KR102662466B1 - 폴리우레탄과 유리섬유를 조합한 pur 복합소재 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

폴리우레탄과 유리섬유를 조합한 pur 복합소재 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리올 및 디이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물; 및 유리섬유를 포함하는 인발성형 보강재;를 포함하는 복합소재 조성물을 제공한다.

Description

폴리우레탄과 유리섬유를 조합한 PUR 복합소재 조성물 및 그 제조방법{PUR composite material composition combining polyurethane and glass fiber and its manufacturing method}
본 발명은 폴리우레탄과 유리섬유를 조합한 PUR 복합소재 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
인발성형(pultrusion)은 섬유가 매트릭스 중합체에 결합된 연속 섬유 강화 선형 복합체를 제조하는 데 사용되는 방법이다. 통상적으로, 인발성형은 실온에서 수 시간 내지 수일 범위의 겔화 시간을 갖는 열경화성 수지(thermosetting resin) 시스템을 이용하는 일성분 개방 반응조(함침조) 방법에 의해 행해진다. 이 방법에서, 연속 섬유는 개방 액체 수지 함침조에 침지되며 그후에 가열된 다이(die)를 통해 인장되고 경화된다. 경화된 복합재료는 그후에 기계적 인취장치(Tensioning Capstan)에 의해 다이스(dies)로부터 인취되고 플라잉 절단톱에 의해 원하는 길이로 절단된다. 상기 개방 반응조 방법 이외에, 일성분 액체 수지 폐쇄 사출 다이스 방법도 인발성형 산업에 사용된다. 이 방법에서, 액체 수지는 폐쇄 다이스를 통해 강화 섬유 상에 직접 사출되며 그후에 가열된 다이를 통해 인장되고 경화된다. 현재, 90%를 넘는 인발성형 산업이 인발성형된 섬유 강화 복합재료를 제조하는 가장 경제적인 방법으로 개방 액체 수지 함침조 방법을 이용하는 것으로 생각된다.
인발성형 산업에 통용되는 열경화성 수지 시스템의 대부분은 스티렌 또는 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate, MMA)와 같은 단량체가 불포화 수지의 용액으로서 사용된다. 단량체는 수지의 점도를 감소시키며 개방 함침조 내의 섬유의 함침을 촉진시킨다. 그러나, 환경적 쟁점(예를 들면, 스티렌 및 MMA 방출 및 기타 건강 위해물질)으로 인해 폐쇄 사출 인발성형 방법이 개방 함침조 방법에 대한 대안으로서 주목되고 고려되고 있다. 그러나, 폐쇄 사출 다이스 방법을 이용하기 위해서는, 통상의 인발성형 셋-업에 대해 수지 사출 장치 및 분배 기전의 변형이 이루어져야 한다. 이들 폐쇄 사출 다이스 개조도 통상의 스티렌 또는 MMA 기재 열경화성 시스템의 경우 단량체 방출 및 냄새 문제를 해소하는 데 아주 성공적이지는 않을 수 있다.
인발성형에서 폴리우레탄 수지 시스템(열경화성)을 사용하는 개념은 지난 수년간 시도되어 왔다. 그러나, 열경화성 수지 화학적 반응의 특성 예를 들면, 신속한 반응 역학, 짧은 겔화 시간, 반응 중의 발열 에너지의 방출, 라인, 함침조 및 다이스 구조 등과 같은 가공상의 어려움으로 인해, 차단되지 않은(자유 이소시아네이트 함유) 액체 폴리우레탄 열경화성 수지 시스템을 이용하는 개방 함침조 인발성형 방법은 산업적으로 성공되지 않았고, 이액형 폴리우레탄 시스템은 아주 제한된 정도로 사용되어 왔다. 그러한 이액형 우레탄 유형 시스템은 일반적으로 두 성분 비의 정확하고 연속적인 조절 및 사출 공정 중의 그의 적절한 혼합을 전제로 하여 이성분 폐쇄 사출 다이스의 사용을 필요로 하였다.
기존수지(불포화 폴리에스텔 수지, 비닐에스텔 수지, 에폭시 수지)는 긴 가사시간(1~5 시간)으로 함침조를 통해 화이바(fiber)류를 함침시킨 후, 가열된 다이스 내로 투입되고 다이스 입구에서 여분의 수지는 짜여지고 남는 수지는 별도 흐름관을 통해 함침조로 다시 이동하여 재사용하는데, 함침조 이용시 긴 가사시간에 의해 함침조에서 경화반응이 일어나서 함침이 잘 이루어지지 않아 제품의 품질이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 한국공개특허 제10-2019-0077150호에는 부피비 1:1의 주재부와 경화재부로 이루어진 인발성형용(pultrusion) 속 경화성 이액형 폴리우레탄 수지 조성물로서, 상기 주재부는 주재부 전체 조성물에 대하여, 폴리옥시에틸렌 글리콜(polyoxyethylene glycol) 30~45 중량%, 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol) 25~35 중량%, 폴리에스터 폴리올(polyester polyol) 15~25 중량%, 디에틸렌 글리콜 또는 트리에틸렌 글리콜(di- or tri-ethylene glycol) 5~10 중량%, 방향족 아민 촉매 0.1~1.0 중량% 및 첨가형 이형제 4~10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 인발성형용 속경화성 이액형 폴리우레탄 수지 조성물이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 압축강도, 휨강도, 부착강도 등의 물성이 우수한 복합소재 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
폴리올 및 디이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물; 및
유리섬유를 포함하는 인발성형 보강재;를 포함하는 복합소재 조성물을 제공한다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 조성물은,
폴리에스테르 폴리올 41-45 중량부, 폴리프로필렌글리콜 41-45 중량부, 트리에탄올아민 8-12 중량부, 이형제 3.7-4.1 중량부 및 오염화안티몬 0.08-0.12 중량부를 포함하는 주재부 98-102 중량부; 및
디이소시아네이트 화합물로 이루어진 경화재부 98-102 중량부;를 포함하고,
상기 폴리에스테르 폴리올은,
반응기에 N-(2-카르복시에틸) 4-아미노부티릭산(N-(2-carboxyethyl) 4-aminobutyric acid) 44-48 중량부, 1,2,5-펜타네트리올(1,2,5-Pentanetriol) 18-22 중량부 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 32-36 중량부를 혼합하는 단계; 반응기의 온도를 148-152℃의 온도로 가열하고, 58-62분 동안 1차 반응하는 단계; 및 1차 반응 후, 반응기의 온도를 198-202℃의 온도로 가열하고, 28-32분 동안 2차 반응하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 조성물은,
폴리에스테르 폴리올 41-45 중량부, 폴리프로필렌글리콜 41-45 중량부, 트리에탄올아민 8-12 중량부, 이형제 3.7-4.1 중량부 및 오염화안티몬 0.08-0.12 중량부를 포함하는 주재부 98-102 중량부; 및
디이소시아네이트 화합물로 이루어진 경화재부 98-102 중량부;를 포함하고,
상기 폴리에스테르 폴리올은,
반응기에 N-(2-카르복시에틸) 4-아미노부티릭산(N-(2-carboxyethyl) 4-aminobutyric acid) 44-48 중량부, 1,2,5-펜타네트리올(1,2,5-Pentanetriol) 18-22 중량부 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 32-36 중량부를 혼합하는 단계; 반응기의 온도를 148-152℃의 온도로 가열하고, 58-62분 동안 1차 반응하는 단계; 및 1차 반응 후, 반응기의 온도를 198-202℃의 온도로 가열하고, 28-32분 동안 2차 반응하는 단계;를 수행하여 제조되고,
상기 인발성형 보강재는 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 82-86 중량부, 니켈나노입자-그래핀 복합체 13-17 중량부 및 백금촉매 0.8-1.2 중량부를 포함하는 코팅재가 코팅된 유리섬유를 포함하고,
상기 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지는,
디메틸올프로피온산과 헥사메틸렌디이소시아네이트를 반응시키고, 여기에 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 첨가하여 반응시켜 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 트리에탄올아민을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 징크-2-에틸헥사노에이트 메타크릴레이트(zinc-2-ethylhexanoate methacrylate)를 드로핑하면서 혼합하고, 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되고,
상기 니켈나노입자-그래핀 복합체는,
입자크기가 40-60 nm인 니켈나노입자 1.5-2.5 중량부 및 정제수 97.5-98.5 중량부를 혼합한 후, 초음파처리하여 니켈나노입자 분산액을 제조하는 단계; 그라파이트 옥사이드 1.5-2.5 중량부 및 정제수 97.5-98.5 중량부를 혼합한 후, 초음파처리하여 그라파이트 옥사이드 분산액을 제조하는 단계; 상기 그라파이트 옥사이드 분산액을 340-360℃의 온도로 가열하여 그래핀을 형성시켜 그래핀 분산액을 제조하는 단계; 및 상기 니켈나노입자 분산액 및 상기 그래핀 분산액을 혼합하고, 140-160분 동안 1400-1600 rpm의 회전속도로 교반하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 복합소재 조성물로 제조되는 복합소재는 압축강도, 휨강도, 부착강도 등의 물성이 우수하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서, '인발성형(pultrusion)'이란, 구조물 보강재(fiberglass roving과 mat)를 열경화 수지(resin)와 함침시켜 금형을 통과시키면서 높은 열을 가하여 성형한 후 풀러(puller)로 당겨내어 제품을 생산하는 방법을 의미한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은
폴리올 및 디이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물; 및
유리섬유를 포함하는 인발성형 보강재;를 포함하는 복합소재 조성물을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 복합소재 조성물에 대하여 상세히 설명한다.
상기 폴리우레탄 수지 조성물은 폴리올 및 디이소시아네티으 화합물을 포함한다.
상기 폴리우레탄 수지 조성물은 폴리에스테르 폴리올 41-45 중량부, 폴리프로필렌글리콜 41-45 중량부, 트리에탄올아민 8-12 중량부, 이형제 3.7-4.1 중량부 및 오염화안티몬 0.08-0.12 중량부를 포함하는 주재부 98-102 중량부; 및 디이소시아네이트 화합물로 이루어진 경화재부 98-102 중량부;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 주재부는 폴리에스테르 폴리올 41-45 중량부 및 폴리프로필렌글리콜 41-45 중량부을 포함하는 폴리올, 트리에탄올아민 8-12 중량부를 포함하는 사슬 연장제, 이형제 3.7-4.1 중량부 및 오염화안티몬 0.08-0.12 중량부를 포함하는 촉매를 포함한다.
상기 폴리에스테르 폴리올은,
반응기에 N-(2-카르복시에틸) 4-아미노부티릭산(N-(2-carboxyethyl) 4-aminobutyric acid) 44-48 중량부, 1,2,5-펜타네트리올(1,2,5-Pentanetriol) 18-22 중량부 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 32-36 중량부를 혼합하는 단계; 반응기의 온도를 148-152℃의 온도로 가열하고, 58-62분 동안 1차 반응하는 단계; 및 1차 반응 후, 반응기의 온도를 198-202℃의 온도로 가열하고, 28-32분 동안 2차 반응하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 폴리에스테르 폴리올은 다관능성 카르복실산 화합물, 디올 화합물, 다관능성 알콜 화합물 등을 이용하여 합성되는 데, 본 발명에서는 N-(2-카르복시에틸) 4-아미노부티릭산(N-(2-carboxyethyl) 4-aminobutyric acid) 44-48 중량부, 1,2,5-펜타네트리올(1,2,5-Pentanetriol) 18-22 중량부 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 32-36 중량부를 적용하여 합성한 것을 사용한다.
상기 폴리에스테르 폴리올을 폴리우레탄 수지 조성물의 주재부로 포함하여 제조되는 복합 소재의 압축강도, 휨강도, 부착강도가 우수하다.
또한, 상기 인발성형 보강재는 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 82-86 중량부, 니켈나노입자-그래핀 복합체 13-17 중량부 및 백금촉매 0.8-1.2 중량부를 포함하는 코팅재가 코팅된 유리섬유를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지는,
디메틸올프로피온산과 헥사메틸렌디이소시아네이트를 반응시키고, 여기에 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 첨가하여 반응시켜 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 트리에탄올아민을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 징크-2-에틸헥사노에이트 메타크릴레이트(zinc-2-ethylhexanoate methacrylate)를 드로핑하면서 혼합하고, 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 니켈나노입자-그래핀 복합체는,
입자크기가 40-60 nm인 니켈나노입자 1.5-2.5 중량부 및 정제수 97.5-98.5 중량부를 혼합한 후, 초음파처리하여 니켈나노입자 분산액을 제조하는 단계; 그라파이트 옥사이드 1.5-2.5 중량부 및 정제수 97.5-98.5 중량부를 혼합한 후, 초음파처리하여 그라파이트 옥사이드 분산액을 제조하는 단계; 상기 그라파이트 옥사이드 분산액을 340-360℃의 온도로 가열하여 그래핀을 형성시켜 그래핀 분산액을 제조하는 단계; 및 상기 니켈나노입자 분산액 및 상기 그래핀 분산액을 혼합하고, 140-160분 동안 1400-1600 rpm의 회전속도로 교반하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 사용한다.
상기 인발성형 보강재로 단순히 유리섬유를 적용하는 것이 아닌 상기 성분을 포함하는 코팅재로 코팅한 유리섬유를 적용함으로써 더욱 우수한 물성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은
유리섬유를 포함하는 인발성형 보강재를 제조하는 인발성형단계; 및
인발성형하여 제조되는 인발성형물에 폴리올 및 디이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물을 함침시켜 복합 소재를 제조하는 단계;를 포함하는 복합 소재의 제조방법을 제공한다.
상기 인발성형 보강재 및 폴리우레탄 수지 조성물은 전술한 바와 같다.
상기 복합 소재의 제조방법은 인발성형 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 인발성형 장치는 일례로, 인발성형 보강재가 감겨져 있는 인발성형 보강재 로빙랙과; 상기 인발성형 보강재 로빙랙에 감겨진 인발성형 보강재를 일측으로 이송시키면서 매트상태로 인발성형 보강재를 형성하는 면상직물랙과; 상기 면상직물랙에서 매트상태인 인발성형 보강재가 투입되어 길이방향으로 이송하면서 매트 인발성형 보강재를 하나로 적층시키는 가이드 플레이트와; 상기 가이드 플레이트의 출구 측에 연결되어 가이드 플레이트에서 적층된 인발성형 보강재가 내부에 투입되고, 상기 투입된 인발성형 보강재에 외부에서 주입된 폴리우레탄 수지 조성물을 함침시키는 인젝션 박스와; 상기 인젝션 박스의 출구 측에 연결되어 인젝션 박스에서 함침된 인발성형 보강재가 일측으로 이송되면서 실제품의 형태로 경화 및 성형하는 인발다이스과; 상기 인발다이스에서 경화된 제품을 당겨주는 인발장치;를 포함하여 구성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> 폴리에스테르 폴리올의 제조-1
반응기에 N-(2-카르복시에틸) 4-아미노부티릭산(N-(2-carboxyethyl) 4-aminobutyric acid) 46 중량부, 1,2,5-펜타네트리올(1,2,5-Pentanetriol) 20 중량부 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 34 중량부를 혼합하고, 반응기의 온도를 150℃의 온도로 가열하고, 60분 동안 반응하였다. 반응 후, 반응기의 온도를 200℃의 온도로 가열하고, 30분 동안 반응하여 폴리에스테르 폴리올을 제조하였다.
<제조예 2> 폴리에스테르 폴리올의 제조-2
상기 제조예 1에서 N-(2-카르복시에틸) 4-아미노부티릭산을 사용하지 않고 수베린산(octanedioic acid)을 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 수행하여 폴리에스테르 폴리올을 제조하였다.
<제조예 3> 폴리에스테르 폴리올의 제조-3
상기 제조예 1에서 N-(2-카르복시에틸) 4-아미노부티릭산을 사용하지 않고 아디프산(adipic acid)을 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 수행하여 폴리에스테르 폴리올을 제조하였다.
<제조예 4> 폴리에스테르 폴리올의 제조-4
상기 제조예 1에서 1,2,5-펜타네트리올(1,2,5-Pentanetriol)을 사용하지 않고 헥산디올을 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 수행하여 폴리에스테르 폴리올을 제조하였다.
<제조예 5> 폴리에스테르 폴리올의 제조-5
상기 제조예 1에서 1,2,5-펜타네트리올(1,2,5-Pentanetriol)을 사용하지 않고 트리메틸올프로판을 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일하게 수행하여 폴리에스테르 폴리올을 제조하였다.
<제조예 6> 코팅재가 코팅된 유리섬유의 제조-1
디메틸올프로피온산과 헥사메틸렌디이소시아네이트를 반응시키고, 여기에 폴리테트라메틸렌에테르글리콜을 첨가하여 반응시켜 프리폴리머를 제조하고, N-메틸피놀리돈(NMP) 용액에 희석시킨 트리에틸아민(TEA)으로 상기 프리폴리머를 중화시키고, 상기 중화된 프리폴리머에 증류수를 투입하여 수분산시킨 후, 사슬 연장제로 트리에탄올아민을 첨가하여 수분산 폴리우레탄을 제조하고, 상기 수분산 폴리우레탄에 징크-2-에틸헥사노에이트 메타크릴레이트(zinc-2-ethylhexanoate methacrylate)를 드로핑하면서 혼합하고, 개시제로 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)을 첨가한 후 교반하는 공정을 수행하여 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지를 제조하였다.
상기 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 99 중량부 및 백금촉매 1 중량부를 혼합하여 코팅재를 제조하고, 상기 코팅재를 유리섬유에 코팅한 후 140℃의 온도로 가열 및 건조하여 코팅재가 코팅된 유리섬유를 제조하였다.
<제조예 7> 코팅재가 코팅된 유리섬유의 제조-2
입자크기가 40-60 nm인 니켈나노입자 2 중량부 및 정제수 98 중량부를 혼합한 후, 초음파처리하여 니켈나노입자 분산액을 제조하였다. 그라파이트 옥사이드 2 중량부 및 정제수 98 중량부를 혼합한 후, 초음파처리하여 그라파이트 옥사이드 분산액을 제조하고, 이를 350℃의 온도로 가열하여 그래핀 분산액을 제조하였다. 상기 니켈나노입자 분산액 및 상기 그래핀 분산액을 혼합하고, 150분 동안 1500 rpm의 회전속도로 교반하여 니켈나노입자-그래핀 복합체를 제조하였다.
상기 폴리우레탄 아크릴레이트 고분자 수지 84 중량부, 상기 니켈나노입자-그래핀 복합체 15 중량부 및 백금촉매 1 중량부를 혼합하여 코팅재를 제조하고, 상기 코팅재를 유리섬유에 코팅한 후 140℃의 온도로 가열 및 건조하여 코팅재가 코팅된 유리섬유를 제조하였다.
<실시예 1> 복합 소재의 제조-1
유리섬유를 인발하여 판 형상의 성형물을 제조하며, 상기 제조예 1에서 제조한 폴리에스테르 폴리올 43 중량부, 폴리프로필렌글리콜 43 중량부, 트리에탄올아민 10 중량부, 이형제로 디사이클로헥실아민(Dicyclohexylamine) 3.9 중량부 및 오염화안티몬 0.1 중량부를 혼합하여 제조되는 주재부 100 중량부와 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI ; hexamethylene diisocyanate) 100 중량부를 혼합한 폴리우레탄 수지 조성물 주입하여 함침시켜 복합 소재를 제조하였다.
<실시예 2> 복합 소재의 제조-2
상기 실시예 1에서 제조예 1에서 제조한 폴리에스테르 폴리올을 사용하지 않고, 상기 제조예 2에서 제조한 폴리에스테르 폴리올을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 복합 소재를 제조하였다.
<실시예 3> 복합 소재의 제조-3
상기 실시예 1에서 제조예 1에서 제조한 폴리에스테르 폴리올을 사용하지 않고, 상기 제조예 3에서 제조한 폴리에스테르 폴리올을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 복합 소재를 제조하였다.
<실시예 4> 복합 소재의 제조-4
상기 실시예 1에서 제조예 1에서 제조한 폴리에스테르 폴리올을 사용하지 않고, 상기 제조예 4에서 제조한 폴리에스테르 폴리올을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 복합 소재를 제조하였다.
<실시예 5> 복합 소재의 제조-5
상기 실시예 1에서 제조예 1에서 제조한 폴리에스테르 폴리올을 사용하지 않고, 상기 제조예 5에서 제조한 폴리에스테르 폴리올을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 복합 소재를 제조하였다.
<실시예 6> 복합 소재의 제조-6
상기 실시예 1에서 일반 유리섬유를 사용하지 않고, 상기 제조예 6에서 제조한 코팅재가 코팅된 유리섬유를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 복합 소재를 제조하였다.
<실시예 7> 복합 소재의 제조-7
상기 실시예 1에서 일반 유리섬유를 사용하지 않고, 상기 제조예 7에서 제조한 코팅재가 코팅된 유리섬유를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 복합 소재를 제조하였다.
<실험예 1> 복합 소재의 물성 분석
상기 실시예 1-7에서 제조한 복합 소재의 기계적 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
압축강도 (N/mm2) 휨강도 (N/mm2) 부착강도 (N/mm2)
실시예 1 40.6 10.7 1.2
실시예 2 37.2 8.0 1.0
실시예 3 37.0 8.2 1.0
실시예 4 36.1 7.9 1.1
실시예 5 37.2 8.1 1.0
실시예 6 49.3 15.8 1.7
실시예 7 53.8 16.6 1.8
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 소재의 물성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (3)

  1. 폴리올 및 디이소시아네이트 화합물을 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물; 및
    유리섬유를 포함하는 인발성형 보강재;를 포함하고,
    상기 폴리우레탄 수지 조성물은,
    폴리에스테르 폴리올 41-45 중량부, 폴리프로필렌글리콜 41-45 중량부, 트리에탄올아민 8-12 중량부, 이형제 3.7-4.1 중량부 및 오염화안티몬 0.08-0.12 중량부를 포함하는 주재부 98-102 중량부; 및
    디이소시아네이트 화합물로 이루어진 경화재부 98-102 중량부;를 포함하고,
    상기 폴리에스테르 폴리올은,
    반응기에 N-(2-카르복시에틸) 4-아미노부티릭산(N-(2-carboxyethyl) 4-aminobutyric acid) 44-48 중량부, 1,2,5-펜타네트리올(1,2,5-Pentanetriol) 18-22 중량부 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 32-36 중량부를 혼합하는 단계; 반응기의 온도를 148-152℃의 온도로 가열하고, 58-62분 동안 1차 반응하는 단계; 및 1차 반응 후, 반응기의 온도를 198-202℃의 온도로 가열하고, 28-32분 동안 2차 반응하는 단계;를 수행하여 제조되는 것을 특징으로 하는 복합소재 조성물.
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  3. 삭제
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