KR20190075217A - 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그 - Google Patents

고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그 Download PDF

Info

Publication number
KR20190075217A
KR20190075217A KR1020170176639A KR20170176639A KR20190075217A KR 20190075217 A KR20190075217 A KR 20190075217A KR 1020170176639 A KR1020170176639 A KR 1020170176639A KR 20170176639 A KR20170176639 A KR 20170176639A KR 20190075217 A KR20190075217 A KR 20190075217A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
epoxy resin
curing
weight
resin composition
fast
Prior art date
Application number
KR1020170176639A
Other languages
English (en)
Inventor
용다경
윤준영
Original Assignee
코오롱인더스트리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코오롱인더스트리 주식회사 filed Critical 코오롱인더스트리 주식회사
Priority to KR1020170176639A priority Critical patent/KR20190075217A/ko
Publication of KR20190075217A publication Critical patent/KR20190075217A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/02—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • C08G59/04—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof
    • C08G59/06—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule of polyhydroxy compounds with epihalohydrins or precursors thereof of polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/32—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups
    • C08G59/38—Epoxy compounds containing three or more epoxy groups together with di-epoxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00—Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/4007—Curing agents not provided for by the groups C08G59/42 - C08G59/66
    • C08G59/4014—Nitrogen containing compounds
    • C08G59/4021—Ureas; Thioureas; Guanidines; Dicyandiamides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/0405—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres
    • C08J5/042—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with inorganic fibres with carbon fibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/046—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with synthetic macromolecular fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025—Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3442—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3445—Five-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C08L63/04—Epoxynovolacs

Abstract

본 발명에 따른 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지 성분과 첨가제로 구성되며, 상기 에폭시 수지 성분으로 다관능성 에폭시 수지와 비스페놀 A계 에폭시 수지를 필수적으로 포함하며, 첨가제로 경화제와 경화촉진제의 혼합물을 필수적으로 포함하며, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 다관능성 에폭시 함량이 30~70중량%이고, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 비스페놀 A계 에폭시 수지의 함량이 10~40중량%이고, 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 상기 경화제와 경화촉진제의 혼합물 함량이 10~20중량부인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 프리프레그는 강화섬유 및 강화섬유에 함침되어 반경화 상태인 상기의 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물로 구성된다.
본 발명의 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 프리프레그는 180℃ 이상의 2차유리전이온도를 구비하여 내열성이 우수함과 동시에 160℃에서 5분이내에 경화되는 속경화성을 구비하며, 그로 인해 섬유 강화 복합재료의 성형시간을 단축시켜 생산성을 크게 향상시켜 준다.

Description

고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그{Epoxy resin formulation with fast cure property and high thermal resistance and prepreg comprising the same}
본 발명은 고내열성과 빠른 경화 성능을 가지는 에폭시 수지 조성물(이하 "고내열 속경화 에폭시 수지 조성물"이라고 한다) 및 이를 포함하는 프리프레그에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 섬유강화 복합재료의 성형시간을 단축시켜 생산성을 향상시켜줌과 동시에 내열성도 크게 향상시켜 주는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그에 관한 것이다.
최근 에너지 절감 및 경량화 이슈로 인해 복합재료에 대한 관심이 커지고 있다. 복합재료란 두 가지 이상의 재료가 물리/화학적으로 서로 다른 상을 형성하면서 유효한 기능을 발현하는 재료를 말한다. 강화재의 구조에 따라 섬유 강화 복합재료, 입자 강화 복합재료로 구분된다. 강화 재료는 재료에 따라 고분자 복합재료, 금속 복합재료, 세라믹 복합재료 등으로 나누어진다. 이 중 섬유 강화 복합재료는 강화섬유와 매트릭스 수지로 구성되어 있으며 매트릭스 수지는 외부로부터 강화섬유를 보호하고 구조물의 형상을 유지하는 역할을 한다.
산업 전반에 걸쳐 확대되는 복합재료 시장에 대응하기 위해서는 복합재료의 생산성을 향상시켜야 하며 이를 이루기 위한 공법으로 프리프레그에 열과 압력을 주어 성형하는 프리프레그 컴프레션 몰딩(Prepreg Compression Molding : PCM) 공법이 있다.
프리프레그(Prepreg)란 강화섬유에 매트릭스 수지를 미리 일정한 비율로 함침시킨 후, 반경화(B-Stage) 시킨 복합재료 중간재이다. 이는 사용하는 매트릭스 수지의 종류에 따라 크게 열경화성 프리프레그와 열가소성 프리프레그로 나뉘며 특히, 열경화성 프리프레그를 이용한 복합재료의 경우, 일반적으로 에폭시 수지가 널리 사용되고 있다.
에폭시 수지는 경화 후, 안정한 3차원 망상구조를 가지기 때문에 내열성, 내화학성, 내부식성 뿐만 아니라 기계적 성질이 우수한 특성을 가지지만 적용되는 복합재료의 분야에 따라 다양한 특성이 요구된다. 예를 들어 항공 분야에 적용되기 위해서는 열적 특성이 우수해야 하며 건설 분야에 적용되기 위해서는 기계적 특성이 높아야 한다. 특히, 자동차 분야에 적용되기 위해서는 생산성을 높일 수 있도록 속경화 특성을 가져야 하며 자동차 도장 조건이 최대 200℃에서 2시간인 것을 고려하여 높은 고내열성도 가져야 한다.
대한민국 공개특허 제10-2017-0111759호에서는 비스페놀 A 에폭시 수지, 노블락 에폭시 수지 및 트리글리시딜 아미노 페놀 에폭시 수지로 이루어진 프리프레그용 에폭시 수지 조성물을 게재하고 있으나, 상기 프리프레그용 에폭시 수지 조성물은 고속 경화성(속경화성)은 우수하나 내열성이 크게 저하되어 자동차용 복합재료 소재로는 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2017-0116003호에서는 3관능성 에폭시 수지, 디시안디이미드, 방향족 우레아 및 붕산 에스테르를 포함하는 프리프레그용 에폭시 수지 조성물을 게재하고 있으나, 상기 프리프레그용 에폭시 수지 조성물은 내열성이 뛰어나지만 경화시간이 길어져 자동차 복합재료 소재로 사용시 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 우수한 내열성과 함께 빠른 시간 내에 경화되는 성질(이하 "속경화성" 이라고 한다)을 구비하여 섬유 강화 복합재료의 성형시간을 단축시켜 생산성을 크게 향상시켜 주는 프리프레그용 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그를 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위해서 본 발명에서는 에폭시 수지 성분으로 다관능성 에폭시 수지와 비스페놀 A계 에폭시 수지를 필수적으로 사용하며 페놀 노블락계 에폭시 수지를 선택적으로 사용하고, 첨가제로 경화제와 경화촉진제의 혼합물을 필수적으로 사용하고, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 다관능성 에폭시 함량과 비스페놀 A계 에폭시 수지의 함량을 각각 30~70중량% 및 10~40중량%로 조절하여 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물을 제조한다.
본 발명의 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 프리프레그는 180℃ 이상의 2차유리전이온도를 구비하여 내열성이 우수함과 동시에 160℃에서 5분이내에 경화되는 속경화성을 구비하며, 그로 인해 섬유 강화 복합재료의 성형시간을 단축시켜 생산성을 크게 향상시켜 준다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지 성분과 첨가제로 구성되며, 상기 에폭시 수지 성분으로 다관능성 에폭시 수지와 비스페놀 A계 에폭시 수지를 필수적으로 포함하며, 첨가제로 경화제와 경화촉진제의 혼합물을 필수적으로 포함하며, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 다관능성 에폭시 함량이 30~70중량%이고, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 비스페놀 A계 에폭시 수지의 함량이 10~40중량%이다.
또한, 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 상기 경화제와 경화촉진제의 혼합물 함량이 10~20중량부인 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 에폭시 수지 성분으로 페놀 노블락계 에폭시 수지를 추가로 더 포함할 수 있다.
에폭시 수지 성분의 전체중량대비 페놀 노블락계 에폭시 수지의 함량이 40중량% 이하인 것이 내열성의 급격한 저하없이 제조원가를 절감하는데 바람직하다.
상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 다관능성 에폭시 함량이 30중량% 미만이면 내열성이 저하되고, 70중량%를 초과하는 경우에는 경화물의 가교밀도가 조밀하여 부서지기 쉬워져 바람직하지 못하다.
비스페놀 A계 에폭시수지는 성상에 따라 액상, 반고상, 고상, 희석형, 용제형이 있다.
상기 비스페놀 A계 에폭시 수지의 전체중량대비 액상 비스페놀 A계 에폭시 수지 함량이 10~30중량%인 것이 바람직하다.
액상 비스페놀 A계 에폭시 수지의 함량이 10중량% 미만이면 경화제 가공시 점도로 인해 가공성이 저하될 수 있고, 30중량%를 초과하면 프리프레그의 상온 점도가 떨어지고 내열성이 저하될 수 있다.
상기 경화제와 경화촉진제의 혼합물내 경화제 : 경화촉진제 비율이 3:1 ~ 5:1인 것이 바람직하다.
상기 경화제는 디시안디아미드를 포함하는 잠재성 경화제이고, 경화촉진제는 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 및 아민 어덕트형 이미다졸류 경화촉진제 중에서 선택된 1종이며, 아민 어덕트형 이미다졸계 경화촉진제를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 경화촉진제의 첨가량은 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 0.01~0.3중량부인 것이 바람직하다.
상기 첨가제로 열안정제, 산화방지제, 무기물 첨가제, 안료 및 내충격성 가소제 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 추가로 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물은 2차유리온도(Tg)가 180℃ 이상이고, 160℃에서 95% 경화도에 도달하는 시간이 5분 이내이고 겔 타임(Gel time)이 2분 이내이고, 30℃에서의 상온점도가 200,000~500,000포아즈(Poise)이고 110℃에서의 최저점도가 15~25포아즈(Poise)이다.
상기 고내열 속경화 에폭시 조성물을 제조하는 구현일례로서, 먼저 상온에서 150포아즈(Poise) 이하의 점도를 갖는 액상 비스페놀 A계 에폭시 수지 일부와 경화제 파우더(Powder)를 미리 행성 믹서 탱크(Planetary Mix Tank)에 투입한 후, 상기 경화제 파우더가 액상 비스페놀 A계 에폭시 수지에 충분히 적셔지도록 30분 이상 배합한 후, 3-롤-밀에 소량씩 투입한 후 2회 이상 밀링하여 경화제 믹스를 제조한다.
한편, 상온에서 150포아즈(Poise) 이하의 점도를 갖는 액상 비스페놀 A계 에폭시 수지 일부와 경화촉진제를 미리 행성 믹서 탱크(Planetary Mix Tank)에 투입한 후, 상기 경화촉진제가 액상 비스페놀 A계 에폭시 수지에 충분히 적셔지도록 30분 이상 배합하여 경화촉진제 믹스를 제조한다.
경화촉진제 믹스 제조시에는 입자가 깨지면서 경화반응이 진행되는 것을 막기 위해서 밀링 공정은 하지 않는다.
다음으로, 탱크에 다관능성 에폭시 수지와 비스페놀 A계 에폭시 수지 성분과 상기와 같이 제조된 경화제 믹스와 경화촉진제 믹스를 투입한 후 에폭시 수지 성분의 연화점 이상으로 승온시킨 후 교반하여 본 발명에 따른 고내열 속경화 에폭시 조성물을 제조한다.
상기와 같이 경화제 믹스와 경화촉진제 믹스를 별도로 제조하여 에폭시 수지 조성물을 제조하는 탱크에 투입하면 에폭시 수지 조성물 내에 경화제와 경화촉진제를 보다 균일하게 분산시켜 줄 수 있다.
본 발명의 프리프레그는 (ⅰ) 강화섬유 및 (ⅱ) 상기 강화섬유에 함침되어 반경화 상태인 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물로 구성되며, 상기 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물은 2차유리온도(Tg)가 180℃ 이상이고, 160℃에서 95% 경화도에 도달하는 시간이 5분 이내이고 겔 타임(Gel time)이 2분 이내인 것을 특징으로 한다.
상기 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지 성분과 첨가제로 구성되며, 상기 에폭시 수지 성분으로 다관능성 에폭시 수지와 비스페놀 A계 에폭시 수지를 필수적으로 포함하며, 첨가제로 경화제와 경화촉진제의 혼합물을 필수적으로 포함하며, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 다관능성 에폭시 함량이 30~70중량%이고, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 비스페놀 A계 에폭시 수지의 함량이 10~40중량%이다.
또한, 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 상기 경화제와 경화촉진제의 혼합물 함량이 10~20중량부인 것이 바람직하다.
상기 에폭시 수지 성분으로 페놀 노블락계 에폭시 수지를 추가로 더 포함할 수도 있다.
상기 강화섬유는 탄소섬유 또는 아라미드 섬유 등이다.
본 발명의 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 프리프레그는 180℃ 이상의 2차유리전이온도를 구비하여 내열성이 우수함과 동시에 160℃에서 5분이내에 경화되는 속경화성을 구비하며, 그로 인해 섬유 강화 복합재료의 성형시간을 단축시켜 생산성을 크게 향상시켜 준다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
그러나 본 발명의 보호범위는 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
다관능성 에폭시 수지 70중량%와 비스페놀 A계 에폭시 수지 30중량%로 이루어진 에폭시 수지 성분과 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 15.4중량부의 디시안디아미드(경화제)와 4.6중량부의 아민 어덕트형 이미다졸류 경화제를 탱크내 투입한 후 에폭시 수지 연화점 이상으로 승온한 후 교반하여 프리프레그용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 에폭시 수지 조성물의 2차유리온도(Tg), 겔 타입(Gel time) 및 경화시간(160℃에서 경화온도 95%에 도달하는 시간)을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 2
다관능성 에폭시 수지 30중량%와 비스페놀 A계 에폭시 수지 30중량% 및 페놀 노블락계 에폭시 수지 40중량%로 이루어진 에폭시 수지 성분과 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 11.8중량부의 디시안디아미드(경화제)와 3.5중량부의 아민 어덕트형 이미다졸류 경화제를 탱크내 투입한 후 에폭시 수지 연화점 이상으로 승온한 후 교반하여 프리프레그용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 에폭시 수지 조성물의 2차유리온도(Tg), 겔 타입(Gel time) 및 경화시간(160℃에서 경화온도 95%에 도달하는 시간)을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 3
다관능성 에폭시 수지 40중량%와 비스페놀 A계 에폭시 수지 30중량% 및 페놀 노블락계 에폭시 수지 30중량%로 이루어진 에폭시 수지 성분과 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 12중량부의 디시안디아미드(경화제)와 3.6중량부의 아민 어덕트형 이미다졸류 경화제를 탱크내 투입한 후 에폭시 수지 연화점 이상으로 승온한 후 교반하여 프리프레그용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 에폭시 수지 조성물의 2차유리온도(Tg), 겔 타입(Gel time) 및 경화시간(160℃에서 경화온도 95%에 도달하는 시간)을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
실시예 4
다관능성 에폭시 수지 40중량%와 비스페놀 A계 에폭시 수지 30중량% 및 페놀 노블락계 에폭시 수지 30중량%로 이루어진 에폭시 수지 성분과 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 12중량부의 디시안디아미드(경화제)와 5.2중량부의 아민 어덕트형 이미다졸류 경화제를 탱크내 투입한 후 에폭시 수지 연화점 이상으로 승온한 후 교반하여 프리프레그용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 에폭시 수지 조성물의 2차유리온도(Tg), 겔 타입(Gel time) 및 경화시간(160℃에서 경화온도 95%에 도달하는 시간)을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 1
다관능성 에폭시 수지 100중량%로 이루어진 에폭시 수지 성분과 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 11.2중량부의 디시안디아미드(경화제)와 3.4중량부의 아민 어덕트형 이미다졸류 경화제를 탱크내 투입한 후 에폭시 수지 연화점 이상으로 승온한 후 교반하여 프리프레그용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 에폭시 수지 조성물의 2차유리온도(Tg), 겔 타입(Gel time) 및 경화시간(160℃에서 경화온도 95%에 도달하는 시간)을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
비교실시예 2
비스페놀 A계 에폭시 수지 30중량%와 페놀 노블락계 에폭시 수지 70중량%로 이루어진 에폭시 수지 성분과 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 12.3중량부의 디시안디아미드(경화제)와 3.7중량부의 아민 어덕트형 이미다졸류 경화제를 탱크내 투입한 후 에폭시 수지 연화점 이상으로 승온한 후 교반하여 프리프레그용 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 에폭시 수지 조성물의 2차유리온도(Tg), 겔 타입(Gel time) 및 경화시간(160℃에서 경화온도 95%에 도달하는 시간)을 측정한 결과는 표 1과 같았다.
구분 2차유리온도(Tg)
[℃]		 160℃에서의 겔 타임(Gel time) 경화시간
(160℃에서 경화도 90%에 도달하는 시간)
실시예 1 192 1분 38초 4분 27초
실시예 2 184 1분 42초 4분 36초
실시예 3 187 1분 1초 4분 12초
실시예 4 182 55초 3분 47초
비교실시예 1 132 3분 58초 6분 2초
비교실시예 2 156 2분 22초 5분 26초
2차유리온도(Tg)는 에폭시 수지 7mg을 채취하여 DSC를 이용하여 두번째 히팅시 나타나는 Tg를 측정하였고, 측정순서 및 조건은 1차 히팅(50~250℃, 10℃/분), 냉각(250~50℃, 20℃/분) 및 2차 히팅(50~250℃, 20℃/분) 순으로 실시하였다.
겔 타임(Gel time)은 160℃의 핫 플레이트(Hot Plate)를 이용하여 측정하였으며 에폭시 수지의 점성 및 유동성이 없어지는 시간을 측정하였다.
경화시간은 에폭시 수지 7mg을 채취하여 DSC를 이용하여 등온 160℃ 조건에서 나타나는 발열 피크의 전체면적을 경화도 100%시 나타나는 발열량으로 보고 95% 도달하는 시간을 측정하였다.

Claims (15)

  1. 에폭시 수지 성분과 첨가제로 구성되며, 상기 에폭시 수지 성분으로 다관능성 에폭시 수지와 비스페놀 A계 에폭시 수지를 필수적으로 포함하며, 첨가제로 경화제와 경화촉진제의 혼합물을 필수적으로 포함하며, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 다관능성 에폭시 함량이 30~70중량%이고, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 비스페놀 A계 에폭시 수지의 함량이 10~40중량%인 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 상기 경화제와 경화촉진제의 혼합물 함량이 10~20중량부인 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 에폭시 수지 성분으로 페놀 노블락계 에폭시 수지를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 페놀 노블락계 에폭시 수지의 함량이 40중량% 이하인 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비스페놀 A계 에폭시 수지의 전체중량대비 액상 비스페놀 A계 에폭시 수지 함량이 10~30중량%인 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 경화제와 경화촉진제의 혼합물내 경화제 : 경화촉진제 비율이 3:1 ~ 5:1인 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 경화제는 디시안디아미드를 포함하는 잠재성 경화제인 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 경화촉진제는 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸 및 아민 어덕트형 이미다졸류 경화촉진제 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 첨가제로 열안정제, 산화방지제, 무기물 첨가제, 안료 및 내충격성 가소제 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 경화촉진제의 첨가량은 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 0.01~0.3중량부인 것을 특징으로 하는 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물.
  11. (ⅰ) 강화섬유 및 (ⅱ) 상기 강화섬유에 함침되어 반경화 상태인 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물로 구성되며, 상기 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물은 2차유리온도(Tg)가 180℃ 이상이고, 160℃에서 95% 경화도에 도달하는 시간이 5분 이내이고 겔 타임(Gel time)이 2분 이내인 것을 특징으로 하는 프리프레그.
  12. 제11항에 있어서, 상기 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물은 에폭시 수지 성분과 첨가제로 구성되며, 상기 에폭시 수지 성분으로 다관능성 에폭시 수지와 비스페놀 A계 에폭시 수지를 필수적으로 포함하며, 첨가제로 경화제와 경화촉진제의 혼합물을 필수적으로 포함하며, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 다관능성 에폭시 함량이 30~70중량%이고, 상기 에폭시 수지 성분의 전체중량대비 비스페놀 A계 에폭시 수지의 함량이 10~40중량%인 것을 특징으로 하는 프리프레그.
  13. 제12항에 있어서, 상기 에폭시 수지 성분 100중량부 대비 상기 경화제와 경화촉진제의 혼합물 함량이 10~20중량부인 것을 특징으로 하는 프리프레그.
  14. 제12항에 있어서, 상기 에폭시 수지 성분으로 페놀 노블락계 에폭시 수지를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리프레그.
  15. 제11항에 있어서, 상기 걍화섬유는 탄소섬유 및 아라미드 섬유 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 프리프레그.
KR1020170176639A 2017-12-21 2017-12-21 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그 KR20190075217A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170176639A KR20190075217A (ko) 2017-12-21 2017-12-21 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170176639A KR20190075217A (ko) 2017-12-21 2017-12-21 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190075217A true KR20190075217A (ko) 2019-07-01

Family

ID=67255500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170176639A KR20190075217A (ko) 2017-12-21 2017-12-21 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190075217A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111040386A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 苏州凡络新材料科技有限公司 一种碳纤维预浸树脂及其制备方法
CN112778705A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 惠柏新材料科技（上海）股份有限公司 一种环氧树脂组合物及其制备方法和应用
CN114230974A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 江苏兆鋆新材料股份有限公司 一种碳纤维环氧预浸料用增韧环氧树脂及其制备方法
KR20220049711A (ko) 2020-10-15 2022-04-22 (주)에스모터스 속경화 에폭시 수지 프리프레그 및 그 제조방법
CN114907670A (zh) * 2021-02-06 2022-08-16 东莞市力源复合材料有限公司 一种单组份快速固化环氧树脂及其制备方法
CN116769277A (zh) * 2023-05-30 2023-09-19 江苏恒隆通新材料科技有限公司 一种中温快速固化高硬度积层树脂

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111040386A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 苏州凡络新材料科技有限公司 一种碳纤维预浸树脂及其制备方法
KR20220049711A (ko) 2020-10-15 2022-04-22 (주)에스모터스 속경화 에폭시 수지 프리프레그 및 그 제조방법
CN112778705A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 惠柏新材料科技（上海）股份有限公司 一种环氧树脂组合物及其制备方法和应用
CN114907670A (zh) * 2021-02-06 2022-08-16 东莞市力源复合材料有限公司 一种单组份快速固化环氧树脂及其制备方法
CN114230974A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 江苏兆鋆新材料股份有限公司 一种碳纤维环氧预浸料用增韧环氧树脂及其制备方法
CN114230974B (zh) * 2021-12-14 2024-04-02 江苏兆鋆新材料股份有限公司 一种碳纤维环氧预浸料用增韧环氧树脂及其制备方法
CN116769277A (zh) * 2023-05-30 2023-09-19 江苏恒隆通新材料科技有限公司 一种中温快速固化高硬度积层树脂

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190075217A (ko) 고내열 속경화 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 프리프레그
CN107674540B (zh) 一种低温固化型粉末涂料及其制备方法和应用
JPS6230215B2 (ko)
CN105385109B (zh) 一种环氧树脂组合物及其在制备浸渍线圈中的用途
JP6995779B2 (ja) 硬化性エポキシ樹脂組成物、及びそれを用いた繊維強化複合材料
CN101402797B (zh) 磷酸铝/热固性树脂复合体系及其制备方法
EP1387860B1 (en) Moulding composition for producing bipolar plates
JP6927891B2 (ja) 複合材を作製するための、安定した高ガラス転移温度のエポキシ樹脂系
JP3928428B2 (ja) 複合材料用エポキシ樹脂組成物及びこれを用いた複合材料
CN105331052B (zh) 一种环氧树脂组合物
CN107353598A (zh) 玻纤环氧模塑料及其制备方法
JPS58138729A (ja) 熱硬化性成形組成物
JP7059000B2 (ja) エポキシ樹脂組成物の硬化方法
US20220081551A1 (en) Flame-retardant epoxy composition and method of using the same
JP2731879B2 (ja) エポキシ樹脂硬化方法
CN110746741A (zh) 树脂复合材料及其制备方法、用途
CN116875244B (zh) 一种耐高温快固环氧胶粘剂及其制备方法
GB2566269A (en) A resin composition and materials containing a resin composition
JPH01110526A (ja) プリプレグ用エポキシ樹脂組成物
EP0194232B1 (de) Härtbare Gemische enthaltend ein Epoxidharz, ein Imidazolid und ein Polysulfon
EP3475345B1 (en) Particulate curing components
JPH03139509A (ja) 粉体樹脂組成物
JPS6315846A (ja) カーボン繊維含浸用熱硬化性樹脂組成物
JPS60226522A (ja) エポキシ樹脂組成物
JPH11286624A (ja) エポキシ樹脂粉体塗料

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application