KR102543358B1 - Fast curing epoxy resin composition and fiber reinforced plastic using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 섬유강화 플라스틱은 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시와 산무수물계 화합물, 장쇄 알킬 알코올, 지방산 및 경화 촉진제를 포함하고, 2관능, 3관능 및 4관능 에폭시의 비율이 1:1:8 내지 1:2:7인 속경화 에폭시 수지 조성물과 탄소섬유로 구성된다. 이와 같은 본 발명에 따른 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 섬유강화 플라스틱은 전송송전선에서 요구되는 인장강도, 유리전이온도 및 유연성을 동시에 가질 수 있으며, 우수한 외관을 가져 기존의 불량한 외관을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 종래의 알루미늄 케이블 코어 대비 낮은 중량과 유연성 및 우수한 외관을 통해 해당 분야의 기술적 진전을 이룰 수 있다.The fiber-reinforced plastic according to the present invention includes a bifunctional epoxy, a trifunctional epoxy, and a tetrafunctional epoxy, an acid anhydride-based compound, a long-chain alkyl alcohol, a fatty acid, and a curing accelerator, and the ratio of the bifunctional, trifunctional, and tetrafunctional epoxy is 1 :1:8 to 1:2:7 composed of a fast-curing epoxy resin composition and carbon fiber. Such a fast-curing epoxy resin composition according to the present invention and fiber-reinforced plastic using the same can have tensile strength, glass transition temperature and flexibility required for transmission and transmission lines at the same time, and can improve the existing poor appearance by having excellent appearance. . Accordingly, it is possible to achieve technological progress in the field through lower weight, flexibility and excellent appearance compared to conventional aluminum cable cores.

Description

속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 섬유강화 플라스틱{FAST CURING EPOXY RESIN COMPOSITION AND FIBER REINFORCED PLASTIC USING THE SAME}Fast-curing epoxy resin composition and fiber-reinforced plastic using the same

본 발명은 빠른 경화성을 갖는 에폭시 수지 조성물과 이를 이용하여 제조된 섬유강화 플라스틱에 관한 것으로, 빠른 경화 속도를 가지면서 동시에 높은 내열성과 유연성을 동시에 갖는 속경화 에폭시 수지 조성물과 이를 이용하여 제조된 섬유강화 플라스틱에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin composition having fast curing properties and a fiber-reinforced plastic manufactured using the same, and relates to a fast-curing epoxy resin composition having a fast curing speed, high heat resistance and flexibility at the same time, and a fiber-reinforced plastic manufactured using the same. It's about plastic.

일반적으로, 에폭시 수지 조성물은 섬유강화 플라스틱을 제조하는 매트릭스 수지로 널리 사용되고 있으며, 에폭시 수지 조성물과 탄소섬유를 이용하여 제조된 섬유강화 플라스틱은 예를 들어 건식 변압기, 가스-절연 개폐 장치 및 전기 케이블 등 전기 인프라에 광범위하게 사용된다. 지난 10년간 에폭시 수지 조성물을 사용한 섬유강화 플라스틱은 전기 전송, 특히 새로운 유형의 가공송전선(Overhead Cable)으로 그 용도가 확장되어 왔다. In general, epoxy resin compositions are widely used as matrix resins for producing fiber-reinforced plastics, and fiber-reinforced plastics manufactured using epoxy resin compositions and carbon fibers are, for example, dry-type transformers, gas-insulated switchgear and electric cables, etc. It is used extensively in electrical infrastructure. In the past decade, fiber-reinforced plastics using epoxy resin compositions have been used for electrical transmission, especially new types of overhead cables.

종래의 가공송전선(Overhead Cable)은 고장력을 유지하기 위해서 알루미늄 함금 도체를 연선한 강심 알루미늄 연선 가공선을 사용하였다. 가공송전선으로 사용되는 강심 알루미늄 연선 가공선은 자체 하중이 크기 때문에, 선 처짐 현상이 발생되는데, 이를 해결하기 위해 연선 가공선을 제조할 때, 에폭시 수지 조성물을 기제로 한 섬유강화 플라스틱(복합체) 코어를 적용할 경우, 알루미늄 코어보다 선 처짐(line sag)이 작을 뿐만 아니라 경량이고, 낮은 열팽창 계수, 높은 작동 온도를 갖는 등 통상적인 코어에 비해 많은 장점을 제공할 수 있다. 이와 같이 에폭시 수지 조성물을 기재로 한 섬유강화 플라스틱 코어의 대표적인 예로 탄소섬유에 에폭시 수지 조성물을 함침시킨 후 인발 성형을 통해 제조된 탄소섬유 강화 플라스틱 코어가 사용되고 있다.A conventional overhead cable uses a steel core aluminum stranded overhead cable in which aluminum alloy conductors are stranded in order to maintain high tensile strength. Since the steel core aluminum stranded overhead line used as an overhead transmission line has a large self-load, line sagging occurs. To solve this problem, when manufacturing a stranded overhead line, a fiber-reinforced plastic (composite) core based on an epoxy resin composition is applied In this case, it is possible to provide many advantages over conventional cores, such as lower line sag than aluminum cores, light weight, low thermal expansion coefficient, and high operating temperature. As such, a representative example of a fiber-reinforced plastic core based on an epoxy resin composition is a carbon fiber-reinforced plastic core manufactured by impregnating carbon fiber with an epoxy resin composition and then performing pultrusion.

이러한 탄소섬유가 포함된 섬유강화 플라스틱 코어는 하중으로 인한 선 처짐(line sag)를 유발하지 않고 케이블의 전송 용량을 증가시켜주는 특성을 가져야 하며, 높은 인장 강도 및 높은 내열성을 가져야 한다. 또한 케이블의 특성상 드럼 및 휠에 권취되어야 하기 때문에, 일정 수준 이상의 유연성을 갖는 것이 필요하다. 그러나 높은 내열성과 유연성을 동시에 향상시키는 것은 그 특성상 서로 상충관계를 가지기 때문에 매우 어려운 기술적 과제이다.The fiber-reinforced plastic core containing these carbon fibers should have characteristics that increase the transmission capacity of the cable without causing line sag due to load, and should have high tensile strength and high heat resistance. In addition, since the cable has to be wound around drums and wheels due to its nature, it is necessary to have a certain level of flexibility. However, improving high heat resistance and flexibility at the same time is a very difficult technical task because they have a conflicting relationship with each other due to their characteristics.

현재 사용되고 있는 케이블 복합체 코어는, 탄소섬유에 비스페놀-A 에폭시 수지 및/또는 노볼락 에폭시 수지와 블렌딩된 지환족 에폭시 수지를 포함하는 에폭시 수지 조성물을 탄소섬유에 함침시켜 제조된다. 그러나 이러한 케이블 복합체 코어는 유리전이온도가 낮고 인장 강도가 2,800 MPa보다 낮아 케이블 복합체 코어에서 요구되는 성능을 충분히 달성하지 못하는 문제점을 가지고 있다.Currently used cable composite cores are manufactured by impregnating carbon fibers with an epoxy resin composition containing an alicyclic epoxy resin blended with a bisphenol-A epoxy resin and/or a novolak epoxy resin. However, these cable composite cores have a problem in that they do not sufficiently achieve the performance required of the cable composite core because the glass transition temperature is low and the tensile strength is lower than 2,800 MPa.

또한, 기존의 속경화용 에폭시 수지의 경우, 경화 속도는 빠르지만 복합재료 제조시(인발 성형시) 외관이 우수하지 않으며 재(ashy)가 발생하는 문제점이 있다.In addition, in the case of the conventional fast-curing epoxy resin, the curing speed is fast, but there is a problem in that the appearance is not excellent and ashy is generated when manufacturing the composite material (during pultrusion).

한국 공개특허 제10-2019-0042171호Korean Patent Publication No. 10-2019-0042171

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 가공송전선의 코어에 사용될 수 있도록 고온의 유리전이온도를 가지고 높은 신율을 가지며 외관이 우수하고, 인발성형 공정에서의 작업성과 생산성이 개선될 수 있는 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 섬유강화 플라스틱을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to have a high glass transition temperature, high elongation, and excellent appearance so that it can be used in the core of an overhead transmission line, It is to provide a fast-curing epoxy resin composition capable of improving workability and productivity and a fiber-reinforced plastic using the same.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.The above and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.

상기 목적은, 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하고, 2관능, 3관능 및 4관능 에폭시의 비율이 1:1:8 내지 1:2:7인 속경화 에폭시 수지 조성물에 의해 달성된다.The above object is a fast-curing epoxy resin composition comprising bifunctional epoxies, trifunctional epoxies and tetrafunctional epoxies, wherein the ratio of bifunctional, trifunctional and tetrafunctional epoxies is 1: 1: 8 to 1: 2: 7 is achieved

바람직하게는, 속경화 에폭시 수지 조성물은 산무수물계 화합물, 장쇄 알킬 알코올, 지방산 및 경화 촉진제를 더 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the fast-curing epoxy resin composition may further include an acid anhydride-based compound, a long-chain alkyl alcohol, a fatty acid, and a curing accelerator.

바람직하게는, 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 에폭시 100 중량부에 대해 산무수물계 화합물 150 내지 170 중량부, 장쇄 알킬 알코올 8 내지 10 중량부, 지방산 1 내지 2 중량부 및 경화 촉진제 4 내지 6 중량부를 포함하는 것일 수 있다.Preferably, 150 to 170 parts by weight of an acid anhydride-based compound, 8 to 10 parts by weight of a long-chain alkyl alcohol, 1 to 2 parts by weight of a fatty acid and It may contain 4 to 6 parts by weight of a curing accelerator.

바람직하게는, 장쇄 알킬 알코올 및 지방산은 액상 형태일 수 있다.Preferably, the long-chain alkyl alcohols and fatty acids may be in liquid form.

바람직하게는, 속경화 에폭시 수지 조성물의 점도는 25℃에서 1,500 이상 3,000 미만 cps인 것일 수 있다.Preferably, the viscosity of the fast-curing epoxy resin composition may be 1,500 or more and less than 3,000 cps at 25°C.

또한, 상기 목적은, 탄소섬유 및 속경화 에폭시 수지 조성물이 경화되어 형성된 에폭시 수지 경화물을 포함하고, 속경화 에폭시 수지 조성물은 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 섬유강화 플라스틱에 의해 달성된다.In addition, the above object includes a cured epoxy resin product formed by curing carbon fiber and a fast-curing epoxy resin composition, and the fast-curing epoxy resin composition is a fiber-reinforced plastic including a bifunctional epoxy, a trifunctional epoxy, and a tetrafunctional epoxy. is achieved by

바람직하게는, 속경화 에폭시 수지 조성물은 2관능, 3관능 및 4관능 에폭시의 비율이 1:1:8 내지 1:2:7인 것일 수 있다.Preferably, the fast-curing epoxy resin composition may have a ratio of 2-, 3- and 4-functional epoxies of 1:1:8 to 1:2:7.

바람직하게는, 속경화 에폭시 수지 조성물은 산무수물계 화합물, 장쇄 알킬 알코올, 지방산 및 경화 촉진제를 더 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the fast-curing epoxy resin composition may further include an acid anhydride-based compound, a long-chain alkyl alcohol, a fatty acid, and a curing accelerator.

바람직하게는, 속경화 에폭시 수지 조성물은 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 에폭시 100 중량부에 대해 산무수물계 화합물 150 내지 170 중량부, 장쇄 알킬 알코올 8 내지 10 중량부, 지방산 1 내지 2 중량부 및 경화 촉진제 4 내지 6 중량부를 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the fast-curing epoxy resin composition contains 150 to 170 parts by weight of an acid anhydride compound, 8 to 10 parts by weight of a long-chain alkyl alcohol, fatty acids, based on 100 parts by weight of epoxy including bifunctional epoxy, trifunctional epoxy and tetrafunctional epoxy. It may include 1 to 2 parts by weight and 4 to 6 parts by weight of the curing accelerator.

바람직하게는, 장쇄 알킬 알코올 및 지방산은 액상 형태일 수 있다.Preferably, the long-chain alkyl alcohols and fatty acids may be in liquid form.

바람직하게는, 에폭시 수지 경화물은 유리전이온도가 200 내지 210℃인 것일 수 있다.Preferably, the cured epoxy resin material may have a glass transition temperature of 200 to 210 °C.

바람직하게는, 섬유강화 플라스틱은 신율이 1.8 내지 2.0%인 것일 수 있다.Preferably, the fiber-reinforced plastic may have an elongation of 1.8 to 2.0%.

바람직하게는, 섬유강화 플라스틱은 탄소섬유 60 내지 70중량% 및 에폭시 수지 경화물 30 내지 40중량%를 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the fiber-reinforced plastic may include 60 to 70% by weight of carbon fiber and 30 to 40% by weight of a cured epoxy resin material.

바람직하게는, 섬유강화 플라스틱은 인장 강도가 2,800 MPa 이상인 것일 수 있다.Preferably, the fiber-reinforced plastic may have a tensile strength of 2,800 MPa or more.

바람직하게는, 섬유강화 플라스틱의 밀도는 1.63±3% g/cm3인 것일 수 있다.Preferably, the fiber-reinforced plastic has a density of 1.63±3% g/cm 3 .

바람직하게는, 탄소섬유의 직경은 4 내지 11㎛인 것일 수 있다.Preferably, the carbon fibers may have a diameter of 4 to 11 μm.

바람직하게는, 에폭시 수지 경화물은 180 내지 210℃에서 10 내지 30분 동안 경화 시, DSC 분석에 따른 미반응 피크(peak)가 발생하지 않는 것일 수 있다.Preferably, the cured epoxy resin material may not generate an unreacted peak according to DSC analysis when cured at 180 to 210° C. for 10 to 30 minutes.

바람직하게는, 속경화 에폭시 수지 조성물의 점도는 1,500 내지 3,000cps인 것일 수 있다.Preferably, the viscosity of the fast-curing epoxy resin composition may be 1,500 to 3,000cps.

바람직하게는, 속경화 에폭시 수지 조성물은 5ml, 200℃의 조건에서 30 내지 90초의 경화 속도를 갖는 것일 수 있다.Preferably, the fast-curing epoxy resin composition may have a curing speed of 30 to 90 seconds under the conditions of 5ml and 200°C.

상술한 섬유강화 플라스틱은 가공송전선용 중심인장선을 구성하는 전선코어 제조에 사용될 수 있다.The fiber-reinforced plastics described above can be used to manufacture wire cores constituting central tension lines for overhead transmission lines.

또한, 상기 목적은, 상술한 속경화 에폭시 수지 조성물을 제조하는 제1 단계, 연속성 탄소섬유를 속경화 에폭시 수지 조성물이 충진된 탱크 내로 인발하는 제2 단계, 속경화 에폭시 수지 조성물을 탄소섬유에 함침시키는 제3 단계, 가열된 다이를 통해 속경화 에폭시 수지 조성물이 함침된 탄소섬유를 인발하여 점성의 탄소섬유 토우를 생성하는 제4 단계, 점성의 탄소섬유 토우를 추가 인발하는 제5 단계를 포함하는 섬유강화 플라스틱의 제조방법에 의해 달성된다.In addition, the above object is the first step of preparing the above-described fast-curing epoxy resin composition, the second step of drawing the continuous carbon fiber into a tank filled with the fast-curing epoxy resin composition, and impregnating the carbon fiber with the fast-curing epoxy resin composition. A third step of making, a fourth step of drawing the carbon fiber impregnated with the fast-curing epoxy resin composition through a heated die to produce a viscous carbon fiber tow, and a fifth step of additionally drawing the viscous carbon fiber tow. It is achieved by a method for producing fiber-reinforced plastics.

바람직하게는, 점성의 탄소섬유 토우를 추가 인발하는 제5 단계는 점성의 탄소섬유 토우를 200 내지 220℃의 후경화 드라이어를 향해 300mm/분의 인발 속도로 다이의 길이 방향으로 인발하는 것일 수 있다.Preferably, the fifth step of further drawing the viscous carbon fiber tow may be to draw the viscous carbon fiber tow toward a post-curing dryer at 200 to 220 ° C. at a drawing speed of 300 mm / min in the longitudinal direction of the die. .

본 발명에 따른 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 이용한 섬유강화 플라스틱은 전송송전선에서 요구되는 인장강도, 유리전이온도 및 유연성을 동시에 가질 수 있으며, 우수한 외관을 가져 기존의 불량한 외관을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 종래의 알루미늄 케이블 코어 대비 낮은 중량과 유연성 및 우수한 외관을 통해 해당 분야의 기술적 진전을 이룰 수 있는 효과를 가진다.The fast-curing epoxy resin composition and fiber-reinforced plastic using the same according to the present invention can simultaneously have tensile strength, glass transition temperature and flexibility required for transmission and transmission lines, and can improve the existing poor appearance by having excellent appearance. Accordingly, it has an effect of making technological progress in the field through lower weight, flexibility and excellent appearance compared to conventional aluminum cable cores.

또한, 본 발명에 따른 속경화 에폭시 수지 조성물과 이를 이용한 섬유강화 플라스틱은 인발성형 공정에서의 작업성과 생산성을 개선할 수 있다.In addition, the fast-curing epoxy resin composition according to the present invention and the fiber-reinforced plastic using the same can improve workability and productivity in a pultrusion molding process.

다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control. Also, although methods and materials similar or equivalent to those described herein may be used in the practice or testing of the present invention, suitable methods and materials are described herein.

본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화 플라스틱은 탄소섬유 및 에폭시 수지 경화물을 포함한다.A fiber-reinforced plastic according to an embodiment of the present invention includes carbon fiber and a cured epoxy resin material.

일 실시예에서, 에폭시 수지 경화물은 섬유강화 플라스틱에 포함되는 매트릭스 수지로서, 속경화 에폭시 수지 조성물이 경화된 것이다. 이때, 속경화 에폭시 수지 조성물은 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하고, 산무수물계 경화제, 장쇄 알킬 알코올, 지방산 및 경화 촉진제를 더 포함한다. 이와 같은 에폭시 수지 경화물은 인발 성형용으로 사용될 수 있으며, 가공송전선용으로 사용하기 위해 200℃ 이상의 유리전이온도를 가지면서 동시에 유연성을 동시에 구현할 수 있다.In one embodiment, the cured epoxy resin material is a matrix resin included in fiber-reinforced plastic, and is a cured fast-curing epoxy resin composition. In this case, the fast-curing epoxy resin composition includes a bifunctional epoxy, a trifunctional epoxy, and a tetrafunctional epoxy, and further includes an acid anhydride-based curing agent, a long-chain alkyl alcohol, a fatty acid, and a curing accelerator. Such a cured epoxy resin material can be used for pultrusion, and can simultaneously realize flexibility while having a glass transition temperature of 200° C. or higher for use in overhead transmission lines.

일 실시예에서, 속경화 에폭시 수지 조성물에 포함된 에폭시는 다관능 에폭시 수지로 하나의 분자에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 수지 중 하나의 분자당 평균 2개를 넘는 에폭시기를 갖는 에폭시 수지이다. 다관능 에폭시 수지는 전기 절연성, 내열성 그리고 화학적 안정성이 우수한 열경화 수지이다. 보다 구체적으로, 에폭시 수지는 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함한다.In one embodiment, the epoxy included in the fast-curing epoxy resin composition is a multifunctional epoxy resin having an average of more than two epoxy groups per molecule among resins having two or more epoxy groups in one molecule. Multifunctional epoxy resin is a thermosetting resin with excellent electrical insulating properties, heat resistance and chemical stability. More specifically, epoxy resins include bifunctional epoxies, trifunctional epoxies and tetrafunctional epoxies.

2관능 에폭시 수지는 비스페놀 F(bisphenol F)형 에폭시 수지나 비스페놀 A(bisphenol A)형 에폭시 수지 등의 2관능성 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 비스페놀 A형 에폭시 수지가 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.As the bifunctional epoxy resin, it is preferable to use a bifunctional epoxy resin such as a bisphenol F type epoxy resin or a bisphenol A type epoxy resin, and in particular, a bisphenol A type epoxy resin is preferred, but is limited thereto It is not.

또한, 본 발명에서 속경화 에폭시 수지 조성물은 2관능 에폭시 이외에 다른 에폭시 수지 성분으로 3관능성 및 4관능성 에폭시를 포함한다. Further, in the present invention, the fast-curing epoxy resin composition includes trifunctional and tetrafunctional epoxies as other epoxy resin components in addition to the bifunctional epoxy.

여기서 3관능 에폭시 수지는 화합물의 골격중의 페닐 고리상의 메타 위치에서 직접적으로 또는 간접적으로 치환된 3개의 에폭시기를 지니는 것이 바람직하고, 4관능 에폭시 수지는 화합물의 골격중의 페닐 고리상의 메타 위치에서 직접적으로 또는 간접적으로 치환된 4개의 에폭시기를 지니는 것이 바람직하다. Here, the trifunctional epoxy resin preferably has three epoxy groups directly or indirectly substituted at the meta position on the phenyl ring in the backbone of the compound, and the tetrafunctional epoxy resin is directly at the meta position on the phenyl ring in the backbone of the compound. It is preferred to have four epoxy groups substituted with or indirectly.

3관능 에폭시 수지로는 페놀 및 크레졸 에폭시 노볼락, 페놀-알데하이드 부가물의 글리시딜 에테르, 방향족 에폭시, 디지방족 트리글리시딜 에테르, 지방족 폴리글리시딜 에테르, 에폭시화된 올레핀, 브롬화된 수지, 트리글리시딜 아미노페닐, 방향족 글리시딜 아민, 헤테로시클릭 글리시딜 이미딘 및 아미드, 글리시딜 에테르 및 플루오르화된 에폭시 중에서 선택된 적어도 하나 이상 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 3관능 에폭시 수지는 트리글리시딜아미노페놀(TGA)인 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.Trifunctional epoxy resins include phenol and cresol epoxy novolacs, glycidyl ethers of phenol-aldehyde adducts, aromatic epoxies, dialiphatic triglycidyl ethers, aliphatic polyglycidyl ethers, epoxidized olefins, brominated resins, triglycerides. It is preferable to include at least one selected from cydyl aminophenyl, aromatic glycidyl amine, heterocyclic glycidyl imidine and amide, glycidyl ether and fluorinated epoxy or a mixture thereof. In particular, the trifunctional epoxy resin is preferably triglycidylaminophenol (TGA), but is not limited thereto.

4관능 에폭시 수지로는 페놀 및 크레졸 에폭시 노볼락, 페놀-알데하이드 부가물의 글리시딜 에테르, 방향족 에폭시 수지, 지방족 트리글리시딜 에테르, 디지방족 트리글리시딜 에테르(dialiphatic triglycidyl ether), 지방족 폴리글리시딜 에테르, 에폭시화된 올레핀, 브롬화된 수지, 트리글리시딜 아미노페닐, 방향족 글리시딜 아민, 헤테로시클릭 글리시딜 이미딘 및 아미드, 글리시딜 에테르 및 플루오르화된 에폭시수지 중에서 선택된 적어도 하나 이상 또는 이들의 어떠한 조합물을 기초로 하는 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 4관능 에폭시 수지는 N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일렌디아민 또는 4,4'-테트라글리시딜디아미노디페닐메탄 (4,4'-tetraglycidyl diaminodiphenyl methane(TGDDM)이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.Tetrafunctional epoxy resins include phenol and cresol epoxy novolacs, glycidyl ethers of phenol-aldehyde adducts, aromatic epoxy resins, aliphatic triglycidyl ethers, dialiphatic triglycidyl ethers, aliphatic polyglycidyl at least one selected from ethers, epoxidized olefins, brominated resins, triglycidyl aminophenyls, aromatic glycidyl amines, heterocyclic glycidyl imidines and amides, glycidyl ethers and fluorinated epoxy resins; or It is preferred to include resins based on any combination of these. In particular, the tetrafunctional epoxy resin is N,N,N',N'-tetraglycidyl-m-xylenediamine or 4,4'-tetraglycidyldiaminodiphenylmethane (4,4'-tetraglycidyl diaminodiphenyl Methane (TGDDM) is preferred, but not limited thereto.

이와 같이 속경화 에폭시 수지 조성물을 구성하는 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시의 비율은 1:1:8 내지 1:2:7인 것이 바람직하다. 4관능 에폭시의 비율이 8 초과이면서 3관능 에폭시의 비율이 1 미만인 경우 신율이 떨어지며 외관에 재(ashy)가 발생되며 점도가 높아지는 문제를 가지며, 4관능 에폭시의 비율이 7 미만이면서 3관능 에폭시의 비율이 2 초과인 경우 유리전이온도가 낮고 인장강도가 떨어지는 문제를 가진다. 이와 같이 속경화 에폭시 수지 조성물을 구성하는 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시는 상기 비율을 만족하지 못할 경우 케이블 코어로 사용 시 요구되는 물성을 달성할 수 없다.As such, the ratio of the bifunctional epoxy, trifunctional epoxy and tetrafunctional epoxy constituting the fast curing epoxy resin composition is preferably 1:1:8 to 1:2:7. If the ratio of tetrafunctional epoxy is greater than 8 and the ratio of trifunctional epoxy is less than 1, the elongation decreases, ash is generated on the exterior, and the viscosity increases. If the ratio exceeds 2, the glass transition temperature is low and the tensile strength is low. As described above, if the bifunctional epoxy, trifunctional epoxy, and tetrafunctional epoxy constituting the fast-curing epoxy resin composition do not satisfy the above ratio, physical properties required when used as a cable core cannot be achieved.

일 실시예에서, 경화제로 사용되는 산무수물계 화합물은, 메틸 테트라 하이드로 프탈릭 무수물(MTHPA), 테트라 하이드로 프탈릭 무수물(THPA), 헥사 하이드로 프탈릭 무수물(HHPA) 및 나딕 메틸 무수물(NMA) 중에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 산무수물계 화합물은 나딕메틸안하이드라이드(NMA)가 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.In one embodiment, the acid anhydride-based compound used as the curing agent is selected from among methyl tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), tetrahydrophthalic anhydride (THPA), hexahydrophthalic anhydride (HHPA) and nadic methyl anhydride (NMA). It is preferable to include any one selected or a mixture of two or more. In particular, the acid anhydride-based compound is preferably nadic methyl anhydride (NMA), but is not limited thereto.

또한, 산무수물계 화합물은 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 에폭시 100 중량부에 대해 150 내지 170 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 산무수물계 화합물의 사용 함량이 150 중량부 미만인 경우 인발 성형시 공정에서 미반응 에폭시 생성으로 내열성이 저하되어 바람직하지 못하며, 170 중량부 초과인 경우 에폭시와 반응하고 남은 경화제가 불순물로 작용하여 내열성 및 물성을 저하시켜 바람직하지 못하기 때문이다.In addition, the acid anhydride-based compound is preferably included in an amount of 150 to 170 parts by weight based on 100 parts by weight of epoxy including bifunctional epoxy, trifunctional epoxy and tetrafunctional epoxy. If the content of the acid anhydride-based compound is less than 150 parts by weight, heat resistance is lowered due to the formation of unreacted epoxy in the pultrusion process, which is undesirable. This is because it is undesirable because it lowers physical properties.

본 발명에서는 산무수물계 경화제가 단독으로 사용되는 것이 바람직하다. 아민계 경화제를 사용할 경우, 인발 성형 공정의 특징상 짧은 시간에 경화를 해야 되는 공정과 맞지 않으며, 산무수물계 경화제와 부가 반응으로 고분자의 가교 결합에서 부산물을 생성할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the acid anhydride-based curing agent is used alone. When an amine-based curing agent is used, it is not suitable for a process that requires curing in a short time due to the characteristics of the pultrusion molding process, and by-products may be generated from crosslinking of polymers through an addition reaction with an acid anhydride-based curing agent.

일 실시예에서, 속경화 에폭시 수지 조성물은 장쇄 알킬 알코올과 지방산을 포함할 수 있는데, 이들 성분은 미반응물 제거와 유연성을 부여하는 기능을 한다. 즉, 장쇄 알킬 알코올과 지방산은 연쇄 반응하여 속경화 에폭시 수지 조성물을 100% 경화시키는 기능을 함으로써 속경화 에폭시 수지 조성물에서 미반응물이 발생하지 않도록 한다. 이때 장쇄 알킬 알코올 및 지방산은 액상 형태인 것이 바람직하다. 장쇄 알킬 알코올 및 지방산은 액상 형태를 가짐으로써, 별도의 용제를 사용하지 않으므로 용제를 제거하는 공정을 생략할 수 있으며 공정 비용을 줄일 수 있다.In one embodiment, the fast-curing epoxy resin composition may include long-chain alkyl alcohols and fatty acids, and these components function to remove unreacted materials and impart flexibility. That is, long-chain alkyl alcohols and fatty acids perform a chain reaction to cure 100% of the fast-curing epoxy resin composition, thereby preventing unreacted substances from being generated in the fast-curing epoxy resin composition. At this time, the long-chain alkyl alcohol and fatty acid are preferably in liquid form. Since long-chain alkyl alcohols and fatty acids have a liquid form and do not use a separate solvent, the process of removing the solvent can be omitted and the process cost can be reduced.

이러한 장쇄 알킬 알코올은, 탄소 원자수 8~32의 모노알코올 화합물이며, 예를 들면 옥탄올, 노난올, 데칸올, 운데칸올, 도데칸올, 트리데칸올, 테트라데칸올, 펜타데칸올, 헥사데칸올, 헵타데칸올, 옥타데칸올, 노나데칸올, 이코산올, 헤이코산올, 도코산올, 트리코산올, 테트라코산올, 펜타코산올, 헥사코산올, 헵타코산올, 옥타코산올, 노나코산올, 트리아콘탄올, 헨트리아콘탄올, 도트리아콘탄올 등의 직쇄 또는 분기의 알코올을 들 수 있다. 특히, 장쇄 알킬 알코올은 옥탄올(Octanol)이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.These long-chain alkyl alcohols are monoalcohol compounds having 8 to 32 carbon atoms, such as octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, pentadecanol, and hexadecane. Ol, heptadecanol, octadecanol, nonadecanol, icosanol, heicosanol, docosanol, trichosanol, tetracosanol, pentacosanol, hexacosanol, heptacosanol, octacosanol, nonacosanol , straight-chain or branched alcohols such as triacontanol, hentriacontanol, and dotriacontanol. In particular, the long-chain alkyl alcohol is preferably octanol, but is not limited thereto.

이때, 장쇄 알킬 알코올은 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 에폭시 100 중량부에 대해 8 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 장쇄 알킬 알코올의 함량이 8 중량부 미만인 경우 미반응물이 형성되어 외관 저하되고, 10 중량부 초과인 경우 유리전이온도가 낮아지고 전체 물성을 저하시키게 된다. 이를 통해, 장쇄 알킬 알코올과 에폭시 중 어느 하나의 함량이 과도해질 때 나타나는 물성 하락을 방지하고 필요로 하는 물성을 달성할 수 있다.In this case, the long-chain alkyl alcohol is preferably included in an amount of 8 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of epoxy including bifunctional epoxy, trifunctional epoxy and tetrafunctional epoxy. If the content of the long-chain alkyl alcohol is less than 8 parts by weight, unreacted substances are formed and the appearance deteriorates, and if it exceeds 10 parts by weight, the glass transition temperature is lowered and the overall physical properties are deteriorated. Through this, it is possible to prevent a decrease in physical properties that occurs when the content of any one of the long-chain alkyl alcohol and the epoxy is excessive and achieve the required physical properties.

또한, 지방산은 미리스톨레산, 팔미톨레산, 사피엔산, 올레산, 엘라이드산, 박센산, 리놀레산, 리노엘라이드산, α-리놀렌산, 아라키돈산, 에이코사펜타엔산, 에루크산 또는 도코사헥사엔산 중 적어도 하나일 수 있다. 특히, 지방산은 올레산(Oleic acid)이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, fatty acids include myristoleic acid, palmitoleic acid, sapienic acid, oleic acid, elaidic acid, vaccenic acid, linoleic acid, linoelaidic acid, α-linolenic acid, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, erucic acid or docosa. It may be at least one of hexaenoic acids. In particular, the fatty acid is preferably oleic acid, but is not limited thereto.

이때, 지방산은 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 에폭시 100 중량부에 대해 1 내지 2 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 지방산 함량이 1 중량부 미만인 경우 경화 시 미반응물이 존재하게 되며, 2 중량부 초과인 경우 유리전이온도가 낮아지고 전체 물성을 저하시키게 된다.At this time, it is preferable to include 1 to 2 parts by weight of the fatty acid based on 100 parts by weight of the epoxy including bifunctional epoxy, trifunctional epoxy and tetrafunctional epoxy. When the fatty acid content is less than 1 part by weight, unreacted materials are present during curing, and when it is greater than 2 parts by weight, the glass transition temperature is lowered and the overall physical properties are lowered.

한편, 종래의 에폭시 수지 조성물의 경우 인발 성형시, 재(ashy)가 발생하는 외관 불량 현상이 발생하는데 이는 DSC 측정을 통해 확인되는 미경화물에 의해 발생하는 것으로, 본 발명에 따른 속경화 에폭시 수지 조성물은 장쇄 알킬 알코올과 지방산을 첨가하여 미경화 부분을 해결하여 우수한 외관이 발현된다. 보다 구체적으로 본 발명에 따른 에폭시 수지 경화물은 180 내지 210℃에서 10 내지 30분 동안 경화 시, DSC 분석에 따른 미반응 피크(peak)가 발생하지 않는다.On the other hand, in the case of conventional epoxy resin compositions, appearance defects such as ashy are generated during pultrusion, which is caused by uncured materials confirmed through DSC measurement, and the fast-curing epoxy resin composition according to the present invention By adding long-chain alkyl alcohols and fatty acids, the uncured portion is solved and an excellent appearance is expressed. More specifically, when the cured epoxy resin material according to the present invention is cured at 180 to 210° C. for 10 to 30 minutes, no unreacted peak according to DSC analysis is generated.

또한, 경화 촉진제는 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 에폭시 100 중량부에 대해 4 내지 6 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 경화 촉진제가 4 중량부 미만인 경우 속경화 에폭시 수지 조성물의 경화시간이 증가하며, 6 중량부를 초과하는 경우 물성의 향상이나 경화시간의 단축 없이 유리 전이온도가 감소하게 된다.In addition, the curing accelerator is preferably included in an amount of 4 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of epoxy including bifunctional epoxy, trifunctional epoxy and tetrafunctional epoxy. When the curing accelerator is less than 4 parts by weight, the curing time of the fast-curing epoxy resin composition increases, and when it exceeds 6 parts by weight, the glass transition temperature decreases without improving physical properties or shortening the curing time.

본 발명에서 경화 촉진제는 이미다졸계 경화 촉진제를 포함하는 것이 바람직하다. 우레아계 경화 촉진제 및 3차 아민계 경화 촉진제의 경우, 본 발명에서 사용될 경우 경화 속도가 늦어지거나 가교 밀도가 낮아지는 경향이 있기 때문이다. In the present invention, the curing accelerator preferably includes an imidazole-based curing accelerator. This is because, in the case of urea-based curing accelerators and tertiary amine-based curing accelerators, when used in the present invention, the curing speed tends to decrease or the crosslinking density tends to decrease.

일 실시예에서, 속경화 에폭시 수지 조성물의 점도는 우수한 인발 성형의 가공성을 위해 ASTM-D2983 시험에 기준하여 25℃에서 1,500 내지 3,000cps인 것이 바람직하며, 탄소섬유와 에폭시 수지 사이의 함침성을 높이기 위해 1,500 내지 2,800cps인 것이 더욱 바람직하다. 점도가 1,500cps 미만인 경우 점도가 너무 낮아 흐름성이 증가하여 함침된 수지가 장력에 의해 다시 빠져나오게 되는 문제가 있으며, 3,000cps 초과인 경우 탄소섬유와 에폭시 수지 사이의 함침성이 낮아지는 문제가 생긴다. 통상적으로 수지의 점도를 낮추기 위해서 인발성형 함침 탱크 내의 온도를 높여주는 별도의 가온 장치를 설치하여 인위적으로 점도를 낮추는 방법이 사용되지만, 이 경우 수지 경화물의 경시 안정성이 낮아져 생산성의 저하를 유발한다. 따라서 본 발명에 따른 속경화 에폭시 수지 조성물은 점도를 1,500 내지 3,000cps로 맞춤으로써 별도의 가온 장치를 사용하지 않아 경시 안정성이 우수하고 섬유강화 플라스틱 제조 시 탄소섬유와 에폭시 수지 사이의 함침성이 높은 효과가 있다.In one embodiment, the viscosity of the fast-curing epoxy resin composition is preferably 1,500 to 3,000 cps at 25 ° C based on the ASTM-D2983 test for excellent pultrusion processability, and to increase the impregnation between the carbon fiber and the epoxy resin. It is more preferable that it is 1,500 to 2,800 cps for this. If the viscosity is less than 1,500cps, the viscosity is too low and flowability increases, resulting in the impregnated resin coming out again by tension, and if it exceeds 3,000cps, there is a problem of lowering the impregnation between the carbon fiber and the epoxy resin. . Conventionally, in order to lower the viscosity of the resin, a method of artificially lowering the viscosity by installing a separate warming device that increases the temperature in the pultrusion molding impregnation tank is used, but in this case, the stability over time of the cured resin is lowered, causing a decrease in productivity. Therefore, the fast-curing epoxy resin composition according to the present invention adjusts the viscosity to 1,500 to 3,000cps, so it does not use a separate warming device, so it has excellent stability over time and high impregnation between carbon fiber and epoxy resin when manufacturing fiber-reinforced plastics. there is

일 실시예에서, 속경화 에폭시 수지 조성물은 5ml, 200℃의 조건에서 30 내지 90초의 경화 속도를 갖는 것이 바람직하다. 이때 경화 속도가 30초 미만인 경우 인발성형 시 빠르게 경화되어 금형에서 막히는 경우가 발생하고 또한 함침되기 전에 경화되는 문제가 생기며, 90초 초과인 경우 인발 속도에 미치지 못하여 미경화 부분이 발생하는 문제가 생긴다.In one embodiment, the fast-curing epoxy resin composition preferably has a curing speed of 30 to 90 seconds under the conditions of 5ml and 200°C. At this time, if the curing speed is less than 30 seconds, it hardens quickly during pultrusion, causing clogging in the mold, and also causes a problem of curing before impregnation. .

본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화 플라스틱은 에폭시 수지 경화물 및 탄소섬유를 포함한다. 이때, 에폭시 수지 경화물은 상술한 속경화 에폭시 수지 조성물이 경화된 것으로, 탄소섬유에 속경화 에폭시 수지 조성물을 함침시킨 후 경화시켜 섬유강화 플라스틱을 제조한다.Fiber-reinforced plastic according to an embodiment of the present invention includes a cured epoxy resin material and carbon fiber. In this case, the cured epoxy resin material is obtained by curing the above-described fast-curing epoxy resin composition, and carbon fibers are impregnated with the fast-curing epoxy resin composition and then cured to prepare a fiber-reinforced plastic.

일 실시예에서, 섬유강화 플라스틱은 탄소섬유 60 내지 70중량% 및 에폭시 수지 경화물 30 내지 40중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 탄소섬유 함량이 60중량% 미만이거나 에폭시 수지 경화물의 함량이 40 중량% 초과인 경우 필요한 복합재료의 성능을 달성할 수 없으며, 탄소섬유 함량이 70중량% 초과이거나 에폭시 수지 경화물의 함량이 30중량% 미만인 경우 탄소섬유들 간의 결속력이 낮아져 복합재료의 물성이 낮아진다.In one embodiment, the fiber-reinforced plastic preferably includes 60 to 70% by weight of carbon fiber and 30 to 40% by weight of a cured epoxy resin material. At this time, if the carbon fiber content is less than 60% by weight or the content of the cured epoxy resin material exceeds 40% by weight, the required performance of the composite material cannot be achieved, and the carbon fiber content exceeds 70% by weight or the content of the cured epoxy resin material is 30% by weight. If it is less than the weight percent, the binding force between the carbon fibers is lowered and the physical properties of the composite material are lowered.

일 실시예에서, 에폭시 수지 경화물의 유리전이온도는 200 내지 210℃인 것이 바람직하다. 유리전이온도가 200℃ 미만인 경우 가공송전선으로 제작할 때 고온에 견딜 수 없어 변형이 일어나게 되며, 210℃ 초과인 경우 불필요한 비용이 발생하므로 바람직하지 않다.In one embodiment, the glass transition temperature of the cured epoxy resin material is preferably 200 to 210 °C. If the glass transition temperature is less than 200 ° C, deformation occurs because it cannot withstand high temperatures when manufactured as an overhead transmission line, and if it exceeds 210 ° C, unnecessary costs are incurred, which is not preferable.

일 실시예에서, 탄소섬유의 직경은 4 내지 11㎛인 것이 바람직하다. 이러한 탄소섬유는 섬유강화 플라스틱의 길이 방향으로 축이 정렬되어 있으며, 인발 성형을 통해 섬유강화 플라스틱을 제조하는 것이 바람직하다.In one embodiment, it is preferable that the diameter of the carbon fiber is 4 to 11 μm. These carbon fibers have axes aligned in the longitudinal direction of the fiber-reinforced plastic, and it is preferable to manufacture the fiber-reinforced plastic through pultrusion.

일 실시예에서, 섬유강화 플라스틱의 신율은 1.8 내지 2.0%인 것이 바람직하다. 이때, 섬유강화 플라스틱의 신율은 1.8% 미만인 경우 탄소섬유 고유의 물성을 발휘하지 못해 물성이 저하되는 문제를 가지며, 탄소섬유강화 플라스틱의 경우 2.0% 이상의 신율을 가지기 힘들다.In one embodiment, the elongation of the fiber-reinforced plastic is preferably 1.8 to 2.0%. At this time, if the elongation of the fiber-reinforced plastic is less than 1.8%, it is difficult to exhibit the inherent properties of the carbon fiber, resulting in a decrease in physical properties.

일 실시예에서, 섬유강화 플라스틱은 ASTM D3039-08 시험으로 측정된 인장강도가 2,800MPa 이상인 것이 바람직하다. 인장 강도가 2,800MPa 미만인 경우 가공송전선 코어로 사용 시 자체 하중 및 외부의 힘에 의해 가공송전선이 파손되는 문제를 가진다.In one embodiment, the fiber-reinforced plastic preferably has a tensile strength of 2,800 MPa or more as measured by the ASTM D3039-08 test. If the tensile strength is less than 2,800 MPa, the overhead transmission line has a problem of being damaged by its own load and external force when used as a core for an overhead transmission line.

일 실시예에서, 섬유강화 플라스틱은 밀도가 1.63±3% g/cm3인 것이 바람직하다.In one embodiment, the fiber-reinforced plastic has a density of 1.63±3% g/cm 3 It is preferable.

이와 같이 본 발명에 따른 속경화 에폭시 수지 조성물은 탄소섬유가 포함된 섬유강화 플라스틱으로 제조 시 최소 권선 직경 특성을 저하시키지 않고 증가된 신율과 높은 유리전이온도(Tg)를 가지며, 성형시 외관이 우수한 이점을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화 플라스틱은 상술한 바와 같은 유리전이온도(Tg) 및 신율을 만족한다. 따라서 상술한 탄소섬유 및 에폭시 수지 경화물을 포함하는 섬유강화 플라스틱은 가공송전선 중심인장선(가공송전선 전선코어)으로 제조 시, 제조 또는 가설 과정에서 보빈, 드럼, 폴리, 휠 등에 대한 권취시 파손을 억제할 수 있는 유연성을 가진다.As described above, the fast-curing epoxy resin composition according to the present invention has increased elongation and high glass transition temperature (Tg) without deteriorating the minimum winding diameter when manufactured from fiber-reinforced plastic containing carbon fibers, and has excellent appearance during molding. provides an advantage In addition, the fiber-reinforced plastic according to an embodiment of the present invention satisfies the glass transition temperature (Tg) and elongation as described above. Therefore, the above-mentioned fiber-reinforced plastics including carbon fibers and cured epoxy resins prevent damage when winding on bobbins, drums, pulleys, wheels, etc. during manufacturing, manufacturing or erection processes as central tension lines (overhead transmission line wire cores) of overhead transmission lines. It has the flexibility to be restrained.

본 발명의 다른 실시예에 따른 섬유강화 플라스틱의 제조방법은 속경화 에폭시 수지 조성물을 제조하는 제1 단계, 연속성 탄소섬유를 속경화 에폭시 수지 조성물이 충진된 탱크 내로 인발하는 제2 단계, 속경화 에폭시 수지 조성물을 탄소섬유에 함침시키는 제3 단계, 가열된 다이를 통해 속경화 에폭시 수지 조성물이 함침된 탄소섬유를 인발하여 점성의 탄소섬유 토우를 생성하는 제4 단계 및 후경화 드라이어를 향해 추가 인발하는 제5 단계를 포함한다.A method for manufacturing a fiber-reinforced plastic according to another embodiment of the present invention includes a first step of preparing a fast-curing epoxy resin composition, a second step of drawing continuous carbon fibers into a tank filled with the fast-curing epoxy resin composition, and a fast-curing epoxy resin composition. The third step of impregnating the carbon fiber with the resin composition, the fourth step of drawing the carbon fiber impregnated with the fast-curing epoxy resin composition through a heated die to produce a viscous carbon fiber tow, and further drawing toward a post-curing dryer Step 5 is included.

먼저, 속경화 에폭시 수지 조성물을 제조하는 제1 단계에서는 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시가 혼합된 에폭시 수지, 산무수물계 화합물, 장쇄 알킬 알코올, 지방산 및 경화 촉진제를 혼합한다. 이때, 속경화 에폭시 수지 조성물의 세부 구성 및 물성은 상술한 내용과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.First, in the first step of preparing a fast-curing epoxy resin composition, an epoxy resin in which a bifunctional epoxy, a trifunctional epoxy, and a tetrafunctional epoxy is mixed, an acid anhydride-based compound, a long-chain alkyl alcohol, a fatty acid, and a curing accelerator are mixed. At this time, since the detailed configuration and physical properties of the fast-curing epoxy resin composition are the same as those described above, a detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 연속성 탄소섬유를 속경화 에폭시 수지 조성물이 충진된 탱크 내로 인발하는 제2 단계 및 속경화 에폭시 수지 조성물을 탄소섬유에 함침시키는 제3 단계에서는 제1 단계에서 제조된 속경화 에폭시 수지 조성물을 탱크 내에 충진한 후, 충진된 탱크 내로 탄소섬유를 인발하여, 탄소섬유를 속경화 에폭시 수지 조성물에 함침시킨다. 이때, 탄소섬유에 함침된 속경화 에폭시 수지 조성물에 대해 탄소섬유 60 내지 70중량% 및 에폭시 수지 경화물 30 내지 40중량%를 만족하도록 하고, 과도하게 함침된 속경화 에폭시 수지 조성물은 제거하는 것이 바람직하다.Next, in the second step of drawing the continuous carbon fiber into the tank filled with the fast-curing epoxy resin composition and the third step of impregnating the carbon fiber with the fast-curing epoxy resin composition, the fast-curing epoxy resin composition prepared in the first step After filling the tank, carbon fibers are drawn into the filled tank, and the carbon fibers are impregnated with the fast-curing epoxy resin composition. At this time, it is preferable to satisfy 60 to 70% by weight of carbon fiber and 30 to 40% by weight of cured epoxy resin material with respect to the fast-curing epoxy resin composition impregnated into carbon fiber, and to remove excessively impregnated fast-curing epoxy resin composition. do.

다음으로, 가열된 다이를 통해 속경화 에폭시 수지 조성물이 함침된 탄소섬유를 인발하여 점성의 탄소섬유 토우를 생성하는 제4 단계에서는 170 내지 190℃로 가열된 다이를 통해 1차로 경화시켜 점성의 탄소섬유 토우를 제조한다.Next, in the fourth step of drawing the carbon fiber impregnated with the fast-curing epoxy resin composition through a heated die to produce a viscous carbon fiber tow, the viscous carbon fiber tow is primarily cured through a die heated to 170 to 190 ° C. Manufactures fiber tow.

마지막으로, 후경화 드라이어를 향해 추가 인발하는 제5 단계에서는 제4 단계에서 1차로 경화된 점성의 탄소섬유 토우를 200 내지 220℃ 온도의 후경화 드라이어를 향해 추가로 인발하여 섬유강화 플라스틱을 제조한다. 이때, 인발 속도는 300mm/분인 것이 바람직하며, 인발 방향은 다이의 길이 방향과 평행한 것이 바람직하다.Finally, in the fifth step of additional drawing toward the post-curing dryer, the viscous carbon fiber tow primarily cured in the fourth step is additionally drawn toward the post-curing dryer at a temperature of 200 to 220 ° C to produce fiber-reinforced plastic. . At this time, the drawing speed is preferably 300 mm/min, and the drawing direction is preferably parallel to the longitudinal direction of the die.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the present invention and its effects will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, these examples are for explaining the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

[실시예][Example]

[실시예 1-6][Example 1-6]

2관능 에폭시 비스페놀A(BPA, 상품명: YD-128, 국도화학), 3관능 에폭시 트리글리시딜아미노페놀 (TGA, 상품명: KDS-8805, 국도화학), 4관능 에폭시 4,4'- 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄(4,4'-tetraglycidyl diaminodiphenyl methane) (TGDDM, 상품명: PA-806L), 산무수물계 경화제 나딕메틸안하이드라이드(NMA), 장쇄 알킬 알코올(Octanol, 시그마알드리치社), 지방산 (Oleic acid, 시그마알드리치社), 경화 촉진제로 이미다졸 촉매(상품명: 1B2MZ, SHIKOKU社)를 표 1과 같은 비율로 혼합한 다음 교반하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.Bifunctional epoxy bisphenol A (BPA, product name: YD-128, Kukdo Chemical), trifunctional epoxy triglycidylaminophenol (TGA, product name: KDS-8805, Kukdo Chemical), tetrafunctional epoxy 4,4'-tetraglycy 4,4'-tetraglycidyl diaminodiphenyl methane (TGDDM, trade name: PA-806L), acid anhydride curing agent Nadicmethylanhydride (NMA), long-chain alkyl alcohol (Octanol, Sigma-Aldrich Co.), An epoxy resin composition was prepared by mixing a fatty acid (Oleic acid, Sigma-Aldrich Co.) and an imidazole catalyst (trade name: 1B2MZ, SHIKOKU Co.) as a curing accelerator in the ratio shown in Table 1 and then stirring.

다음으로, 제조된 에폭시 수지 조성물을 탱크 내에 충진하고, 표준 모듈러스를 갖는 탄소섬유 토우(T700S, Toray社, 직경 10.5㎛)를 탱크 내로 인발하여, 탱크 내의 에폭시 수지 조성물을 탄소섬유 토우에 함침시키고, 탱크의 출구에서 과잉의 에폭시 수지 조성물을 탄소섬유로부터 제거한다. 다음으로, 180℃로 가열된 다이를 통해 수지가 함침된 탄소섬유 토우를 인발하고 경화시켜 점성의 탄소섬유 토우를 생성하고, 이를 추가로 210℃에서 후경화 드라이어를 향해 인발하여 섬유강화 플라스틱을 제조하였다. 이때, 탄소섬유 토우를 300 mm/분의 인발 속도로 다이의 길이 방향에 평행하게 인발하였다. 이렇게 형성된 섬유강화 플라스틱의 직경(D)은 10mm이고, 섬유강화 플라스틱에서 탄소섬유의 함량은 70중량%가 되도록 섬유강화 플라스틱을 제조하였다.Next, the prepared epoxy resin composition is filled in a tank, and a carbon fiber tow (T700S, Toray Co., diameter 10.5 μm) having a standard modulus is drawn into the tank, and the epoxy resin composition in the tank is impregnated into the carbon fiber tow, Excess epoxy resin composition is removed from the carbon fibers at the outlet of the tank. Next, the resin-impregnated carbon fiber tow is drawn and cured through a die heated to 180 ° C to produce a viscous carbon fiber tow, which is further drawn toward a post-curing dryer at 210 ° C to produce a fiber-reinforced plastic did At this time, the carbon fiber tow was drawn parallel to the longitudinal direction of the die at a drawing speed of 300 mm/min. The diameter (D) of the fiber-reinforced plastic thus formed was 10 mm, and the fiber-reinforced plastic was prepared so that the content of carbon fiber in the fiber-reinforced plastic was 70% by weight.

[비교예 1-9][Comparative Example 1-9]

에폭시 수지 조성물을 표 2 및 표 3과 같이 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 섬유강화 플라스틱을 제조하였다.A fiber-reinforced plastic was prepared in the same manner as in Example 1, except that the epoxy resin composition was prepared as shown in Tables 2 and 3.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에서 제조된 에폭시 수지 조성물 및 섬유강화 플라스틱에 대하여, 하기 실험예를 통해 물성을 평가하여, 그 결과를 표 1 내지 표 3에 나타내었다.For the epoxy resin compositions and fiber-reinforced plastics prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9, physical properties were evaluated through the following experimental examples, and the results are shown in Tables 1 to 3.

[실험예][Experimental Example]

(1) 점도 측정(1) Viscosity measurement

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 에폭시 수지 조성물을 25℃에서 ASTM D-2983에 따라 점도를 측정하였다.The viscosity of the epoxy resin compositions prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9 was measured at 25° C. according to ASTM D-2983.

(2) 유리전이온도(Tg) 측정(2) Measurement of glass transition temperature (Tg)

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 에폭시 수지 조성물을 경화시킨 후, ASTM D7028-O7e1에 따른 동적 기계적 분석(DMA)을 통해 유리전이온도(Tg)를 측정하였다.After curing the epoxy resin compositions prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9, the glass transition temperature (Tg) was measured through dynamic mechanical analysis (DMA) according to ASTM D7028-O7e1.

(3) 인장 신율 측정(3) Measurement of tensile elongation

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 섬유강화 플라스틱에 대해 ASTM D3039-08 시험(샘플 길이: 1 m, 시험 속도: 분당 5 mm(mm/분), 게이지 길이: 50 cm)에 따라 인장 신율을 측정하였다.ASTM D3039-08 test on fiber-reinforced plastics prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9 (sample length: 1 m, test speed: 5 mm per minute (mm/min), gauge length: 50 cm) Tensile elongation was measured according to.

(4) 경화 시간 측정(4) Curing time measurement

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 에폭시 수지 조성물에 대해 5ml의 양을 200℃의 핫 플레이트(Hot plate) 조건 하에서 경화시켜 에폭시 수지 조성물의 경화가 완료되는 시점을 확인하여, 경화 시간(겔타임)을 측정하였다.For the epoxy resin compositions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9, an amount of 5 ml was cured under a hot plate condition of 200 ° C. to confirm the time when the curing of the epoxy resin composition was completed, The curing time (gel time) was measured.

(5) 인장강도 측정(5) Measurement of tensile strength

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 섬유강화 플라스틱에 대해 ASTM B987 시험에 따라 인장 강도를 측정하였다.The tensile strength of the fiber-reinforced plastics prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9 was measured according to the ASTM B987 test.

(6) DSC 분석(6) DSC analysis

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 에폭시 수지 조성물을 200℃에서 20분 동안 경화한 후, 5mg의 시료를 채취하여 상온에서 350℃까지 분당 10℃로 승온하면서 DSC 분석(DSC-Q2000 V24.10)하여 아래와 같은 기준으로 미반응 피크(peak)를 확인하였다.After curing the epoxy resin composition prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9 at 200 ° C. for 20 minutes, a sample of 5 mg was taken and subjected to DSC analysis (DSC) while raising the temperature from room temperature to 350 ° C. at 10 ° C. per minute. -Q2000 V24.10) was used to confirm unreacted peaks based on the following criteria.

X: 미반응 피크 없음X: no unreacted peak

○: 미반응 피크가 1개 이상○: 1 or more unreacted peaks

(7) 외관 관찰(7) Appearance observation

실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 섬유강화 플라스틱의 외관을 육안으로 관찰하여 재(ashy)의 존재 여부를 아래와 같은 기준으로 확인하였다.The appearance of the fiber-reinforced plastics prepared according to Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 9 was visually observed to confirm the presence of ashes based on the following criteria.

○: ashy 미관찰○: ashy not observed

X: ashy 관찰X: Observe ashy

평가항목evaluation item 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 4관능 에폭시(TGDDM)Tetrafunctional Epoxy (TGDDM) 8080 7070 8080 8080 8080 8080 3관능 에폭시(TGA)Trifunctional Epoxy (TGA) 1010 2020 1010 1010 1010 1010 2관능 에폭시(BPA)Bifunctional Epoxy (BPA) 1010 1010 1010 1010 1010 1010 산무수물계 화합물(NMA)Acid anhydride compound (NMA) 170170 170170 150150 170170 170170 170170 이미다졸계 촉매imidazole-based catalyst 44 44 44 44 44 66 장쇄 알킬알코올long-chain alkyl alcohol 1010 1010 1010 88 1010 1010 지방산fatty acid 22 22 22 22 1One 22 유리전이온도(℃)Glass transition temperature (℃) 203203 201201 200200 202202 200200 201201 신율(%)Elongation (%) 1.901.90 1.881.88 1.871.87 1.881.88 1.811.81 1.861.86 180℃ 경화시간(Sec)180℃ curing time (Sec) 5353 5151 5959 5454 5555 5555 미반응 peak(DSC)Unreacted peak (DSC) XX XX XX XX XX XX 외관Exterior 25℃ 점도(cps)Viscosity at 25°C (cps) 26202620 24102410 28432843 26222622 26102610 26312631 CFRP 인장강도(Mpa)CFRP tensile strength (Mpa) 28652865 28402840 28002800 28102810 28262826 28342834

평가항목evaluation item 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 4관능 에폭시 (TGDDM)Tetrafunctional Epoxy (TGDDM) 8080 9090 6060 8080 8080 3관능 에폭시(TGA)Trifunctional Epoxy (TGA) 1010 55 2020 1010 1010 2관능 에폭시(BPA)Bifunctional Epoxy (BPA) 1010 55 2020 1010 1010 산무수물계 화합물(NMA)Acid anhydride compound (NMA) 170170 170170 170170 170170 170170 이미다졸계 촉매imidazole-based catalyst 44 44 44 44 44 장쇄 알킬 알코올long chain alkyl alcohol -- 1010 1010 77 1111 지방산fatty acid -- 22 22 22 22 유리전이온도(℃)Glass transition temperature (℃) 210210 216216 190190 205205 196196 신율(%)Elongation (%) 1.861.86 1.751.75 1.831.83 1.811.81 1.821.82 180℃ 경화시간(Sec)180℃ curing time (Sec) 5353 5555 5959 5454 5353 미반응 peak(DSC)Unreacted peak (DSC) XX 외관Exterior XX XX XX XX 25℃ 점도(cps)Viscosity at 25°C (cps) 26902690 32103210 24802480 26322632 26082608 CFRP 인장강도(Mpa)CFRP tensile strength (Mpa) 28502850 29232923 27562756 28202820 27102710

평가항목evaluation item 비교예 6Comparative Example 6 비교예 7Comparative Example 7 비교예 8Comparative Example 8 비교예 9Comparative Example 9 2관능 에폭시(BPA)Bifunctional Epoxy (BPA) 8080 8080 8080 8080 3관능 에폭시(TGA)Trifunctional Epoxy (TGA) 1010 1010 1010 1010 4관능 에폭시(TGDDM)Tetrafunctional Epoxy (TGDDM) 1010 1010 1010 1010 산무수물계 화합물(NMA)Acid anhydride compound (NMA) 170170 170170 145145 175175 이미다졸계 촉매imidazole-based catalyst 44 44 44 44 장쇄 알킬 알코올long chain alkyl alcohol 1010 1010 1010 1010 지방산fatty acid 0.50.5 33 22 22 유리전이온도(℃)Glass transition temperature (℃) 204204 192192 193193 202202 신율(%)Elongation (%) 1.831.83 1.761.76 1.781.78 1.721.72 180℃ 경화시간(Sec)180℃ curing time (Sec) 5353 5656 5959 5353 미반응 peak(DSC)Unreacted peak (DSC) XX XX XX 외관Exterior XX 25℃ 점도(cps)Viscosity at 25°C (cps) 26202620 26112611 30113011 25812581 CFRP 인장강도(Mpa)CFRP tensile strength (Mpa) 28202820 28242824 27222722 27302730

위 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 6은 모두 인장 강도가 2,800 MPa 이상이고 유리전이온도가 200℃ 이상이며, 신율이 1.8% 이상이고, 경화 시간은 30~90초이며 또한 DCS 평가 결과 미반응 피크(peak)가 발생되지 않아 외관에 재가 발생하지 않고, 점도 및 인장강도 모두 케이블 복합체 코어에서 요구되는 조건을 만족하는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1 above, Examples 1 to 6 according to the present invention all have a tensile strength of 2,800 MPa or more, a glass transition temperature of 200 ° C or more, an elongation of 1.8% or more, a curing time of 30 to 90 seconds, In addition, as a result of the DCS evaluation, it can be seen that no unreacted peak is generated, no ash is generated on the exterior, and both viscosity and tensile strength satisfy the conditions required for the cable composite core.

반면에, 표 2 및 표 3에 기재된 바와 같이, 에폭시 수지 조성물을 제조할 때 장쇄 알킬 알코올 및 지방산을 사용하지 않은 비교예 1은 DSC 미반응 피크가 존재하여 미반응에 의해 발생된 재로 인해 외관에 문제가 있는 것을 알 수 있다.On the other hand, as shown in Tables 2 and 3, Comparative Example 1, in which long-chain alkyl alcohols and fatty acids were not used when preparing the epoxy resin composition, had a DSC unreacted peak, resulting in unreacted ash. You can see there is a problem.

또한, 2관능 에폭시가 과도하고 3관능 및 4관능 에폭시가 부족한 비교예 2는 신율이 떨어지며 미반응 피크가 일부 나타나 외관에 재가 발생되며 점도가 과도한 것을 알 수 있다.In addition, in Comparative Example 2, in which the bifunctional epoxy is excessive and the trifunctional and tetrafunctional epoxy is insufficient, the elongation is low and some unreacted peaks appear, resulting in ash generation and excessive viscosity.

또한, 2관능 에폭시가 부족하고 4관능 에폭시가 과도한 비교예 3은 유리전이온도가 낮고 미반응 피크가 일부 나타나 외관에 재가 발생되며 인장강도가 낮아지는 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that in Comparative Example 3, in which the bifunctional epoxy is insufficient and the tetrafunctional epoxy is excessive, the glass transition temperature is low and some unreacted peaks appear, causing ash to occur on the appearance and lowering the tensile strength.

또한, 장쇄 알킬 알코올이 부족한 비교예 4는 DSC에서 미반응 Peak와 외관 문제가 생기는 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that Comparative Example 4, which lacks long-chain alkyl alcohol, has unreacted peaks and appearance problems in DSC.

또한, 장쇄 알킬 알코올이 과도한 비교예 5는 오히려 에폭시의 가교 밀도를 저하시켜 CFRP의 물성이 하락한 것을 알 수 있다.In addition, Comparative Example 5 containing an excessive amount of long-chain alkyl alcohol rather lowered the crosslinking density of epoxy, and it can be seen that the physical properties of CFRP were deteriorated.

또한, 지방산이 부족한 비교예 6은 반응에 참여하지 못해 외관에 문제가 있는 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that Comparative Example 6, which lacks fatty acids, has a problem in appearance because it does not participate in the reaction.

또한, 지방산이 과도한 비교예 7은 과도한 지방산이 불순물로 작용하여 CFRP의 물성을 하락시키는 것을 알 수 있다.In addition, in Comparative Example 7 with excessive fatty acids, it can be seen that excessive fatty acids act as impurities and deteriorate the physical properties of CFRP.

또한, 산무수물계 화합물이 부족한 비교예 8은 에폭시 경화 반응이 온전히 일어나지 못해 유리전이온도(TG)가 감소하고, CFRP의 물성이 저하되며, 점도가 상승한 것을 알 수 있다.In addition, in Comparative Example 8 lacking an acid anhydride-based compound, it can be seen that the epoxy curing reaction did not fully occur, resulting in a decrease in glass transition temperature (TG), deterioration in physical properties of CFRP, and an increase in viscosity.

또한, 산무수물계 화합물이 과도한 비교예 9는 반응에 참여하지 못한 산무수물계 화합물이 잔류하여 CFRP의 물성이 하락한 것을 알 수 있다.In addition, in Comparative Example 9, in which the acid anhydride-based compound was excessive, it can be seen that the acid anhydride-based compound that did not participate in the reaction remained and the physical properties of CFRP deteriorated.

이와 같이, 본 발명의 구성을 만족하지 못하는 비교예 1 내지 9는 200℃ 이상인 높은 유리전이온도를 나타내는 경우도 있으나 가공송전선 코어용으로 사용되기 위한 1.8% 이상의 신율을 만족시킬 수 없는 경우도 있음을 확인할 수 있다. 또한, 섬유강화 플라스틱의 인장 강도는 탄소섬유와 에폭시 수지 조성물간의 비율에 그 영향을 받으며, 탄소섬유의 함량이 높을수록 더 높은 인장강도를 가지지만, 제조원가가 상승하기 때문에, 용도에 맞춘 최적의 함량이 필요하다.As such, Comparative Examples 1 to 9, which do not satisfy the configuration of the present invention, sometimes show a high glass transition temperature of 200 ° C. or more, but in some cases cannot satisfy the elongation of 1.8% or more for use as an overhead transmission line core. You can check. In addition, the tensile strength of fiber-reinforced plastics is affected by the ratio between carbon fiber and the epoxy resin composition, and the higher the content of carbon fiber, the higher the tensile strength, but since the manufacturing cost increases, the optimal content according to the purpose need this

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also made according to the present invention. falls within the scope of the rights of

Claims (21)

2관능 에폭시, 3관능 에폭시, 4관능 에폭시, 산무수물계 화합물, 장쇄 알킬 알코올, 지방산 및 경화 촉진제를 포함하고,
상기 2관능, 3관능 및 4관능 에폭시의 비율이 1:1:8 내지 1:2:7이며,
상기 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 에폭시 100 중량부에 대해 상기 산무수물계 화합물 150 내지 170 중량부, 상기 장쇄 알킬 알코올 8 내지 10 중량부, 상기 지방산 1 내지 2 중량부 및 상기 경화 촉진제 4 내지 6 중량부를 포함하는, 속경화 에폭시 수지 조성물.
A bifunctional epoxy, a trifunctional epoxy, a tetrafunctional epoxy, an acid anhydride-based compound, a long chain alkyl alcohol, a fatty acid, and a curing accelerator,
The ratio of the bifunctional, trifunctional and tetrafunctional epoxies is 1: 1: 8 to 1: 2: 7,
150 to 170 parts by weight of the acid anhydride-based compound, 8 to 10 parts by weight of the long-chain alkyl alcohol, 1 to 2 parts by weight of the fatty acid, and A fast-curing epoxy resin composition comprising 4 to 6 parts by weight of the curing accelerator.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 장쇄 알킬 알코올 및 상기 지방산은 액상 형태인, 속경화 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The long-chain alkyl alcohol and the fatty acid are in liquid form, a fast-curing epoxy resin composition.
제1항에 있어서,
상기 속경화 에폭시 수지 조성물의 점도는 25℃에서 1,500 내지 3,000cps인, 속경화 에폭시 수지 조성물.
According to claim 1,
The fast-curing epoxy resin composition has a viscosity of 1,500 to 3,000 cps at 25 ° C., a fast-curing epoxy resin composition.
탄소섬유; 및
속경화 에폭시 수지 조성물이 경화되어 형성된 에폭시 수지 경화물;
을 포함하고,
상기 속경화 에폭시 수지 조성물은 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시, 산무수물계 화합물, 장쇄 알킬 알코올, 지방산 및 경화 촉진제를 포함하며,
상기 2관능, 3관능 및 4관능 에폭시의 비율이 1:1:8 내지 1:2:7이고,
상기 2관능 에폭시, 3관능 에폭시 및 4관능 에폭시를 포함하는 에폭시 100 중량부에 대해 상기 산무수물계 화합물 150 내지 170 중량부, 상기 장쇄 알킬 알코올 8 내지 10 중량부, 상기 지방산 1 내지 2 중량부 및 상기 경화 촉진제 4 내지 6 중량부를 포함하는, 섬유강화 플라스틱.
carbon fiber; and
a cured epoxy resin product formed by curing a fast-curing epoxy resin composition;
including,
The fast-curing epoxy resin composition includes a bifunctional epoxy, a trifunctional epoxy and a tetrafunctional epoxy, an acid anhydride-based compound, a long-chain alkyl alcohol, a fatty acid, and a curing accelerator,
The ratio of the bifunctional, trifunctional and tetrafunctional epoxies is 1: 1: 8 to 1: 2: 7,
150 to 170 parts by weight of the acid anhydride-based compound, 8 to 10 parts by weight of the long-chain alkyl alcohol, 1 to 2 parts by weight of the fatty acid, and A fiber-reinforced plastic comprising 4 to 6 parts by weight of the curing accelerator.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 장쇄 알킬 알코올 및 상기 지방산은 액상 형태인, 섬유강화 플라스틱.
According to claim 6,
The long-chain alkyl alcohol and the fatty acid are in liquid form, fiber-reinforced plastic.
제6항에 있어서,
상기 에폭시 수지 경화물은 유리전이온도가 200 내지 210℃인, 섬유강화 플라스틱.
According to claim 6,
The epoxy resin cured product has a glass transition temperature of 200 to 210 ℃, fiber-reinforced plastic.
제6항에 있어서,
상기 섬유강화 플라스틱은 신율이 1.8 내지 2.0%인, 섬유강화 플라스틱.
According to claim 6,
The fiber-reinforced plastic has an elongation of 1.8 to 2.0%, fiber-reinforced plastic.
제6항에 있어서,
상기 섬유강화 플라스틱은 상기 탄소섬유 60 내지 70중량% 및 상기 에폭시 수지 경화물 30 내지 40중량%를 포함하는, 섬유강화 플라스틱.
According to claim 6,
The fiber-reinforced plastic includes 60 to 70% by weight of the carbon fiber and 30 to 40% by weight of the cured epoxy resin material.
제6항에 있어서,
상기 섬유강화 플라스틱은 인장 강도가 2,800 MPa 이상인, 섬유강화 플라스틱.
According to claim 6,
The fiber-reinforced plastic has a tensile strength of 2,800 MPa or more, fiber-reinforced plastic.
제6항에 있어서,
상기 에폭시 수지 경화물은 180 내지 210℃에서 10 내지 30분 동안 경화 시, DSC 분석에 따른 미반응 피크(peak)가 발생하지 않는, 섬유강화 플라스틱.
According to claim 6,
When the cured epoxy resin material is cured at 180 to 210 ° C. for 10 to 30 minutes, no unreacted peak according to DSC analysis occurs, fiber-reinforced plastic.
제6항에 있어서,
상기 속경화 에폭시 수지 조성물의 점도는 25℃에서 1,500 내지 3,000cps인, 섬유강화 플라스틱.
According to claim 6,
The viscosity of the fast-curing epoxy resin composition is 1,500 to 3,000cps at 25 ℃, fiber-reinforced plastic.
제6항에 있어서,
상기 속경화 에폭시 수지 조성물은 5ml, 200℃의 조건에서 30 내지 90초의 경화 속도를 갖는, 섬유강화 플라스틱.
According to claim 6,
The fast-curing epoxy resin composition has a curing speed of 30 to 90 seconds under the condition of 5ml, 200 ℃, fiber-reinforced plastic.
제6항 및 제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 섬유강화 플라스틱을 이용하여 제조된, 전선코어.A wire core manufactured using the fiber-reinforced plastic according to any one of claims 6 and 10 to 17. 제18항에 따른 전선코어를 포함하는, 가공송전선용 중심인장선.A center tension wire for an overhead power transmission line comprising the wire core according to claim 18. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 속경화 에폭시 수지 조성물을 제조하는 제1 단계;
연속성 탄소섬유를 상기 속경화 에폭시 수지 조성물이 충진된 탱크 내로 인발하는 제2 단계;
상기 속경화 에폭시 수지 조성물을 탄소섬유에 함침시키는 제3 단계;
가열된 다이를 통해 상기 속경화 에폭시 수지 조성물이 함침된 탄소섬유를 인발하여 점성의 탄소섬유 토우를 생성하는 제4 단계;
상기 점성의 탄소섬유 토우를 추가 인발하는 제5 단계;
를 포함하는, 섬유강화 플라스틱의 제조방법.
A first step of preparing the fast-curing epoxy resin composition according to any one of claims 1, 4, and 5;
a second step of drawing continuous carbon fibers into a tank filled with the fast curing epoxy resin composition;
A third step of impregnating carbon fibers with the fast-curing epoxy resin composition;
A fourth step of drawing the carbon fiber impregnated with the fast-curing epoxy resin composition through a heated die to produce a viscous carbon fiber tow;
a fifth step of additionally drawing the viscous carbon fiber tow;
Method for producing a fiber-reinforced plastic comprising a.
제20항에 있어서,
상기 점성의 탄소섬유 토우를 추가 인발하는 제5 단계는,
상기 점성의 탄소섬유 토우를 200 내지 220℃의 후경화 드라이어를 향해 300mm/분의 인발 속도로 다이의 길이 방향으로 인발하는, 섬유강화 플라스틱의 제조방법.
According to claim 20,
The fifth step of additionally drawing the viscous carbon fiber tow,
A method for producing fiber-reinforced plastic, wherein the viscous carbon fiber tow is drawn in the longitudinal direction of the die at a drawing speed of 300 mm / min toward a post-curing dryer at 200 to 220 ° C.
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