KR20150117441A - Rubbing roller and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

A rubbing roller includes: a cylindrical body comprising carbon fiber reinforced plastic (CFRP); a bond coating layer coated on an outer circumferential face of the body and made of carbon device materials; and a metal layer attached to the outer circumferential face of the bond coating layer.

Description

러빙 롤러 및 이의 제조 방법{RUBBING ROLLER AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rubbing roller,

본 발명은 러빙 롤러 및 이의 제조 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 액정표시장치의 액정 분자들이 균일하게 배열되도록 미세홈 형태를 갖는 배향막을 형성하기 위한 러빙 롤러 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rubbing roller and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a rubbing roller for forming an alignment film having a fine groove shape so that liquid crystal molecules of a liquid crystal display device are uniformly arranged, and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 액정표시장치는 크게 액정 분자들의 복굴절 특성을 이용하여 영상을 표시하는 액정표시패널 및 상기 액정표시패널의 하부에서 광을 공급하는 백라이트 어셈블리로 구성된다.2. Description of the Related Art Generally, a liquid crystal display device is composed of a liquid crystal display panel that displays an image using a birefringence characteristic of liquid crystal molecules and a backlight assembly that supplies light from a lower portion of the liquid crystal display panel.

이중, 상기 액정표시패널은 영상을 표시하기 위하여 화소전극과 이를 스위칭하는 박막트랜지스터가 격자 형태로 배열된 박막트랜지스터 기판 및 상기 액정 분자들이 사이에 개재되도록 상기 박막트랜지스터 기판과 마주하며 RGB 화소가 박막 형태로 형성된 컬러필터 기판을 포함한다. 이때, 상기 박막트랜지스터 기판과 상기 컬러필터 기판의 상기 액정 분자들과 마주하는 면에는 상기 액정 분자들의 균일한 배열을 위하여 배향막이 형성된다.The liquid crystal display panel includes a thin film transistor substrate in which a pixel electrode and thin film transistors for switching the thin film transistor are arranged in a lattice form to display an image, and a thin film transistor substrate facing the thin film transistor substrate with the liquid crystal molecules interposed therebetween, And a color filter substrate. At this time, an alignment film is formed on the surface of the thin film transistor substrate and the color filter substrate facing the liquid crystal molecules for uniform alignment of the liquid crystal molecules.

이러한 배향막은 러빙포가 그 외주면에 부착된 러빙 롤러로 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판의 마주하는 면을 러빙하여 미세홈 형태로 형성된다. 이에, 상기 배향막은 균일한 미세홈 형태를 갖기 위하여 일정한 러빙 각도, 일정한 압력, 일정한 속도, 상기 러빙 롤러와 상기 박막트랜지스터 기판 또는 상기 컬러필터 기판 사이의 평행도, 마찰시 발생되는 먼지와 정전기 제거 및 상기 러빙포의 접착 상태 등이 중요한 요소로 적용된다. 특히, 이 요소들 중 상기 러빙 롤러와 상기 박막트랜지스터 기판 또는 상기 컬러필터 기판 사이의 평행도는 상기 미세홈이 매우 정밀하게 형성되므로, 가장 중요한 요소로 간주되고 있다.The orientation film is formed in a fine groove shape by rubbing the facing surface of the thin film transistor substrate and the color filter substrate with a rubbing roller attached to the outer peripheral surface of the rubbing cloth. The alignment layer may have a uniform rubbing angle, a constant pressure, a constant speed, a parallelism between the rubbing roller and the TFT substrate or the color filter substrate, dust and static electricity generated during friction, And the adhesion state of the rubbing cloth. Particularly, the parallelism between the rubbing roller and the thin film transistor substrate or the color filter substrate among these elements is regarded as the most important factor since the fine grooves are formed with high precision.

그러나, 상기 러빙 롤러는 전체적으로 금속 재질의 원통 형상을 가짐으로 인하여, 최근 대면적화 추세에 있는 액정표시장치에 따라 사이즈가 커진 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판을 러빙할 때 그 중심 부분이 무게를 견디지 못하고 처짐으로써, 상기의 평행도를 유지하지 못하는 치명적인 문제점이 발생될 수 있다. However, since the rubbing roller has a cylindrical shape as a whole, when the thin film transistor substrate and the color filter substrate, which have been enlarged in size according to the liquid crystal display device in recent trend toward larger sizes, It is possible to cause a fatal problem in which the above-described parallelism can not be maintained.

(특허 문헌1)일본공개특허공보(특개평5-88179호; 공개일 1993.04.09, 러빙 롤러, 액정 소자의 제조 방법 및 액정 장치)(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Application Publication (JP-A) No. 5-88179, April 1993, April 09, Rubbing Roller, Method of Manufacturing Liquid Crystal Device and Liquid Crystal Device)

본 발명의 목적은 대면적화된 기판과의 평행도를 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 그 외주면에 금속층이 안정하게 부착되는 러빙 롤러를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rubbing roller in which a metal layer is stably adhered to an outer circumferential surface of a rubbing roller, as well as maintaining a parallelism with a large-sized substrate.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 러빙 롤러를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing the above-mentioned rubbing roller.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 러빙 롤러는 탄소섬유강화복합재료(Carbon Fiber Reinforced Plastic; 이하, CFRP)로 이루어진 원통 형상의 몸체, 상기 몸체의 외주면에 코팅되며 탄소 소재 물질로 이루어진 본드 코팅층 및 상기 본드 코팅층의 외주면에 부착된 금속층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rubbing roller comprising: a cylindrical body made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP); a carbon material coated on an outer circumferential surface of the body; And a metal layer attached to an outer circumferential surface of the bond coat layer.

일 실시예에 따른 상기 본드 코팅층은 그라파이트(graphite) 또는 카본 블랙(carbon black) 재질을 포함할 수 있다.The bond coat layer according to one embodiment may include graphite or carbon black.

일 실시예에 따른 상기 본드 코팅층은 2 내지 5 e-6(m/m)/K의 열팽창 계수를 가질 수 있다.The bond coat layer according to one embodiment may have a thermal expansion coefficient of 2 to 5 e-6 (m / m) / K.

일 실시예에 따른 상기 본드 코팅층은 10 내지 1000㎛의 두께를 가질 수 있다.The bond coat layer according to one embodiment may have a thickness of 10 to 1000 mu m.

일 실시예에 따른 상기 본드 코팅층은 1.5 내지 15㎛의 표면 거칠기를 가질 수 있다.The bond coat layer according to one embodiment may have a surface roughness of 1.5 to 15 mu m.

상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 일 특징에 따른 러빙 롤러의 제조 방법은 탄소섬유강화복합재료(CFRP)로 이루어진 원통 형상의 몸체를 준비하는 단계, 상기 몸체의 외주면에 바인더 수지 및 솔벤트를 포함하는 탄소 소재 물질을 코팅하는 단계, 상기 코팅된 탄소 소재 물질을 열경화하여 상기 바인더 수지 및 상기 솔벤트가 일부 또는 전체 제거되면서 안정화된 본드 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 본드 코팅층의 외주면에 금속 물질을 용사 코팅하여 금속층을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a rubbing roller, comprising the steps of: preparing a cylindrical body made of a carbon fiber reinforced composite material (CFRP); forming a binder resin and a solvent Coating the carbonaceous material with a carbon material, thermally curing the coated carbonaceous material to form a stabilized bond coat layer while partially or wholly removing the binder resin and the solvent, forming a metal material on the outer circumferential surface of the bond coat layer, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > metal layer.

일 실시예에 따른 상기 코팅된 물질은 그라파이트(graphite) 또는 카본 블랙(carbon black) 재질을 포함할 수 있다.The coated material according to one embodiment may include graphite or carbon black, Materials may be included.

일 실시예에 따른 상기 코팅된 물질은 2 내지 5 e-6(m/m)/K의 열팽창 계수를 가질 수 있다.The coated material according to one embodiment may have a thermal expansion coefficient of 2 to 5 e-6 (m / m) / K.

일 실시예에 따른 상기 열경화하여 본드 코팅층을 형성하는 단계는 상온에서 자연 건조하는 단계 및 80 내지 400℃의 온도로 열경화하는 단계를 포함할 수 있다.The step of forming the bond coat layer by thermosetting according to an embodiment may include a step of naturally drying at room temperature and a step of thermosetting at a temperature of 80 to 400 ° C.

일 실시예에 따른 상기 자연 건조하는 단계 및 상기 80 내지 400℃의 온도로 열경화하는 단계들은 각각 0.5 내지 72시간 동안 진행될 수 있다. The naturally drying step and the thermosetting step at a temperature of 80 to 400 ° C. according to an embodiment may be performed for 0.5 to 72 hours, respectively.

일 실시예에 따른 상기 롤러의 제조 방법은 상기 본드 코팅층을 형성하는 단계 이후에, 상기 본드 코팅층을 1.5 내지 15㎛의 표면 거칠기를 갖도록 샌딩(sanding) 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the roller according to an exemplary embodiment may further include sanding the bond coat layer to have a surface roughness of 1.5 to 15 占 퐉 after the step of forming the bond coat layer.

이러한 러빙 롤러 및 이의 제조 방법에 따르면, 고강도의 특성을 갖는 탄소섬유강화복합재료(CFRP)로 이루어진 몸체를 기본 프레임으로 포함하는 러빙 롤러를 사용하여 기판, 예컨대 액정표시장치의 박막트랜지스터 기판 및 컬러필터 기판을 대상으로 미세홈 형태를 갖는 배향막을 형성하기 위한 러빙 공정을 수행함으로써, 최근 상기 액정표시장치의 대면적화 추세에 따라 사이즈가 커진 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판에 대응하여 그 길이가 길어질 경우에도 중심 부분이 처지지 않고 이들과의 평행도를 안정하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 평행도가 안정하게 유지된 러빙 롤러를 이용하여 상기 배향막의 미세홈을 보다 정밀하게 형성할 수 있다.According to the rubbing roller and the method for producing the same, a rubbing roller including a body made of a carbon fiber reinforced composite material (CFRP) having high strength properties as a basic frame is used to form a substrate, for example, a thin film transistor substrate of a liquid crystal display device, By performing a rubbing process for forming an alignment film having a fine groove shape on a substrate, the length of the rubbing process is increased corresponding to the TFT substrate and the color filter substrate, The center portion is not sagged and the parallelism with these portions can be stably maintained. Thus, the fine grooves of the alignment film can be formed more precisely by using the rubbing roller in which the parallelism is stably maintained.

또한, 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)로 이루어진 몸체는 재질적인 특성에 따른 표면 거칠기로 인하여 이물질이 쉽게 발생되어 고정밀의 러빙 공정을 수행하기 어려우므로, 그 외주면에 표면 거칠기가 현저하는 낮은 금속 물질을 용사 코팅한다. 이에, 본 발명은 상기 몸체의 외주면에 안정하게 부착 경화된 상기 본드 코팅층을 형성한 다음, 상기 본드 코팅층의 외주면에 용사 코팅하여 상기 금속층을 형성함으로써, 상기 금속층을 상기 본드 코팅층을 통하여 보다 향상된 접착력으로 부착시킬 수 있다. 이로써, 본 발명에 의해서 제조된 러빙 롤러를 사용하면, 상기 미세홈 형태의 배향막을 매우 정밀하고 안정하게 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 러빙 롤러의 부품 수명을 연장시켜 이에 따른 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.In addition, since the body made of the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) has a surface roughness depending on the material characteristics, foreign matter is easily generated and it is difficult to perform a high-precision rubbing process. Therefore, Lt; / RTI > Thus, the present invention is characterized in that the bond coat layer which is stably adhered and cured on the outer circumferential surface of the body is formed, and then the metal layer is formed by spray coating on the outer circumferential surface of the bond coat layer, Can be attached. Thus, by using the rubbing roller manufactured by the present invention, it is possible not only to form the fine groove-shaped alignment film very precisely and stably, but also to prolong the parts life of the rubbing roller, have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 러빙 롤러를 개략적으로 나타낸 사시 도면이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ′선을 따라 절단한 단면 도면이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 러빙 롤러를 제조하는 방법을 순서적으로 나타낸 도면이다.1 is a perspective view schematically showing a rubbing roller according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.
3 is an enlarged view of a portion A in Fig.
Fig. 4 is a diagram showing in order a method of manufacturing the rubbing roller shown in Fig.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 러빙 롤러 및 이의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.Hereinafter, a rubbing roller according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 러빙 롤러를 개략적으로 나타낸 사시 도면이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ′선을 따라 절단한 단면 도면이며, 도 3은 도 2의 A부분을 확대한 도면이다. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a rubbing roller according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line I-I 'of FIG. 1, Fig.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 러빙 롤러(100)는 기판을 대상으로 러빙 공정을 수행하는데 사용된다. 1 to 3, a rubbing roller 100 according to an embodiment of the present invention is used to perform a rubbing process on a substrate.

예를 들어, 상기 러빙 롤러(100)는 액정표시장치의 액정 분자들이 사이에 개재되는 박막트랜지스터 기판 및 컬러필터 기판에 상기 액정 분자들을 균일하게 배열하기 위하여 미세홈 형태의 배향막을 형성하는데 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 러빙 롤러(100)는 그 표면에 부착되는 러빙포(미도시)를 통해 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판을 러빙하여 미세홈을 형성할 수 있다. For example, the rubbing roller 100 may be used to form an alignment layer in the form of a fine groove to uniformly align the liquid crystal molecules on a thin film transistor substrate and a color filter substrate on which liquid crystal molecules of a liquid crystal display device are interposed . Specifically, the rubbing roller 100 can form fine grooves by rubbing the thin film transistor substrate and the color filter substrate through a rubbing cloth (not shown) attached to the surface of the rubbing roller 100.

상기 러빙 롤러(100)는 기본 프레임 역할을 하는 원통 형상의 몸체(200)를 포함한다. 상기 몸체(200)는 탄소섬유강화복합재료(CFRP)로 이루어진다. 여기서, 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)는 탄소 섬유와 이들을 서로 결합시키는 다양한 종류의 열경화성 수지와의 복합재료로써, 상기 탄소 섬유의 구조에 의해 강도가 매우 강할 뿐만 아니라 비중은 알루미늄(aluminium)의 약 60% 정도로 초경량의 특징을 갖는다. 또한, 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)는 열팽창 계수가 약 1 e-6(m/m)/K 정도로 매우 낮아 열수축 및 열팽창이 거의 발생되지 않는다. 또한, 상기 몸체(200)는 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)의 고강도 특성에 따라 그 중심을 가로지르는 중공(210)을 형성하여도 충분한 강도를 가지므로 이를 통해 그 무게를 더욱 가볍게 할 수 있다. The rubbing roller 100 includes a cylindrical body 200 serving as a basic frame. The body 200 is made of carbon fiber reinforced composite material (CFRP). Here, the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) is a composite material of carbon fibers and various kinds of thermosetting resins that bond the carbon fibers with each other. The carbon fiber reinforced composite material (CFRP) It has a feature of light weight of about 60%. In addition, the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) has a thermal expansion coefficient of about 1e -6 (m / m) / K, which means that heat shrinkage and thermal expansion hardly occur. Also, since the body 200 has a sufficient strength even if a hollow 210 is formed across the center of the body 200 according to the high strength characteristics of the carbon fiber reinforced composite material (CFRP), the weight of the body 200 can be further reduced .

이와 같이, 상기 러빙 롤러(100)의 기본 프레임 역할을 하는 몸체(200)를 상기 고강도의 특성을 갖는 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)로 형성함으로써, 최근 상기 액정표시장치의 대면적화 추세에 따라 사이즈가 커진 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판에 대응하여 그 길이가 길어질 경우에도 중심 부분이 처지지 않고 이들과의 평행도를 안정하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 상기 평행도가 안정하게 유지된 러빙 롤러(100)를 이용하여 상기 배향막의 미세홈을 보다 정밀하게 형성할 수 있다.By forming the body 200 serving as a basic frame of the rubbing roller 100 from the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) having the high strength characteristics, in recent years, Even when the length of the thin film transistor substrate and the color filter substrate increases in accordance with the size of the thin film transistor substrate and the color filter substrate, the center portion is not sagged and the parallelism with the center portion can be stably maintained. Accordingly, the fine grooves of the alignment film can be formed more precisely by using the rubbing roller 100 in which the parallelism is stably maintained.

이때, 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)로 이루어진 몸체(200)는 재질적인 특성 상 금속 재질보다는 상당히 높은 표면 거칠기를 가질 수밖에 없다. 이럴 경우, 상기 몸체(200)는 그 표면에서 이물질이 쉽게 발생될 뿐만 아니라, 상기 러빙포(미도시)를 교환하고자 이를 부착시킨 접착 테이프를 제거할 때 상기 접착 테이프의 접착 물질이 그 거친 표면에 남아 있으므로, 상기 배향막과 같이 고정밀도가 요구되는 러빙 공정을 수행하는데 한계를 가지고 있다. At this time, the body 200 made of the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) has a surface roughness which is considerably higher than that of a metal material. In this case, foreign body is easily generated on the surface of the body 200, and when the adhesive tape to which the rubbing cloth (not shown) is attached is removed, the adhesive material of the adhesive tape is applied to the rough surface Therefore, there is a limit to the rubbing process which requires high precision like the alignment film.

이에, 상기 몸체(200)는 외주면에 플라즈마를 통해 용사 코팅하여 금속층(300)을 형성한다. 상기 금속층(300)은 기본적으로 표면 거칠기 정도가 거의 없으면서 내부식성이 우수한 스테인리스강(stainless steel; 이하, SUS)로 이루어질 수 있다. Thus, the body 200 is spray coated through plasma on the outer circumferential surface to form the metal layer 300. The metal layer 300 may be made of stainless steel (hereinafter, referred to as SUS) having excellent corrosion resistance with little surface roughness.

이렇게 상기 금속층(300)이 상기 몸체(200)의 외주면에 직접 용사 코팅할 경우에는 약 1000℃ 정도의 고온에서 용융된 금속 입자가 상기 몸체(200)의 탄소섬유강화복합재료(CFRP) 표면에 부착되어 순간적으로 자연 냉각되는데, 이 과정에서 상기 몸체(200)의 표면에서 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)에 포함되어 있는 수지 성분이 같이 용융되면서 표면적을 저하시킴과 동시에, 형질과 형상도 변형되어 상기 금속층(300)의 접착력을 떨어뜨리는 결과가 초래될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 몸체(200)의 탄소섬유강화복합재료(CFRP)는 그 재질적 특성 상 상기 금속층(300)의 열팽창 계수 5 e-6(m/m)/K와 현저한 차이를 보이기 때문에, 공정 중 주위의 온도 변화에 의해 상기 금속층(300)이 박리되는 현상이 발생될 수 있다. 이러한 이유로, 본 발명의 러빙 롤러(100)는 상기 몸체(200)와 상기 금속층(300)의 사이에 상기 금속층(300)의 접착력을 향상시키기 위한 본드 코팅층(400)을 더 포함할 수 있다. When the metal layer 300 is spray coated directly on the outer circumferential surface of the body 200, the metal particles melted at a high temperature of about 1000 ° C. are adhered to the surface of the CFRP of the body 200 In this process, the resin component contained in the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) is melted at the surface of the body 200, thereby reducing the surface area and deforming the shape and shape The adhesion of the metal layer 300 may be lowered. In addition, since the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) of the body 200 exhibits a significant difference from the coefficient of thermal expansion of the metal layer 300 of 5 e -6 (m / m) / K due to its material properties, A phenomenon that the metal layer 300 is peeled off may occur due to a change in the temperature of the metal layer 300. For this reason, the rubbing roller 100 of the present invention may further include a bond coat layer 400 between the body 200 and the metal layer 300 to improve the adhesion of the metal layer 300.

상기 본드 코팅층(400)은 상기의 설명에서와 같이 상기 금속층(300)을 용사 코팅할 때 접착력 저하를 초래했던 수지 성질이 소멸된 물질로 이루어진다. 또한, 상기 본드 코팅층(400)은 상기 몸체(200)에 안정하게 접착되도록 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)와 유사한 특성을 갖는 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에, 상기 본드 코팅층(400)은 일 예로, 고탄성 탄소의 결합으로 이루어진 그라파이트(graphite) 또는 카본 블랙(carbon black) 재질로 이루어질 수 있다. As described above, the bond coat layer 400 is made of a material whose resin property has been extinguished when the metal layer 300 is spray coated. The bond coat layer 400 is preferably made of a material having characteristics similar to the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) so as to stably adhere to the body 200. For example, the bond coat layer 400 may be made of graphite or carbon black, which is made of a highly elastic carbon.

이들 중 그라파이트(graphite) 재질은 진공 및 불활성 분위기에서는 약 2000℃, 대기 중에서는 탄소(C)의 산화 온도인 약 450℃까지 견디는 우수한 내열성을 가지므로, 상기 금속층(300)을 플라즈마를 통해 용사 코팅할 때 발생되는 약 1000℃의 고온에 대해서도 형태 변형 없이 그대로 유지될 수 있다. 즉, 상기 형태 변형에 따라 발생될 수 있는 상기 금속층(300)의 접착력 저하를 방지할 수 있다.Among them, the graphite material has excellent heat resistance that can withstand at about 2000 ° C in a vacuum and in an inert atmosphere and about 450 ° C, which is an oxidation temperature of carbon (C) in the atmosphere. Therefore, the metal layer 300 is sprayed through a plasma Even at a high temperature of about 1000 ° C, which is generated at the time of formation of the film. That is, it is possible to prevent a decrease in adhesion of the metal layer 300, which may be caused by the shape deformation.

또한, 상기 본드 코팅층(400)은 상기 몸체(200)와 상기 금속층(300) 사이에서 이들의 현저한 열팽창 계수 차이를 보상하기 위하여 이들의 중간값인 약 2 내지 5 e-6(m/m)/K의 열팽창 계수를 갖는 물질로 이루어질 수 있다.In order to compensate for the remarkable difference in thermal expansion coefficient between the body 200 and the metal layer 300, the bond coat layer 400 has a median value of about 2 to 5 e -6 (m / m) / K < / RTI >

또한, 상기 본드 코팅층(400)은 약 10 내지 1000㎛의 두께(t1)를 가질 수 있다. 이는, 상기 본드 코팅층(400)의 두께(t1)가 약 10㎛ 미만일 경우에는 너무 얇아서 상기 몸체(200)와 상기 금속층(300) 사이에서 그 접착력을 향상시키는 역할을 수행하기 어려우므로 바람직하지 않고, 약 1000㎛를 초과할 경우에는 상기 러빙 롤러(100)의 전체 규격 내에서 상기 금속층(300)을 확보하지 못할 뿐만 아니라 상기 그라파이트(graphite)가 매우 고가임에 따라 재료 비용이 증가하므로 바람직하지 않기 때문이다. In addition, the bond coat layer 400 may have a thickness t1 of about 10 to 1000 mu m. If the thickness t1 of the bond coat layer 400 is less than about 10 mu m, it is not preferable because it is too thin to improve adhesion between the body 200 and the metal layer 300, If the thickness is more than about 1000 탆, the metal layer 300 can not be secured within the entire size of the rubbing roller 100, and since the graphite is very expensive, the material cost increases, which is not preferable to be.

이와 더불어, 상기 본드 코팅층(400)의 외주면에 형성된 금속층(300)의 두께(t2)는 약 300 내지 500㎛를 갖는 것이 바람직하다. 이는, 상기 금속층(300)의 두께(t2)가 약 300㎛ 미만일 경우에는 강도가 너무 약하여 상기 러빙 공정 중 손상될 가능성이 높아 상기 러빙 롤러(100)의 수명을 단축시킬 수 있으므로 바람직하지 않고, 약 500㎛를 초과할 경우에는 플라즈마를 통해 용사 코팅한 후 공냉시키는 도중 자체의 금속 입자들 간의 응력이 커지게 되어 어느 순간 크랙(crack)이 발생될 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다.In addition, it is preferable that the thickness t2 of the metal layer 300 formed on the outer peripheral surface of the bond coat layer 400 is about 300 to 500 mu m. If the thickness t2 of the metal layer 300 is less than about 300 mu m, the strength of the metal layer 300 is too weak to increase the possibility of damage during the rubbing process to shorten the life of the rubbing roller 100, If it is more than 500 탆, the stress between the metal particles themselves during the air-cooling after spray coating through the plasma becomes large, and cracks may be generated at any moment, which is not preferable.

또한, 상기 본드 코팅층(400)은 상기 금속층(300)과의 충분한 접착력을 위하여 약 1.5 내지 15㎛의 표면 거칠기를 가질 수 있다. 이는, 상기 본드 코팅층(400)의 표면 거칠기가 약 1.5㎛ 미만일 경우에는 그 표면적이 너무 좁아 상기 금속층(300)과의 접착력을 저하시켜 박리 현상이 발생될 수 있으므로 바람직하지 않고, 약 15㎛를 초과할 경우에는 그 거친 홈의 깊이가 상기 본드 코팅층(400)의 두께(t1)를 초과하여 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)에 손상을 줄 수 있으므로 바람직하지 않기 때문이다. In addition, the bond coat layer 400 may have a surface roughness of about 1.5 to 15 mu m for a sufficient adhesive strength with the metal layer 300. If the surface roughness of the bond coat layer 400 is less than about 1.5 占 퐉, the surface area of the bond coat layer 400 is too narrow to reduce the adhesive force with the metal layer 300 to cause peeling, , The depth of the coarse groove may exceed the thickness t1 of the bond coat layer 400 and may damage the carbon fiber reinforced composite material (CFRP).

이하, 상기에서 설명한 러빙 롤러(100)를 실질적으로 제조하는 방법에 대해서 도 4를 추가적으로 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a method for substantially manufacturing the rubbing roller 100 described above will be described in detail with reference to FIG. 4 additionally.

도 4는 도 1에 도시된 러빙 롤러를 제조하는 방법을 순서적으로 나타낸 도면이다.Fig. 4 is a diagram showing in order a method of manufacturing the rubbing roller shown in Fig.

도 4를 추가적으로 참조하면, 우선 상기 러빙 롤러(100)를 제조하기 위하여 고강도 및 초경량 특성을 갖는 탄소 섬유와 다양한 종류의 열경화성 수지가 복합된 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)로 이루어진 원통 형상의 몸체(200)를 준비한다(S100).4, in order to manufacture the rubbing roller 100, a cylindrical body made of the carbon fiber-reinforced composite material (CFRP) in which carbon fibers having high strength and light weight characteristics and various kinds of thermosetting resins are combined (S100).

이어서, 상기 몸체(200)의 외주면에 탄소 소재 물질을 슬러리 상태로 코팅한다(S200). 구체적으로, 상기 몸체(200)의 외주면에 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)와 유사한 특성을 갖는 탄소 소재의 슬러리 물질을 도포, 침적 또는 분사 방식을 이용하여 코팅할 수 있다. 여기서, 상기 탄소 소재의 슬러리 물질은 상기 몸체(200)의 외주면에 코팅되도록 탄소 입자들 간을 서로 접착, 안정화 시키는 바인더 수지와 슬러리화 혼합을 위한 변성 알코올 및 유기 용매 등의 솔벤트를 포함한다. 이때, 상기 바인더 수지에는 열가소성 수지계열인 에폭시, 페놀 수지 등이 사용될 수 있으며, 분산, 입자간 접착, 열경화 등의 작용을 일으킬 수 있다. 또한, 상기 변성 알코올을 일 예로, 메탄올, 이소프로필알코올(IPA) 또는 에탄올 등을 들 수 있고, 상기 유기 용매는 아세톤, 톨루엔 또는 핵산을 일 예로 들 수 있다. 이에, 상기의 솔벤트를 사용하면, 상기 탄소 소재의 슬러리 물질을 도포, 침적, 분사 등의 방식으로 코팅할 때 필요한 조건인 혼합 조성 물질 비율, 종류, 입도 등에 따른 점성, 흐름성이 조절된 혼합 슬러리 상태의 탄소 소재 물질을 얻을 수 있다. Subsequently, a carbon material is applied to the outer circumferential surface of the body 200 And then coated in a slurry state (S200). Specifically, a slurry material of a carbonaceous material having properties similar to that of the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) may be coated on the outer circumferential surface of the body 200 using a coating, immersion or spraying method. Here, the slurry material of the carbon material includes a binder resin for bonding and stabilizing carbon particles to each other so as to be coated on the outer circumferential surface of the body 200, and a solvent such as denatured alcohol and organic solvent for slurrying mixing. At this time, epoxy resin, phenol resin or the like, which is a thermoplastic resin, may be used for the binder resin, and it may cause dispersion, intergranular bonding, thermosetting and the like. Examples of the modified alcohol include methanol, isopropyl alcohol (IPA), and ethanol. Examples of the organic solvent include acetone, toluene, and nucleic acids. If the solvent is used, the mixed slurry material having a controlled viscosity and flowability according to the ratio, type, and grain size of the mixed composition material, which is a condition necessary for coating the slurry material of the carbon material by coating, Carbon material can be obtained.

이렇게 얻어진 탄소 소재의 슬러리 물질을 코팅하면 이에 포함되어 있는 초미립의 탄소 입자가 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)의 탄소 섬유와 슬립(slip) 작용을 하면서 상기 탄소 섬유와 상기 열경화성 수지 사이의 공극 및 입계에 침투함과 동시에, 상기 초미립의 탄소 입자와 상기 탄소 섬유 간의 동종 탄화물에 따른 상호 흡착에 의해 단일층으로 고착 경화되어 강한 접착력으로 코팅 될 수 있다. 여기서, 상기 탄소 소재의 물질은 일 예로, 그라파이트(graphite) 또는 카본블랙(carbon black)을 포함할 수 있다. When the slurry material of the carbon material thus obtained is coated, the ultrafine carbon particles contained in the slurry material slip with the carbon fiber of the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) to form a gap between the carbon fiber and the thermosetting resin And penetrates into the grain boundaries, and is cured to a single layer by mutual adsorption due to the carbonaceous fine particles between the ultrafine carbon particles and the carbon fibers, and can be coated with strong adhesive force. Here, the carbonaceous material may include, for example, graphite or carbon black.

이어서, 상기 단일층으로 코팅된 물질을 그에 포함되어 있는 바인더 수지와 변성 알코올 및 유기 용제 등의 솔벤트가 반응 및 일부 또는 전체가 제거, 즉 휘발되도록 열경화하여 상기 본드 코팅층(400)을 형성한다(S300). 이때, 상기 수지 성분을 포함하여 내부의 다른 첨가물 또는 촉진 등의 불순물도 제거, 휘발 되도록 열경화하여 상기 본드 코팅층(400)을 안정화시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 탄소 소재의 물질을 열경화하면 휘발 반응이 진행되어 상기 수지 성분과 상기 불순물이 제거되면서 그 내부가 매우 안정적인 결합 구조를 가지게 된다. 이러한 본드 코팅층(400) 형성 단계(S300)는 상온에서 자연 경화하는 과정과 이를 다시 고온으로 열경화하는 과정으로 구분되어 진행될 수 있다. Then, the bond coat layer 400 is formed by thermally curing the material coated with the single layer such that the binder resin contained therein and the solvent such as denatured alcohol and organic solvent are reacted and partially or totally removed, that is, volatilized S300). At this time, the bond coat layer 400 can be stabilized by thermally curing the resin component to remove other additives or promoting impurities therein and volatilize it. Specifically, when the carbon material is thermally cured, the volatilization reaction proceeds, and the resin component and the impurities are removed, so that the interior of the carbon material has a very stable bonding structure. The step S300 of forming the bond coat layer 400 may be categorized into a process of natural curing at room temperature and a process of thermally curing the same at high temperature.

이때, 상기 자연 경화하는 과정은 상기 S200 단계에서 상기 바인더 수지 및 솔벤트를 포함하는 물질로 코팅한 상태 그대로 안정화시키기 위한 것으로 약 0.5 내지 72시간 동안 진행되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 자연 경화하는 과정을 약 0.5시간 미만으로 진행할 경우에는 시간이 너무 짧아 상기 S200 단계에서 코팅한 상태가 안정화되지 못하며, 이때 진행되는 솔벤트의 휘발 반응이 적합하게 진행되지 못하므로 바람직하지 않고, 약 72시간을 초과하여 진행할 경우에는 상기 S200 단계에서 상기 코팅한 상태가 충분히 안정화되지만 너무 긴 공정 시간으로 인하여 비용 증가가 발생되므로 바람직하지 않기 때문이다. 여기서, 상기 자연 경화하는 시간은 상기 탄소 소재의 물질 종류 및 이에 포함되어 있는 바인더 및 솔벤트 성분의 종류, 혼합 비율에 따라 상기의 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.At this time, the natural curing process is preferably performed for about 0.5 to 72 hours in order to stabilize the coating with the binder resin and the solvent-containing material in step S200. This is because if the natural curing process is performed for less than about 0.5 hour, the time is too short to stabilize the coated state in step S200, and the volatilization reaction of the proceeding solvent may not proceed properly, If the process is performed for more than about 72 hours, the coated state is sufficiently stabilized in step S200, but it is not preferable because the cost is increased due to an excessively long process time. Here, the natural curing time may be variously changed within the above range depending on the kind of the carbon material, the kind of the binder and the solvent component contained therein, and the mixing ratio.

또한, 상기 고온으로 열경화하는 과정은 상기에서 안정화된 코팅층을 고온으로 열경화하여 실질적으로 상기 바인더 수지 및 솔벤트의 반응, 경화, 휘발 및 공정 과정에서 발생되는 불순물이 제거되도록 열경화하는 것으로, 구체적으로 약 80 내지 400℃의 온도에서 열경화할 수 있다. 이는, 상기 열경화하는 과정을 온도를 약 80℃ 미만으로 진행할 경우에는 그 온도가 너무 낮아 실질적으로 열에 의한 경화가 진행되지 않으므로 바람직하지 않고, 약 400℃를 초과하여 진행할 경우에는 그 온도가 너무 높아 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)에 포함된 열경화 수지를 용융, 표면 연화시켜 이로 인해 접착력이 저하되므로 바람직하지 않기 때문이다. 여기서, 상기 열경화하는 온도는 상기 탄소 소재의 슬러리 물질의 종류, 이에 포함되어 있는 바인더 수지 및 솔벤트의 종류 및 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)에 포함되어 있는 열경화성 수지의 종류에 따라 상기의 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.In addition, the process of thermosetting at a high temperature may be performed by thermally curing the stabilized coating layer at a high temperature to substantially remove impurities generated during reaction, curing, volatilization, and processing of the binder resin and the solvent And specifically, can be thermally cured at a temperature of about 80 to 400 ° C. When the temperature is lower than about 80 캜, the temperature is too low to substantially cure due to heat. When the temperature exceeds about 400 캜, the temperature is too high Because the thermosetting resin contained in the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) is melted and surface softened, thereby deteriorating the adhesive strength. Here, the temperature at which the thermosetting is performed may vary depending on the kind of the slurry material of the carbon material, the kind of the binder resin and the solvent contained therein, and the type of the thermosetting resin contained in the carbon fiber reinforced composite material (CFRP) And the like.

또한, 상기 열경화하는 과정은 약 0.5 내지 72시간 동안 진행되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 열경화하는 과정을 약 0.5시간 미만으로 진행할 경우에는 시간이 너무 짧아 상기 바인더 수지 및 솔벤트와 상기 불순물을 제거하기 위한 휘발 반응이 진행되지 않으므로 바람직하지 않고, 약 72시간을 초과하여 진행할 경우에는 상기 자연 경화하는 과정과 마찬가지로 너무 긴 공정 시간으로 인하여 비용 증가가 발생되므로 바람직하지 않기 때문이다. 여기서, 상기 열경화하는 시간은 상기 바인더 수지 및 솔벤트를 포함하는 물질로 코팅한 두께, 이에 포함되어 있는 바인더 수지 및 솔벤트의 종류 및 그 비율에 따라 상기의 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.In addition, the thermosetting process is preferably performed for about 0.5 to 72 hours. This is because it is not preferable that the above-mentioned thermosetting process is carried out for less than about 0.5 hour because the time is too short so that the volatilization reaction for removing the binder resin, the solvent and the impurities does not progress, As in the case of the natural curing process, the cost is increased due to an excessively long process time, which is not preferable. Here, the time for thermosetting may be variously changed within the above range depending on the thickness coated with the binder resin and the solvent, the kind of binder resin and solvent contained therein, and the ratio thereof.

이와 같은 열경화 과정은 대기 중 산소와의 반응에 의한 물질 상태 변형이 발생되지 않도록 불활성 가스 분위기 또는 진공 분위기에서 진행하는 것이 바람직하다. 하지만, 상기 열경화 과정은 산소와의 반응이 발생되는 반응 온도인 450℃ 이상에 도달하지 않아 산소와의 반응 정도가 실질적으로 치명적인 문제를 야기하지 않게 공정이 설계된다면 대기 분위기에서도 진행될 수 있음을 이해할 수 있다.It is preferable that the heat curing process is performed in an inert gas atmosphere or a vacuum atmosphere so that material state deformation due to reaction with oxygen in the atmosphere does not occur. However, it can be understood that the above-mentioned thermosetting process can be carried out in an atmospheric environment if the process is designed so that the reaction temperature with the oxygen does not reach 450 ° C or more, which is the reaction temperature at which the reaction with oxygen occurs, have.

또한, 상기 열경화 과정을 진행하여 상기 바인더 수지 및 솔벤트와 상기 불순물이 제거되어 형성된 본드 코팅층(400)은 냉각용 가스 또는 공기의 투입을 통해 급냉시켜 그 결합 구조를 더욱 안정화시킬 수 있다. 한편, 상기 바인더 수지 및 솔벤트를 포함하는 물질로 코팅하는 단계(S200)와 상기 바인더 수지 및 솔벤트가 일부 또는 전체 제거되면서 안정화된 본드 코팅층(400)을 형성하는 단계(S300)는 상기 본드 코팅층(400)의 목표 두께에 따라 일정 횟수 반복적으로 진행될 수도 있다. 이에, 상기 본드 코팅층(400)은 상기 도 1 내지 도 3을 참조한 설명에서와 같이 약 10 내지 1000㎛의 두께(t1)로 형성될 수 있다.In addition, the bond coat layer 400 formed by removing the binder resin, the solvent, and the impurities from the binder resin, and the thermal hardening process may be quenched by introducing a cooling gas or air to further stabilize the bonding structure. Meanwhile, coating (S200) with a material including the binder resin and the solvent, and removing the binder resin and the solvent partially or totally and stabilizing The step S300 of forming the bond coat layer 400 may be repeatedly performed a predetermined number of times according to the target thickness of the bond coat layer 400. [ 1 to 3, the bond coat layer 400 may have a thickness t1 of about 10 to 1000 mu m.

이하, 상기에서 설명한 본드 코팅층(400)을 실질적으로 형성하는 방법에 대하여 아래와 보다 구체적으로 설명하고자 한다. Hereinafter, a method of forming the bond coat layer 400 substantially as described above will be described in more detail below.

상기 본드 코팅층(400)을 형성하기 위하여, 먼저 나노 내지 마이크로 입도의 그라파이트(graphite) 또는 카본 블랙(carbon) 파우더가 에탄올과 분산 및 혼합된 혼합 슬러리를 준비한다. 이어, 유기 용매인 아세톤과 에폭시 수지를 희석한 희석 용액을 상기에서 준비한 혼합 슬러리와 교반하여 탄소 소재의 슬러리 물질을 준비한다. 이때, 상기 혼합 슬러리와 상기 희석 용액은 균일한 분산을 위해 별도로 제조하여 혼합 교반하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 탄소 소재의 슬러리 물질은 분사 공정을 통해 코팅 될 수 있게 점성 및 흐름성을 조절하여 준비된다, 또한, 상기 혼합 슬러리는 상온에서 서서히 경화하여 자연스런 휘발을 통해 혼합 조성비를 잃을 수 있으므로 조재 후 즉시 사용하여야 하며, 필요할 경우 대기와 완벽하게 차폐될 수 있는 용기에 담아 영하 이하의 저온 환경에서 보관하는 것이 바람직하다. 이어, 상기 탄소 소재의 슬러리 물질을 분사 장치를 통해 표면 가공 또는 세정 공정을 완료한 상기 몸체(200)의 외주면에 분사하여 약 300 내지 400㎛ 두께로 코팅층을 형성한다. 이어, 상기 코팅한 상태 그대로 자연 대기 환경에서 약 1일 정도 안정화 및 건조과정을 거쳐 분산 알코올 및 유기 용매가 휘발되면서 상기 몸체(200)의 외주면에 상기 코팅된 탄소 소재 물질이 더욱 안정화된 상태로 치밀하게 고착되도록 한다. 이때, 상기 고착화된 두께는 필요에 따라 기준보다 더 얇거나 더 두껍게 형성될 수 있다. 이어, 상기 고착화 상태의 탄소 소재 물질을 상기 몸체(200)와 같이 열처리 오븐에 장입하여 약 130℃에서 약 8시간 정도 1차 열처리 한 후 약 300℃에서 약 24시간 2차 열처리 과정을 진행한다. 이에, 상기 열처리 과정에서 상기에서 혼합된 에폭시 수지 및 잔류 유기 용매는 고온에 의해 반응, 경화하여 흡착 및 입자간 접착 강도를 상승시키면서 더욱 견고하고 치밀한 본드 코팅층(400)이 형성된다. 구체적으로, 고온에 노출된 에폭시 수지 및 다른 유기 물질은 주 소재인 탄소 소재와 동소체로 변화되어 안정화되고 잔류 유기 용매는 휘발하여 단일 물질의 본드 코팅층(400)이 형성되도록 한다. 이어, 상기 열처리 과정을 거친 본드 코팅층(400)은 온도 변화에 우수한 안정성을 가지게 되므로 자연 냉각 혹은 강제 냉각을 통해 상온까지 냉각시킨다. 상기와 같은 본 다른 실시예의 공정들은 1회 진행하여 본드 코팅층(400)을 얻을 수도 있으나, 수차례 반복적으로 진행하여 더욱 치밀하거나, 두꺼운 본드 코팅층(400)을 얻을 수 있다. In order to form the bond coat layer 400, a mixed slurry in which graphite or carbon powder of nano to micro particle size is first dispersed and mixed with ethanol is prepared. Subsequently, a diluted solution of acetone and an epoxy resin, which are organic solvents, is stirred with the mixed slurry prepared above to prepare a carbon slurry material. At this time, it is preferable that the mixed slurry and the diluting solution are prepared separately for uniform dispersion and mixed and stirred. Also, the slurry material of the carbonaceous material is prepared by controlling the viscosity and flowability so that it can be coated through the spraying process. Also, since the mixed slurry slowly cures at room temperature to lose the mixed composition ratio through natural volatilization, It should be used immediately. If necessary, it should be kept in a low-temperature environment below freezing in a container which can be completely covered with atmosphere. Next, the carbon material slurry material is sprayed onto the outer circumferential surface of the body 200, which has been subjected to the surface processing or cleaning process, through a spraying device to form a coating layer having a thickness of about 300 to 400 탆. Then, the coated carbon material is stabilized and dried in the natural atmosphere for about one day to evaporate the dispersed alcohol and the organic solvent, and the coated carbon material is further stabilized in the outer circumferential surface of the body 200 . At this time, the adhered thickness may be formed thinner or thicker than the reference if necessary. Next, the carbon material in the solidified state is charged into a heat treatment oven as in the case of the body 200, subjected to a first heat treatment at about 130 ° C for about 8 hours and then a second heat treatment process at about 300 ° C for about 24 hours. Thus, the epoxy resin and the residual organic solvent mixed in the heat treatment process react and cure at a high temperature to increase adhesion and bond strength between particles, and a more firm and dense bond coat layer 400 is formed. Specifically, the epoxy resin and other organic materials exposed to high temperatures are changed into carbon materials and isotopes, which are main materials, and are stabilized, and the residual organic solvent is volatilized to form a bond coat layer 400 of a single material. The bond coat layer 400 subjected to the heat treatment process has excellent stability against temperature change, and thus is cooled to room temperature through natural cooling or forced cooling. Although the processes of this embodiment may be performed once to obtain the bond coat layer 400, the bond coat layer 400 may be repeated several times to obtain a more dense or thick bond coat layer 400.

상기 S300 단계에 이어서, 상기 안정화된 본드 코팅층(400)의 표면을 샌딩(sanding) 처리한다(S400). 이때, 상기 본드 코팅층(400)의 샌딩 처리는 상기 도 1 내지 도 3을 참조한 설명에서와 같이 그 표면 거칠기가 약 1.5 내지 15㎛를 갖도록 진행될 수 있다.Following step S300, the surface of the stabilized bond coat layer 400 is sanded (S400). At this time, the sanding process of the bond coat layer 400 may be performed to have a surface roughness of about 1.5 to 15 μm as described with reference to FIGS. 1 to 3.

이어서, 상기 바인더 수지 및 솔벤트가 일부 또는 전체가 제거되면서 안정화된 본드 코팅층(400)의 외주면에 금속 물질을 플라즈마 또는 화염(flame), 방전(arcing)을 통해 용사 코팅하여 금속층(300)을 형성한다(S500). 여기서, 상기 금속 물질은 일 예로, 스테인리스(SUS) 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 도 1 내지 도 3을 참조한 설명에서와 같이 상기 금속층(300)은 약 300 내지 500㎛ 두께(t2)로 형성될 수 있다. 이후, 상기 금속층(300)의 외주면에 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판에 미세홈 형태의 배향막을 형성하기 위하여 상기 러빙포(미도시)가 부착될 수 있다.Next, the metal layer 300 is formed by spray coating a metal material on the outer peripheral surface of the stabilized bond coat layer 400 by plasma or flame and arcing while partially or wholly removing the binder resin and the solvent (S500). Here, the metal material may be made of stainless steel (SUS), for example. 1 to 3, the metal layer 300 may have a thickness (t2) of about 300 to 500 mu m. Thereafter, the rubbing cloth (not shown) may be attached to the outer circumferential surface of the metal layer 300 to form a fine groove-shaped alignment layer on the thin film transistor substrate and the color filter substrate.

이와 같이, 상기 몸체(200)의 외주면에 안정하게 부착 경화된 상기 본드 코팅층(400)을 형성한 다음, 상기 금속 물질을 상기 본드 코팅층(400)의 외주면에 용사 코팅하여 상기 금속층(300)을 형성함으로써, 상기 금속층(300)을 상기 본드 코팅층(400)을 통하여 보다 향상된 접착력으로 부착시킬 수 있다. After the bond coat layer 400 is formed on the outer circumferential surface of the body 200 in a stable manner, the bond coat layer 400 is formed on the outer circumferential surface of the body 200 by spray coating the metal material on the outer circumferential surface of the bond coat layer 400, The metal layer 300 can be adhered to the bond coat layer 400 with improved adhesion.

구체적으로, 상기 금속층(300)을 상기 탄소섬유강화복합재료(CFRP)의 표면에 용사 코팅하였을 제1 경우와 본 발명에서와 같이 상기 금속층(300)을 상기 본드 코팅층(400)에 용사 코팅한 제2 경우에 있어서, 이 제1 및 제2 경우들에서의 접착 강도를 측정한 결과, 상기 제1 경우에서는 약 2 내지 3MPa이 측정되었는데 반해, 상기 본 발명에 따른 제2 경우에서는 상기 제1 경우보다 현저하게 높은 약 7 내지 8MPa이 측정되어, 상기의 효과를 분명하게 확인할 수 있었다. Specifically, the first case in which the metal layer 300 is spray-coated on the surface of the carbon fiber-reinforced composite material (CFRP), and the first case in which the metal layer 300 is spray-coated on the bond coat layer 400 2, in the first and second cases, the bonding strength was measured. In the first case, about 2 to 3 MPa was measured. On the other hand, in the second case according to the present invention, A remarkably high value of about 7 to 8 MPa was measured, and the above effect could be clearly confirmed.

따라서, 본 발명에 의해서 제조된 러빙 롤러(100)를 사용하면, 상기 박막트랜지스터 기판 및 상기 컬러필터 기판에 미세홈 형태의 배향막을 매우 정밀하고 안정하게 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 금속층(300)의 접착력 향상으로 인해 상기 러빙 롤러(100)의 부품 수명을 연장시켜 이에 따른 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.Therefore, by using the rubbing roller 100 manufactured according to the present invention, it is possible not only to form an alignment film in a fine groove shape on the thin film transistor substrate and the color filter substrate very precisely and stably, The lifetime of the parts of the rubbing roller 100 can be prolonged and the cost reduction effect can be expected.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

상술한 바와 같이, 본 발명은 고강도의 특성을 갖는 탄소섬유강화복합재료(CFRP)로 이루어진 몸체를 기본 프레임으로 포함하는 러빙 롤러를 사용함으로써, 대면적 기판을 대상으로 러빙 공정을 수행할 때 이 기판과의 평행도를 정밀하게 유지하는데 활용될 수 있다.As described above, the present invention uses a rubbing roller including a body made of a carbon fiber reinforced composite material (CFRP) having high-strength characteristics as a basic frame, so that when performing a rubbing process on a large- Can be utilized to precisely maintain the parallelism with the substrate.

뿐만 아니라, 본 발명은 상기 몸체의 외주면에 안정하게 부착 경화된 상기 본드 코팅층을 형성한 다음, 상기 본드 코팅층의 외주면에 용사 코팅하여 상기 금속층을 형성함으로써, 상기 금속층의 접착력을 향상시켜 상기 러빙 롤러의 부품 수명을 연장시키는데 효과적으로 활용될 수 있다. In addition, the present invention can improve the adhesion of the metal layer to the surface of the rubbing roller by forming the bond coat layer stably attached and cured on the outer circumferential surface of the body, and then spray coating the outer surface of the bond coat layer to form the metal layer. And can be effectively utilized to prolong the life of parts.

100 : 러빙 롤러 200 : 몸체
210 : 중공 300 : 금속층
400 : 본드 코팅층100: rubbing roller 200: body
210: hollow 300: metal layer
400: Bond coating layer

Claims (12)

탄소섬유강화복합재료(Carbon Fiber Reinforced Plastic; CFRP)로 이루어진 원통 형상의 몸체;
상기 몸체의 외주면에 코팅되며, 탄소 소재 물질로 이루어진 본드 코팅층; 및
상기 본드 코팅층의 외주면에 부착된 금속층을 포함하는 러빙 롤러.A cylindrical body made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP);
A bond coat layer coated on an outer circumferential surface of the body and made of a carbonaceous material; And
And a metal layer adhered to an outer circumferential surface of the bond coat layer. 제1항에 있어서, 상기 본드 코팅층은 그라파이트(graphite) 또는 카본 블랙(carbon black) 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러.The rubbing roller according to claim 1, wherein the bond coat layer comprises graphite or carbon black. 제1항에 있어서, 상기 본드 코팅층은 2 내지 5 e-6(m/m)/K의 열팽창 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러.The rubbing roller according to claim 1, wherein the bond coat layer has a thermal expansion coefficient of 2 to 5 e -6 (m / m) / K. 제1항에 있어서, 상기 본드 코팅층은 10 내지 1000㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러.The rubbing roller according to claim 1, wherein the bond coat layer has a thickness of 10 to 1000 mu m. 제1항에 있어서, 상기 본드 코팅층은 1.5 내지 15㎛의 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러.The rubbing roller according to claim 1, wherein the bond coat layer has a surface roughness of 1.5 to 15 占 퐉. 탄소섬유강화복합재료(Carbon Fiber Reinforced Plastic; CFRP)로 이루어진 원통 형상의 몸체를 준비하는 단계;
상기 몸체의 외주면에 바인더 수지 및 솔벤트를 포함하는 탄소 소재 물질을 코팅하는 단계;
상기 코팅된 탄소 소재 물질을 열경화하여 상기 바인더 수지 및 상기 솔벤트가 일부 또는 전체 제거되면서 안정화된 본드 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 본드 코팅층의 외주면에 금속 물질을 용사 코팅하여 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 러빙 롤러의 제조 방법.Preparing a cylindrical body made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP);
Coating a carbon material on the outer circumferential surface of the body with a binder resin and a solvent;
Thermally curing the coated carbon material to form a stabilized bond coat layer while partially or totally removing the binder resin and the solvent; And
And forming a metal layer by spray coating a metal material on the outer circumferential surface of the bond coat layer. 제6항에 있어서, 상기 코팅된 물질은 그라파이트(graphite), 카본 블랙(Carbon Black) 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러의 제조 방법.7. The method of claim 6, wherein the coated material comprises graphite, carbon black, and the like. 제6항에 있어서, 상기 코팅된 물질은 2 내지 5 e-6(m/m)/K의 열팽창 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러의 제조 방법.7. The method according to claim 6, wherein the coated material has a thermal expansion coefficient of 2 to 5 e -6 (m / m) / K. 제1항에 있어서, 상기 열경화하여 본드 코팅층을 형성하는 단계는
상온에서 자연 건조하는 단계; 및
80 내지 400℃의 온도로 열경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the step of forming the bond coat layer by thermosetting
Naturally drying at room temperature; And
And thermosetting at a temperature of 80 to 400 캜. 제9항에 있어서, 상기 자연 건조하는 단계 및 상기 80 내지 400℃의 온도로 열경화하는 단계들은 각각 0.5 내지 72시간 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러의 제조 방법. 10. The method of claim 9, wherein the naturally drying step and the thermosetting step at a temperature of 80 to 400 deg. C are performed for 0.5 to 72 hours, respectively. 제1항에 있어서, 상기 본드 코팅층을 형성하는 단계 이후에,
상기 본드 코팅층을 샌딩(sanding) 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러의 제조 방법.The method as claimed in claim 1, wherein, after forming the bond coat layer,
Further comprising the step of sanding the bond coat layer. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI > 제11항에 있어서, 상기 본드 코팅층을 샌딩 처리하는 단계에서는 상기 본드 코팅층을 1.5 내지 15㎛의 표면 거칠기를 갖도록 샌딩 처리하는 것을 특징으로 하는 러빙 롤러의 제조 방법.12. The method of manufacturing a rubbing roller according to claim 11, wherein in the step of sanding the bond coat layer, the bond coat layer is sanded to have a surface roughness of 1.5 to 15 mu m.
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