를 글라스화이바 촙(직경 13㎛, 길이 25.4mm)으로 하여 살포량을 65g/m2로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.The same as in Example 1 except that the spraying amount of the binder powder in Example 1 was changed to 15 g/m 2 , and the spraying amount was changed to 65 g/m 2 using the functional particles as glass fiber chops (diameter 13 μm, length 25.4 mm). A molded article was manufactured by the method.

[비교예 6][Comparative Example 6]

실시예 1에서 바인더 분말의 살포량을 65g/m2으로 변경하고, 기능성 입자를 글라스버블 K15(직경105㎛, 3M사)로 하여 살포량을 65g/m2로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.Example 1, the same procedure as in except for changing the salporyang the binder powder to 65g / m 2, and by the functional particles of glass bubbles K15 (diameter 105㎛, 3M Co.) to change the salporyang to 65g / m 2 Example 1 from To prepare a molded article.

[비교예 7][Comparative Example 7]

실시예 1에서 글라스버블의 직경이 2nm인 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.In Example 1, a molded article was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the diameter of the glass bubble was 2 nm.

[비교예 8][Comparative Example 8]

실시예 1에서 글라스버블의 직경이 650㎛인 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.In Example 1, a molded article was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the diameter of the glass bubble was 650 μm.

[비교예 9][Comparative Example 9]

실시예 4에서 탄소섬유직물의 두께가 1200㎛인 것 이외에는 실시예 4과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.In Example 4, a molded article was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the thickness of the carbon fiber fabric was 1200 μm.

[비교예 10][Comparative Example 10]

실시예 2에서 탄소섬유직물의 두께가 550㎛인 것 이외에는 실시예 2과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.In Example 2, a molded article was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the thickness of the carbon fiber fabric was 550 μm.

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 기능성 탄소섬유 직물을 이용한 성형품에 대해 다이아몬드 커터를 이용하여 시편을 잘라 다음과 같이 각각의 물성을 측정하여 평가하였다.For the molded article using the functional carbon fiber fabric manufactured according to the above Examples and Comparative Examples, a specimen was cut using a diamond cutter and each physical property was measured and evaluated as follows.

[실험예][Experimental Example]

(1) 굽힘강도 측정(1) Measurement of bending strength

ASTM D 790측정법, 3점굽힘 시험에 의거하여 평가를 진행한다. Evaluation is conducted based on ASTM D 790 measurement method and 3-point bending test.

(2) 굽힘탄성율 측정(2) Measurement of flexural modulus

ASTM D 790측정법, 3점굽힘 시험에 의거하여 평가를 진행한다. Evaluation is conducted based on ASTM D 790 measurement method and 3-point bending test.

(3) 충격강도 측정(3) Impact strength measurement

ISO 180측정법, IZOD 충격강도시험에 의거하여 평가를 진행한다.Conduct evaluation based on ISO 180 measurement method and IZOD impact strength test.

(4) 기능성 입자의 두께 측정(4) Measurement of thickness of functional particles

디스크마이크로 미터(Mitutoyo, 369-250)를 사용하여 기능성 탄소섬유 직물의 두께를 측정한다. 그리고 측정된 기능성 탄소섬유직물의 두께에서 표준직물 두께를 빼서 기능성 입자의 두께를 산출한다. 여기서 표준직물 두께는 기능성 탄소섬유직물의 전체 두께에서 기능성 입자의 두께를 뺀 두께를 의미한다.A disk micrometer (Mitutoyo, 369-250) is used to measure the thickness of the functional carbon fiber fabric. And the thickness of the functional particles is calculated by subtracting the thickness of the standard fabric from the measured thickness of the functional carbon fiber fabric. Here, the standard fabric thickness means the total thickness of the functional carbon fiber fabric minus the thickness of the functional particles.

다만, 기능성 입자의 두께가 5㎛ 이하인 경우 간접법으로 측정한다. However, if the thickness of the functional particles is 5㎛ or less, it is measured by an indirect method.

<간접법 - 5㎛ 이하인 경우><Indirect method-5㎛ or less>

바인더처리기(W2000)를 통하여 기능성 입자를 처리할 때 직물의 상부에 120ㅧ40mm의 슬라이드글라스를 올려두고, 기능성 입자를 처리한 후 중심부를 기준으로 절반의 기능성 입자를 제거한다. 그 후 단차측정기 Surfcom(1500SD3, TOKYO SEIMITSU)를 이용하여 단차를 측정하여 두께 값을 확인하였다.When processing functional particles through the binder processing machine (W2000), a slide glass of 120 x 40 mm is placed on the top of the fabric, and after processing the functional particles, half of the functional particles are removed from the center. After that, the step was measured using a step measuring device Surfcom (1500SD3, TOKYO SEIMITSU) to check the thickness value.

(5) 입자 부착력 측정(5) Measurement of particle adhesion

기능성 입자 처리까지 완료된 기능성 탄소섬유직물을 500mm X 500mm로 잘라내어 샘플을 준비하고 기능성 탄소섬유직물의 전체 중량을 측정한다(Wa). 샘플을 직경200mm의 원통에 감아준 후 손으로 쓸어내린 다음 기능성 탄소섬유직물의 전체 중량을 측정한다(Wb). 이후 수학식 1을 통해 입자 부착력을 산출하였다. 여기서 표준직물 중량은 기능성 탄소섬유직물의 전체 중량에서 기능성 입자의 중량을 뺀 중량을 의미한다.A sample is prepared by cutting the functional carbon fiber fabric finished with the functional particle treatment into 500mm X 500mm, and the total weight of the functional carbon fiber fabric is measured (Wa). The sample is wound around a cylinder having a diameter of 200 mm, and then the total weight of the functional carbon fiber fabric is measured (Wb). After that, the particle adhesion was calculated through Equation 1. Here, the weight of the standard fabric means the weight obtained by subtracting the weight of the functional particles from the total weight of the functional carbon fiber fabric.

Figure 112019088558659-pat00001
Figure 112019088558659-pat00001

표 1은 실시예 1 내지 6과 비교예 1 내지 10에 대해 실험예 1 내지 5에 따라 측정된 실험결과를 나타낸다. 다만, 표 1에서 굴곡강도, 굴곡 탄성율 및 충격강도는 비교예 1에서 측정된 값을 100으로 한 다음 각 실시예 및 비교예에서 측정된 값을 비율로 환산한 것이다.Table 1 shows the experimental results measured according to Experimental Examples 1 to 5 for Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 10. However, the flexural strength, flexural modulus, and impact strength in Table 1 are the values measured in Comparative Example 1 as 100, and then the values measured in each Example and Comparative Example are converted into a ratio.

굴곡강도
(비율)
Flexural strength
(ratio)
굴곡 탄성율
(비율)
Flexural modulus
(ratio)
충격강도
(비율)
Impact strength
(ratio)
기능성 입자의
두께
Of functional particles
thickness
입자부착력
(%)
Particle adhesion
(%)
비교예 1Comparative Example 1 100100 100100 100100 -- -- 실시예1Example 1 101101 100100 110110 105㎛105㎛ 8585 실시예2Example 2 100100 105105 110110 600㎛600㎛ 8080 실시예3Example 3 110110 100100 120120 13㎛13㎛ 9898 실시예4Example 4 105105 105105 105105 5nm5nm 100100 실시예5Example 5 110110 120120 120120 10nm10nm 100100 실시예6Example 6 105105 110110 110110 20nm20nm 100100 비교예 2Comparative Example 2 100100 100100 100100 105㎛105㎛ 7070 비교예 3Comparative Example 3 9090 105105 110110 105㎛105㎛ 100100 비교예 4Comparative Example 4 100100 100100 100100 5nm5nm 100100 비교예 5Comparative Example 5 9595 100100 9090 30㎛30㎛ 7070 비교예 6Comparative Example 6 8585 100100 8080 105㎛105㎛ 7070 비교예 7Comparative Example 7 100100 100100 100100 2nm2nm 100100 비교예 8Comparative Example 8 8080 9090 7575 650㎛650㎛ 5050 비교예 9Comparative Example 9 100100 100100 100100 5nm5nm 100100 비교예 10Comparative Example 10 7575 9090 6060 600㎛600㎛ 4040

상기 표 1을 살펴보면, 실시예 5 및 6은 직경 5nm이고 길이가 10um인 CNT를 기능성 입자를 사용하였으며, 비교예 5는 직경이 13um이고 길이가 25.4mm인 글라스화이바 촙을 사용한 것으로, 기능성 입자를 섬유상 입자로 사용하여 섬유상의 기능성 입자 사이에 겹침이 발생하여 기능성 입자의 직경보다 두께가 크게 나타났다.Looking at Table 1, Examples 5 and 6 used functional particles of CNTs having a diameter of 5 nm and a length of 10 um, and Comparative Example 5 used a glass fiber chop having a diameter of 13 um and a length of 25.4 mm, and functional particles were used. When used as a fibrous particle, overlapping occurred between the fibrous functional particles, and the thickness was larger than the diameter of the functional particles.

본 발명에 따른 실시예 1 내지 6의 굴곡강도는 탄소섬유 직물에 기능성 입자가 도포되지 않은 비교예 1과 동등하거나 우수한 것을 확인할 수 있으며, 실시예 3과 5에서 가장 높은 굴곡강도를 가지는 것을 알 수 있다. 특히, 굴곡 탄성율에서는 CNT를 사용한 실시예 5에서 가장 높은 것을 알 수 있으며, 충격강도의 경우 모든 실시예에서 우수한 것을 알 수 있다. It can be seen that the flexural strength of Examples 1 to 6 according to the present invention is equal to or superior to Comparative Example 1 in which the functional particles are not applied to the carbon fiber fabric, and it can be seen that it has the highest flexural strength in Examples 3 and 5. have. In particular, it can be seen that the flexural modulus is the highest in Example 5 using CNT, and it can be seen that the impact strength is excellent in all Examples.

이와 같은 실시예 1 내지 6과는 달리 비교예 2 내지 10은 다음과 같은 문제를 가지는 것을 알 수 있다.Unlike Examples 1 to 6, it can be seen that Comparative Examples 2 to 10 have the following problems.

먼저, 바인더 분말이 부족한 비교예 2는 입자 부착력이 낮으며 비교예 1과 비교하여 물성 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다.First, it can be seen that Comparative Example 2 lacking the binder powder has low particle adhesion and little change in physical properties compared to Comparative Example 1.

또한, 바인더 분말이 과다한 비교예 3은 실시예들과 비교하여 굴곡강도가 감소하는 결과를 보인다.In addition, Comparative Example 3 in which the binder powder was excessive shows a result of decreasing the flexural strength compared to the Examples.

또한 기능성 입자가 부족한 비교예 4는 비교예 1과 비교하여 물성 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that Comparative Example 4 lacking functional particles had little change in physical properties compared to Comparative Example 1.

또한 기능성 입자가 과다한 비교예 5는 실시예 1 내지 6과 비교하여 굴곡강도 및 충격강도가 감소하는 결과를 보였다. 이와 같이, 기능성 입자가 탄소섬유 직물 100 중량부 대비 0.1 내지 20중량부를 만족하지 않는 경우, 기능성 입자에 의한 성능증대 효과가 미비하거나 오히려 물성이 저하될 수 있다.In addition, Comparative Example 5 in which the functional particles were excessive showed a result of decreasing the flexural strength and impact strength compared to Examples 1 to 6. In this way, when the functional particles do not satisfy 0.1 to 20 parts by weight relative to 100 parts by weight of the carbon fiber fabric, the effect of enhancing the performance by the functional particles may be insufficient, or physical properties may be deteriorated.

또한, 기능성 입자 및 바인더 분말 모두 과다한 비교예 6도 비교예 5와 마찬가지로 실시예 1 내지 6과 비교하여 굴곡강도 및 충격강도가 감소하는 결과를 보였다. In addition, Comparative Example 6, in which both the functional particles and the binder powder were excessive, also showed a decrease in flexural strength and impact strength compared to Examples 1 to 6, similar to Comparative Example 5.

또한, 기능성 입자의 직경이 2nm로서 3nm 미만인 비교예 7은 스캐터 과정에서 기능성 입자가 공기의 흐름에 따라 비산되어 탄소섬유 직물에 부착이 어려워져 물성이 증가하지 않는 문제가 나타난 것을 알 수 있다. 이와 같은 비교예 7의 문제는 공정과정에 영향을 주어 제조를 어렵게 만든다.In addition, in Comparative Example 7 in which the diameter of the functional particles is 2 nm and less than 3 nm, it can be seen that the functional particles are scattered according to the flow of air during the scattering process, making it difficult to adhere to the carbon fiber fabric, resulting in a problem that the physical properties do not increase. This problem of Comparative Example 7 makes manufacturing difficult by affecting the process process.

또한, 기능성 입자의 직경이 650㎛로서 600㎛를 초과한 비교예 8은 탄소섬유 직물에 기능성 입자가 부착되더라도 물리적 힘에 의하여 탈착되기 쉬워 불균일한 입자분포에 의하여 물성이 감소하는 문제가 나타난 것을 알 수 있다.In addition, Comparative Example 8, in which the diameter of the functional particles was 650 μm and exceeded 600 μm, showed a problem in that physical properties were reduced due to non-uniform particle distribution because the functional particles were easily detached by physical force even if the functional particles were attached to the carbon fiber fabric. I can.

또한, 기능성 입자의 두께가 5nm로 측정된 비교예 9은 탄소섬유 직물과의 두께비가 0.000004:1로서 0.000005:1 미만이기 때문에, 기능성 입자에 의한 성능 증대 효과가 미비하여 물성이 증가하지 않는 문제가 나타난 것을 알 수 있다. 또한, 기능성 입자의 두께가 600㎛로 측정된 비교예 10는 탄소섬유 직물과의 두께비가 1.1:1로서 1:1을 초과하기 때문에, 물성이 저하되며 탄소섬유 직물의 핸들링 과정에서 탈락이 발생하여 입자의 부착력이 낮으며 불균일한 입자분포에 의하여 물성이 감소하는 문제가 나타난 것을 알 수 있다.In addition, Comparative Example 9, in which the thickness of the functional particles was measured to be 5 nm, had a thickness ratio of 0.000004:1 and less than 0.000005:1 with the carbon fiber fabric, so that the effect of increasing the performance by the functional particles was insufficient, and thus physical properties did not increase. You can see that it appeared. In addition, in Comparative Example 10, in which the thickness of the functional particles was measured to be 600㎛, since the thickness ratio with the carbon fiber fabric was 1.1:1, which exceeded 1:1, the physical properties were deteriorated and dropping occurred during the handling process of the carbon fiber fabric. It can be seen that the adhesive force of the particles is low, and the problem of reducing the physical properties due to the uneven particle distribution appeared.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 탄소섬유 직물 및 이를 이용한 탄소섬유 복합소재는 기능성 입자를 분말상으로 도포함으로서, 물성이 증가될 뿐만 아니라 충진재로 사용하여 비용 절감, 외관 광택도 향상 및 제품의 열변형율 감소 등의 여러가지 기능성 부여를 가능하게 한다.As described above, the functional carbon fiber fabric and the carbon fiber composite material using the same according to an embodiment of the present invention include functional particles in powder form, thereby increasing physical properties and using it as a filler to reduce cost, improve appearance gloss, and product It makes it possible to impart various functions such as reducing the thermal strain of

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

Claims (17)

탄소섬유 직물의 적어도 일면에 도포된 기능성 입자가 열에 의한 바인더 분말의 융착에 의해 고정되며,
상기 기능성 입자 및 상기 탄소섬유 직물의 두께비는 0.000005:1 내지 1:1이고,
상기 탄소섬유 직물 100 중량부 대비 상기 바인더 분말 0.5 내지 20 중량부 및 상기 기능성 입자 0.1 내지 20중량부를 포함하는, 기능성 탄소섬유 직물.
Functional particles applied to at least one side of the carbon fiber fabric are fixed by fusion of the binder powder by heat,
The thickness ratio of the functional particles and the carbon fiber fabric is 0.000005:1 to 1:1,
A functional carbon fiber fabric comprising 0.5 to 20 parts by weight of the binder powder and 0.1 to 20 parts by weight of the functional particles relative to 100 parts by weight of the carbon fiber fabric.
제1항에 있어서,
상기 바인더 분말은 비스페놀A계 또는 비스페놀계 조성물 중에서 어느 하나인, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
The binder powder is any one of a bisphenol A-based or bisphenol-based composition, functional carbon fiber fabric.
제1항에 있어서,
상기 기능성 입자의 평균입경(d50)은 3nm 내지 600㎛인, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
The average particle diameter (d50) of the functional particles is 3nm to 600㎛, functional carbon fiber fabric.
제1항에 있어서,
상기 기능성 입자가 섬유상인 경우 직경은 3nm 내지 50㎛이고, 길이는 20㎛ 내지 25.4mm인, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
When the functional particles are fibrous, the diameter is 3nm to 50㎛, the length is 20㎛ to 25.4mm, functional carbon fiber fabric.
제1항에 있어서,
상기 기능성 입자는 3nm 내지 600㎛ 두께로 상기 탄소섬유 직물 상에 형성되는, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
The functional particles are formed on the carbon fiber fabric with a thickness of 3nm to 600㎛, functional carbon fiber fabric.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기능성 입자는 실리카, 규조토, 알루미나, 산화아연, 산화티탄, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화철, 산화납, 산화안티몬, 페라이트, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 염기성탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산아연, 탄산바륨, 도소나이트, 하이드로탈사이트, 황산칼슘, 석고, 황산바륨, 석고섬유, 규산칼슘, 탈크, 세피오라이트, 클레이, 마이카, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 활성백토, 이모고라이트, 세리사이트, 유리섬유, 그라스비즈, 글라스 버블, 시리카계발룬, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 카본블랙, 그라파이트, 탄소섬유, 탄소발룬, 목탄분말, CNT, 티탄산칼륨, MOS, 티탄산지르콘산납, 탄화규소, 스테인레스섬유, 붕산아연, 스라그섬유, 테프론분, 목분, 펄프, 고무분, 아라미드섬유 및 금속입자 중에서 선택되는 하나 이상의 입자를 포함하는, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
The functional particles are silica, diatomaceous earth, alumina, zinc oxide, titanium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, iron oxide, lead oxide, antimony oxide, ferrite, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, basic magnesium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, Zinc carbonate, barium carbonate, dosonite, hydrotalcite, calcium sulfate, gypsum, barium sulfate, gypsum fiber, calcium silicate, talc, sepiolite, clay, mica, montmorillonite, bentonite, activated clay, imogolite, sericite, glass Fiber, glass beads, glass bubble, silica-based balun, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, carbon black, graphite, carbon fiber, carbon balun, charcoal powder, CNT, potassium titanate, MOS, lead zirconate titanate, silicon carbide, stainless fiber , Zinc borate, slag fiber, Teflon powder, wood powder, pulp, rubber powder, aramid fiber, and a functional carbon fiber fabric comprising one or more particles selected from metal particles.
제1항에 있어서,
상기 바인더 분말의 융점은 50 내지 150℃인, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
The melting point of the binder powder is 50 to 150 ℃, functional carbon fiber fabric.
제9항에 있어서,
상기 기능성 입자의 융점은 상기 바인더 분말의 융점보다 적어도 10℃ 이상 높은 것인, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 9,
The melting point of the functional particles is at least 10 ℃ higher than the melting point of the binder powder, functional carbon fiber fabric.
제1항에 있어서,
상기 탄소섬유 직물을 구성하는 섬유의 가닥 수는 3,000 내지 50,000이며, 단위면적당 중량이 100내지 600 g/m2인, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
The number of strands of fibers constituting the carbon fiber fabric is 3,000 to 50,000, and the weight per unit area is 100 to 600 g/m 2 , functional carbon fiber fabric.
제1항에 있어서,
상기 탄소섬유 직물은 평직, 능직, 주자직 및 NCF, UD 직물 중에서 어느 하나인, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
The carbon fiber fabric is any one of plain weave, twill weave, runner weave and NCF, UD fabric, functional carbon fiber fabric.
제1항에 있어서,
상기 탄소섬유 직물은 면상에서 탄소섬유가 차지하는 면적비가 75%이상인, 기능성 탄소섬유 직물.
The method of claim 1,
The carbon fiber fabric is a functional carbon fiber fabric having an area ratio of 75% or more occupied by the carbon fiber on the cotton.
제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 기능성 탄소섬유 직물을 RTM 성형틀에 넣고 매트릭스 수지를 주입하는 RTM 성형법을 통해 제조된, 기능성 탄소섬유 직물을 이용한 탄소섬유 복합소재.Carbon using a functional carbon fiber fabric manufactured through the RTM molding method in which the functional carbon fiber fabric according to any one of claims 1 to 5 and 8 to 13 is placed in an RTM molding mold and a matrix resin is injected. Fiber composite material. 제14항에 있어서,
상기 매트릭스 수지는 에폭시계 수지, 폴리에스테르계 수지, 비닐에스터계 수지 및 폴리페놀계 수지 중에서 선택된 어느 하나의 수지를 포함하는, 기능성 탄소섬유 직물을 이용한 탄소섬유 복합소재.
The method of claim 14,
The matrix resin is a carbon fiber composite material using a functional carbon fiber fabric comprising any one resin selected from an epoxy resin, a polyester resin, a vinyl ester resin and a polyphenol resin.
제1항 내지 제5항 및 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 기능성 탄소섬유 직물의 제조방법에 있어서,
소정의 속도로 풀어지는 탄소섬유 직물의 표면에 스캐터를 이용하여 바인더 분말을 살포하는 제1 단계;
상기 바인더 분말이 살포된 탄소섬유 직물 상에 스캐터를 이용하여 기능성 입자를 살포하는 제2 단계; 및
상기 바인더 분말 및 기능성 입자가 살포된 탄소섬유 직물을 열처리하여 상기 기능성 입자를 상기 탄소섬유 직물의 표면에 고정하는 제3 단계;
를 포함하는, 기능성 탄소섬유 직물의 제조방법.
In the method for manufacturing a functional carbon fiber fabric according to any one of claims 1 to 5 and 8 to 13,
A first step of spraying a binder powder on the surface of the carbon fiber fabric unwound at a predetermined speed using a scatter;
A second step of spraying functional particles using a scatter on the carbon fiber fabric sprayed with the binder powder; And
A third step of fixing the functional particles on the surface of the carbon fiber fabric by heat treating the carbon fiber fabric sprayed with the binder powder and the functional particles;
Containing, a method for producing a functional carbon fiber fabric.
제16항에 있어서,
상기 제1 단계 및 상기 제2 단계는,
상기 바인더 분말 또는 상기 기능성 입자를 스캐터 롤의 표면에 형성된 미세홈에 상기 바인더 분말 또는 상기 기능성 입자를 채우고, 미세홈에 채워진 바인더 분말 또는 기능성 입자를 털어내어 상기 탄소섬유 직물 상에 균일하게 살포하는, 기능성 탄소섬유 직물의 제조방법.
The method of claim 16,
The first step and the second step,
Filling the binder powder or the functional particles in the fine grooves formed on the surface of the scatter roll, and uniformly spraying the binder powder or functional particles on the carbon fiber fabric by shaking off the binder powder or functional particles filled in the fine grooves , Method for producing a functional carbon fiber fabric.
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