KR20160000498A - Method for Processing DCPD Matrix Composites - Google Patents

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Abstract

Provided is a method for producing a fiber composite material using a dicyclopentadiene (DCPD) resin as a substrate, of which high strength fiber composite material can be simply manufactured without a need of high-price equipment, in comparison with an existing high speed processing method. According to the present invention, the fiber composite material production method comprises the following steps: (a) preparing a middle composite sheet into which the solid DCPD resin is impregnated in a fiber reinforcing material; (b) spreading, on the middle composite sheet, a catalyst which reacts with the DCPD resin ; and (c) applying heat and pressure onto the middle composite sheet on which the catalyst is spread so as to liquefy the DCPD resin and carry out a polymerization reaction with the catalyst, allowing the resin to be hardened.

Description

ＤＣＰＤ 수지를 기지재로 한 섬유 복합소재의 제조방법{Method for Processing DCPD Matrix Composites}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a fiber composite material using DCPD resin as a base material,

본 발명은 섬유 복합소재의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 섬유 강화재와 특정 촉매와 고속 경화 반응을 일으키는 DCPD 수지를 이용하여 섬유 복합소재를 제조하는 DCPD 수지를 기지재로 한 섬유 복합소재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of producing a fiber composite material, and more particularly, to a method of producing a fiber composite material using DCPD resin, which is a fiber composite material and a DCPD resin which causes a high- And a manufacturing method thereof.

복합소재는 강화재의 구조에 따라 섬유강화 복합소재, 입자강화 복합소재로 구분되고, 강화하는 재료(기지재: matrix)에 따라 고분자 복합소재, 금속 복합소재, 세라믹 복합소재로 나누어진다. 이 중에서 섬유강화의 개념과 고분자 기지재를 조합한 섬유강화 고분자복합소재(이하, '섬유 복합소재'라 한다)가 현대 복합소재의 중추적인 역할을 하고 있다.Composite materials are classified into fiber-reinforced composite materials and particle-reinforced composite materials depending on the structure of the reinforcement, and are classified into polymer composite materials, metal composite materials, and ceramic composite materials according to the matrix (matrix) to be reinforced. Among them, fiber-reinforced polymer composite materials (hereinafter, referred to as "fiber composite materials"), which combine the concept of fiber reinforcing and polymer bases, play a pivotal role in modern composite materials.

섬유 복합소재의 강화 섬유로는 주로 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유가 많이 사용되고, 기지재로는 불포화폴리에스테르, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지나 열가소성 수지가 쓰인다. 이러한 섬유 복합소재는 강화재인 섬유에 수지를 함침시켜 성형 또는 가공 공정을 통하여 최종 제품의 형상을 만들어 낸다. 기지재인 수지가 경화되어 딱딱해지면 섬유는 강화재로서의 강도를 지니게 된다. 섬유 복합소재의 주된 강도는 수지 기지재 속에 들어있는 강화 섬유의 중량, 배열, 종류 등에 따라 좌우되며, 전형적으로 강화 섬유의 함유량이 높을수록 소재의 강도는 우수하게 나타난다. 고분자 기지재의 강도를 1이라 하면 강화 섬유의 강도는 25~40이며, 강성(stiffness)은 고분자 기지재에 비해 유리섬유가 20배 이상이고 탄소섬유는 70배를 상회하는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 물성은 강철보다 우수하거나 필적하는 것이나 무게가 금속에 비해 가벼워 이상적인 경량구조재가 된다.Fiberglass, carbon fiber, and aramid fiber are mainly used as the reinforcing fiber of the fiber composite material, and thermosetting resins such as unsaturated polyester and epoxy resin and thermoplastic resin are used as the matrix. Such a fiber composite material is impregnated with resin, which is a reinforcing material, to form a final product shape through molding or processing. When the base resin becomes hardened and hardened, the fiber has strength as a reinforcement material. The main strength of the fiber composite material depends on the weight, arrangement, and type of the reinforcing fibers in the resin matrix. Typically, the higher the content of reinforcing fibers, the better the strength of the material. When the strength of the polymer matrix is regarded as 1, the strength of the reinforcing fiber is 25 to 40, and the stiffness is 20 times or more than that of the polymer matrix and the carbon fiber is more than 70 times. Such properties are superior to or better than steel, and lightweight compared to metal makes it an ideal lightweight structural material.

섬유 복합소재를 이용한 최종 복합소재 제품의 형상은 가공 방법 등에 따라 다양하게 결정된다. 섬유 복합소재가 사용되는 분야는 자동차산업, 항공산업, 우주산업, 국방산업, 건축업, 조선업, 전자산업, 스포츠산업 및 기타 제조업 등 매우 다양하다.The shape of final composite product using fiber composite material is variously determined according to processing method and the like. Fiber composite materials are used in a wide variety of fields such as automobile industry, aviation industry, space industry, defense industry, construction industry, shipbuilding industry, electronics industry, sports industry and other manufacturing industries.

섬유 복합소재를 이용한 복합소재 제품의 제조에 있어서, 섬유 복합소재의 중간 기재로 강화 섬유에 기지재 수지를 예비 함침한 프리프레그를 이용하는 제조방법이 증가하고 있다. 프리프레그를 이용하여 생산된 복합재료는 타 재료에 비해 강도, 강성도, 내식성, 피로수명, 내마모성, 내충격성, 경량화 등의 다양한 특성을 개선할 수 있다.BACKGROUND ART [0002] In the production of a composite material product using a fiber composite material, a manufacturing method using an prepreg impregnated with a matrix resin as an intermediate substrate of a fiber composite material is increasing. The composite material produced using the prepreg can improve various properties such as strength, stiffness, corrosion resistance, fatigue life, abrasion resistance, impact resistance, and light weight as compared with other materials.

그런데 종래의 프리프레그를 이용한 방법은 강화 섬유에 수지를 함침시키면 바로 수지의 경화가 진행되고,. 수지의 경화를 완화시키기 위하여 매우 낮은 온도로 프리프레그를 냉각시킨 상태에서 보관하고 필요 시 사용한다. 이와 같이 종래의 프리프레그를 이용한 방법은 프리프레그를 매우 낮은 온도로 보관해야 하므로, 저장, 운반 및 유통에 많은 비용이 소요되는 단점이 있다. 또한, 프리프레그의 냉각 상태에서도 수지의 경화가 완전히 멈추지 않고 느린 속도로 진행되기 때문에 프리프레그를 오래 보관할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 종래의 프리프레그는 사용 시 상온이나 고온으로 가열하여 제품을 성형하는 경우, 경화 속도가 비교적 느리기 때문에 제품의 제조 원가를 증가시키는 문제점이 있다.However, in the conventional method using the prepreg, when the resin is impregnated into the reinforcing fiber, the resin hardens immediately. Store the prepreg in a cooled state at a very low temperature to alleviate curing of the resin and use it if necessary. As described above, the conventional method using the prepreg requires storing the prepreg at a very low temperature, which is disadvantageous in that it takes a lot of cost to store, transport and distribute. Further, even in the cooling state of the prepreg, the curing of the resin does not completely stop and proceeds at a slow speed, so that the prepreg can not be stored for a long time. In addition, when a conventional prepreg is used to form a product by heating to room temperature or high temperature in use, the curing speed is relatively slow, which increases the manufacturing cost of the product.

등록특허공보 제1151966호(2012. 06. 01.)Patent Registration No. 1151966 (Jun. 01, 2012) 공개특허공보 제2014-0005409호(2014. 01. 15.)Published Patent Application No. 2014-0005409 (Apr.

본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 해결하기 위해 위하여 안출된 것으로, 종래의 고속 공정법에 비해 고가의 장비가 필요 없이 간단하고 빠르게 고강도 섬유 복합소재를 제조할 수 있는 DCPD 수지를 기지재로 한 섬유 복합소재의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of the Invention The present invention has been made in order to solve the above-mentioned need, and it is an object of the present invention to provide a DCPD resin based on a fiber which can produce a high strength fiber composite material easily and rapidly, And a method for manufacturing a composite material.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 섬유 복합소재의 제조방법은, (a) 섬유 강화재에 DCPD 수지가 고상으로 함침된 중간 복합시트를 준비하는 단계; (b) 상기 중간 복합시트에 상기 DCPD 수지와 반응하는 촉매를 도포하는 단계; 및 (c) 상기 촉매가 도포된 중간 복합시트를 가열 및 가압하여 상기 DCPD 수지를 액화시키고 상기 촉매와 중합 반응하여 경화되도록 하는 단계;를 포함하는 점에 특징이 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of producing a fiber composite material, the method comprising: (a) preparing an intermediate composite sheet impregnated with a DCPD resin in a solid phase; (b) applying a catalyst to the intermediate composite sheet to react with the DCPD resin; And (c) heating and pressurizing the intermediate composite sheet coated with the catalyst to liquefy the DCPD resin and allow the polymerization reaction with the catalyst to cure the intermediate composite sheet.

본 발명에 의한 섬유 복합소재의 제조방법은 종래의 프리프레그 공정의 용이한 작업성을 유지하면서 DCPD 수지가 특정 촉매와 고속 경화 반응을 일으키는 특성을 활용함으로써, 단순하고 다루기 쉬운 공정으로 섬유 복합소재를 고속으로 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.The method of producing the fiber composite material according to the present invention is a simple and easy-to-handle process by utilizing the characteristics of the DCPD resin causing a fast curing reaction with a specific catalyst while maintaining easy workability of the conventional prepreg process, And it can be mass-produced at high speed.

또한 본 발명에 의한 섬유 복합소재의 제조방법은 High pressure resin transfer molding 등 기존 열경화성 수지를 이용한 고속 공정법에 비해 고가의 장비가 필요 없고, 간단한 공정에 의해 낮은 가격으로 고성능의 섬유 복합소재를 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the manufacturing method of the fiber composite material according to the present invention does not require expensive equipment compared to the high-speed processing method using the existing thermosetting resin such as the high pressure resin transfer molding, and manufactures a high performance fiber composite material at a low price by a simple process There is an effect that can be.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 섬유 복합소재의 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 섬유 복합소재의 제조방법에 따른 공정 중 중간 복합시트 형성 단계를 통해 형성된 중간 복합시트를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 도 1에 나타낸 섬유 복합소재의 제조방법에 따른 공정 중 중간 복합시트에 촉매를 도포하는 단계를 나타낸 것이다.
도 4는 도 1에 나타낸 섬유 복합소재의 제조방법에 따른 공정 중 촉매가 도포된 중간 복합시트를 적층하는 단계를 나타낸 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram showing a step of manufacturing a fiber composite material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of an intermediate composite sheet formed through intermediate composite sheet forming steps in a process according to the method for producing a fiber composite material shown in FIG. 1.
FIG. 3 shows a step of applying a catalyst to an intermediate composite sheet in a process according to the method for producing a fiber composite material shown in FIG. 1.
FIG. 4 shows a step of laminating an intermediate composite sheet coated with a catalyst in the process according to the method for producing a fiber composite material shown in FIG. 1.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 DCPD 수지를 기지재로 한 섬유 복합소재의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method for producing a fiber composite material in which a DCPD resin according to the present invention is used as a base will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 섬유 복합소재의 제조방법을 단계별로 나타낸 공정도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 섬유 복합소재의 제조방법에 따른 공정 중 중간 복합시트를 형성 단계를 통해 형성된 중간 복합시트를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 3은 도 1에 나타낸 섬유 복합소재의 제조방법에 따른 공정 중 중간 복합시트에 촉매를 도포하는 단계를 나타낸 것이며, 도 4는 도 1에 나타낸 섬유 복합소재의 제조방법에 따른 공정 중 촉매가 도포된 중간 복합시트를 적층하는 단계를 나타낸 것이다.FIG. 1 is a process diagram showing a step of manufacturing a fiber composite material according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross- FIG. 3 is a view showing a step of applying a catalyst to an intermediate composite sheet in a process according to the method for producing a composite fiber material shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross- And a step of laminating an intermediate composite sheet coated with a catalyst in the process according to the production method.

본 발명의 일실시예에 따른 섬유 복합소재의 제조방법은 Dicyclopentadiene 수지(이하, 'DCPD 수지'라 한다)를 기지재로 이용하여 DCPD 수지가 특정 촉매와 고속 경화 반응을 일으키는 특성을 활용하면서도 가능한 단순하며 다루기 쉬운 공정으로 섬유 복합소재를 고속으로 제조할 수 있는 방법이다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 섬유 복합소재의 제조방법은 중간 복합시트 준비 단계((S10), (a) 단계)와, 촉매 도포 단계((S20), (b) 단계)와, 중간 복합시트 적층 단계((S30), (d) 단계)와, 경화 단계((S40), (c) 단계)를 포함한다.A method of producing a fiber composite material according to an embodiment of the present invention utilizes a characteristic that a DCPD resin causes a fast curing reaction with a specific catalyst by using a dicyclopentadiene resin (hereinafter, referred to as 'DCPD resin') as a matrix, And it is a process that can produce fiber composite material at a high speed with a process that is easy to handle. As shown in FIG. 1, the method for producing a fiber composite material comprises the steps of preparing an intermediate composite sheet (step (S10), step (a)), catalyst application step (steps S20 and (Steps S30 and D) and a curing step (steps S40 and C).

도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같이, 중간 복합시트 준비 단계(S10)는 DCPD 수지(20)를 섬유 강화재(10)에 함침하는 단계((S11), (a-1) 단계)와, DCPD 수지(20)가 함침된 섬유 강화재(10)를 냉각하여 중간 복합시트(30)를 형성하는 단계((S12), (a-2) 단계)를 포함한다. 알려진 것과 같이, DCPD 수지는 20℃ 이하의 상온에서 고상이고, 녹는 점이 약 33℃로 낮다. 그리고 촉매 없이는 경화 자체가 진행이 안되며, 촉매 도포 후 녹는점 이상으로 가열하면 촉매와 반응하여 경화한다. 또한 DCPD 수지는 촉매 공급과 함께 녹는점 이상으로 가열되면 경화가 매우 빠르게(5분 이내) 진행되는 특성을 갖는다. 섬유 강화재(10)로는 통상적인 섬유 복합소재의 강화 섬유로 사용되는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유 등이 사용될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the intermediate composite sheet preparation step S10 includes a step (S11) of impregnating the DCPD resin 20 with the fiber reinforcement 10 (step (a-1)), (S12) and (a-2) of forming the intermediate composite sheet 30 by cooling the fiber reinforcement 10 impregnated with the fiber reinforcing material 20. As is known, DCPD resins are solid at room temperature below 20 占 폚 and have a melting point as low as about 33 占 폚. Without catalyst, the cure itself does not proceed, and when heated above the melting point after catalyst application, it reacts with the catalyst and cures. In addition, the DCPD resin has the property that the curing proceeds very quickly (within 5 minutes) when heated above the melting point with the catalyst supply. The fiber reinforcing material 10 may be glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, or the like, which is used as a reinforcing fiber of a typical fiber composite material.

섬유 강화재(10)에 DCPD 수지(20)를 함침하는 단계(S11)를 구체적으로 살펴보면, DCPD 수지(20)와 섬유 강화재(10)를 준비하고, DCPD 수지(20)를 녹는 점(약 33℃) 이상으로 가열하여 DCPD 수지(20)를 액상으로 만든 후, 액상의 DCPD 수지(20)를 섬유 강화재(10)에 함침시킨다. 액상의 DCPD 수지(20)를 섬유 강화재(10)에 함침시키는 방법은 통상의 섬유 복합소재의 제조방법에 있어서 액상 수지를 섬유 강화재에 함침하는 방법과 같은 방법이 이용될 수 있다. 섬유 강화재(10)는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유 등의 강화 섬유 또는 마이크로 혹은 나노 섬유로 이루어진 부직포를 이용하여 사용 목적 등에 따라 다양한 형태로 형성할 수 있다.The DCPD resin 20 and the fiber reinforcing material 10 are prepared and the DCPD resin 20 is melted at about 33 ° C Or more to make the DCPD resin 20 into a liquid phase, and then the liquid DCPD resin 20 is impregnated into the fiber reinforcing material 10. A method of impregnating the fiber-reinforced material 10 with the liquid DCPD resin 20 may be the same as the method of impregnating the fiber-reinforced material with a liquid resin in a usual method for producing a fiber-reinforced composite material. The fiber reinforcing material 10 can be formed into various forms using reinforcing fibers such as glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber or nonwoven fabric made of micro or nano fiber depending on the purpose of use.

액상의 DCPD 수지(20)를 섬유 강화재(10)에 함침한 후, 액상의 DCPD 수지(20)가 함침된 섬유 강화재(10)를 상온으로 냉각시켜 섬유 강화재(10)에 함침된 DCPD 수지(20)를 고상으로 만든다. DCPD 수지(20)는 20℃ 이하의 상온에서 고상으로 존재하므로 냉각 온도는 20℃ 이하로 한다. 이렇게 DCPD 수지(20)가 함침된 섬유 강화재(10)를 상온으로 냉각시키면, 종래의 프리프레그(prepreg)와 같이 섬유 강화재(10)에 DCPD 수지(20)가 고상으로 함침된 중간 복합시트(30)를 형성할 수 있다.The DCPD resin 20 impregnated in the fiber reinforcing material 10 is impregnated with the DCPD resin 20 impregnated in the fiber reinforcing material 10 by cooling the fiber reinforcing material 10 impregnated with the liquid DCPD resin 20 to room temperature ) To a solid state. Since the DCPD resin 20 is present in a solid phase at a room temperature of 20 DEG C or lower, the cooling temperature is 20 DEG C or lower. When the fiber reinforcing material 10 impregnated with the DCPD resin 20 is cooled to room temperature, the intermediate composite sheet 30 (see FIG. 3), in which the DCPD resin 20 is impregnated in the solid phase in the fiber reinforcing material 10 like a conventional prepreg ) Can be formed.

일반적인 작업 환경에서 20℃ 이하의 서늘한 온도를 확보하는 것은 어렵지 않으므로, 액상의 DCPD 수지(20)가 함침된 섬유 강화재(10)를 냉각시켜 섬유 강화재(10)에 함침된 DCPD 수지(20)를 고상으로 만드는 것은 어렵지 않다. 즉, DCPD 수지(20)가 고상인 상태로 중간 복합시트(30)를 보관하는 것은 어렵지 않다. 그리고 여름철 같이 기온이 높이 올라가는 때에도 냉장고나 에어컨 등을 이용함으로써, 어렵지 않게 중간 복합시트(30)를 DCPD 수지(20)가 고상으로 유지되도록 보관할 수 있다.The DCPD resin 20 impregnated in the fiber reinforcing material 10 is cooled in the solid phase by cooling the fiber reinforcing material 10 impregnated with the liquid DCPD resin 20, It is not difficult to make. That is, it is not difficult to store the intermediate composite sheet 30 in a state where the DCPD resin 20 is solid. Even when the temperature rises like summer, by using a refrigerator or an air conditioner, the intermediate composite sheet 30 can be stored so that the DCPD resin 20 is maintained in a solid state without difficulty.

이와 같이, 중간 복합시트(30)에 포함된 DCPD 수지(20)는 촉매 없이는 경화가 진행되지 않고 경화 반응과는 상관없이 20℃ 이하의 상온에서 고상으로 존재하므로, 종래에 이미 경화가 시작된 프리프레그를 냉동 보관하는 방법에 비해서 본 실시예의 DCPD 수지를 기지재로 한 섬유 복합소재의 제조방법은 간단하고 저비용으로 수행할 수 있는 장점이 있다.Since the DCPD resin 20 contained in the intermediate composite sheet 30 is present in a solid phase at a room temperature of 20 DEG C or less irrespective of the curing reaction without curing without the catalyst, The method of manufacturing a fiber composite material using the DCPD resin of the present embodiment as a base material is advantageous in that it can be performed simply and at low cost.

계속해서, 도 1 및 도 3에 나타낸 것과 같이 중간 복합시트(30)를 준비한 후, 중간 복합시트(30)에 DCPD 수지(20)와 반응하는 촉매(40)를 도포한다. 촉매(40)는 DCPD 수지(20)가 가열되어 액상으로 된 상태에서 DCPD 수지(20)와 경화 반응을 일으키는 것으로, 몰리브덴(molybdenum) 촉매나 루테늄(ruthenium) 촉매(C28H45C12OPRu) 등 공지된 다양한 종류의 것이 이용될 수 있다. 도시된 것과 같이 분사기(45)를 이용하여 중간 복합시트(30)의 DCPD 수지 도포면 전체에 촉매(40)를 골고루 도포할 수 있다. 중간 복합시트(30)에 촉매(40)를 도포하는 방법으로는 공기 분사(air spray), 전기 분사(electrostatic spray), 또는 기타 다양한 방법이 이용될 수 있다.1 and 3, the intermediate composite sheet 30 is coated with the catalyst 40 that reacts with the DCPD resin 20 on the intermediate composite sheet 30. Next, as shown in FIG. The catalyst 40 is a molybdenum catalyst or a ruthenium catalyst (C 28 H 45 C 12 OPRu) which causes a curing reaction with the DCPD resin 20 in a state where the DCPD resin 20 is heated and liquid. And the like can be used. The catalyst 40 can be evenly applied to the entire DCPD resin coated surface of the intermediate composite sheet 30 by using the injector 45 as shown in the figure. As a method of applying the catalyst 40 to the intermediate composite sheet 30, air spray, electrostatic spray, or various other methods may be used.

다음으로, 도 1 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 촉매(40)가 도포된 중간 복합시트(30)를 복수로 적층한다(S30). 촉매(40)가 도포된 중간 복합시트(30)는 두께가 얇으므로 최종 섬유 복합소재 제품에 요구되는 두께에 따라 중간 복합시트(30)의 적층 개수를 조절하여 원하는 두께로 만들 수 있다.Next, as shown in Figs. 1 and 4, a plurality of the intermediate composite sheets 30 to which the catalyst 40 is applied are laminated (S30). Since the intermediate composite sheet 30 coated with the catalyst 40 is thin, the number of laminated intermediate composite sheets 30 can be adjusted to a desired thickness according to the thickness required for the final fiber composite product.

다음으로, 적층된 중간 복합시트(30)를 가열 및 가압하여 경화시킨다(S40). 촉매(40)가 도포된 중간 복합시트(30)를 가압함과 동시에 33℃ 이상의 DCPD 수지(20)의 녹는 점 이상으로 가열하면, 중간 복합시트(30)의 DCPD 수지(20)가 액화되어 촉매(40)와 중합 반응함으로써 경화가 진행된다. 적층된 중간 복합시트(30)를 가열 및 가압하는 데에는 핫 프레스(hot press), 또는 다양한 가열 장치 및 가압 장치가 이용될 수 있다. DCPD 수지(20)는 경화 반응 촉매(40)와 고속으로(5분 이내) 경화 반응을 일으키므로, 중간 복합시트(30)를 가열 및 가압하여 경화시키는 공정은 단시간 내에 완료될 수 있다. 따라서, 본 실시예의 DCPD 수지를 기지재로 한 섬유 복합소재의 제조방법은 종래의 프리프레그를 사용하는 방법에 비해 매우 빠른 속도를 제품을 성형할 수 있는 장점이 있다.Next, the laminated intermediate composite sheet 30 is cured by heating and pressing (S40). The DCPD resin 20 of the intermediate composite sheet 30 is liquefied when the intermediate composite sheet 30 coated with the catalyst 40 is pressed and heated at a temperature equal to or higher than the melting point of the DCPD resin 20 of 33 ° C or higher, (40) and curing proceeds. Hot pressing or various heating and pressurizing devices may be used to heat and press the laminated intermediate composite sheet 30. Since the DCPD resin 20 causes a curing reaction with the curing reaction catalyst 40 at high speed (within 5 minutes), the process of heating and pressing and curing the intermediate composite sheet 30 can be completed within a short time. Therefore, the method of producing a fiber composite material using the DCPD resin of the present embodiment as a base has an advantage that a product can be molded at a very high speed compared to a method using a conventional prepreg.

이렇게 만들어진 섬유 복합소재는 프레스 가공 등 다양한 가공 방법을 통해 다양한 형상으로 가공됨으로써, 자동차산업, 항공산업, 우주산업, 국방산업, 건축업, 조선업, 전자산업, 스포츠산업 및 기타 제조업 등 매우 다양한 분야의 최종 섬유 복합소재 제품으로 만들어질 수 있다.The fiber composite material thus produced is processed into various shapes through various processing methods such as press processing, and thus it is possible to produce final products of various fields such as automobile industry, aerospace industry, defense industry, construction industry, shipbuilding industry, electronics industry, sports industry, It can be made into a fiber composite product.

상술한 것과 같이, 본 실시예에 따른 섬유 복합소재의 제조방법은 종래의 프리프레그 공정과 달리, DCPD 수지(20)가 특정 촉매와 고속 경화 반응을 일으키는 특성을 활용함으로써 단순하고 다루기 쉬운 공정으로 섬유 복합소재를 고속으로 대량 생산할 수 있다.As described above, unlike the conventional prepreg process, the method of producing a fiber composite material according to the present embodiment uses a characteristic that the DCPD resin 20 causes a high-speed curing reaction with a specific catalyst, High-speed mass production of composite materials.

또한 본 실시예에 따른 섬유 복합소재의 제조방법은 DCPD 수지(20)를 섬유 강화재(10)에 함침시켜 상온 냉각시키는 중간 복합시트 형성 공정이 종래의 섬유 강화재에 수지를 함침시킨 후 수지의 경화가 일부 진행된 상태에서 냉동 보관하는 형태의 중간재료인 프리프레그를 마련하는 공정과 유사점이 있으나, 형성된 중간 복합시트(30)를 상온 보관할 수 있다는 점에서 종래의 방법에 비해 유리하다. 즉, 종래의 프리프레그 공정은 함침된 수지에 경화제가 혼합되어 있어 경화가 진행되는 상태에서 경화의 진행을 막기 위해 프리프레그를 냉동 보관해야 하지만, 본 발명에서 DCPD 수지(20)가 함침되어 있는 중간 복합시트(30)는 DCPD 수지(20)의 경화 반응과는 상관없이 DCPD 수지(20)가 상온에서 고상으로 존재하는 성질을 이용한 것으로서 냉동 보관할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 DCPD 수지를 기지재로 한 섬유 복합소재의 제조방법은 종래의 프리프레그 방법에 비해, 섬유 복합소재의 중간 재료로서의 중간 복합시트(30)의 제조가 용이하고, 보관이 쉬우며, 제품의 제조 시간도 크게 단축할 수 있다.In the method of manufacturing a fiber composite material according to the present embodiment, the intermediate composite sheet forming process in which the DCPD resin 20 is impregnated into the fiber reinforcing material 10 to cool at room temperature is performed after the conventional fiber reinforcing material is impregnated with the resin, The intermediate composite sheet 30 can be stored at room temperature although it is similar to the step of preparing a prepreg which is an intermediate material in a form of freezing storage in a partially advanced state. That is, in the conventional prepreg process, a prepreg is mixed with a curing agent so that the prepreg is kept frozen to prevent progress of curing in the progress of curing. However, in the present invention, in the middle of the impregnation of the DCPD resin 20 Regardless of the curing reaction of the DCPD resin 20, the composite sheet 30 utilizes the property that the DCPD resin 20 exists in a solid state at room temperature and does not need to be stored in the freezer. Therefore, compared to the conventional prepreg method, the method of producing a fiber composite material using the DCPD resin of the present invention as a base facilitates the production of the intermediate composite sheet 30 as an intermediate material of the fiber composite material, , And the manufacturing time of the product can be greatly shortened.

또한 본 실시예에 따른 섬유 복합소재의 제조방법을 이용하면, 제조 공장 등에서 중간 복합시트(30) 다수를 20℃ 이하의 상온에서 보관하고 있다가, 섬유 복합소재를 제조할 때 중간 복합시트(30)를 꺼내어 이에 촉매(40)를 도포하여 섬유 복합소재를 제조할 수 있으므로, 편리하고 효율적인 생산 관리가 가능하다.Further, when the method of manufacturing a fiber composite material according to the present embodiment is used, most of the intermediate composite sheets 30 are stored at a room temperature of 20 ° C or lower in a manufacturing factory or the like, And the catalyst 40 can be coated thereon to produce a fiber composite material, so that convenient and efficient production management is possible.

이상 본 발명에 대하여 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명한 실시예로 한정되는 것은 아니다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described above.

예를 들어, 도 4에 나타낸 것과 같은 중간 복합시트(30)를 적층하는 단계는 생략될 수도 있다. 즉, 최종 섬유 복합소재 제품이 단층의 중간 복합시트(30)만으로 제조 가능한 경우, 중간 복합시트(30)를 적층하는 단계를 생략하고 촉매(40)가 도포된 하나의 중간 복합시트(30)를 가열 및 가압하여 단층으로 이루어진 섬유 복합소재를 만들고, 이로부터 최종 섬유 복합소재 제품을 제조할 수도 있다.For example, the step of laminating the intermediate composite sheet 30 as shown in Fig. 4 may be omitted. That is, in the case where the final fiber composite material product can be produced only by the single-layered intermediate composite sheet 30, the step of laminating the intermediate composite sheet 30 is omitted and one intermediate composite sheet 30 to which the catalyst 40 is applied Heating and pressing to produce a fiber composite material composed of a single layer, and then to produce a final fiber composite material product.

또한 섬유 강화재에 DCPD 수지가 고상으로 함침된 중간 복합시트는 앞서 설명한 것과 같은 방법 이외에 다양한 다른 방법을 통해 준비된 것을 이용할 수 있으며, 다양한 방법을 통해 준비된 중간 복합시트에 촉매를 도포한 후 가열 및 가압하여 경화시킴으로써 섬유 복합소재를 제조할 수 있다.The intermediate composite sheet in which the DCPD resin is impregnated in the solid phase in the fiber reinforcement can be prepared by various other methods other than the method described above. The intermediate composite sheet prepared through various methods is coated with the catalyst, and then heated and pressurized And then curing the fiber composite material.

10 : 섬유 강화재 20 : DCPD 수지
30 : 중간 복합시트 40 : 촉매
45 : 분사기10: fiber reinforced material 20: DCPD resin
30: intermediate composite sheet 40: catalyst
45: Injector

Claims (4)

(a) 섬유 강화재에 DCPD 수지가 고상으로 함침된 중간 복합시트를 준비하는 단계;
(b) 상기 중간 복합시트에 상기 DCPD 수지와 반응하는 촉매를 도포하는 단계; 및
(c) 상기 촉매가 도포된 중간 복합시트를 가열 및 가압하여 상기 DCPD 수지를 액화시키고 상기 촉매와 중합 반응하여 경화되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 복합소재의 제조방법.(a) preparing an intermediate composite sheet impregnated with a DCPD resin in a solid phase in a fiber reinforcement;
(b) applying a catalyst to the intermediate composite sheet to react with the DCPD resin; And
(c) heating and pressurizing the intermediate composite sheet coated with the catalyst to liquefy the DCPD resin, and causing polymerization reaction with the catalyst to cure the intermediate composite sheet. 제 1 항에 있어서,
(d) 상기 (b) 단계 이후 상기 (c) 단계 이전에, 상기 촉매가 도포된 중간 복합시트를 복수로 적층하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 복합소재의 제조방법.The method according to claim 1,
(d) laminating a plurality of intermediate composite sheets coated with the catalyst on the plurality of the composite sheets before the step (b) and before the step (c). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a-1) 상기 DCPD 수지를 녹여서 액상으로 된 DCPD 수지를 상기 섬유 강화재에 함침하는 단계,
(a-2) 상기 액상의 DCPD 수지가 함침된 섬유 강화재를 상온으로 냉각하여 고상의 상기 DCPD 수지가 함침된 상기 중간 복합시트를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 복합소재의 제조방법.3. The method according to claim 1 or 2,
The step (a)
(a-1) dissolving the DCPD resin to impregnate the fiber reinforcement with a liquid DCPD resin,
(a-2) cooling the fiber reinforcement impregnated with the liquid DCPD resin to room temperature to form the intermediate composite sheet impregnated with the DCPD resin in a solid phase. 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계는 핫 프레스(hot press)로 상기 촉매가 도포된 중간 복합시트를 가열 및 가압하는 것을 특징으로 하는 섬유 복합소재의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the step (c) comprises heating and pressing the intermediate composite sheet coated with the catalyst by a hot press.
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