KR20090119443A - 인쇄가 된 프리프레그 시트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄가 된 프리프레그 시트를 제조하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 상기 일방향 프리프레그 시트에서 인쇄전사지를 상기 일방향 프리프레그 시트 상면에 접착하는 단계와; 접착된 일방향 프리프레그 시트와 인쇄전사지를 압착롤러로 가열, 가압하는 단계; 및 인쇄 패턴이 형성된 일방향 프리프레그 시트에서 전사지를 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것으로서, 후처리 공정 없이 한 번의 성형으로 성형재 표면에 도장이나 인쇄효과를 나타낼 수 있으므로 대량생산이 가능하고, 2차 가공의 편의성, 높은 강인성 등의 장점을 갖고 있어 낚시대나 골프샤프트, 자전거 프레임 외에 각종 파이프류 등에 다양하게 적용할 수 있는 효과가 있다.

인쇄, 프리프레그, 시트, 필름, 강화섬유시트, 전사지

Description

인쇄가 된 프리프레그 시트 및 그 제조방법{Printed prepreg sheet and the manufacturing method}

본 발명은 인쇄가 된 프리프레그 시트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열로서 일방향 프리프레그 시트에 인쇄전사지를 접착되게 하여 인쇄한 후 인쇄전사지를 떼어내어 제조되는 인쇄가 된 프리프레그 시트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

최근 일반 레저 분야를 넘어서 내구성 소재가 요구되는 우주항공, 자동차, 그리고 건축 분야에서 금속과 세라믹을 대체할 수 있는 소재로서 섬유보강 고분자 복합소재의 사용이 증가되고 있고, 성형된 피착제의 외표면에 명칭이나 특징 등을 접착성의 접착 테이프를 표면에 붙이거나 스크린 인쇄수단 등으로 인쇄 또는 별도의 도장처리 작업을 실시하고 있다.

통상 수지를 포함하는 접착제는 400℃ 이상으로 가열하면 용이하게 용해되거나 또는 분해되어 접합 부재를 해체할 수 있지만, 이러한 고온으로 가열한 경우, 부재 자체도 열화되거나 또는 변성되는 문제점이 있으며, 접착성의 접착 테이프를 가고정이나 표면 보호에 이용했을 경우에는 박리하는 것이 곤란하거나 박리 시에 성형재를 손상시키거나 풀 찌꺼기가 남는다는 문제점이 있다.

따라서, 접착 시트를 이용한 전사 시트는 시트 위에 배치시킨 피착제를 한 번에 전사할 수 있기 때문에 효율이 좋은 전사 방법으로서 이용되고 있다. 게다가, 접착 시트는 전사시키는 부품의 보강 재료로서도 이용할 수도 있다. 여기서 전사 시트에는 전사 전에는 성형재에 대해서 높은 접착력을 가지며, 전사시에는 용이하게 박리시킬 수 있는 것이 요구된다. 이와 같이 필요한 동안에는 높은 접착력을 가지는 한편, 박리 시에는 용이하게 박리시킬 수 있는 접착 시트 등은 많은 용도에 있어서 요구되고 있다.

이러한 접착 시트로서는, 예를 들면 가열 발포형 접착 시트, 열경화형 접착 시트, 광경화형 접착 시트 등의 접착제에 자극을 줌으로써 접착력을 저감시킬 수 있는 접착 시트가 알려져 있다. 그러나, 이들 접착 시트를 이용해도 저감 가능한 접착력에는 한계가 있어 현실적으로는 전사 전에 높은 접착력을 충분하게 갖지 않거나, 또는 전사시에 접착력이 충분하게 저감되지 않는 것이었다.

이로 인해, 주로 로드본체의 표면에는 인쇄수단이나 도장 처리수단 등으로 인쇄를 하고 있지만, 스크린 인쇄를 할 때에도 성형재의 외면에 인쇄를 하기 때문에 정확하고 양호한 인쇄가 행해지지 않을 뿐만 아니라 도장처리도 양호하게 행해지지 않는다는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 일방향 프리프레그 시트에 무늬를 직접 전사할 수 있는 인쇄방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 후처리 공정없이 한 번의 성형으로 성형재 표면에 도장이나 인쇄 효과를 나타낼 수 있는 인쇄가 된 프리프레그 시트 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 일방향 프리프레그 시트에 다양한 무늬가 인쇄가 된 프리프레그 시트 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법은 상기 일방향 프리프레그 시트에 인쇄전사지를 열로서 부착하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법은, 일방향 프리프레그 시트를 이용한 인쇄가 된 프리프레그 시트를 제조하는 방법에 있어서, 인쇄전사지를 상기 일방향 프리프레그 시트 상면에 접착하는 단계와; 인쇄전사지가 접착된 일방향 프리프레그 시트를 압착롤러로 가열, 가압하여 일방향 프리프레그 시트의 표면에 인쇄 패턴을 융착시키는 단계; 및 인쇄 패턴이 형성된 상기 일방향 프리프레그 시트에서 전사지를 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명에 따른 상기 인쇄 패턴을 융착시키는 단계는, 표면에 인쇄 패턴이 융착된 일방향 프리프레그 시트를 열판으로 이송하는 단계와; 열판으로 이 송된 일방향 프리프레그 시트를 압착롤러로 2차 가열, 가압하는 단계; 및 2차로 가열 가압된 제품을 상온에서 냉각시키는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 또한, 본 발명에 따른 압착롤러의 온도는 20 ∼ 150℃, 압착롤러의 압력은 0.1 ∼ 10kgf/㎠ 인 것이 바람직하다.

그리고 또한, 본 발명에 따른 열판의 온도는 20 ∼ 150℃인 것이 바람직하다.

한편, 상기의 제조방법으로 제조된 인쇄가 된 프리프레그 시트를 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명에 따르면 무늬가 있는 일방향 프리프레그 시트를 대량으로 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 피착제의 외표면에 명칭이나 특징 등을 접착성의 접착 테이프를 표면에 붙이거나 인쇄수단 등으로 인쇄 또는 별도의 도장처리 작업을 실시할 필요가 없이 한 번의 성형으로 성형재 표면에 도장이나 인쇄효과를 나타낼 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 2차 가공의 편의성, 높은 강인성 등의 장점을 갖고 있어 낚시대나 골프샤프트, 자전거 프레임 외에 각종 파이프류 등에 적용할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 인쇄 프리프레그 시트의 제조방법에 관해 보다 상세한 설명을 하기로 하며, 이해를 돕기 위해 도면을 참조하기로 한다. 여기에 첨부되는 도면은 본 발명의 하나의 실시예로서 구체화한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법에 따른 공정도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트(30)의 제조방법은, 먼저 일방향 프리프레그 시트(10) 위에 인쇄전사지(20)를 가열 가압하여 제조하는 것으로, 보다 구체적으로는 상기 일방향 프리프레그 시트(10)의 상면에 인쇄전사지(20)를 접착하고, 접착된 일방향 프리프레그 시트(10)와 박리가능한 인쇄된 필름을 압착롤러(1)로 가열, 가압한 후, 인쇄 패턴이 형성된 일방향 프리프레그 시트(10)에서 전사지(22)를 제거하는 단계로 이루어진다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 기존의 일방향 프리프레그 시트의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제품사진이고, 도 4은 도 3의 단면도이고, 도 5는 본 발명에서 인쇄가 된 프리프레그 시트를 제조하기 위한 제조설비의 개략도를 각각 나타낸 것이다.

먼저, 본 발명의 인쇄가 된 프리프레그 시트(30)를 제작하기 위해 사용되는 일방향 프리프레그 시트(10)를 설명하기로 한다.

상기 일방향 프리프레그 시트(10)는, 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 제작되는 기존의 제품으로서, 일방향 강화섬유시트(12)의 일면에 이형지(14)가 접착된 형태로 이루어진다. 이때, 상기 일방향 강화섬유시트(12)에 사용되는 강화섬유로서는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 알루미나 섬유 등의 연속적인 섬유의 1종 또는 복수 종을 사용하는 것이 바람직하고, 특히 탄소 섬유로 제작되는 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 이형지(14)는 통상 종이의 표면을 실리콘수지로 처리한 양면 이형지로서 일방향 강화섬유시트(12)와 적합한 정도의 접착성을 가지며, 성형가공시에 용이하게 박리하는 성질이나 인쇄가 된 프리프레그 시트(30)의 제조공정에서 필요한 장력이나 열에 대하여 충분히 견딜 수 있는 강신도와 내열성을 가지며, 또한 일방향 강화섬유시트(12)의 형태유지에 필요한 두께와 강도 등의 다방면에 걸친 요구조건을 만족시키는 통상의 이형지가 사용될 수 있다.

이와 같이 강화섬유시트(12)와 이형지(14)로 이루어지는 일방향 프리프레그 시트(10)를 사용하여 인쇄가 된 프리프레그 시트(30)를 제조하기 위해서는 먼저, 일방향 프리프레그 시트(10)의 상면에 인쇄전사지(20)를 접착한다(S100).

여기서, 상기 인쇄전사지(20)는 100℃ 이상의 내열성을 지닌 필름류로 이루어지는 것이 바람직하다. 기존의 열전사하는 재료들은 인장력이 떨어지므로, 전사될 무늬가 쉽게 파손될 염려가 있는 반면에 상기 인쇄전사지(20)인 필름 전사지는 신축력이 우수하고 두께가 얇아 일방향 프리프레그 시트(10)에 적용하기에 적합한 장점이 있다. 또한, 상기 인쇄전사지(20)에 인쇄되는 무늬나 인쇄자료는 공지된 다양한 인쇄방법으로 인쇄되며, 바람직하게는 가열가압 전사인쇄방법으로 인쇄하여 고해상도의 질 좋은 인쇄물을 얻어낼 수 있다. 이때 인쇄전사지(20)는 전사지(22)와 인쇄면이 분리가 가능한 상태의 것이어야 한다.

상기와 같이 접착된 일방향 프리프레그 시트(10)와 인쇄전사지(20)를 도 4에 설치하고, 압착롤러(1)로 가열, 가압하여 인쇄전사지(20)의 무늬를 일방향 프리프레그 시트(10)에 전사되게 한다. 이때 압착롤러(1)의 온도는 20∼150℃, 압력은 0.1kgf/㎠∼10kgf/㎠로 하는 것이 바람직하다. 여기서 압착롤러(1)의 온도가 20℃ 이하이면 가열이 이루어지지 않게 되며, 온도가 150℃ 이상으로 가열한 경우 전사되는 인쇄된 전사지(20) 자체가 열화되거나 또는 변성되는 문제점이 있으므로 120℃가 가장 바람직하다. 또한 압착롤러(1)의 압력이 0.1kgf/㎠이하가 되면 전사의 효과가 없으며, 10kgf/㎠ 이상이 되면 시트가 눌러지는 동안 늘어나게 되고 강신도가 떨어지게 되는 문제점이 있다. 3~5초 정도 가압한다.

그리고, 가열 가압되어 인쇄전사지(20)가 상기 일방향 프리프레그 시트(10)의 상면에 접착된 제품을 열판(3)으로 이송하여(S210) 한 번 더 가열 가압해 주는 것이 좋다. 이는 무늬를 보다 선명하게 일방향 프리프레그 시트(10)에 전사되도록 하기 위함이다. 열판(3)으로 이송된 제품을 압착롤러(1)로 2차 가열 가압한다(S220). 이때에도 압착롤러(1)의 온도는 20∼150℃, 압력은 0.1kgf/㎠∼10kgf/㎠로 하는 것이 바람직하다. 2차 가열 가압된 제품을 상온에서 냉각시킨다(S230). 그리고, 무늬가 일방향 프리프레그 시트(10)에 전사되고 난 전사지(22)를 제거하여 제품을 완성한다(S300).

상술한 바와 같은 제조방법에 의해 생산된 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제 품사진을 도 6 및 도 7에 나타내었다. 이와 같은 본 발명에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트 및 그 제조 기술은 기존의 일방향 프리프레그 시트에 다양한 무늬를 인쇄할 수 있어 낚시대나 골프샤프트, 자전거 프레임 외에 각종 파이프류 등 그 응용분야가 확장될 것으로 기대되며, 고품격의 디자인적 요소가 가미된 제품의 소요가 증대되고 있는 현실을 볼 때 본 발명이 이러한 사회 기반산업에 크게 활용될 수 있는 유용한 발명인 것이다.

지금까지는 본 발명의 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 상술한 바와 같이 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 명백하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 한정하는 것이 아니라 예시한 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조공정도.

도 2는 기존의 일방향 프리프레그 시트의 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제품사진.

도 4는 도 3의 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트를 제조하기 위한 제조설비의 개략도.

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제품사진.

도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제품사진.

*도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명*

1. 압착롤러 3. 열판

10. 일방향 프리프레그 시트 20. 인쇄전사지

22. 전사지 30. 인쇄가 된 프리프레그 시트

Claims (7)

1. 일방향 프리프레그 시트에 있어서,

   상기 일방향 프리프레그 시트(10)에 인쇄전사지(20)를 열로서 부착하는 것을 특징으로 하는 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법.
2. (a) 인쇄전사지(20)를 상기 일방향 프리프레그 시트(10)의 상면에 접착하는 단계(S100)와;

   (b) 인쇄전사지(20)가 접착된 일방향 프리프레그 시트(10)를 압착롤러(1)로 가열, 가압하여 일방향 프리프레그 시트(10)의 표면에 인쇄 패턴을 융착시키는 단계(S200); 및

   (c) 인쇄 패턴이 형성된 상기 일방향 프리프레그 시트(10)에서 전사지(20)를 제거하는 단계(S300);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 (b)단계는,

   (b-1) 표면에 인쇄 패턴이 융착된 일방향 프리프레그 시트(10)를 열판(3)으로 이송하는 단계(S210)와;

   (b-2) 열판(3)으로 이송된 일방향 프리프레그 시트(10)를 압착롤러(1)로 2차 가열, 가압하는 단계(S220); 및

   (b-3) 2차로 가열 가압된 일방향 프리프레그 시트(10)를 상온에서 냉각시키는 단계(S230);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 압착롤러(1)의 온도는 20 ∼ 150℃이고, 상기 압착롤러(1)의 압력은 0.1 ∼ 10kgf/㎠ 인 것을 특징으로 하는 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 압착롤러(1)의 온도는 20 ∼ 150℃이고, 상기 압착롤러(1)의 압력은 0.1 ∼ 10kgf/㎠ 인 것을 특징으로 하는 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 열판(3)의 온도는 20 ∼ 150℃인 것을 특징으로 하는 인쇄가 된 프리프레그 시트의 제조방법.
7. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조되는 인쇄가 된 프리프레그 시트.

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