Carbon fiber composite molds offer high workability and high design flexibility due to their lightweight structure and ease of forming, making them a promising option for industries that use large molds, such as aerospace and automotive. In this study, the thermal resistance and thermal conductivity of carbon fiber prepregs were analyzed based on the formulation of multifunctional resins and thermally conductive additives. The thermal conductivity additives used included flake graphite, synthetic graphite, conductive graphite, and fumed silica, with thermal conductivity variations compared according to their content. The multifunctional epoxy resins YDPN638, PA806, 300P, and SCT150 were blended with BPA-based epoxy, and their glass transition temperature (Tg) was measured. The analysis revealed that resin formulations containing conductive graphite in YD128, 300P, and SCT150 achieved the target thermal conductivity of 3 W/m·K and the target glass transition temperature of 210°C, confirming their potential use as resins for carbon fiber composite molds.

탄소섬유 복합재 금형은 가벼운 무게로 인한 작업 편의성과 성형의 용이성으로 인한 높은 설계 유연성을 제공하여, 항공우주 및 자동차와 같은 대형 금형을 사용하는 산업에서의 적용 가능성이 연구되고 있다. 본 연구에서는 다관능 수지 및 열전도성 첨가제 배합에 따른 탄소섬유 프리프레그의 내열성, 열전도성 변화를 분석하였다. 열전도성 첨가제는 인상 흑연, 인조 흑연, 전도성 흑연, 비정질 실리카를 사용하여 첨가량에 따른 열전도도 변화를 비교하였다. 다관능 에폭시 YDPN638, PA806, 300P, SCT150 등을 BPA 기반 에폭시와 배합하여 유리전이온도(Tg)를 측정하였다. 분석 결과, 전도성 흑연이 첨가된 YD128, 300P, SCT150 배합 수지가 목표 열전도도 3 W/mK와 목표 유리전이온도 210°C에 도달하여 탄소섬유 복합재 금형용 수지로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

Keywords: 탄소섬유 복합재 금형(Carbon Fiber Composite Mold), 열전도성 첨가제(Thermal Conductive Filler), 고내열성 에폭시(Heat Resistant Epoxy)