KR100362096B1 - 섬유성 웨브의 수지함침을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

섬유성 웨브의 수지함침을 위한 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100362096B1
KR100362096B1 KR1019960703496A KR19960703496A KR100362096B1 KR 100362096 B1 KR100362096 B1 KR 100362096B1 KR 1019960703496 A KR1019960703496 A KR 1019960703496A KR 19960703496 A KR19960703496 A KR 19960703496A KR 100362096 B1 KR100362096 B1 KR 100362096B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
web
thermosetting resin
fibrous web
applicator roller
Prior art date
Application number
KR1019960703496A
Other languages
English (en)
Inventor
라트나스와미 아이어 쉬리드하
캐롤 영 글렌다
Original Assignee
셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 filed Critical 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이
Application granted granted Critical
Publication of KR100362096B1 publication Critical patent/KR100362096B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/122Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/504Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0822Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using IR radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2063/00Use of EP, i.e. epoxy resins or derivatives thereof, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/10Thermosetting resins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0854Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns in the form of a non-woven mat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08Glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

열경화성 수지로 다공성인 섬유성 웨브를 함침시키기 위한 방법 및 장치가 공개된다. 방법은 열경화성 수지를 섬유성 웨브로 옮기기 위해 열경화성 수지와 반대로 접촉하여 다공성인 섬유성 웨브(2)를 통과시키고, 부분 경화를 위해 유지된 온도보다 더 낮은 고온에 수지-함유 다공성 지지체를 노출시키고, 수지를 부분적으로 경화시키고 프리프레그를 형성하기 위해 가열 영역으로 수지-함유 섬유 웨브를 통과시키는, 본질적으로 경화되지 않은 상태로 액체-형태 열경화성 수지를 침착시키는 회전 수지 적용기 로울러(4)로 구성되는 수지 적용 수단을 사용하는 것을 포함한다. 방법은 전기적 라미네이트용 프리프레그를 제조하는데 있어서 유리 웨브에 용매없는 수지 배합물을 적용시키기 위해 특히 적합하다. 장치는 회전 수지 적용기 로울러(4); 이 회전가능한 회전 수지 적용기 로울러 상에 액체-형태 열경화성 수지를 적용시키기 위한 수단; 로울러의 운동 방향에 대해 반대 방향으로 섬유성 웨브(2)를 로울러로, 및 그 위에 열경화성 수지와 접촉하여 그로부터 수지 경화 영역으로 전진시키기 위한 수단; 및 열을 수지-함유 지지체에 적용시키기 위한 회전가능한 로울러와 수지 경화 영역(14) 사이에 수단(13)으로 구성되는 수지 적용 수단을 포함한다.

Description

섬유성 웨브의 수지 함침을 위한 방법 및 장치{PROCESS AND APPARATUS FOR RESIN IMPREGNATION OF A POROUS WEB}
본 발명은 열경화성 수지로의 다공성인 섬유성(fibrous) 웨브의 함침에 관한 것이다. 특정 실시양태에서, 본 발명은 용매없는 열경화성 수지 시스템으로 섬유성 유리 지지체를 함침시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
전자 회로판의 경화된 열경화성 수지 베이스의 제조는 액체 열경화성 수지 시스템으로 섬유 유리 지지체를 함침시키는 것으로 시작한다. 그리고 나서, 수지-함침된 지지체는 부분적으로 경화되어 "프리프레그(prepreg)"를 형성한다. 한 세트의 층을 이룬 프리그레그는 압력하에 가열되어 수지를 충분히 경화시켜 전기 회로용 베이스로서 쓰이는 견고한 라미네이트를 형성한다.
실온에서 액체인 저분자량 에폭시 수지같은 열경화성 수지가 존재하더라도, 현재의 회로판 요구사항은 실온에서 고체 또는 점성 액체인 고-성능 수지 시스템을 사용하고, 수지를 용융물 또는 용액 형태로 지지체에 적용하는 것을 필요하게 한다. 그러나, 용융물로의 열경화성 수지를 가공시키는 것은, 수지를 용융시키는데 필요한 고온이 수지를 너무 빨리 경화시켜 불량한 "습식(wet-out)" 또는 수지에 의한 지지체의 포화를 초래하기 때문에 어렵다.
프리프레그를 제조하기 위한 현재의 상업적 공정은 유기 수지 용액을 사용하여 수지를 지지체에 적용시킨다. 용액 공정은 일반적으로, 용매를 그의 휘발 온도로 가열시킴으로써 용매가 프리프레그로부터 제거되는, 수지의 부분 경화와 함께 수행되는 단계를 포함해야 한다. 상기 공정은 많은 불리점을 갖는다: 먼저, 그것은 유기 휘발성 물질의 처분 또는 처리를 요구한다. 둘째, 경화되지 않은 수지로부터 용매를 휘발시키는 것은 프리프레그 및 경화된 라미네이트에서 공극 및 불규칙성의 존재를 초래할 수 있다. 게다가, 상당한 양의 시간이 용매 제거 단계를 위해 요구된다.
용매 없는 수지를 회전 로울러에 침착(deposition)시키고, 수지를 웨브에 이동시키기 위해 침착된 수지와 반대로 접촉하여 유리 웨브를 통과시키고 나서, 수지를 웨브의 반대 면에 적용시키기 위해 임의 제 2 적용 로울러에 의해 수지의 부분 경화를 위한 가열 영역으로 통과시키는 것을 포함하는 용매 없는 수지를 유리 웨브에 적용시키기 위한 방법이 제안되었다. 이 방법은 유럽 특허 제 476,752 호에서 서술되었다. 생성물의 외관 및 품질을 해하지 않으면서 제 2 적용 로울러를 제거하는 것이 바람직할 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 섬유성 지지체를 열경화성 수지로 함침시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 특정 면에서, 본 발명의 목적은 유리 섬유 지지체를 용매없는 열경화성 수지 시스템으로 함침시키기 위한 보다 간단한 방법 및 덜 값비싼 장치를 제공하는 것이다.
그러므로, 본 발명은 단지 하나의 단일 회전 적용기 로울러가 사용되고, 수지-함유 다공성 지지체가 경화 영역으로 통과하기 전에 100℃이상의 고온 및 상기경화 영역내 유지되는 최고온도 미만의 온도에 노출되는 것을 특징으로 하는, 경화되지 않는 액체-형태 열경화성 수지를 회전 로울러상에 침착시키고, 이 열경화성 수지를 다공성 지지체에 옮기기 위해 상기 로울러에 상기 수지를 반대로 접촉시키면서 다공성 웨브를 통과시키고, 수지의 부분 경화를 위해 수지-함유 다공성 지지체를 가열된 경화 영역으로 통과시킴으로써 열경화성 수지로 다공성 웨브를 함침시키기 위한 방법에 관한 것이다.
본 발명의 전형적인 실시예에서, 단지 하나의 회전 로울러로 구성되는 수지적용 수단을 제공하고, 본질적으로 경화되지 않은 열정화성 수지로 구성되는 액체-형태 열경화성 수지를 회전 로울러상에 침착시키고; 다공성 지지체에 열경화성 수지 배합물을 옮기기 위해 회전 로울러에 열경화성 수지 배합물과 반대로 접촉하여 다공성 웨브를 통과시키고; 수지-함유 섬유 지지체를 적어도 100℃ 및 경화 영역에서 유지되는 최고온도 미만의 고온에 노출시키며, 수지-함유 섬유 지지체를 경화영역에 통과시켜 수지를 부분적으로 경화시키고 섬유 지지체 및 부분적으로-경화된 열경화성 수지로 구성되는 프리프레그를 형성하는 것으로 구성되는, 열경화성 수지로 다공성 웨브를 함침시키기 위한 방법이 제공된다.
또한 본 발명에 따라,
(a) 하나의 단일 회전가능한 로울러;
(b) 상기 회전가능한 로울러 상에 조절된 양의 액체-형태 열경화성 수지를 침착시키기 위한 수단;
(c) 가열된 경화 영역;
(d) 상기 회전가능한 로울러상에 열경화성 수지와 반대로 접촉하여 다공성 웨브를 전진시키고나서, 경화 영역으로 전진시키기 위한 수단으로 구성되고;
(e) 가열 수단이 상기 회전가능한 로울러 후에 상기 경화 영역전에 위치되는 것을 특징으로 하는, 다공성 웨브를 열경화성 수지로 함침시킴으로써 프레프레그를 제조하기 위한 장치가 제공된다.
본 발명은 액체-형태 열경화성수지로 섬유 지지체를 함침시키기 위한 비교적 간단하고 값싼 기술을 제공하는 것이다. 본 발명은 특히 전기 라미네이트에서의 궁극적 사용을 위한 프리프레그의 제조에서 용매없는 수지 시스템으로 유리 웨브를 함침시키는데 적합하다. 본 발명의 수지 적용 방법의 목적은 지지체의 반대 면에 수지를 적용시킴으로써 고-품질 경화된 라미네이트의 보다 경제적인 제조를 허용하기 위해 제 2 적용 로울러의 사용없이 지지체의 완전한 습식을 성취하는 것이다.
본 발명에 따른 수지 적용 방법에서, 섬유 지지체는 액체-형태 열경화성 수지로 함침된다. 본 발명이 용매-있는 수지로 실행될 수 있더라도, 본 발명의 방법을 위한 바람직한 수지 시스템은 물 함유 수지 시스템과 같은 유기 용매를 함유하지 않는 것이거나 또는 용매없는 수지 시스템이다. 용매 없는 수지 시스템을 위해, 액체 형태는 실온에서 저-점도 액체이거나, 지지체의 완전한 습식을 위한 충분한 저 점도를 성취하기에 효과적인 온도로 가열된 열경화성 수지의 사용에 의해 성취 될 수 있다. 물론, 후자의 경우에, 수지 시스템(열경화성 수지 및 그와 함께 사용된 임의 경화 화합물)은 지지체 합침 공정의 시간 길이에 걸쳐 그의 용융 온도에서 임의 실질적인 정도까지 경화되지 않아야 한다.
본 발명의 수지 적용 방법 및 장치는 제 1 도를 참고로 시술될 수 있다. 절단되거나 매트되거나 또는 짜여진 형태로의 일반적으로 임의 다공성 물질 지지체인 섬유성 웨브(2)는 선택된 속도 및 선택된 웨브 인장에서 웨브를 전진시키기 위한 자동 수단을 일반적으로 포함하는 운반 수단(1)으로부터 전진된다. 섬유 웨브는 수지 적용 영역으로 전진하기 전에 예컨대 적외선 가열기에 의해 임의로 가열된다. 안내 수단(3)은 접촉 α의 호에서 회전 수지 적용기 로울러(4)를 향해 웨브를 향하게 하도록 위치된다, 각 α는 적용 도식의 전체 형상에 의존하여 변할 수 있으나, 수지 폐기물을 최소화하고, 로울러로부터 지지체까지 열 전이를 최대화하기 위해 일반적으로 30 내지 180°, 바람직하게 90 내지 150°, 가장 바람직하게 120 내지 150°일 것이다. 회전 수지 적용기 로울러(4)는 그에 반대방향으로 통과하는 섬유성 웨브(2)의 제 1 면에 액체 수지 필름(5)을 운반한다. 회전 수지 적용기 로울러(4)는 액체 수지 필름(5)을 본질적으로 경화되지 않은 액체 형태로 유지시키기에 효과적인 온도에서 유지된다. 이 온도는 수지에 따라 변할 것이나, 일반적으로 50 내지 250℃, 바람직하게 100 내지 200℃ 범위내일 것이다. 회전 수지 적용기 로울러(4)의 회전 속도, 그것이 액체 수지 필름(5)에 접촉할 때 섬유성 웨브(2)에서의 인장, 및 섬유성 웨브(2)가 적용기 로울러에 진전되는 속도는 웨브의 우수한 습식을 제공하기 위해 조정된다. 이들 항목은 예컨대 수지 시스템, 웨브 재료의 유형, 및 다운스트림 B-스테이징 단위체의 가열 용량에 의존하여 변할 수 있다. 일반적으로, 회전 수지 적용기 로울러(4)의 회전 속도는 웨브 속도의 70 내지 160% 범위, 바람직하게 웨브 속도의 100 내지 140% 범위내일 것이고; 섬유성 웨브(2)내 인장은 일반적으로 2.540cm (선형 in) 당 0.4536 내지 1.3608 kg (1 내지 3 1b), 바람직하게 2.540cm 당 0.6804 내지 0.9072 kg (1.5 내지 2 PLI)일 것이고; 수지 적용 영역을 통한 웨브의 전진 속도는 0.04064 m/s 내지 1.016 m/s(8 ft/분 내지 200 ft/분), 바람직하게 0.127 m/s 내지 0.635 m/s(25 내지 약 125 ft/분)범위내일 것이다.
액체 수지 필름(5)은 적용기 로울러의 회전 표면에 조절된 양의 액체 수지를 적용시킬 수 있는 노즐(7)로서 여기서 보여지는 수지 운반 수단에 의해 회전 수지 적용기 로울러(4)에 적용된다. 노즐(7)은 주위 또는 고온에서 액체 형태로 수지의 연속 운반을 위한 임의 수단과 연관될 수 있다. 수지의 운반은 웨브에 수지의 예비 결정된 부피를 운반하고 수지 운반 시스템내에 체류 시간을 최소화하기 위해 웨브를 이동시키는 속도와 동시에 일어나는 부피 속도에서 수행될 것이다. 수지 운반 수단은 예컨대 온도-조절된 정지 블렌더, 동적 혼합기, 또는 노즐(7)내로의 배출기를 갖는 혼합 압출기를 포함할 수 있다.
노즐(7)과 액체 수지 필름(5)의 접촉점과 전진 웨브사이에 위치된 세트 갭 로울러(8)로서 여기서 보여지는 계량 수단은 웨브에 운반되는 액체 수지의 양을 조절하기 위해 노즐(7)과 함께 사용된다. 세트 갭 로울러(8)는 바람직하게 웨브의 속도의 1 내지 50, 바람직하게 8 내지 35% 내의 회전 속도에서 적용기 로울러의 회전애 대해 반대로 회전하는 회전 수지 적용기 로울러(4)보다 더 작은-직경 로울러이다. 임의 독터 블레이드(10)는 적용 영역으로부터 수지의 역류를 막도록 위치되고, 결과는 또한 수지 침착 영역 및 수평 반경과 90°미만의 각 β에서 회전 수지 적용기 로울러(4)에 대해 전방으로 세트 갭 로울러를 위치시켜, 중력이 수지가 시계반대 방향으로 적용기 로울러 아래로 흐르는 것을 막음으로써 성취가능하다. 수지가 웨브에 적용된 속도를 조절함으로써 균일한 필름 두께를 유지하기 위해 세트 갭 로울러(8)와 회전 수지 적용기 로울러(4)사이에 갭의 주의깊은 세팅에 의해 제 1 예에서 성취된다. 둘째로, 적용기 로울러의 회전 속도는 이동 웨브상을 수지 필름의 이동을 성취하기 위해 웨브 속도와 조화를 이룬다. 게다가, 덧누름 로울은 적용기 로울과 이동 웨브의 접촉을 조절하기 위해 요구되기 때문에, 웨브 인장의 조절은 수지 적용 공정의 적합한 작동을 확증하기 위해 유지된다.
스크레이퍼 또는 독터 블레이드로서 여기서 보여지는 임의 수지 제거 수단(9)은 로울러 360°회전을 통한 이 잔여 수지의 통과전에 액체 수지 필름(5)과 전진 섬유성 웨브(2)사이에 접촉후에 로울러에 남아있는 임의 수지를 적용기 로울러로부터 제거하는 작용을 한다. 수지 제거 수단은 바람직하게 그와 접촉하는 임의 수지가 적용기 로울러와 웨브의 접촉전에 다공성 웨브상에 직접 침착되도록 로울러와 전진 다공성 웨브에 대해 위치된다.
수지-함유 웨브(6)는 수지-함유 웨브가 적외선 가열기(13)의 뱅크로서 여기서 보여지는 열 원에 노출되는 가열 영역(11)을 통해 경화 영역(14)에 전진된다. 열 원은 가장 바람직하게 수지-함침된 웨브로부터 열 손질을 최소화하기 위해 수지 적용 영역에 가까이 인접하여 위치된다. 이 중간 가열 단계는 웨브내에 및 그를 통해 수지의 흐름을 촉진시키고, 이는 또한 수직으로부터 멀리 45°이하, 바람직하게 20 내지 40°의 각에서 경화 영역으로 수지-함침된 웨브를 전진시킴으로써 향상된다.
본 발명의 프리프레깅 공정은 제 2 도를 참고하여 일반적 용어로 서술될 수 있다. 섬유 웨브(43)는 전진 속도 및 웨브 인장의 조절을 측정하기 위한 수단과 적합한 자동 웨브 전진 시스템(42)에 의해 수지 적용 영역(44)으로 운반된다. 웨브 인장 제어 장치는 당 분야에 공지되어 있다. 예컨대, 권출(41)은 전방-말단 댄서 로울과 함께 댄서 로울과 수지 적용 영역사이에 위치된 동기 인입(pull-in) 단위체내로 프로그래밍된 전체 웨브 인장을 유지하는 브레이크를 포함할 수 있다. 유사하게, 적당한 다운스트림 웨브 인장은 가열 영역으로부터 다양한-속도 일정한-직경 로울 위치된 다운스트림의 속도를 조절하는 댄서 로울에 의해 유지될 수 있다.
섬유 웨브는, 액체 수지가 상기 상세히 서술된 방법에 의해 적용되는 일반적인 상향 방향으로 조절된 속도에서 웨브가 통과하는 수직 방향으로 여기서 보여지는 수지 적용 영역(44)을 통해 전진된다. 수지 적용 영역(44)은 수지와 경화 시스템을 블렌딩하기 위한 혼합기, 원하는 점도에서 수지 시스템을 유지시키는데 필요한 온도 제어기, 및 수지-함침된 웨브 및 웨브를 통한 수지의 개선된 흐름으로부터 열 손실을 감소시키기 위해 본원에서 서술된 열원을 포함하는 수지 운반 수단을 포함한다. 임의 작은 직경 조절 로울러는 적용후에 및 경화전에 웨브의 수지 침투를 촉진시키는데 사용될 수 있다.
수지-포화된 웨브(45)는 수지 적용 영역으로부터 경화 영역(46)으로 전진되어, 여기서 수지-포화된 웨브가 대류 오븐 또는 적외선 가열기같은 열 원에 노출됨으로써 가열되어 "B-스테이징"으로 공지된 공정인 겔화없이 수지를 부분적으로 경화시킨다. 제공된 시스템내에서 경화 영역 앞에 존재하는 가열 영역내 온도는 일반적으로 경화 영역내 유지되는 온도보다 더 낮을 것이고, 일반적으로 적어도 100℃, 바람직하게 100 내지 200℃, 가장 바람직하게 130 내지 160℃일 것이다. (열 원과 수지-함유 웨브사이의 열손실 때문에, 열 원 그자체는 가열영역에 제공된 이들 이상의 온도에서 작업될 수 있다.) 경화 영역내 온도는 수지 시스템 및 원하는 수지 경화도에 따라 변할 것이나, 일반적으로 120℃ 내지 250℃, 바람직하게 150 내지 230℃ 범위내일 것이다. 수지-포화된 웨브는 에폭시기같은 경화가능한 기의 일반적으로 155 이하, 바람직하게 10% 이하, 보다 바람직하게 5% 이하의 원하는 경화도를 제공하기에 충분한 시간, 일반적으로 10 초 내지 8 분동안 B-스테이징 처리될 것이다. 웨브는 저장을 위해 집어올리는 로울(uptake roll)(48)에서 로울링되거나, 대안적으로 라미네이션에 직접 통과되는 프리프레그(47)의 형태로 수지 경화 영역(46)으로부터 전진된다.
라미네이트는 수지를 경화시키는데 효과적인 조건에 한 세트의 충진 프리프레그를 적용시키고, 이 프리프레그를 라미네이트 구조로 통합함으로써 제조된다. 라미네이트는 임의로 구리같은 전도 물질의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 라미네이팅 조건은 일반적으로 30분 내지 4 시간, 바람직하게 1 시간 내지 2 시간의 시간, 160℃ 내지 300℃, 바람직하게 170℃ 내지 200℃의 온도 3.516 내지 35.16 kgf/㎠(50 내지 500 psi)의 압력을 포함한다. 라미네이트는 임의로 열 특성을 개선하기 위해 1 내지 6 시간동안 주위 압력에서 200 내지 230℃의 온도에서 가열하므로써 "후-경화" 될 수 있다.
에폭시 수지-함유 라미네이팅 조성물은 경화제를 포함할 것이다. 에폭시 수지용으로 효과적인 경화제는 예컨대 아민, 산, 무수물, 페놀, 및 이미다졸을 포함하는 것으로 알려져 있다. 또한 EP 476,752를 참고하라. 에폭시 조성물에 최적 라미네이팅 특성을 제공하기 위한 현재-바람직한 경화제는 1.75 이상의 페놀 관능가를 갖는 페놀 화합물이다. 바람직한 페놀 경화제는 산 용액내 포름알데히드와 레소르시놀 또는 비스페놀-A같은 디히드록시 페놀을 반응시킴으로써 제조된 페놀성 노볼라크이다. 바람직한 페놀성 노볼라크 수지 경화제는 페놀기당 60 내지 500, 바람직하게 60 내지 300의 중량, 및 평균으로 분자당 2 이상, 바람직하게 3 내지 5의 페놀성 히드록실 기를 갖는 비스페놀-A 노볼라크이다. 상기 페놀성 노볼라크는 Shell International Chemical Company로부터 상표 EPIKURE DX-175(EPIKURE는 상표임)하에 구입가능하다. 페놀성 노볼라크 경화제는 에폭시 수지를 경화시키는데 효과적인 양으로 조성물내 존재할 것이고, 이는 일반적으로 에폭시 수지의 당량당 0.75 내지 1.25 당량의 화학양론적 양일 것이다. 중량%에 의해, 경화제는 에폭시 수지 및 경화제의 결합 중량을 기준으로 일반적으로 10 내지 70 중량%, 바람직하게 15 내지 50, 가장 바람직하게 15 내지 40 중량%의 양으로 제공될 것이다. 방염(flame-proof) 적용을 위해, 경화제는 페놀성 수지 경화제 및 브롬화 페놀성 경화제의 혼합물일 수 있다. 조성물의 수지 성분의 보다 빠른 및/또는 보다 낮은 온도 경화를 촉진시키기 위해, 임의 경화 가속기가 사용될 수 있다.
열경화성 수지 시스템은 수지 적용 공정 파라미터에 의해 지시된 특정 시방서내에서 고안되어야 한다. 수지 배합물은 수지를 지지체에 적용시키는데 필요한시간에 걸쳐 수지가 경화하지 않는 온도에서 액체이어야 한다. 수지 시스템은 적용점에서 집어올리는 로울의 사용없이, 웨브의 우수한 "습식" 또는 포화를 성취하는 충분히 낮은 점도를 가져야 한다. 그러나, 일단 지지체에 적용되면, 수지 시스템은 그것이 가열 영역에 도달하기 전에 수지-함유 웨브로부터 떨어지지 않는 충분한 점도를 가져야 한다. 0.05 내지 1.0 Pa.s(0.5 내지 10 포이즈), 바람직하게 0.05 내지 0.6 Pa.s(0.5 내지 6 포이즈) 범위의 점도를 갖는 수지 배합물이 가장 적합하다. 현재 바람직한 수지 시스템은 175-190의 WPE를 갖는 비스페놀-A의 디글리시딜 에테르, 310-350의 WPE를 갖는 비스페놀-A의 브롬화된 디글리시딜 에테르 및 30-50%의 브롬 함량, 페놀성 노볼라크 경화제, 및 2-메틸이미다졸 촉진제의 블렌드이다.
본 발명의 방법은 임의로 공정의 용이함을 위해 시스템의 점도를 감소시키는데 효과적인 양으로 존재하는 유기 용매 또는 희석제를 포함하는 열경화성 수지 배합물로 실행될 수 있다. 케톤, 알콜 및 글리콜 에테르같은 극성 유기 용매가 적합하다. 에폭시 수지용으로 바람직한 용매는 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 메틸 이소부틸 케톤같은 케톤 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 같은 알킬렌 글리콜 에테르와 이들의 용매 혼합물이다. 조성물내 고체 성분의 비율은 존재하는 다른 구성성분의 양 및 조성물의 의도된 적용에 따라 널리 변할 수 있으나, 용매-있는 시스템내 용매는 일반적으로 배합물의 전체 중량의 15 내지 50 중량%를 구성할 것이다.
실시예 1
수지 적용과 프리프레깅 공정의 부분 경화 단계사이에 적외선 열에 수지-함침된 지지체를 노출시키는 효과를 평가하기 위해 본 발명의 방법을 사용하여 실험을 수행했다. 비스페놀-A의 디글리시딜 에테르를 기재로한 용매없는 수지 시스템을 135°의 접촉 웨브 각 및 127℃의 적용기 로울 온도를 갖는 일반적으로 제 1 도에서 보여지는 바와 같은 적용기 로울 형태를 사용하여 너비로 1.27m(50")의 유리 웨브에 적용시킨다. 수지-함침된 웨브의 반대 면을 370℃에서 유지된 30.48cm×30.48cm(12"x 12") 적외선 가열기의 중심의 7.62cm(3in)내에 통과시켰다. 이리하여, 웨브의 중심은 적외선 열에 직접 노출되는 한편, 웨브의 모서리(각 면의 약 45.72cm(18in))를 열에 직접 노출시키지 않았다. 그리고나서,(모두 1.27m(50in)를 가로질러) 웨브의 IR-가열된 면을 149℃에서 유지된 3.81cm(1.5-in)(직경) 연마 로 울과 접촉하여 통과시켰다. 웨브를 조사함으로써, IR 열에 노출된 영역이 반짝거리는 한편, 웨브의 모서리는 무디다는 것을 발견했고, 이는 IR-노출된 영역에 걸쳐 수지의 보다 큰 침투의 바람직한 효과를 지시한다.

Claims (9)

  1. 회전 수지 적용기 로울러 상에 경화되지 않은 액체-형태 열경화성 수지를 침착시키고, 이 열경화성 수지를 다공성인 섬유성 웨브에 이송시키기 위해 상기 로울러 상에 상기 수지와 반대로 접촉하는 섬유성 웨브를 통과시키고, 수지의 부분 경화를 위해 수지-함유 섬유성 웨브를 가열된 경화 영역으로 통과시킴으로써 열경화성 수지로 섬유성 웨브를 함침시키는 방법에 있어서,
    단지 하나의 단일 회전 수지 적용기 로울러가 사용되고 경화 영역으로 통과하기 전에 수지-함유 섬유성 웨브가 100℃ 이상 경화영역 최고온도 미만의 고온에 노출되는데, 이때 경화영역의 온도는 120 내지 250℃로 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 온도가 100 내지 200℃ 범위내 온도에서 유지되고, 경화 영역이 120 내지 250℃ 범위내 온도에서 유지되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고온이 하나이상의 적외선 가열기에 의해 적용되는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 섬유성 웨브가 유리 웨브인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 열경화성 수지가 에폭시 수지인 방법.
  6. (a) 하나의 단일 회전 수지 적용기 로울러(4);
    (b) 상기 회전 수지 적용기 로울러 상에 조절가능한 양의 액체-형태 열경화성 수지를 침착시키는 수단(7,8);
    (c) 가열된 경화 영역(14);
    (d) 상기 회전가능한 회전 수지 적용기 로울러에 열경화성 수지와 반대로 접촉하는 다공성인 섬유성 웨브를 전진시키고 나서, 경화 영역으로 전진시키기 위한 수단으로 구성되는 열경화성 수지로 섬유성 웨브(2)를 함침시키기 위한 장치에 있어서,
    (e) 상기 회전 수지 적용기 로울러 뒤에 및 상기 경화 영역 앞에 가열 수단(11)이 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가열 수단이 하나이상의 적외선 가열기인 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 가열 수단이 상기 회전 수지 적용기 로울러에 근접하여 위치하는 장치.
  9. 제6항에 있어서, 액체-형태 열경화성 수지를 침착하기 위한 상기 수단이 동적 혼합기와 작동적으로 연결된 노즐인 장치.
KR1019960703496A 1993-12-29 1994-12-27 섬유성 웨브의 수지함침을 위한 방법 및 장치 KR100362096B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17508093A 1993-12-29 1993-12-29
US08//175080 1993-12-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100362096B1 true KR100362096B1 (ko) 2003-02-11

Family

ID=22638793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960703496A KR100362096B1 (ko) 1993-12-29 1994-12-27 섬유성 웨브의 수지함침을 위한 방법 및 장치

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0737126A1 (ko)
JP (1) JPH09507174A (ko)
KR (1) KR100362096B1 (ko)
CN (1) CN1043971C (ko)
AU (1) AU1415395A (ko)
CA (1) CA2180131A1 (ko)
MY (1) MY118735A (ko)
WO (1) WO1995017999A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100466233B1 (ko) * 2001-12-28 2005-01-14 한국타이어 주식회사 뱅크량 조절장치

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3336911B2 (ja) * 1996-06-20 2002-10-21 松下電工株式会社 プリプレグの製造方法およびその装置
US6245383B1 (en) * 1998-11-25 2001-06-12 Matsushita Electric Works, Ltd. Method for manufacturing prepreg in which reinforcing substrate is impregnated with thermosetting matrix resin
DE10113125A1 (de) 2001-03-17 2002-09-19 Kermi Gmbh Heizkörper mit einer mittig angeordneten Ventilgarnitur
FR2882681B1 (fr) * 2005-03-03 2009-11-20 Coriolis Composites Tete d'application de fibres et machine correspondante
JP6588298B2 (ja) 2015-10-14 2019-10-09 美津濃株式会社 トウプリプレグ製造装置、及びトウプリプレグ製造方法
EP3595879A1 (en) * 2017-03-13 2020-01-22 Hexcel Composites Limited Method and apparatus for impregnating reinforcement material
JP7145348B2 (ja) 2020-07-10 2022-09-30 江蘇奇一科技有限公司 一方向連続繊維強化熱可塑性複合材料の製造方法及び設備
CN111775366B (zh) * 2020-07-10 2021-04-27 江苏奇一科技有限公司 一种单向连续纤维增强热塑复合材料的制备方法和设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL289083A (ko) *
GB2012623B (en) * 1978-01-17 1982-07-07 Secr Defence Impregnation of filamentary material
EP0476752B2 (en) * 1990-09-17 2003-04-02 Resolution Research Nederland B.V. Process and apparatus for resin impregnation of a fibrous substrate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100466233B1 (ko) * 2001-12-28 2005-01-14 한국타이어 주식회사 뱅크량 조절장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN1139398A (zh) 1997-01-01
AU1415395A (en) 1995-07-17
CN1043971C (zh) 1999-07-07
MY118735A (en) 2005-01-31
JPH09507174A (ja) 1997-07-22
WO1995017999A1 (en) 1995-07-06
EP0737126A1 (en) 1996-10-16
CA2180131A1 (en) 1995-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0476752B1 (en) Process and apparatus for resin impregnation of a fibrous substrate
US5478599A (en) Process for resin impregnation of a fibrous substrate
KR100362096B1 (ko) 섬유성 웨브의 수지함침을 위한 방법 및 장치
JPH05200748A (ja) 樹脂含浸された材料ウェブを連続的に製造する方法および装置
CN208697736U (zh) 超声悬浮液法制备连续纤维增强热塑性预浸料的成型装置
KR100362097B1 (ko) 섬유성 웨브의 수지함침을 위한 방법 및 장치
JP3008814B2 (ja) プリプレグの製造方法及びその装置
EP1068029A1 (en) Method and apparatus for two layered coating of copper foils with meltable coating
JPH08174549A (ja) プリプレグの製造方法
KR20010041598A (ko) 기판에 2-성분 함침 또는 코팅 수단을 가하기 위한 방법및 장치
JPH05111915A (ja) 樹脂含浸ウエブの製造方法
JPH08183029A (ja) 複合材料の連続的製造方法及びその装置
JPH08323918A (ja) 銅張樹脂複合材料の製造方法
EP1507820A1 (en) Continuous filament mat binder system
DE1646119B2 (de) Verfahren zur Beschichtung von Flächengebilden mit einem Filmüberzug aus einem thermogehärteten Harz
JP2002037901A (ja) プリプレグの製造方法
JPH046525B2 (ko)
JPS644531B2 (ko)
JPH10139898A (ja) プリプレグの製造方法及び製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee