KR102545381B1 - Process of Vinylester resins for eco-friendly corrosion resistance pultrusion using recycled polyethyleneterephthalate flake - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트(recycled PET) 플레이크, 글리콜 및 제1 다가 염기산을 반응시켜 글리콜리시스(Glycolysis)하여 폴리올을 제조하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 제조된 폴리올에 아크릴 모노머 및 제2 다가 염기산을 반응시켜 비닐에스테르 수지용 일염기산을 제조하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 제조된 일염기산에 에폭시 수지를 반응시켜 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 제조하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계에서 제조된 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 비닐계 모노머에 희석하여 비닐에스테르 수지를 제조하는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법을 개시한다.The present invention relates to a method for producing a vinyl ester resin for pultrusion using recycled polyethylene terephthalate flakes, and more specifically, by reacting recycled polyethylene terephthalate (recycled PET) flakes, glycol, and a first polyhydric base acid to achieve glycolysis (Glycolysis) to prepare a polyol; A second step of preparing a monobasic acid for vinyl ester resin by reacting an acrylic monomer and a second polybasic acid with the polyol prepared in the first step; A third step of preparing an epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer by reacting an epoxy resin with the monobasic acid prepared in the second step; and a fourth step of preparing a vinyl ester resin by diluting the epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer prepared in the third step with a vinyl monomer. Disclosed is a method for producing a vinyl ester resin for use.

Description

재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 친환경 내식성 인발성형용 비닐에스테르수지의 제조방법{Process of Vinylester resins for eco-friendly corrosion resistance pultrusion using recycled polyethyleneterephthalate flake}Manufacturing method of vinyl ester resins for eco-friendly corrosion resistance pultrusion using recycled polyethylene terephthalate flakes

본 발명은 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 친환경 내식성 인발성형용 비닐에스테르수지의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an eco-friendly, corrosion-resistant vinyl ester resin for pultrusion molding using recycled polyethylene terephthalate flakes.

PET는 반결정성 고분자로 가격에 비해 열안정성, 투명도, 강도 등의 물성이 우수하여 필름, 음료병, 섬유 등과 같은 다양한 분야에서 많은 효용성을 갖고 있어 오늘날 전세계 플라스틱 시장의 60~70%를 차지하고 있다. PET의 생산량은 2009년 현재 5,400 만톤/년으로 매년 약 7% 성장중에 있다. 그러나 폐 PET 제품의 전세계적인 회수율은 약 25%에 그치고 있으며 나머지 양은 소각이나 매립으로 처리되고 있어 환경오염을 유발할 뿐만 아니라 경제적으로 많은 손실이 발생하고 있다.PET is a semi-crystalline polymer and has excellent physical properties such as thermal stability, transparency, and strength compared to its price, and has many uses in various fields such as films, beverage bottles, and fibers, and accounts for 60 to 70% of the global plastic market today. As of 2009, PET production is 54 million tons/year, growing by about 7% annually. However, the global recovery rate of waste PET products is only about 25%, and the remaining amount is disposed of by incineration or landfill, which not only causes environmental pollution but also causes economic losses.

PET는 결정성이 크고 용융점이 높아 섬유로서 뿐만 아니라 필름, 병, 사출형재료 등에도 사용되고 있다. 특히 병으로 사용되는 PET의 특성으로는 무게가 가볍고 강도가 커서 깨어지지 않으며, 우수한 투명성, 기체 내투과성, 내약품성등과 내용물의 높은 품질 유지성으로 인한 식품의 위생성과 안전성 등이 인정되고 있다. PET has high crystallinity and high melting point, so it is used not only as a fiber but also as a film, bottle, and injection molded material. In particular, the characteristics of PET used for bottles include light weight, high strength, high strength, excellent transparency, gas permeability, chemical resistance, and hygiene and safety of food due to high quality maintenance of contents.

PET의 재활용은 주로 고분자 병의 포장재에 폭넓게 사용되면서 관심이 증가하였다. 현재 세계적으로 PET의 소비는 1300만톤에 달한다. 그이에 따라 사용 후 버려지는 폐폴리에스터를 다시 화학 원료화하는 것은 경제적 뿐만 아니라, 환경적인 측면에서 매우 중요하다.Recycling of PET has increased interest mainly due to its widespread use in the packaging of polymer bottles. Currently, consumption of PET worldwide reaches 13 million tons. Accordingly, it is very important from an economic as well as an environmental point of view to convert waste polyester discarded after use into a chemical raw material again.

폐폴리에스터를 재활용하는 방법에는 크게 두 가지 방법이 있다. 물리적 재활용은 폴리에스터 클립이나 플레이크 형태로 이용하는 것이고, 화학적 재활용은 화학반응을 통하여 폴리에스터 원료를 회수하는 것이다. 그중 화학적 재활용이 경제적, 환경적으로 가장 바람직한 방법으로 알려져 있다. There are two main ways to recycle waste polyester. Physical recycling is to use polyester clips or flakes, and chemical recycling is to recover polyester raw materials through chemical reactions. Among them, chemical recycling is known as the most economically and environmentally preferable method.

PET는 섬유 제조, 포장 필름, 병, 전기 절연체 등으로 사용되는 반결정(semi-crystalline) 열가소성 고분자로서, TPA와 EG의 축합에 의한 또는 DMT와 EG 반응에 의한 두 가지 경로로 생산할 수 있다. 두 방법 모두 단량체인 BHET(bis(hydroxyethyl)terephthalate)를 거쳐 PET로 중합된다. 여러 가지 PET 화학적 분해 방법들은 순수한 폴리에스터로의 재생산이 가능한 원료물질인 TPA, DMT, BHET의 회수를 목표로 발전되어 왔다. PET의 재활용 방법을 보면, 에틸렌글리콜과 테레프탈산 또는 테레프탈산 메틸에스테르로부터 축합반응에 의해 PET를 압축 성형하여 결정 펠릿을 만드는 방법과 모노머에 대한 해중합, 가수분해 또는 메탄 분해의 역반응으로 PET를 모노에틸렌글리콜과 테레프탈산 또는 테레프탈산 메틸에스테르로 해중합하는 방법 등이 있다.PET is a semi-crystalline thermoplastic polymer used in textile manufacturing, packaging films, bottles, electrical insulators, etc., and can be produced in two ways: by condensation of TPA and EG or by reaction of DMT and EG. Both methods are polymerized into PET via the monomer BHET (bis(hydroxyethyl)terephthalate). Various PET chemical decomposition methods have been developed with the goal of recovering TPA, DMT, and BHET, which are raw materials that can be reproduced into pure polyester. Looking at the recycling method of PET, a method of making crystal pellets by compression molding PET by a condensation reaction from ethylene glycol and terephthalic acid or terephthalic acid methyl ester, and a method of making PET with monoethylene glycol and monoethylene glycol through the reverse reaction of depolymerization, hydrolysis or methane decomposition of monomers. There is a method of depolymerization with terephthalic acid or terephthalic acid methyl ester.

관련하여, 하기 한국공개특허 제10-2011-0010173호에는 폐 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용한 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트의 제조방법으로서, 폐 폴리에틸렌테레프탈레이트를 분쇄한 다음, 초임계 해당공정(supercritical glycolysis)에 의해 폴리에스테르 원료물질인 폴리에스테르 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트를 제조하는 방법을 개시하고 있고, 하기 한국등록특허 제10-0353151호에는 재생 폴리에틸렌테레프탈레이트의 글리콜리시스 반응을 수행하여 중간체를 제조하는 단계 및 중간체와 방향족 이염기산을 축합반응시키는 단계에 의해 포화 폴리에스테르를 제조하는 방법이 개시되어 있다.In relation to this, Korea Patent Publication No. 10-2011-0010173 discloses a method for producing bis(2-hydroxyethyl) terephthalate using waste polyethylene terephthalate, wherein waste polyethylene terephthalate is pulverized, followed by a supercritical corresponding process ( Supercritical glycolysis) discloses a method for producing polyester bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, which is a polyester raw material, and the following Korean Patent No. 10-0353151 discloses a glycolysis reaction of recycled polyethylene terephthalate A method for preparing a saturated polyester by performing a step of preparing an intermediate and a step of condensing the intermediate and an aromatic dibasic acid is disclosed.

그러나 이들 특허에는 PET를 적용하여 제조되는 비닐에스테르 수지화 기술은 아직 개발되지 않은 상태이며, 일반적으로 비닐에스테르 수지는 내식, 열경화성 수지의 하나로서 에폭시수지에 불포화 카르본산류를 반응시켜 스티렌에 용해한 것으로 내식성이 뛰어나고 기계적 강도도 양호하며 연신율이 크다는 장점이 있는 수지이다.However, in these patents, the vinyl ester resin technology produced by applying PET has not yet been developed, and in general, vinyl ester resin is one of corrosion-resistant and thermosetting resins, which are dissolved in styrene by reacting unsaturated carboxylic acids with epoxy resin. It is a resin with excellent corrosion resistance, good mechanical strength, and high elongation.

비닐에스테르 수지 사용은 경화 방식 및 성형 방법이 불포화폴리에스테르 수지와 유사하며 작업이 쉽고 양호하며 그 적용 분야도 불포화폴리에스테르수지와 같이 내식성 플라스틱 구조물, 용기, 내식 라이닝, 접착제, 주형 등 광범위하며 작업 반응성과 경화 등의 물성이 우수하여 자외선, 전자성 경화 도료로도 많이 사용되고 있다.The use of vinyl ester resin is similar to unsaturated polyester resin in its curing method and molding method, and its workability is easy and good. It has excellent physical properties such as overcuring, so it is widely used as an ultraviolet light and electronic curing paint.

이에 본 발명자들은, 상기와 같은 기술적 사안에 착안하여 material recycling 공정으로 재활용된 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용하여 비닐에스테르 수지를 제조하고 인발성형을 위한 물성 및 내식성을 가짐을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention, focusing on the above technical issues, prepared a vinyl ester resin using polyethylene terephthalate flakes recycled through a material recycling process, confirmed that they had physical properties and corrosion resistance for pultrusion molding, and completed the present invention.

한국공개특허 제10-2011-0010173호Korean Patent Publication No. 10-2011-0010173 한국등록특허 제10-0353151호Korean Patent Registration No. 10-0353151

따라서 본 발명은 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 해결과제로 한다.Therefore, the present invention has as a technical solution to provide a method for producing a vinyl ester resin for pultrusion molding using recycled polyethylene terephthalate flakes.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,In order to solve the above technical problem, the present invention,

재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트(recycled PET) 플레이크, 글리콜 및 제1 다가 염기산을 반응시켜 글리콜리시스(Glycolysis)하여 폴리올을 제조하는 제1 단계;A first step of preparing a polyol by glycolysis by reacting recycled polyethylene terephthalate (recycled PET) flakes, glycol, and a first polybasic acid;

상기 제1 단계에서 제조된 폴리올에 아크릴 모노머 및 제2 다가 염기산을 반응시켜 비닐에스테르 수지용 일염기산을 제조하는 제2 단계;A second step of preparing a monobasic acid for vinyl ester resin by reacting an acrylic monomer and a second polybasic acid with the polyol prepared in the first step;

상기 제2 단계에서 제조된 일염기산에 에폭시 수지를 반응시켜 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 제조하는 제3 단계; 및A third step of preparing an epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer by reacting an epoxy resin with the monobasic acid prepared in the second step; and

상기 제3 단계에서 제조된 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 비닐계 모노머에 희석하여 비닐에스테르 수지를 제조하는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,A fourth step of diluting the epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer prepared in the third step with a vinyl monomer to prepare a vinyl ester resin; characterized in that it comprises,

재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법을 제공한다.Provided is a method for producing a vinyl ester resin for pultrusion using recycled polyethylene terephthalate flakes.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 제1 단계는 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크 300~430 중량부, 글리콜 280~370 중량부, 제1 다가 염기산 280~340 중량부에 금속염 촉매 0.08~0.13 중량부를 혼합한 후 반응시켜 글리콜리시스하여 수산기값이 110~150인 폴리올을 제조하고,Preferably, in the present invention, in the first step, 300 to 430 parts by weight of recycled polyethylene terephthalate flakes, 280 to 370 parts by weight of glycol, and 280 to 340 parts by weight of a first polybasic acid are mixed with 0.08 to 0.13 parts by weight of a metal salt catalyst. After reaction, glycolysis is performed to prepare a polyol having a hydroxyl value of 110 to 150,

상기 글리콜은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리 및,네오펜틸글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이며,The glycol is at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and neopentyl glycol,

상기 금속염 촉매는 초산아연(Zinc Acetate), 삼산화안티몬(Sb2O3), 옥살산주석(SnC2O4) 및 모노부틸틴옥사이드(C4H10O2Sn) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.The metal salt catalyst is characterized in that at least one selected from zinc acetate, antimony trioxide (Sb2O3), tin oxalate (SnC2O4) and monobutyltin oxide (C4H10O2Sn).

또한 본 발명에 있어서, 상기 제2 단계는, 상기 제1 단계에서 제조된 폴리올 210~280 중량부에 아크릴 모노머 60~80 중량부, 제2 다가 염기산 80~90 중량부, 아민계 촉매 0.20~0.30 중량부, 중합금지제 0.05~0.07 중량부를 넣고 반응시켜 산가 값이 120~150이 되는 일염기산을 제조하고,In the present invention, in the second step, 60 to 80 parts by weight of an acrylic monomer, 80 to 90 parts by weight of a second polybasic acid, and 0.20 to 280 parts by weight of an amine-based catalyst are added to 210 to 280 parts by weight of the polyol prepared in the first step. 0.30 parts by weight and 0.05 to 0.07 parts by weight of a polymerization inhibitor were added and reacted to prepare a monobasic acid having an acid value of 120 to 150,

상기 아크릴 모노머는 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트 t-부틸메타크릴레이트 sec-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 2-에틸부틸메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, n-옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 테트라데실메타크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 중에서 선택된 1종 이상이고,The acrylic monomer is 2-methoxyethyl methacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate t-butyl methacrylate sec- Butyl methacrylate, pentyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-ethylbutyl methacrylate, isobornyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, n- at least one selected from octyl methacrylate, isooctyl methacrylate, isononyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, and trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA);

상기 아민계 촉매는 트리에틸아민, 에틸트리메틸암모늄브로마이드, 디메틸벤질아민, 디-n-부틸아민 중에서 선택되는 1종 이상이고,The amine-based catalyst is at least one selected from triethylamine, ethyltrimethylammonium bromide, dimethylbenzylamine, and di-n-butylamine,

상기 중합금지제는 하이드로퀴논, 톨루하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논 및 p-벤조퀴논 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.The polymerization inhibitor is characterized in that at least one selected from hydroquinone, toluhydroquinone, methylhydroquinone and p-benzoquinone.

또한 본 발명에 있어서, 상기 제3 단계는, 상기 제2 단계에서 제조된 일염기산에 에폭시 수지200~250 중량부를 넣고 반응시켜 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 제조하고,In the present invention, in the third step, 200 to 250 parts by weight of an epoxy resin is added to the monobasic acid prepared in the second step and reacted to prepare an epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer,

상기 제4 단계는, 상기 제3 단계에서 제조된 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머에 중합지연제 0.08~0.1 중량부를 넣은 후, 비닐계 모노머 370~410 중량부로 희석하며,In the fourth step, after adding 0.08 to 0.1 parts by weight of a polymerization retardant to the epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer prepared in the third step, diluted with 370 to 410 parts by weight of a vinyl monomer,

상기 에폭시 수지는 비스페놀 a형 에폭시수지, 비스페놀 F형 에폭시수지, 노볼락형 에폭시수지 및 지환식 에폭시수지 중에서 선택된 1종 이상이고,The epoxy resin is at least one selected from bisphenol a-type epoxy resin, bisphenol F-type epoxy resin, novolak-type epoxy resin and alicyclic epoxy resin,

상기 비닐계 모노머는 스티렌, (메타)아크릴산, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥사아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소-부틸(메타)아크릴레이트, 터셔리(tertiary)-부틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 및 이소보닐(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The vinyl monomer is styrene, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ethyl hexaacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, propyl ( meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, iso-butyl (meth)acrylate, tertiary-butyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acryl It is characterized in that it is at least one selected from the group consisting of late, cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate.

또한 본 발명에 있어서, 상기 제1 다가염기산 및 제2 다가 염기산은 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히도로프탈산무수물 및 아디피산 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the first polybasic acid and the second polybasic acid are characterized in that at least one selected from phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride and adipic acid.

본 발명에 의한 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 친환경 내식성 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조 방법은 PET 변성 폴리올로 아크릴산을 제조하여 비닐에스테르 수지의 분자량을 증대하고 PET 성분에 의한 분자 내 내식 구조와 인성을 향상하여 비닐에스테르 수지를 제조할 수 있으므로 친환경적일 뿐만 아니라, 기계적 물성 인성이 우수하여 자원 재활용의 장점이 있다.The method for producing an eco-friendly, corrosion-resistant vinyl ester resin for pultrusion molding using recycled polyethylene terephthalate flakes according to the present invention increases the molecular weight of the vinyl ester resin by preparing acrylic acid with PET-modified polyol, and improves the corrosion resistance structure and toughness in the molecule by the PET component. It is not only environmentally friendly because it can be improved to produce vinyl ester resin, but also has excellent mechanical properties and toughness, so it has the advantage of recycling resources.

본 발명에 따르면 점도가 낮아 유리섬유, 탄소섬유와의 함침성, 기계적 물성이 우수한 특징이 있다.According to the present invention, the viscosity is low, and it has excellent impregnability with glass fibers and carbon fibers, and excellent mechanical properties.

나아가 재활용 비닐에스테르 수지는 인발 성형한 강화플라스틱은 콘크리트 구조물의 철근을 대체할 수 있는 내식성 구조물용 리바(REBAR) 용도로서, 철근 부식이 심한 해안가 건축용 소재나 수상 태양광 프레임의 용도로 적합하며 탄성이 우수한 탄소섬유 복합재의 원료인 고분자 수지로 재활용 비닐에스테르 수지는 산업용 소재로 널리 사용할 수 있는 장점이 있다.Furthermore, the recycled vinyl ester resin is a pultrusion-molded reinforced plastic that is used as a corrosion-resistant REBAR for structures that can replace reinforcing bars in concrete structures. As a polymer resin, which is a raw material for excellent carbon fiber composites, recycled vinyl ester resin has the advantage of being widely used as an industrial material.

도 1은 본 발명에 따른 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법의 제조공정을 흐름도로 나타낸 것이다.1 is a flowchart showing a manufacturing process of a method for manufacturing a vinyl ester resin for pultrusion molding using recycled polyethylene terephthalate flakes according to the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.The present invention will be described in detail with reference to the drawings below.

도 1은 본 발명에 따른 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법의 제조공정을 흐름도로 나타낸 것이다.1 is a flowchart showing a manufacturing process of a method for manufacturing a vinyl ester resin for pultrusion molding using recycled polyethylene terephthalate flakes according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법은 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트(recycled PET) 플레이크, 글리콜 및 제1 다가 염기산을 반응시켜 글리콜리시스(Glycolysis)하여 폴리올을 제조하는 제1 단계; 상기 제1 단계에서 제조된 폴리올에 아크릴 모노머 및 제2 다가 염기산을 반응시켜 비닐에스테르 수지용 일염기산을 제조하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 제조된 일염기산에 에폭시 수지를 반응시켜 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 제조하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계에서 제조된 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 비닐계 모노머에 희석하여 비닐에스테르 수지를 제조하는 제4단계;를 포함하여 이루어진다.Referring to Figure 1, the method for producing a vinyl ester resin for pultrusion using recycled polyethylene terephthalate flakes of the present invention is a glycolysis by reacting recycled polyethylene terephthalate (recycled PET) flakes, glycol and a first polybasic acid ( Glycolysis) to prepare a polyol; A second step of preparing a monobasic acid for vinyl ester resin by reacting an acrylic monomer and a second polybasic acid with the polyol prepared in the first step; A third step of preparing an epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer by reacting an epoxy resin with the monobasic acid prepared in the second step; and a fourth step of preparing a vinyl ester resin by diluting the epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer prepared in the third step with a vinyl monomer.

즉, 본 발명은 인발 성형으로 제작되는 유리섬유강화플라스틱용 비닐에스테르 수지 제조에 있어서, 산업폐기물 폴리에틸렌테레프탈레이트 올리고머와 생활용품에서 발생하는 PET를 분쇄하여 재활용하는 PET 플레이크를 주원료로 하여 비닐에스테르 수지를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 특히, 재활용 PET 플레이크에 글리콜과 다가 염기산을 반응시켜 폴리올을 얻고, 냄새와 화재위험이 적은 반응성 아크릴 모노머를 사용하여 작업환경과 인발성형 강화플라스틱의 기계적 물성을 향상하고, 에폭시 수지를 반응시켜 변성시킴으로써 강한 내산성과 내산화성을 부여하고, 비닐계 모노머에 희석하여 강한 내산성 및 내식성을 구현할 수 있도록 한 것에 그 특징이 있다.That is, in the present invention, in the production of vinyl ester resin for glass fiber reinforced plastics produced by pultrusion, industrial waste polyethylene terephthalate oligomer and PET generated from household goods are pulverized and recycled PET flakes as main raw materials to obtain vinyl ester resin It's about how to make it. In particular, the present invention reacts glycol and polybasic acid on recycled PET flakes to obtain polyol, improves the working environment and mechanical properties of pultrusion molded reinforced plastics by using reactive acrylic monomers with low odor and fire risk, and epoxy resin It is characterized by imparting strong acid resistance and oxidation resistance by reacting and denaturing, and realizing strong acid resistance and corrosion resistance by diluting with a vinyl-based monomer.

이하 단계를 나누어 보다 자세히 설명하기로 한다.The following steps are divided into more detailed descriptions.

먼저, 제1 단계는 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트(recycled PET) 플레이크, 글리콜 및 제1 다가 염기산을 반응시켜 글리콜리시스(Glycolysis)하여 폴리올을 제조하는 단계이다. 바람직하게는 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크 300~430 중량부, 글리콜 280~370 중량부, 제1 다가 염기산 280~340 중량부에 금속염 촉매 0.08~0.13 중량부를 혼합한 후 질소 분위기에서 승온하여 혼합한 후에 215~225℃에서 반응시켜 글리콜리시스하여 수산기값이 110~150인 폴리올을 제조한다.First, a first step is a step of preparing a polyol by reacting recycled polyethylene terephthalate (recycled PET) flakes, glycol, and a first polybasic acid to perform glycolysis. Preferably, 300 to 430 parts by weight of recycled polyethylene terephthalate flakes, 280 to 370 parts by weight of glycol, and 0.08 to 0.13 parts by weight of a metal salt catalyst are mixed with 280 to 340 parts by weight of a first polybasic acid, followed by heating and mixing in a nitrogen atmosphere. It is reacted at 215 ~ 225 ℃ to produce a polyol having a hydroxyl value of 110 ~ 150 by glycolysis.

이 때, 상기 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트는 생활용품의 사용 후 폐기 시 발생 되는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 분쇄하여 얻어지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩으로 분쇄한 플레크나 미세한 칩으로 이들 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 그 사용량은 300~430중량부로 하는 것이 바람직하다. 그 양이 300중량부 미만일 경우 비닐에스테르 수지의 폴리올로 수산기 값이 높아져 반응하는 에폭시 수지의 함량이 높아지고 비닐에스테르 수지의 점도가 낮아지고 섬유 함침성은 좋아지나 PET 함량이 낮아 수지의 원가가 상승하며, 430중량부를 초과하면 비닐에스테르 수지의 점도가 너무 높아지고 섬유 함침성이 떨어지며 수지 가격은 낮아지나 기계적 강도가 낮아지는 문제가 발생하기 때문이다.At this time, the recycled polyethylene terephthalate may be flakes or fine chips obtained by pulverizing polyethylene terephthalate generated when discarding household goods after use, and may be at least one selected from among them. It is preferable that the amount used be 300 to 430 parts by weight. If the amount is less than 300 parts by weight, the hydroxyl value of the polyol of the vinyl ester resin increases, the content of the epoxy resin reacting increases, the viscosity of the vinyl ester resin decreases, the fiber impregnability improves, but the PET content is low, so the cost of the resin increases, This is because when it exceeds 430 parts by weight, the viscosity of the vinyl ester resin is too high, the fiber impregnability is poor, and the price of the resin is lowered, but the mechanical strength is lowered.

또한 상기 글리콜은 그 종류로서 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 및 네오펜틸글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 280~370 중량부 포함할 수 있다. 폴리올의 점도가 상용성을 갖게 되고, 수산기값이 110~150이 되도록 글리콜을 선택하여 상기 중량범위 내에서 조절하여 포함시킬 수 있다.In addition, the glycol may be at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and neopentyl glycol, and may contain 280 to 370 parts by weight. The viscosity of the polyol is compatible, and the glycol may be selected and included by adjusting the weight within the above weight range so that the hydroxyl value is 110 to 150.

가장 바람직하게는 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜과 다가 염기산를 혼합하는 것이 좋다. 구체적으로 그 사용량은 디에틸렌글리콜 160~200중량부, 네오펜틸글리콜 100~130중량부, 프로필렌글리콜 20~40중량부, 다가염기산 280~340중량부로 혼합하는 것이 바람직하다.Most preferably, it is good to mix diethylene glycol, neopentyl glycol, propylene glycol and a polybasic acid. Specifically, the amount used is preferably mixed with 160 to 200 parts by weight of diethylene glycol, 100 to 130 parts by weight of neopentyl glycol, 20 to 40 parts by weight of propylene glycol, and 280 to 340 parts by weight of a polybasic acid.

이 경우, 디에틸렌글리콜 160~200중량부로 혼합시킨다. 이는 디에틸렌글리콜이 160중량부 미만이면 수지의 상용성은 우수해지나 PET의 분해 시간이 길어지고 200중량부 초과시 수지의 상용성이 낮아지고 백탁 현상과 고온에서 색상이 붉어지는 문제점이 발생하기 때문이다.In this case, 160 to 200 parts by weight of diethylene glycol is mixed. This is because if diethylene glycol is less than 160 parts by weight, the compatibility of the resin is excellent, but the decomposition time of PET is prolonged, and if it exceeds 200 parts by weight, the compatibility of the resin is lowered, and problems such as cloudiness and reddening of color at high temperatures occur. .

또한 네오펜틸글리콜 100~130중량부로 혼합시킨다. 네오펜틸글리콜은 반응성이 좋으며 수지의 내수성이 향상되어 주로 내수성의 불포화폴리에스테르수지의 SMC용 원료로 많이 사용하는 데, 상기 네오펜틸글리콜 100중량부 미만이면 PET의 글리콜시스 시간과 높은 온도에서 반응하지 못해 분해 시간이 길어지고 130중량부 초과시 수지의 가격상승과 폴리올의 점도가 높아져 2단계 반응에서 수지의 점도가 높아지는 문제점이 발생할 수 있다.In addition, 100 to 130 parts by weight of neopentyl glycol is mixed. Neopentyl glycol has good reactivity and improves the water resistance of the resin, so it is mainly used as a raw material for SMC of water-resistant unsaturated polyester resin. When the amount exceeds 130 parts by weight, the price of the resin and the viscosity of the polyol increase, resulting in a problem in that the viscosity of the resin increases in the second stage reaction.

또한 프로필렌글리콜은 20~40중량부로 혼합시킨다. 폴리올의 점도와 폴리올의 수산기값을 조절하고자 20~40 중량부를 반응 말기에 투입한다. 20중량부 미만이면 폴리올의 점도가 높아지고 40중량부 초과시 점도가 낮아지나 수산기값이 높아지는 문제점이 있다.In addition, propylene glycol is mixed in 20 to 40 parts by weight. In order to control the viscosity of the polyol and the hydroxyl value of the polyol, 20 to 40 parts by weight are added at the end of the reaction. If it is less than 20 parts by weight, the viscosity of the polyol increases, and if it exceeds 40 parts by weight, the viscosity decreases, but the hydroxyl value increases.

또한 다가 염기산은 포화 다가 염기산으로 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산무수물 및 아디피산 중에서 1종 이상 선택할 수 있다. 그 사용량은 280~340중량부로, 280 중량부 미만이면 최종 수산기값이 낮아지고 폴리올의 점도가 낮고 분자량이 작아지며 340중량부 초과할 경우 수산기값이 높아지며 반응시간이 길어지고 점도가 높아져 너무 딱딱하고 녹여 사용하는데 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.In addition, the polybasic acid is a saturated polybasic acid and may be selected from phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride and adipic acid. The amount used is 280 to 340 parts by weight. If it is less than 280 parts by weight, the final hydroxyl value is low, the viscosity of the polyol is low and the molecular weight is small, and if it exceeds 340 parts by weight, the hydroxyl value is high, the reaction time is long, and the viscosity is high, so it is too hard and There is a problem that it takes a lot of time to melt and use.

또한 상기 금속염 촉매는 그 종류로서, 초산아연(Zinc Acetate), 삼산화안티몬(Sb2O3), 옥살산주석(SnC2O4) 및 모노부틸틴옥사이드(C4H10O2Sn) 중에서 1종 이상 선택할 수 있다. 그 사용량은 0.08~0.13중량부로 하는 것이 바람직하다. 그 사용량이 0.08중량부 미만일 경우 글리콜시스가 잘 되지 않으며, 0.13중량부를 초과하면 과반응에 의한 내부 발포가 일어나는 문제가 발생하기 때문이다.In addition, as the metal salt catalyst, one or more types may be selected from among zinc acetate, antimony trioxide (Sb2O3), tin oxalate (SnC2O4), and monobutyltin oxide (C4H10O2Sn). The amount used is preferably 0.08 to 0.13 parts by weight. This is because when the amount is less than 0.08 parts by weight, glycolysis does not occur well, and when the amount exceeds 0.13 parts by weight, internal foaming due to overreaction occurs.

상기와 같이 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크, 글리콜, 다가염기산과 금속염 촉매를 적당량 반응기에 넣고 질소 분위기에서 승온하여 혼합한 후에 215~225℃에서 안정한 상태로 3시간 반응시켜 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트를 글리콜시스하여 글리콜화 할 수 있다. 이때 글리콜시스에 의하여 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 테레프탈산, 다가염기산의 폴리올이 생성될 수 있다. 나아가 반응온도가 215℃ 미만일 경우 글리콜리시스 반응시간이 길어지며, 225℃를 초과하면 불포화폴리에스테르수지의 색상이 갈색으로 변하는 문제가 발생하므로 상기 범위 내에서 반응을 시키는 것이 중요하다.As described above, after putting appropriate amounts of recycled polyethylene terephthalate flakes, glycol, polybasic acid and metal salt catalyst into a reactor, heating and mixing in a nitrogen atmosphere, reacting in a stable state at 215 to 225 ° C for 3 hours to glycolize recycled polyethylene terephthalate to glycol can get angry At this time, polyols of ethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, terephthalic acid, and polybasic acid may be produced by glycol sheath. Furthermore, when the reaction temperature is less than 215 ° C, the reaction time for glycolysis becomes longer, and when it exceeds 225 ° C, the color of the unsaturated polyester resin turns brown, so it is important to react within the above range.

그리고 상기 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트의 글리콜리시스에 의한 반응 생성물의 수산기 값을 측정하여 그 값이 110~150에서 반응을 종료시킬 수 있다.In addition, the reaction may be terminated at a value of 110 to 150 by measuring the hydroxyl value of the reaction product by glycolysis of the recycled polyethylene terephthalate.

다음으로, 제 2단계는 상기 제1 단계에서 제조된 폴리올에 아크릴 모노머 및 제2 다가 염기산을 반응시켜 비닐에스테르 수지용 일염기산을 제조하는 단계이다. 구체적으로, 상기 제1 단계에서 제조된 폴리올 210~280 중량부에 아크릴 모노머 60~80 중량부, 제2 다가 염기산 80~90 중량부, 아민계 촉매 0.20~0.30 중량부, 중합금지제 0.05~0.07 중량부를 투입하여 110℃ 승온 한 후 1시간 반응시켜 비닐에스테르 수지용 산가가 120~150인 일염기산을 생성하는 단계이다. 상기 제2단계는 즉, 제1단계에서 생성된 PET 폴리올에 다가염기산과 아크릴 모노머를 반응하여 비닐에스테르 수지용 일염기산을 생성하는 것이다.Next, the second step is a step of preparing a monobasic acid for vinyl ester resin by reacting the polyol prepared in the first step with an acrylic monomer and a second polybasic acid. Specifically, 210 to 280 parts by weight of the polyol prepared in the first step, 60 to 80 parts by weight of an acrylic monomer, 80 to 90 parts by weight of a second polybasic acid, 0.20 to 0.30 parts by weight of an amine catalyst, 0.05 to 0.05 parts by weight of a polymerization inhibitor 0.07 part by weight is added, the temperature is raised to 110 ° C, and the reaction is performed for 1 hour to produce a monobasic acid having an acid value of 120 to 150 for vinyl ester resin. In the second step, a polybasic acid and an acrylic monomer are reacted with the PET polyol produced in the first step to produce a monobasic acid for vinyl ester resin.

이 때, 상기 제1 단계에서 반응으로 생성된 생성물 폴리올 210~280중량부로 포함되는 바, 210중량부 미만인 경우 PET사용량이 적어 가격경쟁력이 낮이지고 반응하는 에폭시수지의 함량이 높아져 점도가 상승하는 문제가 있고, 280중량부 초과의 경우 가격경쟁력은 높아지나 반응하는 무수말레인산과 반응성 모노머의 함량이 높아져 경화시 크랙과 반응 중 겔화 위험성이 높아지는 문제가 있기 때문이다.At this time, it is included in 210 to 280 parts by weight of the product polyol produced by the reaction in the first step. If it is less than 210 parts by weight, the amount of PET used is low, so price competitiveness is lowered, and the content of the reacting epoxy resin is increased to increase the viscosity There is a problem, and in the case of more than 280 parts by weight, the price competitiveness is increased, but the content of maleic anhydride and reactive monomers reacting increases, which increases the risk of cracking during curing and gelation during reaction.

또한 상기 제2 다가염기산으로는 무수말레인산, 푸마르산 등 불포화 이염기산를 선택적으로 사용할 수 있다. 그 사용량은 80~90중량부로, 80중량부 미만의 경우 상기 제1 단계의 PET 폴리올의 함량과 아크릴 모노머의 함량이 낮아져 비닐에스테르수지 경화시 불포화 함량이 적어 수지의 강도가 낮아지며 90중량부 초과의 경우 반응에 참여하는 불포화 함량이 높아 수지 경화 경우 발열에 의한 크랙이 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서 보다 바람직하게는 반응 중 글리콜과 반응하여 생성수가 발생하지 않는 무수말레인산을 사용하였다.In addition, as the second polybasic acid, unsaturated dibasic acids such as maleic anhydride and fumaric acid may be selectively used. The amount used is 80 to 90 parts by weight, and when less than 80 parts by weight, the content of the PET polyol and the content of the acrylic monomer in the first step are lowered, so that the unsaturated content is lowered during curing of the vinyl ester resin, so the strength of the resin is lowered, and the strength of the resin is lowered when the vinyl ester resin is cured. In case of curing the resin, cracks due to heat generation may occur due to the high unsaturated content participating in the reaction. More preferably, as an embodiment of the present invention, maleic anhydride, which does not generate water by reacting with glycol during the reaction, was used.

또한 상기 아크릴 모노머는 반응성 모노머로서 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트 t-부틸메타크릴레이트 sec-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 2-에틸부틸메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 히드록시에틸메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, n-옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 테트라데실메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 비닐에스테르 수지의 점도를 고려하여 분자량이 낮은 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA)를 선택하였다.In addition, the acrylic monomer is a reactive monomer, 2-methoxyethyl methacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate t-butyl meth Acrylate sec-butyl methacrylate, pentyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-ethylbutyl methacrylate, isobornyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate rate, n-octyl methacrylate, isooctyl methacrylate, isononyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, and trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA). . In one embodiment of the present invention, 2-hydroxyethyl acrylate (2-HEA) having a low molecular weight was selected in consideration of the viscosity of the vinyl ester resin.

이 때, 그 사용량은 아크릴 모노머 60~80중량부로 60중량부 미만의 경우 반응에 참여하는 불포화 함량이 낮아 수지의 강도가 낮아지며 80중량부 초과의 경우 반응에 참여하는 불포화 함량이 높아 수지 경화 경우 발열에 의한 크랙이 발생할 수 있다.At this time, the amount used is 60 to 80 parts by weight of acrylic monomer. If less than 60 parts by weight, the strength of the resin is lowered due to the low unsaturated content participating in the reaction. Cracks may occur due to

또한 상기 제1단계에서 생성된 폴리올과 제2 다가염기산의 반응을 촉진하고자 반응 온도를 110℃로 승온하고 중합금지제 0.05~0.07중량부와 아민계 촉매 0.20~0.30중량부를 첨가하여 반응하였다.In addition, in order to promote the reaction between the polyol produced in the first step and the second polybasic acid, the reaction temperature was raised to 110 ° C., and 0.05 to 0.07 parts by weight of a polymerization inhibitor and 0.20 to 0.30 parts by weight of an amine catalyst were added and reacted.

이 때, 상기 중합금지제로는 하이드로퀴논, 톨루하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논 및 p-벤조퀴논 중에서 1종 이상을 혼합 선택하여 사용할 수 있으며, 그 투입량이 0.05중량부 미만일 경우 불포화폴리에스테르수지의 저장안정성이 낮아져 장기 보관이 어렵고, 0.07중량부를 초과하면 겔화시간이 길어져 작업효율이 떨어지는 문제가 발생한다.At this time, as the polymerization inhibitor, at least one selected from among hydroquinone, toluhydroquinone, methylhydroquinone, and p-benzoquinone may be mixed and used, and storage stability of the unsaturated polyester resin when the input amount is less than 0.05 parts by weight It is difficult to store for a long period of time due to the lowering, and when it exceeds 0.07 parts by weight, the gelation time becomes longer and the work efficiency decreases.

또한 상기 아민계 촉매는 트리에틸아민, 에틸트리메틸암노늄브로마이드, 디메틸벤질아민 및 디-n-부틸아민 중에서 1종 이상 선택될 수 있으며, 그 투입량이 0.20중량부 미만인 경우 반응시간이 길어지며 0.30중량부를 초과하는 경우반응속도가 매우 빨라지며 발열이 심하게 발생하여 아크릴산 저장안정성이 낮아지는 문제점이 발생한다.In addition, the amine-based catalyst may be one or more selected from triethylamine, ethyltrimethylammonium bromide, dimethylbenzylamine, and di-n-butylamine, and when the amount of the added amount is less than 0.20 parts by weight, the reaction time becomes longer and 0.30 parts by weight If it exceeds the part, the reaction rate is very fast and heat is generated severely, resulting in a problem in that acrylic acid storage stability is lowered.

그리고 상기 비닐에스테르 수지 일염기산 생성물의 산가를 측정하여 그 값이 120-150에서 반응을 종료시킬 수 있다. 나아가 반응온도가 115℃ 이상이면 불포화 염기산과 반응성 모노머의 불포화기가 서로 반응하여 합성중 겔화 위험이 높아져 반응온도가 115℃ 이상 되지 않도록 주의한다.In addition, the acid value of the vinyl ester resin monobasic acid product may be measured and the reaction may be terminated at a value of 120-150. Furthermore, if the reaction temperature is 115 ° C or higher, the unsaturated base acid and the unsaturated group of the reactive monomer react with each other, increasing the risk of gelation during synthesis.

다음으로, 상기 제3 단계는 상기 제2 단계에서 제조된 일염기산에 에폭시 수지를 반응시켜 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 제조하는 단계로, 상기 제2 단계에서 제조된 일염기산에 에폭시 수지 200~250 중량부를 넣고 반응시켜 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 제조하는 단계로, 에폭시 수지에 의해 기계적, 화학적 물성을 향상시키는 단계이다. 구체적으로 에폭시수지는 내열성, 내약품성, 내용제성, 접착성, 내마모성 등이 우수하고 전기적, 기계적 성질이 우수해서 표면코팅, 전기절연, 적층 구조물, 건축, 접착제 등의 여러 분야에 사용되고 있는 수지이다. 이 때 상기 에폭시수지는 비스페놀a형 에폭시수지, 비스페놀F형 에폭시수지, 노볼락형 에폭시수지 및 지환식 에폭시수지 중에서 1종 이상 선택될 수 있다. 이에 따라 비스페놀 a형 비닐에스테르 수지는 내약품성, 내열성, 내식성 및 경도가 우수하고, 경화 속도가 빠르며, 상대적으로 가격이 싸다는 장점과 노볼락타입 비닐에스테르 수지와 혼합시 초내식성, 초내열성, 높은 열변형 온도를 가지며, 기계적 성질이 우수하여 깨어지지 않는 특성이 있다.Next, in the third step, an epoxy resin is reacted with the monobasic acid prepared in the second step to prepare an epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer, and the monobasic acid prepared in the second step is reacted with an epoxy resin. A step of preparing an epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer by adding 200 to 250 parts by weight and reacting, which is a step of improving mechanical and chemical properties by using an epoxy resin. Specifically, epoxy resin is a resin that is used in various fields such as surface coating, electrical insulation, laminated structures, construction, and adhesives because of its excellent heat resistance, chemical resistance, solvent resistance, adhesiveness, and abrasion resistance, and excellent electrical and mechanical properties. At this time, the epoxy resin may be selected from one or more of bisphenol-a-type epoxy resin, bisphenol-F-type epoxy resin, novolak-type epoxy resin, and alicyclic epoxy resin. Accordingly, bisphenol a-type vinyl ester resin has the advantages of excellent chemical resistance, heat resistance, corrosion resistance and hardness, fast curing speed, and relatively low price, and when mixed with novolak-type vinyl ester resin, it has excellent corrosion resistance, super heat resistance, and high It has a heat distortion temperature and has excellent mechanical properties so that it does not break.

본 발명에서는 저점도형 비스페놀a형 에폭시수지 150~180중량부, 중점도 비스페놀a형 에폭시수지 50~70중량부을 넣고 100~110℃에서 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지를 제조하였다.In the present invention, 150 to 180 parts by weight of a low viscosity bisphenol a-type epoxy resin and 50 to 70 parts by weight of a medium viscosity bisphenol a-type epoxy resin were added to prepare an epoxy resin-modified vinyl ester resin at 100 to 110 ° C.

저점도형 비스페놀a형 에폭시수지 150중량부 미만의 경우 합성 중 중점도의 에폭시수지가 상대적으로 많아져 수지의 점도가 너무 높아지며, 180중량부 초과의 경우 수지 점도가 낮아져 함침성은 개선되나 수지 점도가 낮아지고 경화시 표면의 끈적거림이 심해지는 문제점이 발생한다.In the case of less than 150 parts by weight of low-viscosity type bisphenol-a epoxy resin, the viscosity of the resin becomes too high due to the relatively large number of epoxy resins of medium viscosity during synthesis, and in the case of more than 180 parts by weight, the resin viscosity decreases and the impregnation property is improved, but the resin viscosity is low. There is a problem that the stickiness of the surface becomes severe during hardening.

또한 바람직하게는 상기 제3 단계에서 에폭시수지는 촉매와 중합금지제를 포함하여 100~110℃에서 반응하며 촉매로는 아민계 촉매 0.30~0.50중량부를 첨가할 수 있다. 이 때 아민계 촉매는 트리에틸아민, 에틸트리메틸암노늄브로마이드, 디메틸벤질아민 및 디-n-부틸아민 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있고, 촉매량이 0.30중량부 미만의 경우 반응시간이 길어지며 0.5중량부 초과의 경우 반응속도가 매우 빨라지며 발열이 심하게 발생하여 아크릴산 저장안정성이 낮아지는 문제점이 발생한다.Also preferably, in the third step, the epoxy resin reacts at 100 to 110° C., including the catalyst and the polymerization inhibitor, and 0.30 to 0.50 parts by weight of an amine-based catalyst may be added as the catalyst. At this time, the amine-based catalyst may be at least one selected from triethylamine, ethyltrimethylammonium bromide, dimethylbenzylamine, and di-n-butylamine, and when the catalyst amount is less than 0.30 parts by weight, the reaction time becomes longer and 0.5 parts by weight In the case of exceeding a part, the reaction rate is very fast and severe heat generation occurs, resulting in a problem in that acrylic acid storage stability is lowered.

또한 중합금지제로는 하이드로퀴논, 톨루하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논 및 p-벤조퀴논 중에서 1종 이상을 혼합 선택하여 사용할 수 있으며 그 사용량은 중합금지제 0.05~0.07중량부가 바람직하다.In addition, as the polymerization inhibitor, at least one selected from among hydroquinone, toluhydroquinone, methylhydroquinone, and p-benzoquinone may be mixed and used, and the amount of the polymerization inhibitor is preferably 0.05 to 0.07 parts by weight.

마지막으로, 제4 단계는 상기 제3 단계에서 제조된 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 비닐계 모노머에 희석하여 비닐에스테르 수지를 제조하는 단계이다. 구체적으로 상기 제3 단계에서 제조된 에폭시수지 변성 비닐에스테르 올리고머에 상온 안정성 중합 지연제 0.08~0.10 중량부를 넣은 후에 비닐계 모노머 370~410중량부로 희석하여 비닐에스테르 수지를 제조하는 단계이다.Finally, the fourth step is a step of preparing a vinyl ester resin by diluting the epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer prepared in the third step with a vinyl monomer. Specifically, 0.08 to 0.10 parts by weight of a room temperature stable polymerization retardant is added to the epoxy resin-modified vinyl ester oligomer prepared in the third step, and then diluted with 370 to 410 parts by weight of a vinyl monomer to prepare a vinyl ester resin.

상기 비닐계 모노머는 반응성 희석제로서, 스티렌, (메타)아크릴산, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥사아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소-부틸(메타)아크릴레이트, 터셔리(tertiary)-부틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 및 이소보닐(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택할 수 있으며, 보다 바람직하게는 스티렌, 메틸메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 중에서 선택하는 것이 좋다.The vinyl monomer is a reactive diluent, styrene, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ethyl hexaacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate Late, propyl(meth)acrylate, n-butyl(meth)acrylate, iso-butyl(meth)acrylate, tertiary-butyl(meth)acrylate, lauryl(meth)acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate, and at least one member may be selected from the group consisting of, more preferably styrene, methyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacryl It is good to choose among rates.

희석되는 비닐계 모노머는 수지의 점도에 따라 포함되며, 370중량부 미만의 경우 수지의 점도가 높아져 섬유 함침성이 낮아지고 410중량부 초과의 경우 수지 점도가 낮아져 함침성은 좋아지나 수지의 점도가 너무 낮아져 인발 성형시 수지가 흘러내리는 문제점이 발생하므로, 370~410중량부로 포함되는 것이 바람직하다.The diluted vinyl monomer is included according to the viscosity of the resin. If it is less than 370 parts by weight, the viscosity of the resin increases and the impregnability of the fiber decreases. If it exceeds 410 parts by weight, the resin viscosity decreases and the impregnability improves, but the viscosity of the resin is too Since it is lowered and the resin flows down during pultrusion, it is preferably included in 370 to 410 parts by weight.

이와 같이 상기 제1 단계 내지 제4 단계의 공정을 순차적으로 거치면서 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용하여 친환경 내식성 인발 성형용 비닐에스테르 수지를 제조할 수 있다.As described above, while sequentially passing through the first to fourth steps, an eco-friendly, corrosion-resistant vinyl ester resin for pultrusion molding can be manufactured using recycled polyethylene terephthalate flakes.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이는 어디까지나 설명을 위해 제시되는 것으로서, 본 발명이 이들 실시예로 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with examples, but this is presented for explanation only, and the present invention is not limited to these examples.

<실시예 1><Example 1>

1) 2L 반응기에 디에틸렌글리콜 170g, 네오펜틸글리콜 109g, 프로필레글리콜 25g, PET 칩406g, 무수프탈산 290g, 초산아연(Zinc Acetate) 0.13g을 촉매로 넣고, 질소를 공급하면서 온도를 190℃까지 서서히 올려주고 교반하면서 215℃까지 4시간에 걸쳐 승온하였다. 온도를 그대로 유지하면서 산가를 측정하여 솔리드 산가 30 이하, 수산기값(OHv) 130 이하가 되면, 온도를 100℃ 이하로 냉각하여 PET 폴리올을 제조하였다.1) 170g of diethylene glycol, 109g of neopentyl glycol, 25g of propylene glycol, 406g of PET chips, 290g of phthalic anhydride, and 0.13g of zinc acetate were put into a 2L reactor as catalysts, and the temperature was raised to 190℃ while supplying nitrogen. The temperature was raised to 215 ° C. over 4 hours while gradually raising and stirring. While maintaining the temperature, the acid value was measured and when the solid acid value was 30 or less and the hydroxyl value (OHv) was 130 or less, the temperature was cooled to 100 ° C or less to prepare PET polyol.

2) 제조된 PET 폴리올 247g, 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA) 60g, 무수말레인산 83g, 아민계 촉매(트리에틸아민) 0.25g, 톨루하이드로 퀴논 0.06g을 혼합하고 온도를 105℃로 승온하여 온도를 유지하면서 1시간 반응하여 산가 140 이하가 되도록 반응시켰다.2) 247 g of the prepared PET polyol, 60 g of 2-hydroxyethyl acrylate (2-HEA), 83 g of maleic anhydride, 0.25 g of an amine catalyst (triethylamine), and 0.06 g of toluhydroquinone were mixed and the temperature was raised to 105 ° C. It was reacted for 1 hour while maintaining the temperature by raising the temperature so that the acid value was 140 or less.

3) 산가 140 이하가 되면 온도를 105℃ 유지하면서 에폭시수지 YD-128(국도화학) 167g, YD-011(국도화학) 54g을 5회 나누어 2시간에 걸쳐 투입하고 온도를 105℃ 유지하면서 2시간 이상 반응하고 산가를 측정하여 산가 15 이하가 되면 톨루하이드로퀴논 0.1g를 넣고 혼합하였다.3) When the acid value is below 140, while maintaining the temperature at 105℃, 167g of epoxy resin YD-128 (Kukdo Chemical) and 54g of YD-011 (Kukdo Chemical) are divided into 5 times and added over 2 hours, and maintained at 105℃ for 2 hours. When the reaction was abnormal and the acid value was measured and the acid value was less than 15, 0.1 g of toluhydroquinone was added and mixed.

4) 산가 15 이하가 되면 스티렌 모노머 379g, 메틸하이드로퀴논 0.09를 넣고 희석하여 온도를 60℃ 이하로 유지하면서 스티렌모노머을 추가 조정하여 비닐에스테르 수지를 제조하였다.4) When the acid value was 15 or less, 379 g of styrene monomer and 0.09 methylhydroquinone were added and diluted to prepare a vinyl ester resin by further adjusting the styrene monomer while maintaining the temperature at 60° C. or less.

<실시예 2><Example 2>

본 실시예에서는 실시예 1과 같은 방법으로 제조하되, 디에틸렌글리콜 160g, 네오펜틸글리콜 105g, 프로필레글리콜 24g, PET 칩 424g, 무수프탈산 282g, 초산아연(Zinc Acetate) 0.14g으로 PET 폴리올 산가 30 이하, 수산기값(OHv) 114 제조하고 PET 폴리올 270g, 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA) 58g, 무수말레인산 81g, 트리에틸아민 0.23g, 톨루하이드로 퀴논 0.06g으로 산가 140 이하 비닐계 함유 아크릴산을 제조하고 에폭시수지 YD-128 162g, YD-011 51g 으로 산가 15이하의 비닐에스테르 올리고머에 스티렌 모노머 367g, 메틸하이드로퀴논 0.09를 넣고 희석하여 스티렌 모노머를 추가 조정하여 비닐에스테르 수지를 제조하였다.In this example, it was prepared in the same manner as in Example 1, but with 160 g of diethylene glycol, 105 g of neopentyl glycol, 24 g of propyl glycol, 424 g of PET chips, 282 g of phthalic anhydride, and 0.14 g of zinc acetate, the PET polyol acid value was 30. Hereinafter, a hydroxyl value (OHv) of 114 was prepared, and 270 g of PET polyol, 58 g of 2-hydroxyethyl acrylate (2-HEA), 81 g of maleic anhydride, 0.23 g of triethylamine, and 0.06 g of toluhydroquinone contained vinyl with an acid value of 140 or less. After preparing acrylic acid, 162 g of epoxy resin YD-128 and 51 g of YD-011 were added to 367 g of styrene monomer and 0.09 methylhydroquinone in a vinyl ester oligomer having an acid value of 15 or less, and diluted to further adjust the styrene monomer to prepare a vinyl ester resin.

<실시예 3><Example 3>

본 실시예에서는 실시예 1과 같은 방법으로, 디에틸렌글리콜 193g, 네오펜틸글리콜 126g, 프로필레글리콜 30g, PET 칩 315g, 무수프탈산 335g, 초산아연(Zinc Acetate) 0.08g으로 PET 폴리올 산가 30 이하, 수산기값(OHv) 141 제조하고 PET 폴리올 213g, 2-하이드록시에틸아크릴레이트(2-HEA) 63g, 무수말레인산 88g, 트리에틸아민 0.26g, 톨루하이드로 퀴논 0.07g으로 산가 140 이하 비닐계 함유 아크릴산을 제조하고 에폭시수지 YD-128 175g, YD-011 56g으로 산가 15이하의 비닐에스테르 올리고머에 스티렌모노머 400g, 메틸하이드로퀴논 0.10g를 넣고 희석하여 스티렌모노머을 추가 조정하여 실시예 2의 비닐에스테르 수지를 제조하였다.In this example, in the same manner as in Example 1, 193 g of diethylene glycol, 126 g of neopentyl glycol, 30 g of propyl glycol, 315 g of PET chips, 335 g of phthalic anhydride, 0.08 g of zinc acetate, PET polyol acid value of 30 or less, Hydroxyl value (OHv) 141 was prepared, and 213 g of PET polyol, 63 g of 2-hydroxyethyl acrylate (2-HEA), 88 g of maleic anhydride, 0.26 g of triethylamine, and 0.07 g of toluhydroquinone were used to obtain vinyl-containing acrylic acid having an acid value of 140 or less. 400 g of styrene monomer and 0.10 g of methylhydroquinone were added to a vinyl ester oligomer having an acid value of 15 or less with 175 g of epoxy resin YD-128 and 56 g of YD-011, and diluted to further adjust the styrene monomer to prepare a vinyl ester resin of Example 2. .

<비교예 1><Comparative Example 1>

반응기에 에폭시수지 YD-128 118g 과 YD-011 38.09g 넣고 에어를 공급하면서 온도를 100℃까지 올린 후 2-메틸이미다졸 아민촉매 0.6g 과 중합금지제 하이드로퀴논(HQ-S) 0.20g을 넣었다. 온도를 100℃ 메타아크릴산(MAA) 100g 2시간에 걸쳐 서서히 투입하고 발열에 주의하여 반응을 실시하였다.After putting 118g of epoxy resin YD-128 and 38.09g of YD-011 in a reactor and raising the temperature to 100℃ while supplying air, 0.6g of 2-methylimidazole amine catalyst and 0.20g of polymerization inhibitor hydroquinone (HQ-S) were added to the reactor. put in A temperature of 100 ° C. 100 g of methacrylic acid (MAA) was slowly added over 2 hours, and the reaction was carried out paying attention to exotherm.

메타아크릴산 투입이 완료되면 온도를 105℃로 유지하면서 산가 15 이하가 되면 반응을 중지하고 스티렌모노머 390g에 희석하였다. 스티렌모노머을 추가 조정하여 비닐에스테르 수지를 제조하였다.When the addition of methacrylic acid was completed, the reaction was stopped when the acid value became 15 or less while maintaining the temperature at 105° C., and diluted with 390 g of styrene monomer. A vinyl ester resin was prepared by further adjusting the styrene monomer.

<시험예><Test Example>

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 의한 비닐에스테르 수지의 기계적 물성 등 시험방법 및 측정결과는 하기 표 1에 나타내었다.Test methods and measurement results such as mechanical properties of the vinyl ester resin according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.

실시예Example
1One
실시예Example
22
실시예Example
33
비교예comparative example
1One
시험방법Test Methods
폴리올 OHvPolyol OHv 124124 112112 145145 -- ASTM D 4274, E222 전위차 측정ASTM D 4274, E222 Potentiometric Measurement 점도
(POISE)
viscosity
(POISE)
4.74.7 4.94.9 5.35.3 5.05.0 브록필드 LVT 점도계로 25℃에서 측정Measured at 25°C with a Brockfield LVT viscometer
불휘발분
(%)
Non-volatile content
(%)
6161 6262 6060 6161 107℃ 오븐에서 수지를 톨루엔/메탄올 용액에 용융시켜 1시간 휘발 후 잔량을 백분율(%)로 환산Melt the resin in a toluene/methanol solution in an oven at 107°C and volatilize for 1 hour, then convert the remaining amount into percentage (%)
수지산가
(KOH ㎖/g)
resin acid value
(KOH mL/g)
10.810.8 11.511.5 10.010.0 9.09.0 KOH 용액으로 측정Measured with KOH solution
겔화시간
(분)
gelation time
(minute)
77 66 88 66 50℃ 항온조에서 경화제 1% 기준으로 측정Measured based on 1% of curing agent in a 50℃ thermostat
수지바콜경도
(Barcol)
resin barcol hardness
(Barcol)
3939 4040 4242 3939 경화제 1% 기준, 50℃에서 경화시킨 후 80℃에서 2시간 후경화시켜 측정Based on 1% curing agent, measured by curing at 50℃ and then curing at 80℃ for 2 hours
적층바콜경도
(Barcol)
Laminated Barcol Hardness
(Barcol)
4747 4646 4848 4747 유리섬유 매트(#450)를 3층으로 적층하고 50℃에서 경화 시킨 후, 80℃에서 2시간 후경화시켜 측정After stacking three layers of glass fiber mat (#450), curing at 50℃, and then curing at 80℃ for 2 hours, measurement
인장강도
(MPa)
tensile strength
(MPa)
5050 4949 4949 4747 ASTM D-638ASTM D-638
굴곡강도
(MPa)
flexural strength
(MPa)
100100 9999 105105 9999 ASTM D-638ASTM D-638
신율
(%)
elongation
(%)
3.33.3 3.23.2 2.02.0 2.22.2 ASTM D-638ASTM D-638
60℃저장성
(일)
Storage at 60℃
(Day)
1010 99 88 88 온도 조절이 가능한 오븐에서 일정 시간 보관하면서 수지의 겔되는 시간을 측정Measure the gelation time of the resin while keeping it in a temperature-controlled oven for a certain period of time
105℃ 저장성
(시간)
105℃ storage
(hour)
1.51.5 1.51.5 1One 1.01.0 온도 조절이 가능한 오븐에서 일정 시간 보관하면서 수지의 겔되는 시간을 측정Measure the gelation time of the resin while keeping it in a temperature-controlled oven for a certain period of time

상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 비닐에스테르 수지는 비교예 1에 의한 비닐에스테르 수지와 동등한 기계적 특성과 신율이 우수함을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명의 방법에 따를 때, PET 플레이크를 주원료로 하여 비닐에스테르 수지를 제조하되, 신재를 이용한 비닐에스테르 수지와 동등 이상의 물성을 나타낼 수 있다.As can be seen in Table 1, it was confirmed that the vinyl ester resin according to Examples 1 to 3 of the present invention has excellent mechanical properties and elongation equal to those of the vinyl ester resin according to Comparative Example 1. That is, when according to the method of the present invention, a vinyl ester resin is prepared using PET flake as a main raw material, but it can exhibit physical properties equal to or better than those of a vinyl ester resin using a new material.

이와같이 본 발명은 재활용 PET 플레이크에 글리콜과 다가 염기산을 반응시켜 폴리올을 얻고, 냄새와 화재위험이 적은 반응성 아크릴 모노머를 사용하여 작업환경과 인발성형 강화플라스틱의 기계적 물성을 향상하고, 에폭시 수지를 반응시켜 변성시킴으로써 강한 내산성과 내산화성을 부여하고, 비닐계 모노머에 희석하여 강한 내산성 및 내식성을 부여하여, 인발성형으로 제작되는 유리섬유강화플라스틱용 불포화폴리에스테르수지인 비닐에스테르 수지를 제조할 수 있게 된다.As such, the present invention reacts glycol and polybasic acid on recycled PET flakes to obtain polyol, improves the working environment and mechanical properties of pultrusion molded reinforced plastics by using reactive acrylic monomers with low odor and fire risk, and reacts epoxy resin It is possible to produce vinyl ester resin, which is an unsaturated polyester resin for glass fiber reinforced plastics manufactured by pultrusion molding, by imparting strong acid resistance and oxidation resistance by denaturation, and by diluting with a vinyl monomer to impart strong acid resistance and corrosion resistance. .

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (5)

재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트(recycled PET) 플레이크, 글리콜 및 제1 다가 염기산을 반응시켜 글리콜리시스(Glycolysis)하여 폴리올을 제조하는 제1 단계;
상기 제1 단계에서 제조된 폴리올에 아크릴 모노머 및 제2 다가 염기산을 반응시켜 비닐에스테르 수지용 일염기산을 제조하는 제2 단계;
상기 제2 단계에서 제조된 일염기산에 에폭시 수지를 반응시켜 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 제조하는 제3 단계; 및
상기 제3 단계에서 제조된 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머를 비닐계 모노머에 희석하여 비닐에스테르 수지를 제조하는 제4단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법.
A first step of preparing a polyol by glycolysis by reacting recycled polyethylene terephthalate (recycled PET) flakes, glycol, and a first polybasic acid;
A second step of preparing a monobasic acid for vinyl ester resin by reacting an acrylic monomer and a second polybasic acid with the polyol prepared in the first step;
A third step of preparing an epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer by reacting an epoxy resin with the monobasic acid prepared in the second step; and
A fourth step of diluting the epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer prepared in the third step with a vinyl monomer to prepare a vinyl ester resin; characterized in that it comprises,
Manufacturing method of vinyl ester resin for pultrusion using recycled polyethylene terephthalate flakes.
제1 항에 있어서,
상기 제1 단계는 재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크 300~430 중량부, 글리콜 280~370 중량부, 제1 다가 염기산 280~340 중량부에 금속염 촉매 0.08~0.13 중량부를 혼합한 후 반응시켜 글리콜리시스하여 수산기값이 110~150인 폴리올을 제조하고,
상기 글리콜은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리 및,네오펜틸글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이며,
상기 금속염 촉매는 초산아연(Zinc Acetate), 삼산화안티몬(Sb2O3), 옥살산주석(SnC2O4) 및 모노부틸틴옥사이드(C4H10O2Sn) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는,
재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법.
According to claim 1,
In the first step, 300 to 430 parts by weight of recycled polyethylene terephthalate flakes, 280 to 370 parts by weight of glycol, and 280 to 340 parts by weight of a first polybasic acid are mixed with 0.08 to 0.13 parts by weight of a metal salt catalyst, followed by reaction and glycolysis. A polyol having a hydroxyl value of 110 to 150 is prepared,
The glycol is at least one selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and neopentyl glycol,
Characterized in that the metal salt catalyst is at least one selected from zinc acetate, antimony trioxide (Sb2O3), tin oxalate (SnC2O4) and monobutyltin oxide (C4H10O2Sn),
Manufacturing method of vinyl ester resin for pultrusion using recycled polyethylene terephthalate flakes.
제1 항에 있어서,
상기 제2 단계는, 상기 제1 단계에서 제조된 폴리올 210~280 중량부에 아크릴 모노머 60~80 중량부, 제2 다가 염기산 80~90 중량부, 아민계 촉매 0.20~0.30 중량부, 중합금지제 0.05~0.07 중량부를 넣고 반응시켜 산가 값이 120~150이 되는 일염기산을 제조하고,
상기 아크릴 모노머는 2-메톡시에틸메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-프로필메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트 t-부틸메타크릴레이트 sec-부틸메타크릴레이트, 펜틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 2-에틸부틸메타크릴레이트, 이소보닐메타크릴레이트, 하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-메톡시에틸메타크릴레이트, n-옥틸메타크릴레이트, 이소옥틸메타크릴레이트, 이소노닐메타크릴레이트, 라우릴메타크릴레이트 및 테트라데실메타크릴레이트 및 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트(TMPTMA) 중에서 선택된 1종 이상이고,
상기 아민계 촉매는 트리에틸아민, 에틸트리메틸암모늄브로마이드, 디메틸벤질아민, 디-n-부틸아민 중에서 선택되는 1종 이상이고,
상기 중합금지제는 하이드로퀴논, 톨루하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논 및 p-벤조퀴논 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는,
재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법.
According to claim 1,
In the second step, 60 to 80 parts by weight of an acrylic monomer, 80 to 90 parts by weight of a second polybasic acid, 0.20 to 0.30 parts by weight of an amine-based catalyst, 210 to 280 parts by weight of the polyol prepared in the first step, polymerization inhibition Adding 0.05 to 0.07 parts by weight and reacting to prepare a monobasic acid having an acid value of 120 to 150,
The acrylic monomer is 2-methoxyethyl methacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate t-butyl methacrylate sec- Butyl methacrylate, pentyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-ethylbutyl methacrylate, isobornyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, n- at least one selected from octyl methacrylate, isooctyl methacrylate, isononyl methacrylate, lauryl methacrylate, tetradecyl methacrylate, and trimethylolpropane trimethacrylate (TMPTMA);
The amine-based catalyst is at least one selected from triethylamine, ethyltrimethylammonium bromide, dimethylbenzylamine, and di-n-butylamine,
Characterized in that the polymerization inhibitor is at least one selected from hydroquinone, toluhydroquinone, methylhydroquinone and p-benzoquinone,
Manufacturing method of vinyl ester resin for pultrusion using recycled polyethylene terephthalate flakes.
제1 항에 있어서,
상기 제4 단계는, 상기 제3 단계에서 제조된 에폭시수지 변성 비닐에스테르 수지 올리고머에 중합지연제를 넣은 후, 비닐계 모노머로 희석하며,
상기 에폭시 수지는 비스페놀a형 에폭시수지, 비스페놀F형 에폭시수지, 노볼락형 에폭시수지 및 지환식 에폭시수지 중에서 선택된 1종 이상이고,
상기 비닐계 모노머는 스티렌, (메타)아크릴산, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥사아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소-부틸(메타)아크릴레이트, 터셔리(tertiary)-부틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트 및 이소보닐(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법.
According to claim 1,
In the fourth step, a polymerization retardant is added to the epoxy resin-modified vinyl ester resin oligomer prepared in the third step, and then diluted with a vinyl monomer.
The epoxy resin is at least one selected from bisphenol a-type epoxy resin, bisphenol F-type epoxy resin, novolak-type epoxy resin, and alicyclic epoxy resin,
The vinyl monomer is styrene, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ethyl hexaacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, propyl ( meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, iso-butyl (meth)acrylate, tertiary-butyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, stearyl (meth)acryl It is characterized in that at least one selected from the group consisting of late, cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate,
Manufacturing method of vinyl ester resin for pultrusion using recycled polyethylene terephthalate flakes.
제1 항에 있어서,
상기 제1 다가염기산 및 제2 다가 염기산은 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히도로프탈산무수물 및 아디피산 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는,
재활용 폴리에틸렌테레프탈레이트 플레이크를 이용한 인발 성형용 비닐에스테르 수지의 제조방법.
According to claim 1,
Characterized in that the first polybasic acid and the second polybasic acid are at least one selected from phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride and adipic acid,
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