산업통산자원부산업핵심기술개발사업 특허기술동향조사보고서 생산기반산업자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술과제 2014. 01
목 차 I. 개요 1 1. 분석배경및목적 2 1-1. 분석배경 2 1-2. 분석목적 2 2. 분석범위 3 2-1. 분석대상특허검색 DB 및검색범위 3 2-2. 분석대상기술및검색식도출 4 2-3. 유효특허선별기준및결과 9 2-4. 특허기술동향조사분석방법 11 II. IP 부상도분석 12 1. 국가별 Landscape 13 1-1. 주요시장국기술개발활동현황 13 1-2. 기술시장성장단계파악 16 2. 경쟁자 Landscape 19 3. IP 부상도분석 21 3-1. 추세선을통한출원증가율분석 21 3-2. 국내출원인출원증가율분석 22 3-3. 최근구간점유율분석 23 3-4. 특허시장확보력분석 24
III. IP 장벽도분석 25 1. IP 장벽및기술경쟁력분석 27 1-1. 탄소섬유프리프레그제작 27 1-2. 탄소섬유프리프레그성형공정 35
I. 개요 1. 분석배경및목적 2. 분석범위
1. 분석배경및목적 1-1. 분석배경 본보고서는 자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술개발 은국내외특허분석을통하여현재의기술수준, 기술개발동향, 시장및산업의동향등을검토함으로써산업통상자원부 R&D 사업의타당성을검토함과동시에전략적으로내실있는연구가가능하도록분석을실시함 최근고유가및연비규제강화에따라관심이고조되고있는자동차경량화는구조의합리적변경, 신제조공법개발, 신규경량재료치환등으로가능하나, 신규경량재료치환이가장효과적인대안으로부상되고있는실정 현재선진국을중심으로탄소섬유강화복합소재적용차제부품양산기술을경쟁적으로개발하고있으나, 일부고급사양의최고가차종소량생산에제한적으로만적용하고있는실정 향후전기자동차, 연료전지자동차등의개발이가속화됨에따라강도및인성 이기존금속소재대비높고경량효과가가장큰탄소섬유강화복합소재가전 세계적으로자동차경량화를주도할대표소재로자리매김할것으로예상 1-2. 분석목적 본보고서에서는자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술개발을개발함에있어, 탄소섬유프리프레그제작기술과탄소섬유프리프레그성형공정기술에대하여특허동향분석을실시함 이를통하여국제특허현황및국가별기술경쟁력등의분석을실시하고, 최근 부상기술등을도출하여, 전략적인연구개발계획수립에활용할수있도록함 - 2 -
으로써, 중복연구를방지하고, 본연구개발과제수행의타당성에대한객관적인 특허정보를제공하기위함 - 3 -
2. 분석범위 본분석에서는 2013 년 11 월까지출원공개된한국, 일본, 유럽및미국공개특 허와 2013 년 11 월까지출원등록된미국등록특허를분석대상으로함 2-1. 분석대상특허검색 DB 및검색범위 (1) 분석대상특허 1) < 표 1-1> 검색 DB 및검색범위 자료구분국가검색 DB 분석구간검색범위 공개 등록특허 ( 공개 등록일기준 ) 한국 FOCUST DB 일본 FOCUST DB 미국 FOCUST DB 유럽 FOCUST DB 특허공개및등록전체문서특허공개및등록전체문서 특허공개, 특허공개 ( 공표 ), 특허공개 ( 재공표 ) ~ 현재 ( 검색일 ) 전체문서 EP-A(Applications) 및 EP-B(Granted) 전체문서 PCT FOCUST DB 분석구간 : 한국, 미국, 일본, 유럽 2011. 12 ( 출원년도기준 ) 출원일기준으로분석하며, 일반적으로특허출원후 18 개월이경과된때에출원관련정보를대중에게공개하 고있음. 따라서아직미공개상태의데이터가존재하는 2012 년하반기 ~2013 년에출원된특허는그정량적 의미가유효하지않으므로정량분석은 ~2011 년까지한정함. - 4 -
2-2. 분석대상기술및검색식도출 (1) 기술분류체계 본분석에서는과제의 RFP 제안서를기초로기술분류체계를작성하였으며, 심 층분석 ( 정성분석 ) 에서의기술분야도동일하게적용함 < 표 1-2> 분석대상기술분류 대분류중분류소분류 핵심기술 여부 기술정의 급속열경화성수지함침탄소섬유프리프레탄소섬유프리프레그그제작열가소성수지함침탄소 자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그 섬유프리프레그탄소섬유프리프레그압 복합소재 차체부품 고속 축금형 / 성형 (1ea/10min.) 금형 성형기술탄소섬유프리프레탄소섬유프리프레그사 그성형공정출금형 / 금형 핵심기술열경화성수지함침탄소섬유프리프레그 핵심기술열가소성수지함침탄소섬유프리프레그 탄소섬유프리프레그핵심기술압축성형제반기술 탄소섬유프리프레그보조기술사출성형제반기술 급속가열급속냉각금형핵심기술 급속가열및급속냉 각금형 - 5 -
(2) 기술분류기준 < 표 1-3> 분석대상기술분류기준대분류중분류소분류검색개요 ( 기술범위 ) 급속열경화성수지함침열경화성수지를함침한탄소섬탄소섬유프리프레탄소섬유프리프레그유프리프레그제작그제작열가소성수지함침탄소열가소성수지를함침한탄소섬자동차경량화를위한연속섬유프리프레그유프리프레그제작성탄소섬유강화프리프레그탄소섬유프리프레그압탄소섬유프리프레그압축성형복합소재차체부품고속축금형 / 성형제반기술 (1ea/10min.) 금형 성형기술탄소섬유프리프레탄소섬유프리프레그사탄소섬유프리프레그사출성형그성형공정출금형 / 금형제반기술급속가열급속냉각금형급속가열및급속냉각금형 (3) 핵심키워드도출 한국산업기술평가관리원생산기반 PD실에서제공한최초자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술분야의기술분류및핵심키워드를바탕으로특허분석을위한 1차키워드를도출하였으며, 추가적으로해당 PD실과의기술미팅을거쳐 2차키워드를도출하였음 (4) 검색식도출과정 본보고서에사용된검색식은상기방법을통해도출된핵심키워드를바탕으로 해당기술분류를포함할수있는검색식으로작성되었으며, 한국산업기술평가관 리원생산기반 PD 실의검토를반영하여최종검색식을완성함 - 6 -
(5) 검색식 기술분류체계에따른최종검색식은 < 표 1-4> 와같음 < 표 1-4> 기술분류체계에따른최종검색식 대분류중분류소분류검색식 자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품 고속 (1ea/10 min.) 금형 성형기술 탄소섬유프리프레그제작 급속열경화성수지함침탄소섬유프리프레그 ( 탄소섬유 * 카본섬유 * 카본화이버 * 탄소피브릴 * 탄소사 * 카본사 * (( 탄소 * 카본 * 탄화 *) w/1 ( 섬유 * 파이버 * 화이버 * 단섬유 * 원섬유 * 피브릴 * 장섬유 * 필라멘트 * 포백 *)) (carbon* w/2 (fiber* nanofiber* microfiber* fibr* filber* filament* yarn* fabric*)) carbon-fiber* carbonfiber*) AND ( 프리프레그 * 프리프렉 * 프리프래그 * 프리플래그 * 함침복합재 * ( 사전 - 함침 * w/1 복합 *) ( 함침 * w/1 복합재 *) 푸레푸레구 * 푸리푸레구 * 푸리푸리구 * 푸리후레구 * 푸레인푸레구네 * prepreg* (pre* w/1 (preg* impregnat*)) preimpregnat*) AND ( 열경화 * 열강화 * (( 열 고온 *) w/1 ( 경화 * 강화 * 고정 *)) ( 열경 w/1 화 ) 열전사 * 열착상 * 열세팅 * thermoset* thermocur* ((thermal* thermo* heat* hot*) w/1 (set* cur* temper* fix* harden* vulcaniz*)) heat-cur* heat-set* heat-vulcaniz* thermo-set* thermo-harden*) ( 탄소섬유 * 카본섬유 * 카열가소성본화이버 * 탄소피브릴 * 수지함침탄소사 * 카본사 * (( 탄소 * 탄소섬유 카본 * 탄화 *) w/1 ( 섬유 * 프리프레 파이버 * 화이버 * 단섬유그 * 원섬유 * 피브릴 * 장섬유 * 필라멘트 * 포백 *)) 검색건수 KIPO USPTO JPO EPO 합계 115 349 798 168 1,430 82 278 474 153 987-7 -
대분류중분류소분류검색식 탄소섬유프리프레그성형공정 (carbon* w/2 (fiber* nanofiber* microfiber* fibr* filber* filament* yarn* fabric*)) carbon-fiber* carbonfiber*) AND ( 프리프레그 * 프리프렉 * 프리프래그 * 프리플래그 * 함침복합재 * ( 사전 - 함침 * w/1 복합 *) ( 함침 * w/1 복합재 *) 푸레푸레구 * 푸리푸레구 * 푸리푸리구 * 푸리후레구 * 푸레인푸레구네 * prepreg* (pre* w/1 (preg* impregnat*)) preimpregnat*) AND ( 열가소 * ( 열 w/1 가소 *) thermoplast* thermo-plast*) ( 탄소섬유 * 카본섬유 * 카 본화이버 * 탄소피브릴 * 탄소사 * 카본사 * (( 탄소 * 카본 * 탄화 *) w/1 ( 섬유 * 파이버 * 화이버 * 단섬유탄소섬유 * 원섬유 * 피브릴 * 장프리프레섬유 * 필라멘트 * 포백 *)) 그압축 (carbon* w/2 (fiber* 금형 / 성 nanofiber* microfiber* 형 fibr* filber* filament* yarn* fabric*)) carbon-fiber* carbonfiber*) AND 탄소섬유프리프레그사출금형 / 금형 IC=(B29C-043*) ( 탄소섬유 * 카본섬유 * 카본화이버 * 탄소피브릴 * 탄소사 * 카본사 * (( 탄소 * 카본 * 탄화 *) w/1 ( 섬유 * 파이버 * 화이버 * 단섬유 * 원섬유 * 피브릴 * 장섬유 * 필라멘트 * 포백 *)) (carbon* w/2 (fiber* nanofiber* microfiber* fibr* filber* filament* yarn* fabric*)) carbon-fiber* carbonfiber*) AND IC=(B29C-045*) 급속가열 ( 급속가열 * (( 급속 * 고속 * 급속냉각 순간 *) w/2 ( 가열 * 히트 * 금형 히팅 *)) " 급가열 *" 급 검색건수 KIPO USPTO JPO EPO 합계 36 135 512 37 720 38 209 584 77 908 204 279 938 116 1,537-8 -
대분류중분류소분류검색식 검색건수 KIPO USPTO JPO EPO 합계 가열 * ((rapid* quick* fast* momentar* monentar* instant*) w/2 heating*) (speed* n/3 heat*) 급속냉각 * (( 급속 * 고속 * 순간 *) w/3 ( 냉각 * 쿨링 *)) " 급냉각 *" 급냉각 * 급냉 * ((rapid* quick* fast* momentar* monentar* instant*) w/2 cooling*) (speed* n/3 cool*)) AND ( 금형 * 몰드 * 모울드 * 주형 * 캐스트 * 다이 * (( 압출 * 성형 *) w/2 ( 틀 형 꼭지쇠 *)) 압출대 * 구금 * 성형틀 * 형체 * die* mold* cast*) AND IC=(B29C*) - 9 -
2-3. 유효특허선별기준및결과 (1) 유효특허선별기준 자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고 속 (1ea/10min.) 금형 성형기술의 Raw Data(< 표 1-5> 참조 ) 에대한유효특허 선별기준을마련하여적용함 < 표 1-5> 분석대상기술분류 대분류중분류소분류 노이즈제거및 유효특허추출기준 급속열경화성수지함침열경화성수지를함침한탄소섬탄소섬유프리프레탄소섬유프리프레그유프리프레그제작기술그제작열가소성수지함침탄소열가소성수지를함침한탄소섬자동차경량화를위한연속섬유프리프레그유프리프레그제작기술성탄소섬유강화프리프레그탄소섬유프리프레그압탄소섬유프리프레그압축성형복합소재차체부품고속축금형 / 성형제반기술 (1ea/10min.) 금형 성형기술탄소섬유프리프레탄소섬유프리프레그사탄소섬유프리프레그사출성형그성형공정출금형 / 금형제반기술 급속가열급속냉각금형급속가열및급속냉각금형 - 10 -
(2) 유효특허선별결과 < 표 1-6> 유효특허선별결과 중분류 소분류 유효데이터건수 KIPO USPTO JPO EPO 계 탄소섬유프리프급속열경화성수지함침탄소섬유프리프레그 23 78 316 39 456 레그제작 열가소성수지함침탄소섬유프리프레그 14 36 176 27 253 소계 37 114 492 66 709 탄소섬유프리프레그압축금형 / 성형 9 25 98 6 138 탄소섬유프리프탄소섬유프리프레그사출금형 / 금형레그성형공정 3 13 10 1 27 급속가열급속냉각금형 79 43 293 10 425 소계 91 81 401 17 590 총계 128 195 893 83 1,299-11 -
2-4. 특허기술동향조사분석방법 본분석에서는자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소 재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술분야를 IP 부상도분석과 IP 장벽 도분석으로나누어분석함 IP 부상도분석 IP 부상도분석에서는조사대상국인한국, 미국, 일본및유럽에서의이전구간 대비출원증가율, 출원점유율및국가별외국인출원증가율을분석하여특허 관점에서의해당기술분야부상정도를판단함 분석구간은 2012 산업융합원천기술개발사업부상기술분석에서도출된 TCT 값을사용하며, 그값이 5 년이상인경우에는 5 년을최대구간으로설정함 IP 장벽도분석 IP 장벽도분석에서는기술트리에포함된소분류를핵심기술과보조기술로구 분하여 IP 장벽도판단기준표에따라해당중분류별 IP 장벽도를분석함 본분석에서는도출된핵심특허를기반으로중분류수준에서의유사도분석및 권리분석을포함하여 IP 장벽도의판단근거로활용할수있음 - 12 -
II. IP 부상도분석 1. 국가별 Landscape 2. 경쟁자 Landscape 3. IP 부상도분석
1. 국가별 Landscape 1-1. 주요시장국기술개발활동현황 (1) 주요시장국연도별특허동향 1. 분석기간 : ~ 2011.12..( 공개또는등록일기준 ) 2. 분석대상 : 한국, 일본, 유럽, 미국공개및등록특허 < 그림 2-1> 전체연도별특허동항 - 14 -
자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술분야의연도별전체특허동향을살펴보면, 거시적인관점에서분석초기구간인 1982년부터증가하여 1991년최고점에있었으나, 이후 1999년까지감소세를보이다가 2000년을지나면서다시증가세를보이고있는것으로나타남 1982 년부터 1991 년까지의특허동향은최다출원국인일본의동향과일치하며, 2000 년이후의출원증가는일본에서의출원규모가감소했음에도불구하고한 국, 미국및유럽에서의출원건수가증가하였기때문으로나타남 (2) 주요시장국내 외국인특허출원현황 < 그림 2-2> 주요시장국내 외국인특허출원현황 - 15 -
자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술분야의국가별 / 출원인국적별특허동향을살펴보면, 일본에서의출원이전체분석대상국가출원규모의절반이상인 59% 를차지하는것으로나타나이분야의연구개발은대부분일본에서주도되고있는것으로보임 < 그림 2-3> 연도별주요시장국내 외국인특허출원현황 주요시장국의내 외국인특허출원현황을살펴보면, 미국및유럽은외국인의점유율이각각 66%, 73% 로서내국인보다외국인에의한특허활동이활발한것으로나타났으며, 이들외국인중에서일본국적출원인들의특허활동이매우활발한것을나타남 반면에한국및일본은외국인의점유율이각각 24% 와 6% 로서내국인에의한 특허활동이대다수를차지하는것으로나타남 일본국적, 미국국적및유럽국적의출원인들이자국뿐만아니라타주요시장국에서의특허활동도활발하게전개하고있는것으로나타났으며, 일본에서는미국국적및유럽국적출원인들의특허출원활동이활발함에도불구하고자국인일본국적출원인들의출원규모가매우크기때문에상대적으로특허출원이미비한것으로나타남 - 16 -
위의결과를통해살펴보면, 일본국적의출원인들은자국인일본뿐만아니라 해외에서도활발한특허활동을전개하고있는것으로나타나이분야의연구개 발은대부분일본국적의출원인에의해주도되고있는것으로보임 1-2. 기술시장성장단계파악 - 17 -
< 그림 2-4> 기술시장성장단계 ( 전체 ) - 18 -
< 그림 2-5> 기술시장성장단계 ( 국가별 ) 본그래프는전세계기술위치를포트폴리오로나타낸것으로자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술분야의전체및해당국가의기술위치를포트폴리오로나타낸것으로전체출원중에서최근의출원동향을 5개의구간으로나누어각각의구간별특허출원인수및출원건수를나타내어특허출원동향을통한기술의위치를살펴볼수있으며, 각구간은 1구간 (1987년 ~1991년 ), 2구간 (1992년 ~1996 년 ), 3구간 (1997년 ~2001년 ), 4구간 (2002년 ~2006년 ) 및 5구간 (2007년 ~2011 년 ) 으로나누었음 1구간 (1987년 ~1991년 ) 부터 4구간 (2002년 ~2006년 ) 까지출원건수와출원인수가계속감소하는쇠퇴단계에있었으나, 4구간 (2002년 ~2006년 ) 이후최근구간인 5구간 (2007년 ~2011년 ) 에서출원인수와출원건수가크게증가하는회복단계를나타내는양상을보였으며, 이는과제기술의주요출원국인일본의포트폴리오가전체분석구간에서출원인수와출원건수가정체또는감소하는성숙단계나쇠퇴단계를유지하고있음에도불구하고한국이계속성장단계를나타내고있고미국과유럽이 5구간 (2007년 ~2011년 ) 에서회복단계양상을보이고있기때문으로분석됨 - 19 -
[KPO] 포트폴리오로나타낸한국특허의기술위치는전체분석구간에서출원건 수와출원인의수가계속증가하는성장단계에있어급격한기술개발이이루 어지고있는것으로분석됨 [USPTO] 포트폴리오로나타낸미국특허의기술위치는 1구간 (1987년 ~1991 년 ) 부터 4구간 (2002년 ~2006년 ) 까지출원건수와출원인수가계속감소하는양상을보였으나 4구간 (2002년 ~2006년 ) 이후최근구간인 5구간 (2007년 ~2011 년 ) 에서출원인수와출원건수가크게증가하는회복단계를나타내고있으므로, 최근에원천기술을이용하여현시장에맞는기술들이다시개발되어새로운아이디어와함께시장이재형성되는단계에들어선것으로분석됨 [JPO] 포트폴리오로나타낸일본특허의기술위치는전체분석구간에서출원인수와출원건수가정체또는감소하는성숙단계나쇠퇴단계를유지하는양상을나타내고있어, 일본에서는시장진입자들이빠져나가거나과제기술의시장이위축되고있는것으로분석됨 [EPO] 포트폴리오로나타낸유럽특허의기술위치는전체분석구간에서출원건 수와출원인수의증감이반복되고있으므로, 뚜렷한기술위치를나타내고있지 않은것으로보임 - 20 -
2. 경쟁자 Landscape < 표 2-1> 경쟁자 Landscape 출원인 분석항목 출원인국적 한국 KIPO 주요 IP 시장국 ( 건수,%) 미국 USPTO 일본 JPO 유럽 EPO 3극패밀리수 IP시장국 ( 건 ) 종합 * 특허출원증가율 (5 년구간 ) 주력기술분야 Toray Industries Incorporated 일본 8 (5%) 21 (13%) 119 (72%) 18 (11%) 일본 31 103% 31 63 탄소섬유프리프레그제작 Mitsubishi Rayon Company 일본 2 (3%) 5 (7%) 64 (89%) 1 (1%) 일본 5-78% 9 2 탄소섬유프리프레그제작 Toho Rayon Company 일본 (0%) 1 (3%) 29 (91%) 2 (6%) 일본 2 0 0 탄소섬유프리프레그제작 Ricoh Company 일본 (0%) (0%) 20 (1%) 0 (0%) 일본 -50% 2 1 탄소섬유프리프레그성형공정 Panasonic Corporation 일본 (0%) 3 (15%) 17 (85%) (0%) 일본 -33% 3 1 탄소섬유프리프레그성형공정 Jamco Corporation 일본 (0%) 6 (38%) 7 (44%) 3 (19%) 일본 4 20% 5 6 탄소섬유프리프레그제작 Tokai Carbon Company 일본 (0%) (0%) 14 (1%) (0%) 일본 0 0 탄소섬유프리프레그제작 Hitachi Limited 일본 (0%) (0%) 14 (1%) (0%) 일본 0 0 탄소섬유프리프레그성형공정 Sekisui Chemical Company 일본 (0%) (0%) 13 (1%) (0%) 일본 -100% 2 0 탄소섬유프리프레그성형공정 Tonen Corporation 일본 (0%) 2 (15%) 10 (77%) 1 (8%) 일본 3 0 0 탄소섬유프리프레그제작 Sumitomo Chemical Company 일본 3 (25%) 1 (8%) 8 (67%) (0%) 일본 100% 0 8 탄소섬유프리프레그성형공정 Nippon Oil Company 일본 (0%) 3 (25%) 6 (50%) 3 (25%) 일본 3 0 탄소섬유프리프레그제작 Toho Tenax Company 일본 (0%) (0%) 10 (100%) (0%) 일본 -75% 8 2 탄소섬유프리프레그제작 Japan Steel Works Limited 일본 (0%) (0%) 10 (100%) (0%) 일본 0% 2 2 탄소섬유프리프레그성형공정 Kobe Steel Limited 일본 (0%) (0%) 10 (100%) (0%) 일본 -100% 1 0 탄소섬유프리프레그제작 임숙자 한국 3 (33%) 4 (44%) 1 (11%) 1 (11%) 미국 4-100% 4 0 탄소섬유프리프레그성형공정 Toshiba Machine Company 일본 (0%) (0%) 9 (100%) (0%) 일본 -100% 2 0 탄소섬유프리프레그성형공정 Yamaha Corporation 일본 (0%) 2 (25%) 5 (63%) 1 (13%) 일본 3 0 0 탄소섬유프리프레그제작 UBE Industries 일본 1 (13%) 1 (13%) 4 (50%) 2 (25%) 일본 1 0 0 탄소섬유프리프레그제작 The Boeing Company 미국 1 (13%) 4 (50%) 2 (25%) 1 (13%) 미국 3 200% 1 3 탄소섬유프리프레그제작 * 해당출원인의출원수중주요출원국가의출원비중중 10% 이상인국가 ( 대분류대상상위 20 개출원인 ) 자동차경량화를위한연속성탄소섬유강화프리프레그복합소재차체부품고속 (1ea/10min.) 금형 성형기술분야의주요출원인 Top20를추출한결과, 일본의 Toray Industries Incorporated가전체다출원인 1위이며, 그뒤를이어일본의 Mitsubishi Rayon Company Limited와 Toho Rayon Company Limited 등 - 21 -
이이분야에서다수의특허를출원하고있는것으로나타주요출원인 Top20 중에서일본국적의출원인이 18 개로나타나이분야에서일본이두각을나타 내는것으로분석됨 일본국적이외의출원인으로는한국국적의개인출원인 ( 임숙자 ) 와미국의 The Boeing Company 이주요출원인 Top20 에포함되었음 이들주요출원인들의주요시장국과최근연구활동및기술력, 주력기술분야의파악을위하여, 주요시장국별출원건수, 3극패밀리수 ( 미국 일본 유럽공동출원특허수 ), 최근 5년간의특허출원증가율을비교분석한결과, 주요출원인들은전반적으로주로자국위주의특허활동을하고있으며, 최근 5년간의특허출원증가율이감소또는적은출원건수내에서증가를나타내어최근특허활동이감소한것으로나타남 Toray Industries Incorporated, Mitsubishi Rayon Company Limited, Jamco Corporation 등의 3극패밀리수가비교적많은것으로나타나국제적인시장경쟁력을확보한것으로판단되나, Toray Industries Incorporated만이최근 5년간의출원건수가 31건에서 63건으로증가하였을뿐, 다른출원인들은최근 5년간의특허출원증가율이감소또는적은출원건수내에서증가를나타내어최근특허활동이감소한것으로분석됨 - 22 -
3. IP 부상도분석 3-1. 추세선을통한출원증가율분석 (1987 ~ 2011) < 그림 2-6> 세부기술별추세선분석 추세선을통한출원증가율을살펴보면, 탄소섬유프리프레그제작분야와탄소 섬유프리프레그생산공정최적화분야는일본과한국에서의출원증가의영향 으로최근출원증가추세를나타내고있음 이전구간건수최근구간건수출원증가율 (%) A. 탄소섬유프리프레그제작 B. 탄소섬유프리프레그성형공정 50 93 86.0 120 131 9.2 전체 ( 대분류 ) 170 224 31.8-23 -
3-2. 국내출원인출원증가율분석 (1987 ~ 2011) < 그림 2-7> 세부기술별국내출원인추세선분석 국내 ( 한국국적 ) 출원인의출원현황을살펴보면, 국내출원인은일부극소수해외출원을제외한대부분출원활동을국내에서실시하고있으며, 최근들어탄소섬유프리프레그성형공정분야의출원이크게증가하는추세를나타내고있음 이전구간국내출원인출원건수 최근구간국내출원인출원건수 국내출원인출원증가율 (%) A. 탄소섬유프리프레그제작 B. 탄소섬유프리프레그성형공정 1 6 500.0 24 41 70.8 전체 ( 대분류 ) 25 47 88.0-24 -
3-3. 최근구간점유율분석 (1982 ~ 2011) 추세선을통한부상기술을파악하기위해서아래의그래프에서는중분류별로 연도구간별특허기술의출원경향을알수가있음 왼쪽의그래프는출원건수를통한절대치를나타내며, 오른쪽그래프는연도구 간별상대비교를보여주고있음 < 그림 2-8> 구간별점유증가율분석 탄소섬유프리프레그제작분야는 1990년대에출원감소추세에있었으나 2000 년대들어부터다시증가추세이며, 탄소섬유프리프레그성형공정분야는꾸준히출원이증가하고있어, 전체적으로최근출원점유율이증가하는추세를나타내고있음 본과제기술분야의전체구간출원건수는 1,097 건이며최근 5 년간출원건수 는 224 건이어서 20.4% 의점유율을나타냄 전체구간건수최근구간건수점유율 (%) A. 탄소섬유프리프레그제작 B. 탄소섬유프리프레그성형공정 526 93 17.7 571 131 22.9 전체 ( 대분류 ) 1097 224 20.4-25 -
3-4. 특허시장확보력분석 (1987 ~ 2011) 구간별외국인출원증가율을통한특허시장확보력을파악하기위해서아래의 그래프에서는중분류별로연도구간별특허기술의출원경향을알수가있음 < 그림 2-9> 세부기술별외국인추세선분석 중분류구간별외국인출원현황을살펴보면, 탄소섬유프리프레그성형분야는 1990년대중반부터최근까지출원증가추세에있으며, 탄소섬유프리프레그제작분야는 2000년대전후에출원활동이저조하였으나 2000년중반부터증가하는추세를나타냄 이전구간외국인출원건수 최근구간외국인출원건수 특허시장확보력 (%) A. 탄소섬유프리프레그제작 B. 탄소섬유프리프레그성형공정 12 37 208.3 24 37 54.2 전체 ( 대분류 ) 36 74 105.6-26 -
III. IP 장벽도분석 1. IP 장벽도및기술경쟁력분석
O 핵심특허리스트 연번 세부기술 특허 ( 등록 / 공개 ) 번호 출원일자 1 FAA JP 2093393 1987.08.13 2 FAA EP 00885704 1997.12.16 3 FAA EP 01408152 2002.07.02 출원인 Toho Rayon Company Limited Toray Industries Incorporated Toray Industries Incorporated 권리상태 발명의명칭 등록포기 Mold molding prepreg 등록유지 등록유지 4 FAA KR 0145784 1994.11.01 제일모직 [ 주 ] 등록포기 5 FAA KR 1089060 2009.03.30 인하대하교등록유지 6 FBA JP 2004-338270 2003.05.16 7 FBA JP 5278790 2008.01.11 8 FBA JP 5332225 2008.02.19 9 FBB JP 1993-077246 1991.08.27 Mitsubishi Rayon Company Limited Toray Industries Incorporated Toray Industries Incorporated Sankyo Engineering Company Limited 출원포기 등록유지 Carbon fiber prepreg and method of production thereof Carbon fiber reinforced base material, preform and composite material comprising the same 열경화성수지계탄소단섬유프리프레그제조및이를이용한탄소단섬유강화탄소복합재료제조방법최적화된경화조건을이용한고강도탄소섬유강화복합재료제조방법 섬유강화수지복합재료의제조방법및섬유강화수지복합재료 섬유강화수지복합재료의제조방법및제조장치 등록유지섬유강화복합재료의제조방법 출원포기 10 FBC US 6846445 2002.09.04 Kim Byung 등록포기 구성소재를열효율에이용한성형용금형 Method for rapid mold heating and cooling 11 FBC US 6884379 2002.07.31 12 FBC JP 4327421 2002.08.02 Duqueine Vincent Duqueine Vincent 등록유지 등록유지 Process for molding a part made out of a composite material 합성재료로부터제작하게되는부분의성형방법및그방법을실시가능히하는장치 13 FBC KR 2013-0032476 2011.09.23 이성재등록유지 14 FBC KR 1285365 2013.02.19 이성재등록유지 급속가열냉각가능한사출금형장치및그사출방법 급속가열냉각가능한사출금형장치및그사출방법 15 FBC KR 1999-0073356 1999.06.30 장주철등록거절가열및급냉프레스 - 28 -
1. IP 장벽도및기술경쟁력분석 1-1. 탄소섬유프리프레그제작 ( 중분류 _1) IP 장벽도및기술경쟁력분석 조사대상기술 IP 장벽 2) 탄소섬유프리프레그제작 소분류 1 급속열경화성수지함침탄소섬유프리프레그 2 열가소성수지함침탄소섬유프리프레그 매우낮음 낮음보통높음매우높음 국가 특허번호 출원인 ( 논문저자 ) 출원일 ( 등록일 ) 관련 기술 유사도 3) ( 중요도 ) JP 2093393 Toho Rayon Company Limited 1987.08.13 1 국외 EP 00885704 Toray Industries Incorporated 1997.12.16 1 EP 01408152 Toray Industries Incorporated 2002.07.02 1 국내 KR 0145784 제일모직 [ 주 ] 1994.11.01 1 KR 1089060 인하대하교 2009.03.30 1 2) 특허장벽은경쟁력상황과유사상황을고려하여결정함단, 국내외장벽과경쟁력을고려하여 국내는높음이고, 국외는보통일경우 더낮은보통으로 가들어감. 3) 유사도 ( 중요도 ): 의개수는관련기술과의유사한정도혹은연관관계가가장높은정도를나타냄 - 29 -
(1) 탄소섬유프리프레그제작기술의주요장벽특허유사도분석 중분류 1 탄소섬유프리프레그제작 소분류 1 급속열경화성수지함침탄소섬유프리프레그 2 열가소성수지함침탄소섬유프리프레그 유사특허비교분석 구분특허 ( 등록 출원 ) 번호비고 관련핵심기술 권리비교 해외 국내 검토의견 대응방안 JP 2093393 ( 출원인 : Toho Rayon Company Limited) EP 00885704 ( 출원인 : Toray Industries Incorporated) EP 01408152 ( 출원인 : Toray Industries Incorporated) KR 0145784 ( 출원인 : 제일모직 [ 주 ]) KR 1089060 ( 출원인 : 인하대학교 ) 유사점 차이점 유사점 차이점 유사점 차이점 유사점 차이점 유사점 차이점 1 1 1 1 1 성형이가능한프리프레그제작 오토클레이브성형공정을채택하고있어서고속성형이불가함 연속성탄소섬유에열경화성수지를함침시킨프리프레그제조 과제기술은급속열경화성수지가함침된연속성탄소섬유프리프레그제작기술임 탄성계수, 충격에너지를향상시킬수있는탄소섬유프리프레그제작 과제기술은급속열경화성수지가함침된연속성탄소섬유프리프레그제작기술임 열경화성폐놀수지함침탄소섬유프리프레그제작 과제기술은연속성탄소섬유를사용 열경화성고분자수지함침탄소섬유프리프레그제작 프리그레그의선열처리과정을통해반경화상태 (b-stage) 로유도하는공정을포함 성형이가능한프리프레그제작기술, 연속성탄소섬유에열경화성수지를함침시킨프리프레그제조기술, 탄성계수나충격에너지를향상시킨탄소섬유프리프레그제작기술등은선행기술로서다수공지되어있음 과제기술은급속열경화성수지가함침된연속성탄소섬유프리프레그제작기술에관한것으로서, 선정된선행문헌을면밀히검토하여향후에선행기술과차별화된기술을개발한다면회피가가능할뿐만아니라해외지재권획득도가능할것으로판단됨 - 30 -
(2) 탄소섬유프리프레그제작의주요특허권리분석 발명의명칭 Mold molding prepreg 출원인 Toho Rayon Company Limited 출원국가 JP 출원번호 / 등록번호 JP 1987-202519 / JP 2093393 출원일 1987.08.13 기술분야 급속열경화성수지함침탄소섬유 프리프레그 법적상태 등록포기 PURPOSE: To obtain the titled prepreg having excellent dimensional stability, not causing cracks by heat shock, having excellent heat resistance, by impregnating a fiber-reinforced base material with a thermosetting polymer blended with a mixture-based curing agent consisting of a curing agent of low-temperature active type and a curing agent of high-temperature active type in a specific ratio. 기술요약 CONSTITUTION: (A) A base material consisting of carbon fibers, aramid fibers and/or glass fibers is impregnated with (B) 20W60wt.% thermosetting resin blended with 3W10phr mixture-based curing agent consisting of 0.1W3phr curing agent of low-temperature active type of 40W70 C [e.g. aliphatic polyamine (triethylenetetramine or tetraethylenepentamine)] and 2.9W7phr curing agent of high-temperature active type of 120W170 C (e.g. amine compound (dicyandiamide or amine imide)] to give the aimed prepreg which is cured within 3 total hours and has 180 C Tg. 대표도면 기술의견 - 본특허는성형이가능한프리프레그제작및그성형조건에관한것임 - 본특허에기재된성형공정은오토클레이브성형공정으로고속성형이불가함에따라본과제기술과는차이가매우큼 분석결과종합 법적상태 - 1987 년 08월 13일에출원되었고 1989 년 02월 17일에공개되어 1996 년 09월 18일에등록되었으나현재등록포기상태임 - 패밀리출원없음 본특허는등록포기상태이므로침해우려없음 - 31 -
발명의명칭 Carbon fiber prepreg and method of production thereof 출원인 Toray Industries Incorporated 출원국가 EP 출원번호 / 등록번호 EP 1997-947964 / EP 00885704 출원일 1997.12.16 기술분야 급속열경화성수지함침탄소섬유 프리프레그 법적상태 등록유지 기술요약 A carbon fiber prepreg is produced by impregnating a carbon fiber bundle comprising a large number of continuous carbon filaments and having a degree of intermingle of at least 10 cm as a hook drop value with a base resin containing a thermosetting resin as a principal component. Not greater than 20 wt.%, on the basis of the weight of the total prepreg, of particles of a thermoplastic resin having a particle size of not greater than 150 'mu'm are distributed at a higher concentration in the surface region than in the inside. This carbon fiber prepreg has a high tack which little changes with time. The prepreg makes it possible to mold a composite having excellent compression inter-layer shear strength (CILS) at high temperatures after having absorbed moisture while maintaining a good impact resistance and to obtain a composite having a by far higher compression strength (LCS) of a cross-laminated sheet than those of existing composites. 대표도면 기술의견 - 본특허는연속성탄소섬유에열경화성수지를함침시킨프리프레그제조방법에관 한것임 분석결과종합 법적상태 - 1997 년 12월 16일에출원되었고 1998 년 12월 23일에공개되어 2003 년 08월 06일에등록되었으며현재등록유지상태임 - 독일, 일본및미국에패밀리출원하였으며, 이들패밀리특허는현재등록유지상태임 탄소섬유프리프레그제작방법에대해권리범위를설정하고있으나, 열경화성수지와열가소성수지입자의성분과함량을한정하고있으므로좁은권리범위를구성하고있음 - 본과제기술중의핵심은급속열경화성수지가함침된연속성탄소섬유프리프레그제작에관련된기술이므로회피가능함 - 32 -
발명의명칭 Carbon fiber reinforced base material, preform and composite material comprising the same 출원인 Toray Industries Incorporated 출원국가 EP 출원번호 / 등록번호 EP 2002-741398 / EP 01408152 출원일 2002.07.02 기술분야 급속열경화성수지함침탄소섬유 프리프레그 법적상태 등록유지 기술요약 A carbon fiber reinforced substrate comprising a fabric composed of carbon fiber bundles and a first resin adhering to the fabric. Each of the carbon fiber bundles comprises numerous continuous carbon filaments, has the tensile modulus of 210 GPa or more, and has the fracture strain energy of 40 MJ/m3 or more. The amount of the first resin adhering to the fabric is in a range from 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of said fabric. A preform comprising a laminate composed of plural layers of the carbon fiber reinforced substrate, wherein the layers are integrated by means of the first resin. A composite comprising the preform impregnated with a matrix resin. 대표도면 기술의견 - 본특허는탄성계수와충격에너지를향상시킬수있는탄소섬유프리프레그제작 기술에관한것임 분석결과종합 법적상태 - 2002 년 07월 02일에출원되었고 2004 년 04월 14일에공개되어 2010 년 06월 09일에등록되었으며현재등록유지상태임 - 독일, 일본및미국에패밀리출원하였으며, 이들패밀리특허는현재등록유지상태임 탄소섬유프리프레그제작방법에대해권리범위를설정하고있으나, 열경화성수지와열가소성수지입자의성분과함량을한정하고있으므로좁은권리범위를구성하고있음 - 본과제기술에도탄성계수와충격에너지향상에대한내용도일부포함되어있으나핵심은급속열경화성수지가함침된연속성탄소섬유프리프레그제작에관련된기술이므로회피가능함 - 33 -
발명의명칭 열경화성수지계탄소단섬유프리프레그제조및이를이용한탄소단섬유강화 탄소복합재료제조방법 출원인제일모직 [ 주 ] 출원국가 KR 출원번호 / 등록번호 KR 1994-0028457 / KR 0145784 출원일 1994.11.01 기술분야 급속열경화성수지함침탄소섬유 프리프레그 법적상태 등록유지 본발명은탄소단섬유보강탄소복합재료제조공정에관한것이다. 기술요약 본발명은탄소단섬유와페놀수지의건식혼련방법을채택하여특히탄소단섬유보강탄소복합재료로의응용뿐아니라전기, 전자제품의외장재로점차로필요성이강조되는박막, 경량및전파차폐성, 난연성도만족시킴으로써그적용범위의확대가가능한페놀수지계탄소단섬유프리프레그제조방법을제공하는것을목적으로한다. 본발명은탄소단섬유및페놀수지를사용한프리프레그라미네이트를제조하고이를이용하여탄소단섬유탄소복합재료를만드는것을특징으로한다. 대표도면 기술의견 - 본특허는열경화성폐놀수지를함침시킨탄소섬유프리프레그제작기술에관한 것임 분석결과종합 법적상태 - 1994 년 11월 01일에출원되었고 1996 년 06월 17일에공개되어 1998 년 05월 06일에등록되었으며현재등록유지상태임 - 패밀리출원없음 본특허는등록포기상태이므로침해우려없음 - 프리프레그제작에사용되는탄소섬유를단섬유로한정하고있으며길이도 5 내지 35 mm로한정하고있으므로좁은권리범위를설정하고있음 - 본과제기술은연속성탄소섬유프리프레그제작에관련된기술이므로회피가능함 - 34 -
발명의명칭 최적화된경화조건을이용한고강도탄소섬유강화복합재료제조방법 출원인인하대학교출원국가 KR 출원번호 / 등록번호 KR 2009-0027124 / KR 1089060 출원일 2009.03.30 기술분야 급속열경화성수지함침탄소섬유 프리프레그 법적상태 등록유지 기술요약 본발명은최적화된경화조건을이용한고강도탄소섬유강화복합재료제조방법에관한것으로, 더욱상세하게는열경화성고분자수지용액의상온점도를제어하고, 프리그레그 (pregreg) 의선열처리과정을통해반경화상태 (b-stage) 로유도하여최적화된경화조건에따라고강도탄소섬유강화복합재료를제조하는방법및상기방법으로제조된고강도탄소섬유강화복합재료에관한것이다. 본발명에따라제조된고강도탄소섬유복합재료는프리프레그의선열처리과정을통하여최적의반경화상태 (b-stage) 가설정되기때문에진공백몰딩 (vacuum bag molding) 방법으로제조시열경화성고분자수지용액의점도저하때문에발생하는복합재료의물성저하를방지할수있고, 그결과높은기계적물성을가진고강도탄소섬유강화복합재료의제조가가능하다. 대표도면 기술의견 - 본특허는열경화성고분자수지를함침시킨탄소섬유프리프레그제작기술에관 한것임 분석결과종합 법적상태 - 2009 년 03월 30일에출원되었고 2010 년 10월 08일에공개되어 2011 년 11월 28일에등록되었으며현재등록유지상태임 - 패밀리출원없음 프리프레그제작에사용되는수지의조성, 탄소섬유재질, 열처리공정조건등을한정하고있으므로좁은권리범위를설정하고있음 - 본과제기술은연속성탄소섬유를채용하고있고급속열경화성프리프레그제작에관련된기술이므로회피가능함 - 35 -
(3) 탄소섬유프리프레그제작기술의주요핵심특허별권리분석설명 용도 / 구성요소별로구분하여유사한특허를분석해본결과, 탄소섬유프리프레그제작분야의핵심기술인급속열경화성수지함침탄소섬유프리프레그분야에서성형이가능한프리프레그제작기술, 연속성탄소섬유에열경화성수지를함침시킨프리프레그제조기술, 탄성계수나충격에너지를향상시킨탄소섬유프리프레그제작기술등은선행기술로서다수공지되어있으나, 본과제기술의핵심인급속열경화성수지가함침된연속성탄소섬유프리프레그제작기술은선행문헌을통해공지되어있지않으므로, 기술개발우위와해외지재권획득도가능할것으로판단됨 또다른핵심기술인열가소성수지함침탄소섬유프리프레그분야에서는장벽특허가존재하지않는것으로분석되어과제기술을개발함에있어특허침해의우려는없을것으로예상되며, 향후에기술개발우위와및 IP확보를선점하기위한신속한노력이필요할것으로판단됨 - 36 -
1-2. 탄소섬유프리프레그성형공정 ( 중분류 _2) IP 장벽도및기술경쟁력분석 조사대상기술 IP 장벽 탄소섬유프리프레그성형공정 소분류 1 탄소섬유프리프레그압축금형 / 성형 2 탄소섬유프리프레그사출금형 / 금형 3 급속가열급속냉각금형 매우낮음 낮음보통높음매우높음 국가 특허번호 출원인 ( 논문저자 ) 출원일 ( 등록일 ) 관련기술 유사도 ( 중요도 ) JP 2004-338270 Mitsubishi Rayon Company Limited 2003.05.16 1 국외 JP 5332225 Toray Industries Incorporated 2008.02.19 1 JP 1993-077246 Sankyo Engineering Company Limited 1991.08.27 2 US 6884379 Duqueine Vincent 2002.07.31 3 국내 KR 1285365 이성재 2013.02.19 3-37 -
(1) 탄소섬유프리프레그성형공정기술의주요장벽특허유사도분석 중분류 2 탄소섬유프리프레그성형공정 소분류 1 탄소섬유프리프레그압축금형 / 성형 2 탄소섬유프리프레그사출금형 / 금형 3 급속가열급속냉각금형 유사특허비교분석 구분특허 ( 등록 출원 ) 번호비고 관련핵심기술 권리비교 JP 2004-338270 ( 출원인 : Mitsubishi Rayon Company Limited) 유사점 차이점 1 프리프레그압축성형공정구현 프리프레그고속성형기술이아님 해외 JP 5332225 ( 출원인 : Toray Industries Incorporated) JP 1993-077246 ( 출원인 : Sankyo Engineering Company Limited) 유사점차이점유사점차이점 1 2 프리프레그적층체의압축성형공정 급속열경화성프리프레그압축성형기술이아님 균일한온도분포구현을위하여금형소재구성 급속가열 / 유지 / 냉각을구현할수없음 US 6884379 ( 출원인 : Duqueine Vincent) 유사점차이점 3 프리프레그를적층하여압축성형을통해제조하는방식 급속온도변화 / 유지등을구현할수있는압축성형기술이아닙 국내 KR 1285365 ( 출원인 : 이성재 ) 유사점차이점 3 금형의급속가열및냉각방법 사출금형을대상으로한것으로서압축금형과는차별화됨 검토의견 대응방안 프리프레그적층체의압축성형이나사출성형공정기술, 압축또는사출금형을급속가열및급속냉각시키는기술등과관련된선행기술은다수공지되어있음 그러나, 본과제기술은급속가열, 온도유지및급속냉각으로이루어지는공정을반복실시하는고속성형기술에관한것으로선행문헌을회피가능하며향후에기술개발이완료되면기술우위와해외지재권획득도가능할것으로판단됨 - 38 -
(2) 탄소섬유프리프레그성형공정기술의주요특허권리분석 발명의명칭 섬유강화수지복합재료의제조방법및섬유강화수지복합재료 출원인 Mitsubishi Rayon Company Limited 출원국가 JP 출원번호 / 공개번호 JP 2003-138733 / JP 2004-338270 출원일 2003.05.16 기술분야탄소섬유프리프레그압축금형 / 성형법적상태출원포기 과제 본발명은프리프레그를이용한압축성형에관한것으로서, 특히, 표면가공이용이하며표면평활성에우수한섬유강화수지복합재료를제조하는방법을제공한다. 기술요약 해결수단 적어도한쪽의최외층프리프레그가강화섬유직물에열강화성수지조성물을함침한수지함유률 30 40 질량 % 의강화섬유직물프리프레그이며, 여러장의프리프레그를적층한적층체를상형과아래형으로이루어진형상내에위치시켜압축성형하는섬유강화수지복합재료의제조방법을이용하여섬유강화수지복합재료를얻는다. 대표도면 기술의견 - 본특허는프리프레그이압축성형공정기술에관한것임 분석결과종합 법적상태 - 2003 년 05월 16일에출원되었고 2004 년 12월 02일에공개되었으나현재출원포기상태임 - 패밀리출원없음 본특허는출원포기상태이므로침해우려없음 - 39 -
발명의명칭 섬유강화복합재료의제조방법 출원인 Toray Industries Incorporated 출원국가 JP 출원번호 / 등록번호 JP 2008-037044 / JP 5332225 출원일 2008.02.19 기술분야 탄소섬유프리프레그압축금형 / 성형 법적상태 등록유지 과제 연속강화섬유를포함하여도양호한형상상태를갖는섬유강화복합재료 의제조방법을제공한다. 기술요약 해결수단 경화되지않은열강화성매트릭스수지를연속강화섬유다발에함침한프리프레그및열가소성수지로이루어진시트상기재를이용하여시트상기재가프리프레그의적어도하나의층간에존재하도록적층함으로써적층기재를제작하는공정, 소정의온도를유지하며프레스성형용상하금형내에적층기재를배치하는공정, 상하금형을클로징하여원하는형상으로성형경화하는공정을거쳐서복합재료를얻는복합재료의제조방법. 대표도면 기술의견 - 본특허는프리프레그적층체의압축성형공정기술에관한것임 분석결과종합 법적상태 - 2008 년 02월 19일에출원되었고 2008 년 10월 02일에공개되어 2013 년 08월 09일에등록되었으며현재등록유지상태임 - 패밀리출원없음 열경화성및열가소성프리프레그를혼용하여적층체를구성한후에일반적인압축성형을실시하는공정에대하여적용재료, 공정조건등을한정하여권리범위를좁게설정하고있음 - 과제기술은급속열경화성프리프레그압축성형기술에관한것으로서, 열가소성프리프레그의성형후에인서트사출성형하는방법과는소재및성형공정측면에서모두차별화된방법이므로회피가능함 - 40 -
발명의명칭 구성소재를열효율에이용한성형용금형 출원인 Sankyo Engineering Company Limited 출원국가 JP 출원번호 / 공개번호 JP 1991-214974 / JP 1993-077246 출원일 1991.08.27 기술분야탄소섬유프리프레그사출금형 / 금형법적상태출원포기 목적 성형용금형의소재구성에관한것으로, 가열용융되는성형재료의유입부는열전도율이높은소재로구성하고이것을지지하는주면부는열전도율이낮은소재로구성함으로써금형의구성소재자체가열효율에우수한성형용금형을제조한다. 기술요약 구성 성형재료의유입부를열전도율이높은경량의알루미늄합금등으로구성하고, 주면부재는단열효과가높은 FRP 매트릭스에광물섬유보강재를첨가하여그배향방향이나첨가중량등을조정한부재로구성함으로써, 설계명세서에따라여러종의프리프레그를조합시킨적층설계와매트릭스 ( 수지모재 ) 의선정에따른재질설계를실시함에있어서금형을구성하는각부분에대하여강도를향상시키는방향, 강도향상효과, 열팽창계수등을고려한구성소재가대응되도록한다. 대표도면 기술의견 - 본특허는프리프레그및섬유강화복합소재의성형공정에서균일한온도분포구현 을위하여금형부위별로적합한소재를구성하는기술에관한것임 분석결과종합 법적상태 - 1991 년 08월 27일에출원되었고 1993 년 03월 30일에공개되었으나현재출원포기상태임 - 패밀리출원없음 본특허는출원포기상태이므로침해우려없음 - 41 -
발명의명칭 Process for molding a part made out of a composite material 출원인 Duqueine Vincent 출원국가 US 출원번호 / 등록번호 US 10/209635 / US 6884379 출원일 2002.07.31 기술분야급속가열급속냉각금형법적상태등록유지 기술요약 The process includes placing in a mold a pile of plies taken from a web of fibers embedded in a thermosetting or thermoplastic material, the plies being arranged according to preferred directions of the fibers, and subjecting the mold to particular pressure and temperature conditions. The process also includes carrying out successive operations of shaping the pile of plies in the mold, at low pressure, carried out progressively at low speed; removing the material in excess protruding out of edge of the mold; carrying out the tightness of the mold from outside; increasing the pressure up to high pressure; raising the temperature of the mold; and quickly cooling the mold. 대표도면 기술의견 - 본특허는프리프레그를적층하여압축성형을통해복합소재를제조하는기술에관 한것임 분석결과종합 법적상태 - 2002 년 07월 31일에출원되었고 2005 년 04월 26일에등록되었으며현재등록유지상태임 - 패밀리출원없음 프리프레그를적층하여압축성형을통해복합소재를제조하는기술에대해비교적넓은권리범위를설정하고있음 - 과제기술은급속가열, 온도유지및급속냉각으로이루어지는공정을반복실시하는고속성형기술에관한것이므로회피가능함 - 42 -
발명의명칭 급속가열냉각가능한사출금형장치및그사출방법 출원인이성재출원국가 KR 출원번호 / 등록번호 KR 2013-0017593 / KR 1285365 출원일 2013.02.19 기술분야급속가열급속냉각금형법적상태등록유지 기술요약 본발명은코아금형과캐비티금형을구비한사출금형장치에서, 코아금형은캐비티형상에따라일정두께로절단되고절단면에밴딩히타를내장한가열코아와, 가열코아를고정하며냉각수단을가지는코아금형고정판을포함하여이루어지며 ; 코아금형고정판의냉각수단은가열코아와이격된곳에서캐비티반대편의코아금형고정판및밴딩히타를냉각하는냉각수로단열공과, 냉각수로단열공과이격된곳에서제2로기냉하는제2 단열공을더포함하고 ; 상기냉각수로단열공은밴딩히타사이의가열코아에밴딩히타와나란하게형성한제1 냉각수로단열공과, 제2 단열공뒷면에밴딩히타와직각방향으로형성한제2 냉각수로단열공과, 제2 단열공사이를지나제1 냉각수로단열공과제2 냉각수로단열공을이어주는연결냉각수로단열공을포함하여이루어지며 ; 상기, 제1 냉각수로단열공의테두리이고코아금형고정판과가열코아의접하는부위에는냉각수밀폐단열패드를부가한급속가열냉각가능한사출금형장치및사출방법이다. 대표도면 기술의견 - 본특허는금형의급속가열및냉각방법에관한것임 분석결과종합 법적상태 - 2013 년 02월 19일에출원되었고 2013 년 04월 02일에공개되어 2013 년 07월 05일에등록되었으며현재등록유지상태임 - 패밀리출원없음 본특허는금형의급속가열및냉각방법에대하여권리범위를좁게설정하고있음 - 과제기술은급속가열, 온도유지및급속냉각으로이루어지는공정을반복실시하는고속성형기술에관한것으로서, 압축금형은상 / 하측몰드에모두급속가열 / 온도유지 / 냉각을위한구조구현이필요하므로사출금형을대상으로하는본특허와는차별화되어회피가능함 - 43 -
(3) 탄소섬유프리프레그성형공정기술의주요핵심특허별권리분석설명 용도 / 구성요소별로구분하여유사한특허를분석해본결과, 탄소섬유프리프레그성형공정분야의핵심기술인탄소섬유프리프레그압축금형 / 성형분야와급속가열급속냉각금형에서프리프레그적층체의압축성형공정이나압축또는사출금형을급속가열및급속냉각시키는기술등과관련된선행기술은다수공지되어있으나, 본과제기술과같이급속프리프레그성형기술이나급속가열, 온도유지및급속냉각으로이루어지는공정을반복실시하는고속성형기술은선행문헌을통해공지되어있지않으므로, 선정된선행문헌을면밀히검토하여향후에기술을개발한다면기술개발우위와해외지재권획득도가능할것으로판단됨 또한, 보조기술인탄소섬유프리프레그사출금형 / 금형분야에서는기술유사성이있는선행문헌이공지되었으나열전도율이다른다수의소재를금형에적용함에있어차별화된소재를적용한다면특허침해의우려는없을것으로예상됨 - 44 -