KR101155073B1 - Manufacturing method of fiber glass reinforced plastics material using the unsaturated polyester resin comprising carbon nanotube - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소나노튜브가 포함된 불포화 폴리에스테르수지를 이용한 유리섬유강화플라스틱의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계, 포화산과 불포화산을 혼합하는 단계, 포화산과 불포화산의 혼합액과 탄소나노튜브 분산액을 가열 교반하는 단계, 가열 교반하여 제조된 화합물에 중합금지제를 첨가한 후 스틸렌 모노머를 첨가하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하는 단계, 불포화 폴리에스테르수지를 도포하고 도포된 상면에 유리섬유를 적층하여 함침시키는 단계, 및 유리섬유가 함침된 불포화 폴리에스테르수지를 경화시키는 단계를 포함함으로써, 전기전도성을 가지며 기계적 강도가 보다 향상된 유리섬유강화플라스틱을 제공할 수 있다.The present invention relates to a method for producing a glass fiber reinforced plastic using an unsaturated polyester resin containing carbon nanotubes, and more particularly, to preparing a carbon nanotube dispersion, mixing a saturated acid and an unsaturated acid, Heating and stirring the mixture of the unsaturated acid and the carbon nanotube dispersion, adding a polymerization inhibitor to the compound prepared by heating and stirring to prepare an unsaturated polyester resin by adding a styrene monomer, and applying an unsaturated polyester resin. By laminating and impregnating the glass fiber on the coated upper surface, and curing the unsaturated polyester resin impregnated with the glass fiber, it is possible to provide a glass fiber reinforced plastic having electrical conductivity and improved mechanical strength.

Description

탄소나노튜브가 포함된 불포화 폴리에스테르수지를 이용한 유리섬유강화플라스틱의 제조방법{Manufacturing Method of Fiber Glass Reinforced Plastics Material Using the Unsaturated Polyester Resin Comprising Carbon Nanotube} Manufacturing Method of Fiber Glass Reinforced Plastics Material Using the Unsaturated Polyester Resin Comprising Carbon Nanotube}

본 발명은 탄소나노튜브를 포함하는 불포화 폴리에스테르수지를 이용하여 전기전도성을 가지며 기계적 강도가 보다 향상되는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for producing a glass fiber reinforced plastic having electrical conductivity using an unsaturated polyester resin containing carbon nanotubes and further improving mechanical strength.

일반적으로 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastics)이라 함은 섬유와 같은 강화재(强化材)를 이용하여 기계적 강도(强度)와 내열성이 우수한 플라스틱을 의미하며, 섬유보강수지(纖維補强樹脂)?강화플라스틱이라고도 한다. In general, Fiber Reinforced Plastics refers to plastics having excellent mechanical strength and heat resistance by using reinforcing materials such as fibers, and fiber reinforced resins and reinforced plastics. Also called.

섬유강화플라스틱의 강화재로는 유리섬유, 탄소섬유 및 케블라(Kevlar:미국 뒤퐁사의 상품명)라고 하는 방향족 나일론섬유가 사용되나, 우수한 기계적 강도 등을 위하여 유리섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 플라스틱으로는 불포화 폴리에스테르, 에폭시수지 등의 열경화성(熱硬化性) 수지를 사용하는 것이 바람직하다. As the reinforcing material of the fiber-reinforced plastic, glass fibers, carbon fibers and aromatic nylon fibers called Kevlar (trade name DuPont, USA) are used, but glass fibers are preferably used for excellent mechanical strength. Moreover, it is preferable to use thermosetting resins, such as unsaturated polyester and an epoxy resin, as plastic.

유리섬유강화플라스틱은 산, 알카리, 염, 용제류 등의 부식에 대하여 강한 저항성을 지니고 있어 내식성이 우수하며, 알루미늄보다 가볍고 내식, 내열 및 내부식성이 우수한 반영구적인 소재로서 철보다도 강한 매우 큰 강도를 지니고 있으므로 미국, 일본, 유럽의 선진공업국가에서 각 공업 분야별 공정에 널리 사용하고 있다. Glass-fiber reinforced plastics have excellent resistance to corrosion of acids, alkalis, salts, solvents, etc., and are excellent in corrosion resistance, and are semi-permanent materials that are lighter than aluminum and have better corrosion, heat and corrosion resistance. It is widely used in the process of each industrial field in advanced industrial countries of the United States, Japan and Europe.

내열, 내수, 내식, 내부식성 등이 우수한 유리섬유강화플라스틱은 건축, 석유화학, 레저, 자동차 산업, 환경사업 등 현대의 산업분야 뿐만 아니라, 21세기 미래 첨단산업분야에서 필수적으로 사용되고 있다. 또한, 실내외장식과 관련해서는 등박스, 고대건축기둥, 천장 덴조, 부조, 간판, 후레임, 휴지통, 의자, 탁자, 분수대, 동상, 인조바위, 인조폭포, 외장재 패널 등에 이용되며, 조경과 관련해서는 형상조각 등 각종 조각품에 이용되고 있다.Glass fiber reinforced plastics with excellent heat resistance, water resistance, corrosion resistance, and corrosion resistance are used in modern industrial fields such as construction, petrochemical, leisure, automobile industry, and environmental business as well as high-tech industries of the 21st century. In addition, it is used for back box, ancient architectural pillar, ceiling DENjo, relief, signboard, frame, trash can, chair, table, fountain, statue, rock, artificial waterfall, exterior panel in relation to interior and exterior decoration, and shape sculpture in relation to landscape. It is used for various sculptures.

이러한 유리섬유강화플라스틱을 더욱 다양한 곳에 적용하기 위하여 전기전도성을 가지며, 보다 향상된 기계적 강도를 갖는 유리섬유강화플라스틱이 필요하다.
In order to apply such glass fiber reinforced plastics in more various places, there is a need for glass fiber reinforced plastics having electrical conductivity and having improved mechanical strength.

본 발명은 탄소나노튜브가 포함되어 전기전도도를 갖는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method for producing a glass fiber reinforced plastic containing carbon nanotubes and having electrical conductivity.

또한, 본 발명은 종래의 유리섬유강화플라스틱보다 향상된 기계적 강도를 갖는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing a glass fiber reinforced plastic having improved mechanical strength than conventional glass fiber reinforced plastics.

1. 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 글리콜 100 중량부에 탄소나노튜브 0.6~20 중량부를 혼합한 후 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계; 포화산과 불포화산을 혼합하여 상기 탄소나노튜브 분산액에 혼합되기 위한 산 혼합액을 제조하는 단계; 상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 산 혼합액을 1.00~1.05:1의 당량비로 혼합하여 150~170 ℃에서 50~70분 동안 교반한 후 200~210 ℃에서 150~200분 동안 가열 교반하는 단계; 가열 교반하여 제조된 중간체에 중합금지제를 첨가한 후 상기 중간체와 스틸렌 모노머를 50:50~70:30의 중량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하는 단계; 및 상기 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유를 함침시키는 단계를 포함하는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.1. preparing a carbon nanotube dispersion by mixing and dispersing 0.6 to 20 parts by weight of carbon nanotubes to 100 parts by weight of one or more glycols selected from the group consisting of polyethylene glycol, propylene glycol and neopentyl glycol; Preparing an acid mixture for mixing with the carbon nanotube dispersion by mixing saturated and unsaturated acids; Mixing the carbon nanotube dispersion and the acid mixture in an equivalent ratio of 1.00 to 1.05: 1 and stirring the mixture at 150 to 170 ° C. for 50 to 70 minutes, followed by heating and stirring at 200 to 210 ° C. for 150 to 200 minutes; Preparing an unsaturated polyester resin by adding a polymerization inhibitor to the intermediate prepared by heating and stirring, and then mixing the intermediate and styrene monomer in a weight ratio of 50:50 to 70:30; And impregnating the unsaturated polyester resin with the glass fiber.

2. 위 1에 있어서, 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유를 함침시키는 단계는 촉진제 및 경화제를 첨가된 불포화 폴리에스테르수지를 도포하고 그 위에 유리섬유를 적층하여 롤러로 함침시키는 단계; 및 유리섬유가 함침된 불포화 폴리에스테르수지를 15~35℃에서 6~12시간 동안 방치하여 경화시키는 단계를 포함하는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법. 2. In the above 1, the step of impregnating the unsaturated polyester resin and the glass fiber is a step of applying the unsaturated polyester resin to which the accelerator and the curing agent is added and laminated the glass fiber thereon to impregnate with a roller; And curing the glass fiber impregnated unsaturated polyester resin at 15 to 35 ° C. for 6 to 12 hours to cure.

3. 위 1에 있어서, 스틸렌 모노머는 스틸렌 모노머 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 1~3 중량부가 포함되는 것인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법. 3. In the above 1, the styrene monomer is a glass fiber reinforced plastic manufacturing method that will include 1 to 3 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of styrene monomer.

4. 위 1 또는 3에 있어서, 탄소나노튜브의 평균 직경은 100 nm 이하인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.4. In the above 1 or 3, the carbon nanotubes have an average diameter of less than 100 nm glass fiber reinforced plastic manufacturing method.

5. 위 1 또는 3에 있어서, 탄소나노튜브의 평균 길이는 1,000 ㎛ 이하인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.5. In the above 1 or 3, the carbon nanotubes have an average length of less than 1,000 ㎛ glass fiber reinforced plastic manufacturing method.

6. 위 1에 있어서, 글리콜에 탄소나노튜브를 분산시키기 위하여 초음파 분산법 또는 볼 밀링법을 이용하는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.6. according to the above 1, a method for producing glass fiber reinforced plastic using ultrasonic dispersion or ball milling method to disperse carbon nanotubes in glycol.

7. 위 1에 있어서, 포화산과 불포화산을 혼합할 때 포화산과 불포화산의 당량비가 1: 1 내지 3인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.7. In the above 1, when the saturated acid and unsaturated acid when the equivalent ratio of saturated acid and unsaturated acid is 1: 1 to 3 manufacturing method of glass fiber reinforced plastic.

8. 위 1에 있어서, 포화산은 무수 프탈산, 프탈산 및 이소프탈릭산으로 이루어진 군에서 선택된 것인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.8. The method according to the above 1, wherein the saturated acid is selected from the group consisting of phthalic anhydride, phthalic acid and isophthalic acid.

9. 위 1에 있어서, 불포화산은 무수 말레인산, 푸마르산, 이타콘산으로 이루어진 군에서 선택된 것인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.9. The method according to the above 1, wherein the unsaturated acid is selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid and itaconic acid.

10. 위 1에 있어서, 산 혼합액과 혼합되는 탄소나노튜브 분산액은 폴리에틸렌글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액, 프로필렌글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액 및 네오펜틸글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액 중에서 선택된 2종 이상의 혼합물인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.10. In the above 1, the carbon nanotube dispersion mixed with the acid mixture is selected from carbon nanotube dispersion made of polyethylene glycol, carbon nanotube dispersion made of propylene glycol and carbon nanotube dispersion made of neopentyl glycol Method for producing a glass fiber reinforced plastic that is a mixture of more than one species.

11. 위 2에 있어서, 경화 후 110~120℃에서 100~250분 동안 후경화하는 단계가 추가된 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
11. In the above 2, after the curing step of 100 ~ 250 minutes at 110 ~ 120 ℃ added step of producing a glass fiber reinforced plastic.

본 발명의 유리섬유강화플라스틱은 탄소나노튜브를 포함하여 전기전도성을 가지며, 인장강도 및 굴곡강도 등의 기계적 강도가 종래의 유리섬유강화플라스틱보다 향상되므로 적용할 수 있는 곳을 다양하게 늘릴 수 있다.The glass fiber reinforced plastics of the present invention have electrical conductivity, including carbon nanotubes, and mechanical strengths such as tensile strength and flexural strength are improved compared to conventional glass fiber reinforced plastics, and thus can be variously applied.

특히, 본 발명의 유리섬유강화플라스틱은 전류가 원활히 흐르므로 버스 화물함 도어(luggage door), 선박엔진밸브 커버, 집진기 외장재, 축사 온열바닥재 등에 적용될 수 있다.
In particular, the glass fiber reinforced plastic of the present invention can be applied to the bus cargo door (luggage door), ship engine valve cover, dust collector exterior material, barn heat floor material, etc. because the current flows smoothly.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유리섬유강화플라스틱의 제조방법에 대한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing glass fiber reinforced plastic according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계, 산 혼합액을 제조하는 단계, 산 혼합액과 탄소나노튜브 분산액을 가열 교반하는 단계, 가열 교반하여 제조된 중간체에 중합금지제를 첨가한 후 스틸렌 모노머를 첨가하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하는 단계, 불포화 폴리에스테르수지를 도포하고 도포된 상면에 유리섬유를 적층하여 함침시키는 단계, 및 유리섬유가 함침된 불포화 폴리에스테르수지를 경화시키는 단계를 포함하는 탄소나노튜브가 포함된 유리섬유강화플라스틱의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention comprises the steps of preparing a carbon nanotube dispersion, preparing an acid mixture, heating and stirring the acid mixture and the carbon nanotube dispersion, adding a polymerization inhibitor to the intermediate prepared by heating and stirring to add a styrene monomer Preparing an unsaturated polyester resin, coating the unsaturated polyester resin and impregnating the glass fiber on the coated upper surface, and curing the unsaturated polyester resin impregnated with the glass fiber. It relates to a method of manufacturing a glass fiber reinforced plastic containing.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 탄소나토튜브가 포함되도록 제조된 불포화 폴리에스테르수지를 이용하여 유리섬유강화플라스틱(FRP; Fiber Glass Reinforced Plastics)을 제조하는 방법을 도 1에 도시된 바와 같이 제공한다.The present invention provides a method of manufacturing glass fiber reinforced plastics (FRP) using unsaturated polyester resins prepared to include carbon nanotubes as shown in FIG. 1.

먼저, 글리콜에 탄소나노튜브를 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조한다(S110). First, dispersing carbon nanotubes in glycol to prepare a carbon nanotube dispersion (S110).

탄소나노튜브 분산액은 글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브(CNT) 0.6 내지 20 중량부가 포함되어 분산된다. 탄소나노튜브의 함량이 0.6 중량부 미만인 경우에는 유리섬유강화플라스틱이 전기전도성을 갖지 못하며, 함량이 20 중량부 초과인 경우에는 탄소나노튜브가 분산되지 못한다.The carbon nanotube dispersion is dispersed by including 0.6 to 20 parts by weight of carbon nanotubes (CNT) based on 100 parts by weight of glycol. When the content of carbon nanotubes is less than 0.6 parts by weight, glass fiber reinforced plastics do not have electrical conductivity, and when the content is more than 20 parts by weight, carbon nanotubes cannot be dispersed.

탄소나노튜브 분산액은 탄소나노튜브의 균일한 분산을 위하여 초음파 분산법 또는 볼 밀링법으로 제조되며, 바람직하게는 초음파 분산법으로 제조되는 것으로서 탄소나노튜브의 용량 및 글리콜의 양에 따라 진동수 10 내지 60 KHz, 파워 100 내지 700 W인 초음파분산기로 10 내지 100분 동안 적용되어 글리콜에 탄소나노튜브가 균일하게 분산이 되도록 한다.The carbon nanotube dispersion is prepared by ultrasonic dispersion or ball milling for uniform dispersion of carbon nanotubes, and preferably by ultrasonic dispersion. The carbon nanotube dispersion has a frequency of 10 to 60 depending on the capacity of the carbon nanotubes and the amount of glycol. It is applied for 10 to 100 minutes with an ultrasonic disperser having a KHz and a power of 100 to 700 W so that carbon nanotubes are uniformly dispersed in glycol.

글리콜로는 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 네오펜틸글리콜 등이 사용될 수 있으며, 탄소나노튜브(CNT)로는 산처리된 탄소나노튜브 또는 산처리 되지 않은 탄소나노튜브가 사용될 수 있다. 이때, 산처리된 탄소나노튜브는 탄소나노튜브에 손상을 입히지 않을 정도로 산처리된 것을 의미한다.The glycol may be polyethylene glycol, propylene glycol or neopentyl glycol, and the like, and as carbon nanotubes (CNT), acid-treated carbon nanotubes or acid-free carbon nanotubes may be used. In this case, the acid-treated carbon nanotubes are acid-treated to the extent that they do not damage the carbon nanotubes.

탄소나노튜브는 카본나노섬유의 일종이며 탄소에 의해 만들어지는 육원환 네트워크가 단층 또는 다층의 동축관상으로 이루어진다. Carbon nanotubes are a kind of carbon nanofibers, and a six-membered ring network made of carbon consists of a single layer or a multilayer coaxial tube.

본 발명에 사용되는 탄소나노튜브의 평균 직경은 100 nm 이하, 바람직하게는 0.7 내지 100 nm이고, 평균 길이는 1,000 ㎛ 이하, 바람직하게는 2 nm 내지 1,000 ㎛이며, 다중벽, 이중벽 또는 단일벽 구조의 탄소나노튜브를 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The average diameter of the carbon nanotubes used in the present invention is 100 nm or less, preferably 0.7 to 100 nm, the average length is 1,000 μm or less, preferably 2 nm to 1,000 μm, multi-walled, double-walled or single-walled structure. Can be used alone or in combination of two or more.

탄소나노튜브의 평균 직경이 100 nm 초과인 경우에는 글리콜과의 분산성이 저하되어 이후 진행되는 과정에서 불포화 폴리에스테르수지와 탄소나노튜브가 서로 분리되거나 탄소나노튜브가 한곳으로 몰리는 현상이 발생할 수 있다.If the average diameter of the carbon nanotubes is more than 100 nm, the dispersibility with the glycol is lowered, the unsaturated polyester resin and the carbon nanotubes may be separated from each other or the carbon nanotubes may be gathered in one place in the course of the subsequent process. .

또한, 탄소나노튜브의 평균 길이가 1,000 ㎛ 초과인 경우에는 글리콜과의 분산성이 저하되는 문제가 발생한다.In addition, when the average length of the carbon nanotubes are more than 1,000 μm, there is a problem that the dispersibility with glycol is lowered.

상기와 같이 제조된 탄소나노튜브 분산액과는 별도로 포화산과 불포화산을 당량비 1: 1 내지 3으로 혼합하여 산 혼합액을 제조한다(S120). Apart from the carbon nanotube dispersion prepared as described above, an acid mixture is prepared by mixing saturated acid and unsaturated acid in an equivalence ratio of 1 to 3 (S120).

불포화산은 단독으로 사용될 경우 제조되는 유리섬유강화플라스틱이 쉽게 깨지거나 급격한 발열 반응에 의하여 내부에 크랙이 발생할 수 있으며 강한 수축작용이 일어나므로 포화산과 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 불포화산과 포화산이 혼합된 산 혼합액을 사용하는 경우에는 신율, 인성 및 강도 등의 기계적 물성이 향상된다. When unsaturated acid is used alone, the glass fiber-reinforced plastic produced may be easily broken or cracks may occur due to a rapid exothermic reaction, and strong shrinkage may occur, and therefore, it is preferable to use it with a saturated acid. In the case of using an acid mixed solution in which unsaturated and saturated acids are mixed, mechanical properties such as elongation, toughness and strength are improved.

이때, 포화산과 불포화산이 당량비 1:3을 벗어나는 범위, 예컨대 불포화산이 과량일 경우에는 산 혼합액을 포함하여 제조되는 중간체와 스티렌 모노머가 급격하게 반응하여 불포화 폴리에스테르수지가 조기 겔화되므로 유리섬유와 함침되기 어려울 수 있다.At this time, when saturated acid and unsaturated acid are out of the equivalence ratio of 1: 3, for example, when the unsaturated acid is excessive, the intermediate and styrene monomer prepared by the acid mixture are reacted rapidly and the unsaturated polyester resin is prematurely gelled to impregnate with the glass fiber. It can be difficult.

만약, 산 혼합액을 S110단계에 사용하여 탄소나노튜브를 분산하는 경우에는 탄소나노튜브가 산에 의하여 손상을 입어 탄소나노튜브의 특성이 저하될 수 있다. 이를 극복하기 위하여 산 혼합액을 탄소나노튜브가 손상되지 않을 정도로 적은 양을 첨가하면 이후 진행되는 과정을 통하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하기 어렵다.  If the carbon nanotubes are dispersed using the acid mixture in step S110, the carbon nanotubes may be damaged by the acid, thereby deteriorating the characteristics of the carbon nanotubes. In order to overcome this problem, it is difficult to prepare an unsaturated polyester resin through an ongoing process when the acid mixture is added in such a small amount that the carbon nanotubes are not damaged.

그러므로 탄소나노튜브가 글리콜에 분산된 분산액(S110)과 별도로 산 혼합액(S120)을 제조한 후 분산액과 산 혼합액을 혼합(S130)하는 것이 바람직하다. Therefore, it is preferable to prepare an acid mixture (S120) separately from the dispersion (S110) in which carbon nanotubes are dispersed in glycol, and then mix the dispersion and the acid mixture (S130).

산 혼합액에 사용되는 포화산은 무수 프탈산, 프탈산 및 이소프탈릭산 중에서 선택된 1종이며, 불포화산은 무수 말레인산 ,푸마르산, 이타곤산 중에서 선택된 1종인 것이 바람직하다. The saturated acid used in the acid mixture is one selected from phthalic anhydride, phthalic acid and isophthalic acid, and the unsaturated acid is preferably one selected from maleic anhydride, fumaric acid and itaconic acid.

다음으로 S110단계에서 제조된 탄소나노튜브 분산액과 S120단계에서 제조된 산 혼합액을 1.00~1.05:1의 당량비로 혼합하여 150~170 ℃에서 50~70분 동안 교반한 후 200~210 ℃에서 150~200분 동안 가열 교반함으로써 화합물을 제조한다(S130).Next, the carbon nanotube dispersion prepared in step S110 and the acid mixture prepared in step S120 are mixed at an equivalent ratio of 1.00 to 1.05: 1, stirred at 150 to 170 ° C. for 50 to 70 minutes, and then 150 to 200 ° C. at 200 to 210 ° C. Compound is prepared by heating and stirring for 200 minutes (S130).

탄소나노튜브 분산액과 산 혼합액의 당량비가 1:1 미만인 경우에는 미반응 글리콜이 존재하여 경화가 지연되거나 기계적 강도가 저하될 수 있으며, 당량비가 1.05:1 초과인 경우에는 미반응 산이 존재하여 제조되는 불포화 폴리에스테르수지 자체에 백탁이 심해질 수 있으며 기계적 강도가 저하될 수 있다. When the equivalent ratio of the carbon nanotube dispersion and the acid mixture is less than 1: 1, unreacted glycol may be present, thereby causing delay in curing or lowering the mechanical strength. When the equivalent ratio is more than 1.05: 1, unreacted acid may be present. The turbidity may be severe in the unsaturated polyester resin itself and the mechanical strength may be reduced.

탄소나노튜브 분산액과 산 혼합액의 최종산가가 40 ㎎KOH/g 이하, 바람직하게는 30 ㎎KOH/g 이하가 되도록 150~170 ℃에서 50~70분 동안 교반한 후 200~210 ℃에서 150~200분 동안 가열 교반한다.The final acid value of the carbon nanotube dispersion and the acid mixture is 40 mgKOH / g or less, preferably 30 mgKOH / g or less, and then stirred at 150 to 170 ° C. for 50 to 70 minutes, and then 150 to 200 ° C. at 200 to 210 ° C. Heat stir for minutes.

온도가 150 ℃ 및 200 ℃미만인 경우에는 상기 최종산가까지 도달하기 위하여 많은 시간이 소요되므로 산에 의하여 탄소나노튜브가 손상을 입을 수 있으며, 온도가 170 ℃ 및 210 ℃초과인 경우에는 고온 반응시 산에 의하여 탄소나노튜브가 보다 쉽게 손상을 입을 수 있으므로 탄소나노튜브의 특성을 발휘하지 못할 수 있으며, 제조되는 불포화 폴리에스테르수지가 겔화되어 유리섬유와 함침시키기 어려울 수 있다. If the temperature is less than 150 ℃ and 200 ℃ it takes a lot of time to reach the final acid value, the carbon nanotubes can be damaged by the acid, if the temperature is higher than 170 ℃ and 210 ℃ acid at high temperature reaction The carbon nanotubes may be more easily damaged by the carbon nanotubes, and thus may not exhibit the properties of the carbon nanotubes, and the unsaturated polyester resin produced may be gelled to impregnate the glass fiber.

또한, 반응시간이 50분 및 150분 미만인 경우에는 탄소나노튜브 분산액과 포화산과 불포화산의 혼합액의 반응이 제대로 이루어지지 못하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하기 어려울 수 있으며, 70분 및 200분 초과인 경우에는 제조되는 불포화 폴리에스테르수지가 겔화되어 유리섬유와 함침시키기 어려울 수 있다. In addition, when the reaction time is less than 50 minutes and 150 minutes, the reaction of the carbon nanotube dispersion and the mixed solution of saturated acid and unsaturated acid may not be properly performed, thus making it difficult to prepare unsaturated polyester resins. The unsaturated polyester resin produced may be gelled and difficult to impregnate with glass fibers.

사용되는 탄소나노튜브 분산액은 폴리에틸렌글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액, 프로필렌글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액 및 네오펜틸글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용한다. 2종 이상의 탄소나노튜브 분산액을 사용하는 예로는 유리섬유강화플라스틱의 전기전도성 및 기계적 강도를 보다 향상시키기 위하여 고농도의 탄소나노튜브를 적용해야 하는 경우에 글리콜에 분산되는 탄소나노튜브의 양에는 한계가 있으므로 탄소나노튜브가 분산된 글리콜을 2종 이상 사용하는 것이다. The carbon nanotube dispersion used may be one or two or more selected from carbon nanotube dispersions made of polyethylene glycol, carbon nanotube dispersions made of propylene glycol, and carbon nanotube dispersions made of neopentyl glycol. In the case of using two or more kinds of carbon nanotube dispersions, there is a limit to the amount of carbon nanotubes dispersed in glycol when high concentrations of carbon nanotubes are required to improve the electrical conductivity and mechanical strength of glass fiber reinforced plastics. Therefore, two or more kinds of glycols in which carbon nanotubes are dispersed are used.

S130단계에서 제조된 중간체(이하, 중간체라 함)와 스틸렌 모노머를 50:50~70:30의 중량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조한다(S140). Intermediate (hereinafter referred to as intermediate) and styrene monomer prepared in step S130 is mixed by a weight ratio of 50:50 ~ 70:30 to prepare an unsaturated polyester resin (S140).

이때, 스틸렌 모노머와 화합물의 이중결합 사이의 자연 라디칼 중합반응을 방지하기 위하여 중합금지제로 하이드로퀴논을 화합물에 첨가한 후 이 화합물과 스틸렌 모노머를 혼합하는 것이 바람직하다. 중합금지제는 화합물 100 중량부에 대하여 0.0001~0.0005 중량부로 첨가된다.In this case, in order to prevent a natural radical polymerization reaction between the styrene monomer and the double bond of the compound, it is preferable to add hydroquinone to the compound as a polymerization inhibitor and then mix the compound and the styrene monomer. The polymerization inhibitor is added in an amount of 0.0001 to 0.0005 parts by weight based on 100 parts by weight of the compound.

또한, 스틸렌 모노머는 스틸렌 모노머 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 1~3 중량부를 추가로 첨가하여 분산시킨 후 중합금지제가 포함된 화합물과 혼합될 수도 있다. 이때 사용되는 탄소나노튜브는 탄소나노튜브 분산액을 제조할 때 사용되는 탄소나노튜브와 동일한 것이다.In addition, the styrene monomer may be added and dispersed by adding 1 to 3 parts by weight of carbon nanotubes with respect to 100 parts by weight of styrene monomer and then mixed with a compound containing a polymerization inhibitor. The carbon nanotubes used here are the same as the carbon nanotubes used when preparing the carbon nanotube dispersion.

불포화 폴리에스테르수지가 경화시 고분자 축합중합반응의 유도에 필요한 라디칼을 생성하기 위하여 S140단계에서 제조된 불포화 폴리에스테르수지 100 중량부에 대하여 경화제 1~2 중량부 및 촉진제 1~3중량부를 첨가한다(S150). When the unsaturated polyester resin is cured, 1 to 2 parts by weight of a curing agent and 1 to 3 parts by weight of an accelerator are added to 100 parts by weight of the unsaturated polyester resin prepared in step S140 to generate radicals necessary for inducing a polymer condensation polymerization reaction. S150).

경화제로는 과산화물(퍼옥사이드) 계열의 물질로 이루어진 저온경화제와, 과산화물 계열 또는 제3부틸기(TBPB)의 물질 중 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진 고온경화제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.As the curing agent, it is preferable to use a low-temperature curing agent made of a peroxide-based material and a high-temperature curing agent made of any one material selected from a substance of a peroxide-based or tertiary butyl group (TBPB).

또한, 촉진제로는 N,N-디메틸파라톨루이딘(DMA)을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to use N, N- dimethyl paratoluidine (DMA) as an accelerator.

S150단계에서 제조된 불포화 폴리에스테르수지가 도포되고 이 도포된 상면에 유리섬유를 적층하고 롤러로 유리섬유를 불포화 폴리에스테르수지에 함침시킨다(S160).The unsaturated polyester resin prepared in step S150 is applied and the glass fiber is laminated on the coated upper surface and the glass fiber is impregnated in the unsaturated polyester resin with a roller (S160).

유리섬유는 촙트스트랜드(Chopped Strand) 형태의 매트이며, 한층 이상으로 적층될 수 있다. Glass fibers are mats in the form of chopped strands, and may be laminated in more than one layer.

촙트스트랜트 형태의 유리섬유매트는 섬유사의 길이를 적당하게 절단한 후 무방향으로 배치한 후 균일한 두께가 되도록 누르고, 이후 결합제를 사용하여 매트모양으로 성형한 섬유매트를 말한다. 이러한 형태의 유리섬유매트는 규칙적으로 배열하지 않아도 되기 때문에 제작이 용이할 뿐만 아니라, 불규칙하게 배열된 섬유사들 사이사이로 침습공이 형성되어 불포화 폴리에스테르수지가 침습할 수 있는 통로를 제공한다. 이로 인하여 유리섬유매트를 여러 층으로 적층하여도 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유매트의 결합력을 증가시킬 수 있다. Glass fiber mat in the shape of a spun strand is a fiber mat molded into a mat shape using a binder after pressing the fibers to be uniform thickness after appropriately cut the length of the fiber yarn. The glass fiber mat of this type is not only easy to manufacture because it does not need to be arranged regularly, but also provides a passage through which invasion holes are formed between irregularly arranged fiber yarns so that unsaturated polyester resin can invade. Therefore, even when the glass fiber mat is laminated in several layers, the bonding force between the unsaturated polyester resin and the glass fiber mat can be increased.

유리섬유가 함침된 불포화 폴리에스테르수지는 상온, 예컨대 15~35℃에서 6~12시간 동안 방치되어 경화됨으로써 유리섬유강화플라스틱이 제조된다(S170). 상기 초기 경화 후 필요에 따라 110~120℃에서 100~250분 동안 후경화를 할 수 있다. 후경화는 초기 경화에서 12시간이 초과되도록 경화가 미진하게 이루어지는 경우에 진행되는 것이 바람직하다. Unsaturated polyester resin impregnated with glass fibers is left to cure at room temperature, such as 15 to 35 ℃ for 6 to 12 hours to prepare a glass fiber reinforced plastic (S170). After the initial curing, if necessary, after curing at 110 ~ 120 ℃ 100 ~ 250 minutes. Post-curing is preferably carried out when the curing is poor enough to exceed 12 hours in the initial curing.

유리섬유가 함침된 불포화 폴리에스테르수지를 경화시킬 때 온도가 15 ℃미만인 경우에는 경화시킬 때 많은 시간이 소요되며, 온도가 35℃초과인 경우에는 유리섬유강화플라스틱에 크랙이 발생할 수 있다. When curing the unsaturated polyester resin impregnated with glass fibers, when the temperature is less than 15 ℃ takes a long time to cure, if the temperature is over 35 ℃ may cause cracks in the glass fiber reinforced plastic.

또한, 경화시간이 6시간 미만인 경우에는 경화가 덜 이뤄질 수 있으며, 경화시간이 12시간 초과인 경우에는 제조시간이 증가될 뿐만 아니라 유리섬유강화플라스틱에 크랙이 발생할 수 있다.In addition, when the curing time is less than 6 hours can be less hardened, if the curing time is more than 12 hours may increase the production time as well as cracks in glass fiber reinforced plastics.

재경화 시 온도가 110 ℃미만인 경우에는 경화시킬 때 많은 시간이 소요되며, 온도가 120 ℃초과인 경우에는 유리섬유강화플라스틱에 크랙이 발생할 수 있다. 또한, 경화시간이 100분 미만인 경우에는 경화가 덜 이뤄질 수 있으며, 경화시간이 250분 초과인 경우에는 제조시간이 증가될 뿐만 아니라 유리섬유강화플라스틱에 크랙이 발생할 수 있다. When re-curing, if the temperature is less than 110 ℃ takes a lot of time to cure, if the temperature exceeds 120 ℃ may cause cracks in the glass fiber reinforced plastic. In addition, when the curing time is less than 100 minutes, less curing may be achieved, when the curing time is more than 250 minutes may increase the manufacturing time as well as cracks in glass fiber reinforced plastics.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.

실시예 1.Example 1.

폴리에틸렌글리콜 100 중량부, 탄소나노튜브 0.91 중량부를 진동수 40 KHz, 파워 200 W인 초음파분산기로 분산시켰다. 별도로 무수 프탈산과 무수 말레인산을 1:1의 당량비로 혼합하였다. 상기 초음파분산기로 분산된 탄소나노튜브 분산액과 산 혼합물을 1.05:1의 당량비로 혼합한 후 최종산가가 30 ㎎KOH/g 이하가 되도록 150 ℃에서 70분 동안 교반하고 200 ℃에서 190분 동안 가열 교반하였다. 이렇게 제조된 중간체 100 중량부에 대하여 0.0001 중량부의 하이드로퀴논을 첨가한 후 상기 중간체와 스틸렌 모노머를 60:40 중량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.100 parts by weight of polyethylene glycol and 0.91 part by weight of carbon nanotubes were dispersed with an ultrasonic disperser having a frequency of 40 KHz and a power of 200 W. Separately, phthalic anhydride and maleic anhydride were mixed in an equivalent ratio of 1: 1. After mixing the carbon nanotube dispersion and the acid mixture dispersed in the ultrasonic disperser with an equivalent ratio of 1.05: 1, the mixture was stirred at 150 ° C. for 70 minutes and heated at 200 ° C. for 190 minutes to have a final acid value of 30 mgKOH / g or less. It was. Thus, 100 parts by weight of the intermediate was prepared by adding 0.0001 parts by weight of hydroquinone and then mixing the intermediate and styrene monomer in a 60:40 weight ratio to prepare an unsaturated polyester resin.

불포화 폴리에스테르수지 100 중량부에 대하여 경화제 1 중량부 및 촉진제 2 중량부를 혼합한 후 이형제가 도포된 유리판에 상기 제조된 불포화 폴리에스테르수지를 도포하고 그 상면에 촙트스트랜트 형태의 유리섬유매트를 3층으로 적층하여 롤러로 롤링함으로써 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유를 함침시켰다. 그런 후 유리섬유가 함침된 불포화 폴리에스테르수지를 25 ℃에서 10시간 동안 경화한 후 120 ℃에서 120분 동안 재경화하여 유리섬유강화플라스틱을 제조하였다.
1 part by weight of the curing agent and 2 parts by weight of the accelerator are mixed with respect to 100 parts by weight of the unsaturated polyester resin, and then the above-described unsaturated polyester resin is coated on the glass plate coated with the release agent, and the glass fiber mat in the form of chopped strand is coated on the upper surface thereof. By laminating in layers and rolling with a roller, the unsaturated polyester resin and glass fiber were impregnated. Thereafter, the glass fiber-impregnated unsaturated polyester resin was cured at 25 ° C. for 10 hours and then recured at 120 ° C. for 120 minutes to prepare a glass fiber reinforced plastic.

실시예 2.Example 2.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 탄소나노튜브 분산액으로 폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 2.27 중량부 및 프로필렌글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 1.85 중량부가 분산된 각각의 탄소나노튜브 분산액을 43:57(폴리에틸렌글리콜:프로필렌글리콜)의 중량비로 혼합하고 무수 프탈산과 무수 말레인산을 1:3의 당량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, each carbon nanotube dispersion in which 2.27 parts by weight of carbon nanotubes and 1.85 parts by weight of carbon nanotubes are dispersed based on 100 parts by weight of polyethylene glycol as a carbon nanotube dispersion. Was prepared in a weight ratio of 43:57 (polyethylene glycol: propylene glycol) and phthalic anhydride and maleic anhydride were mixed in an equivalent ratio of 1: 3 to prepare an unsaturated polyester resin.

실시예 3.Example 3.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 탄소나노튜브 분산액으로 폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 4.54 중량부 및 프로필렌글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 3.7중량부가 분산된 각각의 탄소나노튜브 분산액을 43:57(폴리에틸렌글리콜:프로필렌글리콜)의 중량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, each of the carbon nanotube dispersion in which the carbon nanotube dispersion is dispersed in the carbon nanotube 4.5 parts by weight and 3.7 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of polyethylene glycol 100 parts by weight of polyethylene glycol Was prepared in a weight ratio of 43:57 (polyethylene glycol: propylene glycol) to prepare an unsaturated polyester resin.

실시예 4.Example 4.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 탄소나노튜브 분산액으로 폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 4.92 중량부 및 네오펜틸글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 2.93 중량부가 분산된 각각의 탄소나노튜브 분산액을 37:63(폴리에틸렌글리콜:네오펜틸글리콜)의 중량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, each carbon nanotube dispersed in the carbon nanotube dispersion liquid 4.92 parts by weight of carbon nanotubes and 2.93 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of neopentyl glycol as 100 parts by weight of polyethylene glycol The dispersion was mixed in a weight ratio of 37:63 (polyethylene glycol: neopentyl glycol) to prepare an unsaturated polyester resin.

실시예 5.Example 5.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 스틸렌 모노머로 스틸렌 모노머 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 2.5 중량부가 혼합된 것을 사용하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, an unsaturated polyester resin was prepared using a mixture of 2.5 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of styrene monomer as the styrene monomer.

비교예 1.Comparative Example 1.

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 탄소나노튜브를 사용하지 않고 글리콜과 산 혼합물을 1.05:1의 당량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.
The same procedure as in Example 1 was carried out, but an unsaturated polyester resin was prepared by mixing a glycol and acid mixture in an equivalent ratio of 1.05: 1 without using carbon nanotubes.

비교예 2.Comparative Example 2

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 탄소나노튜브 분산액으로 폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 0.25 중량부 및 네노펜틸글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 0.15 중량부가 분산된 각각의 탄소나노튜브 분산액을 37:63(폴리에틸렌글리콜:네오펜틸글리콜)의 중량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, each carbon nanotube dispersion of 0.25 parts by weight of carbon nanotubes and 0.15 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of neopentyl glycol as a carbon nanotube dispersion The dispersion was mixed in a weight ratio of 37:63 (polyethylene glycol: neopentyl glycol) to prepare an unsaturated polyester resin.

비교예 3.Comparative Example 3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 탄소나노튜브 분산액으로 폴리에틸렌글리콜 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 24.8 중량부 및 네노펜틸글리콜 100중량부에 대하여 탄소나노튜브 8.8 중량부가 분산된 각각의 탄소나노튜브 분산액을 37:63(폴리에틸렌글리콜:네오펜틸글리콜)의 중량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.
In the same manner as in Example 1, each carbon nanotube dispersed in 24.8 parts by weight of carbon nanotubes and 8.8 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of neopentyl glycol as a carbon nanotube dispersion The dispersion was mixed in a weight ratio of 37:63 (polyethylene glycol: neopentyl glycol) to prepare an unsaturated polyester resin.

비교예 4.Comparative Example 4

상기 비교예 1과 동일하게 실시하되, 스틸렌 모노머로 스틸렌 모노머 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 2.5 중량부가 혼합된 것을 사용하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하였다.
In the same manner as in Comparative Example 1, an unsaturated polyester resin was prepared using a mixture of 2.5 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of styrene monomer as the styrene monomer.

시험예.Test example.

1. 분산성: 탄소나노튜브 분산액을 방치 후 기간별로 분산이 지속되는 상태를 육안으로 관찰하였다.1. Dispersibility: The carbon nanotube dispersion was visually observed to maintain the dispersion for each period after the dispersion.

- ○: 20일 이상 탄소나노튜브의 분산상태가 지속됨.-○: The dispersion state of carbon nanotubes lasts more than 20 days.

- △: 10일 이상 탄소나노튜브의 분산상태가 지속됨.△: dispersed state of carbon nanotubes for more than 10 days.

- X: 10일 미만으로 탄소나노튜브의 분산상태가 지속됨.-X: The dispersion state of carbon nanotubes lasts less than 10 days.

2. 인장강도(MPa): 10 X 10 ㎝의 유리섬유강화플라스틱 시편을 사용하여 인장시험기(UTM; universal test machine)로 인장강도를 측정하였다.2. Tensile strength (MPa): Tensile strength was measured by a universal test machine (UTM) using glass fiber reinforced plastic specimens of 10 X 10 cm.

3. 굴곡강도(MPa): 10 X 10 ㎝의 유리섬유강화플라스틱 시편을 사용하여 인장시험기(UTM; universal test machine)로 굴곡강도를 측정하였다.3. Flexural Strength (MPa): Flexural strength was measured by a universal test machine (UTM) using glass fiber reinforced plastic specimens of 10 × 10 cm.

4. 표면저항: 5 X 5 ㎝의 유리섬유강화플라스틱 시편을 사용하여 표면저항측정기(Mitsubishi Chemical 사, MCP-T610)로 표면저항을 측정하였다. 4. Surface resistance: Surface resistance was measured by a surface resistance measuring instrument (Mitsubishi Chemical, MCP-T610) using a glass fiber reinforced plastic specimen of 5 X 5 cm.

5. 작업성: 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유의 함침시 작업성을 평가하였다.5. Workability: The workability during impregnation of unsaturated polyester resin and glass fiber was evaluated.

- ○: 핸드롤러로 5회 미만의 롤링으로 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유가 용이하게 함침됨.-○: It is easily impregnated with unsaturated polyester resin and glass fiber by rolling less than 5 times by hand roller.

- △: 핸드롤러로 10회 이상의 롤링으로 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유가 함침됨.?: Impregnated with unsaturated polyester resin and glass fiber by rolling more than 10 times with a hand roller.

- X: 함침되지 않음.-X: not impregnated.

구분division 분산성Dispersibility 인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
굴곡강도
(MPa)
Flexural strength
(MPa)
표면저항
(옴/sq)
Surface resistance
(Ohm / sq)
작업성Workability
실시예 1Example 1 110110 182182 2x107 2 x 10 7 실시예 2Example 2 117117 185185 6x106 6 x 10 6 실시예 3Example 3 120120 190190 8x105 8 x 10 5 실시예 4Example 4 117117 187187 1x105 1 x 10 5 실시예 5Example 5 112112 180180 9x104 9 x 10 4 비교예 1Comparative Example 1 9898 159159 9x1012 9x10 12 비교예 2Comparative Example 2 100100 161161 1x1010 1 x 10 10 비교예 3Comparative Example 3 XX 9191 156156 7x107 7 x 10 7 XX 비교예 4Comparative Example 4 109109 175175 7x107 7 x 10 7

위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1 내지 5의 유리섬유강화플라스틱은 비교예 1 내지 4에 비하여 표면저항이 낮으므로 전류가 원활히 흐르고 있음을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 5의 유리섬유강화플라스틱은 비교예 1 내지 4에 비하여 인장강도 및 굴곡강도가 우수하다는 것을 확인하였다.As shown in Table 1, it can be seen that the glass fiber-reinforced plastics of Examples 1 to 5 prepared according to the present invention have a low surface resistance compared to Comparative Examples 1 to 4, so that the current flows smoothly. In addition, it was confirmed that the glass fiber-reinforced plastics of Examples 1 to 5 were superior in tensile strength and flexural strength as compared with Comparative Examples 1 to 4.

또한, 포화산과 불포화산을 1:4의 당량비로 혼합한 경우에는 불포화 폴리에스테르수지가 겔화되어 유리섬유와의 함침이 용이하지 않아 유리섬유강화플라스틱을 제조할 수 없었다.
In addition, when saturated and unsaturated acids were mixed in an equivalent ratio of 1: 4, unsaturated polyester resins gelled, so that impregnation with glass fibers was not easy, and thus glass fiber reinforced plastics could not be produced.

Claims (11)

폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 글리콜 100 중량부에 탄소나노튜브 0.6~20 중량부를 혼합한 후 분산시켜 탄소나노튜브 분산액을 제조하는 단계;
포화산과 불포화산을 포화산과 불포화산의 당량비가 1: 1 내지 3이 되도록 혼합하여 상기 탄소나노튜브 분산액에 혼합되기 위한 산 혼합액을 제조하는 단계;
상기 탄소나노튜브 분산액과 상기 산 혼합액을 1.00~1.05:1의 당량비로 혼합하여 150~170 ℃에서 50~70분 동안 교반한 후 200~210 ℃에서 150~200분 동안 가열 교반하는 단계;
가열 교반하여 제조된 중간체에 중합금지제를 첨가한 후 상기 중간체와 스틸렌 모노머를 50:50~70:30의 중량비로 혼합하여 불포화 폴리에스테르수지를 제조하는 단계; 및
상기 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유를 함침시키는 단계를 포함하는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
Preparing a carbon nanotube dispersion by mixing and dispersing 0.6-20 parts by weight of carbon nanotubes to 100 parts by weight of one or more glycols selected from the group consisting of polyethylene glycol, propylene glycol and neopentyl glycol;
Preparing an acid mixture to be mixed with the carbon nanotube dispersion by mixing saturated acid and unsaturated acid so that the equivalent ratio of saturated acid and unsaturated acid is 1: 1 to 3;
Mixing the carbon nanotube dispersion and the acid mixture in an equivalent ratio of 1.00 to 1.05: 1 and stirring the mixture at 150 to 170 ° C. for 50 to 70 minutes, followed by heating and stirring at 200 to 210 ° C. for 150 to 200 minutes;
Preparing an unsaturated polyester resin by adding a polymerization inhibitor to the intermediate prepared by heating and stirring, and then mixing the intermediate and styrene monomer in a weight ratio of 50:50 to 70:30; And
Method for producing a glass fiber reinforced plastic comprising the step of impregnating the unsaturated polyester resin and glass fiber.
제1항에 있어서, 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유를 함침시키는 단계는 촉진제 및 경화제를 첨가된 불포화 폴리에스테르수지를 도포하고 그 위에 유리섬유를 적층하여 롤러로 함침시키는 단계; 및 유리섬유가 함침된 불포화 폴리에스테르수지를 15~35℃에서 6~12시간 동안 방치하여 경화시키는 단계를 포함하는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the impregnating of the unsaturated polyester resin and the glass fiber comprises the steps of: applying an unsaturated polyester resin to which an accelerator and a curing agent are added, and laminating the glass fiber on the impregnated with a roller; And curing the glass fiber impregnated unsaturated polyester resin at 15 to 35 ° C. for 6 to 12 hours to cure.
제1항에 있어서, 스틸렌 모노머는 스틸렌 모노머 100 중량부에 대하여 탄소나노튜브 1~3 중량부가 포함되는 것인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the styrene monomer comprises 1 to 3 parts by weight of carbon nanotubes based on 100 parts by weight of styrene monomer.
제1항 또는 제3항에 있어서, 탄소나노튜브의 평균 직경은 100 nm 이하인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method according to claim 1 or 3, wherein the average diameter of the carbon nanotubes is 100 nm or less.
제1항 또는 제3항에 있어서, 탄소나노튜브의 평균 길이는 1,000 ㎛ 이하인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method according to claim 1 or 3, wherein the average length of the carbon nanotubes is 1,000 µm or less.
제1항에 있어서, 글리콜에 탄소나노튜브를 분산시키기 위하여 초음파 분산법 또는 볼 밀링법을 이용하는 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method for producing glass fiber reinforced plastics according to claim 1, wherein ultrasonic dispersion or ball milling is used to disperse the carbon nanotubes in the glycol.
삭제delete 제1항에 있어서, 포화산은 무수 프탈산, 프탈산 및 이소프탈릭산으로 이루어진 군에서 선택된 것인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the saturated acid is selected from the group consisting of phthalic anhydride, phthalic acid and isophthalic acid.
제1항에 있어서, 불포화산은 무수 말레인산, 푸마르산, 이타콘산으로 이루어진 군에서 선택된 것인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the unsaturated acid is selected from the group consisting of maleic anhydride, fumaric acid, and itaconic acid.
제1항에 있어서, 산 혼합액과 혼합되는 탄소나노튜브 분산액은 폴리에틸렌글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액, 프로필렌글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액 및 네오펜틸글리콜로 제조된 탄소나노튜브 분산액 중에서 선택된 2종 이상의 혼합물인 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.
The carbon nanotube dispersion mixed with the acid mixture is selected from carbon nanotube dispersion made of polyethylene glycol, carbon nanotube dispersion made of propylene glycol, and carbon nanotube dispersion made of neopentyl glycol. Method for producing a glass fiber reinforced plastic which is a mixture of the above.
제2항에 있어서, 경화 후 110~120℃에서 100~250분 동안 후경화하는 단계가 추가된 유리섬유강화플라스틱의 제조방법.The method of claim 2, wherein the step of post-curing at 100-250 minutes at 110-120 ° C. after curing is added.
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