KR20220007438A - Non-solvent hotmelt type vinylester based high speed curing resin composition and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 비스페놀 A계 에폭시 수지 및 노블락계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 조성물에 중합금지제를 첨가하는 단계; 상기 에폭시 수지 조성물에 불포화일염기산과 아민계 촉매 혼합물을 첨가하고 산가를 25 이하로 조절하여 비닐에스터계 수지 조성물을 제조하는 단계; 상기 비닐에스터계 수지 조성물에 커플링제, 이형제 등의 첨가제를 첨가하는 단계; 상기 첨가제가 투입된 비닐에스터계 수지 조성물에 유기퍼옥시계 개시제를 첨가하는, 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 등 고성능 섬유에 휘발성 특성을 갖는 스티렌 모노머, 반응성 모노머 희석 및 산화마그네슘(MgO) 등의 증점제 사용이 없으므로 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compund)의 위해 요소가 없고, 종래의 에폭시계 수지와 동등한 수준의 물성 발현과 경화속도, 상온 저장안정성이 우수한 프레스 성형이 가능한 점도 및 점착성(tacky)을 갖는 비용제 핫 멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제공할 수 있다.The present invention relates to a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin and a method for manufacturing the same. Specifically, adding a polymerization inhibitor to an epoxy resin composition comprising a bisphenol A-based epoxy resin and a novolak-based epoxy resin; preparing a vinyl ester-based resin composition by adding an unsaturated monobasic acid and an amine-based catalyst mixture to the epoxy resin composition and adjusting the acid value to 25 or less; adding additives such as a coupling agent and a releasing agent to the vinyl ester-based resin composition; It relates to a method for producing a vinyl ester-based fast-curing resin composition, wherein an organic peroxy-based initiator is added to the vinyl ester-based resin composition to which the additive is added. According to the present invention, since there is no use of thickeners such as styrene monomer, reactive monomer dilution and magnesium oxide (MgO), which have volatile properties in high-performance fibers such as carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber, harmful elements of volatile organic compounds (Volatile Organic Compund) To provide a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition having a viscosity and tacky that can be press-molded with excellent expression of properties, curing speed and room temperature storage stability at the same level as that of conventional epoxy resins. can
Description
본 발명은 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응 희석제인 휘발성 스티렌 모노머의 사용 없이 다양한 분자량과 구조를 가지는 비스페놀 A계 에폭시 수지 및 노블락계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 혼합물에 중합금지제, 아민계 촉매, 불포화일염기산을 부가하여 제조한 비닐에스터계 수지, 및 경화제를 포함하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin and a method for preparing the same, and more particularly, to a bisphenol A-based epoxy resin and a no-block-based epoxy resin having various molecular weights and structures without the use of a volatile styrene monomer as a reactive diluent. A vinyl ester-based resin prepared by adding a polymerization inhibitor, an amine-based catalyst, and an unsaturated monobasic acid to an epoxy resin mixture containing it's about
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지를 이용하여 프레스 성형이 가능한, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화 프리프레그에 관한 것이다.In addition, the present invention relates to a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting prepreg that can be press-molded using the non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin of the present invention.
최근 자동차 산업은 연구개발의 세분화를 통해 보다 편리하고 친환경적인 산업으로 발전하고 있으며, 최근 신재생 에너지, 그린 에너지 분야의 개발이 가시화되면서 새로운 에너지를 이용하는 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 수소 자동차 등의 차량의 연비 향상을 위한 경량화 요구가 증가하고 있다.Recently, the automobile industry is developing into a more convenient and eco-friendly industry through the subdivision of R&D, and as the development of new and renewable energy and green energy fields has recently become visible, vehicles such as hybrid vehicles, electric vehicles, and hydrogen vehicles that use new energy There is an increasing demand for weight reduction to improve fuel efficiency.
또한, 자동차부품산업은 기능성 향상 및 원가절감을 이룰 수 있는 자동차 내장 및 외장 부품을 제조하는데 관심을 기울이고 있으며, 탄소섬유 강화 복합소재(CFRP)가 높은 강도, 탄성률 등의 특징으로 인하여 기존의 철, 알루미늄 등의 금속 소재의 유일한 경량화 대체소재로 각광을 받고 있다.In addition, the automobile parts industry is paying attention to manufacturing automobile interior and exterior parts that can improve functionality and reduce costs. It is attracting attention as the only lightweight alternative to metal materials such as aluminum.
탄소섬유 강화 복합소재(CFRP)는 보강섬유인 탄소섬유에 매트릭스(matrix) 수지로 에폭시(epoxy)계 속경화 수지를 함침시키는 방법으로 일방향 또는 직물 형태의 속경화 프리프레그를 제조 후, 프레스(press) 성형 설비로 압착성형(compression molding)하여 부품을 생산하는 기술이 알려져 있다.Carbon fiber-reinforced composite material (CFRP) is a method of impregnating an epoxy-based continuously curing resin as a matrix resin into carbon fiber, which is a reinforcing fiber. ) A technique for producing parts by compression molding with molding equipment is known.
매트릭스 수지로 주로 사용되는 에폭시계 속경화수지는 강도와 탄성률은 높으나 느린 경화속도 및 상온 보관안정성이 2주 이내로 열악하여 냉동 보관해야 하는 문제가 있어, 최근에는 짧게 절단된 탄소섬유, 유리섬유 등 보강섬유에 매트릭스 수지로 빠른 경화속도를 갖는 액상 비닐에스터계 속경화수지를 함침시켜 만든 시트몰딩컴파운드(Sheet Molding Compound, 이하 SMC) 소재를 압착성형 하는 방법이 광범위하게 개발 및 적용되는 추세이다.Epoxy-based fast-setting resins, which are mainly used as matrix resins, have high strength and elastic modulus, but have problems in refrigerated storage due to their slow curing speed and poor storage stability at room temperature within 2 weeks. Compression molding of a sheet molding compound (SMC) material made by impregnating fibers with a liquid vinyl ester-based fast curing resin with a fast curing speed as a matrix resin is widely developed and applied.
액상 비닐에스터계 속경화수지는 비닐에스터 수지에 반응성 모노머로 휘발성 스티렌 모노머(Styrene monomer)를 희석하여 제조된 수지에 유기 퍼옥시계 개시제를 이용하여 레디칼 반응에 의한 빠른 경화속도를 갖는 장점이 있으나, 휘발성 물질 사용에 의한 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compound)의 안전 문제가 있다.Liquid vinyl ester-based fast-curing resin has the advantage of having a fast curing speed by radical reaction by using an organic peroxy-based initiator in a resin prepared by diluting volatile styrene monomer as a reactive monomer in vinyl ester resin. There is a safety problem of volatile organic compounds due to the use of substances.
비닐에스터계 수지를 사용하는 시트몰딩컴파운드(SMC) 소재들은 프리프레그 대비 낮은 가격, 다양하고 복잡한 형상 구현이 가능한 장점을 가지고 있어 개발 및 적용이 활발히 이루어지고 있으나, 짧은 단섬유가 적용되는 시트몰딩컴파운드(SMC) 소재는 낮은 강도, 탄성률 그리고 충격강도로 인하여 자동차 부품의 구조재로서 적용 한계점을 갖고 있다.Sheet molding compound (SMC) materials using vinyl ester-based resins have the advantage of being able to implement various and complex shapes at a lower price than prepregs, so they are being actively developed and applied. (SMC) material has limitations in its application as a structural material for automobile parts due to its low strength, modulus of elasticity and impact strength.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 프레스 성형이 가능한 비용제 타입의 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물 및 이를 이용한 프리프레그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기계적 물성은 우수하나 느린 경화속도와 상온 저장안정성이 열악한 에폭시계 속경화 프리프레그 그리고 시트몰딩컴파운드(SMC), 벌크몰딩컴파운드(BMC) 등의 매트릭스 수지에 주로 사용되는 액상 비닐에스터계 또는 불포화폴리에스터 수지의 인체 및 환경 유해성, 낮은 충격강도 등의 문제점을 극복하기 위하여 에폭시계 속경화 프리프레그와 유사한 기계적 물성을 가지면서 빠른 경화시간, 상온 저장 안정성이 우수한 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 및 이를 이용한 프리프레그를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention relates to a non-solvent-type hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition that can be press-molded and a method for manufacturing a prepreg using the same, and more specifically, to a mechanical Liquid vinyl ester or unsaturated polyester resins mainly used for epoxy-based fast-curing prepregs and matrix resins such as sheet molding compounds (SMC) and bulk molding compounds (BMC), which have excellent physical properties but have poor curing speed and room temperature storage stability In order to overcome the problems such as harmfulness to human body and environment, low impact strength, etc., a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin with excellent fast curing time and room temperature storage stability while having mechanical properties similar to epoxy-based fast-setting prepregs and It is to provide the prepreg used.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 비스페놀 A계 에폭시 수지 및 노블락계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 혼합물에 중합금지제, 아민계 촉매, 불포화일염기산을 부가하여 합성한 비닐에스터계 수지, 및 유기퍼옥시계 개시제를 포함하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물이 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a polymerization inhibitor, an amine-based catalyst, and an unsaturated monobasic acid are added to an epoxy resin mixture containing a bisphenol A-based epoxy resin and a novolak-based epoxy resin. A non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition comprising a vinyl ester-based resin and an organic peroxy initiator is provided.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비닐에스터계 속경화수지 조성물에 커플링제, 이형제, 소포제, 분산 및 상분리 방지제, 및 반응지연제 중에서 선택되는 하나 이상의 첨가제가 첨가된, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, one or more additives selected from a coupling agent, a mold release agent, an antifoaming agent, a dispersion and phase separation inhibitor, and a reaction retarder are added to the vinyl ester-based fast-setting resin composition, a non-solvent hot-melt-type vinyl ester A continuously curing resin composition is provided.
일 실시예에 따르면, 상기 비스페놀 A계 에폭시 수지는 50 내지 80 중량% 범위, 상기 노블락계 에폭시 수지는 20 내지 50 중량% 범위로 포함되며, 상기 불포화일염기산은 상기 에폭시 수지 혼합물에 대해 0.9 내지 1.15의 당량비로 포함되는 것인, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물이 제공된다.According to one embodiment, the bisphenol A-based epoxy resin is included in the range of 50 to 80% by weight, the novolak-based epoxy resin is included in the range of 20 to 50% by weight, and the unsaturated monobasic acid is 0.9 to 1.15 with respect to the epoxy resin mixture A non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition is provided.
일 실시예에 따르면, 상기 조성물의 산가는 25 이하이며, 100℃에서 점도가 10 내지 50 poise인, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물이 제공된다.According to one embodiment, the acid value of the composition is 25 or less, the viscosity at 100 ℃ 10 to 50 poise, a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition is provided.
일 실시예에 따르면, 상기 비스페놀 A계 에폭시(Diglycidyl ether of bisphenol A epoxy, DGEBA)는 당량이 180 내지 200, 400 내지 500, 600 내지 700, 900 내지 1,000인 에폭시 수지 중에서 1 내지 3종을 선택하고, 당량이 170 내지 220인 페놀 노블락계 또는 크레졸 노블락계 에폭시(Novolac epoxy)를 1종 또는 2종을 선택하여 포함하는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물이 제공된다.According to one embodiment, the bisphenol A-based epoxy (Diglycidyl ether of bisphenol A epoxy, DGEBA) has an equivalent weight of 180 to 200, 400 to 500, 600 to 700, 900 to 1,000 of epoxy resins of which 1 to 3 types are selected and , A non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition is provided, characterized in that it comprises one or two selected phenol novolac or cresol novolac epoxy having an equivalent weight of 170 to 220.
다른 실시예에 따르면, 비스페놀 A계 에폭시 수지 및 노블락계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 혼합물에 중합금지제를 첨가하는 제1 단계;According to another embodiment, a first step of adding a polymerization inhibitor to an epoxy resin mixture comprising a bisphenol A-based epoxy resin and a novolak-based epoxy resin;
상기 에폭시 수지 혼합물에 불포화일염기산과 아민계 촉매를 첨가하여 조성물의 산가를 25 이하로 조절하여 10 내지 50 poise 범위의 100℃ 점도를 나타내는 비닐에스터계 수지 조성물을 제조하는 제2 단계; 및a second step of preparing a vinyl ester-based resin composition having a viscosity of 100°C in the range of 10 to 50 poise by adding an unsaturated monobasic acid and an amine-based catalyst to the epoxy resin mixture to adjust the acid value of the composition to 25 or less; and
상기 비닐에스터계 수지 조성물에 첨가제 및 유기퍼옥시계 개시제를 첨가하는 제3 단계를 포함하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법이 제공된다.There is provided a method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition, comprising a third step of adding an additive and an organic peroxy-based initiator to the vinyl ester-based resin composition.
일 실시예에 따르면, 상기 비스페놀 A계 에폭시 수지 50 내지 80 중량%과 상기 노블락계 에폭시 수지 20 내지 50 중량%를 혼합하는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법이 제공된다.According to one embodiment, the method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition, characterized in that 50 to 80% by weight of the bisphenol A-based epoxy resin and 20 to 50% by weight of the novolak-based epoxy resin are mixed. this is provided
일 실시예에 따르면, 상기 중합금지제를 첨가하는 제1 단계에서, 반응기 내부의 온도는 100 내지 115℃인 것을 특징으로 하는 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법이 제공된다.According to one embodiment, in the first step of adding the polymerization inhibitor, there is provided a method for producing a vinyl ester-based fast-curing resin composition, characterized in that the temperature inside the reactor is 100 to 115 ℃.
일 실시예에 따르면, 상기 불포화일염기산과 아민계 촉매를 첨가하는 제2 단계에서, 상기 반응기 내부의 온도를 100 내지 115℃로 1 내지 4 시간 동안 유지하면서 불포화일염기산과 아민계 촉매 혼합물을 첨가한 후, 0.5 내지 3 시간 교반하여 반응물의 산가를 25 이하로 조절하는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법이 제공된다.According to one embodiment, in the second step of adding the unsaturated monobasic acid and the amine-based catalyst, an unsaturated monobasic acid and an amine-based catalyst mixture are added while maintaining the temperature inside the reactor at 100 to 115° C. for 1 to 4 hours. Then, there is provided a method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition, characterized in that the acid value of the reactant is adjusted to 25 or less by stirring for 0.5 to 3 hours.
일 실시예에 따르면, 상기 제3 단계에서 첨가제가 커플링제, 소포제, 이형제, 반응지연제 및 분산 및 상분리 방지제 중에서 선택되는 것이며, 상기 첨가제가 첨가되는 단계에서 반응기 내부 온도는 85℃ 내지 95℃로 유지되는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법이 제공된다.According to one embodiment, in the third step, the additive is selected from a coupling agent, an antifoaming agent, a mold release agent, a reaction retarder, and an agent for preventing dispersion and phase separation, and in the step of adding the additive, the reactor internal temperature is 85°C to 95°C. There is provided a method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition, characterized in that it is maintained.
일 실시예에 따르면, 상기 유기퍼옥시계 개시제를 첨가하는 단계에서, 상기 반응기 내부 온도가 70℃ 내지 85℃로 유지되는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법이 제공된다.According to one embodiment, in the step of adding the organic peroxy initiator, the method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition, characterized in that the internal temperature of the reactor is maintained at 70 ° C. to 85 ° C. provided
일 실시예에 따르면, 상기 유기퍼옥시계 개시제를 첨가하여 제조된 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물은 100℃에서 점도가 10 내지 45 poise이며, 100℃ 이하의 온도에서 경화 거동이 이루어지지 않고 100℃ 이상에서 경화 거동이 시작되는 것을 특징으로 하는 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법이 제공된다.According to one embodiment, the non-solvent hot melt type vinyl ester fast curing resin composition prepared by adding the organic peroxy initiator has a viscosity of 10 to 45 poise at 100 ° C. There is provided a method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition, characterized in that the curing behavior starts at 100° C. or higher without it.
또 다른 실시예에 따르면, 상기 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 40 내 80℃ 온도로 가열된 롤러(Roller)를 이용하여 필름 형태로 제조하는 단계;According to another embodiment, preparing the non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition in the form of a film using a roller heated to a temperature of 40 to 80 ℃;
상기 필름을 90 내지 130℃로 조절된 프리프레그 제조 함침기에 투입하여 강화 섬유에 함침시킴으로써, 핫멜트형 속경화 프리프레그를 제조하는 단계;preparing a hot-melt-type fast-curing prepreg by putting the film in a prepreg manufacturing impregnator adjusted to 90 to 130° C. and impregnating the reinforcing fibers;
상기 속경화 프리프레그를 금형 내에 120 내지 170℃의 상형과 120 내지 170℃ 하형의 온도 하에 0.1 내지 10 MPa의 압력을 가하여 1 분 내에 95% 이상 경화시키는 단계를 포함하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 프리프레그의 제조방법이 제공된다.Non-solvent hot-melt-type vinyl ester comprising the step of curing the fast-curing prepreg by at least 95% within 1 minute by applying a pressure of 0.1 to 10 MPa under a temperature of 120 to 170 ° C. upper mold and 120 to 170 ° C. lower mold in a mold A method for manufacturing a continuous curing resin prepreg is provided.
다른 실시예에 따르면, 상기 제조방법에 따라 제조된, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 프리프레그가 제공된다.According to another embodiment, there is provided a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin prepreg manufactured according to the manufacturing method.
본 발명의 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물은 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유 등 고성능 섬유에 휘발성 특성을 갖는 스티렌 모노머, 반응성 모노머 희석 및 산화마그네슘(MgO) 등의 증점제 사용이 없으므로 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compund, VOC)의 위해요소가 없고, 종래의 에폭시계 수지와 동등한 수준의 물성을 발현하면서 경화 속도 그리고 상온 저장성이 우수한 프레스 성형이 가능한 점도 및 점착성(tacky)을 갖는 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제공할 수 있다. The non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition of the present invention is volatile because there is no use of thickeners such as styrene monomer, reactive monomer dilution and magnesium oxide (MgO) having volatile properties in high-performance fibers such as carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber. Non-solvent hot melt with no harmful elements of organic compounds (VOC) and with viscosity and tacky for press molding with excellent curing speed and room temperature storage while expressing the same level of physical properties as conventional epoxy resins It is possible to provide a vinyl ester-based fast-curing resin composition.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 및 이의 제조방법 및 상기 속경화수지를 포함하는 프리프레그 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 비스페놀 A계 에폭시 수지 및 노블라계 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 혼합물에 중합금지제를 첨가하는 단계; 불포화일염기산과 아민계 촉매 혼합물을 첨가하여 속경화 프리프레그 제조에 적절한 산가와 점도 및 점착성(tacky)을 갖는 비닐에스터계 수지를 제조하는 단계; 커플링제 등의 첨가제를 첨가하는 단계; 중온 또는 고온경화제를 첨가하여 130 내지 160℃에서 2분 이하의 빠른 경화 특성을 나타내는 비용제 핫멜트 타입의 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법 및 상기한 비닐에스터 속경화수지 조성물을 40 내지 80℃ 온도로 가열된 롤러(Roller)를 이용하여 얇은 필름 형태로 제조하는 단계, 상기 필름을 90 내지 130℃로 조절된 프리프레그 제조 함침기에 투입하여 핫멜트형 속경화 프리프레그를 제조하는 단계, 상기 속경화 프리프레그를 금형 내의 120 내지 170℃의 상형과 120 내지 170℃의 하형으로 0.1 내지 10MPa의 압력을 가하여 1분 내에 95% 이상 경화되어지는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐에스터계 속경화 수지를 포함하는 프리프레그의 제조 방법에 의해 달성된다.The present invention relates to a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin, a manufacturing method thereof, a prepreg containing the fast-setting resin, and a manufacturing method thereof, and an epoxy resin comprising a bisphenol A-based epoxy resin and a nobla-based epoxy resin adding a polymerization inhibitor to the mixture; adding an unsaturated monobasic acid and an amine-based catalyst mixture to prepare a vinyl ester-based resin having an acid value, viscosity, and tacky suitable for preparing a fast curing prepreg; adding an additive such as a coupling agent; A method for producing a non-solvent hot-melt type vinyl ester-based fast-setting resin composition that exhibits rapid curing at 130 to 160°C for 2 minutes or less by adding a medium or high-temperature curing agent, and 40 to 80°C Manufacturing in the form of a thin film using a roller heated to a temperature, putting the film in a prepreg manufacturing impregnator controlled at 90 to 130° C. Vinyl ester-based fast curing resin, characterized in that it further comprises the step of applying a pressure of 0.1 to 10 MPa to the prepreg in a mold at 120 to 170 ° C. and a lower mold at 120 to 170 ° C. to cure 95% or more within 1 minute. It is achieved by a method for producing a prepreg comprising a.
상기 비닐에스터계 수지는 비스페놀 A계(BPA) 에폭시 20 내지 80중량%, 페놀노블락 및 크레졸 노블락계 에폭시 20 내지 80중량%, 바람직하게는 비스페놀 A형(BPA) 에폭시 50 내지 80중량%, 페놀노블락 및 크레졸 노블락계 에폭시 20 내지 50중량%가 혼합된 에폭시 수지 혼합물에 중합금지제, 아민계 촉매 및 불포화일염기산 혼합물을 서서히 적하하여 첨가하는 방법에 의해 에폭시 수지들의 말단기에 부착된 에폭시기를 개환하고, 개환된 에폭시기에 이중결합을 가진 메타아크릴산을 부착 반응시키는 방법에 의해 점도 및 점착성(tacky)이 조절된 프리프레그 제조용 비닐에스터계 수지인 것을 특징으로 한다.The vinyl ester-based resin is 20 to 80% by weight of bisphenol A (BPA) epoxy, 20 to 80% by weight of phenol novolak and cresol novolak epoxy, preferably 50 to 80% by weight of bisphenol A (BPA) epoxy, phenol novolac and a method of adding a polymerization inhibitor, an amine-based catalyst, and an unsaturated monobasic acid mixture gradually dropwise to an epoxy resin mixture in which 20 to 50% by weight of a cresol novolak-based epoxy is mixed. It is characterized in that it is a vinyl ester-based resin for preparing a prepreg whose viscosity and tackiness are controlled by a method of attaching and reacting methacrylic acid having a double bond to a ring-opened epoxy group.
상기 비스페놀 A계(BPA) 에폭시 함량이 20중량% 미만일 경우 핫멜트형 속경화수지로서 점도 조절이 어렵고 점착성(tacky)이 높아 속경화 프리프레그 제조가 어렵고, 80중량% 초과일 경우 점착성(tacky)이 낮고 기계적 물성이 떨어지는 경향이 있다. 또한 페놀노블락 및 크레졸 노블락계 에폭시 함량이 20중량% 미만일 경우 점착성(tacky) 조절이 어렵고 물성이 떨어지고, 50중량% 초과일 경우 점착성(tacky)이 높아 속경화 프리프레그 제조가 어렵게 되는 경향이 있다.When the bisphenol A-based (BPA) epoxy content is less than 20% by weight, it is difficult to control the viscosity as a hot-melt-type fast-setting resin, and it is difficult to prepare a fast-setting prepreg due to high tacky, and when it exceeds 80% by weight, the tacky is It tends to be low and has poor mechanical properties. In addition, when the content of phenol novolak and cresol novolak-based epoxy is less than 20% by weight, it is difficult to control tacky and the physical properties are poor.
상기 수지 혼합물에서 상기 비스페놀 A계 에폭시(Diglycidyl ether of bisphenol A epoxy, DGEBA)는 당량이 180 내지 200(예를 들어, 국도화학 YD-128), 당량이 400 내지 500(예를 들어, 국도화학, YD-011), 당량이 600 내지 700(예를 들어, 국도화학, YD-012), 당량이 900 내지 1,000(예를 들어, 국도화학, YD-014)인 에폭시 수지 중에서 1 내지 3종, 당량이 170 내지 220인 페놀 노블락계(예를 들어, 국도화학, YDPN-638) 또는 크레졸 노블락계 에폭시(예를 들어, 국도화학, YDCN-500)를 1 내지 2종 혼합한 수지 혼합물이며, 100 내지 160℃에서 충분히 용융되어 메타아크릴산과 같은 불포화일염기산과 반응하기에 충분한 점도를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.In the resin mixture, the bisphenol A epoxy (Diglycidyl ether of bisphenol A epoxy, DGEBA) has an equivalent weight of 180 to 200 (eg, Kukdo Chemical YD-128), and an equivalent weight of 400 to 500 (eg, Kukdo Chemical, YD-011), equivalent of 600 to 700 (eg, Kukdo Chemical, YD-012), and equivalent of 900 to 1,000 (eg, Kukdo Chemical, YD-014) of 1 to 3 types of epoxy resins, equivalent It is a resin mixture in which one or two types of 170 to 220 phenol no-block type (eg, Kukdo Chemical, YDPN-638) or cresol no-block type epoxy (eg, Kukdo Chemical, YDCN-500) are mixed, and 100 to It may be sufficiently melted at 160° C. to have sufficient viscosity to react with an unsaturated monobasic acid such as methacrylic acid.
상기 비닐에스터계 수지는 상기 에폭시 수지 혼합물에 중합금지제, 아민계 촉매 및 불포화일염기산 혼합물을 서서히 적하하여 산가가 약 25 이하, 바람직하게는 약 3 내지 15 범위가 되면 반응을 종결시킴에 의해, 에폭시 수지들의 말단기에 부착된 에폭시기를 개환하고, 개환된 에폭시기에 이중결합을 가진 메타아크릴산을 부착 반응시킴으로써 핫멜트 프리프레그 제조에 최적화된 점도 및 점착성(tacky)이 조절되는 것을 특징으로 한다.The vinyl ester-based resin is a polymerization inhibitor, an amine-based catalyst, and an unsaturated monobasic acid mixture is gradually added dropwise to the epoxy resin mixture to terminate the reaction when the acid value reaches about 25 or less, preferably in the range of about 3 to 15. , It is characterized in that the viscosity and tacky optimized for the preparation of hot melt prepregs are controlled by ring-opening the epoxy group attached to the terminal group of the epoxy resins, and attaching and reacting methacrylic acid having a double bond to the ring-opened epoxy group.
상기 중합금지제로는 하이드로퀴논 톨루하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논, 파라 t-부틸카타콜, 페놀티아진, 클로라닐, 트리페닐포스핀 중에서 선택되는 하나 이상이고, 전체 에폭시 수지에 대하여 0.02 내지 0.5 중량% 사용되며, 이것은 수지 합성 중에 가열에 의한 이중결합의 파괴로 수지가 겔화되는 것을 막고 수지 보관 또는 수지의 공정 안정성을 유지하게 하기 위하여 사용된다. 중합금지제는 초기 반응시 지대한 영향을 미치므로 0.02 중량% 미만으로 사용할 경우 합성 시 불균일한 중합 및 겔이 될 수가 있고, 0.5 중량% 초과로 사용할 경우 합성 시 반응속도 지연에 의한 산화로 색상 변화 및 최종 속경화 비닐에스터계 수지의 경화시간을 지연시켜 작업성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 덧붙여, 수지의 안정제 역할을 하는 트리페닐안티몬이 0.05 내지 0.15 중량% 사용될 수 있다.The polymerization inhibitor is at least one selected from hydroquinone toluhydroquinone, methylhydroquinone, para t-butylcatachol, phenolthiazine, chloranyl, and triphenylphosphine, and is 0.02 to 0.5 wt% based on the total epoxy resin It is used to prevent gelation of the resin due to the breakage of double bonds by heating during resin synthesis and to maintain resin storage or process stability of the resin. Since the polymerization inhibitor has a great effect on the initial reaction, when used in an amount of less than 0.02 wt%, non-uniform polymerization and gelation may occur during synthesis. When used in an amount of more than 0.5 wt%, color change and It may delay the curing time of the final fast-curing vinyl ester-based resin, resulting in poor workability. In addition, 0.05 to 0.15 wt% of triphenylantimony serving as a stabilizer for the resin may be used.
상기 중합금지제를 첨가하는 단계에서, 반응기 내부의 온도는 100 내지 115℃인 것을 특징으로 한다. 이 온도 범위인 경우, 파우더 형태의 중합금지제를 에폭시 수지 조성물에 빠르게 용해시킬 수 있고, 중합금지제를 첨가한 후 10분 이내에 불포화일염기산과 아민계촉매 혼합물을 첨가하여 반응을 연속적으로 유도할 수 있다. 상기 하한 온도는 90℃까지여도 무방하나, 반응온도와 연속성을 위해 100℃인 것이 바람직하다. 온도가 100℃ 미만일 경우 중합금지제가 파우더 형태여서 에폭시 수지 혼합물에 충분히 용해되지 않으며, 반응온도가 115℃ 초과일 경우에는 에폭시 조성물과 불포화일염기산 등에서 빠르게 불규칙한 중합 반응이 일어나 균일한 비닐에스터 수지 조성물이 제조되지 않는다.In the step of adding the polymerization inhibitor, the temperature inside the reactor is characterized in that 100 to 115 ℃. In this temperature range, the polymerization inhibitor in powder form can be quickly dissolved in the epoxy resin composition, and the reaction can be continuously induced by adding an unsaturated monobasic acid and an amine-based catalyst mixture within 10 minutes after adding the polymerization inhibitor. can The lower limit temperature may be up to 90°C, but is preferably 100°C for reaction temperature and continuity. When the temperature is less than 100 ° C, the polymerization inhibitor is in the form of a powder and is not sufficiently dissolved in the epoxy resin mixture. It is not manufactured.
상기 아민계 촉매는 트리에틸아민, 에틸트리메틸암노늄브로마이드, 디메틸벤질아민, 디-n-부틸아민 중에서 선택되는 하나 이상이고, 전체 에폭시 수지에 대하여 0.1 내지 0.8 중량%로 사용할 수 있다. 아민계 촉매는 에폭시 수지의 말단부에 부착되어 있는 에폭시기를 개환시켜 메타아크릴산 등과 같은 불포화일염기산들이 결합하도록 하는 역할을 한다. 상기 아민계 촉매의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 반응 속도가 느려져 산화에 의한 색상 변화 및 비닐에스터로 전환하는 비율이 낮은 문제가 발생하며, 함량이 0.8중량% 초과일 경우 빠른 반응속도로 인한 수지들의 중합 및 겔화가 발생할 수 있다.The amine-based catalyst is at least one selected from triethylamine, ethyltrimethylamnonium bromide, dimethylbenzylamine, and di-n-butylamine, and may be used in an amount of 0.1 to 0.8 wt% based on the total epoxy resin. The amine catalyst serves to ring-open the epoxy group attached to the end of the epoxy resin so that unsaturated monobasic acids such as methacrylic acid are combined. When the content of the amine-based catalyst is less than 0.1% by weight, the reaction rate is slowed, resulting in a problem of color change due to oxidation and a low conversion rate to vinyl ester. Polymerization and gelation may occur.
상기 불포화일염기산으로는 메틸메타아크릴산, 메타아크릴산, 아크릴산 등이 있으며 일반적인 비닐에스터계 수지에는 메타아크릴산 또는 메틸메타아크릴산을 주로 사용하며 사용량은 에폭시 수지에 대한 당량비로 0.9 내지 1.15 비율이 사용된다. 투입 당량비가 0.9 미만이면 에폭시 수지 말단기에 붙어 있는 에폭시기들이 이중결합을 갖는 비닐에스터계 수지로 전환하는 비율이 낮아서 잔존 에폭시기들에 의해 경화성이 떨어질 수 있으며, 투입 당량비가 1.15 초과에서는 반응 산가가 높아, 수지 가공시 산 냄새 발생에 의한 인체 유해성 문제와 잔류 산들에 의한 겔화 반응이 발생할 수 있다.The unsaturated monobasic acid includes methyl methacrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid, etc. In general vinyl ester-based resins, methacrylic acid or methyl methacrylic acid is mainly used, and the amount used is 0.9 to 1.15 in an equivalent ratio to the epoxy resin. If the input equivalent ratio is less than 0.9, the conversion ratio of the epoxy groups attached to the end groups of the epoxy resin to the vinyl ester-based resin having a double bond is low, and the curability may be deteriorated by the remaining epoxy groups. If the input equivalent ratio exceeds 1.15, the reaction acid value is high , a problem of harm to the human body due to the generation of an acid odor during resin processing and a gelation reaction by residual acids may occur.
상기 불포화일염기산과 아민계 촉매 혼합물을 첨가하는 단계에서, 상기 반응기 내부의 온도는 100 내지 115℃로 하여, 1.5 내지 4시간동안 유지하면서 불포화일염기산과 아민계 촉매 혼합물을 첨가한 후, 1 내지 3시간 교반하는 것을 특징으로 한다.In the step of adding the unsaturated monobasic acid and the amine-based catalyst mixture, the temperature inside the reactor is maintained at 100 to 115° C. for 1.5 to 4 hours. After adding the unsaturated monobasic acid and the amine-based catalyst mixture, 1 to It is characterized by stirring for 3 hours.
이와 같이 본 발명은 상기 에폭시 수지 혼합물에 대한 불포화일염기산의 투입 후, 반응기 내부의 온도를 100 내지 115℃ 범위로 유지시켜 산가가 25 이하가 되었을 때 반응을 종결시키는 방법으로 비닐에스터계 수지를 제조하며 제조된 수지의 복합점도(Complex Viscosity)는 100℃에서 10 내지 50 poise, 바람직하게는 15 내지 45 poise, 가장 바람직하게는 20 내지 35 poise인 것을 특징으로 한다. 점도가 10 poise 미만일 경우 수지의 흐름성이 높아 프리프레그 성형이 잘 되지 않으며, 점도가 50 poise 초과인 경우 수지의 흐름성이 낮아 수지가 섬유 사이로 충분히 침투하지 못하여 함침성이 낮은 문제가 있다. 또한, 상기 산가는 25 초과인 경우, 산가가 높아서 수지 가공시 산 냄새 발생에 의한 인체 유해성 문제와 잔류 산들에 의한 겔화 반응이 발생할 수 있어 문제가 된다.As such, the present invention is a method of terminating the reaction when the acid value becomes 25 or less by maintaining the temperature inside the reactor in the range of 100 to 115° C. after the addition of the unsaturated monobasic acid to the epoxy resin mixture. The composite viscosity of the prepared resin is 10 to 50 poise at 100° C., preferably 15 to 45 poise, and most preferably 20 to 35 poise. If the viscosity is less than 10 poise, the flowability of the resin is high, so prepreg molding is not good. In addition, when the acid value is more than 25, the acid value is high, so there is a problem in that a problem of harm to the human body due to the generation of an acid odor during resin processing and a gelation reaction by residual acids may occur.
그 다음, 상기 첨가제를 첨가하는 단계에서, 커플링제, 분산 및 상분리 방지제, 소포제, 이형제, 반응지연제 등의 첨가제가 추가로 첨가된다. 상기 커플링제는 수지-섬유간 계면 접착력을 향상시키기 위한 것으로서, 0.1 내지 10중량%인 것이 적당하다. 특히, 1 내지 5 중량%, 더욱 특히 3 내지 5 중량%가 바람직하다. 구체적인 예로는 BYK-C8013 (BYK 사 제품) 등을 사용할 수 있다. 상기 커플링제의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우에는 수지와 섬유 계면 간에 접착이 저하되어, 층 분리 현상이 일어날 문제가 있고, 10 중량%를 초과하면, 수지의 강성이 지나치게 높아져, 프리프레그의 성형에 문제가 될 수 있다. Then, in the step of adding the additive, additives such as a coupling agent, an agent for preventing dispersion and phase separation, an antifoaming agent, a releasing agent, and a reaction delaying agent are further added. The coupling agent is used to improve the interfacial adhesion between the resin and fibers, and is preferably 0.1 to 10% by weight. In particular, 1 to 5% by weight, more particularly 3 to 5% by weight, are preferred. As a specific example, BYK-C8013 (manufactured by BYK) may be used. When the content of the coupling agent is less than 0.1% by weight, the adhesion between the resin and the fiber interface is lowered, and there is a problem that a layer separation phenomenon occurs. It can be a problem.
상기 분산 및 상분리 방지제는 이 분산 및 상분리 방지제도 역시 상기 커플링제와 마찬가지로 수지와 섬유 간에 계면 접착력을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다. 그 예로는 1-메톡시-2-프로페놀(1-Methoxy-2-propanol), n-부틸 아세테이트(n-Butyl acetate), 뷰틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 이소프로판올, 이소부탄올, 로진, 로진의 유도체 중에서 선택되는 하나 이상이고, 0.01 내지 5 중량% 사용하는 것이 바람직하다. 0.01 중량% 미만으로 사용할 경우 배합물질 층이 분리되는 문제가 있다. 한편, 5 중량%를 초과하여 사용하더라도 더 이상의 개선 효과를 기대하기가 어렵기 때문에 상기한 범위가 되도록 한다.The dispersion and phase separation inhibitor may also help improve interfacial adhesion between the resin and the fiber, like the coupling agent. Examples include 1-methoxy-2-propanol, n-butyl acetate, butylcellosolve, ethylcellosolve, isopropanol, isobutanol, rosin, It is at least one selected from derivatives of rosin, and is preferably used in an amount of 0.01 to 5% by weight. When used in less than 0.01 wt %, there is a problem in that the compound layer is separated. On the other hand, even if it is used in excess of 5% by weight, it is difficult to expect any further improvement effect, so that it is within the above range.
상기 반응지연제로는 벤조퀴논, 3차-부틸카테콜 등을 단독으로 사용하거나 이 둘을 혼합하여 사용할 수 있다. 반응지연제는 성형 시 경화온도를 일정 온도로 지연 및 짧은 온도 범위에서 경화가 이루어질 수 있게 하는 역할을 하며 함량은 0.5 내지 5 중량% 사용하는 것이 바람직하다. 0.5 중량% 미만일 경우 효과가 미미한 문제가 있으며, 5 중량% 초과하여 사용할 경우에는 경화 시간이 길어지는 문제가 있다.As the reaction delay agent, benzoquinone, tert-butylcatechol, etc. may be used alone or a mixture of the two may be used. The reaction retardant serves to delay the curing temperature to a certain temperature during molding and to enable curing in a short temperature range, and the content is preferably 0.5 to 5% by weight. If it is less than 0.5% by weight, there is a slight problem in the effect, and when used in excess of 5% by weight, there is a problem that the curing time is long.
상기 이형제는 성형시 제품의 성형 시 금형으로부터 제품 탈형을 용이하게 하는 용도로 사용되며, 본 발명에서 사용되는 이형제로는 징크스테아레이트(Zn-Stearate), 칼슘스테아레이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 0.1 내지 5 중량%를 사용할 수 있다. 0.1 중량% 미만으로 사용할 시에는 성형 후 제품 탈형이 어려운 문제가 있고, 5 중량%를 초과하여 사용할 시에는 타 제품과의 접착 성능을 저해할 수 있다.The release agent is used for facilitating the release of the product from the mold during the molding of the product, and the release agent used in the present invention includes zinc stearate (Zn-Stearate), calcium stearate, and mixtures thereof. It is one or more selected, and 0.1 to 5% by weight may be used. When using less than 0.1% by weight, there is a problem in that it is difficult to demold the product after molding, and when used in excess of 5% by weight, adhesion performance with other products may be impaired.
상기 소포제는 수지 내에 존재하는 기포를 제거하는 역할을 하는 것으로서, 수지 합성 시에 공기가 투입되어 반응물에 기포가 존재하며, 특히 이러한 수지를 이용하여 프리프레그 제조 시, 그리고 제조된 프리프레그를 압착 성형할 때 내부 기포를 제거하기 위해 첨가된다. 소포제의 함량은 0.5 내지 5 중량% 범위이며, 함량이 0.5 중량% 미만이면, 충분한 소포 효능을 나타내기 어렵고, 5 중량% 초과이면 복합재료의 강도가 낮아지는 문제가 있을 수 있다. 소포제의 예로는 방향족 프리(free)의 폴리머 소포제, 예를 들면 BYK 사의 BYK-1791 등을 사용할 수 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다.The antifoaming agent serves to remove air bubbles present in the resin, and air is introduced during resin synthesis so that air bubbles are present in the reactant. When added to remove internal air bubbles. The content of the antifoaming agent is in the range of 0.5 to 5% by weight, and if the content is less than 0.5% by weight, it is difficult to exhibit sufficient antifoaming effect, and if it is more than 5% by weight, there may be a problem in that the strength of the composite material is lowered. Examples of the anti-foaming agent include, but are not limited to, aromatic-free polymeric anti-foaming agents, for example, BYK-1791 manufactured by BYK.
상기 첨가제를 첨가하는 단계에서, 상기 반응기 내부 온도를 80 내지 95℃로 유지하는 것을 특징으로 한다. 에폭시수지 원료물질과 불포화일염기산의 반응은 100℃ 이상에서 활발히 일어나고 115℃ 이상 온도가 올라가면 급격히 반응이 일어나 원하는 결과물을 얻을 수가 없다. 그러나 90℃에서는 반응이 미약하게 또는 잘 일어나지 않으며, 이러한 반응 종결단계에서 첨가제를 투입하여야 한다. 첨가제들은 제조된 수지를 이용하여 속경화 프리프레그로 프레스 성형할 때 역할을 하는 것들로서, 첨가제들 중에 반응지연제, 커플링제 등은 113℃ 이상에서 자체 반응이 일어나지만, 그 보다 낮은 100℃에서도 부분적으로 자체 반응이 일어날 수 있는 것이다. 따라서, 안전한 온도인 90±5℃로 설정하는 것이 가장 안전하다.In the step of adding the additive, it is characterized in that the internal temperature of the reactor is maintained at 80 to 95 ℃. The reaction between the raw material of the epoxy resin and the unsaturated monobasic acid occurs actively at 100°C or higher, and when the temperature rises above 115°C, the reaction occurs rapidly and the desired result cannot be obtained. However, at 90° C., the reaction is weak or does not occur well, and additives must be added at the end of this reaction. Additives are those that play a role when press-molding into a fast-curing prepreg using the prepared resin. Among the additives, a reaction retarder and a coupling agent self-react at 113°C or higher, but even at 100°C lower than that. Partially, self-reaction may occur. Therefore, it is safest to set the safe temperature to 90±5℃.
고온 경화제는 3차-부틸 퍼옥시벤조에이트(t-butyl peroxybenzoate, TBPB), 디-(3차-부틸퍼옥시 시클로헥산(di-(t-butyl peroxy cyclohexane), DBPC), 디클로로페놀(dichlorophenol, DCP), 3차-아밀 퍼옥시벤조에이트(tert-amyl peroxybenzoate, TAPB), 3차-부틸퍼옥시 2-에틸헥실 카보네이트(tert-butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate, TBPEC) 2.5-디메틸-2.5-디(3차-부틸퍼옥시)헥산(2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane, DMDBPH), 3차-아밀퍼옥시 20에틸헥실 카보네이트(tert-amylperoxy 20ethylhexyl carbonate, TAPEHC), 3차-부틸 퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥산에이트(tert-butyl peroxy-3,5,5-trimethyhexanoate, TBPTMH) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 중온 경화제는 벤조퍼옥사이드, 디부틸 프탈레이트(DPB), 디옥틸 프탈레이트(DOP), 트리옥틸 트리멜라테이트(trioctyl trimellatate, TOTM), 3차-부틸 퍼옥시-2-에틸헥사노 에이트(t- butyl peroxy-2-ethylhexanoate, TBPO) 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하되, 유기퍼옥시계 개시제를 고온경화제로 사용하는 것이 바람직하다.The high temperature curing agent is tert-butyl peroxybenzoate (TBPB), di-(tert-butyl peroxy cyclohexane, DBPC), dichlorophenol (dichlorophenol, DCP), tert-amyl peroxybenzoate (TAPB), tert-butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate (TBPEC) 2.5-dimethyl-2.5-di ( tert-butylperoxy)hexane (2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane, DMDBPH), tert-amylperoxy 20ethylhexyl carbonate (TAPEHC), at least one selected from the group consisting of tert-butyl peroxy-3,5,5-trimethyhexanoate (TBPTMH) and mixtures thereof, and the medium temperature curing agent is Benzoperoxide, dibutyl phthalate (DPB), dioctyl phthalate (DOP), trioctyl trimellatate (TOTM), tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate (t-butyl peroxy-2) -ethylhexanoate, TBPO) and characterized in that at least one selected from the group consisting of mixtures thereof, it is preferable to use an organic peroxy initiator as a high-temperature curing agent.
상기 고온 경화제는 본 발명의 경화제 혼합물 중에서 0.05 내지 3 중량% 함유하는 것이 바람직하다. 상기 고온 경화제를 0.05 중량% 미만으로 사용할 시 제품의 경화속도가 느리고 성형 후 기계 물성이 저하되는 문제가 있으며, 3 중량%를 초과하여 사용할 시 제품의 경화 속도가 빨라서 성형 시 제품 불량률이 증가되는 문제가 있다.The high temperature curing agent is preferably contained in an amount of 0.05 to 3% by weight in the curing agent mixture of the present invention. When the high temperature curing agent is used in less than 0.05 wt%, the curing rate of the product is slow and there is a problem that mechanical properties are deteriorated after molding. there is
상기 경화제의 바람직한 예로서, 유기퍼옥시계 개시제는 상기 반응기 내부 온도를 70 내지 85℃로 유지하면서 첨가하는 것을 특징으로 한다. 온도가 70℃ 미만일 경우 수지 조성물의 점도가 낮고 흐름성이 떨어져 가공이 어려우며, 온도가 85℃ 초과일 경우 속경화 프리프레그 성형 시 개시 효과를 보여야 하는 개시제가 수지 조성물 제조 단계에서 반응이 일어나는 문제점이 있다.As a preferred example of the curing agent, the organic peroxy initiator is added while maintaining the internal temperature of the reactor at 70 to 85°C. When the temperature is less than 70 ℃, the viscosity of the resin composition is low and flowability is poor, so processing is difficult. When the temperature is more than 85 ℃, the initiator, which should show an initiating effect when molding a fast curing prepreg, reacts in the resin composition manufacturing step. have.
바람직한 유기퍼옥시계 개시제는 TBPB(tert-butyl peroxybenzoate), TBPEC(tert-butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate), DBPC[di-(t-butyl peroxycyclohexane)], TAPB(tert-amyl peroxybenzoate), DMDBPH[2,5-Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane], TBPTMH(tert-butyl peroxy-3,5,5-trimethyhexanoate), TAPEHC(tert-amylperoxy 20ethylhexyl carbonate) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상이다.Preferred organoperoxy initiators are tert-butyl peroxybenzoate (TBPB), tert-butylperoxy 2-ethylhexyl carbonate (TBPEC), di-(t-butyl peroxycyclohexane) DBPC [di-(t-butyl peroxycyclohexane)], tert-amyl peroxybenzoate (TAPB), DMDBPH [2,5] -Dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane], tert-butyl peroxy-3,5,5-trimethyhexanoate (TBPTMH), tert-amylperoxy 20ethylhexyl carbonate (TAPEHC), and mixtures thereof more than one
상기 유기퍼옥시계 개시제의 첨가에 의해 제조된 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물은 100℃에서 점도가 10 내지 45 poise이며, 100℃ 이하의 온도에서 경화 거동이 이루어지지 않고 110℃ 이상에서 경화 거동이 시작되는 것을 특징으로 한다. The non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast curing resin composition prepared by the addition of the organic peroxy initiator has a viscosity of 10 to 45 poise at 100 ° C. It is characterized in that the curing behavior begins.
110℃ 이상에서 경화 거동이 시작되어야 하는 것은 프리프레그 제조 공정중에 경화가 일어나면 안되기 때문이다. 즉, 합성된 수지는 일반적으로 약 60~80℃ 온도로 가열 용융시켜 탄소섬유 함침용 필름을 제조한다. 필름을 제조하기 위해서는 수지를 약 60~80℃ 오븐에서 완전 용융시킨 후 R/O를 통해 필름을 제조하는데 용융/필름 제조 시 경화가 일어나면 안되고, 제조된 필름으로 프리프레그 제조시 충분히 필름이 용융되어 탄소섬유에 함침되도록 하기 위해 함침온도는 약 90~115℃ 사이여야 한다. 따라서, 프리프레그 제조 공정중에 경화가 일어나면 안되기 때문에 110℃ 이상에서 경화 거동이 시작되는 것이 바람직하다. 물론, 개시제 종류에 따라 약간의 차이는 있을 수 있다.The curing behavior should start above 110° C. because curing should not occur during the prepreg manufacturing process. That is, the synthesized resin is generally heated and melted at a temperature of about 60 to 80° C. to prepare a film for carbon fiber impregnation. In order to manufacture the film, the resin is completely melted in an oven at about 60~80℃ and then the film is manufactured through R/O. Hardening should not occur during melt/film manufacturing, and the film should be sufficiently melted when manufacturing the prepreg with the prepared film. In order to be impregnated with carbon fiber, the impregnation temperature should be between about 90~115℃. Therefore, it is preferable that the curing behavior starts above 110° C. because curing should not occur during the prepreg manufacturing process. Of course, there may be slight differences depending on the type of initiator.
상기의 속경화수지 조성물은 열가소성 수지, 변성에폭시수지, 및 엘라스토머 수지 등의 첨가물을 1종 이상 추가적으로 포함할 수도 있다.The fast-setting resin composition may further include one or more additives such as a thermoplastic resin, a modified epoxy resin, and an elastomer resin.
열가소성 수지로는 폴리비닐포르말, 폴리아크릴레이트, 페녹시수지, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리페닐렌설파이드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리비닐아세탈 등에서 선택하여 사용할 수 있다.Thermoplastic resins include polyvinyl formal, polyacrylate, phenoxy resin, polyamide, polyester, polyphenylene sulfide, polybenzimidazole, polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyvinyl acetal. You can choose to use it, etc.
변성 에폭시 수지로는, 우레탄 변성에폭시수지, 다이머산 변성에폭시수지, 카르복실 터미네이티드 부타디엔 아크릴로니트릴(CTBN), 페녹시 수지 등에서 선택하여 사용할 수 있다.The modified epoxy resin may be selected from urethane-modified epoxy resin, dimer acid-modified epoxy resin, carboxyl-terminated butadiene acrylonitrile (CTBN), phenoxy resin, and the like.
엘라스토머 수지로는 코어-셀 루버(CSR, Core-sell rubber), 스티렌-부타디엔-메타크릴산 메틸 공중합(S-B-M), 메타크릴산 메틸-부틸아크릴레이트-메타크릴산 메틸 공중합(M-B-M), 스티렌-부타디엔, 스티렌-부타디엔-메타크릴산, 부타디엔-메타크릴산, 부타디엔-메타크릴산-탄산칼슘, 알킬 스티렌, 아크릴산-에스테르-메타크릴산 에스테르 공중합체 등이 있으며 1종 이상 사용할 수 있다.As the elastomer resin, core-sell rubber (CSR), styrene-butadiene-methyl methacrylate copolymerization (SBM), methyl methacrylate-butylacrylate-methyl methacrylate copolymerization (MBM), styrene- butadiene, styrene-butadiene-methacrylic acid, butadiene-methacrylic acid, butadiene-methacrylic acid-calcium carbonate, alkyl styrene, acrylic acid-ester-methacrylic acid ester copolymer, and the like, and at least one type may be used.
상기 첨가물들은 비닐에스터 수지 합성 시 원료물질인 에폭시 수지에 용융 또는 용해시킨 후, 비닐에스터계 수지로의 반응에 영향이 없을 정도의 사용량인 0.5 내지 10중량%을 사용하는 것이 바람직하다. 이들은 수지 조성물의 점도, 점착성(tacky) 등 조절 역할과 함께 인성을 향상시키고 섬유 강화 복합재료의 충격 저항을 향상시키는 역할을 한다. 상기 첨가물을 0.5 중량% 미만으로 사용할 경우 수지 점도, 점착성 그리고 복합재 물성에 영향이 미미하며, 10 중량% 초과로 사용할 경우 수지의 점도가 가공 가능 범위 이상으로 높아지는 문제점이 있다. 일반적으로, 분자량이 높은 고분자 물질들은 소량 넣어도 반응 조성물의 점도에 많은 영향을 미친다. 변성에폭시 수지와 엘라스토머 수지는 10 중량% 이상 첨가할 수 없다. 그 이유는 원료물질들의 점도가 너무 높아져서 반응 중에 다량의 기포가 발생하고 교반이 불가능하여 합성반응을 진행 할 수 없기 때문이다. 본 발명 실험결과 열가소성 수지인 PVF는 5 중량% 이상 사용할 수 없다.The additives are preferably melted or dissolved in an epoxy resin, a raw material, when synthesizing the vinyl ester resin, and then used in an amount of 0.5 to 10 wt %, which is enough to not affect the reaction to the vinyl ester-based resin. These serve to improve toughness and impact resistance of the fiber-reinforced composite material together with a control role such as viscosity and tacky of the resin composition. When the additive is used in an amount of less than 0.5% by weight, the resin viscosity, adhesion, and the physical properties of the composite material are insignificant, and when used in an amount of more than 10% by weight, there is a problem in that the viscosity of the resin increases beyond the processable range. In general, even a small amount of high molecular weight polymer material has a great influence on the viscosity of the reaction composition. The modified epoxy resin and the elastomer resin cannot be added in an amount of 10 wt% or more. The reason is that the viscosity of the raw materials is too high, so a lot of bubbles are generated during the reaction, and the synthesis reaction cannot proceed because stirring is impossible. As a result of the present invention, PVF, which is a thermoplastic resin, cannot be used in an amount of 5 wt% or more.
다음으로, 강화섬유와 속경화수지를 이용한 프리프레그 제조에 관하여 설명한다. 본 발명에서는 강화섬유로 ㈜효성에서 생산한 표준탄성 H2550(12K) 탄소섬유 그리고 매트릭스로는 본 발명에서 제조한 비닐에스터계 속경화 수지를 사용하였으며, 비용제 핫멜트 타입인 속경화수지를 필름 제조 코팅기 장치를 이용하여 40 내지 80℃ 온도의 롤러를 이용하여 폭 1m, 중량 31±1.0g/m²의 필름을 제조한 후 연속섬유 일방향으로 배열된 탄소섬유들의 아래 및 위에 적층하여 온도 90 내지 130℃로 예열된 함침기를 통과시키는 방법으로 탄소섬유중량(FAW) 125g/m² 수지함량(RC) 33%의 프리프레그를 제조하였다.Next, the prepreg manufacturing using the reinforcing fiber and the fast curing resin will be described. In the present invention, standard elastic H2550 (12K) carbon fiber produced by Hyosung Co., Ltd. was used as the reinforcing fiber, and the vinyl ester-based fast-setting resin prepared in the present invention was used as the matrix, and the non-solvent hot-melt type fast-setting resin was used as a film manufacturing coating machine. After manufacturing a film with a width of 1 m and a weight of 31 ± 1.0 g/m² using a roller at a temperature of 40 to 80 ° C using the device, the continuous fibers are laminated below and on the carbon fibers arranged in one direction to a temperature of 90 to 130 ° C. A prepreg having a carbon fiber weight (FAW) of 125 g/m² and a resin content (RC) of 33% was prepared by passing it through a preheated impregnator.
사용되는 강화 섬유의 유형에 구체적 제한 또는 제약은 없으며, 탄소섬유, 유리섬유, 흑연 섬유, 아라미드 섬유, 붕소 섬유, 알루미나 섬유 및 탄화규소 섬유를 비롯한 매우 다양한 섬유가 사용될 수 있다.There is no specific limitation or restriction on the type of reinforcing fibers used, and a wide variety of fibers including carbon fibers, glass fibers, graphite fibers, aramid fibers, boron fibers, alumina fibers and silicon carbide fibers can be used.
또한, 강화 섬유의 형태에 구체적 제한 또는 제약은 없으며, 예를 들어 장섬유(한 방향으로 연신), 토우, 직물, 매트, 편성물, 브레이드, 및 단섬유 (10 ㎜ 미만의 길이로 초핑)를 비롯한 다양한 형태를 갖는 섬유가 사용될 수 있다.Further, there is no specific limitation or restriction on the form of the reinforcing fibers, including, for example, long fibers (stretched in one direction), tows, fabrics, mats, knits, braids, and short fibers (chopped to a length of less than 10 mm). Fibers having various shapes may be used.
매트릭스 수지를 강화섬유에 함침시켜 프리프레그 제조하는 방법은 다양하나 대표적인 함침 방법은 습식 방법과 핫멜트(건식) 방법이 있다. 습식 방법은 먼저, 매트릭스 수지 조성물을 용매, 예를 들면 스티렌, 메틸 에틸 케톤. 메탄올, 아크릴레이트 등에 용해시킴으로써 생성된 매트릭스 수지 조성물의 용액에 강화 섬유를 침지시키고, 용매를 회수하고, 이어서 오븐 등에 의한 증발을 통해 용매를 완전히 제거하여 강화 섬유를 매트릭스 수지 조성물에 함침시키는 방법이다.There are various methods of manufacturing a prepreg by impregnating the matrix resin into the reinforcing fibers, but representative impregnation methods include a wet method and a hot melt (dry) method. The wet method is first performed by dissolving the matrix resin composition in a solvent such as styrene or methyl ethyl ketone. It is a method of impregnating the reinforcing fibers in the matrix resin composition by immersing the reinforcing fibers in a solution of the matrix resin composition produced by dissolving in methanol, acrylate, etc., recovering the solvent, and then completely removing the solvent through evaporation by an oven or the like.
핫멜트 방법은 수지 조성물을 미리 예열함으로써 유체 흐름성을 갖는 매트릭스 수지 조성물로 직접 강화 섬유에 함침시키거나, 먼저 수지 필름으로서 사용하기 위해 이형지 시트 표면에 매트릭스 수지 조성물로 코팅한 후 제조된 필름을 편평한 형상으로 배열된 강화 섬유의 한 면 또는 양면에 배치하고, 이어서 열 및 압력을 가하여 수지 필름을 강화 섬유에 함침하는 방법으로 실시할 수 있다. 핫 멜트 방법은 용매를 사용하지 않고 공정이 단순하여 빠른 생산성으로 프리프레그를 제공할 수 있다는 장점이 있어 가장 많이 이용하는 방법이다.In the hot melt method, the reinforcing fibers are directly impregnated with a matrix resin composition having fluid flow properties by preheating the resin composition, or first coated with a matrix resin composition on the surface of a release paper sheet for use as a resin film, and then the prepared film is formed into a flat shape. It can be carried out by arranging on one or both sides of the reinforcing fibers arranged as a , and then impregnating the resin film into the reinforcing fibers by applying heat and pressure. The hot melt method is the most used method because it does not use a solvent and has the advantage of being able to provide a prepreg with rapid productivity due to a simple process.
본 발명에서 제조된 속경화 프리프레그 성형 방법으로는 120 내지 170℃로 예열된 하부 금형에 일정 두께로 적층된 프리프레그를 안착 후 상부 금형으로 0.1 내지 10MPa 압력으로 압착하는 프레스 성형 방법이 가장 효과적이며, 상기 방법은 프리프레그 압착 몰딩(Prepreg Compression Molding, PCM) 방법이라고 하며 성형 사이클 시간이 5분 이하의 빠른 생산성을 갖는 것을 장점으로 한다. 그 외에 오토클레이브 성형 방법, 랩핑 테이프 방법, 배깅(bagging) 성형 방법 등이 적절하게 사용될 수 있다.As a method for forming a fast curing prepreg prepared in the present invention, a press forming method in which a prepreg laminated to a predetermined thickness is seated in a lower mold preheated to 120 to 170° C. and compressed at a pressure of 0.1 to 10 MPa with an upper mold is the most effective. , the method is called a Prepreg Compression Molding (PCM) method and has an advantage in that the molding cycle time is 5 minutes or less and has a fast productivity. In addition, an autoclave molding method, a wrapping tape method, a bagging molding method, etc. may be suitably used.
오토클레이브 성형 방법은 일정 형상의 몰드 판상에 프리프레그를 적층한 다음, 배깅 필름으로 덮고, 이어서 적층된 프리프레그로부터 공기를 빼내면서 열 및 압력을 가하여 경화를 시키면서 제품 형상을 제조하는 방법이다. 이는 섬유 배향의 정밀한 조절을 허용할 수 있을 뿐만 아니라, 최소의 공극 함량 때문에 우수한 기계적 특성을 갖는 고품질 성형 물질을 제공하는 장점이 있으나 성형시간이 2시간에서 4시간 소요되어 생산성이 떨어지는 단점이 있다. 수지 및 제품 특성에 따라 차이점을 가지지만 일반적으로 성형 공정 동안 가해지는 압력은 0.3 내지 1.0MPa, 성형 온도는 90 내지 200℃ 범위로 수행되어진다.The autoclave molding method is a method of manufacturing a product shape while laminating a prepreg on a mold plate of a certain shape, covering it with a bagging film, and then applying heat and pressure while drawing air from the laminated prepreg to harden it. This not only allows precise control of fiber orientation, but also has the advantage of providing a high-quality molding material with excellent mechanical properties due to the minimum void content, but has a disadvantage in that the molding time is 2 to 4 hours, resulting in lower productivity. Although there are differences depending on the resin and product characteristics, in general, the pressure applied during the molding process is 0.3 to 1.0 MPa, and the molding temperature is in the range of 90 to 200°C.
랩핑 테이프 방법은 맨드렐 또는 막대 둘레를 프리프레그로 랩핑하고, 프리프레그를 고정할 목적으로 장력하에 프리프레그 위에 열가소성 필름으로 제조된 랩핑 테이프로 랩핑하고, 오븐 내부에서 온도와 압력을 가하여 경화시킨 후 맨드렐이나 막대를 제거하는 방법으로 주로 관형 제품 물질을 제조할 때 적용되는 방법이다. 성형 압력은 0.1 내지 2.0MPa, 성형 온도는 80 내지 180℃, 그리고 성형시간은 30분 내지 1시간 범위일 수 있다.In the wrapping tape method, a prepreg is wrapped around a mandrel or rod, wrapped with a wrapping tape made of a thermoplastic film on a prepreg under tension for the purpose of fixing the prepreg, and cured by applying temperature and pressure inside an oven. It is a method of removing mandrels or rods, and is mainly applied when manufacturing tubular product materials. The molding pressure may be in the range of 0.1 to 2.0 MPa, the molding temperature may be in the range of 80 to 180° C., and the molding time may be in the range of 30 minutes to 1 hour.
본 발명에 의한 비닐에스터계 속경화수지로부터 탄소섬유에 함침되어 얻어진 프리프레그는 일정 온도로 예열 시 생성되는 레디칼 반응에 의해 경화되는 특성으로 에폭시계 속경화 프리프레그 대비 경화속도가 빠르고 보관 안정성 및 내화학성이 우수하여 빠른 생산속도 및 다양한 환경에서 사용을 필요로 하는 분야에 특히 장점이 있다고 할 수 있다. 대표적인 분야로는 자동차 내장 및 외장 부품 분야, 일반 산업 응용 분야가 될 수 있으며, 그 외에 스포츠/레져 응용 분야, 항공 및 우주 응용분야 등에서 유리하게 사용될 수 있다. The prepreg obtained by impregnating carbon fiber from the vinyl ester-based fast-setting resin according to the present invention is cured by a radical reaction generated during preheating to a certain temperature. Because of its excellent chemical properties, it can be said that it is particularly advantageous in fields that require rapid production speed and use in various environments. Representative fields may be automotive interior and exterior parts fields, general industrial applications, and may be advantageously used in sports/leisure applications, aerospace and space applications, and the like.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예를 제시한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위해서 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, specific examples are provided to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the examples.
[실시예 1][Example 1]
교반기, 온도계, 공기 및 질소가스주입관, 가스배출구, 냉각 컨덴서 등이 부착된 5ℓ 용량의 합성 반응기에 당량이 각각 180 내지 190과 400 내지 500인 비스페놀 A 에폭시 50 중량%와 당량 170 내지 190인 노블락 수지 50 중량%를 투입한 다음 가스 주입과 함께 교반을 시작하여 반응기 온도를 105℃로 승온 및 완전 용융시킨 후 중합금지제 투입하여 반응기의 내부온도를 105℃로 계속 유지시킨다. 이후, 내부 온도를 115℃를 넘지 않는 속도로 드로핑 펀널을 통하여 메타아크릴산과 아민계 촉매 혼합물을 1.5 내지 4시간 동안 서서히 적하한다. 적하가 종료된 다음에는 1 내지 3시간 동안 계속 교반을 진행한 다음 반응기의 내부온도를 115℃ 이하로 유지하면서 산가가 5 내지 25가 될 때까지 반응을 진행시켜 비닐에스터 수지를 제조하였다. 반응에 의해 제조된 비닐에스터 수지의 산가가 5 내지 25 사이에 도달하면 반응기 온도를 85 내지 95℃로 내린 후 커플링제, 분산 및 상분리방지제, 기포방지제, 이형제, 반응지연제 등을 첨가 후 20 내지 40분 동안 교반하여 희석시킨다. 첨가제가 비닐에스터계 수지에 완전히 분산 및 희석시킨 후 반응기 온도를 다시 75 내지 85℃로 내린 후 경화 개시제를 첨가하여 교반과 함께 20 내지 40분 동안 분산 및 희석시켜서 100℃에서 복합점도 10 poise인 비용제 핫 멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제조하였다.In a 5 liter synthesis reactor equipped with a stirrer, thermometer, air and nitrogen gas inlet pipe, gas outlet, cooling condenser, etc., 50 wt% of bisphenol A epoxy having equivalent weights of 180 to 190 and 400 to 500, respectively, and Noblak having an equivalent weight of 170 to 190 After adding 50% by weight of the resin, and starting stirring with gas injection, the temperature of the reactor was raised to 105° C. and completely melted, and then a polymerization inhibitor was added to keep the internal temperature of the reactor at 105° C. Thereafter, the methacrylic acid and amine-based catalyst mixture is slowly added dropwise through the dropping funnel at a rate not exceeding 115° C. for an internal temperature of 1.5 to 4 hours. After the dropping was completed, stirring was continued for 1 to 3 hours, and then the reaction was continued until the acid value became 5 to 25 while maintaining the internal temperature of the reactor at 115° C. or less to prepare a vinyl ester resin. When the acid value of the vinyl ester resin prepared by the reaction reaches between 5 and 25, the reactor temperature is lowered to 85 to 95 ° C., and then a coupling agent, a dispersion and phase separation inhibitor, an anti-foam agent, a release agent, a reaction delay agent, etc. are added. Dilute by stirring for 40 minutes. After the additive is completely dispersed and diluted in the vinyl ester-based resin, the temperature of the reactor is lowered to 75 to 85° C., a curing initiator is added, and dispersed and diluted for 20 to 40 minutes with stirring. A hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition was prepared.
제조된 속경화수지는 65 내지 70℃로 예열된 필름 코팅기에 투입하여 폭 1m, 중량 31g/m²의 얇은 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 인장강도 5.5GPa, 인장탄성율 250GPa인 탄소섬유(H2550, 12K, 효성)를 사용하여 프리프레그 제조용 함침기에 투입하여 섬유중량(FAW)125g/m² 수지함량(RC) 33%의 비닐에스터계 속경화 프리프레그를 제조하였다.The prepared fast curing resin was put into a film coater preheated to 65 to 70° C. to prepare a thin film with a width of 1 m and a weight of 31 g/m². The manufactured film uses carbon fiber (H2550, 12K, Hyosung) with a tensile strength of 5.5 GPa and a tensile modulus of 250 GPa, and puts it into an impregnator for prepreg production. A continuously curing prepreg was prepared.
[실시예 2][Example 2]
교반기, 온도계, 공기 및 질소가스주입관, 가스배출구, 냉각 컨덴서 등이 부착된 5 ℓ 용량의 합성 반응기에 당량이 각각 180 내지 190과 400 내지 500인 비스페놀 A 에폭시 60 중량%와 당량 170 내지 190인 노블락 수지 40 중량%를 투입하여 위 실시예 1과 동일한 조건으로 비닐에스터계 수지 제조 그리고 첨가제 및 경화제를 투입하여 100℃에서 복합점도 13 poise인 비용제 핫 멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제조하였다.In a 5 liter synthesis reactor equipped with a stirrer, thermometer, air and nitrogen gas inlet pipe, gas outlet, cooling condenser, etc., 60 wt% of bisphenol A epoxy having equivalents of 180 to 190 and 400 to 500, respectively, and equivalents of 170 to 190 A non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition having a composite viscosity of 13 poise at 100° C. was prepared by adding 40 wt% of no-block resin to prepare a vinyl ester-based resin under the same conditions as in Example 1, and adding an additive and a curing agent did
제조된 속경화수지는 위 실시예 1과 동일한 조건으로 폭 1m, 중량 31g/m²의 얇은 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 위 실시예 1과 동일한 조건으로 프리프레그 제조용 함침기에 투입하여 섬유중량(FAW) 125g/m² 수지함량(RC) 33%의 비닐에스터계 속경화 프리프레그를 제조하였다.For the prepared fast-setting resin, a thin film having a width of 1 m and a weight of 31 g/m² was prepared under the same conditions as in Example 1. The prepared film was put into an impregnator for prepreg production under the same conditions as in Example 1 above to prepare a vinyl ester-based continuous curing prepreg having a fiber weight (FAW) of 125 g/m² and a resin content (RC) of 33%.
[실시예 3][Example 3]
교반기, 온도계, 공기 및 질소가스주입관, 가스배출구, 냉각 컨덴서 등이 부착된 5ℓ 용량의 합성 반응기에 당량이 각각 180 내지 190과 400 내지 500인 비스페놀 A 에폭시 70 중량%와 당량 170 내지 190인 노블락 수지 30 중량%를 투입하여 위 실시예 1과 동일한 조건으로 비닐에스터계 수지 제조 그리고 첨가제 및 경화제를 투입하여 100℃에서 복합점도 18 poise인 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제조하였다.In a 5 liter synthesis reactor equipped with a stirrer, thermometer, air and nitrogen gas inlet pipe, gas outlet, cooling condenser, etc., 70 wt% of bisphenol A epoxy having equivalent weights of 180 to 190 and 400 to 500, respectively, and Noblak having an equivalent weight of 170 to 190 30 wt% of the resin was added to prepare a vinyl ester-based resin under the same conditions as in Example 1, and an additive and a curing agent were added to prepare a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast curing resin composition having a composite viscosity of 18 poise at 100°C.
제조된 속경화수지는 위 실시예 1과 동일한 조건으로 폭 1m, 중량 31g/m²의 얇은 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 위 실시예 1과 동일한 조건으로 프리프레그 제조용 함침기에 투입하여 섬유중량(FAW) 125g/m²수지함량(RC) 33%의 비닐에스터계 속경화 프리프레그를 제조하였다.For the prepared fast-setting resin, a thin film having a width of 1 m and a weight of 31 g/m² was prepared under the same conditions as in Example 1. The prepared film was put into an impregnator for prepreg production under the same conditions as in Example 1 above to prepare a vinyl ester-based continuous curing prepreg having a fiber weight (FAW) of 125 g/m² and a resin content (RC) of 33%.
[실시예 4][Example 4]
교반기, 온도계, 공기 및 질소가스주입관, 가스배출구, 냉각 컨덴서 등이 부착된 5ℓ 용량의 합성 반응기에 당량이 각각 180 내지 190과 400 내지 500인 비스페놀 A 에폭시 80 중량%와 당량 170 내지 190인 노블락 수지 20 중량%를 투입하여 위 실시예 1과 동일한 조건으로 비닐에스터계 수지 제조 그리고 첨가제 및 경화제를 투입하여 100℃에서 복합점도 26 poise인 비용제 핫 멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제조하였다.In a 5 liter synthesis reactor equipped with a stirrer, thermometer, air and nitrogen gas inlet pipe, gas outlet, cooling condenser, etc., 80 wt% of bisphenol A epoxy having equivalent weights of 180 to 190 and 400 to 500, respectively, and Noblak having an equivalent weight of 170 to 190 20 wt% of the resin was added to prepare a vinyl ester-based resin under the same conditions as in Example 1, and an additive and a curing agent were added to prepare a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition having a composite viscosity of 26 poise at 100°C. .
제조된 속경화수지는 위 실시예 1과 동일한 조건으로 폭 1m, 중량 31g/m²의 얇은 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 위 실시예 1과 동일한 조건으로 프리프레그 제조용 함침기에 투입하여 섬유중량(FAW) 125g/m²수지함량(RC) 33%의 비닐에스터계 속경화 프리프레그를 제조하였다.For the prepared fast-setting resin, a thin film having a width of 1 m and a weight of 31 g/m² was prepared under the same conditions as in Example 1. The prepared film was put into an impregnator for prepreg production under the same conditions as in Example 1 above to prepare a vinyl ester-based continuous curing prepreg having a fiber weight (FAW) of 125 g/m² and a resin content (RC) of 33%.
[실시예 5][Example 5]
교반기, 온도계, 공기 및 질소가스주입관, 가스배출구, 냉각 컨덴서 등이 부착된 5ℓ 용량의 합성 반응기에 당량이 각각 180 내지 190과 400 내지 500인 2종류의 비스페놀 A 에폭시 70 중량%와 당량 170 내지 190인 페놀노블락 수지 15 중량%, 당량 190 내지 220인 크레졸 노블락 수지를 투입하여 위 실시예 1과 동일한 조건으로 비닐에스터계 수지 제조 그리고 첨가제 및 경화제를 투입하여 100℃에서 복합점도 23 poise인 비용제 핫 멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제조하였다.In a 5 liter synthesis reactor equipped with a stirrer, thermometer, air and nitrogen gas inlet pipe, gas outlet, cooling condenser, etc., two types of bisphenol A epoxies with equivalent weights of 180 to 190 and 400 to 500, respectively 70 wt% and 170 to equivalent A non-solvent having a complex viscosity of 23 poise at 100°C by adding 15 wt% of a phenol novolak resin of 190, a cresol novolak resin having an equivalent weight of 190 to 220, manufacturing a vinyl ester-based resin under the same conditions as in Example 1, and adding an additive and a curing agent A hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition was prepared.
제조된 속경화수지는 위 실시예 1과 동일한 조건으로 폭 1m, 중량 31g/m²의 얇은 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 위 실시예 1과 동일한 조건으로 프리프레그 제조용 함침기에 투입하여 섬유중량(FAW) 125g/m²수지함량(RC) 33%의 비닐에스터계 속경화 프리프레그를 제조하였다.For the prepared fast-setting resin, a thin film having a width of 1 m and a weight of 31 g/m² was prepared under the same conditions as in Example 1. The prepared film was put into an impregnator for prepreg production under the same conditions as in Example 1 above to prepare a vinyl ester-based continuous curing prepreg having a fiber weight (FAW) of 125 g/m² and a resin content (RC) of 33%.
[실시예 6][Example 6]
교반기, 온도계, 공기 및 질소가스주입관, 가스배출구, 냉각 컨덴서 등이 부착된 5ℓ 용량의 합성 반응기에 폴리비닐포르말(PVF) 1.5 중량%을 당량이 각각 180 내지 190과 400 내지 500인 2종류의 비스페놀 A 에폭시 68.5 중량%, 당량 170 내지 220인 노블락 에폭시수지 30 중량%과 함께 투입하여 160℃에서 4 내지 6시간 동안 완전 용융 후 온도를 105℃로 낮춘 후 위 실시예 1과 동일한 조건으로 비닐에스터계 수지 제조 그리고 첨가제 및 경화제를 투입하여 100℃에서 복합점도 26poise인 비용제 핫 멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제조하였다.1.5 wt% of polyvinyl formal (PVF) is added to a 5 liter synthesis reactor equipped with a stirrer, thermometer, air and nitrogen gas inlet pipe, gas outlet, cooling condenser, etc. with equivalents of 180 to 190 and 400 to 500, respectively. 68.5% by weight of bisphenol A epoxy, 30% by weight of a novolak epoxy resin having an equivalent weight of 170 to 220, and after complete melting at 160°C for 4 to 6 hours, lowering the temperature to 105°C A non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition having a composite viscosity of 26 poise at 100° C. was prepared by preparing an ester-based resin and adding additives and curing agents.
제조된 속경화수지는 위 실시예 1과 동일한 조건으로 폭 1m, 중량 31 g/m²의 얇은 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 위 실시예 1과 동일한 조건으로 프리프레그 제조용 함침기에 투입하여 섬유중량(FAW) 125g/m²수지함량(RC) 33%의 비닐에스터계 속경화 프리프레그를 제조하였다.For the prepared fast-setting resin, a thin film having a width of 1 m and a weight of 31 g/m² was prepared under the same conditions as in Example 1 above. The prepared film was put into an impregnator for prepreg production under the same conditions as in Example 1 above to prepare a vinyl ester-based continuously curing prepreg having a fiber weight (FAW) of 125 g/m² and a resin content (RC) of 33%.
[실시예 7][Example 7]
교반기, 온도계, 공기 및 질소가스주입관, 가스배출구, 냉각 컨덴서 등이 부착된 5ℓ 용량의 합성 반응기에 페녹시 수지 2.5 중량%을 당량이 각각 180 내지 190과 400 내지 500 2종류의 비스페놀 A 에폭시 65 중량%와 당량 170 내지 220인 노블락 수지 30 중량%에 함께 투입하여 160℃에서 4 내지 6시간 동안 완전 용융 후 온도를 105℃로 낮춘 후 위 실시예 1과 동일한 조건으로 비닐에스터계 수지 제조 그리고 첨가제 및 경화제를 투입하여 100℃에서 복합점도 31 poise인 비용제 핫 멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제조하였다.In a 5 liter synthesis reactor equipped with a stirrer, thermometer, air and nitrogen gas inlet pipe, gas outlet, cooling condenser, etc., 2.5 wt% of phenoxy resin is added with equivalents of 180 to 190 and 400 to 500, respectively, 2 types of Bisphenol A Epoxy 65 After adding to 30% by weight and 30% by weight of a novolak resin having an equivalent weight of 170 to 220, complete melting at 160° C. for 4 to 6 hours, lowering the temperature to 105° C., and manufacturing a vinyl ester-based resin under the same conditions as in Example 1 above And a curing agent was added to prepare a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition having a composite viscosity of 31 poise at 100°C.
제조된 속경화수지는 위 실시예 1과 동일한 조건으로 폭 1m, 중량 31g/m²의 얇은 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 위 실시예 1과 동일한 조건으로 프리프레그 제조용 함침기에 투입하여 섬유중량(FAW) 125g/m²수지함량(RC) 33%의 비닐에스터계 속경화 프리프레그를 제조하였다.For the prepared fast-setting resin, a thin film having a width of 1 m and a weight of 31 g/m² was prepared under the same conditions as in Example 1. The prepared film was put into an impregnator for prepreg production under the same conditions as in Example 1 above to prepare a vinyl ester-based continuous curing prepreg having a fiber weight (FAW) of 125 g/m² and a resin content (RC) of 33%.
[실시예 8][Example 8]
교반기, 온도계, 공기 및 질소가스주입관, 가스배출구, 냉각 컨덴서 등이 부착된 5ℓ 용량의 합성 반응기에 페녹시 수지 5 중량%을 당량이 각각 180 내지 190과 400 내지 500 2종류의 비스페놀 A 에폭시 65 중량%와 당량 170 내지 220인 노블락 수지 30 중량%에 함께 투입하여 160℃에서 4 내지 6시간 동안 완전 용융 후 온도를 105℃로 낮춘 후 위 실시예 1과 동일한 조건으로 비닐에스터계 수지 제조 그리고 첨가제 및 경화제를 투입하여 100℃에서 복합점도 45poise인 비용제 핫 멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 제조하였다.In a 5 liter synthesis reactor equipped with a stirrer, thermometer, air and nitrogen gas inlet pipe, gas outlet, cooling condenser, etc., 5 wt % of phenoxy resin is added with equivalents of 180 to 190 and 400 to 500, respectively, 2 types of Bisphenol A Epoxy 65 After adding to 30% by weight and 30% by weight of novolak resin having an equivalent weight of 170 to 220, completely melting at 160°C for 4 to 6 hours, lowering the temperature to 105°C, manufacturing a vinyl ester-based resin under the same conditions as in Example 1, and additives And a curing agent was added to prepare a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition having a composite viscosity of 45 poise at 100°C.
제조된 속경화수지는 위 실시예 1과 동일한 조건으로 폭 1m, 중량 31g/m²의 얇은 필름을 제조하였다. 제조된 필름은 위 실시예 1과 동일한 조건으로 프리프레그 제조용 함침기에 투입하여 섬유중량(FAW) 125g/m²수지함량(RC) 33%의 비닐에스터계 속경화 프리프레그를 제조하였다.For the prepared fast-setting resin, a thin film having a width of 1 m and a weight of 31 g/m² was prepared under the same conditions as in Example 1. The prepared film was put into an impregnator for prepreg production under the same conditions as in Example 1 above to prepare a vinyl ester-based continuous curing prepreg having a fiber weight (FAW) of 125 g/m² and a resin content (RC) of 33%.
표 1은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 비용제 핫멜트형 속경화수지 조성물 및 프리프레그의 물성을 비교한 표이다.Table 1 is a table comparing the physical properties of the non-solvent hot-melt-type fast-setting resin composition and the prepreg prepared according to an embodiment of the present invention.
표 1에서 나타나는 바와 같이 비스페놀 A계 에폭시 수지 50 내지 80중량%, 노블락계 에폭시 수지 20 내지 50중량% 혼합 후 메타아크릴산을 부가하여 제조된 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 및 이를 이용하여 제조한 프리프레그는 경화시간이 2 분 이하의 빠른 경화시간과 상온 보관안정성이 6개월 이상을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 반면에 종래의 에폭시계 속경화수지 및 프리프레그(국내 S사 제품)는 150oC에서 약 3분 경화시간과 상온 저장 안정성이 2주로 짧아 냉동 보관하면서 사용한다.As shown in Table 1, a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast curing resin prepared by adding methacrylic acid after mixing 50 to 80% by weight of a bisphenol A-based epoxy resin and 20 to 50% by weight of a novolak-based epoxy resin, and manufactured using the same It was confirmed that one prepreg had a fast curing time of 2 minutes or less and a storage stability at room temperature of 6 months or more. On the other hand, conventional epoxy-based fast curing resins and prepregs (made by S company in Korea) have a short curing time of about 3 minutes at 150 o C and storage stability at room temperature of 2 weeks, so they are used while refrigerated.
결과적으로, 본 발명의 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물은 6개월 이상의 장기 보관안정성이 우수하며, 150℃ 온도에서 2분 이하의 빠른 경화시간을 가지므로 기존 에폭시계 보다 작업성 및 생산성이 우수한 효과가 있다.As a result, the non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition of the present invention has excellent long-term storage stability of 6 months or more, and has a fast curing time of less than 2 minutes at a temperature of 150 ° C. This has an excellent effect.
또한, 본 발명의 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물을 이용한 프리프레그는 적용중인 일반 시트몰딩컴파운드(SMC) 소재와 하이브리드 성형공법으로 복잡한 형상, 두께를 갖는 복합부품 개발도 실현 가능한 이점이 있으며, 자동차 외장 부품에 적용시 강판 사용대비 약 45% 이상 경량화가 가능한 프리프레그를 제공할 수 있다. 그 외에 생산성 향상을 통한 원가 절감을 요구하는 자동차 부품 외에 산업용, 스포츠/레저용, 항공용 등의 응용이 가능하다.In addition, the prepreg using the non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition of the present invention has the advantage of being able to realize the development of complex parts having complex shapes and thicknesses through a hybrid molding method with the general sheet molding compound (SMC) material being applied. In addition, when applied to automotive exterior parts, it is possible to provide a prepreg capable of reducing the weight by about 45% or more compared to the use of steel plate. In addition to automotive parts that require cost reduction through productivity improvement, applications such as industrial, sports/leisure, and aviation are possible.
실시예를 제외한 본 명세서에 게시된 온도, 농도 및 시간과 같은 계량값들 앞에는 "약"이란 용어가 생략된 것으로 간주되어야 하며, 또한 본 명세서에 사용된 용어 "약"은 약간의 비실질적인 편차들이 본 명세서의 교시들의 범위에 존재한다는 것을 의미하는 것이다.The term "about" should be regarded as being omitted in front of the measured values such as temperature, concentration, and time published herein except in the examples, and the term "about" as used herein is subject to slight non-substantial deviations. It is meant to be within the scope of the teachings herein.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 이하 청구범위에서 한정되는 본 발명의 범위를 기반으로 하여 다양한 변형 및 개량이 가능하며, 이 역시 본 발명에 속하는 것이다.As mentioned above, although preferred embodiments of the present invention have been exemplified and described, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements are possible based on the scope of the present invention defined in the claims below, and this is also belongs to the present invention.
Claims (13)
상기 비스페놀 A계 에폭시 수지는 50 내지 80 중량% 범위, 상기 노블락계 에폭시 수지는 20 내지 50 중량% 범위로 포함되며, 상기 불포화일염기산은 상기 에폭시 수지 혼합물에 대해 0.9 내지 1.15의 당량비로 포함되는 것인, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물.A non-solvent hot melt type comprising a vinyl ester compound synthesized by adding a polymerization inhibitor, an amine catalyst, and an unsaturated monobasic acid to an epoxy resin mixture containing a bisphenol A epoxy resin and a novolak epoxy resin, and an organic peroxy initiator As a vinyl ester-based fast curing resin composition,
The bisphenol A-based epoxy resin is included in the range of 50 to 80% by weight, the novolak-based epoxy resin is included in the range of 20 to 50% by weight, and the unsaturated monobasic acid is included in an equivalent ratio of 0.9 to 1.15 with respect to the epoxy resin mixture Phosphorus, non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast curing resin composition.
상기 에폭시 수지 혼합물에 불포화일염기산과 아민계 촉매를 첨가하여 조성물의 산가를 25 이하로 조절하여 10 내지 50 poise 범위의 100℃ 점도를 나타내는 비닐에스터계 수지 조성물을 제조하는 제2 단계; 및
상기 비닐에스터계 수지 조성물에 첨가제 및 유기퍼옥시계 개시제를 첨가하는 제3 단계
를 포함하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법.A first step of adding a polymerization inhibitor to an epoxy resin mixture comprising a bisphenol A-based epoxy resin and a novolak-based epoxy resin;
a second step of preparing a vinyl ester-based resin composition exhibiting a viscosity of 100°C in a range of 10 to 50 poise by adding an unsaturated monobasic acid and an amine-based catalyst to the epoxy resin mixture to adjust the acid value of the composition to 25 or less; and
A third step of adding an additive and an organic peroxy initiator to the vinyl ester-based resin composition
A method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition comprising a.
비스페놀 A계 에폭시 수지 50 내지 80 중량%과 노블락계 에폭시 수지 20 내지 50 중량%를 혼합하는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법.6. The method of claim 5,
A method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition, characterized in that 50 to 80% by weight of a bisphenol A-based epoxy resin and 20 to 50% by weight of a novolak-based epoxy resin are mixed.
상기 중합금지제를 첨가하는 제1 단계에서, 반응기 내부의 온도는 100 내지 115℃인 것을 특징으로 하는 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법.6. The method of claim 5,
In the first step of adding the polymerization inhibitor, the temperature inside the reactor is 100 to 115°C.
상기 불포화일염기산과 아민계 촉매를 첨가하는 제2 단계에서, 상기 반응기 내부의 온도를 100 내지 115℃로 1 내지 4 시간 동안 유지하면서 불포화일염기산과 아민계 촉매 혼합물을 첨가한 후, 0.5 내지 3 시간 교반하여 반응물의 산가를 25 이하로 조절하는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법.6. The method of claim 5,
In the second step of adding the unsaturated monobasic acid and the amine-based catalyst, 0.5 to 3 A method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition, characterized in that the acid value of the reactant is adjusted to 25 or less by stirring for a period of time.
상기 제3 단계에서 첨가제가 커플링제, 소포제, 이형제, 반응지연제 및 분산 및 상분리 방지제 중에서 선택되는 것이며, 상기 첨가제가 첨가되는 단계에서 반응기 내부 온도는 85℃ 내지 95℃로 유지되는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법.6. The method of claim 5,
In the third step, the additive is selected from a coupling agent, an antifoaming agent, a mold release agent, a reaction retarder, and an agent for preventing dispersion and phase separation, and in the step of adding the additive, the reactor internal temperature is maintained at 85°C to 95°C , A method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-curing resin composition.
상기 유기퍼옥시계 개시제를 첨가하는 단계에서, 상기 반응기 내부 온도가 70℃ 내지 85℃로 유지되는 것을 특징으로 하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법.6. The method of claim 5,
In the step of adding the organic peroxy initiator, the method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition, characterized in that the internal temperature of the reactor is maintained at 70 ℃ to 85 ℃.
상기 유기퍼옥시계 개시제를 첨가하여 제조된 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물은 100℃에서 점도가 10 내지 45 poise이며, 100℃ 이하의 온도에서 경화 거동이 이루어지지 않고 100℃ 이상에서 경화 거동이 시작되는 것을 특징으로 하는 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화수지 조성물의 제조 방법.6. The method of claim 5,
The non-solvent hot melt type vinyl ester fast curing resin composition prepared by adding the organic peroxy initiator has a viscosity of 10 to 45 poise at 100 ° C. A method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition, characterized in that the behavior starts.
상기 필름을 90℃ 내지 130℃로 조절된 프리프레그 제조 함침기에 투입하여 강화섬유에 함침시켜 핫멜트형 속경화 프리프레그를 제조하는 단계;
상기 속경화 프리프레그를 금형 내에 120℃ 내지 170℃의 상형과 120 내지 170℃의 하형의 온도 하에서 0.1 내지 10 MPa의 압력을 가하여 1분 내에 95% 이상 경화하는 단계
를 포함하는, 비용제 핫멜트형 비닐에스터계 속경화 프리프레그의 제조 방법.Preparing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast-setting resin composition prepared according to the manufacturing method according to claim 5 in the form of a film using a roller heated to a temperature of 40 to 80°C;
preparing a hot-melt-type fast-curing prepreg by putting the film in a prepreg manufacturing impregnator adjusted to 90° C. to 130° C. and impregnating the reinforcing fibers;
Curing the fast curing prepreg to 95% or more within 1 minute by applying a pressure of 0.1 to 10 MPa in a mold at a temperature of 120° C. to 170° C. upper mold and 120 to 170° C. lower mold temperature.
A method for producing a non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast curing prepreg comprising a.
A non-solvent hot-melt-type vinyl ester-based fast curing prepreg manufactured according to the manufacturing method according to claim 12.
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