탄소섬유 및 필름의 제조방법

전문가 제언

○ 탄소섬유가 처음 알려진 것은 에디슨이 대나무섬유를 탄화시켜 전구의 필라멘트로 사용한 것이 시초이다. 그 후 Union Carbide사가 레이온을 출발물질로 하여 탄소섬유를 개발한 것이 상업생산의 시작이다. 탄소섬유는 크게 출발물질이 피치인 것, 레이온인 것, PAN섬유인 것의 3종류가 있다.

○ 탄소섬유의 그레이드에는 고탄성계수(HM), 중탄성계수(IM), 표준탄성계수(SM), 고강도급(HT)이 있다. 탄소섬유는 탄성률이 우수하고 내열성 및 내염성이 우수하여 복합체를 제조하여 자동차, 비행기, 건물보수, 스포츠용품 등 다양한 용도에 응용되고 있다. 우주항공용, 차동차용 등에 사용되는 강도와 탄성계수가 높은 탄소섬유는 PAN계이며 일본 Toray사가 최대 생산회사이다.

○ 탄소섬유는 세계시장이 현재에도 10조원 이상 되며 새로운 응용분야가 창출되고 있어 향후에도 계속 수요가 늘어날 것이다. 세계 유수의 회사들이 거대시장을 노리고 CNT를 첨가하는 등 새로운 그레이드의 탄소섬유개발에 집중하고 있다.

○ 본 발명은 CNT를 첨가한 PAN계 고분자와 타 고분자를 이용하여 2성분 콘주게이트섬유를 제조하고 이를 연신, 안정화, 탄화, 흑연화하는 새로운 방법이다. CNT를 첨가하여 흑연화공정의 온도를 낮추거나 생략할 수 있는 장점이 있다. 콘주게이트섬유 중 제2성분을 제거하고 탄소섬유를 제조함으로써 세 섬도 섬유를 제조할 수 있어 강도와 탄성률을 높일 수 있는 것이 핵심기술이다.

○ 국내에서는 1990년 태광산업이 탄소섬유를 개발하여 생산을 시작하였으나 기술적 한계를 극복하지 못하고 생산을 중단하였다. 현재는 효성그룹과 전주기계리서치가 공동으로 개발 중이며 파이로트단계 생산을 성공하였다. 탄소섬유를 이용한 프리프레그 제조, 낚싯대 등의 성형제품 제조는 국내에서 가능하다. 국내 고강도 고탄성 섬유로는 (주)코오롱이 생산하는 아라미드섬유가 유일하다. 건축재료 등으로 수요가 증가하고 있는 탄소섬유 개발에 좀더 노력할 필요가 있다.

저자

Georgia Tech Research Corporation

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

WO20090049174

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~65

분석자

박*진

분석물

• 탄소섬유 및 필름의 제조방법.pdf [421,790 byte]

이미지변환중입니다.