KR19980053415A - Non-woven mat scrim prepreg and its manufacturing method - Google Patents

Abstract

본 발명은 프리프레그(prepreg)에 관한 것으로서, 본 발명의 프리프레그는 보강섬유층과, 부직포 매트층이 적층되어 수지로 함침된 것이며, 이러한 프리프레그는 간단한 제조공정으로 제조할 수 있고, 까다로운 장력조절이 불필요하며, 접합직물의 박리 등으로 인한 제품의 불량이 없으므로 제품수율이 높고, 또한 무게가 가벼워서 비강도가 높은 등의 장점이 있다.The present invention relates to a prepreg, wherein the prepreg of the present invention is laminated with a reinforcing fiber layer and a nonwoven mat layer and impregnated with a resin, and such a prepreg can be manufactured by a simple manufacturing process, and has a difficult tension control. There is no need, there is no product defects due to peeling of the bonding fabric, etc. There is an advantage such as high product yield, high weight and high specific strength.

Description

부직포 매트 스크림 프리프레그 및 그 제조방법Non-woven mat scrim prepreg and its manufacturing method

제 1 도는 본 발명에 따르는 부직포 매트 스크림 프리프레그의 적층구조를 개략적으로 나타낸 단면도1 is a cross-sectional view schematically showing the laminated structure of the nonwoven mat scrim prepreg according to the present invention

제 2 도는 본 발명에 따르는 부직포 매트 스크림 프리프레그를 제조하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 도면2 shows schematically a device for producing a nonwoven mat scrim prepreg according to the invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 부직포 매트2 : 보강섬유 시이트1: nonwoven mat 2: reinforcing fiber sheet

3 : 수지-도포 이형시이트3: Resin-coated release sheet

3a : 이형시이트3b : 수지3a: release sheet 3b: resin

11 : 보강섬유시이트 공급롤(Roll)12 : 부직포 매트 공급롤11: reinforcing fiber sheet feed roll (Roll) 12: nonwoven mat feed roll

13,14 : 수지-도포 이형시이트 공급롤15, 15' : 압착롤13,14: resin-coated release sheet supply roll 15, 15 ': compression roll

16 : 이형시이트 권취롤17 : 프리프레그 권취롤16: release sheet winding roll 17: prepreg winding roll

본 발명은 프리프레그(prepreg)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 부직포 매트 스크림 프리프레그 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a prepreg, and more particularly to a nonwoven mat scrim prepreg and a method of manufacturing the same.

일반적으로 탄소 섬유, 유리 섬유 및 아라미드 섬유를 보강섬유로 한 프리프레그는 높은 비강도(단위무게당 강도) 및 비강성도(단위무게당 강성도)를 요구하는 각종 스포츠-레져용품, 항공기, 자동차, 선박 등 여러 산업분야에 널리 이용되고 있다.In general, prepregs made of carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber as reinforcing fibers are used for various sports-leisure products, aircraft, automobiles, ships that require high specific strength (strength per unit weight) and specific strength (stiffness per unit weight). It is widely used in many industries.

이러한 프리프레그 제조시, 종래에는 최종 복합재료 제품의 보강섬유 수직방향 강도를 높이거나, 복합재료 제품 제조공정시 보강섬유 수직방향으로의 보강섬유 분리현상을 방지하기 위하여 두께 20㎛ 정도의 유리섬유 박물(博物) 직물을 스크림으로 이용하는 것이 알려져 있으나, 이러한 방법은 프리프레그와 잘 접착 되도록 하기 위하여 프리프레그 제조시에 장력조절이나 가압상태를 매우 정밀하게 조절해야 하며, 또 유리섬유 재질의 밀도가 높아서 최종 제품의 무게가 무거워지는 문제가 있다.In the preparation of such prepregs, glass fiber thin films having a thickness of about 20 μm are conventionally used to increase the vertical strength of the reinforcing fiber of the final composite product or to prevent separation of the reinforcing fiber in the vertical direction of the reinforcing fiber in the composite product manufacturing process. It is known to use woven fabric as a scrim, but this method requires very precise control of tension and pressure during prepreg manufacture in order to bond well with the prepreg, and the high density of fiberglass material There is a problem that the weight of the product becomes heavy.

그 예로서 일본 특허 공개 소60-165212호, 소60-15782에서는 접합직물(scrim cloth)을 이용한 프리프레그 제조에 관한 기술이 제안되어 있으나, 접합직물의 정밀한 장력조절을 위한 제어설비의 원가부담과 공정제어기술의 어려움을 단점으로 지적할 수 있다. 또한, 일본 공개특허 소60-163936호에서도 접합직물을 프리프레그에 사용하는 기술이 알려져 있는데, 여기서는 접합직물 제직시 장력조절을 위해 경사와 위사의 밀도를 다르게 조절하여 직조해야 하는 등 공정상 개선의 여지가 많다. 또한 대한민국 특허공보 공고번호 93-6928에서는 스펀본드 직물(spun bonded fabric)을 접합직물로서 사용하는 기술이 알려져 있는데, 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유 등과 같은 고강성 섬유로는 스펀본드 직물을 제조할 수 없는 단점이 있다.For example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 60-165212 and 60-15782 propose a technique for manufacturing prepreg using a scratch cloth, but the cost burden of the control equipment for precise tension control of the bonded fabric is proposed. The difficulty of process control technology can be pointed out as a disadvantage. In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 60-163936 also discloses a technique of using a bonded fabric for prepreg, where the process of improvement in process, such as weaving by controlling the density of warp and weft differently for the tension control when weaving the bonded fabric. There is plenty of room. In addition, Korean Patent Publication No. 93-6928 discloses a technique for using a spunbond fabric as a spun fabric, and a high-stiffness fiber such as carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and the like can be used to manufacture a spunbond fabric. There is a disadvantage that can not be.

따라서, 본 발명은 선행기술의 제반 문제점을 감안하여 까다로운 장력조절이 불필요하고 최종제품의 무게도 가볍게 하면서 제조 생산성을 향상시킨 새로운 프리프레그를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a new prepreg which improves the production productivity while eliminating the need for difficult tension adjustment and lightening the weight of the final product in view of the problems of the prior art.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 탄소 섬유, 유리 섬유, 폴리아라미드 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 알루미나 섬유 및 보론 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 보강섬유층과 부직포 매트층이 적층되어 수지로 함침된 것을 특징으로 하는 새로운 부직포 매트 스크림 프리프레그가 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, at least one reinforcing fiber layer and non-woven mat layer selected from the group consisting of carbon fiber, glass fiber, polyaramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber and boron fiber is laminated resin A new nonwoven mat scrim prepreg is provided that is impregnated with.

또한, 본 발명에 의하면 탄소 섬유, 유리 섬유, 폴리아라미드 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 알루미나 섬유 및 보론 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 보강섬유를 일방향으로 평행하게 시이트상으로 공급하고, 부직포 매트를 상기 보강섬유 시이트와 겹쳐지게 공급하여 적층시키고, 얻어진 부직포매트/보강섬유시이트 적층체의 양면과 열경화성 수지가 도포된 이형시이트의 수지도포면이 대면하도록 수지-도포 이형시이트를 공급시켜 이들을 접합시킨 다음, 이 접합체를 가열, 가압하여 상기 이형시이트상의 수지를 부직포매트/보강섬유시이트 적층체에 전이, 함침시키는 것을 포함하는 부직포 매트 스크림 프리프레그의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, at least one reinforcing fiber selected from carbon fiber, glass fiber, polyaramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber and boron fiber is supplied in parallel to the sheet in one direction, and the nonwoven fabric mat is supplied to the reinforcing fiber sheet. The resin-coated release sheet was fed so that both surfaces of the obtained nonwoven mat / reinforced fibrous sheet laminate and the resin coated surface of the release sheet coated with the thermosetting resin faced each other and were bonded to each other, and then the bonded body was heated. The present invention provides a method for producing a nonwoven mat scrim prepreg comprising pressurizing to transfer and impregnate the release sheet-like resin onto a nonwoven mat / reinforced fiber sheet laminate.

이하, 본 발명을 바람직한 구현을 예시한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings illustrating preferred embodiments.

제 1 도에 도시되는 바와 같이 본 발명의 부직포 매트 스크림 프리프레그는 부직포 매트(1)와 보강섬유 시이트(2)의 적층체에 수지-도포 이형시이트(3)로부터의 수지(3b)가 함침된 구조로 이루어져 있다. 프리프레그의 한쪽면에 부착되어 있는 이형시이트(3)는 프리프레그의 적용시에 박리, 제거된다.As shown in FIG. 1, the nonwoven mat scrim prepreg of the present invention has a laminate of a nonwoven mat 1 and a reinforcing fiber sheet 2 impregnated with a resin 3b from a resin-coated release sheet 3. It consists of a structure. The release sheet 3 attached to one side of the prepreg is peeled off and removed when the prepreg is applied.

본 발명에서 사용되는 부직포 매트(1)는 수지(3a)와 잘 접착되고 장력조절이 정밀하지 않더라도 제품상 문제가 없으며, 또 밀도가 낮기 때문에 최종 제품이 가볍게 느껴지므로 종래 제품보다 비강도가 높아지게 된다.The nonwoven mat 1 used in the present invention has no problem on the product even if it is adhered well to the resin 3a and the tension control is not precise, and because the final density is low because the density is low, the specific strength is higher than that of the conventional product. .

본 프리프레그에 구성되는 부직포 매트(1)는 탄소섬유, 유리섬유, 폴리에스터섬유, 폴리아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유 및 금속이 코팅된 탄소섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 단섬유를 바인더와 함께 건식, 습식 및 공기분사식 섬유분산법으로 분산시켜 페이퍼상으로 제조한 것을 사용할 수 있다. 사용되는 단섬유는 소재의 특성에 따라 길이 1~50㎜인 것이 적당하고, 부직포 매트는 두께 0.001~0.15㎜, 단위면적당 무게 0.1~80g/㎡의 범위내에서 선정하여 사용하는 것이 적당하다. 이때, 바인더로는 스티렌 아크릴레이트, 폴리에스터, 폴리비닐알콜 또는 에폭시 수지 등이 사용될 수 있다.The nonwoven mat 1 of the present prepreg is dried with one or more short fibers selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers, polyester fibers, polyaramid fibers, polyethylene fibers, and carbon fibers coated with metal with a binder. Dispersed by the wet and air-jet fiber dispersion methods and prepared in paper form can be used. According to the characteristics of the material, the short fibers to be used are suitably 1 to 50 mm in length, and the nonwoven mat is suitable to be used within the range of 0.001 to 0.15 mm in thickness and 0.1 to 80 g / m 2 weight per unit area. In this case, styrene acrylate, polyester, polyvinyl alcohol or epoxy resin may be used as the binder.

부직포 매트(1)는 프리프레그에 구성되어서 프리프레그의 폭방향 강도를 증가시켜 주는 동시에 보강섬유의 배열상태를 안정되게 하는 역할을 한다.The nonwoven mat 1 is formed in the prepreg to increase the width strength of the prepreg and at the same time serves to stabilize the arrangement of the reinforcing fibers.

한편, 상기와 같이 프리프레그에 부직포 매트(1)를 구성시킴에 있어서는 수지-도포 이형시이트(2)를 이용하여 수지(2b)가 부직포 매트(1)로 전이, 함침되도록 하여 완전한 접합상태가 되도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의하면 이형시이트(2a)의 한쪽면에 담지, 도포되는 수지(2b)는 열경화성 수지가 바람직하다. 열경화성 수지(2b)로는 에폭시 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 페놀수지, 시아네이트에스터 수지, 폴리이미드 수지 등을 사용할 수 있으며, 이러한 수지(2b)를 이형시이트(2a)에 담지 도포하는 양은 최종 프리프레그 중의 수지 함유량이 25~70 중량%가 되도록 하는 것이 적합하다.On the other hand, in forming the nonwoven fabric mat 1 on the prepreg as described above, the resin 2b is transferred and impregnated into the nonwoven fabric mat 1 using the resin-coated release sheet 2 so as to be in a perfect bonding state. It is desirable to. According to this invention, the thermosetting resin is preferable for the resin 2b supported and applied to one side of the release sheet 2a. As the thermosetting resin 2b, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a phenol resin, a cyanate ester resin, a polyimide resin, or the like can be used. The amount of the resin 2b supported on the release sheet 2a is applied to the final prepreg. It is suitable to make resin content in 25 to 70 weight%.

이형시이트(2a)는 프리프레그 제조공정 중의 장력에 견디고 이형성을 발휘할 수 있는 재질로서 두께가 0.05~0.2㎜인 크라프트지, 롤지 또는 글라싱지 등의 종이에 폴리에틸렌, PVA 등을 양면도포하고, 또 그 위에다 실리콘계 또는 비실리콘계 이형제, 예컨대 폴리디에틸실록산과 폴리디메틸하이드로디엔실록산과의 축합 반응 또는 부가반응형 실리콘으로부터 제조된 이형제를 코팅한 이형시이트를 사용하는 것이 바람직하다.The release sheet 2a is a material capable of withstanding tension during the prepreg manufacturing process and exhibiting releasability. Both sides of the release sheet 2a are coated with polyethylene, PVA, etc. on paper such as kraft paper, roll paper, or glass paper having a thickness of 0.05 to 0.2 mm. It is preferable to use a release sheet coated thereon with a silicone- or non-silicone-based release agent such as a condensation reaction of polydiethylsiloxane and polydimethylhydrodienesiloxane or a release agent prepared from addition reaction type silicone.

위와 같은 수지-도포 이형시이트(2)를 이용하여 보강섬유시이트/부직포매트 적층체에 수지를 함침시킬 때에는 보강섬유시이트/부직포매트 적층체의 양면에 수지-도포 이형시이트(3)를 부착한 후, 가열, 가압하여 이형시이트 상의 수지가 보강섬유 시이트와 부직포 매트로 전이하여 함침되도록 한다.When the resin-impregnated release sheet (2) is used to impregnate the reinforcing fiber sheet / nonwoven fabric laminate, the resin-coated release sheet (3) is attached to both sides of the reinforcing fiber sheet / nonwoven fabric laminate. The resin on the release sheet is transferred to the reinforcing fiber sheet and the nonwoven mat to be impregnated by heating, and pressing.

이와 같은 수지 함침 방식으로 본 발명의 부직포 매트 스크림 프리프레그를 제조하기 위한 장치예가 제 2 도에 예시된다. 제 2 도의 장치에서 본 발명의 부직포 매트 스크림 프리프레그를 제조하는 방법에 대해서 설명하면, 우선 보강섬유 공급롤(11)에서 공급되는 보강섬유는 표준형태의 보강섬유로서 평행한 상태를 유지하면서 시이트 형태로 당겨서 1~20m/min의 속도로 공급되도록 한다. 이때 속도는 보강섬유의 단사없이 퍼짐이 원활하도록 조절되어야 한다. 이러한 시이트상의 보강섬유 한쪽면에는 부직포 매트 공급롤(12)을 설치하여 그로부터 부직포 매트를 연속적으로 풀어서 상기 보강섬유와 같은 속도(1~20m/min)로 공급되도록 한다. 보강섬유 공급롤(11)과 부직포 매트 공급롤(12) 각각의 하류에서 보강섬유 및 부직포 매트내 수지함침을 위한 수지-도포 이형시이트 공급롤(13)과 또다른 수지-도포 이형시이트 공급롤(14)로부터 수지-도포 이형시이트를 보강섬유와 부직포 매트가 중첩된 상하로 각각 동일한 속도(보강섬유 공급속도)로 공급하여, 수지면이 각각 보강섬유 시이트와 부직포 매트에 접합하도록 한다. 그 다음, 결과의 접합체를 압착롤(15)(15')을 통과시켜 가열, 압착한 후, 이형시이트 권취롤(16)에 부직포에 접촉하는 수지-도포 이형시이트로부터 수지를 전이시켰던 이형시이트를 권취하여 박리시키고 나서 그 나머지, 즉 제 1 도에 제시되는 바와 같은 구조의 부직포 매트 스크림 프리프레그를 권취롤(17)에서 권취한다.An example of the apparatus for producing the nonwoven mat scrim prepreg of the present invention by such a resin impregnation method is illustrated in FIG. Referring to the method of manufacturing the nonwoven mat scrim prepreg of the present invention in the apparatus of FIG. 2, first, the reinforcing fibers supplied from the reinforcing fiber supplying roll 11 are in sheet form while maintaining parallel state as reinforcing fibers of standard form. Pull it out to make it feed at a speed of 1 ~ 20m / min. At this time, the speed should be adjusted to smooth the spread without the single yarn of reinforcing fiber. One side of the sheet-like reinforcing fiber is provided with a nonwoven fabric mat supply roll 12 so as to continuously release the nonwoven mat therefrom so as to be supplied at the same speed as the reinforcing fiber (1-20 m / min). Downstream of each of the reinforcing fiber feed rolls 11 and the nonwoven mat feed rolls 12, a resin-coated release sheet feed roll 13 and another resin-coated release sheet feed roll for resin impregnation in the reinforcing fibers and the nonwoven mat. From 14), the resin-coated release sheet is supplied at the same speed (reinforcement fiber feed rate) up and down, respectively, where the reinforcing fibers and the nonwoven mat overlap, so that the resin surface is bonded to the reinforcing fiber sheet and the nonwoven mat, respectively. Then, the resultant bonded body was heated and pressed through the pressing rolls 15 and 15 ', and then the release sheet which transferred the resin from the resin-coated release sheet contacting the nonwoven fabric to the release sheet winding roll 16 was obtained. After winding and peeling, the remaining non-woven mat scrim prepreg having the structure as shown in FIG. 1 is wound on the winding roll 17.

이때, 압착롤(15)(15')에서는 가열온도를 50~170℃로 하고, 압착롤의 선압력을 0.1~10㎏/㎝로 조절하는 것이 바람직하다. 압착과정에서 상기 이형시이트에 코팅되어 있던 열경화성 수지가 보강섬유 및 부직포 매트로 전이, 함침되어 고강도, 고탄성의 프리프레그 제품이 제조되게 된다. 일반적으로 수지가 고점도일수록 고온, 고압의 조건이 필요하고, 낮은 온도에서 반응을 시작하며, 반응이 빠른 수지일수록 저온의 조건이 적합하다. 또한, 본 발명에 따르는 부직포 매트 스크림 프리프레그는 그 사용목적에 따라 0.02~2㎜의 최종 두께로 제조된다.At this time, it is preferable to make heating temperature into 50-170 degreeC, and to adjust the line pressure of a crimping roll to 0.1-10 kg / cm in the crimping roll 15 (15 '). In the pressing process, the thermosetting resin coated on the release sheet is transferred to and impregnated with a reinforcing fiber and a nonwoven mat to prepare a high strength, high elasticity prepreg product. Generally, the higher the viscosity of the resin is, the higher the temperature and pressure are required. The lower the temperature, the faster the reaction. In addition, the nonwoven mat scrim prepreg according to the present invention is manufactured to a final thickness of 0.02-2 mm depending on the purpose of use.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르는 부직포 매트 스크림 프리프레그는 간단한 제조공정으로 제조할 수 있고, 까다로운 장력조절이 불필요하며, 접합직물의 박리 등으로 인한 제품의 불량이 없으므로 제품수율이 높고, 또한 무게가 가벼워서 비강도가 높은 등의 장점이 있다.As described above, the nonwoven mat scrim prepreg according to the present invention can be manufactured by a simple manufacturing process, it is not necessary to adjust the tension, and there is no product defect due to peeling of the bonded fabric, so that the product yield is high and the weight is high. It is light and has the advantage of high specific strength.

하기 실시예에는 본 발명의 부직포 매트 스크림 프리프레그의 제조예가 예시된다. 물론 본 발명은 하기 실시예에 제한되지 않는다.The following examples illustrate the preparation of nonwoven mat scrim prepregs of the present invention. Of course, the present invention is not limited to the following examples.

[실시예 1]Example 1

제 2 도의 장치를 이용하여 부직포 매트 스크림 프리프레그를 제조하였다. 이때, 보강섬유로는 탄소섬유(인장탄성도가 24톤이고, 12k tow인 Toray사 제품)를 사용하였고, 탄소섬유 부직포 매트로는 단위면적당 무게 17g/㎡인 OPTIMAT 203(Technical Flber Products사 제품)을 사용하였으며, 수지-도포 이형시이트로는 0.1㎜ 두께의 폴리에틸렌계 이형제로 코팅된 이형시이트에 열경화성 수지로 에폭시수지[(주)선경인더스트리 : SKR 2514]가 프리프레그중 수지함량 40 중량%가 되게 도포된 이형시이트를 사용하였다. 또한, 상기한 보강섬유, 부직포 매트 및 수지-도포 이형시이트의 공급속도는 3m/min로 동일하였으며, 압착온도와 압력은 각각 제 1압착롤(15)에서 80℃와 선압력 5㎏/㎝, 제 2압착롤(15')에서 120℃와 선압력 8㎏/㎝로 하였다.A nonwoven mat scrim prepreg was prepared using the apparatus of FIG. In this case, carbon fiber (manufactured by Toray Co., Ltd., having a tensile modulus of 24 tons and 12k tow) was used as a reinforcing fiber, and OPTIMAT 203 (product of Technical Flber Products Co., Ltd.) having a weight of 17 g / m2 per unit area as a carbon fiber nonwoven mat was used. The resin-coated release sheet was coated with a 0.1 mm-thick polyethylene-based release agent so that epoxy resin [SUN 2514: SKR 2514] was coated with a thermosetting resin so that the resin content of the prepreg was 40% by weight. Release sheets were used. In addition, the feed rate of the reinforcing fibers, non-woven mat and the resin-coated release sheet was the same as 3m / min, the pressing temperature and pressure is 80 ℃ and the line pressure 5kg / ㎝, respectively, in the first pressing roll 15, It was 120 degreeC and the line pressure of 8 kg / cm in the 2nd press roll 15 '.

제조된 부직포 매트 스크림 프리프레그를 사용하여 안지름 10㎜, 두께 0.75㎜를 갖는 복합재료 봉상 구조물을 제조하였으며, 동시에 제조공정중 프리프레그 롤링(rolling)과 표면 혹발생 결함을 평가하였다. 평가결과, 롤링후 프리프레그가 분리되는 현상이 발견되지 않았으며 또한 경화공정후 표면결함이 거의 발생되지 않았다.The composite non-woven mat scrim prepreg was used to prepare a composite rod-like structure having an inner diameter of 10 mm and a thickness of 0.75 mm. At the same time, prepreg rolling and surface nodules were evaluated during the manufacturing process. As a result of the evaluation, no phenomenon of prepreg separation after rolling was observed, and hardly any surface defects occurred after the curing process.

[비교예 1]Comparative Example 1

24톤 인장탄성도를 갖는 탄소섬유를 사용한 일방향 프리프레그(탄소섬유 FAW = 125 g/㎡)에 25톤 인상탄성도를 갖는 일방향 프리프레그(탄소섬유 FAW = 20 g/㎡)를 역목층(90°층) 스크림으로 적용한 프리프레그를 사용하여 안지름 10㎜, 두께 0.75㎜를 갖는 복합재료 봉상 구조물을 제조하였으며, 동시에 제조공정중 프리프레그 롤링(rolling)과 표면 혹발생 결함을 평가하였다. 평가결과 롤링후 프리프레그가 분리되는 현상이 발견되었으며 또한 경화공정후 표면결함의 발생빈도가 높았다.A unidirectional prepreg (carbon fiber FAW = 125 g / m 2) using carbon fibers having a 24 ton tensile elasticity (carbon fiber FAW = 20 g / m 2) was placed in a unidirectional prepreg (carbon fiber FAW = 20 g / m 2) having an elastic modulus of 25 tons. A composite rod-like structure having an inner diameter of 10 mm and a thickness of 0.75 mm was prepared using a prepreg applied with a scrim, and at the same time, prepreg rolling and surface nodules were evaluated during the manufacturing process. As a result of the evaluation, the prepreg was separated after rolling and the occurrence of surface defects after the curing process was high.

[실시예 2]Example 2

제 2 도의 장치를 이용하여 부직포 매트(FAW = 17 g/㎡) 스크림 프리프레그를 제조하였다. 이때, 보강섬유로는 탄소섬유(인장탄성도가 30톤이고, 6k tow인 Toray사 제품)를 사용하였고, 탄소섬유 부직포 매트로는 단위면적당 무게 17 g/㎡인 OPTIMAT 203 (Technical Flber Products사 제품)을 사용하였으며, 수지-도포 이형시이트로는 0.14㎜ 두께의 롤지양면을 실리콘계 이형제로 도포처리한 이형시이트에 열경화성 수지로 에폭시 수지[(주)선경인더스트리 : SKR 2525]가 프리프레그중 수지함량 40 중량%가 되게 도포된 수지-도포 이형시이트를 사용하였다. 또한, 상기한 보강섬유, 부직포 매트 및 수지적층 이형시이트의 공급속도는 5m/min으로 동일하였으며, 압착온도와 압력은 각각 제 1압착롤(15)에서 80℃와 선압력 5㎏/㎝, 제 2압착롤(15')에서 120℃와 선압력 8㎏/㎝로 하였다.A nonwoven mat (FAW = 17 g / m 2) scrim prepreg was prepared using the apparatus of FIG. 2. At this time, carbon fiber (tension elasticity of 30 tons, manufactured by Toray Co., 6k tow) was used as the reinforcing fiber, and OPTIMAT 203 (product of Technical Flber Products Co., Ltd.) having a weight of 17 g / m 2 per unit area as a carbon fiber nonwoven mat As a resin-coated release sheet, epoxy resin [SUN 2525] was used as a thermosetting resin on a release sheet coated with a silicone release agent on both sides of a 0.14 mm thick roll paper. A resin-coated release sheet applied to% was used. In addition, the feed rate of the reinforcing fibers, non-woven mat and the resin laminated release sheet was the same as 5m / min, the pressing temperature and pressure is 80 ℃ and the line pressure 5kg / ㎝, respectively, in the first pressing roll 15 It was 120 degreeC and the line pressure of 8 kg / cm in 2 compression rolls 15 '.

[비교예 2]Comparative Example 2

30톤 인장탄성도를 갖는 탄소섬유를 사용한 일방향 프리프레그(탄소섬유 FAW = 125 g/㎡)에 24톤 인상탄성도를 갖는 일방향 프리프레그(탄소섬유 FAW = 20 g/㎡)를 역목층(90°층) 스크림으로 적용하여 프리프레그를 제조하였다.The unidirectional prepreg (carbon fiber FAW = 125 g / m2) using carbon fiber having 30 ton tensile elasticity was added to the unidirectional prepreg (carbon fiber FAW = 20 g / m2) having 24 ton impression elasticity. Prepreg was prepared by applying a scrim.

상기 실시예 2 및 비교예 2에 의해 제조된 프리프레그의 무게, 두께 및 등가탄성률(modulus)을 측정하였으며, 단위무게당 굽힙처짐(단순 외팔보 평가)을 상대평가하였다. 그 결과는 하기 표 1에 제시된다.The weight, thickness, and equivalent modulus of modulus of the prepregs prepared by Example 2 and Comparative Example 2 were measured, and the relative deflection (simple cantilever evaluation) per unit weight was evaluated. The results are shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르는 실시예 2의 프리프레그는 비교예 2의 프리프레그에 비하여 무게는 가볍고 등가탄성률이 높으며, 단순 외팔보 굽힘처짐 비교에서도 실시예 2의 프리프레그가 상대적으로 굽힘처짐이 작다. 따라서, 이러한 탄소섬유 부직포 매트 스크림 프리프레그를 적용하여 낚싯대를 제조하면 기존 제품에 비하여 보다 가벼워지고 강성이 증가하여 낚싯대의 손맛을 향상시킬 수 있게 된다.As can be seen from Table 1, the prepreg of Example 2 according to the present invention has a lighter weight and higher equivalent modulus of elasticity than the prepreg of Comparative Example 2, and the prepreg of Example 2 in the comparison of simple cantilever bending Relatively bending is small. Therefore, when the fishing rod is manufactured by applying the carbon fiber non-woven mat scrim prepreg, it becomes lighter and increases the rigidity than the existing product, thereby improving the taste of the fishing rod.

[실시예 3]Example 3

제 2 도의 장치를 이용하여 부직포 매트 스크림 프리프레그를 제조하였다. 이때, 보강섬유로는 탄소섬유(인장탄성도가 24톤이고, 12k tow인 Toray사 제품)를 사용하였고, 부직포 매트로는 섬유길이가 12.5㎜인 이-글라스(E-Glass) 단섬유와 크로스링크 폴리에스테르 수지를 바인더로 한 유리섬유 부직포로 단위면적당 무게 17 g/㎡인 OPTIMAT 201 (Technical Flber Products사 제품)을 사용하였으며, 수지-도포 이형시이트로는 0.14㎜ 두께의 롤지양면을 실리콘계 이형제로 처리한 이형시이트에 열경화성 수지로 에폭시 수지[(주)선경인더스트리 : SKR 2514]가 프리프레그중 수지함량 30 중량%가 되게 도포된 이형시이트를 사용하였다. 또한, 상기한 보강섬유, 부직포 매트 및 수지적층 이형시이트의 공급속도는 5m/min으로 동일하였으며, 압착온도와 압력은 각각 제 1압착롤(15)에서 80℃와 선압력 5㎏/㎝, 제 2압착롤(15')에서 120℃와 선압력 8㎏/㎝로 하였다.A nonwoven mat scrim prepreg was prepared using the apparatus of FIG. At this time, carbon fiber (manufactured by Toray Co., Ltd., having a tensile modulus of 24 tons and 12k tow) was used as the reinforcing fiber, and E-Glass short fiber and crosslink having a fiber length of 12.5 mm were used as the nonwoven mat. A glass fiber nonwoven fabric made of polyester resin was used as OPTIMAT 201 (Technical Flber Products), weighing 17 g / m2 per unit area, and 0.14 mm thick roll paper with silicone-based release agent was used as the resin-coated release sheet. As the release sheet, a release sheet coated with an epoxy resin (SIR 2514, Inc.) as a thermosetting resin such that the resin content was 30% by weight in the prepreg was used. In addition, the feed rate of the reinforcing fibers, non-woven mat and the resin laminated release sheet was the same as 5m / min, the pressing temperature and pressure is 80 ℃ and the line pressure 5kg / ㎝, respectively, in the first pressing roll 15 It was 120 degreeC and the line pressure of 8 kg / cm in 2 compression rolls 15 '.

[비교예 3]Comparative Example 3

유리섬유 박물 직물 스크림(무게 = 34 g/㎡, 수지포함)을 24톤 인장탄성도를 갖는 탄소섬유 프리프레그를 제조하였다.A glass fiber thin fabric scrim (weight = 34 g / m 2, including resin) was prepared with a carbon fiber prepreg having a 24 ton tensile elasticity.

실시예 3 및 비교예 3의 프리프레그를 실험실 조건(25℃, 75% 상대습도)에 20일간 방치하여 스크림 분리현상을 평가한 결과, 비교예 3의 경우에는 보강섬유 방향으로의 스크림 분리현상을 관찰할 수 있었으나, 실시예 3의 경우에는 스크림 분리현상이 관찰되지 않았다.As a result of evaluating scrim separation by leaving the prepregs of Example 3 and Comparative Example 3 for 20 days under laboratory conditions (25 ° C., 75% relative humidity), in the case of Comparative Example 3, scrim separation in the direction of reinforcing fiber was observed. Although it could be observed, in Example 3, no scrim separation phenomenon was observed.

Claims (5)

탄소 섬유, 유리 섬유, 폴리아라미드 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 알루미나 섬유 및 보론 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 보강섬유층과 부직포 매트층이 적층되어 수지로 함침된 것을 특징으로 하는 부직포 매트 스크림 프리프레그.Non-woven mat scrim prepreg, characterized in that the non-woven mat layer is laminated and impregnated with a resin at least one reinforcing fiber layer selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers, polyaramid fibers, silicon carbide fibers, alumina fibers and boron fibers. . 제 1 항에 있어서, 상기 부직포 매트는 탄소섬유, 유리섬유, 폴리에스터섬유, 폴리아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유 및 금속이 코팅된 탄소섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 단섬유를 바인더와 함께 건식, 습식 및 공기분사식 섬유분산법으로 분산시켜 제조한 것임을 특징으로 하는 부직포 매트 스크림 프리프레그.The method of claim 1, wherein the non-woven mat is dry, wet type with at least one short fiber selected from the group consisting of carbon fibers, glass fibers, polyester fibers, polyaramid fibers, polyethylene fibers and metal-coated carbon fibers with a binder And non-woven mat scrim prepreg, characterized in that prepared by dispersing by air spray fiber dispersion method. 제 2 항에 있어서, 상기 단섬유는 길이가 1~50㎜이고, 부직포 매트는 두께가 0.001~0.15㎜이며, 단위면적당 무게가 0.1~80g/㎡인 것을 특징으로 하는 부직포 매트 스크림 프리프레그.3. The nonwoven mat scrim prepreg of claim 2, wherein the short fibers have a length of 1 to 50 mm, a nonwoven mat has a thickness of 0.001 to 0.15 mm, and a weight per unit area of 0.1 to 80 g / m 2. 제 2 항에 있어서, 상기 바인더가 스티렌 아크릴레이트, 폴리에스터, 폴리비닐알콜 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 부직포 매트 스크림 프리프레그.3. The nonwoven mat scrim prepreg of claim 2, wherein the binder is selected from the group consisting of styrene acrylate, polyester, polyvinyl alcohol and epoxy resin. 탄소 섬유, 유리 섬유, 폴리아라미드 섬유, 실리콘 카바이드 섬유, 알루미나 섬유 및 보론 섬유 중에서 선택된 1종 이상의 보강섬유를 일방향으로 평행하게 시이트상으로 공급하고, 부직포 매트를 상기 보강섬유 시이트와 겹쳐지게 공급하여 적층시키고, 얻어진 부직포매트/보강섬유시이트 적층체의 양면과 열경화성 수지-도포 이형시이트의 수지도포면이 대면하도록 수지-도포 이형시이트를 공급시켜 이들을 접합시킨 다음, 이 접합체를 가열, 가압하여 상기 이형시이트상의 수지를 부직포매트/보강섬유시이트 적층체에 전이, 함침시키는 것을 포함하는 부직포 매트 스크림 프리프레그의 제조방법.At least one reinforcing fiber selected from carbon fiber, glass fiber, polyaramid fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber and boron fiber is supplied to the sheet in parallel in one direction, and the nonwoven mat is supplied to be laminated with the reinforcing fiber sheet. The resin-coated release sheet was fed so that both surfaces of the obtained nonwoven mat / reinforced fiber sheet laminate and the resin-coated release surface of the thermosetting resin-coated release sheet were bonded to each other, and then bonded to each other. A method for producing a nonwoven mat scrim prepreg comprising transferring and impregnating a resin into a nonwoven mat / reinforced fiber sheet laminate.