KR20200079994A - Toughened Cycloaliphatic Epoxy Resin Curing Composition and Process for its Preparation - Google Patents

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박종수
전종범
손성훈
우영화
김정환
김민영
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Abstract

The present invention relates to a curing composition of a cycloaliphatic-based epoxy resin, an epoxy resin modified with nanosilica, a curing agent and a curing accelerator. According to the present invention, the composition is formed by curing the mixture of two cycloaliphatic-based epoxy resins, the epoxy resin modified with nanosilica, the curing agent and the curing accelerator, having the viscosity of 100 to 500 cps at room temperature, in which the viscosity of the mixture is 5 to 30 cps at 120°C, the tensile strength after curing is 50MPa or more, the fracture toughness is 1.3 MPa·m^1/2, and a glass transition temperature is 230°C or higher based on a maximum value of DMA loss modulus. Accordingly, the present invention uses a cycloaliphatic-based epoxy resin and a cycloaliphatic modified epoxy resin modified with nanosilica, thereby obtaining high heat resistance, high toughness properties, and high heat resistance with a glass transition temperature of 230°C or higher while providing excellent processability with a lower viscosity than conventional resins for resin transfer molding.

Description

강인화된 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물 및 이의 제조방법{Toughened Cycloaliphatic Epoxy Resin Curing Composition and Process for its Preparation}Toughened Cycloaliphatic Epoxy Resin Curing Composition and Process for its Preparation

본 발명은 강인화된 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저점도의 가공성이 우수하고 파괴인성강도가 뛰어나며 유리전이온도가 높아 고내열성, 고강인성의 특성을 지니는 에폭시 수지 경화 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a toughened cycloaliphatic epoxy resin curing composition and a method for manufacturing the same, more specifically, low viscosity, excellent workability, excellent fracture toughness, high glass transition temperature, high heat resistance, high toughness properties It relates to an epoxy resin cured composition having a and a method for producing the same.

에폭시 수지는 일반적으로 열적 물성이 우수하면서 기계적인 물성이 뛰어난 성질을 가지고 있기 때문에 복합재료분야에 널리 적용되고 있다. 일반적으로 사용되는 에폭시 수지는 비스페놀 A형의 수지이지만 이 수지는 내열도가 높이 구현되는 경화제를 사용한다고 하더라도 대부분 200℃ 이하의 내열도를 가지기 때문에 연구의 목적에 맞지 않아 내열도가 우수한 수지의 사용이 필요하다.Epoxy resins are widely used in the composite material field because they have excellent thermal properties and excellent mechanical properties. The epoxy resin generally used is a bisphenol A type resin, but even if it uses a curing agent that has high heat resistance, most of them have a heat resistance of 200°C or less, so they do not fit the purpose of the study and use resins with excellent heat resistance. This is necessary.

일반적으로 내열도가 높은 에폭시 수지는 노볼락계 에폭시 수지, 사이클로알리파틱계 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지 등이 있다.In general, epoxy resins having high heat resistance include novolac-based epoxy resins, cycloaliphatic epoxy resins, and glycidylamine-type epoxy resins.

이들 중 사이클로알리파틱형 에폭시 수지는 헥사하이드로프탈산무수물, 메틸헥사하이드로프탈산무수물 등의 사이클로알리파틱계 산무수물을 에피클로로하이드린과의 반응을 통해 만드는 에폭시가 하나의 종류로 여러 가지 구조의 제품이 상품화되어 판매되고 있다. Of these, the cycloaliphatic epoxy resin is a type of epoxy that produces cycloaliphatic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride and methyl hexahydrophthalic anhydride through reaction with epichlorohydrin. It is commercialized and sold.

글리시딜아민형 에폭시 수지는 디글리시딜아닐린 형, 디글리시딜톨루이딘 형, 테트라글리시딜 디메틸디아미노메탄 형, 테트라글리시딜 디아미노디페닐 설폰 형, 트리글리시딜 아미노페놀 형, 메타트리글리시딜 아미노페놀 형 등이 있다.Glycidylamine type epoxy resins include diglycidyl aniline type, diglycidyl toluidine type, tetraglycidyl dimethyldiaminomethane type, tetraglycidyl diaminodiphenyl sulfone type, triglycidyl aminophenol type, And metatriglycidyl aminophenol type.

그러나 사이클로알리파틱계 에폭시 수지와 글리시딜아민형 에폭시 수지는 내열성은 뛰어 나지만 강인성이 약하기 때문에 사용하기 어려운 경우가 많다. 따라서 이를 해결하기 위해 반응성 고무, 열가소성 수지, 아크릴코어셀, 블락공중합체 등을 변성하여 사용하고 있으나, 점도가 크게 상승하여 수지이송성형 등 저점도가 요구되는 공정에 사용상에 제약이 따르게 된다.However, cycloaliphatic epoxy resins and glycidylamine-type epoxy resins have excellent heat resistance, but are often difficult to use because of their low toughness. Therefore, in order to solve this, a reactive rubber, a thermoplastic resin, an acrylic core cell, a block copolymer, etc. are modified and used, but the viscosity is greatly increased, so there are restrictions on use in processes requiring low viscosity such as resin transfer molding.

수지이송성형은 원하는 형상의 금형안을 진공으로 유지하면서 열과 압력을 가해 수지를 주입(함침) 시킨 후 경화시켜 제품을 성형하는 방법이다. 수지이송성형법은 다른 성형법에 비해 사용범위가 광범위하다 할 수 있고, 장치 및 설비비가 저렴하고, 복잡한 형상의 대형 부품을 쉽게 성형할 수 있으며, 보강재의 양과 방향성을 조절하여 제품의 기계적인 성질을 향상시킬 수 있는 등의 특성을 가지는 성형법이다. 이러한 장점으로 생산대수가 많지 않고 고품질의 물성이 요구되는 항공우주 분야에 많이 적용되고 있으며, 특히 고내열의 에폭시 수지가 요구되고 있다. Resin transfer molding is a method of molding a product by curing and then injecting (impregnating) a resin by applying heat and pressure while maintaining a vacuum in a mold of a desired shape. The resin transfer molding method has a wider range of use than other molding methods, the equipment and equipment cost is low, and it is possible to easily mold large parts of complex shapes, and improve the mechanical properties of the product by controlling the amount and direction of the reinforcement. It is a molding method that has properties such as making it possible. Due to these advantages, it is widely applied to the aerospace field, where there are not many production units and high quality properties are required.

일반적으로 수지이송성형에 적용할 수 있는 에폭시 수지로는 비스페놀 A 형의 에폭시 수지가 주로 사용되며, 경화제로는 산무수물, 특히 메틸헥사하이드로프탈릭 안하이드라이드, 나딕메틸안하이드라이드, 헥사하이드로프탈릭 안하이드라이드 등이 많이 사용되며, 아민계 경화제로는 4,4-메틸렌디아민(MDA), 디에틸톨루엔디아민(DETDA), 메타 페닐렌 디아민, 파라페닐렌 디아민, 이소프론디아민(IPDA), 메타자일렌디아민(MXDA), 폴리에터아민류 등이 많이 사용된다.In general, an epoxy resin of bisphenol A type is mainly used as an epoxy resin that can be applied to resin transfer molding, and an acid anhydride, particularly methyl hexahydrophthalic anhydride, nadic methyl anhydride, hexahydro as a curing agent Talic anhydride and the like are frequently used, and amine curing agents include 4,4-methylenediamine (MDA), diethyltoluenediamine (DETDA), metaphenylene diamine, paraphenylene diamine, and isoprondiamine (IPDA), Metaxylenediamine (MXDA) and polyetheramines are frequently used.

이 중 우주항공 분야에서 내열도를 높이기 위해 가장 많이 사용되는 시스템은 에폭시 당량 180∼190 g/eq의 비스페놀 A형 에폭시 수지와 메틸렌디아닐린을 사용하며 이 경화물의 유리전이온도는 대략 160∼180℃, 인장강도는 40~70MPa 정도의 범위이다.Among them, the most used system for increasing the heat resistance in the aerospace field uses bisphenol A-type epoxy resin having an epoxy equivalent of 180 to 190 g/eq and methylene dianiline, and the glass transition temperature of this cured product is approximately 160 to 180℃. , Tensile strength is in the range of 40 ~ 70MPa.

수지이송성형법은 섬유 매트 또는 프리폼을 금형 내 위치시키고 수지를 주입하여 일정 온도에서 성형하는 것으로 재료의 점도에 영향을 많이 받을 수 밖에 없다. 따라서, 상온에서 에폭시 수지와 경화제 혼합물의 점도가 낮아 섬유에 침투될수 있는 점도의 에폭시 수지 시스템을 이용하거나, 에폭시 수지와 경화제를 미리 가열하여 주입온도를 인위적으로 높여 수지이송성형을 가능하게 하여야 하며, 이를 위해 에폭시 수지와 경화물의 점도는 100cps 미만을 유지하는 것이 가장 바람직하다.The resin transfer molding method involves placing a fiber mat or preform in a mold and injecting a resin to mold it at a constant temperature, which is inevitably affected by the viscosity of the material. Therefore, the viscosity of the mixture of the epoxy resin and the curing agent at room temperature is low, and an epoxy resin system having a viscosity that can penetrate into the fiber is used, or the epoxy resin and the curing agent are pre-heated to artificially increase the injection temperature to enable resin transfer molding. For this, it is most preferable to maintain the viscosity of the epoxy resin and the cured product below 100 cps.

통상적으로 고내열을 발휘하기 위해 사이클로알리파틱계 에폭시 수지와 사용될 수 있는 경화제로는 메틸나딕산무수물(methylnadic anhydride), 수첨 메틸나딕산무수물(Hydrorized methylnadic anhydride)등의 액상 경화제로 수지이송성형을 하기 위해 온도를 높여서 경화하는 것이 바람직하다. In general, as a curing agent that can be used with a cycloaliphatic epoxy resin to exhibit high heat resistance, resin transfer molding is performed with liquid curing agents such as methylnadic anhydride and hydrogenated methylnadic anhydride. It is desirable to harden it by raising the temperature.

그러나, 사이클로알리파틱계 에폭시 수지와 산무수물 경화제에 의한 경화물은 충격에 매우 취약하기 때문에 강인성 향상을 위해 일반적으로 다양한 반응성 고무(CTBN, ATBN등), 공중합체 (ABS Block Copolymer), 아크릴 코어셀등을 혼합, 반응하여 물성을 향상시키고 있으나, 상기 강인화제들을 에폭시 수지와 혼합했을 때 점도가 과다하게 상승하고 유리전이온도가 떨어지는 단점이 있다. However, since the cured product by the cycloaliphatic epoxy resin and the acid anhydride curing agent is very vulnerable to impact, various reactive rubbers (CTBN, ATBN, etc.), copolymers (ABS Block Copolymer), and acrylic core cells are generally used to improve toughness. Mixing, reacting, etc. improves the physical properties, but when the toughening agents are mixed with an epoxy resin, the viscosity rises excessively and the glass transition temperature falls.

(특허문헌 1) KR10-1462449 B1 (2014.11.11.)(Patent Document 1) KR10-1462449 B1 (2014.11.11.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 점도가 낮고 고내열 특성을 나타내는 에폭시 수지를 사용함과 동시에 점도가 낮으면서 내열도를 손상하지 않는 강인화제를 에폭시 수지와 혼합함으로써 성형이 용이하면서 고내열성, 고강인성을 가지고, 수지이송성형이 가능한 저점도의 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to use an epoxy resin having a low viscosity and high heat resistance, and at the same time mixing a toughening agent that does not damage the heat resistance while having a low viscosity with an epoxy resin to facilitate molding while providing high heat resistance and high toughness. To provide a low-viscosity cycloaliphatic epoxy resin curing composition capable of resin transfer molding.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예 따른 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물은 하기의 화학식 1 또는 하기의 화학식 2의 구조식을 갖는 사이클로알리파틱계 에폭시 수지를, 강인화제로는 실리카 나노입자로 변성된 사이클로알리파틱계 에폭시 수지, 경화제는 하기의 화학식 3의 구조를 갖는 메틸나딕산무수물(Methylnadic anhydride) 경화제, 하기의 화학식 4의 구조를 갖는 경화촉진제로 2-에틸-4-메틸이미다졸을 혼합/경화하여 제조된다.The present invention is to achieve the above object, the cycloaliphatic epoxy resin cured composition according to a preferred embodiment of the present invention is a cycloaliphatic epoxy resin having a structural formula of Formula 1 or Formula 2 As a topical agent, cycloaliphatic epoxy resin modified with silica nanoparticles, curing agent is methylnadic anhydride curing agent having the structure of Chemical Formula 3, and 2-ethyl curing curing agent having the structure of Chemical Formula 4 below. It is prepared by mixing/curing -4-methylimidazole.

[화학식1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00004
Figure pat00004

바람직한 실시예에 따르면, 상기 경화 조성물은 에폭시 수지 100중량부에 대해서, 상기 화학식 3을 갖는 메틸나딕산무수물 90~110중량부와 평균입자 20nm의 나노실리카로 강화된 사이클로알리파틱 에폭시 수지를 10~40 중량부를 혼합한다.According to a preferred embodiment, the curing composition is based on 100 parts by weight of the epoxy resin, methylnadic acid anhydride having the formula (3), 90 to 110 parts by weight, and cycloaliphatic epoxy resin reinforced with nanosilica having an average particle size of 20 nm. Mix 40 parts by weight.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 경화 조성물은 점도가 수지 주입 온도인 100℃에서 1~50cps이며, 160~200℃경에서 1~3 시간 동안 가열하여 경화한 화 후 인장강도가 50Pa 이상이고 파괴인성강도는 1.3MPa·m1/2 이상, DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도는 230℃ 이상이다.According to a preferred embodiment, the curing composition has a viscosity of 1 to 50 cps at 100°C, which is the resin injection temperature, and after curing by heating at 160 to 200°C for 1 to 3 hours, the tensile strength is 50 Pa or more and the fracture toughness is Is 1.3MPa·m 1/2 or more, and the glass transition temperature based on the maximum DMA loss modulus is 230°C or more.

[화학식1][Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00006
Figure pat00006

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00008
Figure pat00008

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 경화하는 단계는 상기 에폭시 수지와 상기 경화제를 혼합한 조성물을 상온~100℃에서 수지 성형장치에 충진하는 단계, 160~200℃로 가열하는 단계, 및 160~200℃로에서 1시간~3시간동안 가열하여 경화하는 단계,를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the curing step is a step of filling a composition for mixing the epoxy resin and the curing agent in a resin molding apparatus at room temperature ~ 100 ℃, heating to 160 ~ 200 ℃, and 160 ~ And heating at 200° C. for 1 hour to 3 hours to cure.

상술한 바와 같이, 본 발명의 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물은 에폭시 수지 중에서 점도가 낮은 헥사하이드로프탈 산무수물 또는 메틸헥사하이드로프탈 산무수물인 화학식 1 또는 화학식 2의 구조를 가지는 주제가 사용됨으로 본 발명의 에폭시 수지 경화조성물은 상온에서 저점도로서 가공성이 우수한 장점이 있으며, 고내열 특성을 가지는 화학식 3의 구조를 갖는 메틸나딕산무수물(NMA)를 혼합한 경화제를 적용하여 종래 수지이송성형 수지보다도 저점도로 가공성이 우수하면서 유리전이온도가 230℃ 이상으로 고내열성을 가질 수 있다는 장점이 있다. 따라서 점도가 낮고 고내열 특성을 나타내는 에폭시 수지의 사용과 동시에 점도가 낮고 내열성이 우수한 산무수물 경화제를 사용하는 것이 효과적이다. 또한 에폭시 수지의 취성을 개선하기 위해 평균 약 20나노 미터의 나노실리카로 보강함으로써 점도를 큰폭으로 상승시키지 않으면서 강인화를 구현할 수 있는 장점이 있다. As described above, in the cycloaliphatic epoxy resin curing composition of the present invention, a subject having the structure of Formula 1 or Formula 2, which is a hexahydrophthalic acid anhydride or methyl hexahydrophthalic acid anhydride having a low viscosity, is used in the epoxy resin. The epoxy resin cured composition of the present invention has the advantage of excellent workability as a low viscosity at room temperature, and applies a curing agent mixed with methylnadic acid anhydride (NMA) having the structure of Formula 3 having high heat resistance properties to the conventional resin transfer molding resin It has the advantage of being able to have high heat resistance with a glass transition temperature of 230°C or higher while having excellent workability at a lower viscosity. Therefore, it is effective to use an acid anhydride curing agent having a low viscosity and excellent heat resistance at the same time as the use of an epoxy resin having a low viscosity and high heat resistance. In addition, by improving the brittleness of the epoxy resin with an average of about 20 nanometers of nano-silica, there is an advantage that it is possible to implement toughening without significantly increasing the viscosity.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 내열도를 설명하기 위한 조합(formulation)에 따른 DMA 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2의 내열도를 설명하기 위한 조합(formulation)에 따른 DMA 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 비교예 1의 내열도를 설명하기 위한 조합(formulation)에 따른 DMA 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 비교예 2의 내열도를 설명하기 위한 조합(formulation)에 따른 DMA 결과를 나타내는 그래프이다.
1 is a graph showing DMA results according to a formulation for explaining the heat resistance of Example 1 of the present invention.
2 is a graph showing DMA results according to a formulation for explaining the heat resistance of Example 2 of the present invention.
3 is a graph showing DMA results according to a formulation for explaining the heat resistance of Comparative Example 1 of the present invention.
4 is a graph showing DMA results according to a formulation for explaining the heat resistance of Comparative Example 2 of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components other than the components mentioned.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined.

본 실시예에 따른 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention according to the present embodiment, and a method of achieving them will be clarified by referring to embodiments described below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물은 화학식 1 또는 화학식 2의 화학 구조식을 갖는 사이클로알리파틱계 에폭시 수지와 화학식 3의 산무수물 경화제, 화학식 4의 경화촉진제 및 평균 20nm의 나노실리카가 20~50% 포함된 사이클로알리파틱계 에폭시 수지의 혼합물이 혼합되고 경화되어 형성된다. The cycloaliphatic epoxy resin curing composition according to an embodiment of the present invention includes a cycloaliphatic epoxy resin having a chemical structural formula of Formula 1 or Formula 2, an acid anhydride curing agent of Formula 3, a curing accelerator of Formula 4, and an average of 20 nm. It is formed by mixing and curing a mixture of cycloaliphatic epoxy resins containing 20 to 50% of nanosilica.

[화학식1][Formula 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00010
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[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00011
Figure pat00011

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 경화 조성물은 에폭시 수지 100중량부에 대해서, 상기 화학식 3의 구조를 갖는 메틸나딕산무수물 경화제 95~105중량부를 혼합한다. 또한 평균입자 20nm가 20~50% 포함된 사이클로알리파틱계 에폭시 수지를 10~40% 혼합하고, 화학식 4의 경화촉진제를 0.2~2중량부를 혼합한다. The curing composition is mixed with 95 to 105 parts by weight of a methylnadic acid anhydride curing agent having the structure of Formula 3 with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin. In addition, 10 to 40% of the cycloaliphatic epoxy resin containing 20 to 50% of the average particle is mixed, and 0.2 to 2 parts by weight of the curing accelerator of Chemical Formula 4 is mixed.

바람직하게는, 상기 경화 조성물은 사이클로알리파틱계 에폭시 수지가 에폭시 당량이 164 g/eq인 헥사하이드로프탈산무수물 에폭시 수지로 마련되고, 경화제는 메틸나딕산무수물로 산무수물당량은 178 g/eq이다. 또한 강인화제로 나노실리카 40%가 혼합된 사이클로알리파틱(EVONIK사의 NANOPOX F 631)을 20중량부를 혼합, 이의 전체 혼합물의 상온에서의 혼합 점도는 100~500cps의 액상의 저전도의 혼합물로 마련될 수 있다. Preferably, the curing composition is a cycloaliphatic epoxy resin is provided with a hexahydrophthalic anhydride epoxy resin having an epoxy equivalent of 164 g/eq, and the curing agent is methylnadic acid anhydride and the acid anhydride equivalent is 178 g/eq. In addition, 20 parts by weight of cycloaliphatic (NANOPOX F 631 manufactured by EVONIK) mixed with 40% of nano-silica as a toughening agent, and the mixed viscosity at room temperature of the entire mixture thereof may be prepared as a liquid, low-conductivity mixture of 100-500 cps. Can.

상기 경화 조성물은 상온에서의 주입이 가능할 정도이며, 점도가 수지 주입공정 온도인 100℃에서 1~50cps이며, 경화 후 인장강도가 50MPa, 파괴인성강도가 1.3MPa·m1/2 이상이고 DMA 기기에 의한 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도가 230℃ 이상인 것을 특징으로 한다.The curing composition is capable of being injected at room temperature, the viscosity is 1-50 cps at a resin injection process temperature of 100° C., the tensile strength after curing is 50 MPa, the fracture toughness strength is 1.3 MPa·m 1/2 or more, and the DMA device It is characterized in that the glass transition temperature based on the maximum loss modulus by 230°C or higher.

사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물의 제조방법을 상세히 설명하기로 한다. A method for producing a cycloaliphatic epoxy resin curing composition will be described in detail.

먼저, 상기의 화학식 1 또는 상기의 화학식 2의 구조식을 갖는 사이클로알리파틱계 에폭시 수지를 100중량부에, 상기의 화학식 3의 구조를 갖는 메틸나딕산무수물 경화제 90~130중량부를 혼합한다. 주제는 상기의 화학식 1 또는 상기의 화학식 2의 구조식을 갖는 사이클로알리파틱계 에폭시 수지가 선택적으로 사용되며, 혼합되어 사용되는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다. 주제인 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물은 낮은 점도를 갖고 가공성이 우수하다. 그리고 강인화제로 40%의 20nm 크기의 나노실리카가 혼합된 사이클로 알리파틱계 수지 (Evonik사의 NANOPOF F631)을 20중량부를 혼합하고, 경화 촉진제로 2-에틸-4-메틸이미다졸(2E4MZ)를 혼합한다. First, 100 parts by weight of a cycloaliphatic epoxy resin having the structural formula of Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2, and 90 to 130 parts by weight of a methylnadic acid anhydride curing agent having the structure of Chemical Formula 3 are mixed. As the subject, a cycloaliphatic epoxy resin having the structural formula of Formula 1 or Formula 2 is optionally used, and it is also within the scope of the present invention to be used in combination. The main cycloaliphatic epoxy resin curing composition has a low viscosity and excellent workability. Then, 20 parts by weight of a cycloaliphatic resin (NANOPOF F631 manufactured by Evonik) mixed with nanosilica of 40% in size of 40% as a toughening agent was mixed, and 2-ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ) was used as a curing accelerator. Mix.

에폭시 주제와 경화제를 혼합한 다음으로, 경화하는 단계이다. After mixing the epoxy main material and the curing agent, it is a step of curing.

경화단계는 약 160~200℃의 온도에서 약 1시간~3시간동안 가열하여 경화한다. 바람직하게는 약 180℃에서 2시간의 경화조건이 바람직하다. The curing step is cured by heating at a temperature of about 160 to 200°C for about 1 hour to 3 hours. Preferably, curing conditions of about 180° C. for 2 hours are preferred.

보다 상세하게는 상기 경화하는 단계는 상기 에폭시 수지와 상기 경화제를 혼합한 조성물을 100℃에서 수지 성형장치에 충진하고, 160~200℃로 가열한 후, 및 160~200℃에서 1시간~3시간동안 가열하여 경화하게 된다. 바람직하게는 100℃에서 수지 성형장치에 충진하고, 180℃로 가열한 후, 약 180℃에서 2시간의 경화조건이 바람직하다.More specifically, in the curing step, a composition in which the epoxy resin and the curing agent are mixed is filled in a resin molding apparatus at 100° C., heated to 160 to 200° C., and 1 to 3 hours at 160 to 200° C. During heating, it hardens. Preferably, the resin molding apparatus is filled at 100° C., heated to 180° C., and cured for 2 hours at about 180° C. is preferred.

표 1은 본 발명의 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1, 비교예 2에 따른 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물의 제조 조건과 물성을 표로서 나타내는 도표이다. Table 1 is a chart showing the manufacturing conditions and physical properties of the cycloaliphatic epoxy resin curing composition according to Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 of the present invention as a table.


실시예 1

Example 1

실시예2

Example 2
비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2
하이드로프탈산무수물에폭시수지
(ES-602, 국도화인켐)
Hydrophthalic anhydride epoxy resin
(ES-602, Kukdo Finechem)
100100 100100
메틸하이드로프탈산무수물에폭시수지
(ES-604, 국도화인켐)
Methylhydrophthalic anhydride epoxy resin
(ES-604, Kukdo Finechem)
100100
나노실리카 사이클로알리파틱 에폭시 (NANOPOX F 631, Evonik)Nanosilica cycloaliphatic epoxy (NANOPOX F 631, Evonik) 2020 2020 비스페놀A계 에폭시 수지(KFR-502, 국도화학)Bisphenol A-based epoxy resin (KFR-502, Kukdo Chemical) 100100 메틸나딕산무수물 (NMA)Methylnadic acid anhydride (NMA) 100100 100100 100100 9090 2-에틸-4-메틸이미다졸 (2E4MZ, BASF)2-ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ, BASF) 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 25℃에서의 혼합점도(cps)Mixing viscosity at 25°C (cps) 230230 275275 152152 409409 인장강도(MPa)Tensile strength (MPa) 5252 5353 4242 6161 유리전이온도
(℃, DMA 손실모듈러스 최대값 기준)
Glass transition temperature
(℃, based on maximum DMA loss modulus)
241.5241.5 231.6231.6 259.6259.6 155.7155.7
파괴인성강도(KIC, MPa·m1/2)Fracture toughness strength (K IC , MPa·m 1/2 ) 1.301.30 1.321.32 0.750.75 1.091.09

표 1에서 나타낸 바와 같이, 주제인 헥사하이드로프탈 산무수물 에폭시 수지로는 국도화인켐의 ES-602이고 당량이 165, 메틸헥사하이드로프탈산무수물 에폭시 수지로는 국도화인켐의 ES-604를 사용하였으며 에폭시 당량이 175 g/eq인 제품이다.As shown in Table 1, the main hexahydrophthalic acid anhydride epoxy resin was ES-602 of Kukdo Finechem, equivalent to 165, and the equivalent of methyl hexahydrophthalic anhydride epoxy resin was ES-604 of Kukdo Finechem. This product has an epoxy equivalent of 175 g/eq.

비교예로써 강인화제를 혼합하지 않는 경우, 그리고 일반적으로 가장 많이 사용되는 에폭시 수지인 비스페놀 A형 에폭시 수지를 적용하여, 본 발명의 실시예와 비교하였다. When the toughening agent was not mixed as a comparative example, and the bisphenol A-type epoxy resin, which is the most commonly used epoxy resin, was applied, it was compared with the examples of the present invention.

[[ 실시예Example 1] One]

헥사하이드로프탈산무수물 에폭시 수지(ES-602, 국도화학)를 500mL 플라스크에 100g과 나노실리카가 혼합된 사이클로알리파틱 에폭시 수지 (NANOPOX F 631, Evonik)을 20g 정량 후 60℃로 예열하고, MNA 100중량부를 당량비 1 : 1의 비율로 투입하고 경화촉진제로써 2E4MZ를 0.5중량부 투입하여 60℃로 유지시킨다. 이 혼합물을 회전교반기를 이용하여 사전에 정해진 시간인 약 10분 동안 혼합하였다. 이 혼합물의 점도는 상온에서 230cps였다. 20 g of hexahydrophthalic anhydride epoxy resin (ES-602, Kukdo Chemical) in a 500 mL flask and 20 g of cycloaliphatic epoxy resin (NANOPOX F 631, Evonik) mixed with nanosilica is preheated to 60° C., and 100 weight of MNA Part is added in an equivalent ratio of 1:1, and 0.5 parts by weight of 2E4MZ is added as a curing accelerator to maintain the temperature at 60°C. The mixture was mixed using a rotary stirrer for about 10 minutes at a predetermined time. The viscosity of this mixture was 230 cps at room temperature.

본 실시예에 따른 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물은 100℃로 예열된 사전에 마련된 몰드에 주입되고, 이를 180℃까지 승온시킨 후 180℃에서 2시간 경화되는 것에 의해 형성될 수 있다. The cycloaliphatic epoxy resin curing composition according to the present embodiment may be formed by being injected into a pre-prepared mold preheated to 100°C and heating it to 180°C, followed by curing at 180°C for 2 hours.

예를 들면, 유리판 위에 실리콘 고무를 이용하여 200 mm×200 mm 크기로 제조된 몰드를 100℃로 예열한 후 혼합물을 주입시킨 후, 180℃에서 2시간 경화하고, 이를 상온이 될 때까지 냉각 후 탈형하여 만든 판상의 시편으로 인장강도 시편과 유리전이온도 측정 시편을 가공하여 실험하였다.For example, a mold made of 200 mm×200 mm size is preheated to 100° C. using a silicone rubber on a glass plate, and then the mixture is injected, then cured at 180° C. for 2 hours, and cooled to room temperature. Tensile strength specimens and glass transition temperature measurement specimens were processed and tested as plate-shaped specimens made by demoulding.

그 결과, 인장강도 52MPa, 유리전이온도는 DMA 손실모듈러스 최대값 기준 241.15℃, 파괴인성 강도는 1.3MPa·m1/2로 고내열이면서 인장강도가 비교적 뛰어나고 파괴인성강도가 뛰어난 수지 조성물을 얻을 수 있었다. As a result, a tensile strength of 52 MPa, a glass transition temperature of 241.15°C based on the maximum value of the DMA loss modulus, and a fracture toughness strength of 1.3 MPa·m 1/2 are high, while the tensile strength is relatively excellent, and a resin composition having excellent fracture toughness strength can be obtained. there was.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 내열도를 설명하기 위한 조합(formulation)에 따른 DMA 결과를 나타내는 그래프이다. 1 is a graph showing DMA results according to a formulation for explaining the heat resistance of Example 1 of the present invention.

DMA는 고분자 시편에 진동하는 힘이나 변형을 가하여 탄성율과 에너지 손실을 온도나 주파수에 따라 측정하는 분석법을 의미하며, 도 1의 그래프에 의해 실시예 1에 따른 DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도가 241.15℃ 임을 확인하였다.DMA means an analysis method for measuring elastic modulus and energy loss according to temperature or frequency by applying oscillating force or deformation to a polymer specimen, and the glass transition temperature based on the maximum value of DMA loss modulus according to Example 1 by the graph of FIG. 1 It was confirmed that it was 241.15°C.

[[ 실시예Example 2] 2]

메틸헥사하이드로프탈산무수물 에폭시 수지(ES-604, 국도화학)를 500mL 플라스크에 100g과 나노실리카가 혼합된 사이클로알리파틱 에폭시 수지 (NANOPOX F 631, Evonik)을 20g 정량 후 60℃로 예열하고, MNA 100중량부를 당량비 1 : 1의 비율로 투입하고 경화촉진제로써 2E4MZ를 0.5중량부 투입하여 60℃로 유지시킨다. 이 혼합물을 회전교반기를 이용하여 사전에 정해진 시간인 약 10분 동안 혼합하였다. 이 혼합물의 점도는 상온에서 275cps였다. Methyl hexahydrophthalic anhydride epoxy resin (ES-604, Kukdo Chemical) was charged with 20 g of cycloaliphatic epoxy resin (NANOPOX F 631, Evonik) in which 100 g and nanosilica were mixed in a 500 mL flask, preheated to 60° C., and MNA 100 Weight parts are added in an equivalent ratio of 1:1, and 0.5 parts by weight of 2E4MZ is added as a curing accelerator to maintain the temperature at 60°C. The mixture was mixed using a rotary stirrer for about 10 minutes at a predetermined time. The viscosity of this mixture was 275 cps at room temperature.

본 실시예에 따른 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물은 100℃로 예열된 사전에 마련된 몰드에 주입되고, 이를 180℃까지 승온시킨 후 180℃에서 2시간 경화되는 것에 의해 형성될 수 있다. The cycloaliphatic epoxy resin curing composition according to the present embodiment may be formed by being injected into a pre-prepared mold preheated to 100°C and heating it to 180°C, followed by curing at 180°C for 2 hours.

예를 들면, 유리판 위에 실리콘 고무를 이용하여 200 mm ㅧ200 mm 크기로 제조된 몰드를 100℃로 예열한 후 혼합물을 주입시킨 후, 180℃에서 2시간 경화하고, 이를 상온이 될 때까지 냉각 후 탈형하여 만든 판상의 시편으로 인장강도 시편과 유리전이온도 측정 시편을 가공하여 실험하였다.For example, a mold made of 200 mm ㅧ 200 mm size is preheated to 100° C. using silicone rubber on a glass plate, and then the mixture is injected, and then cured at 180° C. for 2 hours, and cooled to room temperature. Tensile strength specimens and glass transition temperature measurement specimens were processed and tested as plate-shaped specimens made by demoulding.

그 결과, 인장강도 53MPa, 파괴인성 강도는 1.3MPa·m1/2, DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도는 231.6℃로 고내열이면서 인장강도가 비교적 뛰어나고 파괴인성강도가 뛰어난 수지 조성물을 얻을 수 있었다. As a result, a tensile strength of 53 MPa, a fracture toughness strength of 1.3 MPa·m 1/2 , and a maximum DMA loss modulus, a glass transition temperature of 231.6° C., is high heat resistant, relatively excellent in tensile strength, and a resin composition excellent in fracture toughness strength can be obtained. there was.

도 2는 본 발명의 실시예 2의 내열도를 설명하기 위한 조합(formulation)에 따른 DMA 결과를 나타내는 그래프이다. 2 is a graph showing DMA results according to a formulation for explaining the heat resistance of Example 2 of the present invention.

DMA는 고분자 시편에 진동하는 힘이나 변형을 가하여 탄성율과 에너지 손실을 온도나 주파수에 따라 측정하는 분석법을 의미하며, 도 2의 그래프에 의해 실시예 1에 따른 DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도가 222.15℃ 임을 확인하였다.DMA means an analysis method for measuring elastic modulus and energy loss according to temperature or frequency by applying oscillating force or deformation to a polymer specimen, and the glass transition temperature based on the maximum value of the DMA loss modulus according to Example 1 by the graph of FIG. 2 It was confirmed that it was 222.15°C.

[[ 비교예Comparative example 1] One]

헥사하이드로프탈산무수물 에폭시 수지(ES-602, 국도화학)를 500mL 플라스크에 100g 정량 후 60℃로 예열하고, MNA 100중량부를 당량비 1 : 1의 비율로 투입하고 경화촉진제로써 2E4MZ를 0.5중량부 투입하여 60℃로 유지시킨다. 이 혼합물을 회전교반기를 이용하여 사전에 정해진 시간인 약 10분 동안 혼합하였다. 이 혼합물의 점도는 상온에서 152cps였다. The hexahydrophthalic anhydride epoxy resin (ES-602, Kukdo Chemical) is pre-heated to 60°C after quantifying 100 g in a 500 mL flask, and 100 parts by weight of MNA is added in an equivalent ratio of 1: 1, and 0.5 parts by weight of 2E4MZ is added as a curing accelerator. Maintain at 60°C. The mixture was mixed using a rotary stirrer for about 10 minutes at a predetermined time. The viscosity of this mixture was 152 cps at room temperature.

본 실시예에 따른 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물은 100℃로 예열된 사전에 마련된 몰드에 주입되고, 이를 180℃까지 승온시킨 후 180℃에서 2시간 경화되는 것에 의해 형성될 수 있다. The cycloaliphatic epoxy resin curing composition according to the present embodiment may be formed by being injected into a pre-prepared mold preheated to 100°C and heating it to 180°C, followed by curing at 180°C for 2 hours.

예를 들면, 유리판 위에 실리콘 고무를 이용하여 200 mm×200 mm 크기로 제조된 몰드를 100℃로 예열한 후 혼합물을 주입시킨 후, 180℃에서 2시간 경화하고, 이를 상온이 될 때까지 냉각 후 탈형하여 만든 판상의 시편으로 인장강도 시편과 유리전이온도 측정 시편을 가공하여 실험하였다.For example, a mold made of 200 mm×200 mm size is preheated to 100° C. using a silicone rubber on a glass plate, and then the mixture is injected, then cured at 180° C. for 2 hours, and cooled to room temperature. Tensile strength specimens and glass transition temperature measurement specimens were processed and tested as plate-shaped specimens made by demoulding.

그 결과, 인장강도 42MPa, 파괴인성 강도는 0.75MPa·m1/2, DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도는 259.6℃로 매우 고내열이지만, 인장강도와 파괴인성강도가 떨어지는 수지 조성물을 얻었다. As a result, a tensile strength of 42 MPa, a fracture toughness strength of 0.75 MPa·m 1/2 , and a DMA loss modulus based on the maximum glass transition temperature of 259.6° C. were very high heat resistance, but a tensile strength and a fracture toughness strength were obtained.

도 3은 본 발명의 비교예 1의 내열도를 설명하기 위한 조합(formulation)에 따른 DMA 결과를 나타내는 그래프이다. 3 is a graph showing DMA results according to a formulation for explaining the heat resistance of Comparative Example 1 of the present invention.

DMA는 고분자 시편에 진동하는 힘이나 변형을 가하여 탄성율과 에너지 손실을 온도나 주파수에 따라 측정하는 분석법을 의미하며, 도 3의 그래프에 의해 비교예 1에 따른 DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도가 259.6℃ 임을 확인하였다.DMA refers to an analysis method that measures elastic modulus and energy loss according to temperature or frequency by applying vibrating force or deformation to a polymer specimen, and the glass transition temperature based on the maximum value of DMA loss modulus according to Comparative Example 1 by the graph of FIG. 3 It was confirmed that it was 259.6°C.

[[ 비교예2Comparative Example 2 ]]

비스페놀계 에폭시 수지(KFR-503, 국도화학)를 500mL 플라스크에 100g 정량 후 60℃로 예열하고, MNA 100중량부를 당량비 1 : 1의 비율로 투입하고 경화촉진제로써 2E4MZ를 0.5중량부 투입하여 60℃로 유지시킨다. 이 혼합물을 회전교반기를 이용하여 사전에 정해진 시간인 약 10분 동안 혼합하였다. 이 혼합물의 점도는 상온에서 230cps였다. Bisphenol-based epoxy resin (KFR-503, Kukdo Chemical) is pre-heated to 60°C after quantifying 100 g in a 500 mL flask, 100 parts by weight of MNA is added at a ratio of 1 to 1, and 0.5 parts by weight of 2E4MZ as a curing accelerator is added to 60°C. Keep it with. The mixture was mixed using a rotary stirrer for about 10 minutes at a predetermined time. The viscosity of this mixture was 230 cps at room temperature.

본 실시예에 따른 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물은 100℃로 예열된 사전에 마련된 몰드에 주입되고, 이를 180℃까지 승온시킨 후 180℃에서 2시간 경화되는 것에 의해 형성될 수 있다. The cycloaliphatic epoxy resin curing composition according to the present embodiment may be formed by being injected into a pre-prepared mold preheated to 100°C and heating it to 180°C, followed by curing at 180°C for 2 hours.

예를 들면, 유리판 위에 실리콘 고무를 이용하여 200 mm×200 mm 크기로 제조된 몰드를 100℃로 예열한 후 혼합물을 주입시킨 후, 180℃에서 2시간 경화하고, 이를 상온이 될 때까지 냉각 후 탈형하여 만든 판상의 시편으로 인장강도 시편과 DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도 측정 시편을 가공하여 실험하였다.For example, a mold made of 200 mm×200 mm size is preheated to 100° C. using a silicone rubber on a glass plate, and then the mixture is injected, then cured at 180° C. for 2 hours, and cooled to room temperature. As a plate-shaped specimen made by demoulding, a tensile strength specimen and a glass transition temperature measuring specimen based on the maximum value of DMA loss modulus were processed and tested.

그 결과, 인장강도 62MPa, 파괴인성 강도는 1.09MPa·m1/2, DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도는 160.05℃로 인장강도가 비교적 뛰어나고 파괴인성강도가 우수하지만 내열도가 크게 떨어지는 수지 조성물을 얻을 수 있었다. As a result, the tensile strength is 62MPa, the fracture toughness strength is 1.09MPa·m 1/2 , and the DMA loss modulus is based on the maximum glass transition temperature of 160.05℃, which is relatively excellent in tensile strength and excellent fracture toughness strength, but the heat resistance is greatly reduced. Was able to get

도 4는 본 발명의 비교예 2의 내열도를 설명하기 위한 조합(formulation)에 따른 DMA 결과를 나타내는 그래프이다. 4 is a graph showing DMA results according to a formulation for explaining the heat resistance of Comparative Example 2 of the present invention.

DMA는 고분자 시편에 진동하는 힘이나 변형을 가하여 탄성율과 에너지 손실을 온도나 주파수에 따라 측정하는 분석법을 의미하며, 도 4의 그래프에 의해 비교예 2에 따른 DMA 손실모듈러스 최대값 기준 유리전이온도가 155.7℃ 임을 확인하였다.DMA refers to an analysis method that measures elastic modulus and energy loss according to temperature or frequency by applying oscillating force or deformation to a polymer specimen, and the glass transition temperature based on the maximum value of the DMA loss modulus according to Comparative Example 2 by the graph of FIG. It was confirmed that it was 155.7°C.

Claims (6)

사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물에 있어서,
주제는 하기의 화학식 1 또는 하기의 화학식 2의 구조식을 갖는 사이클로알리파틱계 에폭시 수지를, 강화제로 20nm의 나노실리카가 혼합된 사이클로알리파틱계 에폭시 수지, 경화제는 하기의 화학식 3의 구조를 갖는 메틸나딕산무수물을, 경화촉진제로 2-에틸-4-메틸이미다졸을 혼합/경화한 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 경화 조성물.
[화학식1]
Figure pat00013

[화학식 2]
Figure pat00014

[화학식 3]
Figure pat00015

[화학식 4]
Figure pat00016
In the cycloaliphatic epoxy resin curing composition,
The subject is a cycloaliphatic epoxy resin having a structural formula of Formula 1 or Formula 2 below, a cycloaliphatic epoxy resin in which 20 nm nanosilica is mixed as a strengthening agent, and a curing agent is methyl having the structure of Formula 3 below. Epoxy resin curing composition characterized by mixing/curing nadic acid anhydride with 2-ethyl-4-methylimidazole as a curing accelerator.
[Formula 1]
Figure pat00013

[Formula 2]
Figure pat00014

[Formula 3]
Figure pat00015

[Formula 4]
Figure pat00016
제1항에 있어서,
상기 경화 조성물은 에폭시 수지 100중량부에 대해서, 20nm의 실리카가 변성된 에폭시 수지를 20중량부 혼합하여 파괴인성강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 조성물
According to claim 1,
The curing composition is an epoxy resin composition characterized by improving the fracture toughness strength by mixing 20 parts by weight of 20nm silica-modified epoxy resin with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin
제1항에 있어서, 상기 경화 조성물은 점도가 수지 주입 온도인 100℃에서 1~20cps이며, 경화 후 인장강도가 50MPa 이상이고 파괴인성강도가 1.3MPa·m1/2 유리전이온도가 230℃ 이상인 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 경화 조성물.The curing composition of claim 1, wherein the curing composition has a viscosity of 1 to 20 cps at a resin injection temperature of 100°C, a tensile strength of 50 MPa or more after curing, and a fracture toughness strength of 1.3 MPa·m 1/2 or more. Epoxy resin curing composition, characterized in that. 사이클로알리파틱계 에폭시 수지 경화 조성물의 제조방법에 있어서,
하기의 화학식 1 또는 하기의 화학식 2의 구조식을 갖는 사이클로알리파틱계 에폭시 수지를 100중량부에, 20nm의 나노실리카로 변성된 에폭시 수지 10~50중량부, 경화제로써 화학식 4를 갖는 메틸나딕산무수물 95~105 중량부를 혼합하는 단계; 및
160~200℃에서 1시간~3시간동안 가열하여 경화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 경화 조성물의 제조방법.
[화학식1]
Figure pat00017

[화학식 2]
Figure pat00018

[화학식 3]
Figure pat00019

[화학식 4]
Figure pat00020
In the method for producing a cycloaliphatic epoxy resin curing composition,
Methylnadic acid anhydride having formula (4) as a curing agent, 10 to 50 parts by weight of epoxy resin modified with nano-silica at 20 parts by weight of 100 parts by weight of cycloaliphatic epoxy resin having the structural formula (1) or (2) Mixing 95 to 105 parts by weight; And
Method for producing an epoxy resin curing composition comprising a; curing by heating for 1 hour to 3 hours at 160 ~ 200 ℃.
[Formula 1]
Figure pat00017

[Formula 2]
Figure pat00018

[Formula 3]
Figure pat00019

[Formula 4]
Figure pat00020
제 4항에 있어서,
상기 경화제는 상온에서 100~500cps의 액상으로 존재하는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 경화 조성물의 제조방법.
The method of claim 4,
The curing agent is a method of producing an epoxy resin curing composition, characterized in that present in the liquid phase of 100 ~ 500cps at room temperature.
제 4항에 있어서,
상기 경화하는 단계는
상기 에폭시 수지와 상기 경화제를 혼합한 조성물을 120℃에서 수지 성형장치에 충진하는 단계,
160~200℃로 가열하는 단계 및 160~200℃로에서 1시간~3시간동안 가열하여 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에폭시 수지 경화 조성물의 제조방법.
The method of claim 4,
The curing step
Filling a composition in which the epoxy resin and the curing agent are mixed in a resin molding apparatus at 120 ℃,
Method for producing an epoxy resin curing composition comprising the step of heating to 160 ~ 200 ℃ and curing for 1 hour ~ 3 hours at 160 ~ 200 ℃ furnace.
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