KR100355067B1 - Method and apparatus for preparing prepreg - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method and apparatus for preparing a prepreg are provided to prepare a prepreg having uniform resin fractions. CONSTITUTION: A metal carrier of a crawler-type is coated with resin by a reverse method. The metal carrier is worn on the upper and lower faces of fiber strands(20) aligned in a row and then passed through an impregnation roller(30), thereby impregnating the resin of the metal carrier to the upper and lower faces of the fiber strands(20). The metal carrier is substituted for textile carrier(12) and gravure roller(80) is placed on the orbit of textile carrier.

Description

프리프레그의 제조방법 및 그 장치Prepreg manufacturing method and apparatus

본 발명은 프리프레그의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 특히 담체의 재질을 고강력 직물로 대체하고 이 직물담체에 수지를 그라비아 방식으로 코팅시켜 주므로써, 프리프레그의 생산성과 품질을 향상시킬 수 있는 프리프레그의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a prepreg and a device therefor, in particular, by replacing the material of the carrier with a high-strength fabric and coating the resin carrier in a gravure manner, it is possible to improve the productivity and quality of the prepreg The present invention relates to a method for manufacturing a prepreg and an apparatus thereof.

일반적으로 보강 섬유재인 프리프레그는 유리섬유, 탄소섬유, 케블라섬유, 보혼섬유 등의 고탄성 보강재에 불포화 폴리에스터, 에폭시수지, 폴리아미드수지 등의 기지재를 균일한 함량으로 함침시켜 만든 시트(Sheet)상의 제품을 말하며, 이때의 프리프레그 소재는 고강도와 강한 탄성이 요구되는 각종 스포츠기구나 항공기, 보우트 등의 여러 산업분야에 널리 이용되고 있다.Prepreg, which is generally a reinforcing fiber material, is a sheet made by impregnating high elastic reinforcing materials such as glass fiber, carbon fiber, Kevlar fiber, and Bohon fiber with a uniform content of base material such as unsaturated polyester, epoxy resin, polyamide resin, etc. The prepreg material is widely used in various sports fields such as sports equipment, aircraft, boats, etc., which require high strength and strong elasticity.

여기서, 이러한 프리프레그의 종래 제조방법을 살펴보면, 수지를 경화제와 완전히 혼합하여 분산시키는 공정과,Here, looking at the conventional manufacturing method of such a prepreg, the step of completely mixing the resin with the curing agent and dispersing,

이때의 수지를 담체(이형력이 있도록 표면처리된 플라스틱 필름이나 종이)위에 군일하게 일정량을 코팅하여 보관하는 공정과;A process of coating and storing a predetermined amount of the resin on a carrier (a plastic film or paper surface-treated to have a release force);

이와는 별도로 크릴로부터 가는 섬유가닥을 일정폭으로 배열하여 폭방향으로 겹침과 갭이 없도록 당기는 공정과;Separately, the step of arranging the fiber strands from the krill to a certain width and pulling so that there is no overlap and gap in the width direction;

상기 섬유가닥의 상하면에 수지가 코팅된 이형지담체를 입혀서 가열된 로울러 사이로 통과시켜 상기 이형지담체의 수지를 섬유가닥에 함침시키는 공정과;Coating a resin-supported release supporter on the upper and lower surfaces of the fiber strands and passing them between heated rollers to impregnate the resin of the release supporter into the fiber strands;

이렇게 섬유가닥에 수지가 합침되어 제조된 프리프레그를 권취기로 권취하는 공정으로 크게 이루어져 있다.Thus, the prepreg prepared by incorporating the resin into the fiber strands is largely made of a process of winding the winding machine.

이때, 상기 섬유가닥의 상하면에 입혀지는 이형지담체 중에서 상기 섬유가닥의 하면에 얹혀지는 이형지담체는 제조된 프리프레그와 함께 권취되고, 이와 반대로 섬유가닥의 상면에 입혀지는 이형지담체는 제조된 프리프페그와 분리되어 별도의 담체 회수로울러에 권취되어 진다.At this time, among the release carriers coated on the upper and lower surfaces of the fiber strands, the release carriers placed on the lower surface of the fiber strands are wound together with the prepared prepreg, and the release carriers coated on the upper surface of the fiber strands are prepared prepreg and It is separated and wound up in a separate carrier recovery roller.

한편, 첨부도면 제 3 도를 참조하여 이와같은 종래 프리프레그의 제조장치를 살펴보면, 프리프레그(22)의 일원료인 섬유가닥(20)을 공급하는 크릴(40)과, 이렇게 공급된 섬유가닥(20)을 팽팽하게 당겨주는 인장봉(60)과, 수지가 코팅되어 상기 섬유가닥(20)의 상하면에 입혀지는 이형지담체(14)를 공급하는 이형지로울러(34)와, 상기 섬유가닥(20)과 이형지담체(14)의 이송을 안내하는 안내로울러(32)와, 섬유가닥(20)에 이형지담체(14)의 수지를 가열가압으로 함침시키는 다수의 함침로울러(30)와, 상기 섬유가닥(20)과 이형지담체(14)를 일방향으로 강제 이송시키는 담김로울러(36)와, 섬유가닥(20)의 상면에 입혀있던 이형지담체(14)를 회수하는 회수로울러(38)와, 섬유가닥(20)의 상하면에 수지가 함침되어 완성된 프리프레그(22)를 최종적으로 권취하는 권취기(50)로 구성되어 있다.On the other hand, referring to Figure 3 of the accompanying drawings, a conventional manufacturing device of prepreg, krill 40 for supplying the fiber strand 20, which is a raw material of the prepreg 22, and the fiber strand thus supplied ( 20 and a release paper roller 34 for supplying a release bar carrier 14 to which the tension bar 60 which pulls 20, the resin coated and coated on the upper and lower surfaces of the fiber strand 20, and the fiber strand 20 And a guide roller 32 for guiding the transfer of the release supporting member 14, a plurality of impregnating rollers 30 for impregnating the resin of the release supporting member 14 to the fiber strand 20 by heat and pressure, and the fiber strand ( 20) and the holding roller 36 forcibly transporting the release supporting member 14 in one direction, a recovery roller 38 for recovering the release supporting member 14 coated on the upper surface of the fiber strand 20, and the fiber strand 20 It consists of a winding machine 50 which finally winds up the prepreg 22 completed by impregnating resin on the upper and lower surfaces of the It can control.

그런데, 종래에는 섬유가닥(20)에 수지를 함침시키기 위해서 수지를 이형지담체(14)에 일단 코팅시킨 후, 상기 이형지담체(14)에 코팅되어 있는 수지를 섬유가닥(20)에 함침시키는 방법을 채택하고 있었다.However, in the related art, in order to impregnate the resin in the fiber strand 20, the resin is coated on the release carrier 14 and then the resin coated on the release carrier 14 is impregnated in the fiber strand 20. Adopted.

따라서, 이러한 종래 방식은 다음과 같은 문제점이 있었다.Therefore, this conventional method has the following problems.

1. 섬유가닥(20)에 수지를 함침시키기 위하여 수지를 이형지담체(14)에 코팅하는 별도의 공정을 추가로 실시하게 된다.1. In order to impregnate the resin in the fiber strands 20, a separate process of coating the resin on the release supporting member 14 is performed.

2. 수지가 코팅된 이형지담체(14)를 작업도중에 수시로 교체하여야 되는 번거로움이 있었다.2. There was a hassle that the resin coated release paper carrier 14 had to be replaced frequently during the operation.

3. 섬유가닥(20)의 상면에 입혀져서 섬유가닥(20)에 수지를 함침시킨 다음의 이형지담체(14)를 별도의 회수로울러(38)를 사용하여 회수하여야 되는 불편함이 있었다.3. It was inconvenient to be recovered by using a separate recovery roller 38 after the release support member 14 is coated on the upper surface of the fiber strand 20 to impregnate the fiber strand 20 with a resin.

4. 섬유가닥(20)의 하면에 입혀지는 이형지담체(14)는 제조된 프리프레그(20)와 동시에 권취기(50)에 감겨지게 되는데, 이때의 이형지담체(14)는 가열가압 및 냉각의 과정을 거치면서 팽창 및 수축이 일어나고 수분함량도 변화하므로 치수 안정성이 없어 완성된 프리프레그(20)와 서로 장력이 차이나서 분리현상이 발생할 수도 있다.4. The release supporting member 14 coated on the lower surface of the fiber strand 20 is wound on the winding machine 50 at the same time as the prepreg 20 manufactured, wherein the release supporting member 14 is heated and cooled. Since the expansion and contraction occurs during the process and the moisture content also changes, there is no dimensional stability, the tension between the finished prepreg 20 and the mutual tension difference may occur.

한편, 일본특허 공개 평 3-122136 에서는 상기의 문제점을 일부 해소하고자 금속 담체(10)에 수지를 코팅하는 공정과 섬유가닥(20)에 수지를 함침시키는 공정을 단일공정으로 실시하였다.On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-122136, in order to alleviate some of the problems described above, a step of coating the resin on the metal carrier 10 and a step of impregnating the resin on the fiber strand 20 were performed in a single step.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 일본특허 공개 평 3-122136에 제시된 프리프레그의 제조방법은, 경화제와 혼합되어 분산된 수지를 닥터로울러(72)와 주입기(82) 및 백업로울러(74)를 이용하여 무한궤도를 가지는 금속담체(10)에 리버즈 방식으로 코팅하고, 이렇게 수지가 코팅된 금속담체(10)를 섬유가닥(20)의 상하부에 입혀서 수지가 섬유가닥(20)에 곧바로 함침되도록 제시되어 있다.Looking at this in more detail, the manufacturing method of the prepreg presented in Japanese Patent Laid-Open No. 3-122136 uses the doctor roller 72, the injector 82, and the backup roller 74 to disperse the resin mixed with the curing agent. It is proposed to coat the metal carrier 10 having an orbit in a reverse manner, and to apply the resin-coated metal carrier 10 to the upper and lower portions of the fiber strand 20 so that the resin is impregnated directly into the fiber strand 20. .

여기서, 상기와 같은 제조방법을 수행하기 위한 제조장치를 첨부도면 제 4 도를 참조하여 살펴보면, 일본특허 공개 평3-122136에 제시된 프리프레그의 제조장치는 일측에 설치되어 섬유가닥(20)을 공급하는 크릴(40)과, 다른 일측에 설치되어 제조완성된 프리프레그(22)를 권취하는 권취기(50)와, 상기 크릴(40)과 권취기(50)의 중간에 설치되어 있는 다수의 함침로울러(30)와, 상기 함침로울러(30)의 사이를 통과하면서 안내로울러(32)의 안내를 받는 무한궤도형의 금속담체(10)와, 크릴(40)로부터 공급되는 섬유가닥(20)을 당겨주는 인장봉(60)과, 이형지(24)를 공급하는 이형지로울러(34)로 구성되어 있다.Here, looking at the manufacturing apparatus for performing the above-described manufacturing method with reference to Figure 4, the prepreg manufacturing apparatus shown in Japanese Patent Laid-Open No. 3-122136 is installed on one side to supply the fiber strand 20 And a plurality of impregnations provided between the krill 40, the winder 50, which is installed on the other side, and winds up the prepreg 22 that has been manufactured, and between the krill 40 and the winder 50. While passing between the roller (30) and the impregnated roller (30) and the guide metal roller 10 of the orbit type guided by the guide roller 32, and the fiber strands 20 supplied from the krill (40) It consists of a tension bar 60 for pulling and a release paper roller 34 for supplying the release paper 24.

이때, 상기 금속담체(10)의 궤도상에는 닥터로울러(72)가 주입기(82) 및 백업로울러(74)가 설치되어 있다.At this time, the doctor roller 72 is provided with an injector 82 and a backup roller 74 on the track of the metal carrier 10.

그러나, 상기에 제시된 일본특허의 프리프레그 제조방법은 평활도 유지 등에는 효과가 있지만, 함침공정이 고온에서(100 ∼120℃) 연속적으로 진행되므로 금속담체(10)의 표면에 이형되지 않은 잔류슈지가 경화되거나 점도변화를 일으킬 가능성이 높고, 금속담체를 세척하기 어려운 단점이 있었다.However, although the prepreg manufacturing method of the Japanese patent presented above is effective for maintaining smoothness, etc., the impregnation process proceeds continuously at a high temperature (100-120 ° C.), so that residual residues which are not released on the surface of the metal carrier 10 There is a high possibility of hardening or viscosity change, and difficult to clean the metal carrier.

또한, 상기의 리버즈 코팅방식은 수지의 함침속도를 높이기 어려운 단점이 있다.In addition, the reverse coating method has a disadvantage in that it is difficult to increase the impregnation speed of the resin.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 무한궤도를 가지는 담체를 테프론이 코팅된 고강력 직물지로 사용하고, 이 직물지에 그라비아로울러를 사용하여 그라비아방식으로 수지를 코팅하여, 이때의 직물지에 코팅된 수지를 섬유가닥에 곧바로 함침시켜 주므로써, 수지분율이 균일한 프리프레그를 제조할 수 있는 프리프레그의 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention uses a carrier having an endless track as a Teflon-coated high-strength fabric paper, by using a gravure roller on the fabric paper to coat the resin in the gravure method The present invention relates to a method for producing a prepreg and a device for producing a prepreg having a uniform resin fraction by impregnating a fiber strand immediately with a resin coated on a paper.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 무한궤도형의 금속담체(10)에 수지를 코팅하고, 이 금속담체(10)를 일렬로 배열된 섬유가닥(20)의 상하면에 입힌 후, 함침로울러(30) 사이를 통과시켜서 상기 금속담체(10)의 수지를 섬유가닥(20)의 상하면에 함침시키는 프리프레그(22)의 제조방법에 있어서, 상기 금속담체(10)에 수지를 그라비아방식으로 코팅시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the resin is coated on the metal carrier 10 of the crawler type, and the metal carrier 10 is coated on the upper and lower surfaces of the fiber strands 20 arranged in a row, and then passed through the impregnating rollers 30. In the manufacturing method of the prepreg 22 in which the resin of the metal carrier 10 is impregnated on the upper and lower surfaces of the fiber strands 20, the resin is coated on the metal carrier 10 in a gravure manner.

또한, 이와같은 본 발명의 제조방법을 수행하기위한 제조장치는 일측에 설치되어 섬유가닥(20)을 공급하는 크릴(40)과, 다른 일측에 설치되어 제조 완성된 프리프레그(22)를 권취하는 권취기(50)와, 상기 크릴(40)과 권취기(50)의 중간에 설치되어 있는 다수의 함침로울러(30)와, 상기 함침로울러(30)의 사이를 통과하면서 안내로울러(32)의 안내를 받는 무한궤도형의 금속담체(10)와, 크릴(40)로부터 공급되는 섬유가닥(20)을 당겨주는 인장봉(60)과, 상기 함침로울러(30)와 권취기(50)의 사이에 설치되어 이형지(24)를 공급하는 이형지로울러(34)로 구성되어 있는 프리프레그(22)의 제조장치에 있어서, 상기 금속담체(10)는 고강력 직물담체(12)로 대체되고, 이 직물담체(12)의 궤도상에는 일측에 닥터 블레이드(70)가 설치되어 있는 그라비아로울러(80)가 위치되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the manufacturing apparatus for performing the manufacturing method of the present invention is installed on one side to supply the fiber strand 20, the krill 40, and the other side is installed to wind the prepreg 22 is completed Winding machine 50, a plurality of impregnated rollers (30) installed in the middle of the krill (40) and the winder (50), while passing between the impregnated rollers 30 of the guide roller (32) Between the guided caterpillar-shaped metal carrier 10 and the tension rod 60 for pulling the fiber strands 20 supplied from the krill 40, between the impregnation roller 30 and the winder 50 In the manufacturing apparatus of the prepreg 22, which is composed of a release paper roller 34 for supplying a release paper 24, the metal carrier 10 is replaced by a high-strength fabric carrier 12, the fabric On the track of the carrier 12, the gravure roller 80 having the doctor blade 70 on one side is located. It features.

이와같은 본 발명의 구성 및 효과를 첨부되면 제 1 도를 참조하여 더욱 상세히 살면보면, 첨부도면 제 1 도는 본 발명에 따른 제조장치를 개략적으로 나타내는 도면으로서, 중앙부에는 다수의 함침로울러(30)가 상하 서로 짝을 이루면서 설치되어 있고, 이 함침로울러(30)의 일측에는 섬유가닥(20)을 공급하는 크릴(40)이 설치되어 있으며, 다른 일측에는 제조완료된 프리프레그(22)를 권취하는 권치기(50)가 설치되어 있다.When the configuration and effects of the present invention are attached in more detail with reference to FIG. 1, the accompanying drawings of FIG. 1 schematically show a manufacturing apparatus according to the present invention, and a plurality of impregnation rollers 30 are provided in the center. It is installed in pairs with each other up and down, and one side of the impregnated roller 30 is provided with a krill 40 for supplying the fiber strands 20, and the other side is a winding machine winding the completed prepreg 22 50 is provided.

이때, 상기 함침로울러(30)의 상하부에는 이 함침로울러(30)의 사이에 끼워지는 직물담체(12)가 설치되어 있되, 이때의 직물 담체(12)는 안내로울러(32)에 의해 그 궤도가 형성되어 진다.At this time, the upper and lower portions of the impregnated roller 30 is provided with a fabric carrier 12 fitted between the impregnated roller 30, the fabric carrier 12 is the track by the guide roller 32 at this time It is formed.

또, 상기 크릴(40)과 함침로울러(30) 사이에는 인장봉(60)이 설치되어서 함침로울러(30)로 공급되는 섬유가닥(20)을 탄탄하게 당겨주게 되고, 상기 각 함침로울러(30) 사이 사이에는 가열판(90)이 위치되어서 섬유가닥(20)과 이 섬유가닥(20)의 상하면에 입혀 있는 직물 담체(12)를 가열시키게 되며, 상기 함침로울러(30)와 권취기(50) 사이에는 이형지(24)를 공급하는 이형지로울러(34)가 설치되어 있다.In addition, between the krill 40 and the impregnated roller 30 is provided with a tension rod 60 to pull the fiber strands 20 supplied to the impregnated roller 30 firmly, each impregnated roller 30 Between the heating plate 90 is positioned between the fiber strands 20 and the textile carrier 12 is coated on the upper and lower surfaces of the fiber strands 20, between the impregnation roller 30 and the winder 50 The release paper roller 34 which supplies the release paper 24 is provided in this.

또한, 상기 각 안내로울러(32)에 의해 형성된 직물담체(12)의 무한궤도 일측에는 그라비아로울러(80)가 백업로울러(82)와 짝을 이루면서 설치되어 있고, 이 그라비아로울러(80)의 일측에는 수지가 채워지는 닥터 블레이드(70)가 설치되어서 수지를 그라비아로울러(80)로 공급하게 된다.In addition, one side of the endless track of the fabric carrier 12 formed by each guide roller 32 is provided with a gravure roller 80 to mate with the backup roller 82, one side of the gravure roller 80 Resin-filled doctor blade 70 is installed to supply the resin to the gravure roller (80).

또한, 상기 직물담체(12)는 테프론이 코팅된 고강력 직물지로 되어 있다.In addition, the fabric carrier 12 is made of a high strength fabric paper coated with Teflon.

즉, 상기 직물담체(12)는 그라비아로울러(80)로부터 수지를 코팅받고 이 수지를 섬유가닥(20)에 함침시키게 되는데, 이때 수지가 직물담체(12)로부터 쉽게 이형되어 섬유가닥(20)에 쉽게 함침될 수 있도록 하기 위하여 상기 직물담체(12)에 테프론을 코팅하는 것이고, 상기 직물담체(12)가 가열판(90)과 함침로울러(30)에의해 고온의 열을 받게 되어 함침시 수지가 경화하거나 점도변화를 일으킬 가능성이 높은데, 이를 방지하기 위해 상기 직물담체(12)를 열전도성이 낮은 고강력 직물지로 하는 것이다.That is, the fabric carrier 12 is coated with a resin from the gravure roller 80 to impregnate the resin in the fiber strands 20, wherein the resin is easily released from the fabric carrier 12 to the fiber strands 20 In order to be easily impregnated, the fabric carrier 12 is coated with Teflon, and the fabric carrier 12 is subjected to high temperature heat by the heating plate 90 and the impregnation roller 30 so that the resin hardens during impregnation. It is highly likely to cause a viscosity change, in order to prevent this, the fabric carrier 12 is made of a high-strength textile paper with low thermal conductivity.

이어서 본 발명의 제조방법과 효과를 살펴보면, 먼저 크릴(40)에 감겨져 있는 가는 섬유가닥(20)을 인장봉(60)으로 당기면서 함침로울러(30)측으로 공급하여 주면, 이 섬유가닥(20)의 상하면에는 안내로울러(32)의 안내를 받는 직물담체(12)가 입혀지는데, 이때의 직물담체(12)는 테프론이 코팅된 고강력 직물지에 다시 수지가 코팅되어 있다.Next, looking at the manufacturing method and effect of the present invention, the fiber strands (20) wound on the krill (40) is first supplied to the impregnating roller (30) while pulling the tension rod (60), the fiber strands (20) The upper and lower surfaces of the fabric carrier 12 is guided by the guide roller 32 is coated, the fabric carrier 12 is a resin coated on the Teflon-coated high-strength fabric paper again.

이어서 섬유가닥(20)과 직물담체(12)는 가열판(90)과 함침로울러(30) 사이로 반복해서 지나가게 되며, 이때의 가열판(90)과 함침로울러(30)는 가열과 가압을 이용하여 직물담체(12)에 코팅되어 있는 수지를 섬유가닥(20)이 상하면에 함침시키게 된다.Subsequently, the fiber strands 20 and the fabric carrier 12 are repeatedly passed between the heating plate 90 and the impregnation roller 30, and the heating plate 90 and the impregnation roller 30 at this time are fabrics using heating and pressurization. The resin coated on the carrier 12 is impregnated on the top and bottom of the fiber strand 20.

계속해서 섬유가닥(20)에 수지의 함침이 완료되면 상기 섬유가닥(20)은 프리프레그(22)로 제조되어 권취기(50)로 권취되어지고, 상기 섬유가닥(20)의 상하면에 입혀져 있던 직물담체(12)는 수지를 섬유가닥(20)에 함침시킨 후, 당김로울러(36)와 안내로울러(32)에 의해 상기 섬유가닥(20)과 분리되어 별도의 무한궤도를 가지면서 반복회전하게 된다.Subsequently, when the impregnation of the resin on the fiber strand 20 is completed, the fiber strand 20 is made of a prepreg 22 and wound up by a winder 50, and is coated on the upper and lower surfaces of the fiber strand 20. After the fabric carrier 12 is impregnated with the resin in the fiber strands 20, it is separated from the fiber strands 20 by the pull roller 36 and the guide roller 32 to have a separate infinitely orbital and repeated rotation do.

이때, 제조완료된 프리프레그(22)가 권취기(50)에 권취되기 직전에는 이 프리프레그(22)가 권취기(50)에서 서로 부착되는 것을 방지하기 위해 이형지로울러(34)에서 공급되는 이형지(24)가 상기 프리프레그(22)의 일측에 입혀지게 된다.At this time, the release paper supplied from the release paper roller 34 to prevent the prepreg 22 is attached to each other in the winder 50 just before the prepreg 22 is wound on the winding machine 50 ( 24 is coated on one side of the prepreg 22.

여기서, 프리프레그(22)와 분리된 상기 직물담체(12)는 백업로울러(82)와 그라비아로울러(80) 사이로 이송되고, 이때의 직물담체(12)에는 닥터 블레이드(70)로부터 수지를 공급받는 그라비아로울러(80)가 이 수지를 그라비아 방식으로 코팅하게 되며, 이렇게 수지가 코팅된 직물담체(12)는 안내로울러(32)에 의해 안내되어 크릴(40)로부터 공급되는 섬유가닥(20)의 상하면에 입혀진다.Here, the fabric carrier 12 separated from the prepreg 22 is transferred between the backup roller 82 and the gravure roller 80, wherein the fabric carrier 12 is supplied with resin from the doctor blade 70. The gravure roller 80 coats the resin in a gravure manner, and the resin-coated fabric carrier 12 is guided by the guide roller 32 so that the upper and lower surfaces of the fiber strands 20 supplied from the krill 40. Is coated on.

이어서, 상기 직물담체(12)는 가열판(90)과 함침로울러(30)를 반복적으로 통과하면서 이 직물담체(12)에 코팅되어 있는 수지를 섬유가닥(20)에 함침시킨 다음 수지가 함침된 섬유가닥(20), 즉 프리프레그(22)와 분리되어 다시 백업로울러(82)와 그라비아로울러(80) 사이로 이송되는 과정을 되풀이 하게 된다.Subsequently, the fabric carrier 12 impregnates the resin coated on the fabric carrier 12 into the fiber strand 20 while repeatedly passing through the heating plate 90 and the impregnation roller 30, and then the resin impregnated fiber. The strand 20, that is, separated from the prepreg 22 is repeated to be transferred between the backup roller 82 and the gravure roller 80 again.

물론, 상기 직물담체(12)에 코팅되어 있는 테프론은 수지의 함침과정에서 이 수지와 서로 쉽게 이형되기 때문에 계속해서 직물담체(12)에 코팅되어 있는 것이다.Of course, the Teflon coated on the fabric carrier 12 is continuously coated on the fabric carrier 12 because it is easily released from each other in the resin impregnation process.

또, 상기 섬유가닥(20)과 직물담체(12)의 이송과 회전은 담김로울러(36)에 의해 이루어진다.In addition, the transfer and rotation of the fiber strands 20 and the fabric carrier 12 is made by the soaking roller (36).

여기서, 그라비아로울러(80)의 형상과 효과 및 그라비아 방식의 코팅을 살펴보면, 상기 그라비아로울러(80)는 첨부도면 제 2 도에 도시된 바와같이 그라비아로울러(80)의 전외주연에 걸쳐 돌출부(80a)와 요홈부(80b)가 소정의 형상으로 반복되어 있다.Here, looking at the shape and effect of the gravure roller 80 and the coating of the gravure method, the gravure roller 80 is a projection 80a over the outer periphery of the gravure roller 80 as shown in the accompanying drawings The groove portion 80b is repeated in a predetermined shape.

이러한 그라비아로울러(80)에 닥터 블레이드(70)의 수지를 공급하여 직물담체(12)에 수지를 코팅하게 되는데, 수지가 직물담체(12)에 코팅되는 수지량은 그라비아로울러(80)의 외주연 형상과 닥터 블레이드(70)에서 투입되는 수지의 양을 조절하면 되고, 이 대의 수지량 결정은 직물담체(12)와 섬유가닥(20)의 이송속도 즉, 프리프레그(22)의 생산속도와 가열판(90)의 가열온도 및 함침로울러(30)의 가압에 의해 결정되어 진다.The resin of the doctor blade 70 is supplied to the gravure roller 80 to coat the resin on the fabric carrier 12. The amount of resin coated on the fabric carrier 12 is the outer circumference of the gravure roller 80. The shape and amount of resin injected from the doctor blade 70 may be adjusted. The amount of the resin is determined by the transfer speed of the fabric carrier 12 and the fiber strand 20, that is, the production speed of the prepreg 22 and the heating plate. It is determined by the heating temperature of 90 and the pressurization of the impregnation roller 30.

예컨대, 저속에서 저온 저압으로 함침공정을 행하게 되면, 수지가 섬유층에 패턴무늬를 그대로 남길 위험이 있으므로, 함침공정의 최고온도에서 수지흐름도를 측정하여 그라비아로울러(80)의 돌출부(80a)와 요홈부(80b)의 면적비율을 결정해야 한다.For example, when the impregnation process is performed at a low temperature and low pressure, there is a risk that the resin remains as a pattern pattern in the fiber layer. Therefore, the resin flow rate is measured at the maximum temperature of the impregnation process, and the protrusions 80a and the recesses of the gravure roller 80 are measured. The area ratio of (80b) should be determined.

수지흐름도의 측정방법은 맥도넬드 다글라스 항공사의 DMS 2288에 규정된 방식대로 측정하는데, 시료로는 코팅하려는 수지를 이형지에 일정한 두께로 전면 코팅한 직면체 시편을 사용하며, 함침최고온도(예를들면, 250°F 경화형 에폭시 수지의 경우 105℃)로 유지된 프레스를 이용하여 소정면적으로 자른 상기 직면체 시편을 투입하여 함침조건에 따라 수초간 가압한다.The method of measuring the flow rate of resin is measured according to the method prescribed in DMS 2288 of McDonald's Douglas Airlines.The sample is to use the facing specimen which is coated on the release paper with a certain thickness on the release paper. For example, using a press maintained at 105 ° C. for a 250 ° F. curable epoxy resin, the facing specimen cut into a predetermined area is introduced and pressurized for several seconds according to the impregnation conditions.

투입된 수지무게(W1)에 대한 그 면적외부로 흘러나간 수지(W3)의 무게비가 수지흐름도이므로, 측정된 실험후 수지무게(W2)로 부터 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.Since the weight ratio of the resin (W 3 ) flowed out of the area to the resin weight (W 1 ) injected is the resin flow rate, the following equation can be obtained from the measured resin weight (W 2 ) after the measured experiment.

이렇게 얻은 수지흐름도는 그라비아로울러(80)의 외주연에 형성되어 있는 돌출부(80a) 면적비의 최대치라 할 수 있다.The resin flow rate thus obtained may be referred to as the maximum value of the area ratio of the protruding portion 80a formed on the outer circumference of the gravure roller 80.

로 나타내어 질 수 있다.It can be represented as.

여기서, 첨부도면 제 2 도는 그라비아로울러(80)의 외주연 형상이 가장 일반적인 형태로서, 돌출부(80a)가 마름모꼴인 그라비아로울러(80)이며, 돌출부(80a)의 길이(a)와 요홈부(80b)의 길이(b)의 비는 대체적으로 수지흐름도가 6∼12%일 경우 1 : 3∼1 : 2로 조절할 수 있다.Here, in the accompanying drawings, the outer circumferential shape of the gravure roller 80 is the most common form, and the protrusion 80a is a gravure roller 80 having a rhombus shape, and the length a and the recess 80b of the protrusion 80a. The ratio of length (b) of b) can generally be adjusted to 1: 3 to 1: 2 when the resin flow rate is 6 to 12%.

또한, 섬유가닥(20)에 직물담체(12)의 수지를 함침시킬때 생산속도가 높게되면, 수지가 후방으로 밀려서 튜브형태로 부풀어올라 섬유가닥의 배열과 수지분포를 비균일화시키는 튜브현상이 발생하게 되는데, 이를 해소하기 위해 그로비아로울러(80)의 요홈부(80b)와 돌출부(80a)가 띠모양으로 계속되지 못하고 서로 어긋나게 배치하여 직물담체(12)에 코팅되어 있는 수지의 형상이 연속적으로 형성되지 못하게 하였다.In addition, when the production speed is high when the fiber strand 20 is impregnated with the resin of the fabric carrier 12, the resin is pushed backward to swell in the form of a tube, resulting in a tube phenomenon that non-uniform arrangement of the fiber strand and resin distribution In order to solve this problem, the grooves 80b and the protrusions 80a of the Grovia rollers 80 are not continuously formed in a band shape and are disposed to be offset from each other so that the shape of the resin coated on the fabric carrier 12 is continuously. It did not form.

또, 고속에서 얇은 프리프레그(22)를 생산할 때에는 함침로울러(30)의 재질을 고무로 대체하여 튜브현상을 방지하고, 저속에서 두꺼운 프리프레그를 생산할 경우에는 함침로울러(30)의 재질을 금속으로 대체하여 열전달을 용이하게 한다.In addition, when the thin prepreg 22 is produced at high speed, the material of the impregnating roller 30 is replaced with rubber to prevent tube phenomenon, and when the thick prepreg is produced at low speed, the material of the impregnating roller 30 is made of metal. Alternatively to facilitate heat transfer.

상술한 바와같이 본 발명은 프레프레그의 제조장치 중에서 무한궤도를 가지고 반복회전하는 금속담체를 직물담체로 대체하고 이 직물담체에 코팅되는 수지의 코팅방법을 그라비아로울러를 사용하여 그라비아코팅방식으로 개선하여 주므로서,섬유가닥에 수지의 함침공정시 담체에 코팅되어 있는 수지가 뒤로 밀리게 되는 튜브현상을 방지할 수 있는 장점이 있고, 고온에서 프레스 함침작업이 연속적으로 이루어지더라도 담체표면에 이형되지 않은 잔류수지가 경화하거나 점도변화를 일으킬 가능성을 해소할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention is to replace the metal carrier with repeated orbital rotation in the manufacturing apparatus of the prepreg with a fabric carrier and to improve the coating method of the resin coated on the fabric carrier by the gravure roller method using a gravure roller As a result, in the fiber impregnating process, the resin coated on the carrier can be prevented from being pushed back, and even if the press impregnation is continuously performed at a high temperature, it does not release on the surface of the carrier. There is an advantage that can eliminate the possibility that the residual resin will harden or cause a viscosity change.

제 1 도는 본 발명에 따른 프리프레그의 제조장치를 개략적으로 나타내는 구성도1 is a configuration diagram schematically showing an apparatus for manufacturing a prepreg according to the present invention

제 2 도는 제 1 도의 그라비아 로울러를 나타내는 정면도2 is a front view showing the gravure roller of FIG.

제 3 도는 종래 프리프레그의 일제조장치를 개략적으로 나타내는 구성도3 is a schematic view showing a conventional manufacturing apparatus of a conventional prepreg

제 4 도는 종래 프리프레그의 다른 제조장치를 개략적으로 나타내는 구성도4 is a schematic view showing another manufacturing apparatus of a conventional prepreg

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]

10 - 금속담체 12 - 직물담체10-metal carrier 12-fabric carrier

14 - 이형지담체 20 - 섬유가닥14-Release support 20-Fiber strand

22 - 프리프레그 24 - 이형지22-prepreg 24-release paper

30 - 함침로울러 32 - 안내로울러30-impregnation roller 32-guide roller

34 - 이형지로울러 36 - 담김로울러34-Release Roller 36-Dipped Roller

38 - 회수로울러 40 - 크릴38-Recovery Roller 40-Krill

50 - 권취기 60 - 인장봉50-Winder 60-Signet

70 - 닥터 블레이드 72 - 닥터로울러70-Dr. Blade 72-Dr. Roller

74 - 백업로울러 80 - 그라비아 로울러74-Backup Roller 80-Gravure Roller

82 - 주입기 90 - 가열판82-Injector 90-Hot Plate

Claims (6)

무한궤도형의 금속담체(10)에 수지를 리버즈 방식으로 코팅하고, 이 금속담체(10)를 일렬로 배열된 섬유가닥(20)의 상하면에 입힌 후, 함침로울러(30) 사이를 통과시켜서 상기 금속담체(10)의 수지를 섬유가닥(20)의 상하면에 함침시키는 프리프레그(22)의 제조방법에 있어서,Resin is coated on the track-shaped metal carrier 10 in a reverse manner, and the metal carrier 10 is coated on the upper and lower surfaces of the fiber strands 20 arranged in a row, and then passed through the impregnating rollers 30. In the manufacturing method of the prepreg 22 in which the resin of the metal carrier 10 is impregnated on the upper and lower surfaces of the fiber strands 20, 상기 수지의 코팅을 그라비아방식으로 코팅시키는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.The prepreg manufacturing method characterized in that the coating of the resin coating in a gravure method. 일측에 설치되어 섬유가닥(20)을 공급하는 크릴(40)과, 다른 일측에 설치되어 제조완성된 프리프레그(22)를 권취하는 권취기(50)와, 상기 크릴(40)과 권취기(50)의 중간에 설치되어 있는 다수의 함침로울러(30)와, 상기 함침로울러(30)의 사이를 통과하면서 안내로울러(32)의 안내를 받는 무한궤도형의 금속담체(10)와, 크릴(40)로부터 공급되는 섬유가닥(20)을 당겨주는 인장봉(60)과, 상기 함침로울러(30)와 권취기(50)의 사이에 설치되어 이형지(24)를 공급하는 이형지로울러(34)로 구성되어 있는 프리프레그(22)의 제조장치에 있어서, 상기 금속담체(10)는 고강력 직물담체(12)로 대체되고, 이 직물담체(12)의 궤도상에는 일측에 닥터 블레이드(70)가 설치되어 있는 그라비아로울러(80)가 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조장치.Krill 40 is installed on one side to supply the fiber strands 20, Winding machine 50 for winding the prepreg 22 is installed and finished on the other side, and the krill 40 and the winder ( 50 of the track roller and the endless track metal carrier 10 which is guided by the guide roller 32 while passing between the impregnated roller 30 and the impregnated roller 30 A tension rod 60 for pulling the fiber strands 20 supplied from the 40 and a release paper roller 34 installed between the impregnation roller 30 and the winding machine 50 to supply the release paper 24. In the manufacturing apparatus of the prepreg 22 constituted, the metal carrier 10 is replaced with a high-strength fabric carrier 12, the doctor blade 70 is installed on one side on the track of the fabric carrier 12. Apparatus for manufacturing a prepreg, characterized in that the gravure roller 80 is located. 제 2 항에 있어서, 상기 직물담체(12)에는 테프론이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조장치.3. The prepreg manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the fabric carrier is coated with Teflon. 제 2 항에 있어서, 상기 그라비아로울러(80)의 외주연에는 돌출부(80a)와 요홈부(80b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조장치.The prepreg manufacturing apparatus according to claim 2, wherein protrusions (80a) and grooves (80b) are formed on the outer circumference of the gravure roller (80). 제 4 항에 있어서, 상기 돌출부(80a)는 마름모골인 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조장치.5. The prepreg manufacturing apparatus according to claim 4, wherein the protrusion (80a) is a rhombus bone. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 돌출부(80a)는 전후, 좌우 서로 어긋나게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조장치.The prepreg manufacturing apparatus according to claim 4 or 5, wherein the protruding portion (80a) is formed to be shifted back and forth, left and right.
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