KR101127262B1 - Preliminary moisture-absorbing method and apparatus for polyamides resin article - Google Patents
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Abstract
폴리아미드 수지 성형품을 물을 이용하여 사전 흡습하는 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 상기 사전 흡습에 사용될 용수로부터 탄산 칼슘을 제거 또는 최소화하는 단계 및 상기 탄산칼슘이 제거 또는 최소화된 용수로 상기 폴리아미드 수지 성형품을 접촉시켜서 상기 폴리아미드 수지 성형품을 사전 흡습하는 단계를 포함할 수 있다.Provided are a method and an apparatus for pre-moisturizing a polyamide resin molded article using water. The method may include removing or minimizing calcium carbonate from the water to be used for the pre-moisture absorption and contacting the polyamide resin molded article with water from which the calcium carbonate has been removed or minimized to pre-moisture the polyamide resin molded article. have.
폴리아미드 수지, 흡습, 탄산칼슘, 백화 현상, 치수 안정, 진동, 소음 Polyamide resin, moisture absorption, calcium carbonate, whitening phenomenon, dimensional stability, vibration, noise
Description
본 명세서는 나일론과 같은 폴리아미드(Polyamids, PA) 수지 성형품의 사전 흡습 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 폴리아미드 수지 성형품의 사전 흡습 시 발생하는 백화 현상을 방지할 수 있는 폴리아미드 수지 성형품의 흡습 방법 및 장치에 관한 것이다.The present specification relates to a method and apparatus for pre-moisture absorption of polyamide (Polyamids, PA) resin molded articles such as nylon. More specifically, the present invention relates to a moisture absorption method and apparatus for a polyamide resin molded article which can prevent whitening phenomenon occurring during prior moisture absorption of the polyamide resin molded article.
폴리아미드 수지는 다른 수지에 비하여 흡습성이 매우 높다. 따라서, 폴리아미드 수지를 공기 중에 방치하는 경우 공기 중 수증기를 흡수함으로써 치수가 변화되기 쉽다. 이에 따라 폴리아미드 수지로 이루어진 성형품은 치수 안정성이 저조하다는 문제가 나타난다. 예컨대, 흡습률(물질 총 중량에 대한 흡수된 물의 중량의 백분율)이 최초 0%인 상태에 있던 폴리아미드 수지 성형품은 장기간(예컨대 1년 정도)에 걸쳐 외부에 노출될 경우, 공기 중 수증기를 흡수하여 치수 변화가 발생한다. 이러한 치수 변화는 제품 균열이나 변형에 의한 뒤틀림 현상을 야기하며, 결국 진동, 소음, 기타 물성 저하를 발생시킨다.Polyamide resins have very high hygroscopicity compared to other resins. Therefore, when the polyamide resin is left in the air, the dimensions tend to change by absorbing water vapor in the air. This results in a problem that molded articles made of polyamide resin have poor dimensional stability. For example, a polyamide resin molded article that had a moisture absorption rate (percentage of water absorbed relative to the total weight of the material) at an initial 0% absorbs water vapor in the air when exposed to the outside over a long period of time (for example, about 1 year). The dimensional change occurs. This dimensional change causes warpage due to product cracking or deformation, which in turn causes vibration, noise and other degradation of properties.
흡습에 따른 폴리이미드 수지 성형품의 품질 저하 및 진동이나 소음 문제 등 을 방지하기 위하여 종래에 성형 후 건조된 곳에 저장하거나, 방습 시설이 갖추어진 컨테이너에 보관하여 사용하거나, 진공 건조기에서 건조한 다음 사용하였다. 이러한 방법들은 최대한 공기 중의 수분과의 접촉을 피하거나 건조하여 함유된 수분 량을 최소화하는 방법이다.In order to prevent deterioration of the quality of the polyimide resin molded article due to moisture absorption and vibration or noise problems, it was stored in a dry place after molding before use, or stored in a container equipped with a moisture proof facility, or used after drying in a vacuum dryer. These methods minimize the amount of moisture contained by avoiding contact with moisture in the air or by drying as much as possible.
그러나 위와 같은 방법들에서는 일시적으로 치수 안전성을 확보할 수 있더라도, 일정 사용 기간이 지나면 다시 흡습이 발생한다는 문제가 있다. However, in the above methods, even if the dimensional safety can be temporarily secured, there is a problem that moisture absorption occurs again after a certain period of use.
본 발명에서는 폴리이미드 수지의 높은 흡습 성질로 인한 치수 불안정과, 이에 따른 진동 및 소음 발생, 물성 저하 등의 문제를 폴리이미드 수지 성형품의 사전 흡습 공정을 통하여 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 사전 흡습 공정을 거치면서 폴리이미드 수지 성형품에 발생할 수 있는 백화 현상 발생을 억제 또는 방지할 수 있는 폴리아미드 수지 성형품의 사전 흡습 방법 및 장치를 제공하고자 한다.In the present invention, not only the dimensional instability due to the high moisture absorption properties of the polyimide resin, and the problems such as vibration and noise generation, lowering of physical properties, etc. can be eliminated through the pre-moisture absorption process of the molded article of polyimide resin, The present invention provides a method and apparatus for pre-moisture absorption of a polyamide resin molded article capable of suppressing or preventing occurrence of whitening that may occur in a polyimide resin molded article.
본 발명의 구현예에서는, 폴리아미드 수지 성형품을 물을 이용하여 사전 흡습하는 폴리아미드 수지 성형품의 사전 흡습 방법을 제공한다. 상기 방법에서 액체 상태 또는 증기 상태의 물을 이용하여 사전 흡습할 수 있다. 또한, 상기 방법은 상기 사전 흡습에 사용될 용수로부터 탄산 칼슘을 제거 또는 최소화하는 단계 및 상기 탄산칼슘이 제거 또는 최소화된 용수를 액체 상태 또는 증기 상태로 상기 폴리아미드 수지 성형품에 접촉시켜서 상기 폴리아미드 수지 성형품을 사전 흡습하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, there is provided a method for pre-hygroscopicity of a polyamide resin molded article in which the polyamide resin molded article is pre-moistured with water. In the above method, water in the liquid state or the vapor state can be used to pre-hygroscopic. The method also includes removing or minimizing calcium carbonate from the water to be used for the pre-moisture absorption and contacting the polyamide resin molded product in a liquid or vapor state with the calcium carbonate removed or minimized to form the polyamide resin molded article. It may include the step of pre-hygroscopic.
본 발명의 다른 구현예에서는, 폴리아미드 수지 성형품을 물을 이용하여 사전 흡습하는 사전 흡습부를 포함하는 폴리아미드 수지 성형품의 사전 흡습 장치를 제공한다. 상기 장치는 상기 사전 흡습에 사용될 용수로부터 탄산 칼슘을 제거 또는 최소화하는 탄산 칼슘 제거부 및 상기 탄산칼슘이 제거 또는 최소화된 용수로 상기 폴리아미드 수지 성형품을 접촉시키는 사전 흡습부를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, there is provided a pre-moisture absorption device for a polyamide resin molded article including a pre-moisture absorption portion for pre-humidifying the polyamide resin molded article with water. The apparatus may include a calcium carbonate removal unit for removing or minimizing calcium carbonate from the water to be used for the pre-moisture absorption, and a pre-hygroscopic unit for contacting the polyamide resin molded article with water in which the calcium carbonate is removed or minimized.
본 발명의 구현예들에 따라 얻어진 사전 흡습된 폴리아미드 수지 성형품은 흡습과 이에 따른 치수 불안정, 진동 및 소음 발생, 물성 저하의 문제점이 없을 뿐만 아니라, 백화현상 없어 외관이 양호하므로 외관 부품으로서 사용되는데 적합하다. 특히, 본 발명의 구현예들에 따른 사전 흡습에 의하면 사전 흡습이 없는 경우와 대비하여 물성(예컨대 충격 강도)이 오히려 향상되는데, 이러한 물성 향상을 단 시간(예컨대 5 시간 이하 정도)에서도 달성 가능하다. The pre-moistured polyamide resin molded article obtained according to the embodiments of the present invention is not only a problem of moisture absorption and consequent dimensional instability, vibration and noise generation, deterioration of physical properties, but also used as an exterior part because of its good appearance without whitening. Suitable. In particular, according to the pre-moisture absorption according to the embodiments of the present invention, the physical properties (for example, impact strength) are rather improved in comparison with the case where there is no pre-moisture absorption, and such physical property improvement can be achieved even in a short time (for example, about 5 hours or less). .
이하, 본 발명의 예시적인 구현예들을 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described.
본 명세서에서 사전 흡습이란 폴리아미드 수지 성형품이 공기 중에서 흡습 상태에 놓이기 전 미리 흡습시킴으로써 공기 중에서의 흡습을 방지할 수 있도록 하는 것을 의미한다. In the present specification, the pre-moisture absorption means that the polyamide resin molded article is prevented from being absorbed in the air by being absorbed in advance before being placed in the absorbed state in the air.
본 명세서에서 열수란 50℃ 초과 100℃미만의 온도를 가지는 물을 의미한다.In this specification, the hot water means water having a temperature of more than 50 ° C. and less than 100 ° C.
본 명세서에서 온수란 상온(25℃)~50℃의 물을 의미한다. In the present specification, hot water means water at room temperature (25 ° C.) to 50 ° C.
폴리아미드 수지가 어느 정도 흡습한 이후에는 더 이상 흡습하지 않는 상태 에 이를 수 있다. 이 상태에서는 더 이상 흡습하지 않으므로 오히려 치수 안정성을 나타낼 수 있다. 이와 같은 치수 안정 상태에서는 내충격성 등과 같은 폴리아미드 수지 고유의 물성을 나타낼 수 있고, 진동이나 소음도 동등하거나 오히려 감소할 수 있다. 이 상태를 흡습 평형 상태로 지칭할 수 있다. 참고로, 어떤 물질이 흡습 평형 상태에 있는 경우의 흡습률 즉, 평형 흡습률은 온도와 습도에 따라 다소 차이는 있으나, 일반적으로 나일론 6은 약 2.4%, 나일론 66은 약 1.5% 정도이다.After the polyamide resin is absorbed to some extent, it may reach a state where it is no longer absorbed. In this state, since it no longer absorbs moisture, it may exhibit dimensional stability. In this dimensional stable state, the physical properties inherent to the polyamide resin, such as impact resistance, may be exhibited, and vibrations or noises may be equally or rather reduced. This state may be referred to as a moisture absorption equilibrium state. For reference, when a material is in an equilibrium absorption state, the absorption rate, that is, the equilibrium absorption rate varies slightly depending on temperature and humidity, but is generally about 2.4% for nylon 6 and about 1.5% for nylon 66.
본 발명의 예시적인 구현예들에서는 우선 물을 이용하여 상기한 사전 흡습을 수행한다. 이러한 사전 흡습 방법에서는 폴리아미드 수지 성형품을 흡습함으로써 흡습 평형 상태에 이르게 하여, 치수 안정성을 유도하고 이에 따라 진동이나 소음 발생 문제나 기타 물성 저하 문제를 방지할 수 있다. In exemplary embodiments of the present invention, the above-described pre-hygroscopicity is first performed using water. In this pre-moisture absorption method, the polyamide resin molded article is absorbed to reach a moisture absorption equilibrium state, thereby inducing dimensional stability, thereby preventing vibration, noise generation problems, or other deterioration of physical properties.
상기 사전 흡습 방법의 비제한적인 예시는, 수증기를 이용하여 폴리아미드 수지 형성품을 사전 흡습하는 방법(증기 흡습 방법), 열수로 폴리아미드 수지 성형품을 사전 흡습하는 방법(열수 흡습 방법), 미지근한 온수로 폴리아미드 수지 성형품을 사전 흡습하는 방법(온수 흡습 방법) 등을 포함한다.Non-limiting examples of the pre-moisture absorption method include a method of pre-moisturizing a polyamide resin-formed product using water vapor (steam absorption method), a method of pre-moisture-forming a polyamide resin molded article with hot water (hydrothermal moisture absorption method), lukewarm hot water And a method of pre-humidifying the polyamide resin molded article (hot water absorption method).
한편, 본 발명의 구현예들에서는 또한 위와 같은 사전 흡습 공정들 자체에서 흡습 후 백화 현상이 발생하는 것에 주목하고 이를 해결하도록 한다. On the other hand, embodiments of the present invention also pay attention to the whitening phenomenon occurs after the absorption in the pre-hygroscopic process itself as described above to solve this.
즉, 본 발명자들의 연구 결과에 의하면, 사전 흡습 시 수분 속에 함유되어 있는 탄산칼슘(CaCO3)이 폴리아미드 성분에 고착되어 백화 현상이 발생할 수 있다. 참고로 탄산칼슘은 잘 알려져 있듯이 장기간 노출 시 암석을 녹일 정도의 강력한 부식 및 표면 흡착특성이 지니고 있다. That is, according to the results of the inventors of the present invention, calcium carbonate (CaCO 3 ) contained in moisture during pre-moisture absorption may be fixed to the polyamide component, and whitening may occur. For reference, calcium carbonate has strong corrosion and surface adsorption properties that are known to melt rocks after prolonged exposure, as is well known.
예컨대 끓는 물에 사전 흡습시키는 경우 물속에 함유되어 있는 탄산칼슘(CaCO3)이 폴리아미드에 고착됨으로써 표면 백화 현상을 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 외관 불량을 발생시킨다. 외관 불량이 발생한 폴리아미드 수지 성형품은 제품으로서 사용되기 어렵다.For example, when pre-moistured in boiling water, calcium carbonate (CaCO 3 ) contained in the water may be fixed to the polyamide, thereby causing surface whitening, thereby resulting in appearance defects. Polyamide resin molded articles in which appearance defects occur are difficult to use as products.
따라서, 본 발명의 구현예들에서는 사전 흡습 공정 수행 시 흡습에 사용되는 물로부터 탄산 제거를 수행한 후 탄산이 제거된 물로 사전 흡습 공정을 수행함으로써 최종 수지 성형품의 백화 현상을 억제 또는 방지하도록 한다. Therefore, in the embodiments of the present invention, the carbonic acid is removed from the water used for the moisture absorption when the pre-humidification process is performed, and then the whitening phenomenon of the final resin molded product is suppressed or prevented by performing the pre-moisture absorption with the water from which the carbonic acid has been removed.
또한, 본 발명의 구현예들에서는 폴리아미드 수지 성형품을 사전 흡습하는 장치로서, 물을 이용하여 사전 흡습을 수행하는 사전 흡습부를 포함하는 폴리아미드 수지 성형품의 사전 흡습 장치를 제공한다. 해당 장치는 상기 사전 흡습에 사용될 용수로부터 탄산 칼슘을 제거 또는 최소화하는 탄산 칼슘 제거부 및 상기 탄산칼슘이 제거 또는 최소화된 용수로 상기 폴리아미드 수지 성형품을 접촉시키는 사전 흡습부를 포함할 수 있다.In addition, embodiments of the present invention provides a pre-moisture absorption device of a polyamide resin molded article including a pre-moisture absorption unit for pre-moisture-proof the polyamide resin molded article using water. The apparatus may include a calcium carbonate removal unit for removing or minimizing calcium carbonate from the water to be used for the pre-moisture absorption, and a pre-hygroscopic unit for contacting the polyamide resin molded article with water in which the calcium carbonate is removed or minimized.
도 1은 본 발명의 하나의 비제한적인 구현예에 따른 흡습 공정을 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a hygroscopic process according to one non-limiting embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 흡습 공정은 예컨대 다음 공정으로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 하나의 비제한적인 구현예에서는 우선 제 1 과정으로서 사전 흡습 공정에 사용될 용수를 활성탄 필터에 통과시키도록 한다(도 1의 a). 즉, 백화 현상을 나타내는 탄산칼슘을 제거하기 위하여 흡습에 사용되는 물을 활성탄(Active Carbon) 필터에 통과시키는 것이다. 이에 따라 물속에 함유되어 있는 탄산칼슘을 사전 제거한 다음, 탄산칼슘을 제거한 물로 폴리이미드 성형품을 흡습하는 과정을 거침으로써 백화 현상을 방지할 수 있다. 백화현상을 일으키는 탄산칼슘은 활성탄 필터를 통과하면서 활성탄 표면에 붙어서 제거된다.Referring to FIG. 1, the moisture absorption process may consist of, for example, the following process. That is, in one non-limiting embodiment of the present invention, first, the water to be used in the pre-hygroscopic process is passed through the activated carbon filter as a first process (a of FIG. 1). That is, in order to remove calcium carbonate showing a whitening phenomenon, water used for moisture absorption is passed through an active carbon filter. Accordingly, the whitening phenomenon can be prevented by preliminarily removing the calcium carbonate contained in the water and then absorbing the polyimide molded product with the water from which the calcium carbonate is removed. Calcium carbonate causing whitening is removed by adhering to the surface of activated carbon while passing through activated carbon filter.
상기 활성탄 필터에 사용되는 활성탄은 나무, 톱밥, 야자껍질, 석탄 등을 활 성화시킨 흑색 다공성의 탄소로써, 수중의 유기 물질을 흡착 또는 제거할 수 있다. 이러한 활성탄은 ph 4~11, 비소 0ppm 초과 2ppm 이하, 납 0ppm 초과 10 ppm 이하, 요오드 흡착력 950mg/g 이상(예컨대, 950~9500mg/g)인 것이 바람직하다. 상기 요오드 흡착력 조건을 벗어나는 경우 물속에서 탄산칼슘 제거가 제대로 이뤄지지 않아 흡습 공정에 투입된 전체, 혹은 일부의 나일론 제품에서 백화 현상이 발생할 우려가 있다. Activated carbon used in the activated carbon filter is black porous carbon obtained by activating wood, sawdust, palm bark, coal and the like, and may adsorb or remove organic substances in water. Such activated carbon is preferably ph 4-11, more than arsenic 0ppm and more than 2ppm, lead more than 0ppm and 10ppm or less, iodine adsorption force of 950 mg / g or more (for example, 950 to 9500 mg / g). If the iodine adsorption capacity is out of conditions, calcium carbonate may not be properly removed in water, and whitening may occur in some or all nylon products introduced into the moisture absorption process.
도 2는 본 발명의 비제한적인 구현예에 따른 탄산 칼슘 제거부인 활성탄 필터를 나타내는 개략도이다. 도 2에서는 하나의 활성탄 필터를 개략적으로 도시하지만 해당 활성탄 필터를 적층 하는 등의 방법으로 다수로 사용 가능하다는 것이 당업자에게 이해될 것이다.2 is a schematic diagram showing an activated carbon filter which is a calcium carbonate remover according to a non-limiting embodiment of the present invention. 2 schematically illustrates one activated carbon filter, but it will be understood by those skilled in the art that a plurality of activated carbon filters may be used in a manner such as stacking the activated carbon filters.
도 2를 참조하면, 활성탄 필터는 활성탄(10), 상기 활성탄(10)을 저장할 수 있는 활성탄 저장 공간(20) 및 상기 저장 공간(20)에 설치되고 사전 흡습에 사용될 물이 지나갈 수 있는 망과 같은 물 통과 부재(21)를 포함한다. 여기서, 상기 저장 공간은 금속 바람직하게는 서스(Sus) 재질로 제조된다. 서스로 제조되는 경우 수분에 의한 필터의 녹 발생을 사전에 방지할 수 있으므로 바람직하다.Referring to FIG. 2, the activated carbon filter includes an activated
상기 물 통과 부재(21)를 통과한 물은 상기 저장 공간(20) 내에 저장된 활성탄(10)을 지나면서 상기 물 중의 탄산칼슘이 제거될 수 있다. 상기 활성탄 필터에 채워질 활성탄(10)은 필터에 채워지기 전 깨끗한 물로 세척하여 활성탄 표면 등에 묻어있는 미세 활성탄 입자들을 세척하도록 한다. 이러한 미세 활성탄 입자를 제거하지 않으면 해당 미세 입자가 용수에 남아 사전 흡습 공정을 거치면서 폴리아미드 수지 성형품의 표면에 붙게 되어 외관 불량을 발생시킬 수 있다. 물에 세척한 활성탄은 활성탄 필터에 옮겨 담고 용수를 통과시킴으로써 해당 용수 중의 탄산칼슘이 활성탄에 의하여 제거되도록 한다. 이 공정은 사전 흡습 공정 후 발생하는 표면 백화현상을 방지하기 위한 중요한 공정이다. Calcium carbonate in the water may be removed while the water passing through the
도 1을 다시 참조하면, 상기 활성탄 필터를 통과한 용수를 이용하여 폴리아미드 수지 성형품을 사전 흡습하도록 한다(도 1의 b). 이러한 사전 흡습 공정은 예컨대 다음과 같이 진행될 수 있다. Referring back to FIG. 1, the polyamide resin molded article is pre-absorbed using water passed through the activated carbon filter (b in FIG. 1). This pre-humidification process can proceed as follows, for example.
즉, 사전 흡습 대상인 폴리아미드 수지 성형품을 챔버내에 적재한 후, 해당 용수를 수증기화하여 상기 챔버내에 제공함으로써 폴리아미드 수지 성형품에 증기를 접촉시키거나(증기 흡습 방법), 해당 용수를 예컨대 70~85℃ 정도의 온도로 가열하여 열수로 만든 후 상기 챔버 내에 제공함으로써 폴리아미드 수지 성형품이 열수에 접촉(열수에 침수)되도록 하거나(열수 흡습 방법), 해당 용수를 예컨대 40~45 ℃정도의 미지근한 온수로 만든 후 상기 챔버에 제공함으로써 폴리아미드 수지 성형품이 온수에 접촉(온수에 침수)시키는 방법(온수 흡습 방법)이 있다. 상기 방법 중 열수 흡습 방법이 목표 흡습률에 도달하는 시간이 매우 빠르다는 점 즉, 단위 시간당 흡습률이 매우 높다는 점에서 특히 바람직하다. That is, the polyamide resin molded article to be pre-moistured is loaded into the chamber, and the water is vaporized and provided in the chamber to bring vapor into contact with the polyamide resin molded article (steam absorption method), or the water is, for example, 70-85. It is heated to a temperature of about ℃ to make hot water and then provided in the chamber so that the polyamide resin molded article is in contact with the hot water (immersion in hot water) (hydrothermal absorption method), or the water is lukewarm hot water, for example about 40 ~ 45 ℃ There is a method (hot water absorption method) in which a polyamide resin molded article is in contact with hot water (submerged in warm water) by making it into the chamber after making it. Among the above methods, the hydrothermal moisture absorption method is particularly preferable in that the time for reaching the target moisture absorption rate is very fast, that is, the moisture absorption rate per unit time is very high.
상기 사전 흡습 챔버에 활성탄 필터를 통과한 사전 흡습용 용수를 공급한 후에 사전 흡습 대상 폴리아미드 수지 성형품을 챔버 내에 적재하도록 할 수도 있다. 이 과정에서 폴리아미드 수지 성형품과 기계의 금속 부품이 서로 조립되는 부분이 아래쪽을 향하도록 적재하여 물이 조립부에 고이지 않고, 외관 얼룩을 방지하도록 할 수 있다. After supplying the water for pre-absorption which passed the activated carbon filter to the said pre-moisture absorption chamber, the polyamide resin molded object for pre-moisture absorption may be loaded in the chamber. In this process, the polyamide resin molded part and the metal parts of the machine are assembled so that the parts assembled with each other face downward so that water does not accumulate in the assembly part and prevents appearance stains.
이하에서 증기 흡습, 열수 흡습, 온수 흡습을 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, the vapor absorption, hot water absorption, and hot water absorption will be described in detail.
비제한적인 예시에서, 증기 흡습 공정에서는 챔버내의 분위기를 예컨대 규정 온도 85℃까지 상승시킨 뒤, 예컨대 30분간 분위기를 유지한 상태에서 일정시간 경과 뒤 수증기를 투입하여 상대습도 90% 이상 100% 미만을 유지하며 흡습을 시작하고, 목표 흡습률 도달까지 분위기를 유지할 수 있다.In a non-limiting example, in the vapor absorption process, the atmosphere in the chamber is raised to, for example, the specified temperature of 85 ° C., and then, for example, steam is introduced after a predetermined time in a state of maintaining the atmosphere for 30 minutes, so that the relative humidity is not less than 90% and less than 100%. Moisture can be started while maintaining, and the atmosphere can be maintained until the target moisture absorption rate is reached.
비제한적인 예시에서, 열수 또는 온수 흡습 공정에서는 적재된 챔버 내에 주입한 용수를 채운 뒤, 폴리아미드 수지 성형품이 완전히 용수에 침지되도록 한다. 이때, 용수를 각 규정 온도까지 가열하며, 목표 흡습률에 도달할 때까지 1시간 이상 규정 온도(예컨대, 열수의 경우 80~85℃, 온수의 경우 40~45 ℃)를 유지한다. 용수에 잠기는 챔버의 재질은 녹 방지를 위해 서스(SUS) 재질로 제작하는 것이 바람직하다. 흡습 과정이 끝나게 되면, 증기 흡습 방식에서는 목표 흡습률에 도달하면 흡습 장치 챔버 내부 온도를 20℃로 낮추고, 제품을 꺼낸다. 참고로, 열수 흡습 공정 시에는 특히 작업자의 부상에 주의하여야 한다. 열수 흡습 방식에서는 목표 흡습률에 도달하면 사용자는 안전장구(장갑 등)를 착용하고 챔버 내에서 제품을 꺼내도록 한다. 제품에 남아 있는 용수를 에어 건이나 블로워 등을 통해 제거하고, 별도의 장소에서 건조하도록 한다. 상기 목표 흡습률은 평형 흡습률로서, 증기 흡습, 열수 흡습, 온수 흡습에서 각각 동일하며, 예컨대 1.5~2.4%(흡습전 중량에 대한 흡수 후 중량의 백분율) 이내이어야 한다. 목표 흡습률을 1.5~2.4%와 같이 하는 것은 사전 흡습을 하지 않은 상태에서 폴리아미드 성형품을 대기 중에 놓은 경우의 평형 흡습률과 동일하게 하기 위한 것으로서, 본 발명에서는 사전 흡습을 통하여 단시간에 해당 목표 흡습률을 달성할 수 있다. 참고로, 상기 목표 흡습률 2.4%를 넘는 경우 흡습된 물이 다시 성형품으로부터 배출될 수 있다. In a non-limiting example, in a hydrothermal or hot water absorption process, the water injected into the loaded chamber is filled and the polyamide resin molded article is completely immersed in the water. At this time, the water is heated to each prescribed temperature, and maintained at a prescribed temperature (for example, 80 to 85 ° C. for hot water and 40 to 45 ° C. for hot water) for at least 1 hour until the target moisture absorption rate is reached. The material of the chamber immersed in water is preferably made of sus material to prevent rust. When the moisture absorption process is completed, in the vapor absorption method, when the target moisture absorption rate is reached, the temperature inside the moisture absorption chamber is lowered to 20 ° C., and the product is taken out. For your reference, special attention should be paid to the injury of workers during the hydrothermal absorption process. In the hydrothermal absorption method, when the target moisture absorption rate is reached, the user wears safety equipment (gloves, etc.) and takes out the product from the chamber. Remove any water remaining in the product with an air gun or blower and dry it in a separate place. The target moisture absorption rate is the equilibrium moisture absorption rate, which is the same in vapor absorption, hot water absorption, and hot water absorption, respectively, and should be within 1.5 to 2.4% (percent of weight after absorption to weight before absorption). The target moisture absorption rate of 1.5 to 2.4% is to be the same as the equilibrium moisture absorption rate when the polyamide molded article is placed in the air without prior moisture absorption. In the present invention, the target moisture absorption in a short time through the prior moisture absorption. Rate can be achieved. For reference, when the target moisture absorption rate is more than 2.4%, the absorbed water may be discharged from the molded article again.
이어서 챔버 내의 증기를 배출하고 제품을 배출시킨 후 외관 검사를 수행한다(도 1의 c). 외관 검사에서는 활성탄의 수명과 함께 폴리아미드 수지 성형품의 백화 현상 등 외관 불량 및 불량 유무를 판단한 뒤, 사전 흡습 공정을 종료한다. The vapor in the chamber is then evacuated and the product is evacuated and then visually inspected (C in FIG. 1). In the visual inspection, after determining the appearance defects such as the whitening phenomenon of the polyamide resin molded article and the life of activated carbon, the pre-humidification step is completed.
이하, 비제한적이고 예시적인 실시예를 비교예와 대비하여 본 발명의 예시적인 구현예 중 하나에 대하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, one non-limiting example embodiment will be described in more detail with respect to one of the exemplary embodiments of the present invention in comparison with the comparative example.
[실시예 1: 열수 흡습 방법]Example 1: Hydrothermal Hygroscopic Method
나일론(예컨대 나일론 6)으로 된 전동 공구 하우징을 사전 흡습시켰다. 활성탄이 담긴 활성탄 필터에 용수를 통과시키고 해당 활성탄 필터를 거친 용수에 전동 공구 하우징을 침지시켰다. 열수 흡습은 80~85℃에서 2~4 시간 수행하였다.Power tool housings made of nylon (such as nylon 6) were pre-hygroscopic. The water was passed through an activated carbon filter containing activated carbon and the power tool housing was immersed in the water passed through the activated carbon filter. Hot water absorption was performed for 2 to 4 hours at 80 ~ 85 ℃.
열수 흡습 결과, 해당 열수 조건에서 목표 흡습률(1.5~2.4%)에 도달하는데 3.2시간이 소요되었다. 이와 같이 열수 흡습 방식은 단위시간당 흡습률이 매우 높은 장점을 확인할 수 있었다. 또한, 열수 흡습 후 해당 전동 공구 하우징의 외관은 백화현상 없이 양호한 결과를 얻었다. As a result of hydrothermal absorption, it took 3.2 hours to reach the target moisture absorption rate (1.5-2.4%) under the hydrothermal conditions. In this way, the hydrothermal moisture absorption method was able to confirm the advantage of a very high moisture absorption per unit time. In addition, the appearance of the power tool housing after hydrothermal moisture absorption obtained good results without whitening.
[실시예 2: 온수 흡습 방법]Example 2: Hot water absorption method
실시예 1과 동일하게 하되, 열수 흡습 대신 온수 흡습 방법을 사용하였다. 즉, 물의 온도 45℃의 온수로 목표 흡습률(1.5~2.4%)에 도달 하기 위해서 약 100시간 정도 침지하였다. 흡습에 많은 시간이 소요되므로 생산성 문제로 양산 적용은 어렵다고 할 수 있지만, 백화 현상은 발생하지 않았으며 외관은 양호하였다. In the same manner as in Example 1, a hot water absorption method was used instead of the hot water absorption. That is, in order to reach a target moisture absorption rate (1.5-2.4%) with hot water of 45 degreeC of water, it immersed about 100 hours. Since it takes a long time to absorb moisture, it is difficult to apply mass production due to productivity problems, but the whitening phenomenon did not occur and the appearance was good.
[실시예 3: 증기 흡습 방법]Example 3: Steam Hygroscopic Method
실시예 1과 동일하게 하되, 열수 흡습 대신 증기 흡습 방법을 사용하였다. 수증기 흡습 시의 목표 흡습률도 1.5~2.4%이었다. 성형품을 챔버에 적재하고 상기 챔버에 수증기를 제공하였다. 챔버에서는 70~85℃ 온도까지 챔버의 온도를 상승시킨 후, 상대습도 90% 이상 100% 미만을 유지하였다. 증기 흡습 결과 흡습 시간은 5시간 이하로 양호한 수준이며, 흡습 부품의 외관 또한 양호하였다. 이 증기 흡습 방식은 시간에 따른 흡습률 변화가 거의 선형적 비례관계가 있는 것을 확인하였다. 하기 표는 시간에 따른 흡습률 변화를 나타낸다.In the same manner as in Example 1, a steam adsorption method was used instead of hydrothermal adsorption. The target moisture absorption rate at the time of water vapor absorption was also 1.5 to 2.4%. The molded article was loaded into a chamber and steam was provided to the chamber. In the chamber, after raising the temperature of the chamber to a temperature of 70 ~ 85 ℃, the relative humidity was maintained at more than 90% and less than 100%. As a result of steam moisture absorption, the moisture absorption time was 5 hours or less, and the appearance of the moisture absorption part was also good. This steam absorption method confirmed that the change of moisture absorption rate with time was almost linearly proportional. The following table shows the change in moisture absorption rate with time.
사전 흡습 처리된 전동 공구 하우징[기어 커버(진동 발생 부분) 및 핸들부(인체에 진동을 전해주는 부분)] 각 3개씩 총 6개에 대하여 충격 강도, 진동, 소음, 직경 치수 변화, 백화 현상 발생 여부를 사전 흡습 처리하지 않은 경우와 대비하여 증가 정도를 측정하고 평균하여 다음 표에 나타내었다.Impact strength, vibration, noise, diameter dimension change, and bleaching occur for 6 pieces of power tool housings (gear cover (vibration generating part) and handle part (part which transmits vibration to human body)) pre-moisture absorption. The degree of increase was measured and averaged as compared with the case without prior hygroscopic treatment and is shown in the following table.
진동 측정은 진동 측정 위치에 접촉식 진동계를 이용하여 측정하였다. 진동 측정 단위는 m/s2 이었다. Vibration measurements were measured using a contact vibration meter at the vibration measurement position. The vibration measurement unit was m / s 2 .
소음 측정은 무음실에서 소음 측정기 1m 앞에 제품을 높고 전후좌우의 소음을 각각 측정하였다. 소음의 측정 단위는 dB 이었다.The noise was measured 1m in front of the noise meter in the silent room, and the front, rear, left and right noises were measured. The unit of measure for noise was dB.
치수 변화는 해당 전동 공구의 왼쪽에서 오른쪽으로 네 부분 단면을 선정하고 해당 단면의 직경에 대하여 흡습 전의 값에서 흡습 후의 값을 차감하였다. 측정은 칼짜이쯔 사의 3차원 측정기를 이용하여 표주 변화량을 평가하였다.For the dimensional change, four partial sections were selected from the left side to the right side of the power tool, and the value after the moisture absorption was subtracted from the value before the moisture absorption with respect to the diameter of the section. For the measurement, the variation of the circumference was evaluated using a three-dimensional measuring instrument manufactured by Carl Zeitz.
백화 발생 여부는 육안으로 확인 가능하므로 육안 판별하였다. Whether or not whitening occurred was visually determined.
충격 강도는 Izod 충격 강도를 측정하였다. 충격 강도의 단위는 kg?cm/cm이었다.Impact strength measured Izod impact strength. The unit of impact strength was kg? Cm / cm.
(열수 흡습)Example 1
(Hydrogen Hygroscopic)
(수축)-0.02 ~ -0.15mm
(Shrink)
(온수 흡습)Example 2
(Hot water absorption)
(수축)-0.02-0.15mm
(Shrink)
(증기 흡습)Example 3
(Steam absorption)
(수축)-0.02 ~ -0.15mm
(Shrink)
이와 같이, 본 발명의 구현예들에 따르면 치수 변화가 적고, 진동 및 소음, 충격 강도의 물성에 있어서는 오히려 향상된 특성을 나타내었다. 참고로, 실시예들의 경우 중량을 1kg으로 하고, 낙하 높이를 0.7~1.6m까지 조절하고 타격 위치는 타격 취약부인 WELD LINE으로 하였을 때 파단이 나타나지 않았다. 또한, 흡습률 2.4% 이하인 실시예들의 경우에는 모두 수축을 나타내었다. 참고로, 흡습률이 2.7% 이상이면 오히려 팽창하게 될 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, the dimensional change is small, and the properties of vibration, noise, and impact strength are rather improved. For reference, when the weight is 1kg, the drop height is adjusted to 0.7-1.6m, and the hitting position is not broken when the hitting position is the weak line WELD LINE. In addition, all of the examples having a moisture absorption rate of 2.4% or less showed shrinkage. For reference, if the moisture absorption rate is 2.7% or more, it may be expanded.
상기 실시예들의 경우에는 또한, 사전 흡습 공정을 거치더라도 백화 현상이 발생하지 않았다.In the case of the above embodiments, the whitening phenomenon did not occur even after the pre-humidification process.
이상에서 본 발명의 비제한적이고 예시적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 첨부 도면이나 상기 설명 내용에 한정되지 않는다. 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하며, 또한, 이러한 형태의 변형은 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 할 것이다. Although the non-limiting and exemplary embodiments of the present invention have been described above, the technical idea of the present invention is not limited to the accompanying drawings and the above description. It will be apparent to those skilled in the art that various forms of modifications can be made without departing from the spirit of the present invention, and furthermore, such modifications will be within the scope of the claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 흡습 공정을 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a hygroscopic process according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 활성탄 필터를 나타내는 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating an activated carbon filter according to an exemplary embodiment of the present invention.
Claims (16)
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