KR20150036577A - Sizing agent for reinforcing fibers, and use thereof - Google Patents

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KR20150036577A
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마사히코 요시다
토시히코 기쿠타
준 타카야
미키오 나카가와
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마쓰모토유시세이야쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은, 매트릭스 수지를 보강하기 위해 이용되는 강화섬유에 대해서, 매트릭스 수지와의 뛰어난 접착성을 부여할 수 있는 강화섬유용 사이징제를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 강화섬유용 사이징제는, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)과 활성수소기 함유 화합물(B)을 반응시켜 얻어지는 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 필수로 함유하고, 상기 활성수소기 함유 화합물(B)이 방향족 폴리에스테르폴리올(B1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2) 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)을 포함하는 것이다.An object of the present invention is to provide a reinforcing fiber sizing agent capable of imparting excellent adhesiveness to a matrix resin with respect to reinforcing fibers used for reinforcing a matrix resin. The reinforcing fiber sizing agent of the present invention essentially contains an aromatic polyester-based urethane resin obtained by reacting an organic polyisocyanate compound (A) and an active hydrogen group-containing compound (B), and the active hydrogen group- The aromatic polyester polyol (B1), the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group and the active hydrogen group-containing compound (B3) having three or more functional groups are included.

Description

강화섬유용 사이징제 및 그 용도{SIZING AGENT FOR REINFORCING FIBERS, AND USE THEREOF}[0001] SIZING AGENT FOR REINFORCING FIBERS, AND USE THEREOF [0002]

본 발명은, 강화섬유용 사이징제 및 그 용도에 관한 것이다. 상세하게는, 매트릭스 수지를 보강하기 위해서 이용되는 강화섬유용 사이징제, 이를 이용한 강화섬유 스트랜드 및 섬유강화 복합재료에 관한 것이다.The present invention relates to reinforcing fiber sizing agents and uses thereof. More particularly, the present invention relates to a reinforcing fiber sizing agent used for reinforcing a matrix resin, a reinforcing fiber strand using the same, and a fiber reinforced composite material.

자동차 용도, 항공·우주 용도, 스포츠·레저 용도, 일반 산업용도 등에 플라스틱 재료(매트릭스 수지라고 불린다)를 각종 합성섬유로 보강한 섬유강화 복합재료가 폭넓게 이용되고 있다. 이들 복합재료에 사용되는 섬유로서는, 탄소 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유 등의 각종 무기섬유, 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유 등의 각종 유기섬유를 들 수 있다. 이들 각종 합성섬유는, 통상 필라멘트 형상으로 제조되고, 그 후 핫멜트 방식이나 드럼 와인딩 방식 등에 의해 한방향 프리프레그로 불리는 시트형상의 중간 재료로 가공되거나, 필라멘트 와인딩 방식에 의해 가공되거나, 경우에 따라서는 직물 또는 단섬유 형상으로 가공되거나 하는 등, 각종 고차적 가공공정을 거쳐 강화섬유로서 사용되고 있다.Fiber reinforced composite materials reinforced with various synthetic fibers are widely used as plastic materials (called matrix resins) for automobile applications, aerospace applications, sports and leisure applications, and general industrial applications. Examples of the fibers used in these composite materials include various inorganic fibers such as carbon fiber, glass fiber and ceramic fiber, and various organic fibers such as aramid fiber, polyamide fiber and polyethylene fiber. These various synthetic fibers are usually formed into a filament shape and then processed into a sheet-like intermediate material called a one-way prepreg by a hot-melt method, a drum winding method, or the like, processed by a filament winding method, Or it is processed into a short fiber shape or the like, and is used as reinforcing fiber through various high-grade processing steps.

상기 매트릭스 수지 중에서, 성형이 용이하고 재활용 면에서도 유리하기 때문에 주목받고 있는 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아세탈 수지, ABS 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르이미드 수지 등의 이른바 열가소성 수지를 이용한 섬유강화 복합재료의 경우, 보강섬유는 일반적으로 1~15㎜ 길이로 절단된 단섬유 형상으로 사용되는 경우가 많다. 이 단섬유와 열가소성 수지를 혼련한 펠릿을 제조할 때에는 단섬유의 집속성이 중요하고, 이것이 부적절하면 단섬유 공급량의 불안정화, 스트랜드 조각 등이 발생하여, 얻어진 복합재료의 물성이 저하하는 경우가 있다. 이를 방지하기 위해서, 섬유에 적절한 집속성을 부여할 목적으로, 각종 열가소성 수지를 주제(主劑)로 하는 사이징제를 부여하는 기술이 다수 제안되고(특허문헌 1 참조), 공업적으로 널리 이용되고 있다.Among the above-mentioned matrix resins, polyolefin resins, polyamide resins, polycarbonate resins, polyacetal resins, ABS resins, polyphenylene sulfide resins, polyetherimide resins and the like, which are attracting attention because they are easy to mold and are also advantageous in terms of recycling In the case of a so-called fiber-reinforced composite material using a thermoplastic resin, the reinforcing fiber is often used in a short fiber shape cut to a length of 1 to 15 mm. When the pellets obtained by kneading the short fibers and the thermoplastic resin are produced, the aggregation property of the short fibers is important. If the pellets are inadequate, destabilization of the short fiber supply amount, strand pieces and the like are generated, and the physical properties of the resultant composite material may be deteriorated . In order to prevent this, a number of techniques for imparting a sizing agent containing various thermoplastic resins as a main agent have been proposed (refer to Patent Document 1) and widely used industrially have.

그러나, 종래 기술에 기재된 사이징제의 적용에서는, 매트릭스 수지와 강화섬유의 접착성이 불충분하고, 얻어지는 복합재료의 특성이 만족될 수 있는 레벨에 이르지 않는 경우가 있어, 접착성을 더욱 향상시킬 수 있는 사이징제가 절실하게 요구되고 있었다.However, in the application of the sizing agent described in the prior art, the adhesiveness between the matrix resin and the reinforcing fiber is insufficient, the properties of the resulting composite material may not be reached, and the adhesiveness can be further improved I was desperately demanding sizing.

특허문헌 1 : 일본특허공개 2007-131959호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-131959

이러한 종래의 기술 배경에 비추어 볼 때, 본 발명의 목적은, 매트릭스 수지를 보강하기 위해서 이용되는 강화섬유에 대해서, 매트릭스 수지와의 뛰어난 접착성을 부여할 수 있는 강화섬유용 사이징제와 이를 이용한 강화섬유 스트랜드 및 섬유강화 복합재료를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the background of the prior art, it is an object of the present invention to provide a reinforcing fiber sizing agent capable of imparting excellent adhesion with a matrix resin to reinforcing fibers used for reinforcing a matrix resin, Strand and fiber reinforced composite material.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 열심히 검토한 결과, 특정의 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 필수로 함유하는 강화섬유용 사이징제를 이용하면 접착성이 비약적으로 향상하는 것을 발견하고 본 발명에 도달하였다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have made intensive investigations in order to solve the above problems and have found that the use of a reinforcing fiber sizing agent containing a specific aromatic polyester-based urethane resin significantly improves the adhesiveness and reached the present invention .

즉, 본 발명의 강화섬유용 사이징제는, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 필수로 함유하고, 당해 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지는, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)과 활성수소기 함유 화합물(B)을 반응시켜 얻을 수 있고, 활성수소기 함유 화합물(B)이, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2) 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)을 포함하는 것이다.That is, the reinforcing sizing sizing agent of the present invention essentially contains an aromatic polyester-based urethane resin, and the aromatic polyester-based urethane resin is obtained by reacting the organic polyisocyanate compound (A) and the active hydrogen group- containing compound (B) , And the active hydrogen group-containing compound (B) includes an aromatic polyester polyol (B1), an active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group and an active hydrogen group-containing compound (B3) .

활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기 비율을 100몰%로 했을 때, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)의 활성수소기 비율은 5~80몰%인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)의 활성수소기의 비율이 5~60몰%인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)의 활성수소기 비율이 5~70몰%인 것이 바람직하다.The active hydrogen group ratio of the aromatic polyester polyol (B1) is preferably 5 to 80 mol% when the active hydrogen group ratio of the active hydrogen group-containing compound (B) as a whole is 100 mol%. Likewise, the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group preferably has an active hydrogen group content of 5 to 60 mol%. Likewise, the active hydrogen group ratio of the trifunctional or more active hydrogen group-containing compound (B3) is preferably 5 to 70 mol%.

활성수소기 함유 화합물(B)은, 추가로 중량평균분자량이 100~2000의 폴리알킬렌글리콜(B4)을 포함하는 것이 바람직하다. 활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기 비율을 100몰%로 했을 때, 폴리알킬렌글리콜(B4)의 활성수소기 비율이 10~40몰%인 것이 바람직하다.The active hydrogen group-containing compound (B) preferably further comprises a polyalkylene glycol (B4) having a weight average molecular weight of 100 to 2000. When the active hydrogen group ratio of the active hydrogen group-containing compound (B) as a whole is 100 mol%, the active hydrogen group ratio of the polyalkylene glycol (B4) is preferably 10 to 40 mol%.

또한, 본 발명의 강화섬유용 사이징제는 이하와 같이 표현할 수도 있다. 즉, 본 발명의 강화섬유용 사이징제는, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 필수로 함유하고, 당해 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지가 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)에 유래하는 구성단위(a)와 활성수소기 함유 화합물(B)에 유래하는 구성단위(b)로 구성되며, 구성단위(b)가 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)에 유래하는 구성단위(b1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)에 유래하는 구성단위(b2) 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)에 유래하는 구성단위(b3)를 포함하는 것이다.The reinforcing fiber sizing agent of the present invention may also be expressed as follows. That is, the reinforcing sizing agent sizing agent of the present invention comprises an aromatic polyester-based urethane resin as essential components, wherein the aromatic polyester-based urethane resin contains the structural unit (a) derived from the organic polyisocyanate compound (A) (B1) derived from an aromatic polyester polyol (B1), an active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group and a structural unit (b) derived from an aromatic polyester polyol (B1) (B3) derived from the trifunctional or more active hydrogen group-containing compound (B3).

구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b1)의 비율은 5~80몰%인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 구성단위(b2)의 비율은 5~60몰%인 것이 바람직하다. 구성단위(b3)의 비율은 2~70몰%인 것이 바람직하다.The proportion of the constituent unit (b1) in the entire constituent unit (b) is preferably 5 to 80 mol%. Similarly, the proportion of the constituent unit (b2) is preferably 5 to 60 mol%. The proportion of the constituent unit (b3) is preferably 2 to 70 mol%.

구성단위(b)는, 추가로 중량평균분자량이 100~2000인 폴리알킬렌글리콜(B4)에 유래하는 구성단위(b4)를 포함하는 것이 바람직하다. 구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b4)의 비율은 10~40몰%인 것이 바람직하다.The structural unit (b) preferably further comprises a structural unit (b4) derived from a polyalkylene glycol (B4) having a weight average molecular weight of 100 to 2000. The proportion of the constituent unit (b4) in the total of the constituent unit (b) is preferably 10 to 40 mol%.

상기 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 유리 전이점은 40℃ 이하인 것이 바람직하다.The glass transition point of the aromatic polyester-based urethane resin is preferably 40 캜 or lower.

물을 첨가하여 사이징제의 불휘발분 농도를 2중량%로 했을 때의 동적 표면장력은, 최대포압법에 따라 100밀리초에 1개의 거품을 발생시킨 조건에서 측정했을 때에 40~70mN/m인 것이 바람직하다.The dynamic surface tension when water is added and the non-volatile content of the sizing agent is 2% by weight is 40 to 70 mN / m when measured under the condition of generating one foam at 100 milliseconds according to the maximum vapor pressure method desirable.

카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)은 2,2-디메틸올프로피온산 및 2,2-디메틸올부탄산으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.The active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group is preferably at least one member selected from 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid.

3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)은, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 및 펜타에리트리톨로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.The active hydrogen group-containing compound (B3) having three or more functional groups is preferably at least one member selected from trimethylolethane, trimethylolpropane and pentaerythritol.

본 발명의 강화섬유용 사이징제는, 또한 화합물 주사슬 중 적어도 1개의 말단에 비닐에스테르기, 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기를 가지는 에스테르 화합물(C)을 함유하는 것이 바람직하다.The reinforcing sizing agent sizing agent of the present invention preferably further contains an ester compound (C) having at least one terminal of the compound main chain having a vinyl ester group, an acrylate group or a methacrylate group.

본 발명의 강화섬유용 사이징제는, 또한 탄소수 4~14의 1가 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물인 폴리옥시알킬렌 알킬에테르(D)를 함유하는 것이 바람직하다.The reinforcement sizing agent of the present invention preferably further contains a polyoxyalkylene alkyl ether (D) which is an alkylene oxide adduct of a monovalent alcohol having 4 to 14 carbon atoms.

강화섬유용 사이징제의 불휘발분을 300℃까지 온도를 상승시켰을 때의 당해 불휘발분의 중량 감소율은 15중량% 이하인 것이 바람직하다.When the nonvolatile content of the reinforcing fiber sizing agent is raised to 300 ° C, the weight reduction ratio of the nonvolatile matter is preferably 15% by weight or less.

본 발명의 강화섬유 스트랜드는, 원료 강화섬유 스트랜드에 대해서 상기 강화섬유용 사이징제를 부착시킨 것이다.The reinforcing fiber strand of the present invention is obtained by adhering the reinforcing fiber sizing agent to the raw reinforcing fiber strand.

원료 강화섬유 스트랜드는, 원료 탄소섬유 스트랜드인 것이 바람직하다.The raw material reinforcing fiber strand is preferably a raw carbon fiber strand.

본 발명의 섬유강화 복합재료는, 매트릭스 수지와 상기 강화섬유 스트랜드를 포함하는 것이다. 매트릭스 수지는 열가소성 수지인 것이 바람직하다.The fiber-reinforced composite material of the present invention comprises a matrix resin and the reinforcing fiber strand. The matrix resin is preferably a thermoplastic resin.

본 발명의 강화섬유용 사이징제는, 강화섬유에 대해서 매트릭스 수지와의 뛰어난 접착성을 부여할 수 있다. 본 발명의 강화섬유 스트랜드는, 매트릭스 수지와의 뛰어난 접착성을 가진다. 본 발명의 강화섬유 스트랜드를 사용함으로써, 뛰어난 물성을 가지는 섬유강화 복합재료를 얻을 수 있다.The reinforcing fiber sizing agent of the present invention can impart excellent adhesion with the matrix resin to the reinforcing fiber. The reinforcing fiber strand of the present invention has excellent adhesion with a matrix resin. By using the reinforcing fiber strand of the present invention, a fiber reinforced composite material having excellent physical properties can be obtained.

본 발명은, 매트릭스 수지를 보강하기 위해서 이용되는 강화섬유용 사이징제로서, 특정의 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 필수로 함유하는 것이다. 이하, 상세하게 설명한다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention essentially encompasses a specific aromatic polyester-based urethane resin as a reinforcing fiber sizing agent used for reinforcing a matrix resin. This will be described in detail below.

[방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지][Aromatic polyester-based urethane resin]

본 발명인 사이징제의 필수 성분인 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지는, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)과 활성수소기 함유 화합물(B)을 중부가반응 등을 시켜서 얻어지는 폴리머 성분이다. 상기 활성수소기 함유 화합물(B)은 방향족 폴리에스테르폴리올(B1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2) 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)을 포함하는 것이다. 이러한 특정의 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 강화섬유용 사이징제로 이용함으로써, 강화섬유와 매트릭스 수지의 접착성을 비약적으로 향상시킬 수 있다.The aromatic polyester-based urethane resin, which is an essential component of the sizing agent of the present invention, is a polymer component obtained by subjecting an organic polyisocyanate compound (A) and an active hydrogen group-containing compound (B) The active hydrogen group-containing compound (B) comprises an aromatic polyester polyol (B1), an active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group and an active hydrogen group-containing compound (B3) having three or more functional groups. By using such a specific aromatic polyester-based urethane resin as a reinforcing fiber useful sizing agent, adhesion between the reinforcing fiber and the matrix resin can be remarkably improved.

유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)은 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 필수 구성성분으로서, 분자 내에 2개 이상(바람직하게는 2~6개, 보다 바람직하게는 2~3개, 더욱 바람직하게는 2개)의 이소시아네이트기를 함유하는 것이다. 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)은 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 이용해도 좋다.The organic polyisocyanate compound (A) is an essential component of the aromatic polyester-based urethane resin and contains at least two (preferably 2 to 6, more preferably 2 to 3, more preferably 2) Of an isocyanate group. The organic polyisocyanate compound (A) may be used alone or in combination of two or more.

유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)로서는 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트, 방향족 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.Examples of the organic polyisocyanate compound (A) include aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aromatic polyisocyanates.

지방족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면, 에틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 헵타메틸렌디이소시아네이트, 옥타메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트, 2,2,4- 또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트, 2,6-디이소시아네이트메틸카프로에이트, 2,6-디이소시아네이트에틸카프로에이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)푸마레이트 및 비스(2-이소시아네이트에틸)카보네이트 등의 디이소시아네이트;1,6,11-운데칸트리이소시아네이트, 1,8-디이소시아네이트-4-이소시아네이트메틸옥탄, 1,3,6-헥사메틸렌트리이소시아네이트 및 리신에스테르트리이소시아네이트(예를 들면, 리신과 알카놀아민의 반응 생성물의 포스겐화물, 2-이소시아네이트에틸-2,6-디이소시아네이트헥사노에이트 및 2- 또는 3-이소시아네이트프로필-2,6-디이소시아네이트헥사노에이트) 등의 3관능 이상의 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.Examples of the aliphatic polyisocyanate include ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 2,2,4- Diisocyanate ethyl caproate, bis (2-isocyanate ethyl) fumarate, and bis (2-isocyanatoethyl) fumarate. -Isocyanatoethyl) carbonate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate and lysine ester triisocyanate For example, the reaction product of lysine and alkanolamine Phosgene cargo, and the like can be mentioned 2-isocyanate ethyl-2,6-diisocyanate hexanoate, and 2-or 3-isocyanate propyl-2,6-diisocyanate hexanoate), trifunctional or higher polyisocyanate and the like.

지환족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면, 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 디시클로헥실메탄-4,4´-디이소시아네이트(수소화 MDI), 시클로헥실렌디이소시아네이트, 메틸시클로헥실렌디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이트에틸)-4-시클로헥실렌-1,2-디카복실레이트 및 2,5- 또는 2,6-노보네인디이소시아네이트 등의 디이소시아네이트;비시클로헵탄트리이소시아네이트 등의 3관능 이상의 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있다.Examples of the alicyclic polyisocyanate include isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, bis Diisocyanate such as 2-isocyanatoethyl) -4-cyclohexylene-1,2-dicarboxylate and 2,5- or 2,6-norbornene diisocyanate; trifunctional or higher functional polyisocyanate such as bicycloheptane triisocyanate And the like.

방향족 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면, 3,3´-디메톡시-4,4´-비페닐렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 1,5-테트라히드로나프탈렌디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4´-디페닐메탄디이소시아네이트, 2,4´-디페닐메탄디이소시아네이트, 페닐렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다.Examples of the aromatic polyisocyanate include 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, 2,4- Diisocyanate, phenylene diisocyanate, xylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, and the like can be used. Specific examples of the polyisocyanate include polyisocyanate, polyisocyanate, polyisocyanate, polyisocyanate, have.

이들 중에서도, 지방족 폴리이소시아네이트, 지환족 폴리이소시아네이트가 바람직하고, 지방족 폴리이소시아네이트가 보다 바람직하며, 에틸렌디이소시아네이트, 테트라메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 헵타메틸렌디이소시아네이트, 옥타메틸렌디이소시아네이트, 데카메틸렌디이소시아네이트, 도데카메틸렌디이소시아네이트가 더욱 바람직하고, 헥사메틸렌디이소시아네이트가 특히 바람직하다.Among them, an aliphatic polyisocyanate and an alicyclic polyisocyanate are preferable, and aliphatic polyisocyanate is more preferable, and an aliphatic polyisocyanate such as ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, Isocyanate and dodecamethylene diisocyanate are more preferable, and hexamethylene diisocyanate is particularly preferable.

활성수소기 함유 화합물(B)은, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 필수 구성성분으로서, 분자 내에 적어도 1개의 활성수소기를 함유하는 화합물을 의미한다. 활성수소기는 이소시아네이트기와 반응할 수 있는, 수소 포함의 활성기를 말한다. 활성수소기로서는, 수산기, 아미노기, 카르복실기, 티올기 등을 들 수 있다.The active hydrogen group-containing compound (B) means an essential component of the aromatic polyester-based urethane resin and contains at least one active hydrogen group in the molecule. Active hydrogen groups refer to active groups, including hydrogen, that can react with isocyanate groups. Examples of the active hydrogen group include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, and a thiol group.

활성수소기 함유 화합물(B)은, 다음의 방향족 폴리에스테르폴리올(B1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2) 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)을 포함하는 것이다. 또한, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 상기 이외의 다른 활성수소기 함유 화합물을 포함해도 좋다.The active hydrogen group-containing compound (B) comprises the following aromatic polyester polyol (B1), an active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group and an active hydrogen group-containing compound (B3) having three or more functional groups. In addition, other active hydrogen group-containing compounds than the above may be included within the range not impairing the effect of the present invention.

방향족 폴리에스테르폴리올(B1)이란, 폴리카르본산 또는 그 무수물과 폴리올과의 공중합체로서, 상기 폴리카르본산 또는 그 무수물과 폴리올 중 적어도 1종이 방향족 화합물을 포함하는 것이다. 또한, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)은 그 말단이 폴리올로 구성되고, 분자 내에 2개 이상의 활성수소기를 가진다. 활성수소기의 수는 2~4가 바람직하고, 2가 더욱 바람직하다. 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)은 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 이용해도 좋다.The aromatic polyester polyol (B1) is a copolymer of a polycarboxylic acid or an anhydride thereof and a polyol, wherein at least one of the polycarboxylic acid or its anhydride and the polyol contains an aromatic compound. The aromatic polyester polyol (B1) is composed of a polyol at its terminal and has at least two active hydrogen groups in the molecule. The number of active hydrogen groups is preferably 2 to 4, and more preferably 2. The aromatic polyester polyol (B1) may be used alone or in combination of two or more.

이와 같이, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1) 및 그 외에 필수 활성수소기 함유 화합물을 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 필수 구성성분으로 함으로써, 강화섬유와 매트릭스 수지와의 접착성을 비약적으로 향상시킬 수가 있다. 또한, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1) 대신, 분자 내에 방향족 화합물을 가지지 않는 지방족 폴리에스테르폴리올을 이용하면, 접착성은 거의 향상하지 않고, 내열성도 낮다.Thus, by making the aromatic polyester polyol (B1) and other essential active hydrogen group-containing compounds as essential constituents of the aromatic polyester-based urethane resin, the adhesion between the reinforcing fiber and the matrix resin can be remarkably improved. Further, when an aliphatic polyester polyol having no aromatic compound in the molecule is used in place of the aromatic polyester polyol (B1), the adhesiveness is hardly improved and the heat resistance is also low.

상기 폴리카르본산으로서는, 방향족 디카르본산, 설폰산염 함유 방향족 디카르본산, 지방족 디카르본산, 지환식 디카르본산, 3관능 이상의 폴리카르본산 등을 들 수 있다.Examples of the polycarboxylic acids include aromatic dicarboxylic acids, sulfonic acid salt-containing aromatic dicarboxylic acids, aliphatic dicarboxylic acids, alicyclic dicarboxylic acids, and trifunctional or higher functional polycarboxylic acids.

방향족 디카르본산으로서는, 프탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 1,5-나프탈렌디카르본산, 2,6-나프탈렌디카르본산, 디페닐디카르본산, 디페녹시에탄디카르본산, 무수프탈산 등을 들 수 있다.Examples of the aromatic dicarboxylic acid include phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, .

설폰산염 함유 방향족 디카르본산으로서는, 설포테레프탈산염, 5-설포이소프탈산염 등을 들 수 있다.Examples of the sulfonate salt-containing aromatic dicarboxylic acid include sulfoterephthalic acid salt and 5-sulfoisophthalic acid salt.

지방족 디카르본산 또는 지환식 디카르본산으로서는, 푸마르산, 말레산, 이타콘산, 호박산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 다이머산, 1,4-시클로헥산디카르본산, 무수호박산, 무수말레산 등을 들 수 있다.Examples of the aliphatic dicarboxylic acid or alicyclic dicarboxylic acid include fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dimeric acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, And the like.

3관능 이상의 폴리카르본산으로서는, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 무수트리멜리트산, 무수피로멜리트산 등을 들 수 있다.Examples of polycarboxylic acids having three or more functional groups include trimellitic acid, pyromellitic acid, trimellitic anhydride, and pyromellitic anhydride.

상기 폴리올로서는, 디올, 3관능 이상의 폴리올 등을 들 수 있다.Examples of the polyol include a diol and a polyol having three or more functional groups.

디올로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 레조르신, 하이드로퀴논, 비스페놀A 또는 이의 알킬렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있다.Examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, tetra Methylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, resorcin, hydroquinone, bisphenol A or an alkylene oxide adduct thereof.

3관능 이상의 폴리올로서는, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린, 펜타에리트리톨, 디트리메틸올프로판 등을 들 수 있다.Examples of polyols having three or more functional groups include trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, and the like.

상기 중에서도, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)로서는, 방향족 디카르본산과 디올의 조합이 바람직하고, 방향족 디카르본산으로서는 테레프탈산 및/또는 이소프탈산, 디올로서는 에틸렌글리콜 및/또는 네오펜틸글리콜의 조합이 더욱 바람직하다.Among them, a combination of an aromatic dicarboxylic acid and a diol is preferable as the aromatic polyester polyol (B1), and a combination of terephthalic acid and / or isophthalic acid as an aromatic dicarboxylic acid and ethylene glycol and / or neopentyl glycol as a diol desirable.

방향족 폴리에스테르폴리올(B1)의 수산기가는 10~250mgKOH/g이 바람직하고, 15~150mgKOH/g이 보다 바람직하며, 30~120mgKOH/g이 더욱 바람직하다. 또한, 수산기가란, JIS K 1557-1970에 준거해서 측정하였다.The hydroxyl value of the aromatic polyester polyol (B1) is preferably 10 to 250 mgKOH / g, more preferably 15 to 150 mgKOH / g, and still more preferably 30 to 120 mgKOH / g. The hydroxyl group value was measured in accordance with JIS K 1557-1970.

방향족 폴리에스테르폴리올(B1)의 수평균 분자량은 500~10000이 바람직하고, 700~8000이 보다 바람직하며, 1000~4000이 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명에서 말하는 수평균 분자량은, 상기 수산기가로부터 산출하였다.The number average molecular weight of the aromatic polyester polyol (B1) is preferably from 500 to 10000, more preferably from 700 to 8000, and even more preferably from 1000 to 4000. The number average molecular weight in the present invention is calculated from the hydroxyl value.

방향족 폴리에스테르폴리올(B1)은, 상기 폴리카르본산 또는 그 무수물과, 상기 폴리올을 탈수 축합시켜서, 공지의 폴리에스테르 제조 방법과 같은 방법으로 얻을 수 있다.The aromatic polyester polyol (B1) can be obtained by the same method as the known polyester production method by dehydrating and condensing the above polycarboxylic acid or its anhydride with the polyol.

카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)이란, 분자 내에 적어도 1개의 카르복실기와 적어도 1개의 활성수소기를 가지는 화합물을 말한다. 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)을 필수 구성성분으로 함으로써, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지에 수분산 능력을 부여할 수 있다. 활성수소기의 수는 1~4가 바람직하고, 2~3이 더욱 바람직하다. 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)은 1종만을 이용해도 좋고, 2종 이상을 이용해도 좋다.The active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group means a compound having at least one carboxyl group and at least one active hydrogen group in the molecule. By using the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group as an essential constituent, the aromatic polyester-based urethane resin can be imparted with water dispersing ability. The number of active hydrogen groups is preferably from 1 to 4, more preferably from 2 to 3. The active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group may be used alone or in combination of two or more.

카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)로서는, 카르복실기를 가지는 폴리올, 카르복실기를 가지는 모노올 등을 들 수 있다.Examples of the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group include a polyol having a carboxyl group and a monool having a carboxyl group.

카르복실기를 가지는 폴리올로서는, 2,2-디메틸올프로피온산, 2,2-디메틸올부탄산, 2,2-디메틸올펜탄산, 2,2-디메틸올헵탄산, 디옥시말레산, 2,6-디옥시 안식향산 등을 들 수 있다.Examples of the polyol having a carboxyl group include 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 2,2-dimethylolpentanoic acid, 2,2- dimethylolheptanoic acid, dioxymaleic acid, 2,6- Benzoic acid and the like.

카르복실기를 가지는 모노올로서는, 글리콜산, 유산, 히드록시 낙산, 살리칠산, 파라히드록시 안식향산, 쿠마르산 등을 들 수 있다.Examples of the monool having a carboxyl group include glycolic acid, lactic acid, hydroxybutyric acid, salicylic acid, parahydroxybenzoic acid, and cumaric acid.

이들 중에서도, 고분자량화의 점에서, 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)로서는 카르복실기를 가지는 폴리올이 바람직하고, 2,2-디메틸올프로피온산, 2,2-디메틸올부탄산이 보다 바람직하며, 2,2-디메틸올프로피온산이 더욱 바람직하다.Among these, from the viewpoint of high molecular weight, the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group is preferably a polyol having a carboxyl group, more preferably 2,2-dimethylolpropionic acid or 2,2- 2,2-dimethylolpropionic acid is more preferable.

3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)이란, 분자 내에 적어도 3개의 활성수소기를 함유하는 화합물을 말한다. 또한, 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)은, 상기 방향족 폴리에스테르폴리올(B1) 및 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)을 제외한 화합물을 말한다. 활성수소기의 수는 3~8이 바람직하고, 3~4가 더욱 바람직하다. 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)로서는, 활성수소기가 3관능 이상의 폴리올, 3관능 이상의 폴리아민 등을 들 수 있다.The trifunctional or more active hydrogen group-containing compound (B3) refers to a compound containing at least three active hydrogen groups in the molecule. The trifunctional or more active hydrogen group-containing compound (B3) refers to a compound excluding the aromatic polyester polyol (B1) and the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group. The number of active hydrogen groups is preferably from 3 to 8, more preferably from 3 to 4. Examples of the trifunctional or higher active hydrogen group-containing compound (B3) include polyols having three or more active hydrogen groups and polyamines having three or more functional groups.

3관능 이상의 폴리올로서는, 예를 들면, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 글리세린, 소르비톨, 펜타에리트리톨, 디트리메틸올프로판 등을 들 수 있다. 3관능 이상의 폴리아민으로서는, 예를 들면, 멜라민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 트리(아미노메틸)프로판 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 접착성의 관점에서, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디트리메틸올프로판이 바람직하고, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨이 더욱 바람직하다.Examples of polyfunctional or higher functional polyols include trimethylol ethane, trimethylol propane, glycerin, sorbitol, pentaerythritol, ditrimethylol propane, and the like. Examples of trifunctional or higher polyamines include melamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tri (aminomethyl) propane, and the like. Among them, trimethylolpropane, pentaerythritol and ditrimethylolpropane are preferable from the viewpoint of adhesiveness, and trimethylolpropane and pentaerythritol are more preferable.

활성수소기 함유 화합물(B)은, 추가로 중량평균분자량이 100~2000인 폴리알킬렌글리콜(B4)을 포함하는 것이 바람직하다. 당해 폴리알킬렌글리콜(B4)을 이용함으로써, 사이징제는 우수한 피막 유연성 및 균일 부착성을 가진다. 또한, 본 발명에서 말하는 중량평균분자량은, 겔 삼투 크로마토그래피(GPC) 측정방법에 따라, 하기의 측정 조건에서 측정하여 폴리스티렌 환산한 값을 말한다.The active hydrogen group-containing compound (B) preferably further comprises a polyalkylene glycol (B4) having a weight average molecular weight of 100 to 2000. By using the polyalkylene glycol (B4), the sizing agent has excellent film flexibility and uniform adhesion. The weight average molecular weight in the present invention refers to a value measured in accordance with the gel permeation chromatography (GPC) measurement method under the following measurement conditions and converted to polystyrene.

(GPC 측정 조건)(GPC measurement conditions)

장치:장치명 「HPLC LC-6A SYSTEM」(SHIMAZU사 제조)Apparatus: " HPLC LC-6A SYSTEM " (manufactured by SHIMAZU)

컬럼:「KF-800P(10㎜×4.6㎜φ)」,「KF-804(300㎜×8㎜φ)」,「KF-802.5(300㎜×8㎜φ)」,「KF-801(300㎜×8㎜φ)」(이상, SHODEX사 제조)KF-801 (300 mm x 8 mm?), KF-802.5 (300 mm x 8 mm?), KF-801 Mm x 8 mm?) "(Manufactured by SHODEX Co., Ltd.)

이동상:테트라히드로푸란(THF)Mobile phase: tetrahydrofuran (THF)

유속:1.0㎖/minFlow rate: 1.0 ml / min

샘플량:100㎕(100배 희석)Sample volume: 100 쨉 l (100-fold dilution)

컬럼 온도:50℃Column temperature: 50 ° C

검량선 작성 표준물질:폴리스티렌(PSt)Calibration curve standard material: polystyrene (PSt)

폴리알킬렌글리콜(B4)의 중량평균분자량은 100~2000이 바람직하고, 150~1500이 보다 바람직하며, 200~1000이 더욱 바람직하다. 당해 분자량이 100 미만인 경우에는 피막 유연성이 불충분하게 되는 경우가 있다. 한편, 당해 분자량이 2000을 초과하는 경우에는 접착성이 저하하는 경우가 있다.The weight average molecular weight of the polyalkylene glycol (B4) is preferably 100 to 2,000, more preferably 150 to 1,500, and even more preferably 200 to 1,000. If the molecular weight is less than 100, the film flexibility may be insufficient. On the other hand, when the molecular weight exceeds 2000, the adhesiveness may be lowered.

폴리알킬렌글리콜로서는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌글리콜 블록 공중합체, 폴리에틸렌글리콜/폴리프로필렌글리콜 랜덤 공중합체 등을 들 수 있다. 혹은, 알킬기, 방향족기 등으로 봉쇄하여, 한쪽 말단만을 수산기로 한 것도 사용할 수 있다.Examples of the polyalkylene glycol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, polytetramethylene glycol, polyethylene glycol / polypropylene glycol block copolymer, and polyethylene glycol / polypropylene glycol random copolymer. Alternatively, it may be blocked with an alkyl group, an aromatic group or the like so that only one terminal is a hydroxyl group.

이들 중에서도, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜이 바람직하고, 폴리에틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜이 더욱 바람직하다.Among these, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, and polytetramethylene glycol are preferable, and polyethylene glycol and polytetramethylene glycol are more preferable.

활성수소기 함유 화합물(B)은, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 상기 이외의 활성수소기 함유 화합물을 포함해도 좋다. 그 외의 활성수소기 함유 화합물(B5)로서는 디올 등을 들 수 있다.The active hydrogen group-containing compound (B) may contain an active hydrogen group-containing compound other than the above insofar as the effects of the present invention are not impaired. Other active hydrogen group-containing compounds (B5) include diols and the like.

디올로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 레조르신, 하이드로퀴논, 비스페놀A 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있다.Examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, tetra Methylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, resorcin, hydroquinone, bisphenol A or an alkylene oxide adduct thereof.

활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기의 비율을 100몰%로 했을 때, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)의 활성수소기 비율은 5~80몰%가 바람직하고, 10~70몰%가 보다 바람직하며, 15~50몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 5몰% 미만인 경우, 접착성, 내열성 모두 불충분하게 되는 경우가 있다. 한편, 당해 비율이 80몰%를 초과하는 경우, 수용화가 곤란해지는 경우가 있다.The proportion of active hydrogen groups in the aromatic polyester polyol (B1) is preferably from 5 to 80 mol%, more preferably from 10 to 70 mol%, and more preferably from 10 to 70 mol%, based on the total amount of the active hydrogen groups in the active hydrogen group- , And more preferably from 15 to 50 mol%. If the proportion is less than 5 mol%, both the adhesiveness and the heat resistance may be insufficient. On the other hand, if the ratio exceeds 80 mol%, the water-soluble resin may become difficult to be water-soluble.

마찬가지로, 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)의 활성수소기 비율은 5~60몰%가 바람직하고, 15~50몰%가 보다 바람직하며, 20~40몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 5몰% 미만인 경우, 수용화가 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 당해 비율이 60몰%를 초과하는 경우, 흡습성이 높아지거나 내열성이 불충분하게 되는 경우가 있다.Likewise, the active hydrogen group ratio of the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group is preferably from 5 to 60 mol%, more preferably from 15 to 50 mol%, still more preferably from 20 to 40 mol%. When the ratio is less than 5 mol%, the water-soluble resin may become difficult to be water-soluble. On the other hand, when the proportion exceeds 60 mol%, the hygroscopicity may be increased or the heat resistance may be insufficient.

마찬가지로, 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)의 활성수소기 비율은 5~70몰%가 바람직하고, 10~60몰%가 보다 바람직하며, 15~50몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 5몰% 미만인 경우, 접착성이 불충분하게 되는 경우가 있다. 한편, 당해 비율이 70몰%를 초과하는 경우, 반응 제어가 곤란하게 되어 합성이 불가능하게 되는 경우가 있다.Likewise, the active hydrogen group ratio of the trifunctional or more active hydrogen group-containing compound (B3) is preferably from 5 to 70 mol%, more preferably from 10 to 60 mol%, still more preferably from 15 to 50 mol%. When the proportion is less than 5 mol%, the adhesiveness may be insufficient. On the other hand, when the ratio exceeds 70 mol%, the reaction control becomes difficult and the synthesis becomes impossible in some cases.

또한, 활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기 비율을 100몰%로 했을 때, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)의 활성수소기, 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)의 활성수소기 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)의 활성수소기의 합계의 비율은 40몰% 이상이 바람직하고, 50몰% 이상이 보다 바람직하며, 60몰% 이상이 더욱 바람직하다. 당해 비율이 40몰% 미만인 경우, 양호한 접착성과 내열성을 함께 얻을 수 없는 경우가 있다.When the active hydrogen group of the aromatic polyester polyol (B1) and the active hydrogen group of the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group, Group and the active hydrogen group of the trifunctional or more active hydrogen group-containing compound (B3) is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and still more preferably 60 mol% or more. If the ratio is less than 40 mol%, good adhesion and heat resistance may not be obtained at the same time.

활성수소기 함유 화합물(B)이 폴리알킬렌글리콜(B4)을 추가로 포함하는 경우, 활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기 비율을 100몰%로 했을 때, 폴리알킬렌글리콜(B4)의 활성수소기 비율은 15~40몰%가 바람직하고, 20~40몰%가 보다 바람직하며, 20~30몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 40몰%를 초과하는 경우, 접착성, 내열성 모두 불충분하게 되는 경우가 있다.When the active hydrogen group-containing compound (B) further contains the polyalkylene glycol (B4), when the active hydrogen group ratio of the active hydrogen group-containing compound (B) as a whole is 100 mol%, the polyalkylene glycol B4) is preferably from 15 to 40 mol%, more preferably from 20 to 40 mol%, still more preferably from 20 to 30 mol%. When the proportion is more than 40 mol%, both the adhesiveness and the heat resistance may become insufficient.

활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기 비율을 100몰%로 했을 때, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)의 활성수소기, 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)의 활성수소기, 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)의 활성수소기 및 폴리알킬렌글리콜(B4)의 활성수소기 합계의 비율은 60몰% 이상이 바람직하고, 70몰% 이상이 보다 바람직하며, 80몰% 이상이 더욱 바람직하다.The active hydrogen group of the aromatic polyester polyol (B1), the active hydrogen group of the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group, the active hydrogen group of the aromatic polyester polyol (B1) The ratio of the active hydrogen group of the trifunctional or more active hydrogen group-containing compound (B3) to the active hydrogen group sum of the polyalkylene glycol (B4) is preferably at least 60 mol%, more preferably at least 70 mol% % Or more.

활성수소기 함유 화합물(B)이 그 외의 활성수소기 함유 화합물(B5)을 포함하는 경우, 활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기 비율을 100몰%로 했을 때, 그 외의 활성수소기 함유 화합물(B5)의 활성수소기 비율은 2~40몰%가 바람직하고, 5~30몰%가 보다 바람직하며, 10~20몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 40몰%를 초과하는 경우, 양호한 접착성을 얻을 수 없게 되는 경우가 있다.When the active hydrogen group-containing compound (B) contains other active hydrogen group-containing compound (B5), the active hydrogen group-containing compound (B) The active hydrogen group ratio of the group-containing compound (B5) is preferably 2 to 40 mol%, more preferably 5 to 30 mol%, and still more preferably 10 to 20 mol%. If the ratio exceeds 40 mol%, good adhesion may not be obtained.

유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)의 이소시아네이트기와 활성수소기 함유 화합물(B)의 활성수소기의 몰비(이소시아네이트기/활성수소기)는 40/60~55/45가 바람직하고, 42/58~52/48이 보다 바람직하며, 45/55~50/50이 더욱 바람직하다.The molar ratio (isocyanate group / active hydrogen group) of the isocyanate group of the organic polyisocyanate compound (A) and the active hydrogen group of the active hydrogen group-containing compound (B) is preferably from 40/60 to 55/45, 48, and more preferably 45/55 to 50/50.

또한, 상기 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지는, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)에 유래하는 구성단위(a)와 활성수소기 함유 화합물(B)에 유래하는 구성단위(b)로 구성되어 이루어지는 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지라고 표현할 수 있다. 구성단위(b)는 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)에 유래하는 구성단위(b1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)에 유래하는 구성단위(b2) 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)에 유래하는 구성단위(b3)를 포함하는 것이다. 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A), 활성수소기 함유 화합물(B), 방향족 폴리에스테르폴리올(B1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2), 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)의 상세에 대해서는 상술한 바와 같다.The aromatic polyester-based urethane resin is an aromatic polyester-based urethane resin composed of a constituent unit (a) derived from an organic polyisocyanate compound (A) and a constituent unit (b) derived from an active hydrogen group- Based urethane resin. The constituent unit (b) is a constituent unit derived from a constituent unit (b1) derived from an aromatic polyester polyol (B1), a constituent unit (b2) derived from an active hydrogen group containing compound (B2) having a carboxyl group, (B3) derived from the structural unit (B3). Details of the organic polyisocyanate compound (A), active hydrogen group containing compound (B), aromatic polyester polyol (B1), active hydrogen group containing compound (B2) having a carboxyl group and active hydrogen group containing compound (B3) As described above.

여기서 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)에 유래하는 구성단위(a)란, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)을 원료로 하여 구성된 단위를 말하고, 우레탄 결합 중 「-NHC(=O)-」의 구조까지를 포함한다. 한편, 활성수소기 함유 화합물(B)에 유래하는 구성단위(b)란, 활성수소기 함유 화합물(B)을 원료로 하여 구성된 단위를 말하고, 활성수소기 함유 화합물(B)로부터 활성 수소를 제외한 잔부를 말한다.Herein, the structural unit (a) derived from the organic polyisocyanate compound (A) refers to a unit constituted of the organic polyisocyanate compound (A) as a raw material, and includes up to the structure of "-NHC (= O) -" . On the other hand, the structural unit (b) derived from the active hydrogen group-containing compound (B) refers to a unit composed of the active hydrogen group-containing compound (B) as a raw material, It says the rest.

구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b1)의 비율은 5~80몰%가 바람직하고, 10~70몰%가 보다 바람직하며, 15~50몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 5몰% 미만인 경우, 접착성, 내열성 모두 불충분하게 되는 경우가 있다. 한편, 당해 비율이 90몰%를 초과하는 경우, 수용화가 곤란해지는 경우가 있다.The proportion of the constituent unit (b1) in the entire constituent unit (b) is preferably 5 to 80 mol%, more preferably 10 to 70 mol%, and still more preferably 15 to 50 mol%. If the proportion is less than 5 mol%, both the adhesiveness and the heat resistance may be insufficient. On the other hand, when the ratio is more than 90 mol%, it may become difficult to achieve water-solubility.

구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b2)의 비율은 5~60몰%가 바람직하고, 15~50몰%가 보다 바람직하며, 20~40몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 5몰% 미만인 경우, 수용화가 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 당해 비율이 70몰%를 초과하는 경우, 흡습성이 높아지거나 내열성이 불충분하게 되는 경우가 있다.The proportion of the constituent unit (b2) in the entire constituent unit (b) is preferably 5 to 60 mol%, more preferably 15 to 50 mol%, and still more preferably 20 to 40 mol%. When the ratio is less than 5 mol%, the water-soluble resin may become difficult to be water-soluble. On the other hand, when the proportion exceeds 70 mol%, the hygroscopicity may be increased or the heat resistance may be insufficient.

구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b3)의 비율은 2~70몰%가 바람직하고, 5~60몰%가 보다 바람직하며, 10~40몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 5몰% 미만인 경우, 접착성이 불충분하게 되는 경우가 있다. 한편, 당해 비율이 80몰%를 초과하는 경우, 반응 제어가 곤란하게 되어 합성이 불가능하게 되는 경우가 있다.The proportion of the constituent unit (b3) in the entire constituent unit (b) is preferably 2 to 70 mol%, more preferably 5 to 60 mol%, and still more preferably 10 to 40 mol%. When the proportion is less than 5 mol%, the adhesiveness may be insufficient. On the other hand, when the ratio exceeds 80 mol%, the reaction control becomes difficult and the synthesis may become impossible.

또한, 구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b1), 구성단위(b2) 및 구성단위(b3)의 합계 비율은 40몰% 이상이 바람직하고, 50몰% 이상이 보다 바람직하며, 60몰% 이상이 더욱 바람직하다. 당해 비율이 40몰% 미만인 경우, 양호한 접착성, 내열성을 함께 얻을 수 없는 경우가 있다.The total proportion of the constituent unit (b1), the constituent unit (b2) and the constituent unit (b3) in the entire constituent unit (b) is preferably at least 40 mol%, more preferably at least 50 mol% % Or more. If the ratio is less than 40 mol%, good adhesion and heat resistance may not be obtained at the same time.

구성단위(b)는, 또한 중량평균분자량이 100~2000인 폴리알킬렌글리콜(B4)에 유래하는 구성단위(b4)를 포함하는 것이 바람직하다. 당해 폴리알킬렌글리콜(B4)을 포함함으로써 피막 유연성을 부여할 수 있다. 폴리알킬렌글리콜(B4)의 상세에 대해서는 상술한 바와 같다.The structural unit (b) preferably contains a structural unit (b4) derived from a polyalkylene glycol (B4) having a weight average molecular weight of 100 to 2000. By including the polyalkylene glycol (B4), film flexibility can be imparted. Details of the polyalkylene glycol (B4) are as described above.

구성단위(b4)를 추가로 포함하는 경우, 구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b4)의 비율은 10~40몰%가 바람직하고, 15~35몰%가 보다 바람직하며, 20~30몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 40몰%를 초과하는 경우, 접착성, 내열성 모두 불충분하게 되는 경우가 있다.When the structural unit (b4) is further included, the proportion of the structural unit (b4) in the entire structural unit (b) is preferably 10 to 40 mol%, more preferably 15 to 35 mol% Mol% is more preferable. When the proportion is more than 40 mol%, both the adhesiveness and the heat resistance may become insufficient.

그 때의 구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b1), 구성단위(b2), 구성단위(b3) 및 구성단위(b4)의 합계의 비율은 60몰% 이상이 바람직하고, 70몰% 이상이 보다 바람직하며, 80몰% 이상이 더욱 바람직하다.The proportion of the total of the constituent unit (b1), the constituent unit (b2), the constituent unit (b3) and the constituent unit (b4) in the entire constituent unit (b) at that time is preferably 60 mol% Or more, and more preferably 80 mol% or more.

구성단위(b)가 그 외의 활성수소기 함유 화합물(B5)에 유래하는 구성단위(b5)를 포함하는 경우, 구성단위(b) 전체에서 차지하는 구성단위(b5)의 비율은 2~40몰%가 바람직하고, 5~30몰%가 보다 바람직하며, 10~20몰%가 더욱 바람직하다. 당해 비율이 40몰%를 초과하는 경우, 양호한 접착성을 얻을 수 없게 되는 경우가 있다.When the structural unit (b) contains the structural unit (b5) derived from the other active hydrogen group-containing compound (B5), the proportion of the structural unit (b5) , More preferably 5 to 30 mol%, and still more preferably 10 to 20 mol%. If the ratio exceeds 40 mol%, good adhesion may not be obtained.

구성단위(a)와 구성단위(b)의 몰비는 40/60~55/45가 바람직하고, 45/55~55/45가 보다 바람직하며, 48/50~50/50이 더욱 바람직하다.The molar ratio of the constituent unit (a) to the constituent unit (b) is preferably 40/60 to 55/45, more preferably 45/55 to 55/45, and even more preferably 48/50 to 50/50.

또한, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 물에 유화, 분산시켜서 사용하는 경우에, 계면활성제 등의 유화제 성분의 첨가를 필요로 하지 않는 점에서, 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2) 유래에서 도입된 카르복실기를 염기성 성분으로 일부 또는 전부를 중화하는 것이 바람직하다.In addition, when the aromatic polyester-based urethane resin is emulsified and dispersed in water and used, it is preferable that the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group is introduced from the point of view of not requiring the addition of an emulsifier component such as a surfactant It is preferable to partially or wholly neutralize the resulting carboxyl group with a basic component.

염기성 성분으로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 무기 염기류, 모노프로필아민, 모노부틸아민, 디에틸아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 모노에탄올아민, 모노시클로헥실아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디메틸에탄올아민 등의 아민류, 암모니아 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 아민류가 바람직하고, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디메틸에탄올아민이 더욱 바람직하다.Examples of the basic component include inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, organic bases such as monopropylamine, monobutylamine, diethylamine, triethylamine, tributylamine, monoethanolamine, monocyclohexylamine, diethanolamine, Amines such as dimethylethanolamine, ammonia, and the like. Among these, amines are preferable, and monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine and dimethylethanolamine are more preferable.

본 발명에서 이용하는 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 중량평균분자량은 5000~200000이 바람직하고, 8000~100000이 보다 바람직하며, 10000~70000이 더욱 바람직하다. 당해 분자량이 4000 미만인 경우, 양호한 접착성, 내열성을 함께 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 당해 분자량이 300000을 초과하는 경우, 물에 분산되는 것이 곤란해지는 경우가 있다.The weight average molecular weight of the aromatic polyester-based urethane resin used in the present invention is preferably 5,000 to 200,000, more preferably 8,000 to 100,000, and even more preferably 10,000 to 700,000. If the molecular weight is less than 4,000, good adhesiveness and heat resistance may not be obtained at the same time. On the other hand, when the molecular weight exceeds 300,000, it may be difficult to disperse in water.

본 발명에서 이용하는 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 시차주사 열량계(DSC)로 측정했을 때의 유리 전이점은 40℃ 이하가 바람직하고, -25~30℃가 보다 바람직하며, -15~25℃가 더욱 바람직하다. 당해 유리 전이점이 40℃ 이하인 점에서, 복합재료 성형시에 폴리머 분자의 운동성이 높아지고, 특히 매트릭스 수지가 폴리아미드 등과 같이 비교적 섬유와의 접착성이 뛰어나는 경우에 있어서는, 사이징제 계면층 내에 매트릭스 수지가 신속하게 상용(相溶)하고, 보다 접착성이 뛰어난 계면층을 형성한다. 결과적으로 복합재료로서의 접착 강도가 높아진다고 생각된다.When the aromatic polyester-based urethane resin used in the present invention is measured by a differential scanning calorimeter (DSC), the glass transition point is preferably 40 ° C or lower, more preferably -25 ° C to 30 ° C, more preferably -15 ° C to 25 ° C desirable. When the glass transition point is 40 占 폚 or less, the mobility of the polymer molecules at the time of forming the composite material becomes high. Especially when the matrix resin is relatively excellent in adhesion to fibers, such as polyamide, And quickly forms an interfacial layer having superior adhesiveness. As a result, it is considered that the adhesive strength as a composite material is increased.

또한, 본 발명에서 말하는 유리 전이점이란, JIS-K7121에 준거하여, 후술하는 DSC 측정에 의해 얻어지는 DSC 곡선의 계단형상 변화를 나타내는 부분에서, 각 기준의 연장된 직선으로부터 세로축 방향으로 등거리에 있는 직선과, 계단형상 변화 부분의 곡선이 교차하는 점(단위:℃)으로 정의된다.The term "glass transition point" in the present invention means a straight line extending equidistant from the extended straight line of each standard in the portion showing the stepped shape change of the DSC curve obtained by the DSC measurement described later according to JIS-K7121 And a point at which the curves of the step-shaped change portion cross (in degrees Celsius).

방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 없고, 공지의 방법을 채택할 수 있다. 예를 들면, 전 성분을 동시에 반응시키는 원샷(one-shot)법, 또는 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)에 대해서 활성수소기 함유 화합물(B)을 단계적으로 투입하여 반응시키는 다단법, 혹은 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)과 활성수소기 함유 화합물(B)을 반응시켜 말단에 이소시아네이트를 가지는 프리폴리머를 합성하고, 이어서 사슬 신장화제를 반응시키는 프리폴리머법 등 어떠한 방법으로 실행해도 좋다.A method for producing the aromatic polyester-based urethane resin is not particularly limited, and a known method can be adopted. For example, a one-shot method in which all the components are simultaneously reacted, or a multistage method in which an active hydrogen group-containing compound (B) is added to the organic polyisocyanate compound (A) in a stepwise manner, or an organic polyisocyanate A prepolymer method in which a compound (A) is reacted with an active hydrogen group-containing compound (B) to synthesize a prepolymer having an isocyanate at the terminal and then a chain elongating agent is reacted may be used.

본 발명의 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 조제할 때, 필요하다면 우레탄화 촉매를 사용할 수가 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 우레탄화 촉매로서는, 예를 들면, 트리에틸아민, 트리에틸렌디아민, 또는 N-메틸모르폴린 등의 함질소 화합물, 초산칼륨, 스테아린산아연, 또는 옥틸산주석 등의 금속염, 디부틸라우레이트 등의 유기 금속 화합물 등이다.When preparing the aromatic polyester-based urethane resin of the present invention, an urethane formation catalyst can be used if necessary. Examples of the urethanization catalyst which can be used in the present invention include nitrogen-containing compounds such as triethylamine, triethylenediamine or N-methylmorpholine, metal salts such as potassium acetate, zinc stearate or tin octylate, di And organic metal compounds such as butyl laurate.

[에스테르 화합물(C)][Ester compound (C)]

본 발명의 사이징제는, 추가로, 화합물 주사슬 중 적어도 1개의 말단에 비닐에스테르기, 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기를 가지는 에스테르 화합물(C)을 함유하는 것이 바람직하다. 강화섬유를 한 방향 시트나 직물에 가공할 때에, 성형공정의 가이드 바 등으로 섬유 스트랜드가 신속하게 개섬하는 것이 중요하지만, 종래의 사이징제에서는, 높은 조막성 때문에 현저하게 개섬성이 뒤떨어지는 경우가 있었다. 본 발명의 사이징제는, 상술한 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지에 더하여, 에스테르 화합물(C)을 함유시킴으로써, 강화섬유에 대해서 뛰어난 접착성 및 뛰어난 개섬성을 동시에 부여할 수가 있다.The sizing agent of the present invention preferably further contains an ester compound (C) having a vinyl ester group, an acrylate group or a methacrylate group on at least one end of the main compound chain. When the reinforcing fibers are processed into one directional sheet or fabric, it is important that the fiber strands are promptly opened by a guide bar of a forming process or the like. However, in the conventional sizing agent, there was. By containing the ester compound (C) in addition to the aromatic polyester-based urethane resin described above, the sizing agent of the present invention can simultaneously impart excellent adhesion and excellent openability to the reinforcing fiber.

에스테르 화합물(C)은 고반응성 이중 결합을 가지는 화합물로서, 방향족계, 지방족계의 어떠한 화합물도 선택할 수 있다. 에스테르 화합물(C)은, 1종 또는 2종 이상을 사용해도 좋다. 또한, 비닐에스테르기는 「CH2=CHOCO-」로 표시되는 기를 나타내고, 아크릴레이트기는 「CH2=CHCOO-」로 표시되는 기를 나타내며, 메타크릴레이트기는 「CH2=CCH3COO-」로 표시되는 기를 나타내는 것으로 한다.The ester compound (C) is a compound having a highly reactive double bond, and any aromatic or aliphatic compound can be selected. The ester compound (C) may be used singly or in combination of two or more kinds. Further, the vinyl ester group represents a group represented by "CH2 = CHOCO-", the acrylate group represents a group represented by "CH2 = CHCOO-", and the methacrylate group represents a group represented by "CH2 = CCH3COO-".

에스테르 화합물(C)로서는, 예를 들어, 알킬(메타)아크릴산에스테르, 알콕시 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴산에스테르, 벤질(메타)아크릴산에스테르, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시알킬(메타)아크릴산에스테르, 디알킬아미노에틸(메타)아크릴산에스테르, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 2-메타크릴로일옥시에틸 2-히드록시프로필프탈레이트, 폴리알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 알칸디올디(메타)아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-아크릴로일옥시프로필(메타)아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A(메타)아크릴산에스테르, 알킬렌옥사이드 부가 비스페놀A(메타)아크릴산에스테르, 비스페놀A 디글리시딜에테르(메타)아크릴산 부가물, 알킬렌옥사이드 부가 비스페놀A 디글리시딜에테르(메타)아크릴산 부가물, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 페녹시알킬(메타)아크릴산에스테르, 페녹시폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴산에스테르, 2-히드록시-3 페녹시프로판올(메타)아크릴산에스테르, 폴리알킬렌글리콜노닐페닐에테르(메타)아크릴산에스테르, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸호박산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸-프탈산, 네오펜틸글리콜(메타)아크릴산 안식향산 에스테르, 알킬렌옥사이드 부가 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴산에스테르, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴산에스테르, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴산에스테르, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트헥사메틸렌 디이소시아네이트 우레탄프리폴리머 등을 들 수 있다.Examples of the ester compound (C) include alkyl (meth) acrylate esters, alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate esters, benzyl (meth) acrylate esters, phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyalkyl (Meth) acrylate ester, dialkylaminoethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, 2-methacryloyloxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate, polyalkylene glycol di (Meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl (meth) acrylate, dimethyloltricyclodecane di (Meth) acrylic acid ester, an alkylene oxide adduct of bisphenol A (meth) acrylic acid ester, a bisphenol A diglycidyl ether (meth) acrylic acid adduct, an alkylene oxide adduct of bisphenol A di (Meth) acrylic acid ester, phenoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, phenoxyalkyl (meth) acrylate, phenoxypolyalkylene glycol (Meth) acryloyloxyethyl succinate, 2- (meth) acryloyloxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropanol (Meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl-phthalic acid, neopentyl glycol (meth) acrylic acid benzoic acid ester, alkylene oxide added trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (Meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate hex And the like can be mentioned diisocyanate urethane prepolymer.

이들 중에서도, 에스테르 화합물(C)로서는 2-메타크릴로일옥시에틸 2-히드록시프로필프탈레이트, 폴리알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸프탈산, 2-(메타)아크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸-프탈산, 네오펜틸글리콜(메타)아크릴산 안식향산 에스테르, 비스페놀A(메타)아크릴산에스테르, 알킬렌옥사이드 부가 비스페놀A(메타)아크릴산에스테르, 비스페놀A 디글리시딜에테르(메타)아크릴산 부가물, 알킬렌옥사이드 부가 비스페놀A 디글리시딜에테르(메타)아크릴산 부가물이 바람직하고, 폴리알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A(메타)아크릴산에스테르, 알킬렌옥사이드 부가 비스페놀A(메타)아크릴산에스테르, 비스페놀A 디글리시딜에테르(메타)아크릴산 부가물, 알킬렌옥사이드 부가 비스페놀A 디글리시딜에테르(메타)아크릴산 부가물이 더욱 바람직하다.Among them, examples of the ester compound (C) include 2-methacryloyloxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate, polyalkylene glycol di (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, 2- (Meth) acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl-phthalic acid, neopentyl glycol (meth) acrylic acid benzoic acid ester, bisphenol A (meth) acrylic acid ester, alkylene oxide-added bisphenol A (meth) acrylic acid ester, bisphenol A diglycidyl (Meth) acrylic acid adducts, alkylene oxide adducts of bisphenol A diglycidyl ether (meth) acrylic acid adducts, and polyalkylene glycol di (meth) acrylates, bisphenol A (meth) Alkylene oxide adducts bisphenol A (meth) acrylic esters, bisphenol A diglycidyl ether (meth) acrylic acid adducts, alkylene oxide adducts bisphenol A diglycidyl Ether (meth) acrylic acid added is more preferably water.

[폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)][Polyoxyalkylene alkyl ether (D)]

본 발명의 사이징제는, 추가로, 탄소수 4~14의 1가 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물인 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)를 함유하는 것이 바람직하다. 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지에 더하여, 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)를 함유함으로써, 사이징제가 신속하게 섬유-섬유간 및 섬유상에 균일하게 부착되고, 뛰어난 균일 부착성을 가진다. 그 때문에, 강화섬유에 대해서 더욱 뛰어난 접착성을 부여할 수 있다. 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)는 1종 또는 2종 이상을 사용해도 좋다. 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)의 제조방법으로서는 특별히 한정되는 것은 없고, 공지의 방법을 채택할 수 있다.The sizing agent of the present invention preferably further contains a polyoxyalkylene alkyl ether (D) which is an alkylene oxide adduct of a monovalent alcohol having 4 to 14 carbon atoms. By containing the polyoxyalkylene alkyl ether (D) in addition to the aromatic polyester-based urethane resin, the sizing agent quickly adheres uniformly to the fiber-to-fiber and the fiber, and has excellent uniform adhesion. Therefore, the reinforcing fiber can be further improved in adhesion. One or more polyoxyalkylene alkyl ethers (D) may be used. The production method of the polyoxyalkylene alkyl ether (D) is not particularly limited, and a known method can be adopted.

탄소수 4~14의 1가 알코올로서는, 직쇄, 분기, 환상(지환식 또는 방향 지방족) 중 어느 것이어도 좋고, 포화, 불포화 중 어느 것이어도 좋다. 직쇄 포화 알코올로서는, 부틸알코올, 헥실알코올, 옥틸알코올, 데실알코올, 라우릴(도데실)알코올, 테트라데실알코올 등을 들 수 있다. 분기 포화 알코올로서는 2-에틸헥실알코올 등을 들 수 있다. 환상 알코올로서는 시클로헥실알코올 및 벤질알코올 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 균일 부착성의 관점에서, 탄소수 6~12의 직쇄 또는 분기의 포화 알코올이 바람직하고, 헥실알코올, 2-에틸헥실알코올이 더욱 바람직하다.The monohydric alcohol having 4 to 14 carbon atoms may be either linear, branched or cyclic (alicyclic or aromatic aliphatic), and may be either saturated or unsaturated. Examples of the straight chain saturated alcohol include butyl alcohol, hexyl alcohol, octyl alcohol, decyl alcohol, lauryl (dodecyl) alcohol, and tetradecyl alcohol. Examples of branched saturated alcohols include 2-ethylhexyl alcohol and the like. Examples of the cyclic alcohols include cyclohexyl alcohol and benzyl alcohol. Of these, straight-chain or branched saturated alcohols having 6 to 12 carbon atoms are preferable, and hexyl alcohol and 2-ethylhexyl alcohol are more preferable from the viewpoint of uniform adhesion.

상기 알킬렌옥사이드로서는 탄소수 2~4의 알킬렌옥사이드가 바람직하다. 구체적으로는, 에틸렌옥사이드(이하 EO라고 하는 경우가 있다), 프로필렌옥사이드(이하 PO라고 하는 경우가 있다), 1,2-, 1,3-, 2,3- 또는 1,4-부틸렌옥사이드(이하 BO라고 한다) 등을 들 수 있다. 알킬렌옥사이드는 2종 이상을 이용해도 좋다. 이들 중에서도, 균일 부착성의 관점에서 EO 및/또는 PO가 바람직하다. 2종 이상 이용하는 경우의 알킬렌옥사이드 부가 방법은, 랜덤 부가, 블록 부가, 이들의 병용 등을 들 수 있지만, 블록 부가, 랜덤 부가 후 블록 부가가 바람직하다.The alkylene oxide is preferably an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms. Specifically, there may be mentioned ethylene oxide (hereinafter may be referred to as EO), propylene oxide (hereinafter may be referred to as PO), 1,2-, 1,3-, 2,3- or 1,4-butylene oxide (Hereinafter referred to as " BO "). Two or more kinds of alkylene oxides may be used. Of these, EO and / or PO is preferred from the viewpoint of uniform adhesion. In the case of using two or more kinds of alkylene oxide addition methods, a random addition, a block addition, a combination thereof, and the like can be mentioned, but a block addition and a block addition after random addition are preferable.

알킬렌옥사이드의 부가 몰수는, 균일 부착성의 관점에서 1~12몰이 바람직하고, 1~10몰이 보다 바람직하며, 1~8몰이 더욱 바람직하다.The number of moles of the alkylene oxide added is preferably 1 to 12 moles, more preferably 1 to 10 moles, and still more preferably 1 to 8 moles, from the viewpoint of uniform adhesion.

D성분의 중량평균분자량은 200~2000이 바람직하고, 250~1800이 보다 바람직하며, 280~1500이 더욱 바람직하다.The weight average molecular weight of the D component is preferably 200 to 2000, more preferably 250 to 1800, and even more preferably 280 to 1500.

[강화섬유용 사이징제][Reinforcing fiber useful sizing agent]

본 발명의 사이징제는, 매트릭스 수지를 보강하기 위해서 이용되는 강화섬유용이다. 매트릭스 수지는, 본 발명의 사이징제에 의한 접착성 향상 효과가 보다 높은 점에서, 열가소성 수지가 바람직하다.The sizing agent of the present invention is a reinforcing fiber useful for reinforcing a matrix resin. The matrix resin is preferably a thermoplastic resin in that the sizing agent of the present invention has a higher effect of improving the adhesiveness.

본 발명의 사이징제는 상술한 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 필수로 함유하는 것이다. 사이징제의 불휘발분에서 차지하는 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 중량 비율은 10중량% 이상이 바람직하고, 20중량% 이상이 보다 바람직하며, 30중량% 이상이 더욱 바람직하고, 50중량% 이상이 특히 바람직하다. 당해 중량 비율이 10중량% 미만이면, 본 화합물의 특징인 뛰어난 접착성을 얻을 수 없다. 또한, 본 발명에서의 불휘발분이란, 사이징제를 105℃로 열처리하여 용매 등을 제거하고, 항량에 이르렀을 때의 절대건조 성분을 말한다.The sizing agent of the present invention essentially contains the aromatic polyester-based urethane resin described above. The weight ratio of the aromatic polyester-based urethane resin to the nonvolatile matter of the sizing agent is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more, still more preferably 30% by weight or more, and particularly preferably 50% Do. When the weight ratio is less than 10% by weight, excellent adhesion characteristic of the present compound can not be obtained. The nonvolatile matter in the present invention refers to an absolute drying component when the sizing agent is heat-treated at 105 캜 to remove solvents and the like and reaches a constant weight.

본 발명의 사이징제는, 물을 첨가하여 사이징제의 불휘발분 농도를 1중량%로 했을 때의 동적 표면장력이, 최대포압법에 의해 100밀리초에 1개의 거품을 발생시킨 조건에서 측정했을 때, 40~70mN/m의 범위에 있는 것이 바람직하다.When the sizing agent of the present invention is measured under the condition that the dynamic surface tension when 1% by weight of the nonvolatile matter content of the sizing agent is added by adding water, the foam is generated at 100 milliseconds by the maximum foaming method , And 40 to 70 mN / m.

이 특성에 의해, 섬유로의 사이징제 부여 단계에서 사이징제가 신속하게 섬유 스트랜드 내부, 구체적으로는 섬유-섬유간 및 섬유상에 균일하게 부착된다. 그리고 복합재료 성형시, 섬유상에 균일하게 부착된 사이징제 층이 매트릭스 수지가 섬유에 젖는 성질을 향상시킴으로써, 결과적으로 복합재료로서의 물성을 향상시킨다.With this property, in the sizing agent imparting step to the fibers, the sizing agent is uniformly adhered to the inside of the fiber strand quickly, specifically to the fiber-to-fiber interstices and the fiber strands. And, in forming the composite material, the sizing agent layer uniformly adhered to the fiber improves the wettability of the matrix resin with the fibers, thereby improving the physical properties as a composite material.

당해 동적 표면장력이 70mN/m를 초과하는 경우, 사이징제의 강화섬유에 대한 균일 부착성이 저하하는 경우가 있다. 한편, 당해 동적 표면장력이 40mN/m 미만인 경우, 강화섬유에 대한 사이징제의 부착량을 제어하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 당해 동적 표면장력은 40~70mN/m가 바람직하고, 45~65mN/m가 보다 바람직하며, 45~60mN/m가 특히 바람직하다.When the dynamic surface tension exceeds 70 mN / m, the uniform adhesion of the sizing agent to the reinforcing fibers may be deteriorated. On the other hand, when the dynamic surface tension is less than 40 mN / m, it may become difficult to control the amount of the sizing agent applied to the reinforcing fibers. The dynamic surface tension is preferably 40 to 70 mN / m, more preferably 45 to 65 mN / m, and particularly preferably 45 to 60 mN / m.

본 발명의 사이징제가 에스테르 화합물(C)을 함유하는 경우, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지와 에스테르 화합물(C)의 중량비(방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지/에스테르 화합물(C))는, 뛰어난 접착성 및 개섬성을 부여할 수 있는 점에서, 10/90~90/10이 바람직하고, 80/20~20/80이 보다 바람직하며, 30/70~70/30이 더욱 바람직하다.When the sizing agent of the present invention contains the ester compound (C), the weight ratio (aromatic polyester-based urethane resin / ester compound (C)) of the aromatic polyester-based urethane resin and the ester compound (C) The ratio is preferably 10/90 to 90/10, more preferably 80/20 to 20/80, and even more preferably 30/70 to 70/30 in terms of imparting frictional properties.

그 때의 사이징제의 불휘발분에서 차지하는 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지와 에스테르 화합물(C) 합계의 중량 비율은 60중량% 이상이 바람직하고, 70~99중량%가 보다 바람직하며, 80~98중량%가 더욱 바람직하고, 90~97중량% 이상이 특히 바람직하다.The weight ratio of the total amount of the aromatic polyester-based urethane resin and the ester compound (C) in the nonvolatile matter of the sizing agent at that time is preferably 60% by weight or more, more preferably 70 to 99% by weight, more preferably 80 to 98% , And particularly preferably 90 to 97 wt% or more.

또한, 그 때의 사이징제의 불휘발분에서 차지하는 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 중량 비율은 10~90중량%가 바람직하고, 20~80중량%가 보다 바람직하며, 30~70중량%가 더욱 바람직하다. 사이징제의 불휘발분에서 차지하는 에스테르 화합물(C)의 중량 비율은 10~90중량%가 바람직하고, 20~80중량%가 보다 바람직하며, 30~70중량%가 더욱 바람직하다. 에스테르 화합물(C)의 중량 비율이 90중량%를 초과하면, 섬유간의 집속성이 악화되어 보풀이 발생하고, 복합재로 했을 때에 충분한 강도를 얻을 수 없는 경우가 있다.The proportion by weight of the aromatic polyester-based urethane resin in the nonvolatile matter of the sizing agent at that time is preferably 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 80% by weight, still more preferably 30 to 70% by weight . The weight ratio of the ester compound (C) in the nonvolatile matter of the sizing agent is preferably 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 80% by weight, still more preferably 30 to 70% by weight. If the weight ratio of the ester compound (C) is more than 90% by weight, the entanglement between the fibers deteriorates to cause napping, and sufficient strength can not be obtained when the composite material is used.

본 발명의 사이징제가 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)를 함유하는 경우, 사이징제의 불휘발분에서 차지하는 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)의 중량 비율은 0.5~10중량%가 바람직하고, 1~8중량%가 보다 바람직하며, 3~5중량%가 더욱 바람직하다. 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)의 중량 비율이 10중량%를 초과하면, 사이징제가 강화섬유상에서 흡출하여 접착성이 저하되는 경우가 있다.When the sizing agent of the present invention contains the polyoxyalkylene alkyl ether (D), the weight ratio of the polyoxyalkylene alkyl ether (D) in the nonvolatile matter of the sizing agent is preferably 0.5 to 10% by weight, More preferably 8% by weight, and still more preferably 3% to 5% by weight. When the weight ratio of the polyoxyalkylene alkyl ether (D) is more than 10% by weight, the sizing agent may be drawn on the reinforcing fibers to lower the adhesiveness.

본 발명의 사이징제에 있어서, 사이징제의 불휘발분을 차동형시차열저울(TG-DTA)로 측정했을 때, 300℃에서의 중량 감소율은 15중량% 이하가 바람직하고, 10중량% 이하가 더욱 바람직하다. 300℃에서의 중량 감소율이 20중량%를 넘으면, 사이징제의 열분해 가스의 발생에 의해, 매트릭스 수지와 강화섬유의 접착이 저해되는 경우가 있다.In the sizing agent of the present invention, when the nonvolatile component of the sizing agent is measured by a differential differential thermal balance (TG-DTA), the weight reduction ratio at 300 ° C is preferably 15% by weight or less, more preferably 10% Do. If the weight loss rate at 300 占 폚 exceeds 20% by weight, adhesion of the matrix resin to the reinforcing fibers may be inhibited by the generation of pyrolysis gas of the sizing agent.

본 발명의 사이징제는, 취급시의 인체에 대한 안전성이나, 화재 등의 재해 방지, 자연환경의 오염 방지 등의 관점에서, 물을 함유해도 좋다. 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 메틸알코올, 에틸알코올, 이소프로필알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 유기용제를 이용해도 좋다.The sizing agent of the present invention may contain water from the viewpoints of safety to the human body at the time of handling, prevention of disasters such as fire, prevention of contamination of the natural environment, and the like. An organic solvent such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone or the like may be used as long as the effect of the present invention is not impaired.

본 발명의 사이징제에 있어서, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지는 물에 자기유화 및/또는 유화분산하여 이루어지는 것이다. 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 평균 입자지름은 특별히 한정되지는 않지만, 10㎛ 이하가 바람직하고, 0.01~1㎛가 보다 바람직하며, 0.01~0.5㎛가 더욱 바람직하다. 당해 평균 입자 지름이 10㎛를 초과하는 경우, 강화섬유에 균일하게 부착할 수 없을 뿐만 아니라, 사이징제 자체가 수일에 분리해 버릴 우려가 있어, 보관 안정성이 나쁘고 실용적이지 않은 경우가 있다.In the sizing agent of the present invention, the aromatic polyester-based urethane resin is formed by self-emulsification and / or emulsion-dispersion of water. The average particle diameter of the aromatic polyester-based urethane resin is not particularly limited, but is preferably 10 占 퐉 or less, more preferably 0.01 to 1 占 퐉, and still more preferably 0.01 to 0.5 占 퐉. If the average particle diameter exceeds 10 탆, it is not possible to uniformly adhere to the reinforcing fibers, and the sizing agent itself may be separated in a few days, which may result in poor storage stability and impracticality.

또한, 본 발명에서 말하는 평균 입자지름이란, 레이저 회절/산란식 입도 분포 측정장치(호리바 제품 LA-910)로 측정된 입도 분포로부터 산출된 평균치를 말한다.The average particle diameter referred to in the present invention refers to an average value calculated from the particle size distribution measured with a laser diffraction / scattering type particle size distribution analyzer (Horiba LA-910).

본 발명의 사이징제는, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 상기에서 설명한 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지 이외의 다른 성분을 포함해도 좋다. 다른 성분으로서는, 예를 들면, 각종 계면활성제, 각종 평활제, 산화방지제, 난연제, 항균제, 결정핵제, 소포제 등을 들 수 있고, 1종 또는 2종 이상을 조합해서 이용해도 좋다.The sizing agent of the present invention may contain other components than the above-described aromatic polyester-based urethane resin within the range not impairing the effect of the present invention. Examples of the other components include various surfactants, various smoothing agents, antioxidants, flame retardants, antibacterial agents, crystal nucleating agents and antifoaming agents, and they may be used alone or in combination of two or more.

계면활성제는 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지나 그 외 사이징제 중에 수불용성 또는 난용성 수지를 함유하는 경우, 유화제로서 사용함으로써 수계 유화를 효율 좋게 실시할 수 있다.When the surfactant contains a water-insoluble or water-insoluble resin in the aromatic polyester-based urethane resin or other sizing agent, the surfactant can be used as an emulsifier to efficiently perform aqueous-based emulsification.

계면활성제로서는 특별히 한정되지 않고, 비이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제 및 양성 계면활성제로부터 공지의 것을 적절히 선택하여 사용할 수가 있다. 계면활성제는 1종 또는 2종 이상을 병용해도 좋다.The surfactant is not particularly limited, and known ones can be appropriately selected from nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants. The surfactant may be used alone or in combination of two or more.

비이온계 계면활성제로서는, 예를 들면, 알킬렌옥사이드 부가 비이온계 계면활성제(고급 알코올, 고급 지방산, 알킬페놀, 스티렌화 페놀, 벤질페놀, 소르비탄, 소르비탄에스테르, 피마자기름, 경화 피마자기름 등에 에틸렌옥사이드, 프로필렌 옥사이드 등의 알킬렌옥사이드(2종 이상 병용가능)를 부가시킨 것), 폴리알킬렌글리콜에 고급 지방산 등을 부가시킨 것, 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 공중합체 등을 들 수 있다.Examples of the nonionic surfactant include alkylene oxide-added nonionic surfactants such as higher alcohols, higher fatty acids, alkylphenols, styrenated phenols, benzylphenols, sorbitan, sorbitan esters, castor oil, (In which two or more kinds of alkylene oxides such as ethylene oxide and propylene oxide are added), a polyalkylene glycol to which a higher fatty acid is added, and an ethylene oxide / propylene oxide copolymer.

음이온계 계면활성제로서는, 예를 들면, 카르본산(염), 고급 알코올·고급 알코올에테르의 황산에스테르염, 설폰산염, 고급 알코올·고급 알코올에테르의 인산에스테르염 등을 들 수 있다.Examples of the anionic surfactant include carboxylic acids (salts), sulfuric acid ester salts of higher alcohols and higher alcohol ethers, sulfonates, phosphoric acid ester salts of higher alcohols and higher alcohol ethers, and the like.

양이온계 계면활성제로서는, 예를 들면, 제4급 암모늄염형 양이온계 계면활성제(라우릴트리메틸 암모늄 클로라이드, 올레일메틸에틸 암모늄 에토설페이드 등), 아민염형 양이온계 계면활성제(폴리옥시에틸렌 라우릴아민유산염 등) 등을 들 수 있다.Examples of the cationic surfactant include quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as lauryltrimethylammonium chloride and oleylmethylethylammonium ethosulfate, amine salt type cationic surfactants such as polyoxyethylene laurylamine Etc.) and the like.

양성 계면활성제로서는, 예를 들면, 아미노산형 양성 계면활성제(라우릴아미노프로피온산나트륨 등), 베타인형 양성 계면활성제(스테아릴디메틸베타인, 라우릴디히드록시에틸베타인 등) 등을 들 수가 있다.Examples of the amphoteric surfactant include amino acid type amphoteric surfactants such as sodium laurylaminopropionate and betaine type amphoteric surfactants such as stearyldimethylbetaine and lauryldihydroxyethylbetaine .

본 발명의 사이징제는, 계면활성제의 사용을 제한한 다음, 뛰어난 피막 유연성 및 균일 부착성을 발현시킬 수가 있다. 계면활성제를 다량으로 포함하면, 사이징제의 내열성의 저하를 일으키므로 바람직하지 않다. 이러한 관점에서, 사이징제의 불휘발분에서 차지하는 계면활성제의 비율은 20중량% 이하가 바람직하고, 10중량% 이하가 보다 바람직하며, 5중량% 이하가 더욱 바람직하고, 1중량% 이하가 특히 바람직하다.The sizing agent of the present invention can exert excellent film flexibility and uniform adhesion after limiting the use of the surfactant. When a large amount of the surfactant is contained, heat resistance of the sizing agent is lowered, which is not preferable. From this viewpoint, the proportion of the surfactant in the nonvolatile matter of the sizing agent is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and particularly preferably 1% .

본 발명의 사이징제의 불휘발분의 농도에 대해서는 특별히 한정되는 것은 없고, 수분산체로서의 안정성이나 제품으로서 취급하기 쉬운 점도 등을 고려하여 적절히 선택되는 것이다. 제품의 수송비용 등을 고려하면, 사이징제 전체에서 차지하는 불휘발분의 중량 비율은 10~100중량%가 바람직하고, 15~100중량%가 더욱 바람직하며, 20~100중량%가 특히 바람직하다.The concentration of the non-volatile component in the sizing agent of the present invention is not particularly limited, and is appropriately selected in consideration of stability as an aqueous dispersion, viscosity to be easily handled as a product, and the like. Considering the transportation cost of the product, the weight ratio of non-volatile matter in the sizing agent is preferably 10 to 100% by weight, more preferably 15 to 100% by weight, and particularly preferably 20 to 100% by weight.

또한, 사이징제 전체에서 차지하는 물과 불휘발분의 합계의 중량 비율은 90중량% 이상이 바람직하고, 95중량% 이상이 보다 바람직하며, 99 중량% 이상이 더욱 바람직하고, 100중량%가 특히 바람직하다. 90중량% 미만인 경우, 즉, 열처리시에 불휘발분으로서 잔존하지 않는 상술한 유기용제나, 그 외 저비점 화합물을 10중량% 이상 함유하는 경우, 취급시 인체에 대한 안전성이나, 자연환경의 오염방지 관점에서 바람직하지 않은 경우가 있다.The total weight ratio of water to non-volatile matter in the sizing agent is preferably 90% by weight or more, more preferably 95% by weight or more, more preferably 99% by weight or more, and particularly preferably 100% by weight . When the content of the organic solvent or other low boiling point compound is less than 90% by weight, that is, when the organic solvent or other low boiling point compound does not remain as nonvolatile matter at the time of heat treatment, Which may be undesirable.

또한, 상기 수분산체나 수용액에는 상술한 인체 안전성이나 환경오염 방지의 관점에 더하여, 수분산체나 수용액의 시간 경과에 따른 증점·고체화 방지의 관점으로부터, 유기용제 등 물 이외의 용매를 함유하지 않는지, 함유하는 경우에도 사이징제 전체에 대해서 10중량% 이하인 것이 바람직하고, 5중량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.In addition to the abovementioned human safety and prevention of environmental pollution, the above-mentioned aqueous dispersion or aqueous solution is preferably free of a solvent other than water such as an organic solvent from the viewpoint of prevention of thickening and solidification of the aqueous dispersion or aqueous solution over time, Is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and even more preferably 1% by weight or less based on the entire sizing agent.

본 발명의 사이징제를 수분산체로 하여 제조하는 방법에 대해서는, 특별히 한정되는 것은 없고 공지의 방법을 채택할 수 있다. 상술한 바와 같이, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지 제조시에 수분산체로 하는 방법, 사이징제를 구성하는 각 성분을 교반하에 온수 중에 투입하여 유화 분산하는 방법, 사이징제를 구성하는 각 성분을 미리 유화 분산시킨 유화 분산액을 혼합하는 방법, 사이징제를 구성하는 각 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 연화점 이상으로 가온한 후, 균질기, 호모 믹서, 볼 밀 등을 이용하여 기계 전단력을 더하면서, 물을 서서히 투입하여 전상유화하는 방법 등을 들 수 있다.The method of producing the sizing agent of the present invention as an aqueous dispersion is not particularly limited, and a known method can be adopted. As described above, there are a method of making an aqueous dispersion in the production of an aromatic polyester-based urethane resin, a method of emulsifying and dispersing the components constituting the sizing agent in hot water under stirring, , Mixing the components constituting the sizing agent, warming the resulting mixture to a temperature above the softening point, and gradually adding the mechanical shearing force by using a homogenizer, a homomixer, a ball mill or the like, And a method of introducing and phase-inversion emulsification.

〔강화섬유 스트랜드 및 그 제조방법〕[Reinforced fiber strand and its manufacturing method]

본 발명의 강화섬유 스트랜드는, 원료 강화섬유 스트랜드에 대해서 상기 강화섬유용 사이징제를 부착시킨 것으로서, 매트릭스 수지를 보강하기 위한 강화섬유이다. 본 발명의 강화섬유 스트랜드는 매트릭스 수지와의 접착성이 뛰어나다. 또한, 내열성이 뛰어난 강화섬유용 사이징제가 처리되어 있으므로, 매트릭스 수지와의 고온 처리시에 사이징제의 열분해를 억제할 수가 있고, 열분해에 기인한 매트릭스 수지와의 접착 저해를 억제할 수 있다. 매트릭스 수지는, 본 발명의 사이징제에 의한 접착성 향상 효과가 보다 높은 점에서, 열가소성 수지가 바람직하다.The reinforcing fiber strand of the present invention is a reinforcing fiber to which reinforcing fiber sizing agent is adhered to a raw material reinforcing fiber strand to reinforce the matrix resin. The reinforcing fiber strand of the present invention is excellent in adhesion to a matrix resin. Further, since the reinforcing fiber useful sizing agent having excellent heat resistance is treated, thermal decomposition of the sizing agent can be suppressed at the time of high-temperature treatment with the matrix resin, and inhibition of adhesion with the matrix resin due to thermal decomposition can be suppressed. The matrix resin is preferably a thermoplastic resin in that the sizing agent of the present invention has a higher effect of improving the adhesiveness.

원료 강화섬유 스트랜드에 대한 사이징제 불휘발분의 부착량은 적절히 선택할 수 있고, 강화섬유 스트랜드가 요구되는 기능을 가지기 위한 필요량으로 하면 되지만, 그 부착량은 원료 강화섬유 스트랜드에 대해서 0.1~20중량%인 것이 바람직하다. 장섬유 형태의 강화섬유 스트랜드에 있어서는, 그 부착량은 원료 강화섬유 스트랜드에 대해서 0.1~10중량%인 것이 보다 바람직하고, 0.5~5중량%가 더욱 바람직하다. 또한, 단섬유 형태(소정의 길이로 절단된 상태)의 스트랜드에 있어서는 0.5~20중량%인 것이 보다 바람직하고, 1~10중량%가 더욱 바람직하다.The amount of sizing nonvolatile matter adhered to the raw material reinforcing fiber strand can be appropriately selected, and the amount of the reinforcing fiber strand required to have the required function is preferably 0.1 to 20% by weight based on the raw material reinforcing fiber strand Do. In the reinforcing fiber strands of the long fiber form, the amount of the reinforcing fiber strands is preferably 0.1 to 10 wt%, more preferably 0.5 to 5 wt%, based on the raw material reinforcing fiber strand. In the case of a strand of a short fiber form (cut into a predetermined length), it is more preferably 0.5 to 20% by weight, and further preferably 1 to 10% by weight.

사이징제의 부착량이 적으면 내열성, 수지 함침성, 접착성에 관한 본 발명의 효과를 얻기 어렵고, 또한, 강화섬유 스트랜드의 집속성이 부족하며, 취급성이 나빠지는 경우가 있다. 또한, 사이징제의 부착량이 너무 많으면, 강화섬유 스트랜드가 너무 강직하게 되어, 오히려 취급성이 나빠지거나 복합재료 성형시에 수지 함침성이 나빠지거나 하는 경우가 있어 바람직하지 않다.If the amount of the sizing agent to be adhered is small, the effects of the present invention regarding heat resistance, resin impregnability, and adhesiveness are difficult to obtain, and the strength of the reinforcing fiber strands is insufficient and the handling property is deteriorated. In addition, if the sizing agent is adhered too much, the reinforcing fiber strands become too rigid, which may result in poor handling properties or poor resin impregnability during molding of the composite material.

강화섬유 스트랜드의 제조 방법은, 상술한 사이징제를 포함하고, 불휘발분의 중량 비율이 0.5~10중량%이며, 물과 불휘발분의 합계의 중량 비율이 90중량% 이상인 처리액을 조제하는 조제 공정과, 원료 강화섬유 스트랜드에 대해서 불휘발분의 부착량이 0.1~20중량%가 되도록, 원료 강화섬유 스트랜드에 당해 처리액을 부착시키는 부착공정을 포함하는 것이다.A method for producing a reinforcing fiber strand includes a step of preparing a treatment liquid containing the above sizing agent and having a weight ratio of nonvolatile matter of 0.5 to 10% by weight and a total weight ratio of water and nonvolatile matter of 90% And an adhering step of adhering the treatment liquid to the raw material reinforcing fiber strands so that the adhered amount of the nonvolatile matter to the raw material reinforcing fiber strand becomes 0.1 to 20 wt%.

조제공정에 있어서, 처리액을 차지하는 불휘발분의 중량 비율은 0.5~10중량%가 보다 바람직하고, 1~5중량%가 더욱 바람직하다. 물과 불휘발분의 합계의 중량 비율은 95중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 99중량% 이상인 것이 더욱 바람직하며, 100중량%가 특히 바람직하다.In the preparation process, the weight ratio of the non-volatile matter occupying the treatment liquid is more preferably 0.5 to 10% by weight, and further preferably 1 to 5% by weight. The total weight ratio of water and non-volatile components is more preferably 95% by weight or more, further preferably 99% by weight or more, and particularly preferably 100% by weight.

부착공정에 있어서, 바람직한 불휘발분의 부착량에 대해서는, 앞 단락과 마찬가지이다. 사이징제를 원료 강화섬유 스트랜드에 부착시키는 방법에 대해서는 특별히 한정되는 것은 없지만, 사이징제를 키스 롤러법, 롤러 침지법, 스프레이법 그 외 공지의 방법으로 원료 강화섬유 스트랜드에 부착시키는 방법이면 좋다. 이들 방법 중에서도, 롤러 침지법이 사이징제를 원료 강화섬유 스트랜드에 균일하게 부착할 수 있으므로 바람직하다.In the adhering step, the preferable amount of the nonvolatile matter to be adhered is the same as in the preceding paragraph. The method of attaching the sizing agent to the raw material reinforcing fiber strand is not particularly limited, but it is sufficient that the sizing agent is attached to the raw material reinforcing fiber strands by a kiss roller method, a roller dipping method, a spray method, or other known methods. Among these methods, the roller dipping method is preferable because the sizing agent can be uniformly adhered to the raw material reinforcing fiber strands.

얻어진 부착물의 건조방법에 대해서는 특별히 한정되는 것은 없고, 예를 들면, 가열 롤러, 열풍, 열판 등으로 가열 건조할 수가 있다.The drying method of the obtained adherend is not particularly limited, and it can be heated and dried by, for example, a heating roller, hot air or a hot plate.

또한, 본 발명의 사이징제의 원료 강화섬유 스트랜드에 부착할 때에는, 사이징제의 구성성분 전부를 혼합한 후에 부착시켜도 좋고, 구성성분을 별도로 2단계 이상으로 나누어 부착시켜도 좋다. 또한, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 에폭시수지, 불포화 폴리에스테르수지, 비닐 에스테르 수지, 페놀수지 등의 열경화성 수지 및/또는 본 발명의 폴리머 성분 이외의 폴리올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 나일론 수지, 아크릴계 수지 등의 열가소성 수지를 원료 강화섬유 스트랜드에 부착시켜도 좋다.When adhering to the raw material reinforcing fiber strands of the sizing agent of the present invention, all of the constituent components of the sizing agent may be mixed and then adhered, or the constituent components may be separately adhered in two or more stages. In addition, within the range not impairing the effect of the present invention, it is possible to use a thermosetting resin such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin, and a phenol resin and / or a polyolefin resin, a polyester resin, a nylon resin , Acrylic resin, or the like may be attached to the raw material reinforcing fiber strand.

본 발명의 강화섬유 스트랜드는 각종 수지를 매트릭스 수지로 하는 복합재료의 강화섬유로서 사용되고, 사용하는 형태로서는 장섬유 형태라도 좋고, 단섬유 형태라도 좋다.The reinforcing fiber strand of the present invention is used as a reinforcing fiber of a composite material comprising various resins as a matrix resin, and may be in the form of a long fiber or a short fiber.

본 발명의 사이징제를 적용할 수 있는 (원료)강화섬유 스트랜드로서는, 탄소 섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유 등의 각종 무기섬유, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 나프탈레이트 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 폴리아세탈 섬유, PBO 섬유, 폴리페닐렌설파이드 섬유, 폴리케톤 섬유 등 각종 유기섬유 등의 스트랜드를 들 수 있다. 얻어지는 섬유강화 복합재료로서의 물성의 관점에서, (원료)강화섬유 스트랜드로서는, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌 나프탈레이트 섬유, 폴리아릴레이트 섬유, 폴리아세탈 섬유, PBO 섬유, 폴리페닐렌설파이드 섬유 및 폴리케톤 섬유로부터 선택되는 적어도 1종의 스트랜드가 바람직하고, 탄소섬유 스트랜드가 더욱 바람직하다.The (reinforcing) fiber strands to which the sizing agent of the present invention can be applied include various inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers and ceramic fibers, aramid fibers, polyethylene fibers, polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, Strands of various organic fibers such as polyethylene naphthalate fibers, polyarylate fibers, polyacetal fibers, PBO fibers, polyphenylene sulfide fibers and polyketone fibers. As raw material reinforcing fiber strands, carbon fibers, aramid fibers, polyethylene fibers, polyethylene terephthalate fibers, polybutylene terephthalate fibers, polyethylene naphthalate fibers, polyarylate fibers, At least one kind of strand selected from polyacetal fiber, PBO fiber, polyphenylene sulfide fiber and polyketone fiber is preferable, and carbon fiber strand is more preferable.

〔섬유강화 복합재료〕[Fiber reinforced composite material]

본 발명의 섬유강화 복합재료는 매트릭스 수지와 상술한 강화섬유 스트랜드를 포함하는 것이다. 강화섬유 스트랜드는 본 발명의 사이징제에 의해 처리되고, 사이징제가 균일하게 부착되어 있어, 강화섬유 스트랜드 및 매트릭스 수지와의 친화성이 양호해지고, 접착성이 뛰어난 섬유강화 복합재료가 된다. 또한, 고온 처리시의 사이징제의 열분해를 억제할 수 있고, 열분해에 기인한 매트릭스 수지와의 접착 저해를 억제할 수 있다. 여기서, 매트릭스 수지란 열경화성 수지 또는 열가소성 수지로 이루어지는 매트릭스 수지를 말하고, 1종 또는 2종 이상 포함하고 있어도 좋다. 열경화성 수지로서는 특별히 제한되는 것은 없고, 에폭시 수지, 페놀 수지, 불포화 폴리에스테르수지, 비닐 에스테르 수지, 시아네이트에스테르 수지, 폴리이미드 수지 등을 들 수 있다. 열가소성 수지로서는 특별히 제한되는 것은 없고, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아세탈 수지, ABS 수지, 페녹시 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리에테르케톤 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 본 발명의 사이징제에 의한 접착성 향상 효과가 보다 높은 폴리아미드계 수지가 바람직하다. 여기서, 폴리아미드계 수지란, 2염기성 지방산과 디아민,ω-아미노산, 락탐 혹은 이들의 유도체로부터 합성되는, 주사슬에 복수의 아미드기를 가지는 고분자 화합물이고, 호모폴리머나 코폴리머(공중합체) 등도 포함된다. 또한, 주사슬이나 말단에 치환기를 도입한 변성체라도 좋다.The fiber-reinforced composite material of the present invention includes a matrix resin and the reinforcing fiber strand described above. The reinforcing fiber strands are treated by the sizing agent of the present invention, and the sizing agent is uniformly adhered, and the affinity with the reinforcing fiber strand and the matrix resin becomes good, and the fiber reinforced composite material becomes excellent in adhesiveness. In addition, thermal decomposition of the sizing agent during the high-temperature treatment can be suppressed and inhibition of adhesion with the matrix resin due to thermal decomposition can be suppressed. Here, the matrix resin refers to a matrix resin made of a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and may include one or more kinds thereof. The thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, a phenol resin, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin, a cyanate ester resin and a polyimide resin. The thermoplastic resin is not particularly limited and examples thereof include polyolefin resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyester resin, polyacetal resin, ABS resin, phenoxy resin, polymethyl methacrylate resin, polyphenylene sulfide resin, Polyether imide resins, polyether ketone resins, and the like. Of these, a polyamide-based resin having a higher adhesiveness improving effect by the sizing agent of the present invention is preferable. Here, the polyamide-based resin is a polymer compound having a plurality of amide groups in the main chain synthesized from dibasic fatty acids and diamines,? -Amino acids, lactams or derivatives thereof, and also includes homopolymers and copolymers do. It is also possible to use a modified product obtained by introducing a substituent at the main chain or terminal.

이들 매트릭스 수지는, 강화섬유 스트랜드와의 접착성을 더욱 향상시키는 등의 목적으로, 그 일부 또는 전부가 변성한 것이어도 지장이 없다. 이들 중에서도 본 발명의 사이징제에 의한 접착성 향상 효과가 보다 높은 점에서, 매트릭스 수지는 열가소성 수지가 바람직하고, 폴리아미드계 수지가 더욱 바람직하다.These matrix resins may be partially or wholly modified for the purpose of further improving the adhesiveness with the reinforcing fiber strand. Of these, the matrix resin is preferably a thermoplastic resin, and more preferably a polyamide-based resin, from the viewpoint that the effect of improving the adhesiveness by the sizing agent of the present invention is higher.

섬유강화 복합재료의 제조 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 없고, 단섬유, 장섬유 펠릿 등에 의한 콤파운드 사출 성형, UD 시트, 직물 시트 등에 의한 프레스 성형, 그 외 필라멘트 와인딩 성형 등 공지의 방법을 채택할 수 있다.The method for producing the fiber-reinforced composite material is not particularly limited, and known methods such as compound injection molding using short fibers, long fiber pellets, press molding with UD sheet, fabric sheet, and other filament winding molding can be adopted have.

열가소성 매트릭스 수지와 강화섬유를 혼련할 때에는, 열가소성 매트릭스 수지가 범용 엔지니어 플라스틱이나 슈퍼 엔지니어 플라스틱과 같은 고융점의 경우, 융점 이상의 온도 200℃~400℃에서 강화섬유와 혼련하여, 섬유강화 복합재료를 제조한다.When the thermoplastic matrix resin and the reinforcing fiber are kneaded, the thermoplastic matrix resin is kneaded with the reinforcing fiber at a temperature of 200 ° C to 400 ° C above the melting point in the case of a high melting point such as general engineer plastic or super engineered plastic, do.

섬유강화 복합재료 중의 강화섬유 스트랜드의 함유량에 대해서도 특별히 한정되는 것은 없고, 섬유의 종류, 형태, 매트릭스 수지의 종류 등에 의해 적절히 선택하면 되지만, 얻어지는 섬유강화 복합재료에 대해서 5~70중량%가 바람직하고, 20~60중량%가 보다 바람직하다.The content of the reinforcing fiber strand in the fiber reinforced composite material is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the type and shape of the fiber, the type of the matrix resin, and the like. The fiber reinforced composite material is preferably 5 to 70% , More preferably from 20 to 60% by weight.

<실시예><Examples>

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 여기에 기재한 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시예에 나타나는 퍼센트(%), 부는 특별히 한정하지 않는 한, 「중량%」, 「중량부」를 나타낸다. 각 특성치의 측정은 이하에 나타내는 방법에 기초하여 실행하였다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples. The percent (%) and parts shown in the following examples represent "% by weight" and "parts by weight" unless otherwise specified. The measurement of each characteristic value was carried out based on the following method.

<유리 전이점>&Lt; Glass transition point &gt;

JIS-K7121에 준거하여, 시차주사 열량계(DSC)(파킨에르마·인스툴먼트사 제조 JADE DSC LAB SYSTEM)에 따라, 시료 중량 약 10mg, 온도상승 속도 10℃/분의 조건하에서 측정하였다. 구체적으로는, 10±1mg로 정밀하게 측정한 시료를 시차주사 열량계에 세팅하고, 예비 측정에서 확인한 시료 용융 온도 Tm+30℃까지 온도를 상승시킨다. 그 다음, 예비 측정에서 확인한 유리 전이점 Tg-40℃까지 온도를 하강시킨 후, 온도상승 속도 10℃/분으로 200℃까지 온도를 상승시킨다. 얻어진 DSC 곡선의 계단형상 변화를 나타내는 부분에서, 각 기준선의 연장한 직선으로부터 세로축 방향으로 등거리에 있는 직선과, 계단형상 변화 부분의 곡선이 교차하는 점을 유리 전이점 Tg(단위:℃)로 하였다.The measurement was carried out in accordance with JIS-K7121 under the conditions of a sample weight of about 10 mg and a temperature rise rate of 10 DEG C / min according to a differential scanning calorimeter (DSC) (JADE DSC LAB SYSTEM, manufactured by PerkinElmer Instruments Co., Ltd.). Specifically, a sample precisely measured at 10 ± 1 mg is set in a differential scanning calorimeter and the temperature is raised to the sample melting temperature Tm + 30 ° C. confirmed in the preliminary measurement. Next, the temperature is lowered to the glass transition point Tg-40 ° C determined in the preliminary measurement, and then the temperature is raised to 200 ° C at a temperature rising rate of 10 ° C / minute. A point at which a straight line extending equidistant from the straight line extending from each of the reference lines and a curve of the step-shaped change portion crosses the glass transition point Tg (unit: ° C) in the portion showing the step shape change of the obtained DSC curve .

<동적 표면장력><Dynamic surface tension>

사이징제를 불휘발분 농도 2중량% 수용액이 되도록 물로 희석하고, 포압형 동적 표면장력계(BP-2, KURSS 제조)를 이용하여, 25℃, 기포발생간격(기포판) 20~1000msec의 범위에서 동적 표면장력을 측정하였으며, 기포발생간격(기포판) 100msec에서의 동적 표면장력 측정치를 읽어냈다.The sizing agent was diluted with water so as to be a 2 wt% non-volatile content aqueous solution, and was measured at 25 DEG C in a bubble generation interval (bubble plate) of 20 to 1000 msec using a spindle dynamic surface tension meter (BP- Dynamic surface tension was measured, and dynamic surface tension measurements at bubble interval (bubble plate) 100 msec were read.

<중량 감소율><Weight reduction rate>

사이징제를 105℃에서 열처리하여 용매 등을 제거하고, 항량에 이르게 하여 사이징제의 불휘발분을 얻는다. 얻어진 불휘발분을 중량을 이미 알고 있는 알루미늄 팬에 약 4mg 채취하여, 중량(W1)을 측정하였다. 알루미늄 팬에 넣은 불휘발분을 시차열저울 TG-8120(주식회사 리가쿠사 제조)에 세팅하고, 공기중 25℃에서 500℃까지 온도상승 속도 20℃/분으로 온도를 높여서, 300℃시점에서의 중량(W2)을 측정하였다. 그 후 중량 감소율을 다음 식으로 산출하였다.The sizing agent is heat-treated at 105 캜 to remove the solvent and the like, and reaches a constant weight to obtain a nonvolatile matter of the sizing agent. About 4 mg of the obtained nonvolatile matter was taken into an aluminum pan whose weight was already known, and the weight (W 1 ) was measured. The nonvolatile matter contained in the aluminum pan was set on a differential thermal balance TG-8120 (manufactured by Rigaku Corporation), and the temperature was raised from 25 DEG C to 500 DEG C in the air at a temperature rising rate of 20 DEG C / W 2 ) were measured. The weight reduction ratio was then calculated by the following equation.

중량 감소율(%)=((W1-W2)/W1)×100Weight reduction rate (%) = ((W 1 -W 2 ) / W 1 ) × 100

<접착성><Adhesiveness>

복합재료 계면특성 평가 장치 HM410(토에이 산업 주식회사 제조)을 사용하여, 미적법으로 접착성을 평가하였다.Adhesiveness was evaluated by an aesthetic method using a composite material interface property evaluation device HM410 (manufactured by Toei Industry Co., Ltd.).

실시예 및 비교예에서 제조한 탄소섬유 스트랜드로부터 탄소섬유 필라멘트를 꺼내어, 복합재료 계면특성 평가 장치에 세팅한다. 장치상에서 용융한 폴리아미드 수지 T-663(동양방사 제조)의 드롭을 탄소섬유 필라멘트상에 형성시키고, 실온에서 충분히 냉각하여, 측정용의 시료를 얻었다. 다시 측정시료를 장치에 세팅하여 드롭을 장치 블레이드로 끼우고, 탄소섬유 필라멘트를 장치상에서 0.06㎜/분의 속도로 주행시켜서 탄소섬유 필라멘트로부터 드롭을 빼낼 때의 최대 인발하중(F)을 측정하였다.The carbon fiber filaments were taken out from the carbon fiber strands produced in Examples and Comparative Examples and set in the composite interface property evaluation apparatus. A drop of the polyamide resin T-663 (manufactured by Toyo Yakyu Co., Ltd.) melted on the apparatus was formed on the carbon fiber filament, and sufficiently cooled at room temperature to obtain a sample for measurement. Again, the test sample was set on the device, the drop was sandwiched between the device blades, and the maximum pull out load (F) was measured when the carbon fiber filament was run on the device at a speed of 0.06 mm / min to remove the drop from the carbon fiber filament.

다음 식으로 계면전단 강도τ를 산출하고, 탄소섬유 필라멘트와 폴리아미드계 수지와의 접착성을 평가하였다.The interfacial shear strength? Was calculated by the following formula, and the adhesion between the carbon fiber filament and the polyamide-based resin was evaluated.

계면전단 강도τ(단위:MPa)=F/πdlInterface shear strength? (Unit: MPa) = F /? Dl

(F:최대 인발하중 d:탄소섬유 필라멘트 직경 l:드롭 인발방향의 입자 지름)(F: maximum drawing load d: diameter of carbon fiber filament 1: diameter of particle in the direction of drop drawing)

<피막 유연성(개섬성)>&Lt; Flexibility of film (openability) &gt;

사이징제 미처리 탄소섬유 스트랜드(섬도 800tex, 필라멘트수 12000개)에 대해서, 사이징제 불휘발분의 부착량이 1.0중량%가 되도록 사이징제를 부착시켰다. 얻어진 부착 탄소섬유 스트랜드(길이:약 50cm)의 유연성(개섬성)을 촉감 시험기(HANDLE-O-METERHOM-2 타이에이 과학정기 제작소(주) 제조, 슬릿폭 5㎜)로 측정하였다.The sizing agent was adhered to the sizing agent-treated carbon fiber strand (fineness: 800 tex, number of filaments: 12,000) such that the adhered amount of the sizing agent nonvolatile matter was 1.0% by weight. The flexibility (openness) of the obtained adhered carbon fiber strand (length: about 50 cm) was measured by a soft touch tester (HANDLE-O-METERHOM-2 manufactured by TAIYO Scientific Co., Ltd., slit width 5 mm).

또한, 측정은 10회 실시하여, 그 평균치가 작을수록 탄소섬유 스트랜드에 부여한 사이징제의 피막 유연성이 양호하다고 판단하였다. 또한, 그 평균치가 작을수록 탄소섬유 스트랜드의 개섬성이 양호하다고 판단하였다.The measurement was carried out ten times, and it was judged that the smaller the average value was, the better the film flexibility of the sizing agent imparted to the carbon fiber strand was. Further, it was determined that the smaller the average value, the better the openability of the carbon fiber strand.

(판정 기준)(Criteria)

◎:50g 이하 탄소섬유 스트랜드가 부드럽고, 사이징제의 피막 유연성이 매우 양호. 또한, 탄소섬유 스트랜드의 개섬성이 매우 양호.?: 50 g or less Carbon fiber strands are smooth, and the sizing agent has a very good film flexibility. In addition, the carbon fiber strand has very good openability.

○:50g~60g  탄소섬유 스트랜드가 부드럽고, 사이징제의 피막 유연성이 양호. 또한, 탄소섬유 스트랜드의 개섬성이 양호.?: 50 g to 60 g The carbon fiber strands are smooth, and the sizing agent has good flexibility. Also, the carbon fiber strand has good openability.

×:60g 이상 탄소섬유 스트랜드가 딱딱하고, 사이징제의 피막 유연성이 불량. 또한, 탄소섬유 스트랜드의 개섬성이 불량.X: 60 g or more Carbon fiber strands are hard, and the flexibility of the sizing agent is poor. Also, the carbon fiber strand has poor openability.

<평균 입자지름><Average particle diameter>

투과율이 70% 이상이 되도록 사이징제를 물로 희석하여, 레이저 회절/산란식 입도분포 측정장치(호리바 제조 LA-910)로 측정된 입도 분포로부터 평균치를 산출하였다.The sizing agent was diluted with water to have a transmittance of 70% or more, and the average value was calculated from the particle size distribution measured with a laser diffraction / scattering type particle size distribution analyzer (Horiba LA-910).

[폴리에스테르폴리올의 합성][Synthesis of polyester polyol]

(합성예 1)(Synthesis Example 1)

반응기 중 질소 가스를 봉입하에, 테레프탈산 498.4부, 이소프탈산 448.6부, 에틸렌글리콜 186.2부, 네오펜틸글리콜 343.2부 및 디부틸주석옥사이드 0.2부를 넣고, 190~240℃에서 10시간 에스테르화 반응을 실시하여 수평균 분자량 1800, 수산기가 60mgKOH/g의 방향족 폴리에스테르폴리올 1을 얻었다.In the reactor, 498.4 parts of terephthalic acid, 448.6 parts of isophthalic acid, 186.2 parts of ethylene glycol, 343.2 parts of neopentyl glycol and 0.2 parts of dibutyltin oxide were placed in a reactor and esterification reaction was carried out at 190 to 240 ° C for 10 hours. An aromatic polyester polyol 1 having an average molecular weight of 1800 and a hydroxyl value of 60 mgKOH / g was obtained.

(합성예 2)(Synthesis Example 2)

원료 및 그 양을 표에 나타낸 것으로 바꾼 것 외에는, 상기 합성예 1과 같은 방법을 이용하여 수평균 분자량 3000, 수산기가 50mgKOH/g의 방향족 폴리에스테르폴리올 2를 얻었다.An aromatic polyester polyol 2 having a number average molecular weight of 3,000 and a hydroxyl value of 50 mg KOH / g was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the raw materials and amounts thereof were changed to those shown in the table.

(합성예 3)(Synthesis Example 3)

원료 및 그 양을 표에 나타낸 것으로 바꾼 것 외에는, 상기 합성예 1과 같은 방법을 이용하여 수평균 분자량 2000, 수산기가 56mgKOH/g의 지방족 폴리에스테르폴리올 3을 얻었다.An aliphatic polyester polyol 3 having a number average molecular weight of 2000 and a hydroxyl value of 56 mg KOH / g was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that the starting materials and amounts thereof were changed to those shown in the table.

방향족 폴리에스테르폴리올 1, 2 및 지방족 폴리에스테르폴리올 3의 합성에 이용한 원료 및 사용량은 표 1에 나타내었다.The raw materials and amounts used for the synthesis of the aromatic polyester polyols 1 and 2 and the aliphatic polyester polyol 3 are shown in Table 1.

Figure pct00001
Figure pct00001

[방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 합성][Synthesis of aromatic polyester-based urethane resin]

(제조예 1-1)(Production Example 1-1)

온도계, 교반장치, 환류 냉각관을 구비한 4구 플라스크에 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)로서 상기에서 조제한 방향족 폴리에스테르폴리올 1을 163.9부 더하고, 감압하에 120-130℃에서 탈수하였다. 그 다음, 50℃까지 냉각하고, 폴리알킬렌글리콜(B4)로서 43.2부의 폴리에틸렌글리콜(중량평균분자량 400), 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)로서 12.7부의 트리메틸올프로판 및 150부의 메틸에틸케톤을 더하였다. 충분히 교반혼합한 후, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)로서 65.8부의 헥사메틸렌디이소시아네이트를 더하여 75℃로 가온하고, 2시간 반응시켜 말단 이소시아네이트기를 가지는 프리폴리머 용액을 얻었다. 반응 종료 후, 40℃까지 냉각하고, 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)로서 2,2-디메틸올프로피온산 14.5부를 더하여, 75℃에서 2시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 40℃까지 냉각하고, 염기성 성분으로서 디메틸에탄올아민 11.5부를 더하여 중화반응 후, 물 1200부를 더하여 물에멀젼으로 하였다. 얻어진 물에멀젼을 65℃에서 감압 처리하여 메틸에틸케톤을 증류제거하고, 수분을 조정하여 불휘발분 20중량%의 물에멀젼인 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지 1-1을 얻었다.163.9 parts of the above-prepared aromatic polyester polyol 1 as an aromatic polyester polyol (B1) was added to a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser, and dehydrated at 120-130 ° C under reduced pressure. Thereafter, the mixture was cooled to 50 占 폚, and 43.2 parts of polyethylene glycol (weight average molecular weight 400) as polyalkylene glycol (B4), 12.7 parts of trimethylolpropane as trifunctional or more active hydrogen group-containing compound (B3) and 150 parts of methyl ethyl Ketone. After sufficiently stirring and mixing, 65.8 parts of hexamethylene diisocyanate as the organic polyisocyanate compound (A) was added and the mixture was heated to 75 ° C and reacted for 2 hours to obtain a prepolymer solution having a terminal isocyanate group. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 40 占 폚 and 14.5 parts of 2,2-dimethylolpropionic acid as the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group was added thereto and reacted at 75 占 폚 for 2 hours. After completion of the reaction, the mixture was cooled to 40 ° C and 11.5 parts of dimethylethanolamine as a basic component was added. After the neutralization reaction, 1200 parts of water was added to form a water emulsion. The resulting water emulsion was subjected to a reduced pressure treatment at 65 占 폚 to remove methyl ethyl ketone and the water content was adjusted to obtain an aromatic polyester-based urethane resin 1-1 as a water emulsion having a nonvolatile content of 20% by weight.

(제조예 1-2~1-10)(Production Examples 1-2 to 1-10)

유기 폴리이소시아네이트 화합물(A), 방향족 폴리에스테르폴리올(B1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2), 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3), 폴리알킬렌글리콜(B4), 염기성 성분을 표 2 및 3에 기재한 것 및 중량부로 변경한 것 외에는, 제조예 1-1과 같게 하여, 불휘발분 20중량%의 물에멀젼인 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지 1-2~1-10을 얻었다.(B1), an active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group, an active hydrogen group-containing compound (B3) having three or more functional groups, a polyalkylene glycol (B4), a basic component Aromatic polyurethane-based urethane resin 1-2 to 1-10, which is a water emulsion having a nonvolatile content of 20% by weight, was obtained in the same manner as in Production Example 1-1, except that .

[비교예용 우레탄 수지의 합성][Synthesis of urethane resin for comparative example]

(제조예 2-1~2-4)(Production Examples 2-1 to 2-4)

유기 폴리이소시아네이트 화합물(A), 방향족 폴리에스테르폴리올(B1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2), 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3), 폴리알킬렌글리콜(B4), 염기성 성분을 표 3에 기재한 것 및 중량부로 변경한 것 외에는, 제조예 1-1과 같게 하여, 불휘발분 20중량%의 물에멀젼인 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지 2-1, 2-2, 지방족 폴리에스테르계 우레탄 수지 2-3, 2-4를 얻었다. 또한, 지방족 폴리에스테르계 우레탄 수지 2-3, 2-4는, 방향족 폴리에스테르폴리올(B1) 대신에 지방족 폴리에스테르폴리올 3을 이용한 것이다.(B1), an active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group, an active hydrogen group-containing compound (B3) having three or more functional groups, a polyalkylene glycol (B4), a basic component Was changed to the parts shown in Table 3 and parts by weight, the same procedure as in Production Example 1-1 was carried out except that the aromatic polyester-based urethane resins 2-1 and 2-2, which were water emulsions having a nonvolatile content of 20% by weight and the aliphatic polyester Based urethane resins 2-3 and 2-4 were obtained. The aliphatic polyester-based urethane resins 2-3 and 2-4 use an aliphatic polyester polyol 3 instead of the aromatic polyester polyol (B1).

(제조예 2-5)(Preparation Example 2-5)

온도계, 교반장치, 환류 냉각관을 구비한 4구 플라스크에, 조제한 방향족 폴리에스테르폴리올 1을 172.2부 더하고, 감압하에 120-130℃에서 탈수하였다. 그 다음, 50℃까지 냉각하여 45.3부의 폴리에틸렌글리콜(중량평균분자량 400), 13.3부의 트리메틸올프로판 및 150부의 메틸에틸케톤을 더했다. 충분히 교반 혼합한 후 69.1부의 헥사메틸렌디이소시아네이트를 더하고 75℃로 가온하여, 2시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 물 1200부를 더했지만, 안정적인 물에멀젼은 얻지 못하고, 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지 2-5의 물에멀젼은 얻을 수 없었다.172.2 parts of the prepared aromatic polyester polyol 1 was added to a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser, and dehydrated at 120-130 ° C under reduced pressure. Then, the mixture was cooled to 50 DEG C, and 45.3 parts of polyethylene glycol (weight average molecular weight 400), 13.3 parts of trimethylol propane and 150 parts of methyl ethyl ketone were added. After thoroughly stirring and mixing, 69.1 parts of hexamethylene diisocyanate was added and the mixture was heated to 75 DEG C and reacted for 2 hours. After the completion of the reaction, 1200 parts of water was added, but a stable water emulsion was not obtained and a water emulsion of the aromatic polyester-based urethane resin 2-5 could not be obtained.

(제조예 2-6)(Preparation Example 2-6)

온도계, 교반장치, 환류 냉각관을 구비한 4구 플라스크에, 137.1부의 폴리에틸렌글리콜(중량평균분자량 400), 22.2부의 트리메틸올프로판 및 150부의 메틸에틸케톤을 더하고, 충분히 교반 혼합한 후 115.7부의 헥사메틸렌디이소시아네이트를 더하며, 75℃로 가온하여, 2시간 반응시켜 말단 이소시아네이트기를 가지는 프리폴리머 용액을 얻었다. 반응 종료 후, 40℃까지 냉각하고, 디메틸올프로피온산 25.4부를 더하여 75℃에서 2시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 40℃까지 냉각하고, 디메틸에탄올아민 20.2부를 더하여 중화반응을 시킨 후, 물 1200부를 더하여 물에멀젼으로 하였다. 얻어진 물에멀젼을 65℃로 감압 처리하여 메틸에틸케톤을 증류제거 하고, 수분을 조정하여, 불휘발분 20중량%의 물에멀젼인 우레탄 수지 2-6을 얻었다.137.1 parts of polyethylene glycol (weight average molecular weight 400), 22.2 parts of trimethylol propane and 150 parts of methyl ethyl ketone were added to a four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a reflux condenser, thoroughly stirred and mixed, and then 115.7 parts of hexamethylene Diisocyanate was added and the mixture was heated to 75 캜 and reacted for 2 hours to obtain a prepolymer solution having a terminal isocyanate group. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to 40 ° C and 25.4 parts of dimethylol propionic acid was added thereto, followed by reaction at 75 ° C for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to 40 ° C and 20.2 parts of dimethylethanolamine was added to neutralize the reaction mixture, and then 1200 parts of water was added thereto to prepare a water emulsion. The resulting water emulsion was subjected to a reduced pressure treatment at 65 캜 to distill off methyl ethyl ketone and adjust the water content to obtain a urethane resin 2-6 which is a water emulsion having a nonvolatile content of 20% by weight.

표 2, 3에 이들 우레탄 수지를 구성하는 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)과 활성수소기 함유 화합물(B)의 중량부를 나타낸다.Tables 2 and 3 show the parts by weight of the organic polyisocyanate compound (A) and the active hydrogen group-containing compound (B) constituting these urethane resins.

또한, 표 4, 5에 이들 우레탄 수지를 구성하는, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)과 활성수소기 함유 화합물(B)에 관한 비율을 나타낸다. 괄호 밖의 수치는, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(B)의 이소시아네이트기의 비율(몰%)과 활성수소기 함유 화합물(B)의 활성수소기 비율(몰%)을 나타낸다. 괄호 안의 수치는, 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)의 비율(몰%)과 활성수소기 함유 화합물(B)의 비율(몰%)을 나타낸다.Tables 4 and 5 show the ratios of the organic polyisocyanate compound (A) and the active hydrogen group-containing compound (B) constituting these urethane resins. The numerical values outside the parentheses indicate the ratio (mol%) of the isocyanate group of the organic polyisocyanate compound (B) and the active hydrogen group ratio (mol%) of the active hydrogen group-containing compound (B). The numerical values in parentheses indicate the ratio (mol%) of the organic polyisocyanate compound (A) and the ratio (mol%) of the active hydrogen group-containing compound (B).

(실시예 1~10, 비교예 1~6)(Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6)

상기에서 조제한 우레탄 수지 1-1~1-10 및 2-1~2-6의 수분산체를 이용하여, 물로 희석하고 불휘발분 농도가 10중량%인 사이징제를 조제하였다. 얻어진 사이징제를 이용하여, 상술한 방법에 따라서, 유리 전이점, 동적 표면장력, 중량 감소율, 피막 유연성을 평가하였다.The aqueous dispersions of the urethane resins 1-1 to 1-10 and 2-1 to 2-6 prepared above were diluted with water to prepare a sizing agent having a nonvolatile fraction concentration of 10% by weight. Using the obtained sizing agent, the glass transition point, dynamic surface tension, weight reduction rate, and film flexibility were evaluated according to the above-described method.

그 다음, 사이징제 미처리 탄소섬유 스트랜드(섬도 800tex, 필라멘트수 12000개)를 조제한 사이징제에 침지·함침시킨 후, 105℃에서 15분간 열풍 건조시켜, 사이징제의 불휘발분의 부착량이 탄소섬유 스트랜드에 대해서 5중량%인 사이징제 처리 탄소섬유 스트랜드를 얻었다. 본 스트랜드에 대해서, 상술한 방법에 따라 매트릭스 수지의 접착성을 평가하였다. 이들 결과를 표 2, 3에 나타내었다.Subsequently, the fiber was impregnated and impregnated with a sizing agent prepared from sizing-untreated carbon fiber strands (fineness: 800 tex, filament count: 12,000), and then subjected to hot-air drying at 105 ° C for 15 minutes so that the amount of nonvolatile matter adhered to the carbon fiber strands To obtain a 5% by weight sizing agent treated carbon fiber strand. The adhesion of the matrix resin to the strands was evaluated according to the above-mentioned method. These results are shown in Tables 2 and 3.

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
Figure pct00004

Figure pct00005
Figure pct00005

표 2, 3으로부터 알 수 있듯이, 실시예 1~10에서는, 강화섬유와 매트릭스 수지의 계면전단 강도가 비교예 1~6에 비해 2~3배가 되고, 접착성이 비약적으로 향상하고 있다.As can be seen from Tables 2 and 3, in Examples 1 to 10, the interfacial shear strengths of the reinforcing fibers and the matrix resin were two to three times larger than those of Comparative Examples 1 to 6, and the adhesiveness was remarkably improved.

또한, 폴리알킬렌글리콜(B4)을 이용한 실시예 1~3, 5, 7~10은 피막 유연성이 향상하고 있다.In Examples 1 to 3, 5 and 7 to 10 using polyalkylene glycol (B4), the film flexibility was improved.

[에스테르 화합물(C)의 수분산체 C1~C4의 제조예][Production example of the water dispersions C1 to C4 of the ester compound (C)] [

(제조예 C1)(Production Example C1)

비스페놀A 디글리시딜에테르아크릴산 부가물/에틸렌옥사이드 150mol 부가 경화 피마자기름 에테르=80/20(중량비)로 이루어지는 조성물을 유화 장치에 넣고, 교반하에 물을 서서히 가하여 전상유화시켜, 균일한 비스페놀A 디글리시딜에테르아크릴산 부가물의 수분산체 C1을 얻었다. 수분산체 C1의 불휘발분은 40중량%였다.A composition comprising bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct / ethylene oxide 150 mol addition-cured castor oil ether = 80/20 (weight ratio) was added to the emulsification apparatus and water was gradually added under stirring to form phase emulsion, thereby obtaining a homogeneous bisphenol A di To obtain a water dispersion C1 of a glycidyl ether acrylic acid adduct. The nonvolatile fraction of the water dispersion C1 was 40% by weight.

수분산체 C1의 에스테르 화합물의 평균 입자지름을 측정했는데, 0.19㎛였다. 또한, 수분산체 C1은 50℃에서 1개월 방치해도 응집 분리나 부상 분리는 전혀 보이지 않고, 정치(靜置)안정성이 뛰어난 것이었다.The average particle diameter of the ester compound of the water dispersion C1 was measured and found to be 0.19 mu m. In addition, the water dispersion C1 did not exhibit aggregation separation or float separation at 50 DEG C for one month, and was excellent in static stability.

(제조예 C2)(Production Example C2)

제조예 C1에 있어서, 비스페놀A 디글리시딜에테르아크릴산 부가물을 대신해서, 에틸렌옥사이드 4mol 부가 비스페놀A 아크릴산 부가물을 사용한 것 외에는 제조예 C1과 같게 하여 에틸렌옥사이드 4mol 부가 비스페놀A 아크릴산 부가물의 수분산체 C2를 얻었다. 수분산체 C2의 불휘발분은 40중량%였다.In the same manner as in Production Example C1 except that 4 mol of ethylene oxide adduct and 4 mol of bisphenol A acrylic acid adduct were used in place of bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct in Production Example C1, 4 mol of ethylene oxide was added to the aqueous dispersion of bisphenol A acrylic acid adduct C2. The nonvolatile fraction of the water dispersion C2 was 40% by weight.

수분산체 C2의 에스테르 화합물의 평균 입자지름을 측정했는데, 0.25㎛였다. 또한, 수분산체 C2는 50℃에서 1개월 방치해도 응집 분리나 부상 분리는 전혀 보이지 않고, 정치안정성이 뛰어난 것이었다.The average particle diameter of the ester compound of the water dispersion C2 was measured to be 0.25 占 퐉. In addition, the water dispersion C2 did not exhibit aggregation separation or float separation even when left at 50 DEG C for one month, and was excellent in the stability of the gas.

(제조예 C3)(Production Example C3)

2-아크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸-프탈산/에틸렌옥사이드 150mol 부가 경화 피마자기름 에테르/옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 중합체(중량평균분자량 15,000, 옥시프로필렌/옥시에틸렌=20/80(중량비))=70/20/10(중량비)로 이루어지는 조성물을 유화 장치에 넣고, 교반하에 물을 서서히 가하여 전상유화시켜, 균일한 2-아크릴로일옥시에틸-2-히드록시에틸-프탈산의 수분산체 C3을 얻었다. 수분산체 C3의 불휘발분은 40중량%였다.(Weight average molecular weight: 15,000, oxypropylene / oxyethylene = 20/80 (weight ratio)) of 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalic acid / ) = 70/20/10 (weight ratio) was put into an emulsification apparatus, and water was slowly added thereto under stirring to effect phase inversion emulsification to obtain a homogeneous aqueous dispersion C3 of 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl-phthalic acid &Lt; / RTI &gt; The nonvolatile fraction of the water dispersion C3 was 40% by weight.

수분산체 C3의 에스테르 화합물의 평균 입자지름을 측정했는데, 0.29㎛였다. 또한, 수분산체 C3은 50℃에서 1개월 방치해도 응집 분리나 부상 분리는 전혀 보이지 않고, 정치안정성이 뛰어난 것이었다.The average particle diameter of the ester compound of the water dispersion C3 was measured and found to be 0.29 탆. In addition, the water dispersion C3 did not exhibit aggregation separation or float separation even when left at 50 占 폚 for one month, and was excellent in stability of the gas.

(제조예 C4)(Production Example C4)

트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트/옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 중합체(중량평균분자량 15,000, 옥시프로필렌/옥시에틸렌=20/80(중량비))/옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 중합체(중량평균분자량 2,000, 옥시프로필렌/옥시에틸렌=60/40(중량비))=70/15/15(중량비)로 이루어지는 조성물을 유화 장치에 넣고, 교반하에 물을 서서히 가하여 전상유화시켜, 균일한 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트의 수분산체 C4를 얻었다. 수분산체의 불휘발분 C4는 40중량%였다.(Weight average molecular weight: 15,000, oxypropylene / oxyethylene = 20/80 by weight) / oxyethylene-oxypropylene block polymer (weight average molecular weight: 2,000, oxypropylene (Weight ratio) = 70/15/15 (weight ratio) was put into an emulsification apparatus, and water was gradually added thereto under stirring to effect phase inversion emulsification to obtain a homogeneous water of trimethylolpropane trimethacrylate To obtain a C4 derivative. The nonvolatile content C4 of the water dispersion was 40% by weight.

수분산체 C4의 에스테르 화합물의 평균 입자지름을 측정했는데, 0.21㎛였다. 또한, 수분산체 C4는 50℃에서 1개월 방치해도 응집 분리나 부상 분리는 전혀 보이지 않고, 정치안정성이 뛰어난 것이었다.The average particle diameter of the ester compound of the water dispersion C4 was measured and found to be 0.21 탆. Also, the aqueous dispersion C4 did not exhibit any aggregation separation or float separation even after being left at 50 占 폚 for one month, and the dispersion stability was excellent.

(실시예 11~43)(Examples 11 to 43)

상기에서 제조한 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지 1-1, 1-4, 에스테르 화합물(C)의 수분산체 및 다음에 나타내는 성분을 이용하여, 표 6~8에 나타내는 불휘발분 조성이 되도록 혼합 교반하고, 물로 희석하여 불휘발분 농도가 10중량%인 사이징제를 조제하였다. 또한, 표 6~8의 수치는 사이징제의 불휘발분을 차지하는 각 성분(수분산체의 경우는, 그 불휘발분)의 중량 비율을 나타낸다. 예를 들면, 표 6~8의 C1~C4의 수치는, 사이징제의 불휘발분을 차지하는 수분산체 C1~C4의 불휘발 분의 중량비율을 나타낸다. 얻어진 사이징제를 이용하여, 상술한 방법에 따라, 동적 표면장력, 피막 유연성(개섬성), 중량 감소율을 평가하였다.The aromatic polyester-based urethane resins 1-1 and 1-4, the aqueous dispersion of the ester compound (C) and the components shown below were mixed and stirred so as to have the non-volatile content shown in Tables 6 to 8, And diluted with water to prepare a sizing agent having a nonvolatile matter concentration of 10% by weight. In addition, the numerical values in Tables 6 to 8 indicate the weight ratio of each component occupying the nonvolatile component of the sizing agent (in the case of the water dispersion, the nonvolatile component thereof). For example, the values of C1 to C4 in Tables 6 to 8 indicate the weight ratios of the nonvolatile fractions of the water dispersions C1 to C4 occupying the nonvolatile matter of the sizing agent. Using the obtained sizing agent, dynamic surface tension, film flexibility (openness) and weight reduction rate were evaluated according to the above-mentioned method.

[에스테르 화합물(C)][Ester compound (C)]

C5:폴리알킬렌글리콜 디아크릴레이트, 중량평균분자량 400C5: polyalkylene glycol diacrylate, weight average molecular weight 400

[폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)][Polyoxyalkylene alkyl ether (D)]

D1:이소부틸알코올 PO 7몰 EO 7몰 블록 부가물D1: isobutyl alcohol PO 7 mole EO 7 mole adduct of block

D2:2-에틸헥실알코올 PO 2몰 EO 1몰 블록 부가물D2: 2-ethylhexyl alcohol PO 2 mole EO 1 mole block adduct

D3:2-에틸헥실알코올 EO 8몰 부가물D3: 2-ethylhexyl alcohol EO 8 mole adduct

D4:라우릴알코올 EO 7몰 부가물D4: lauryl alcohol EO 7 mole adduct

그 다음, 사이징제 미처리 탄소섬유 스트랜드(섬도 800tex, 필라멘트수 12000개)를 조제한 사이징제에 침지·함침시킨 후, 105℃에서 15분간 열풍 건조시켜, 사이징제의 불휘발분의 부착량이 탄소섬유 스트랜드에 대해서 5중량%인 사이징제 처리 탄소섬유 스트랜드를 얻었다. 본 스트랜드에 대해서, 상술한 방법으로 매트릭스 수지 접착성을 평가하였다. 이들 결과를 표 6~8에 나타냈다.Subsequently, the fiber was impregnated and impregnated with a sizing agent prepared from sizing-untreated carbon fiber strands (fineness: 800 tex, filament count: 12,000), and then subjected to hot-air drying at 105 ° C for 15 minutes so that the amount of nonvolatile matter adhered to the carbon fiber strands To obtain a 5% by weight sizing agent treated carbon fiber strand. For the present strand, the adhesive property of the matrix resin was evaluated by the above-mentioned method. These results are shown in Tables 6-8.

Figure pct00006
Figure pct00006

Figure pct00007
Figure pct00007

Figure pct00008
Figure pct00008

표 6~8로부터 알 수 있듯이, 실시예 11~43에서는 강화섬유와 매트릭스 수지의 계면전단 강도가 비교예 1~6에 비하여 2~3배가 되고, 접착성이 비약적으로 향상하고 있다. 실시예 11~42에서는, 실시예 1~10에 비해서 더욱 개섬성이 뛰어나다.As can be seen from Tables 6 to 8, in Examples 11 to 43, the interfacial shear strengths of the reinforcing fibers and the matrix resin were two to three times higher than those of Comparative Examples 1 to 6, and the adhesiveness was remarkably improved. Examples 11 to 42 are more excellent in openability than Examples 1 to 10.

매트릭스 수지를 강화섬유로 보강한 섬유강화 복합재료는 자동차 용도, 항공·우주 용도, 스포츠·레저 용도, 일반 산업용도 등에 이용된다. 강화섬유로서는 탄소섬유, 유리 섬유, 세라믹 섬유 등의 각종 무기섬유, 아라미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유 등의 각종 유기섬유를 들 수 있다. 본 발명의 사이징제는, 매트릭스 수지를 보강하기 위한 강화섬유에 대해서 매우 적합하게 사용할 수가 있다.Fiber reinforced composites reinforced with matrix fibers are used for automotive applications, aerospace applications, sports and leisure applications, and general industrial applications. Examples of the reinforcing fiber include various inorganic fibers such as carbon fiber, glass fiber and ceramic fiber, and various organic fibers such as aramid fiber, polyamide fiber and polyethylene fiber. The sizing agent of the present invention can be suitably used for reinforcing fibers for reinforcing a matrix resin.

Claims (19)

방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 필수로 함유하고,
상기 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지가 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)과 활성수소기 함유 화합물(B)을 반응시켜 얻을 수 있으며,
상기 활성수소기 함유 화합물(B)이 방향족 폴리에스테르폴리올(B1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2) 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)을 포함하는 강화섬유용 사이징제.
An aromatic polyester-based urethane resin as essential components,
The aromatic polyester-based urethane resin can be obtained by reacting the organic polyisocyanate compound (A) with the active hydrogen group-containing compound (B)
Wherein the active hydrogen group-containing compound (B) comprises an aromatic polyester polyol (B1), an active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group and an active hydrogen group-containing compound (B3) having three or more functional groups.
제1항에 있어서,
상기 활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기 비율을 100몰%로 했을 때, 상기 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)의 활성수소기 비율이 5~80몰%, 상기 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)의 활성수소기 비율이 5~60몰%, 상기 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)의 활성수소기 비율이 5~70몰%인 강화섬유용 사이징제.
The method according to claim 1,
Wherein the ratio of the active hydrogen groups in the aromatic polyester polyol (B1) is 5 to 80 mol%, the active hydrogen group having the carboxyl group (B) is 100 mol%, and the ratio of the active hydrogen groups in the total of the active hydrogen group- Containing compound (B2) is 5 to 60 mol%, and the active hydrogen group-containing compound (B3) having 3 or more functional groups is 5 to 70 mol%.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 활성수소기 함유 화합물(B)이 추가로 중량평균분자량이 100~2000인 폴리알킬렌글리콜(B4)을 포함하는 강화섬유용 사이징제.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the active hydrogen group-containing compound (B) further comprises a polyalkylene glycol (B4) having a weight average molecular weight of 100 to 2000.
제3항에 있어서,
상기 활성수소기 함유 화합물(B) 전체의 활성수소기 비율을 100몰%로 했을 때, 상기 폴리알킬렌글리콜(B4)의 활성수소기 비율이 10~40몰%인 강화섬유용 사이징제.
The method of claim 3,
Wherein the active hydrogen group ratio of the polyalkylene glycol (B4) is 10 to 40 mol%, based on 100 mol% of active hydrogen groups in the active hydrogen group-containing compound (B) as a whole.
방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지를 필수로 함유하고,
상기 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지가 유기 폴리이소시아네이트 화합물(A)에 유래하는 구성단위(a)와 활성수소기 함유 화합물(B)에 유래하는 구성단위(b)로 구성되며,
상기 구성단위(b)가 방향족 폴리에스테르폴리올(B1)에 유래하는 구성단위(b1), 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)에 유래하는 구성단위(b2) 및 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)에 유래하는 구성단위(b3)를 포함하는 강화섬유용 사이징제.
An aromatic polyester-based urethane resin as essential components,
Wherein the aromatic polyester-based urethane resin is composed of a constituent unit (a) derived from the organic polyisocyanate compound (A) and a constituent unit (b) derived from the active hydrogen group-containing compound (B)
(B2) derived from an active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group and a constituent unit (b2) derived from an aromatic polyester polyol (B1) And a constituent unit (b3) derived from the compound (B3).
제5항에 있어서,
상기 구성단위(b) 전체에서 차지하는 상기 구성단위(b1)의 비율이 5~80몰%이고, 상기 구성단위(b2)의 비율이 5~60몰%이며, 상기 구성단위(b3)의 비율이 2~70몰%인 강화섬유용 사이징제.
6. The method of claim 5,
, The proportion of the constituent unit (b1) in the total of the constituent units (b) is 5 to 80 mol%, the proportion of the constituent unit (b2) is 5 to 60 mol% From 2 to 70 mol%.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 구성단위(b)가 추가로 중량평균분자량이 100~2000인 폴리알킬렌글리콜(B4)에 유래하는 구성단위(b4)를 포함하는 강화섬유용 사이징제.
The method according to claim 5 or 6,
Wherein the structural unit (b) further comprises a structural unit (b4) derived from a polyalkylene glycol (B4) having a weight average molecular weight of 100 to 2000.
제7항에 있어서,
상기 구성단위(b) 전체에서 차지하는 상기 구성단위(b4)의 비율이 10~40몰%인 강화섬유용 사이징제.
8. The method of claim 7,
And the proportion of the structural unit (b4) in the whole of the structural unit (b) is 10 to 40 mol%.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방향족 폴리에스테르계 우레탄 수지의 유리 전이점이 40℃이하인 강화섬유용 사이징제.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Wherein the aromatic polyester-based urethane resin has a glass transition point of not higher than 40 占 폚.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
물을 첨가해서 사이징제의 불휘발분 농도를 2중량%로 했을 때의 동적 표면장력이, 최대포압법에 의해 100밀리초에 1개의 거품을 발생시킨 조건으로 측정했을 때, 40~70mN/m인 강화섬유용 사이징제.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
When the dynamic surface tension when water is added and the non-volatile content of the sizing agent is adjusted to 2 wt% is measured under the condition that one foam is generated at 100 milliseconds by the maximum vapor pressure method, it is 40 to 70 mN / m Reinforcing fiber useful sizing agent.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카르복실기를 가지는 활성수소기 함유 화합물(B2)이 2,2-디메틸올프로피온산 및 2,2-디메틸올부탄산으로부터 선택되는 적어도 1종인 강화섬유용 사이징제.
11. The method according to any one of claims 1 to 10,
Wherein the active hydrogen group-containing compound (B2) having a carboxyl group is at least one selected from the group consisting of 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 3관능 이상의 활성수소기 함유 화합물(B3)이 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판 및 펜타에리트리톨로부터 선택되는 적어도 1종인 강화섬유용 사이징제.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
Wherein the active-hydrogen-group-containing compound (B3) having three or more functional groups is at least one member selected from the group consisting of trimethylolethane, trimethylolpropane and pentaerythritol.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
추가적으로, 화합물 주사슬 중 적어도 1개의 말단에, 비닐 에스테르기, 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기를 가지는 에스테르 화합물(C)을 함유하는 강화섬유용 사이징제.
13. The method according to any one of claims 1 to 12,
In addition, a reinforcing sizing agent sizing agent containing an ester compound (C) having at least one terminal of a compound main chain with a vinyl ester group, an acrylate group or a methacrylate group.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
추가적으로, 탄소수 4~14의 1가 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물인 폴리옥시알킬렌알킬에테르(D)를 함유하는 강화섬유용 사이징제.
14. The method according to any one of claims 1 to 13,
In addition, a reinforcing sizing agent sizing agent containing a polyoxyalkylene alkyl ether (D) which is an alkylene oxide adduct of a monovalent alcohol having 4 to 14 carbon atoms.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 강화섬유용 사이징제의 불휘발분을 300℃까지 온도를 상승시켰을 때의 당해 불휘발분의 중량 감소율이 15중량% 이하인 강화섬유용 사이징제.
15. The method according to any one of claims 1 to 14,
Wherein the weight loss ratio of the non-volatile matter when the non-volatile content of the reinforcing fiber useful sizing agent is raised to 300 캜 is 15% by weight or less.
원료 강화섬유 스트랜드에 대해서, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 강화섬유용 사이징제를 부착시킨 강화섬유 스트랜드.A reinforcing fiber strand having the reinforcing fiber beneficial sizing agent according to any one of claims 1 to 15 adhered to the reinforcing fiber strand. 제16항에 있어서,
상기 원료 강화섬유 스트랜드가 원료 탄소섬유 스트랜드인 강화섬유 스트랜드.
17. The method of claim 16,
Wherein the raw material reinforcing fiber strand is a raw carbon fiber strand.
매트릭스 수지와, 제16항 또는 제17항에 기재된 강화섬유 스트랜드를 포함하는 섬유강화 복합재료.A fiber-reinforced composite material comprising a matrix resin and the reinforcing fiber strand according to claim 16 or 17. 제18항에 있어서,
상기 매트릭스 수지가 열가소성 수지인 섬유강화 복합재료.
19. The method of claim 18,
Wherein the matrix resin is a thermoplastic resin.
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