KR102651465B1 - Carbon fiber fabric with flow path and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물은 탄소섬유 기재 및 탄소섬유 기재의 적어도 일면에 위치하며 유로형성재 및 바인더 수지를 포함하는 유로층을 포함하는 유로를 갖는 탄소섬유 직물에 관한 것으로, 바인더 수지 및 유로형성재로 구성된 유로층을 통해 탄소섬유 복합소재의 제조공정에서 주입되는 매트릭스 수지가 탄소섬유 직물에 고르게 함침되도록 하여 굴곡강도, 굴곡 탄성율 및 충격강도 등 물성이 우수하고 또한 우수한 외관 품질을 갖는 탄소섬유 복합소재를 제조할 수 있는 등의 효과가 있다.The carbon fiber fabric having a flow path according to the present invention relates to a carbon fiber fabric having a flow path including a carbon fiber substrate and a flow path layer located on at least one side of the carbon fiber substrate and containing a flow path forming material and a binder resin. And the matrix resin injected during the manufacturing process of carbon fiber composite materials is evenly impregnated into the carbon fiber fabric through the channel layer composed of the channel forming material, so that it has excellent physical properties such as flexural strength, flexural modulus, and impact strength, as well as excellent appearance quality. It has effects such as being able to manufacture carbon fiber composite materials.
Description
본 발명은 탄소섬유 직물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 열경화성 탄소섬유 복합재료의 제조를 위한 RTM, Va-RTM 및 RIM 성형법에 이용되는 탄소섬유 직물의 함침성을 개선하여 성형품의 외관과 물성을 향상시킬 수 있는 유로를 갖는 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to carbon fiber fabric, and more specifically, to improve the appearance and physical properties of molded products by improving the impregnation of carbon fiber fabric used in RTM, Va-RTM, and RIM molding methods for manufacturing thermosetting carbon fiber composite materials. It relates to a carbon fiber fabric having a flow path and a method of manufacturing the same.
일반적으로, 열경화성 탄소섬유 복합재료는 탄소섬유로 강화한 플라스틱계 복합재료로서, 탄소섬유에 열경화성 수지를 함침시켜 제조된다. 이와 같은 열경화성 탄소섬유 복합재료는 뛰어난 기계적 특성과 플라스틱의 내식성을 동시에 가지고 있는 고성능, 고기능성 재료로 널리 사용되고 있다. Generally, thermosetting carbon fiber composite materials are plastic-based composite materials reinforced with carbon fibers, and are manufactured by impregnating carbon fibers with a thermosetting resin. Such thermosetting carbon fiber composite materials are widely used as high-performance, high-functional materials that have both excellent mechanical properties and the corrosion resistance of plastics.
이러한, 열경화성 탄소섬유 복합재료는 성형 몰드 내에 탄소섬유 직물을 위치시키고 열경화성 수지를 주입하여 탄소섬유 직물에 열경화성 수지를 함침시켜 제조되며, 일반적으로 RTM(Resin Transfer Molding, 수지이송성형), Va-RTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) 및 RIM(Resin Injection Molding, 수지주입성형) 성형법을 이용하여 열경화성 탄소섬유 복합재료를 제조한다. 이들 중 RTM 성형은 프레스 금형에 원단을 적층하고 상부 금형을 닫은 후에 매트릭스 수지를 투입하여 탄소섬유 복합재료를 제조하는데, 이와 같이 RTM 성형은 매트릭스 수지가 빈 공간을 밀어내면서 성형하는 공법이기 때문에 제품의 수치안정성과 높은 물성을 기대할 수 있으며 작업성이 좋아 대량 생산에 유리한 장점을 가진다.These thermosetting carbon fiber composite materials are manufactured by placing a carbon fiber fabric in a mold and injecting a thermosetting resin to impregnate the carbon fiber fabric with the thermosetting resin. Generally, they are produced by RTM (Resin Transfer Molding) or Va-RTM. Thermosetting carbon fiber composite materials are manufactured using (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) and RIM (Resin Injection Molding) molding methods. Among these, RTM molding manufactures carbon fiber composite materials by stacking fabric in a press mold, closing the upper mold, and then adding matrix resin. As such, RTM molding is a method of molding while the matrix resin pushes out the empty space, so the product Dimensional stability and high physical properties can be expected, and its workability is good, making it advantageous for mass production.
이와 같은 RTM 성형을 통해 탄소섬유 복합재료를 제조함에 있어서, 탄소섬유에 함침되는 매트릭스 수지는 탄소섬유 복합재료의 물성에 중요한 영향을 미치며, 특히 RTM 성형 공정에서 매트릭스 수지를 금형 내에 주입할 때 함침 상태는 제조되는 탄소섬유 복합재료의 물성에 큰 영향을 미친다. 그러나 REM 성형기술에 있어서 수지에서 기재로의 함침성이 나쁘면 수지에 함침되지 않는 부분이 존재하여 탄소섬유 복합소재의 물성이 감소하고 외관상에서도 미함침 부분이 보이게 되어 외관이 나쁜 문제를 일으키게 된다.In manufacturing carbon fiber composite materials through such RTM molding, the matrix resin impregnated into the carbon fiber has a significant impact on the physical properties of the carbon fiber composite material. In particular, the impregnated state when the matrix resin is injected into the mold during the RTM molding process. has a significant impact on the physical properties of the carbon fiber composite material being manufactured. However, in REM molding technology, if the impregnation from the resin to the substrate is poor, there are parts that are not impregnated with the resin, which reduces the physical properties of the carbon fiber composite material and causes the unimpregnated parts to be visible on the exterior, causing a problem with a bad appearance.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 방안으로 한국공개특허 10-2020-0024396호는 금형 내부의 돌출 구조를 통해 수지의 흐름을 제어하는 발명을 기재하고 있다. 그러나 금형의 형태 개선만으로는 탄소섬유에 함침되는 매트릭스 수지를 효과적으로 제어할 수 없다.As a way to solve this problem, Korean Patent Publication No. 10-2020-0024396 describes an invention that controls the flow of resin through a protruding structure inside the mold. However, improving the shape of the mold alone cannot effectively control the matrix resin impregnated into the carbon fiber.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 인출한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 탄소섬유 기재의 적어도 일면에 유로층을 형성시키고 상기 유로층을 바인더 수지 및 유로형성재로 구성함으로써, 매트릭스 수지의 함침성 문제를 해결할 수 있는 유로를 갖는 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention was brought out to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to form a flow path layer on at least one surface of a carbon fiber substrate and to construct the flow path layer with a binder resin and a flow path forming material, thereby forming a matrix. The object is to provide a carbon fiber fabric having a flow path that can solve the problem of impregnability of resin and a method of manufacturing the same.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.The above and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.
상기 목적은, 탄소섬유 기재 및 탄소섬유 기재의 적어도 일면에 위치하며 유로형성재 및 바인더 수지를 포함하는 유로층을 포함하는 유로를 갖는 탄소섬유 직물에 의해 달성된다.The above object is achieved by a carbon fiber fabric having a flow path including a carbon fiber substrate and a flow path layer located on at least one side of the carbon fiber substrate and containing a flow path forming material and a binder resin.
바람직하게는, 유로층은 바인더 수지 내에 유로형성재가 소정의 간격으로 이격되어 위치하는 것일 수 있다.Preferably, the flow path layer may be one in which flow path forming materials are spaced apart at predetermined intervals within the binder resin.
바람직하게는, 바인더 수지는 유로형성재 및 탄소섬유 기재 상에 위치하는 것일 수 있다.Preferably, the binder resin may be located on the channel forming material and the carbon fiber substrate.
바람직하게는, 유로형성재는 구상 또는 비구상의 입자, 섬유상 물질 및 메쉬 구조체 중 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the channel forming material may include at least one selected from spherical or non-spherical particles, fibrous materials, and mesh structures.
바람직하게는, 유로형성재 사이의 간격은 100㎛ 내지 25mm인 것일 수 있다.Preferably, the spacing between flow path forming members may be 100㎛ to 25mm.
바람직하게는, 유로형성재의 두께는 20㎛ 내지 1mm인 것일 수 있다.Preferably, the thickness of the channel forming material may be 20㎛ to 1mm.
바람직하게는, 유로층의 두께는 20㎛ 내지 1.1mm인 것일 수 있다.Preferably, the thickness of the flow path layer may be 20㎛ to 1.1mm.
바람직하게는, 바인더 수지의 두께는 유로층의 두께 이하일 수 있다.Preferably, the thickness of the binder resin may be less than or equal to the thickness of the flow path layer.
바람직하게는, 유로층은 그물형, 십자형, 메쉬형, 삼각, 사각, 오각, 육각, 팔각, 원형 및 그 역상 중에서 선택된 패턴이거나 이들의 조합 패턴 형태를 가지는 유로 패턴으로 형성된 것일 수 있다.Preferably, the channel layer may be formed as a channel pattern having a pattern selected from net, cross, mesh, triangular, square, pentagonal, hexagonal, octagonal, circular, and their inverse, or a combination pattern thereof.
바람직하게는, 바인더 수지는 비스페놀 A계 또는 비스페놀계 조성물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the binder resin may include at least one selected from bisphenol A-based or bisphenol-based compositions.
바람직하게는, 바인더 수지는 균일 또는 불균일 간격에 따라 배포된 바인더 입자 간 결합으로 형성되는 것일 수 있다.Preferably, the binder resin may be formed by bonding between binder particles distributed at uniform or non-uniform intervals.
바람직하게는, 탄소섬유 기재는 평직, 능직, 주자직, NCF, UD직물 및 부직포 중에서 선택되는 어느 하나의 형태를 가지는 것일 수 있다.Preferably, the carbon fiber substrate may have any form selected from plain weave, twill weave, main weave, NCF, UD fabric, and non-woven fabric.
바람직하게는, 유로형성재의 융점은 상기 바인더 수지의 융점보다 10℃ 이상 높은 것일 수 있다.Preferably, the melting point of the flow path forming material may be 10°C or more higher than the melting point of the binder resin.
바람직하게는, 유로형성재는 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 입자 및 섬유, 메쉬 이거나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 에틸렌-비닐알콜 공중합체,폴리메틸레타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리페닐렌에테르, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리케톤, 폴리에테르에테르케톤 및 폴리에테르케톤케톤 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the channel forming material is 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. Site, glass fiber, glass beads, glass bubble, silica 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 , one or more particles and fibers selected from stainless steel fiber, zinc borate, srag fiber, Teflon powder, wood powder, pulp, rubber powder, aramid fiber and metal particles, mesh, or polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, ethylene- Vinyl alcohol copolymer, polymethylethacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyolefin, ABS (acrylonitrile butadiene styrene), polyamide, polyester, polyphenylene ether, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene. It may include one or more selected from sulfide, polyimide, polyetherimide, polyethersulfone, polyketone, polyetheretherketone, and polyetherketoneketone.
또한, 상기 목적은, 바인더 입자를 탄소섬유 직물 상에 살포하는 제1 단계, 바인더 입자 상부에 유로형성재를 유로 패턴 형태로 배치하는 제2 단계, 유로형성재 및 탄소섬유 직물 상부에 바인더 입자를 살포하는 제3 단계 및 열처리하여 바인더 입자를 상기 탄소섬유 직물의 표면에 열 융착시켜 유로층을 형성하는 제4 단계를 포함하는 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 제조방법에 의해 달성된다.In addition, the above purpose includes a first step of spraying binder particles on the carbon fiber fabric, a second step of arranging the flow path forming material on top of the binder particles in the form of a flow path pattern, and placing binder particles on the flow path forming material and the carbon fiber fabric. This is achieved by a method of manufacturing a carbon fiber fabric having a channel, which includes a third step of spraying and a fourth step of heat treating and heat-sealing the binder particles to the surface of the carbon fiber fabric to form a channel layer.
또한, 상기 목적은, 상술한 유로를 갖는 탄소섬유 직물을 RTM공정을 통하여 에폭시계 수지에 함침시켜 제조된 탄소섬유 복합소재에 의해 달성된다.In addition, the above object is achieved by a carbon fiber composite material manufactured by impregnating a carbon fiber fabric having the above-described flow path with an epoxy resin through an RTM process.
본 발명에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법에 따르면, 탄소섬유 기재의 적어도 일면에 유로층을 형성시키고 상기 유로층은 바인더 수지 및 유로형성재로 구성함으로써, 탄소섬유 복합소재의 제조공정에서 주입되는 매트릭스 수지가 탄소섬유 직물에 고르게 함침되도록 하여 굴곡강도, 굴곡 탄성율 및 충격강도 등 물성이 우수하고 또한 우수한 외관 품질을 갖는 탄소섬유 복합소재를 제조할 수 있는 등의 효과가 있다.According to the carbon fiber fabric having a flow path and its manufacturing method according to the present invention, a flow path layer is formed on at least one side of the carbon fiber substrate, and the flow path layer is composed of a binder resin and a flow path forming material, thereby producing a carbon fiber composite material. By ensuring that the matrix resin injected from the carbon fiber fabric is evenly impregnated, it is possible to manufacture a carbon fiber composite material with excellent physical properties such as flexural strength, flexural modulus, and impact strength, as well as excellent exterior quality.
또한, 본 발명에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법에 따르면, 유로형성재가 바인더 내에 위치함으로써 열에 의해 바인더의 두께가 변화하더라도 유로가 좁아지거나 유로의 균일성이 떨어지지 않으므로, 매트릭스 수지를 효과적으로 제어할 수 있다.In addition, according to the carbon fiber fabric having a flow path and its manufacturing method according to the present invention, the flow path forming material is located within the binder so that the flow path does not narrow or the uniformity of the flow path decreases even if the thickness of the binder changes due to heat, effectively forming the matrix resin. You can control 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 description below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a carbon fiber fabric having a flow path according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a carbon fiber fabric having a flow path according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing a method of manufacturing a carbon fiber fabric having a flow path according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.With reference to the attached drawings, 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 many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
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 drawing, the thickness is enlarged to clearly express various layers and areas. Throughout the specification, similar parts are given the same reference numerals. When a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only being "directly above" the other part, but also cases where there is another part in between. Conversely, when a part is said to be “right on top” of another part, it means that there is no other part in between.
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 in this specification have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control. Although methods and materials similar or equivalent to those described herein can also be used in the practice or testing of the present invention, suitable methods and materials are described herein.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a carbon fiber fabric having a flow path according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물은 탄소섬유 기재(110) 및 유로층(120)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물은 탄소섬유 기재(110)의 적어도 일면에 유로층(120)을 형성시키고, 유로층(120)은 유로형성재(121) 및 바인더 수지(122)로 구성함으로써, 유로를 갖는 탄소섬유 직물을 형성한다. Referring to FIG. 1, a carbon fiber fabric having a flow path according to an embodiment of the present invention includes a carbon fiber substrate 110 and a flow path layer 120. The carbon fiber fabric having a flow path according to an embodiment of the present invention forms a flow path layer 120 on at least one side of the carbon fiber substrate 110, and the flow path layer 120 includes a flow path forming material 121 and a binder resin ( 122), thereby forming a carbon fiber fabric having a channel.
즉, 본 발명은 탄소섬유 기재(110)의 적어도 일면에 입자 형태의 바인더 수지(바인더 입자, 122)를 살포하고, 살포된 입자 형태의 바인더 수지(122) 상부에 메쉬 또는 섬유, 입자로 구성된 유로형성재(121)를 기 설정된 유로 패턴 형태로 배치한 후, 다시 입자 형태의 바인더 수지(122)를 살포 및 열처리하여 유로층(120)을 형성하는 것을 통해 탄소섬유 직물의 표면에 유로(P)를 형성한다. 이를 통해, 본 발명은 열경화성 탄소섬유 복합재료의 성형에 사용되는 RTM(Resin Transfer Molding, 수지이송성형), Va-RTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) 및 RIM(Resin Injection Molding, 수지주입성형) 성형법에 있어서, 강화기재로 사용되는 탄소섬유 직물에 유로를 형성시킴으로써, 매트릭스 수지의 함침성을 증가시켜 탄소섬유 복합재료의 물성을 향상시키고 외관 품질을 향상시킬 수 있다.That is, the present invention sprays a binder resin in the form of particles (binder particles, 122) on at least one surface of the carbon fiber substrate 110, and forms a flow path composed of mesh, fibers, or particles on the top of the binder resin 122 in the form of sprayed particles. After arranging the forming material 121 in the form of a preset flow path pattern, the binder resin 122 in the form of particles is sprayed and heat treated to form a flow path layer 120, thereby creating a flow path (P) on the surface of the carbon fiber fabric. forms. Through this, the present invention relates to RTM (Resin Transfer Molding), Va-RTM (Vacuum Assisted Resin Transfer Molding), and RIM (Resin Injection Molding) molding methods used in the molding of thermosetting carbon fiber composite materials. In this case, by forming a channel in the carbon fiber fabric used as a reinforcing material, the impregnability of the matrix resin can be increased to improve the physical properties of the carbon fiber composite material and improve its appearance quality.
보다 구체적으로, 탄소섬유 기재(110)의 적어도 일면에 바인더 입자(입자상의 바인더 수지, 122)를 살포한 다음 그 상부에 메쉬, 섬유 또는 입자로 구성된 유로형성재(121)를 구비하게 한다. 이때, 유로형성재(121)가 메쉬인 경우 롤투롤(Roll to Roll) 방식으로 탄소섬유 기재(110) 상부에 위치시키고, 유로형성재(121)가 단섬유나 입자의 경우 입자를 뿌릴 때 소정의 패턴을 가진 스크린을 통과하게 하여 탄소섬유 기재(110) 상 및 바인더(122) 상부에 유로 패턴을 형성시킨다. 그리고 그 상부에 다시 바인더 입자(122)를 살포하고, 이를 열처리하여 유로층(120)을 형성함으로 유로를 갖는 탄소섬유 직물을 제조한다.More specifically, binder particles (particle-shaped binder resin, 122) are sprayed on at least one surface of the carbon fiber substrate 110, and then a flow path forming material 121 made of mesh, fiber, or particles is provided on the top. At this time, if the channel forming material 121 is a mesh, it is placed on the carbon fiber substrate 110 using a roll to roll method, and if the channel forming material 121 is a single fiber or particle, when the particles are sprinkled, Pass through a screen with a pattern to form a flow path pattern on the carbon fiber substrate 110 and the binder 122. Then, binder particles 122 are again sprayed on the upper part and heat treated to form a flow path layer 120, thereby manufacturing a carbon fiber fabric having a flow path.
즉, 유로형성재(121)가 메쉬형의 경우는 롤투롤(Roll to Roll) 방식으로 공급하여 형성하게 되고, 단섬유나 입자형의 경우 바인더 입자(122)가 살포된 탄소섬유 기재(110)에 유로 형태로 형성된 스크린 패턴을 이용하여 살포함으로 유로의 형태로 탄소섬유 기재(110)상에 살포하게 되고, 다시 그 상부에 바인더 입자(122)를 살포하고, 이를 열처리하여 유로층(120)을 형성한다. 예를 들어, 단섬유나 입자로 유로형성재(121)를 구성하는 경우 일반적인 선형 형태의 경우 선형 패턴을 가진 단일 스크린을 이용하여 유로형성재(121)를 형성할 수 있으며, 연결부가 없는 격자 또는 다각형 패턴의 경우 둘 이상의 패턴으로 나누어진 개별 스크린을 이용하여 각 개별 스크린을 통해 순차적으로 유로형성재(121)를 형성할 수 있다.That is, if the flow path forming material 121 is mesh-type, it is formed by supplying it in a roll-to-roll method, and if it is a single fiber or particle type, it is formed by forming a carbon fiber base 110 onto which binder particles 122 are sprayed. By spraying using a screen pattern formed in the form of a flow path, the carbon fiber substrate 110 is sprayed in the form of a flow path, and binder particles 122 are then sprayed on top of the flow path and heat treated to form a flow path layer 120. form For example, when the flow path forming material 121 is composed of single fibers or particles, in the case of a general linear form, the flow path forming material 121 can be formed using a single screen with a linear pattern, and a grid without connections or In the case of a polygonal pattern, individual screens divided into two or more patterns can be used to sequentially form the flow path forming material 121 through each individual screen.
일 실시예에서, 유로층(120)은 유로형성재(121)가 소정의 간격으로 이격되어 위치함으로써 형성되며 유로층(120)은 선형, 그물형, 십자형, 메쉬형, 삼각, 사각, 오각, 육각, 팔각, 원형 및 그 역상 중에서 선택된 패턴이거나 이들의 조합 패턴 형태 형태를 가지는 유로 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 유로층(120)의 유로 패턴은 상술한 패턴에만 한정되는 것은 아니며, 후술하는 유로형성재(121)의 간격과 두께, 유로층(120)의 두께를 만족하는 다양한 형태의 패턴 일 수 있다.In one embodiment, the flow path layer 120 is formed by positioning the flow path forming materials 121 at predetermined intervals, and the flow path layer 120 is linear, net-shaped, cross-shaped, mesh-shaped, triangular, square, pentagonal, It is preferable to form a channel pattern having a pattern selected from hexagonal, octagonal, circular, and their inverse, or a combination pattern thereof. However, the flow path pattern of the flow path layer 120 is not limited to the pattern described above, and may be various types of patterns that satisfy the spacing and thickness of the flow path forming material 121 and the thickness of the flow path layer 120, which will be described later. .
특히, 바인더 수지(122)는 탄소섬유 기재(110)의 전면에 살포됨으로써, 탄소섬유 기재(110)와 유로형성재(121) 모두를 덮는 형태를 가지게 되어, RTM 공정에서 기재 간의 부착력이 높으며 이로 인하여 기재의 흐트러짐이 적으므로 높은 기계적 물성을 구현할 수 있게 된다.In particular, the binder resin 122 is sprayed on the entire surface of the carbon fiber substrate 110, so that it has a shape that covers both the carbon fiber substrate 110 and the flow path forming material 121, thereby increasing the adhesion between substrates in the RTM process. As a result, there is less disruption of the substrate, making it possible to realize high mechanical properties.
일 실시예에서, 상기 유로형성재(121)는 구상 또는 비구상의 입자, 섬유상 물질, 및 메쉬 구조체 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 유로형성재(121)가 구상 또는 비구상의 입자 또는 섬유상 물질인 경우, 입자 살포시에 스크린을 사용하여 살포함으로 유로패턴을 구성하게 되고, 유로형성재(121)가 메쉬 구조물인 경우 롤투롤(Roll to Roll) 방식으로 공급하여 유로패턴을 구성하게 된다. 다만, 유로형성재(121)는 상술한 입자상, 섬유상, 메쉬 구조체에 한정되는 것은 아니며, 후술하는 유로형성재(121)의 간격과 두께를 만족한다면 본 발명에 따른 탄소섬유 직물의 물성을 저해하지 않는 한도 내에서 자유롭게 사용이 가능하다.In one embodiment, the flow path forming material 121 preferably includes at least one of spherical or non-spherical particles, a fibrous material, and a mesh structure. If the flow path forming material 121 is a spherical or non-spherical particle or fibrous material, the flow path pattern is formed by spraying the particles using a screen, and if the flow path forming material 121 is a mesh structure, roll to roll (Roll to Roll) It is supplied in a roll method to form a flow path pattern. However, the channel forming material 121 is not limited to the above-described particulate, fibrous, or mesh structures, and does not impair the physical properties of the carbon fiber fabric according to the present invention as long as the spacing and thickness of the channel forming material 121 described later are satisfied. It can be used freely within limits.
일 실시예에서, 유로형성재(121)는 바인더(122) 내부에 위치한다. 유로형성재(121)가 바인더(122) 내부에 위치함으로써, 탄소섬유 기재(110)와 유로형성재(121) 사이에 바인더로 부착되며, 유로형성재(121) 상부에도 바인더(122)가 존재하여, 기재의 적층 과정에서 각 기재 간의 부착이 가능하게 된다.In one embodiment, the flow path forming material 121 is located inside the binder 122. As the channel forming material 121 is located inside the binder 122, it is attached as a binder between the carbon fiber substrate 110 and the channel forming material 121, and the binder 122 is also present on the upper part of the channel forming material 121. Thus, adhesion between each substrate is possible during the stacking process of the substrates.
특히, 바인더 수지(122)는 바인더 입자의 스케터링 방식에 의하여 살포됨으로 기재 면을 완전히 채우는 구조가 아니라 듬성듬성 공간이 있는 구조와 입자가 쌓인 구조를 가짐으로 수지가 이동할 공간이 확보되며, 이러한 구조를 통하여 RTM 공정에서 유로로써 보다 효과적인 역할을 할 수 있게 된다. 또한 유로형성재(121)를 일정간격으로 배치한 구조로 사용함으로 확실한 유로를 구성하게 되고 RTM 공정에서 열과 압력에 의하여 유로가 흐트러지거나 유로가 좁아질 수 있는 문제를 해결할 수 있다. 이러한 특성을 볼 때 유로형성재(121)는 RTM 공정온도 이상의 용융점을 가지는 물질이 보다 바람직하다.In particular, the binder resin 122 is spread by a scattering method of binder particles, so it does not have a structure that completely fills the surface of the substrate, but has a structure with sparse spaces and particles piled up, thereby ensuring space for the resin to move, and this structure Through this, it can play a more effective role as a flow path in the RTM process. In addition, by using the flow path forming material 121 in a structure arranged at regular intervals, a clear flow path can be formed and the problem of the flow path being disturbed or narrowed due to heat and pressure in the RTM process can be solved. Considering these characteristics, it is more preferable that the channel forming material 121 be a material having a melting point higher than the RTM process temperature.
일 실시예에서, 유로형성재(121)의 간격(w)은 100㎛ 내지 25mm인 것인 것이 바람직하다. 유로형성재(121)의 간격이 100㎛ 보다 작은 경우 함침성 향상 효과가 미미하여 이로 인한 탄소섬유 복합재료의 물성에 영향이 거의 없거나 오히려 유로가 작음에 따라 수지의 함침성이 떨어지며, 25mm 보다 큰 경우에도 탄소섬유 복합재료의 물성을 개선하지 못한다.In one embodiment, the spacing (w) of the flow path forming members 121 is preferably 100 μm to 25 mm. If the spacing of the flow path forming material (121) is less than 100㎛, the effect of improving impregnation is minimal and thus has little effect on the physical properties of the carbon fiber composite material, or rather, the impregnationability of the resin deteriorates as the channel is small, and if it is greater than 25mm, However, it does not improve the physical properties of carbon fiber composite materials.
일 실시예에서, 유로형성재(121)의 두께(t1)는 20㎛ 내지 1mm인 것이 바람직하다. 유로형성재(121)의 두께가 20㎛ 보다 작은 경우 함침성 향상 효과가 미미하여 이로 인한 탄소섬유 복합재료의 물성에 영향이 없으며, 1mm 보다 큰 경우에는 각 탄소섬유 기재를 들뜨게 하여 수지가 주입될 때 섬유의 직진성이 저하되며 수지과다영역을 크게 형성하게 되어 탄소섬유 복합재료의 물성이 저하된다.In one embodiment, the thickness t1 of the flow path forming material 121 is preferably 20 μm to 1 mm. If the thickness of the channel forming material 121 is less than 20㎛, the effect of improving impregnation is minimal and thus does not affect the physical properties of the carbon fiber composite material. If it is greater than 1mm, each carbon fiber substrate is lifted and the resin is injected. The straightness of the fiber decreases and a large area of excessive resin is formed, thereby deteriorating the physical properties of the carbon fiber composite material.
일 실시예에서, 유로층(120)의 두께(t2)는 20㎛ 내지 1.1mm인 것이 바람직하다. 이때, 유로층(120)의 두께는 유로형성재(121)와 바인더 수지(122)가 함께 존재하는 위치에서의 합두께로, 최대 두께를 의미한다. 유로층(120)의 두께가 20㎛ 미만인 경우는 유로형성재(121)보다 낮은 두께를 만들 수 없기 때문이며, 바인더 입자는 유로형성재(121) 및 기재(110) 사이를 부착할 정도면 충분하여 간격을 0에 가깝게 만들 수 있다. 또한, 유로층(120)의 두께가 1.1mm 초과인 경우 상술한 바와 같이 각 탄소섬유 기재(110)를 들뜨게 하여 수지가 주입될 때 섬유의 직진성이 저하되며 수지과다영역을 크게 형성하게 되어 물성이 저하되고 두께 형성을 위하여 많은 양의 바인더를 사용하게 됨으로 이후 RTM 성형 공정 등에서 매트릭스 수지의 함침을 방해하여 탄소섬유 복합재료의 물성을 저하시키는 요인이 된다.In one embodiment, the thickness (t2) of the flow path layer 120 is preferably 20 μm to 1.1 mm. At this time, the thickness of the flow path layer 120 is the combined thickness at the location where the flow path forming material 121 and the binder resin 122 exist together, meaning the maximum thickness. If the thickness of the flow path layer 120 is less than 20㎛, it is not possible to make a thickness lower than the flow path forming material 121, and the binder particles are sufficient to adhere between the flow path forming material 121 and the substrate 110. The interval can be made close to 0. In addition, when the thickness of the flow path layer 120 exceeds 1.1 mm, each carbon fiber substrate 110 is lifted as described above, and when resin is injected, the straightness of the fiber is reduced and a large resin excess area is formed, thereby deteriorating the physical properties. As a large amount of binder is used to form the thickness, it interferes with the impregnation of the matrix resin in the subsequent RTM molding process, which reduces the physical properties of the carbon fiber composite material.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 유로층(120)의 두께는 유로형성재(121)와 바인더 수지(122)의 합두께를 의미하는 것이므로, 유로층(120)에서 바인더 수지(122)의 두께는 유로층(120)의 두께 이하인 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 1, the thickness of the flow path layer 120 means the combined thickness of the flow path forming material 121 and the binder resin 122, so the thickness of the binder resin 122 in the flow path layer 120 The thickness is preferably less than or equal to the thickness of the flow path layer 120.
일 실시예에서, 바인더 수지(122)에 해당하는 바인더 입자는 상온에서 고체이고 열을 주었을 때 연화점을 가지며 점착 또는 접착력을 가지는 물질인 것이 바람직하다. 또한, 바인더 입자는 매트릭스 수지로 사용되는 물질과 상용성이 있어야 한다. 즉, RTM 성형과 같은 탄소섬유 복합재료의 제조 과정에서 주입되는 매트릭스 수지와 탄소섬유 기재(110)에 밀착되어 부착될 수 있도록, 바인더 입자는 매트릭스 수지와 상용성을 가진다.In one embodiment, the binder particles corresponding to the binder resin 122 are preferably solid at room temperature, have a softening point when heated, and are adhesive or adhesive. Additionally, the binder particles must be compatible with the material used as the matrix resin. That is, the binder particles are compatible with the matrix resin so that they can adhere to and adhere to the carbon fiber substrate 110 and the matrix resin injected during the manufacturing process of carbon fiber composite materials such as RTM molding.
이러한 바인더 입자는 비스페놀 A계 또는 비스페놀 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 다만, 바인더 수지(122)는 상술한 비스페놀 화합물에만 한정되는 것은 아니며, 폴리에스테르계, 비닐에스터계, 폴리우레탄계와 같은 열경화성 수지와 폴리에틸렌, 폴리아미드, ABS, 아크릴계 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리비닐알콜과 같은 열가소성 수지를 포함할 수 있다.These binder particles preferably contain bisphenol A-based or bisphenol compounds. However, the binder resin 122 is not limited to the above-mentioned bisphenol compounds, and may include thermosetting resins such as polyester-based, vinylester-based, and polyurethane-based, polyethylene, polyamide, ABS, acrylic resin, polypropylene resin, and polyvinyl alcohol. It may include thermoplastic resins such as.
일 실시예에서, 유로형성재(121)의 융점은 도포되는 바인더 수지(122)보다 10℃ 이상 높은 것이 바람직하다. 유로형성재(121)의 융점이 바인더 수지(122)보다 높지 않으면 바인더 수지(122)를 형성하는 바인더 입자를 고정하기 위한 열처리 과정에서 유로형성재(121)가 영향을 받아 유로의 형태가 변형되는 문제가 있다.In one embodiment, the melting point of the flow path forming material 121 is preferably 10°C or more higher than that of the applied binder resin 122. If the melting point of the flow path forming material 121 is not higher than that of the binder resin 122, the flow forming material 121 is affected during the heat treatment process to fix the binder particles forming the binder resin 122, causing the shape of the flow path to be deformed. there is a problem.
일 실시예에서, 바인더 수지(122)는 균일 또는 불균일 간격에 따라 배포된 바인더 입자 간 결합으로 형성되는 것이 바람직하다.In one embodiment, the binder resin 122 is preferably formed by bonding between binder particles distributed at uniform or non-uniform intervals.
일 실시예에서, 탄소섬유 기재(110)는 평직, 능직, 주자직, NCF, UD 직물 및 부직포 중에서 선택된 어느 하나의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 탄소섬유 기재(110)에만 한정되는 것은 아니며 유리섬유, 아라미드섬유, 현무암섬유, 고강도 폴리 에틸렌섬유와 같은 섬유강화복합재료의 강화재로 사용되는 섬유에 모두 적용이 하다.In one embodiment, the carbon fiber substrate 110 is preferably in any form selected from plain weave, twill weave, main weave, NCF, UD fabric, and non-woven fabric. In addition, it is not limited to the carbon fiber base 110 and is applicable to all fibers used as reinforcement materials for fiber-reinforced composite materials such as glass fiber, aramid fiber, basalt fiber, and high-strength polyethylene fiber.
일 실시예에서, 유로형성재(121)는 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 입자 및 섬유, 메쉬 이거나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 에틸렌-비닐알콜 공중합체,폴리메틸레타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리페닐렌에테르, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리케톤, 폴리에테르에테르케톤 및 폴리에테르케톤케톤 중에서 선택되는 하나 이상의 입자, 섬유 및 메쉬를 포함하는 것이 바람직하다.In one embodiment, the flow path forming material 121 is 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 carbonate. Magnesium, 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, titanic acid. One or more particles and fibers selected from lead zirconate, silicon carbide, stainless fiber, zinc borate, slag fiber, Teflon powder, wood powder, pulp, rubber powder, aramid fiber, and metal particles, mesh, or polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride. , polystyrene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polymethylethylene acrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyolefin, ABS (acrylonitrile butadiene styrene), polyamide, polyester, polyphenylene ether, polyacetal, poly. It is preferable to include one or more particles, fibers and meshes selected from carbonate, polyphenylene sulfide, polyimide, polyetherimide, polyethersulfone, polyketone, polyetheretherketone and polyetherketoneketone.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 구성도이다.Figure 2 is a configuration diagram of a carbon fiber fabric having a flow path according to another embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1에서는 유로형성재(121)가 위치하지 않은 영역과 유로형성재(121)가 위치한 영역의 유로층(122) 두께가 동일한 반면에, 도 2에서는 탄소섬유 기재(210) 상의 유로층(210)에서 유로형성재(221)가 위치하지 않은 영역과 유로형성재(221)가 위치한 영역의 유로층(122) 두께가 동일하지 않다. 즉, 유로형성재(221)가 위치하지 않은 영역에서 바인더 수지(222)의 두께는 유로형성재(221)가 위치한 영역의 유로층(122) 두께보다 얇게 형성될 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, in Figure 1, the thickness of the channel layer 122 in the area where the channel forming material 121 is not located is the same as that in the area where the channel forming material 121 is located, while in Figure 2, the thickness of the carbon fiber In the flow path layer 210 on the substrate 210, the thickness of the flow path layer 122 in the area where the flow path forming material 221 is not located is not the same as the area where the flow path forming material 221 is located. That is, the thickness of the binder resin 222 in the area where the channel forming material 221 is not located may be formed to be thinner than the thickness of the channel layer 122 in the area where the channel forming material 221 is located.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.Figure 3 is a flow chart showing a method of manufacturing a carbon fiber fabric having a flow path according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 제조방법은 바인더 입자를 탄소섬유 직물 상에 살포하는 제1 단계(S301), 바인더 입자 상부에 유로형성재를 유로 패턴 형태로 배치하는 제2 단계(S302), 유로형성재 및 탄소섬유 직물 상부에 바인더 입자를 살포하는 제3 단계(S303), 열처리하여 바인더 입자를 탄소섬유 직물의 표면에 열 융착시켜 유로층을 형성하는 제4 단계(S304)를 포함한다.Referring to Figure 3, the method of manufacturing a carbon fiber fabric with a flow path according to an embodiment of the present invention includes a first step (S301) of spraying binder particles on the carbon fiber fabric, and applying a flow path forming material on top of the binder particles. The second step of arranging in a pattern (S302), the third step of spraying binder particles on the flow path forming material and the carbon fiber fabric (S303), heat treating the binder particles to the surface of the carbon fiber fabric to create a flow path layer. It includes a fourth step of forming (S304).
바인더 입자를 탄소섬유 직물 상에 살포하는 제1 단계(S301) 및 탄소섬유 직물 상부에 바인더 입자를 살포하는 제3 단계(S303)에서는 스캐터 롤의 표면에 형성된 미세홈에 바인더 입자를 채우고, 미세홈에 채워진 바인더 입자를 털어내어 탄소섬유 기재 상에 살포하는 것이 바람직하다. 이때, 스캐터 롤의 미세홈에 채워진 입자를 털어내는 장치는 에어분사장치, 고정브러쉬, 브러쉬롤 또는 브러쉬에 진동을 부여한 방식 등이 사용될 수 있다.In the first step (S301) of spraying binder particles on the carbon fiber fabric and the third step (S303) of spraying binder particles on the upper part of the carbon fiber fabric, the binder particles are filled into the micro grooves formed on the surface of the scatter roll, and the binder particles are filled into the fine grooves formed on the surface of the scatter roll. It is desirable to shake off the binder particles filled in the grooves and spray them on the carbon fiber substrate. At this time, the device for shaking off the particles filled in the fine grooves of the scatter roll may be an air injection device, a fixed brush, a brush roll, or a method that applies vibration to the brush.
바인더 입자 상부에 유로형성재를 유로 패턴 형태로 배치하는 제2 단계(S302)에서는 바인더 입자가 살포된 탄소섬유 기재 상에 메쉬, 섬유 또는 입자로 구성된 유로형성재를 유로 패턴 형태로 배치한다. 이때, 유로형성재가 단섬유나 입자의 경우 입자를 뿌릴 때 소정의 패턴을 가진 스크린을 통과하게 하여 유로 패턴을 형성할 수 있다.In the second step (S302) of arranging the flow path forming material on top of the binder particles in the form of a flow path pattern, the flow path forming material composed of mesh, fiber, or particles is placed in the form of a flow path pattern on the carbon fiber substrate on which the binder particles have been sprayed. At this time, if the channel forming material is a single fiber or particle, a channel pattern can be formed by passing the particles through a screen with a predetermined pattern when spraying them.
다음으로, 열처리하여 바인더 입자를 탄소섬유 직물의 표면에 열 융착시켜 유로층을 형성하는 제4 단계(S304)에서는 열처리를 통하여 융해된 바인더가 유로형성재를 탄소섬유 기재 상에 융착시키 유로 패턴을 형성시킨다. 이때, 제4 단계(S304)에서 열처리 방식은 IR 히터 방식이 바람직하다.Next, in the fourth step (S304) of heat treating and heat-sealing the binder particles to the surface of the carbon fiber fabric to form a flow path layer, the binder melted through heat treatment fuses the flow path forming material onto the carbon fiber substrate to form a flow path pattern. form. At this time, the heat treatment method in the fourth step (S304) is preferably an IR heater method.
상술한 유로를 갖는 탄소섬유 직물은 복합구조체로서, 탄소섬유 기재 상의 유로층은 유로형성재가 바인더 내부에 위치하고, 유로층 사이의 유로(혹은 유로 공간, P)는 바인더 수지를 포함하는 것일 수 있다.The carbon fiber fabric having the above-described flow paths is a composite structure, and the flow path layer on the carbon fiber substrate may have a flow path forming material located inside the binder, and the flow path (or flow path space, P) between the flow path layers may contain a binder resin.
또한, 상술한 유로를 갖는 탄소섬유 직물을 RTM공정을 통하여 에폭시계 수지에 함침시켜 탄소섬유 복합소재를 제조할 수 있다. 이와 같이 상술한 유로를 갖는 탄소섬유 직물을 RTM공정을 통하여 에폭시계 수지에 함침시켜 제조된 탄소섬유 복합소재는 RTM 공정에서 주입되는 매트릭스 수지가 유로에 의해 탄소섬유 직물에 고르게 함침되어 굴곡강도, 굴곡 탄성율 및 충격강도 등 물성이 우수하고 또한 우수한 외관 품질을 가진다.Additionally, a carbon fiber composite material can be manufactured by impregnating the carbon fiber fabric having the above-described flow path with an epoxy resin through the RTM process. In this way, the carbon fiber composite material manufactured by impregnating the carbon fiber fabric having the above-mentioned channels with an epoxy resin through the RTM process improves flexural strength and flexure because the matrix resin injected in the RTM process is evenly impregnated into the carbon fiber fabric through the channels. It has excellent physical properties such as elastic modulus and impact strength, and also has excellent exterior quality.
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.The configuration of the present invention and its effects will be described in more detail through examples and comparative examples below. However, these examples are for specifically illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
[실시예][Example]
[실시예 1][Example 1]
두께가 200㎛이고 중량이 200g/m2인 탄소섬유 직물(T300B-3K-50B, 평직물, 200gsm, Toray)에 비스페놀계 바인더 입자(Huntsman사, LT3366)를 스캐터인 바인더 처리기(W2000, Nitotechno사)를 사용하여 살포량을 15g/min, 두께가 10㎛가 되도록 살포한다. 그 후 직물상부에 유로형성재로 두께가 100㎛, 간격이 5mm인 PA재질의 메쉬를 배치하고 다시 바인더처리기를 사용하여 유로층 두께(바인더층의 최대 두께)가 120㎛가 되도록 살포한다. IR히터로 바인더 입자가 녹을 때까지 열처리하여 유로를 갖는 바인더층을 갖는 탄소섬유 직물을 제조하였다.Bisphenol-based binder particles (Huntsman, LT3366) were scattered onto a carbon fiber fabric (T300B-3K-50B, plain fabric, 200gsm, Toray) with a thickness of 200㎛ and a weight of 200g/m 2 using a binder processor (W2000, Nitotechno). Using g), spray at a spray rate of 15g/min and a thickness of 10㎛. Afterwards, a PA mesh with a thickness of 100㎛ and a gap of 5mm is placed on the upper part of the fabric as a channel forming material, and then again using a binder processor, it is sprayed so that the channel layer thickness (maximum thickness of the binder layer) is 120㎛. A carbon fiber fabric with a binder layer having a flow path was manufactured by heat treatment with an IR heater until the binder particles were melted.
다음으로, 제조된 탄소섬유 직물을 4매 적층한 후 RTM 금형에 넣고 KER-828수지:TR-C38경화제 =100:95의 중량부 비로 혼합하여 수지 주입을 실시하며, 이때 성형온도는 120℃에서 10분간 유지하여 성형품(탄소섬유 복합소재)을 얻었다.Next, 4 sheets of the manufactured carbon fiber fabric are stacked, placed in an RTM mold, mixed at a weight ratio of KER-828 resin:TR-C38 hardener = 100:95, and resin injection is performed. At this time, the molding temperature is 120°C. After holding for 10 minutes, a molded product (carbon fiber composite material) was obtained.
[[ 실시예Example 2] 2]
실시예 1에서 유로형성재의 간격을 100㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.A molded article was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the spacing of the channel forming materials in Example 1 was changed to 100㎛.
[실시예 3] [Example 3]
실시예 1에서 유로형성재의 간격을 25mm로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.A molded article was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the spacing of the channel forming members in Example 1 was changed to 25 mm.
[실시예 4] [Example 4]
실시예 1에서 유로형성재의 두께를 20㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유 직물을 제조하고, 성형품을 제조하였다.Carbon fiber fabric was manufactured in the same manner as Example 1, except that the thickness of the channel forming material in Example 1 was changed to 20㎛, and a molded product was manufactured.
[실시예 5] [Example 5]
실시예 1에서 유로형성재의 두께를 1.0mm로 변경하고 바인더층의 두께를 1.02mm로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유 직물을 제조하고, 성형품을 제조하였다.A carbon fiber fabric was manufactured in the same manner as Example 1, except that the thickness of the channel forming material in Example 1 was changed to 1.0 mm and the thickness of the binder layer was changed to 1.02 mm, and a molded product was manufactured.
[실시예 6] [Example 6]
실시예 1에서 바인더 살포량을 1g/min으로 하여 바인더 살포 전/후 직물 두께를 동일하게 유지하고 유로형성재의 두께를 20㎛로 하여 유로층의 두께를 20㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유 직물을 제조하고, 성형품을 제조하였다.In Example 1, the binder spraying rate was set to 1g/min, the fabric thickness before and after binder spraying was kept the same, the thickness of the channel forming material was set to 20㎛, and the thickness of the channel layer was changed to 20㎛, the same as Example 1. Carbon fiber fabric was manufactured using this method, and molded articles were manufactured.
[실시예 7] [Example 7]
실시예 1에서 유로층의 두께를 1.1mm으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유 직물을 제조하고, 성형품을 제조하였다. A carbon fiber fabric was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the channel layer was changed to 1.1 mm, and a molded product was manufactured.
[[ 비교예Comparative example ]]
[비교예 1] [Comparative Example 1]
두께가 200㎛이고 중량이 200g/m2인 탄소섬유 직물(T300B-3K-50B, 평직물, 200gsm, Toray)을 4매 적층한 후, RTM 금형에 넣고 KER828수지:TR-C38경화제 = 100 :95 중량부 비로 혼합하여 수지 주입을 실시하였으며, 성형온도는 120℃에서 10분간 유지하여 성형품을 제조하였다. After stacking 4 carbon fiber fabrics (T300B-3K-50B, plain fabric, 200gsm, Toray) with a thickness of 200㎛ and a weight of 200g/m 2 , place them in the RTM mold and mix with KER828 resin: TR-C38 hardener = 100: The resin was injected by mixing at a ratio of 95 parts by weight, and the molding temperature was maintained at 120°C for 10 minutes to produce a molded product.
[비교예 2] [Comparative Example 2]
실시예 1에서 유로형성재의 간격을 90㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.A molded article was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the spacing of the channel forming materials in Example 1 was changed to 90㎛.
[[ 비교예Comparative example 3] 3]
실시예 1에서 유로형성재의 간격을 26mm로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 성형품을 제조하였다.A molded article was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the spacing of the channel forming members in Example 1 was changed to 26 mm.
[비교예 4] [Comparative Example 4]
실시예 1에서 유로형성재의 두께를 18㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유 직물을 제조하고, 성형품을 제조하였다.Carbon fiber fabric was manufactured in the same manner as Example 1, except that the thickness of the channel forming material in Example 1 was changed to 18㎛, and a molded product was manufactured.
[비교예 5] [Comparative Example 5]
실시예 1에서 유로형성재의 두께를 1.1mm로 변경하고 유로층의 두께(바인더 최대 두께)를 1.12mm로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유 직물을 제조하고, 성형품을 제조하였다.A carbon fiber fabric was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the channel forming material in Example 1 was changed to 1.1 mm and the thickness of the channel layer (maximum binder thickness) was changed to 1.12 mm, and a molded product was manufactured.
[비교예 6] [Comparative Example 6]
실시예 1에서 바인더 살포량을 1g/min으로 하여 바인더 살포 전/후 직물 두께를 동일하게 유지하고 유로형성재의 두께를 18㎛로 하여 유로층의 두께(바인더 최대 두께)를 18㎛로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유 직물을 제조하고, 성형품을 제조하였다.In Example 1, the binder spraying rate was set to 1g/min, the fabric thickness before and after binder spraying was kept the same, the thickness of the channel forming material was set to 18㎛, and the thickness of the channel layer (maximum binder thickness) was changed to 18㎛. A carbon fiber fabric was manufactured in the same manner as in Example 1, and a molded article was manufactured.
[비교예 7] [Comparative Example 7]
실시예 1에서 유로층의 두께를 1.2mm으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 탄소섬유 직물을 제조하고, 성형품을 제조하였다.A carbon fiber fabric was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the thickness of the channel layer was changed to 1.2 mm, and a molded product was manufactured.
실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 7에서 제조된 유로를 갖는 탄소섬유 직물과 이를 통해 제조된 성형품(탄소섬유 복합소재)에 대하여, 하기 실험예를 통해 물성을 평가하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.The physical properties of the carbon fiber fabrics having flow paths manufactured in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 and the molded products (carbon fiber composite materials) manufactured therefrom were evaluated through the following experimental examples, and the results are shown in Table 1 shown in
[실험예][Experimental example]
(1) 굽힘강도 측정(1) Bending strength measurement
ASTM D 790측정법, 3점굽힘 시험에 의거하여 평가를 진행하였다. Evaluation was conducted based on ASTM D 790 measurement method and three-point bending test.
(2) 굽힘탄성율 측정(2) Measurement of bending elastic modulus
ASTM D 790측정법, 3점굽힘 시험에 의거하여 평가를 진행하였다. Evaluation was conducted based on ASTM D 790 measurement method and three-point bending test.
(3) 충격강도 측정(3) Impact strength measurement
ISO 180측정법, IZOD 충격강도시험에 의거하여 평가를 진행하였다.The evaluation was conducted based on the ISO 180 measurement method and the IZOD impact strength test.
(4) 두께 측정((4) Thickness measurement ( 바인더층의of the binder layer 높이) height)
디스크마이크로 미터(Mitutoyo, 369-250)를 사용하여 탄소섬유 기재의 두께를 측정한다. 그리고 측정된 최종 탄소섬유 기재의 두께에서 표준기재 두께를 빼서 유로층의 두께를 산출하였다. 여기서 표준직물 두께는 최종 탄소섬유 기재의 전체 두께에서 유로층의 두께를 뺀 두께를 의미한다. Measure the thickness of the carbon fiber substrate using a disk micrometer (Mitutoyo, 369-250). Then, the thickness of the flow path layer was calculated by subtracting the thickness of the standard substrate from the measured thickness of the final carbon fiber substrate. Here, the standard fabric thickness refers to the thickness obtained by subtracting the thickness of the channel layer from the total thickness of the final carbon fiber substrate.
유로형성재의 두께는 탄소섬유 기재에 바인더를 살포하는 제1 단계에서의 두께와 그 상부에 유로형성재를 살포하는 제2 단계에서의 두께를 비교하여 측정한다. The thickness of the flow path forming material is measured by comparing the thickness in the first step of spraying the binder on the carbon fiber substrate with the thickness in the second step of spraying the flow path forming material on the top.
표 1은 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 7에 대해 실험예 1 내지 4에 따라 측정된 실험결과를 나타낸다. 다만, 표 1에서 굴곡강도, 굴곡 탄성율 및 충격강도는 유로를 형성하지 않은 비교예 1에서 측정된 값을 100으로 한 다음 각 실시예 및 비교예에서 측정된 값을 비율로 환산한 것이다. 즉, 표 1의 굴곡강도, 굴곡 탄성율, 충격 강도는 비교예 1을 기준으로 한 상대적인 값을 나타낸다.Table 1 shows the experimental results measured according to Experimental Examples 1 to 4 for Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7. However, in Table 1, the flexural strength, flexural modulus, and impact strength are calculated by taking the values measured in Comparative Example 1 without forming a flow path as 100 and then converting the values measured in each Example and Comparative Example into ratios. That is, the flexural strength, flexural modulus, and impact strength in Table 1 represent relative values based on Comparative Example 1.
(비율)Flexural strength
(ratio)
(비율)Flexural modulus
(ratio)
(비율)impact strength
(ratio)
두께euro area
thickness
두께flow path forming material
thickness
간격flow path forming material
interval
위 표 1을 살펴보면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 7의 굴곡강도, 굴곡 탄성율 및 충격강도는 탄소섬유 직물에 유로가 형성되지 않은 종래의 일반적인 탄소섬유 직물인 비교예 1과 비교하여 적어도 동등하거나 더 우수한 것을 확인할 수 있으며, 실시예 1에서 가장 높은 굴곡강도를 가지는 것을 알 수 있다. 특히, 굴곡 탄성율에서는 실시예 1에서 가장 높은 것을 알 수 있으며, 충격강도의 경우 유로형성재의 높이와 바인더층의 높이가 작은 실시예 6에서 가장 우수한 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 7의 유로를 갖는 탄소섬유 직물은 종래의 일반적인 탄소섬유 직물인 비교예 1과 비교하여 탄소섬유 직물의 표면에 소정 패턴의 유로를 형성시킴으로써, 탄소섬유 복합소재의 제조공정에서 주입되는 매트릭스 수지가 탄소섬유 직물에 고르게 함침됨으로써, 굴곡강도, 굴곡 탄성율 및 충격강도 등 물성이 우수하고 또한 우수한 외관 품질을 갖는 것을 확인할 수 있다.Looking at Table 1 above, the flexural strength, flexural modulus, and impact strength of Examples 1 to 7 according to the present invention are at least equivalent to Comparative Example 1, which is a conventional carbon fiber fabric in which a flow path is not formed in the carbon fiber fabric. It can be confirmed that it is superior, and it can be seen that Example 1 has the highest bending strength. In particular, it can be seen that Example 1 has the highest flexural modulus, and in terms of impact strength, Example 6, where the height of the channel forming material and the height of the binder layer are small, is the highest. That is, the carbon fiber fabric having the flow path of Examples 1 to 7 according to the present invention is a carbon fiber composite material by forming a flow path of a predetermined pattern on the surface of the carbon fiber fabric compared to Comparative Example 1, which is a conventional carbon fiber fabric. It can be confirmed that the matrix resin injected in the manufacturing process is evenly impregnated into the carbon fiber fabric, thereby providing excellent physical properties such as flexural strength, flexural modulus, and impact strength, as well as excellent exterior quality.
반면에, 유로형성재의 간격이 좁은 비교예 2에서는 유로가 형성되지 않은 비교예 1과 비교하여 충격강도가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이는 유로의 간격이 좁음으로 각 기재 사이에서의 수지영역이 충분하지 못하여 충격강도가 떨어지는 문제로 보인다.On the other hand, it can be seen that in Comparative Example 2, where the spacing between the flow path forming members is narrow, the impact strength is reduced compared to Comparative Example 1 in which no flow path is formed. This appears to be a problem with insufficient impact strength due to insufficient resin area between each substrate due to the narrow spacing between flow paths.
또한, 유로형성재의 간격이 넓은 비교예 3에서는 유로가 형성되지 않은 비교예 1과 비교하여 굴곡강도가 감소하는 결과를 보인다. 이는 유로의 간격이 넓음으로 수지함침시 탄소섬유의 직진성이 흐트러지는 영향으로 보인다. In addition, in Comparative Example 3, where the spacing of the channel forming members was wide, the flexural strength was reduced compared to Comparative Example 1 in which no channel was formed. This appears to be due to the wide spacing of the flow path disrupting the straightness of the carbon fiber during resin impregnation.
또한, 유로형성재의 두께가 얇은 비교예 4에서는 유로가 형성되지 않은 비교예 1과 비교하여 물성에 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다. In addition, it can be seen that in Comparative Example 4, where the channel forming material was thin, there was little change in physical properties compared to Comparative Example 1 in which no channel was formed.
또한, 유로형성재의 두께가 두꺼운 비교예 5에서는 유로가 형성되지 않은 비교예 1과 비교하여 충격강도가 감소하는 결과를 보인다. 이는 과다한 유로형성층의 두께가 수지과다영역을 형성하게 됨으로 충격강도가 낮아짐을 알 수 있다. In addition, in Comparative Example 5, where the channel forming material was thick, the impact strength was reduced compared to Comparative Example 1 in which no channel was formed. This shows that the excessive thickness of the channel forming layer forms a resin-rich area, which lowers the impact strength.
또한, 유로층의 두께가 얇은 비교예 6에서는 유로가 형성되지 않은 비교예 1과 비교하여 물성에 변화가 거의 없는 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that in Comparative Example 6, where the flow path layer was thin, there was little change in physical properties compared to Comparative Example 1 in which no flow path was formed.
또한, 유로층의 두께가 두꺼운 비교예 7에서는 유로가 형성되지 않은 비교예 1과 비교하여 굴곡강도와 굴곡탄성율, 충격강도가 감소하는 결과를 보인다. 이는 과다한 유로층의 두께(바인더 두께)가 수지 함침성을 떨어뜨리게 되어 모든 물성이 낮아지는 결과를 보인다.In addition, in Comparative Example 7, where the flow path layer was thick, the flexural strength, flexural modulus, and impact strength were reduced compared to Comparative Example 1 in which no flow path was formed. This results in a decrease in all physical properties as the excessive thickness of the flow path layer (binder thickness) reduces the resin impregnation property.
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 made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. falls within the scope of rights.
110, 210: 탄소섬유 기재
120, 220: 유로층
121, 221: 유로형성재
122, 222: 바인더110, 210: Carbon fiber base
120, 220: Euro layer
121, 221: Channel forming material
122, 222: Binder
Claims (16)
상기 탄소섬유 기재의 적어도 일면에 위치하며, 유로형성재 및 바인더 수지를 포함하는 유로층;
을 포함하며,
상기 유로층은 상기 바인더 수지 내에 상기 유로형성재가 소정의 간격으로 이격되어 위치하고,
상기 바인더 수지는 상기 유로형성재 및 상기 탄소섬유 기재를 모두 덮어, 유로형성재의 표면이 바인더 수지에 의해 감싸져 유로형성재가 바인더 수지 내에 고정되며,
상기 유로층은 유로형성재와 바인더 수지를 함께 포함하는 부분과 바인더 수지만을 포함하는 부분이 반복되는 구성을 가지는, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.Carbon fiber substrate; and
A flow path layer located on at least one side of the carbon fiber substrate and including a flow path forming material and a binder resin;
Includes,
The flow path layer is located in the binder resin with the flow forming material spaced apart at a predetermined interval,
The binder resin covers both the channel-forming material and the carbon fiber substrate, so that the surface of the channel-forming material is wrapped by the binder resin and the channel-forming material is fixed within the binder resin,
The flow path layer is a carbon fiber fabric with a flow path having a structure in which a part containing both the flow path forming material and a binder resin and a part containing only the binder resin are repeated.
상기 유로형성재는 구상 또는 비구상의 입자, 섬유상 물질 및 메쉬 구조체 중 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
The channel-forming material is a carbon fiber fabric having a channel, including at least one selected from spherical or non-spherical particles, fibrous materials, and mesh structures.
상기 유로형성재 사이의 간격은 100㎛ 내지 25mm인, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
A carbon fiber fabric having a channel, wherein the spacing between the channel forming members is 100㎛ to 25mm.
상기 유로형성재의 두께는 20㎛ 내지 1mm인, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
A carbon fiber fabric having a channel, wherein the channel forming material has a thickness of 20㎛ to 1mm.
상기 유로층의 두께는 20㎛ 내지 1.1mm인, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
A carbon fiber fabric having a channel, wherein the channel layer has a thickness of 20㎛ to 1.1mm.
상기 바인더 수지의 두께는 상기 유로층의 두께 이하인, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
A carbon fiber fabric having a flow path, wherein the binder resin has a thickness of less than or equal to the thickness of the flow path layer.
상기 유로층은 그물형, 십자형, 메쉬형, 삼각, 사각, 오각, 육각, 팔각, 원형 및 그 역상 중에서 선택된 패턴이거나 이들의 조합 패턴 형태를 가지는 유로 패턴으로 형성된, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
The flow path layer is a flow path pattern selected from net, cross, mesh, triangle, square, pentagon, hexagon, octagon, circle, and their inverse, or a combination thereof. Carbon fiber fabric having a flow path.
상기 바인더 수지는 비스페놀 A계 또는 비스페놀계 조성물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
The binder resin includes at least one selected from bisphenol A-based or bisphenol-based compositions.
상기 바인더 수지는 균일 또는 불균일 간격에 따라 배포된 바인더 입자 간 결합으로 형성되는, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
The binder resin is a carbon fiber fabric having a flow path, which is formed by bonding between binder particles distributed at uniform or non-uniform intervals.
상기 탄소섬유 기재는 평직, 능직, 주자직, NCF, UD직물 및 부직포 중에서 선택되는 어느 하나의 형태를 가지는, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
The carbon fiber substrate is a carbon fiber fabric with a flow path having any one form selected from plain weave, twill weave, main weave, NCF, UD fabric, and non-woven fabric.
상기 유로형성재의 융점은 상기 바인더 수지의 융점보다 10℃ 이상 높은 것인, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
A carbon fiber fabric having a channel, wherein the melting point of the channel forming material is 10°C or more higher than the melting point of the binder resin.
상기 유로형성재는 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 입자 및 섬유, 메쉬 이거나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 에틸렌-비닐알콜 공중합체,폴리메틸레타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리올레핀, ABS(acrylonitrile butadiene styrene), 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리페닐렌에테르, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리케톤, 폴리에테르에테르케톤 및 폴리에테르케톤케톤 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는, 유로를 갖는 탄소섬유 직물.According to paragraph 1,
The channel forming materials include 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 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, srag fiber, Teflon powder, wood powder, pulp, rubber powder, aramid fiber and metal particles, one or more particles and fibers, mesh, or polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, ethylene-vinyl alcohol Composite, polymethylethylene acrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyolefin, ABS (acrylonitrile butadiene styrene), polyamide, polyester, polyphenylene ether, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyethylene A carbon fiber fabric having a channel, comprising at least one selected from mead, polyetherimide, polyethersulfone, polyketone, polyetheretherketone, and polyetherketoneketone.
바인더 입자 상부에 유로형성재를 유로 패턴 형태로 배치하는 제2 단계;
유로형성재 및 탄소섬유 직물을 덮도록 상부에 바인더 입자를 살포하는 제3 단계; 및
열처리하여 바인더 입자를 상기 탄소섬유 직물의 표면에 열 융착시켜 유로층을 형성하는 제4 단계;
를 포함하며,
상기 유로층은 상기 바인더 입자가 융착된 바인더 내에 상기 유로형성재가 소정의 간격으로 이격되어 위치하고,
상기 바인더 입자가 융착된 바인더는 상기 유로형성재 및 상기 탄소섬유 직물을 모두 덮도록 위치하는, 유로를 갖는 탄소섬유 직물의 제조방법.A first step of spraying binder particles on the carbon fiber fabric;
A second step of arranging a flow path forming material in a flow path pattern on top of the binder particles;
A third step of spraying binder particles on top to cover the flow path forming material and carbon fiber fabric; and
A fourth step of heat treatment to heat-seal binder particles to the surface of the carbon fiber fabric to form a flow path layer;
Includes,
The flow path layer is located in a binder in which the binder particles are fused, and the flow path forming material is spaced apart at a predetermined interval,
The binder in which the binder particles are fused is positioned to cover both the channel forming material and the carbon fiber fabric.
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