KR101274572B1 - 자석식 보강판의 제조방법 - Google Patents

자석식 보강판의 제조방법 Download PDF

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신용훈
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Abstract

본 발명은 자석식 보강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상기 제조방법은 합성수지가 함유된 프리프레그(prepreg)를 시트(sheet) 형태로 재단하는 단계와; 재단된 프리프레그 시트를 복수 개 적층시켜 가열 및 가압함으로써 적층 프리프레그 시트를 형성하는 단계와; 형성된 적층 프리프레그 시트를 가공하여 상하 관통 형성되는 하나 이상의 자석판 삽입홀을 형성하는 단계와; 각 자석판 삽입홀에 자석판을 삽입하는 단계와; 자석판이 삽입된 적층 프리프레그 시트의 상하에 별도의 프리프레그 시트를 각각 적층시켜 가열 및 가압함으로써 자석식 보강판 시트를 형성하는 단계; 및 상기 자석식 보강판 시트를 가공하여 하나 이상의 자석식 보강판을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 자석의 이탈을 방지하고 가공이 편리하며 부착면과의 일체화가 쉽게 이루어질 수 있는 자석식 보강판을 제공할 수 있다.

Description

자석식 보강판의 제조방법{MAGNETIC REINFORCE PLATE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 휴대 단말기용 커버, 앨범 커버 등에 삽입되어 해당 커버가 접힐 경우 접힌 커버면 간 자석식으로 부착되도록 하는 데 사용되는 자석식 보강판의 제조방법에 관한 것이다.
종래의 자석식 보강판은 도 1에 도시된 바와 같은 태블릿(tablet) PC(1)의 커버(2)에 삽입되어 해당 커버(2)의 보강부재로서 기능함은 물론 커버(2)의 접힘 시 접힌 커버면(2a, 2b) 간 자석식으로 부착되도록 하는데 이용된다.
이러한 자석식 보강판(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 합성수지 성분을 포함하는 보강판 본체(11)의 상면에 삽입될 자석 모양의 홈(11a)을 가공한 후 해당 홈(11a)에 얇은 자석(12)을 삽입하는 방법으로 제조된다. 이때, 자석(12)의 삽입 시 해당 홈(11a)의 내측 표면에 핫멜트(hotmelt) 등의 접착제를 도포한 후 상기 자석(12)을 삽입시켜 부착시키는 방식을 이용하였다.
그러나, 이와 같이 제조되는 종래의 자석식 보강판(10)에 의하면, 상기 핫멜트 등의 접착제가 쉽게 노화되는 관계로 삽입된 자석(12)이 쉽게 홈(11a)에서 이탈한다는 문제가 있었다.
또한, 보강판 본체(11)에 얇은 두께의 홈(11a)을 가공하기가 어렵다는 문제가 있었다.
또한, 가죽 등이 커버(2)에 부착 시 상기와 같이 외부로 노출되는 자석(12) 표면과 커버(2) 간의 견고한 부착이 어려운 관계로 보강판(10)과 커버(2)가 쉽게 일체화되지 못한다는 문제가 있었다.
이에 따라, 종래의 자석식 보강판(10)에 의하면 자재의 가공, 자석 부착 등 전반적으로 작업성이 떨어지고 불량 발생률이 높아진다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 자석의 이탈을 방지하고 가공이 편리하며 부착면과의 일체화가 쉽게 이루어질 수 있는 자석식 보강판의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자석식 보강판의 제조방법에 있어서, 합성수지가 함유된 프리프레그(prepreg)를 시트(sheet) 형태로 재단하는 단계와; 재단된 프리프레그 시트를 복수 개 적층시켜 가열 및 가압함으로써 적층 프리프레그 시트를 형성하는 단계와; 형성된 적층 프리프레그 시트를 가공하여 상하 관통 형성되는 하나 이상의 자석판 삽입홀을 형성하는 단계와; 각 자석판 삽입홀에 자석판을 삽입하는 단계와; 자석판이 삽입된 적층 프리프레그 시트의 상하에 별도의 프리프레그 시트를 각각 적층시켜 가열 및 가압함으로써 자석식 보강판 시트를 형성하는 단계; 및 상기 자석식 보강판 시트를 가공하여 하나 이상의 자석식 보강판을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 프리프레그 시트는 에폭시 수지와 고착제를 배합하여 유리섬유에 도포함으로써 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 적층 프리프레그 시트를 형성하는 단계는, 복수 개 적층된 프리프레그 시트의 상하에 각각 이형필름을 적층시켜 가열 및 가압함으로써 상기 적층 프리프레그 시트를 형성할 수도 있다.
이때, 상기 자석식 보강판의 제조방법은 상기 적층 프리프레그 시트를 형성하는 단계와 상기 자석판 삽입홀을 형성하는 단계 사이에, 상기 적층 프리프레그 시트를 재단한 후 상기 각 이형필름을 제거하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
한편, 상기 자석식 보강판의 제조방법은 상기 자석판 삽입홀을 형성하는 단계와 상기 자석판을 삽입하는 단계 사이에, 상기 자석판 삽입홀이 형성된 적층 프리프레그 시트를 세척 및 건조하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
그리고, 상기 자석식 보강판 시트를 형성하는 단계는, 상기 별도의 프리프레그 시트가 상하로 적층된 적층 프리프레그 시트의 상하에 다시 각각 이형필름을 적층시켜 가열 및 가압함으로써 상기 자석식 보강판 시트를 형성할 수도 있다.
이때, 상기 자석식 보강판을 형성하는 단계는, 상기 각 이형필름을 제거한 후 상기 자석식 보강판 시트를 가공할 수도 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자석식 보강판의 제조방법에 있어서, 합성수지가 함유된 프리프레그(prepreg)를 시트(sheet) 형태로 재단하는 단계와; 재단된 프리프레그 시트를 가공하여 상하 관통 형성되는 하나 이상의 자석판 삽입홀을 형성하는 단계와; 각 자석판 삽입홀에 자석판을 삽입하는 단계와; 자석판이 삽입된 프리프레그 시트의 상하에 별도의 프리프레그 시트를 각각 적층시켜 가열 및 가압함으로써 자석식 보강판 시트를 형성하는 단계; 및 상기 자석식 보강판 시트를 가공하여 하나 이상의 자석식 보강판을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자석식 보강판에 있어서, 합성수지가 함유된 프리프레그(prepreg)를 복수 개 적층시켜 가열 및 가압함으로써 형성되며, 하나 이상의 자석판 삽입홀이 상하 관통 형성되는 적층 프리프레그 레이어(layer)와; 상기 적층 프리프레그 레이어의 각 자석판 삽입홀에 삽입 구비되는 하나 이상의 자석판과; 상기 자석판이 삽입된 적층 프리프레그 레이어의 상하에 각각 적층되어 가열 및 가압됨으로써 일체화되는 상부 및 하부 프리프레그 레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자석식 보강판에 있어서, 합성수지가 함유된 프리프레그(prepreg)에 하나 이상의 자석판 삽입홀이 상하 관통 형성되는 프리프레그 레이어(layer)와; 상기 프리프레그 레이어의 각 자석판 삽입홀에 삽입 구비되는 하나 이상의 자석판과; 상기 자석판이 삽입된 프리프레그 레이어의 상하에 각각 적층되어 가열 및 가압됨으로써 일체화되는 상부 및 하부 프리프레그 레이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판을 제공한다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 자석식 보강판의 제조방법에 의하면 프리프레그 시트에 자석판 삽입홀을 상하 관통 형성하고 여기에 자석판을 삽입한 후 다시 상기 프리프레그 시트의 상하에 각각 별도의 프리프레그 시트를 적층시켜 가열 가압함으로써 일체화된 자석식 보강판을 제공함으로써, 자석판이 보강판의 외부에 노출되지 않고 내부에 수용된 상태에서 전체적으로 일체화함에 따라 상기 자석판이 이탈되는 현상을 원천적으로 차단할 수 있을 뿐 아니라, 상기 자석판의 삽입을 위한 자석판 삽입홀 또한 프리프레그 시트를 상하 관통하여 형성하므로 그 가공이 용이하게 이루어질 수 있으며, 상기 자석판이 직접 커버에 부착되는 대신 상하 프리프레그 시트가 상기 커버 표면에 부착되므로 견고한 부착 및 부착된 커버와의 일체화가 쉽게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 대상인 자석식 보강판이 이용되는 태블릿 PC용 커버의 사용상태를 도시한 사시도,
도 2는 종래기술에 따른 자석식 보강판의 평면도 및 측면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자석식 보강판의 평면도 및 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자석식 보강판의 제조방법을 간략히 나타낸 순서도,
도 5a 내지 도 5k는 도 4의 자석식 보강판의 제조방법을 단계별로 구체적으로 설명하기 위한 개략도이다.
본 발명의 실시예에 따른 자석식 보강판(20)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 중간층인 적층 프리프레그 레이어(prepreg layer)(21), 상층인 상부 프리프레그 레이어(22) 및 하층인 하부 프리프레그 레이어(23)로 이루어진다.
적층 프리프레그 레이어(21)와 상부 및 하부 프리프레그 레이어(22, 23)는 프레스 장치(도면 미도시)를 통한 상하 열압착으로 인해 가열 및 가압되어 일체화될 수 있다.
여기서, 프리프레그(prepreg)란 Preimpregnated Materials의 약어로 결합재(Matrix)를 강화섬유(Reinforced Fiber)에 미리 함침시킨 시트(sheet) 형태의 제품으로 복합재료 제품의 중간 재료로 강화섬유에 열경화성 수지를 침투시켜 반 경화상태로 만든 것이다. 강화섬유로는 주로 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등이 이용되고 있으며, 결합재로는 에폭시수지, 폴리에스테르수지, 열가소성수지 등이 사용된다. 프리프레그를 이용하여 생산된 복합재료는 타 재료에 비해 강도, 강성도, 내식성, 피로수명, 내마모성, 내충격성, 경량화 등의 다양한 특성을 개선할 수 있다.
본 실시예에서 적용된 프리프레그는 에폭시 수지와 고착제를 배합하여 유리섬유의 표면에 도포한 것을 사용하며, 상기 적층 프리프레그 레이어(21)는 이와 같은 프리프레그를 복수 개 적층시켜 상호 가열 및 가압하여 일체화한 것을 말한다.
이와 같이 복수 개의 프리프레그를 적층시켜 이루어진 적층 프리프레그 레이어(21)에는 해당 층만을 상하 관통하여 형성되는 하나 이상의 자석판 삽입홀(21a)이 구비되며, 각 자석판 삽입홀(21a)에는 해당 모양과 일치하는 자석판(24)이 삽입 구비된다.
상부 및 하부 프리프레그 레이어(22, 23)는 각각 단일층의 프리프레그로 이루어지며, 상기와 같이 각 자석판 삽입홀(21a)에 자석판(24)이 삽입된 후 비로소 적층 프리프레그 레이어(21)의 상하에 적층 및 열압착된다.
이에 따라, 중간의 적층 프리프레그 레이어(21)에 삽입된 자석판(24)은 외부에 직접 노출되지 않고 상하부 프리프레그 레이어(22, 23)의 사이에 수용된 형태가 된다.
적층 프리프레그 레이어(21)는 예를 들어 0.2[mm] 두께의 프리프레그 시트를 3장 포개어 적층시켜 열압착을 통해 일체화함으로써 전체 0.6[mm]의 두께로 구현될 수 있으며, 이때 상부 및 하부 프리프레그 레이어(22, 23)는 각각 0.1[mm] 두께의 단일 프리프레그 시트로 구현될 수 있다.
한편, 상기와 같은 구성을 갖는 자석식 보강판(20)의 변형된 실시예로서, 예를 들어 상기 적층 프리프레그 레이어(21)는 복수 개의 프리프레그 시트를 적층하여 형성하는 대신 단일층의 프리프레그 시트로 형성할 수도 있다.
이때, 상부 및 하부 프리프레그 레이어(22, 23)의 사이에 개재될 단일층의 프리프레그 레이어(도면 미도시)는 상기 적층 프리프레그 레이어(21)와 같이 0.6[mm]의 두께로 구현할 수도 있으며 이보다 다소 얇은 두께로 구현할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자석식 보강판의 제조방법을 설명하면, 우선 도 4 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 배합탱크(31)를 이용하여 에폭시 수지(E)와 고착제(C)를 적정 비율로 배합한다(S1). 다음으로, 이와 같이 배합된 원료에 도 4 및 도 5b에 도시된 바와 같이 롤러(32)를 이용하여 유리섬유(33)를 함침시켜 상기 배합된 원료가 유리섬유(33)의 표면에 도포되도록 한다.
이와 같이 유리섬유(33)의 표면에 상기 배합된 원료가 고착되어 얻어지는 프리프레그(prepreg)를 정해진 규격으로 재단하여 도 5c에 도시된 바와 같이 프리프레그 시트(34)를 형성한다(S3).
다음으로, 상기와 같이 얻어지는 프리프레그 시트(34)를 복수 개, 본 실시예에서는 3장 적층시켜 프레스 장치(도면 미도시) 등을 이용하여 상하 열압착시킨다(S4, 도 5d). 이때, 적층된 3장의 프리프레그 시트(34)의 상하에 각각 이형필름(35)을 적층시킨 후 상기 열압착을 수행한다.
상기 열압착 작업으로 얻어지는 적층 제품, 즉 적층 프리프레그 시트를 소정의 작업 사이즈로 다시 재단한 후 상기 상하의 이형필름(35)을 제거한다(S5, 도 5e의 36).
그리고, 상기 재단된 적층 프리프레그 시트(36)를 CNC 등으로 가공하여 상하 관통하여 형성되는 하나 이상의 자석판 삽입홀(H)을 형성한다(S6, 도 5f).
자석판 삽입홀(H)의 형성이 완료된 적층 프리프레그 시트(36)에 대하여는 물세척을 행한 후 열풍으로 건조시킨다(S7, 도 5g).
다음으로, 세척 및 건조된 적층 프리프레그 시트(36)의 각 자석판 삽입홀(H)에는 도 5h에 도시된 바와 같이 자석판(37)을 삽입시키는 조립 공정을 수행한다(S8).
그리고, 이와 같이 자석판(37)이 조립된 적층 프리프레그 시트(36)에 대하여는, 도 5i에 도시된 바와 같이, 그 상부와 하부에 각각 별도의 프리프레그 시트(38, 39)를 적층시켜 상기한 바와 같이 프레스 장치 등으로 가열 및 가압함으로써 상하로 모두 일체화되어 얻어지는 자석식 보강판 시트(도 5j의 41)를 형성한다(S9). 이때에도, 상기한 바와 같이, 적층된 적층 프리프레그 시트(36)와 상하 프리프레그 시트(38, 39)의 상하에 다시 각각 이형필름(40)을 적층시킨 상태에서 상기 열압착을 수행한다.
마지막으로, 이와 같은 열압착 작업으로 얻어지는 자석식 보강판 시트(41)로부터 상하의 이형필름(도 5i의 40)을 제거한 후, 도 5j에 도시된 바와 같이 상기 자석식 보강판 시트(41)를 CNC 등으로 가공하여 최종제품, 즉 도 5k에 도시된 바와 같은 자석식 보강판(42)을 형성한다(S10).
한편, 상기 설명된 자석식 보강판의 제조방법에서는 적층 프리프레그 시트(36)를 형성하여 이에 자석판(37)을 삽입시키고 상하 프리프레그 시트(38, 39)를 적층시키는 구조를 취하도록 하였으나 본 발명은 이러한 방법에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 상기 적층 프리프레그 시트(36) 대신 단일층으로 이루어진 프리프레그 시트(도면 미도시)에 자석판 삽입홀(H)을 형성하여 자석판(37)을 삽입시키고 여기에 상하 프리프레그 시트(38, 39)를 적층시키는 구조를 취하도록 할 수도 있다.
그리고, 이상에서 설명된 자석식 보강판(20)과 그 제조방법들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예들에 불과한 것이므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바들에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다.
본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.
1: 태블릿 PC 2: 커버
20: 자석식 보강판 21: 적층 프리프레그 레이어
22: 상부 프리프레그 레이어 23: 하부 프리프레그 레이어
24: 자석판 31: 배합탱크
32: 롤러 33: 유리섬유
34: 프리프레그 시트 35: 이형필름
36: 적층 프리프레그 시트 37: 자석판
38: 상부 프리프레그 시트 39: 하부 프리프레그 시트
40: 이형필름 41: 자석식 보강판 시트
42: 자석식 보강판

Claims (10)

  1. 자석식 보강판의 제조방법에 있어서,
    합성수지가 함유된 프리프레그(prepreg)를 시트(sheet) 형태로 재단하는 단계와;
    재단된 프리프레그 시트를 복수 개 적층시켜 가열 및 가압함으로써 적층 프리프레그 시트를 형성하는 단계와;
    형성된 적층 프리프레그 시트를 가공하여 상하 관통 형성되는 하나 이상의 자석판 삽입홀을 형성하는 단계와;
    각 자석판 삽입홀에 자석판을 삽입하는 단계와;
    자석판이 삽입된 적층 프리프레그 시트의 상하에 별도의 프리프레그 시트를 각각 적층시켜 가열 및 가압함으로써 자석식 보강판 시트를 형성하는 단계; 및
    상기 자석식 보강판 시트를 가공하여 하나 이상의 자석식 보강판을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 적층 프리프레그 시트를 형성하는 단계는,
    복수 개 적층된 프리프레그 시트의 상하에 각각 이형필름을 적층시켜 가열 및 가압함으로써 상기 적층 프리프레그 시트를 형성하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리프레그 시트는 에폭시 수지와 고착제를 배합하여 유리섬유에 도포함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적층 프리프레그 시트를 형성하는 단계와 상기 자석판 삽입홀을 형성하는 단계 사이에,
    상기 적층 프리프레그 시트를 재단한 후 상기 각 이형필름을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자석판 삽입홀을 형성하는 단계와 상기 자석판을 삽입하는 단계 사이에,
    상기 자석판 삽입홀이 형성된 적층 프리프레그 시트를 세척 및 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자석식 보강판 시트를 형성하는 단계는,
    상기 별도의 프리프레그 시트가 상하로 적층된 적층 프리프레그 시트의 상하에 다시 각각 이형필름을 적층시켜 가열 및 가압함으로써 상기 자석식 보강판 시트를 형성하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자석식 보강판을 형성하는 단계는,
    상기 각 이형필름을 제거한 후 상기 자석식 보강판 시트를 가공하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법.
  8. 자석식 보강판의 제조방법에 있어서,
    합성수지가 함유된 프리프레그(prepreg)를 시트(sheet) 형태로 재단하는 단계와;
    재단된 프리프레그 시트를 가공하여 상하 관통 형성되는 하나 이상의 자석판 삽입홀을 형성하는 단계와;
    각 자석판 삽입홀에 자석판을 삽입하는 단계와;
    자석판이 삽입된 프리프레그 시트의 상하에 별도의 프리프레그 시트를 각각 적층시켜 가열 및 가압함으로써 자석식 보강판 시트를 형성하는 단계; 및
    상기 자석식 보강판 시트를 가공하여 하나 이상의 자석식 보강판을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 자석식 보강판 시트를 형성하는 단계는,
    상기 별도의 프리프레그 시트가 상하로 적층된 프리프레그 시트의 상하에 다시 각각 이형필름을 적층시켜 가열 및 가압함으로써 상기 자석식 보강판 시트를 형성하는 것을 특징으로 하는 자석식 보강판의 제조방법.
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