KR920004213B1 - Thermosetting resin composition for injection molding - Google Patents

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Abstract

내용 없음.No content.

Description

사출성형용 열경화성수지조성물 및 그 제조방법Thermosetting resin composition for injection molding and its manufacturing method

제 1 도는 디스크 경화시험장치에 의한 측정과정의 개략도.1 is a schematic diagram of a measurement process by a disc hardening test apparatus.

제 2 도는 실시예 1에 있어서, 1차보유시간 및 유동지수

Figure kpo00001
사이의 관계도.2 is the first retention time and flow index in Example 1
Figure kpo00001
Relationship between.

제 3 도는 실시예 1의 아레니우스표.3 is the Arrhenius table of Example 1. FIG.

본 발명은, 실린더내 유동성 및 열안정성과 주형내 반응성이 양호하여 낮은 사출압하에서 우수한 성형성을 지니는 사출성형용 열경화성수지조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermosetting resin composition for injection molding having a good moldability under low injection pressure due to good fluidity and thermal stability in cylinders and reactivity in a mold, and a manufacturing method thereof.

열경화성수지의 사출성형에 있어서, 실린더내 반응성은 저하되고, 주형내 유동성은 양호하며 신속하게 경화되는 상반된 성질을 제공하기 위한 물질이 요구되어, 오늘날 이들 성징를 향상하기 위한 많은 방법들이 제안되어 왔다.In injection molding of thermosetting resins, there is a need for materials to provide the opposite properties of lowering in-cylinder reactivity, good in-mold fluidity and rapid curing, and many methods have been proposed to improve these properties today.

페놀수지조성물에 관해서는 실린더내 유동성과 열안정성을 향상하기 위해 푸르프랄 및 스티렌등의 첨가제가 결합되어 왔으나, 이들의 효과는 유동성을 향상시키기에 불충분하다. 한편, 첨가량이 증가할때 이들 첨가제는 주형내 경화가 완전히 진행되지 못하여 성형제품의 성질과 외관상에 결점을 발생하는 불이익을 지닌다.As for the phenolic resin composition, additives such as furfural and styrene have been combined to improve the fluidity and thermal stability in the cylinder, but their effects are insufficient to improve the fluidity. On the other hand, when the amount of addition is increased, these additives have a disadvantage in that the curing in the mold does not proceed completely and causes defects in the properties and appearance of the molded product.

상기 언급한 계에 경화기속제를 첨가할때 또한 주형내 얻어지는 경화율은 단지 조금 증가하며 실린더내계의 열적안정성은 손상되어 바람직하지 못하다.Also, when the curing agent is added to the above-mentioned system, the curing rate obtained in the mold is only slightly increased and the thermal stability of the in-cylinder system is impaired, which is undesirable.

또한, 일본국 특개소 18861/1979에는 무기수화염을 결합시켜 주형내 이들 수화물의 분해로 발생된 물을 사용하여 경화가속을 진행하는 방법이 개시되어 있고, 일본국 특개소 제137294/1978에는 페놀수지, 경화제 및 유동성조절제에서 선택된 적어도 2개성분으로 혼합된 통상의 예비경화 페놀수지 조성물을 사용하는 방법이 개시되어 있으나 이들 방법은 만족스런 효과를 제공하지 못하여 실제로 사용되지 못하였다. 이들 물질에 대한 바람직한 성질은 유동성이, 예를들면, 실린더내 대략 110℃의 물질온도에서 경화반응을 억제하여 유지되고 반면에 경화반응이 주형내 대략 170℃의 물질온도에서 저하되지 않아야 한다. 그러므로 상기 제안은 이러한 관점에서 불만족스럽다.In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 18861/1979 discloses a method of combining an inorganic hydrate salt to accelerate the curing using water generated by decomposition of these hydrates in a mold, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 137294/1978 discloses a phenolic resin. However, a method of using a conventional precured phenol resin composition mixed with at least two components selected from a curing agent and a rheology control agent is disclosed, but these methods do not provide satisfactory effects and are not actually used. Preferred properties for these materials are that fluidity is maintained, for example, by inhibiting the curing reaction at a material temperature of approximately 110 ° C. in the cylinder while the curing reaction should not be lowered at a material temperature of approximately 170 ° C. in the mold. The proposal is therefore unsatisfactory in this respect.

본 발명의 제 1 목적은 열경화성 수지의 사출성형에 적합한 수지조성물을 제공하는 것이다. 수지조성물은 예를들면, 대략 110℃의 온도영역에서 경화반응을 억제하여 유동성을 유지하는 한편 경화반응은 대략 170℃의 온도범위에서 약화되지 않는다.A first object of the present invention is to provide a resin composition suitable for injection molding of a thermosetting resin. The resin composition, for example, inhibits the curing reaction in the temperature range of approximately 110 ° C. to maintain fluidity while the curing reaction does not weaken in the temperature range of approximately 170 ° C.

본 발명의 제 2 목적은 상기 설명한 수지조성물을 제조하기 위해 적합한 유동성 조절제를 제공하는 것이다.It is a second object of the present invention to provide a fluidity control agent suitable for producing the resin composition described above.

본 발명의 제 3 목적은 상기 목적을 달성하기 위해 적합한 평가방법을 제공하는 것이다.It is a third object of the present invention to provide a suitable evaluation method for achieving the above object.

본 발명의 상기 언급한 목적은 페놀수지, 헥사메틸렌테트라민, 충전물, 첨가제와 α,α'-디메톡시-p-크실렌으로 이루어지며, 겉보기경화율이 170℃에서 0.7cm/sec 이상이고 110℃에서 0.008cm/sec이하(여기서, 겉보기경화율은 규정온도에서 디스크경화시험장치로 측정된 1차보유시간의 변화결과로부터 유동지수

Figure kpo00002
의 변동을 도시하는 디스크경하도표상의 유도기간후에 경화율의 현저한 변화를 지시하는 직선부경사에 의해 결정된다)이며, 적어도 26Kcal/mol의 겉보기활성에너지(여기서, 겉보기 활성에너지는 겉보기경화율의 아레니우스표에서 계산된다)를 지니는 사출성형용 열경화성수지조성물을 제공함으로써 달성된다.The above-mentioned object of the present invention consists of a phenol resin, hexamethylenetetramine, a filler, an additive and α, α'-dimethoxy-p-xylene, and has an apparent curing rate of at least 0.7 cm / sec at 170 ° C. and 110 ° C. At 0.008 cm / sec or less (where the apparent cure rate is the flow index from the change in primary retention time measured by the disc cure test device at the specified temperature.
Figure kpo00002
It is determined by the linear inclination indicating a significant change in the curing rate after the induction period on the disk gradient plot showing the variation of, and the apparent active energy of at least 26 Kcal / mol (where the apparent active energy is the By molding a thermosetting resin composition for injection molding.

즉, 페놀수지, 핵사메틸렌테트라민, 충전문 및 첨가제를 함유하는 통상의 성형조성물용 물질이α,α'-디메톡시-p-크실렌과 함께 혼합되어 사용된다. 그러므로, 실린더내 향상된 유동성 및 열안정성과 주형내 우수한 경화성을 지니는 사출성형용 페놀수지조성물을 얻을 수 있다.That is, the usual molding composition materials containing phenolic resin, nucleated methylenetetramine, filler door and additives are used in combination with α, α'-dimethoxy-p-xylene. Therefore, it is possible to obtain a phenolic resin composition for injection molding having improved flowability and thermal stability in the cylinder and excellent curability in the mold.

헥사메틸렌테트라민으로 경화될 수 있는 페놀수지를 본 발명에 사용할 수 있으며, 대표적인 페놀수지는 예를들면, 페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르시놀, 비스페놀-A, p-부틸페놀, p-옥틸페놀, 스티렌화페놀과 같은 페놀류를 포름알데히드, 파라포름알데히드, 트리옥산, 푸르프랄같은 알데히드류와 반응시켜 얻은 것 ; 페놀과α,α'-디클로로-p-크실렌같은 2할로겐화 p-크실릴렌 또는α,α'-디메톡시-p-크실렌같은 p-크실릴렌 디알킬에테르에서 유도된 페놀아르알킬수지를 포함하며, 이들 페놀수지는 단일 또는 2이상의 혼합으로 사용된다.Phenolic resins that can be cured with hexamethylenetetramine can be used in the present invention, and representative phenolic resins are, for example, phenol, cresol, xylenol, resorcinol, bisphenol-A, p-butylphenol, p- Obtained by reacting phenols such as octylphenol and styrenated phenol with aldehydes such as formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane and furfural; Phenolaralkyl resins derived from phenols and di-halogenated p-xylylenes such as α, α'-dichloro-p-xylene or p-xylylene dialkyl ethers such as α, α'-dimethoxy-p-xylene These phenol resins are used in a single or a mixture of two or more.

통상의 페놀수지조성물을 위해 사용되는 충전물을 본 발명에서 또한 사용할 수 있다. 충전물의 예는 목재 분말, 활석, 실리카, 점토, 규회석, 세피얼라이트, 탄산칼슘, 산화마그네슘, 티탄산칼륨, 유리섬유, 비닐론 TM섬유, 아라미드 TM섬유, 탄소섬유, 흑연 및 카본블랙을 들수 있다.Fillers used for conventional phenolic resin compositions can also be used in the present invention. Examples of fillers include wood powder, talc, silica, clays, wollastonite, sepolite, calcium carbonate, magnesium oxide, potassium titanate, glass fibers, vinylon TM fibers, aramid TM fibers, carbon fibers, graphite and carbon black.

통상의 페놀수지조성물을 위해 사용될 수 있는 첨가제가 또한 본 발명에 사용될 수 있다. 첨가제의 예는 안료, 윤활제, 산화방지제, 경화가속제, 에폭시수지 및 실란결합제 같은 합성수지를 들수 있다.Additives that can be used for conventional phenolic resin compositions can also be used in the present invention. Examples of the additives include synthetic resins such as pigments, lubricants, antioxidants, curing accelerators, epoxy resins and silane binders.

본 발명에서, α,α'-디메톡시-p-크실렌은 유동성조절제로서 사용된다.In the present invention, α, α'-dimethoxy-p-xylene is used as the rheology control agent.

본 발명에 사용된 헥사메틸렌테트라민의 양은 페놀수지의 100중량부당 보통 8∼25중량부이며 8∼15중량부가 바람직하다. 상기 언급한 충전물은 보통 페놀수지의 100중량부당 60∼240중량부의 양을 사용하며, 첨가제도 마찬가지로 3∼15중량부 범위로 사용한다. 충전물양이 60중량부 이하이면 성형과정내 성형품의 블리스터링이 발생되려는 경향이 있으므로 부적합하다. 반면에, 충전물양이 240중량부를 초과하면 실린더내 가소된 조성물의 점도가 너무 높아 사출이 어렵게되기 때문에 또한 불리하다.The amount of hexamethylenetetramine used in the present invention is usually 8 to 25 parts by weight and preferably 8 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the phenol resin. The aforementioned fillers are usually used in an amount of 60 to 240 parts by weight per 100 parts by weight of the phenol resin, and additives are likewise used in the range of 3 to 15 parts by weight. If the amount of the filler is 60 parts by weight or less, there is a tendency that blistering of the molded article occurs in the molding process, which is not suitable. On the other hand, if the amount of filling exceeds 240 parts by weight, it is also disadvantageous because the viscosity of the plasticized composition in the cylinder is too high to make injection difficult.

본 발명에 사용된 유동성조절제로서 α,α'-디메톡시-p-크실렌의 양은 페놀수지의 100중량부당 2∼20중량부이며 3∼15중량부가 바람직하다. 양이 2중량부 이하이면 실린더내 가소된 화합물의 유동성 및 열안정성은 거의 향상되지 않으며 110℃에서의 겉보기경화율은 0.008cm/sec를 초과한다. 양이 20중량부를 초과하면 170℃에서의 겉보기경화율은 0.7cm/sec 이하로 감소하여 성형품의 외관과 품질에 역효과를 나타낸다.As the rheology control agent used in the present invention, the amount of α, α'-dimethoxy-p-xylene is 2 to 20 parts by weight and 3 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the phenol resin. If the amount is 2 parts by weight or less, the fluidity and thermal stability of the plasticized compound in the cylinder is hardly improved, and the apparent curing rate at 110 ° C exceeds 0.008 cm / sec. If the amount exceeds 20 parts by weight, the apparent curing rate at 170 ° C. decreases to 0.7 cm / sec or less, adversely affecting the appearance and quality of the molded article.

본 발명 수지조성물의 제조에서 상기 페놀수지, 핵사메틸렌테트라민, 충전물 및 첨가제의 혼합물은 유동성조절제의 첨가전의 열반죽에 의해 B-스테이지로 변환되지 않는다.In the preparation of the resin composition of the present invention, the mixture of the phenolic resin, nucleosamethylenetetramine, filler and additives is not converted to B-stage by hot kneading before addition of the rheology control agent.

본 발명의 수지조성물제조에서, 혼합물은 상기 페놀수지, 헥사메틸렌테트라민, 충전물, 첨가제와 α,α'-디메톡시-p-크실렌으로부터 제조되며, 연속적으로 혼합물을 롤, 반죽기등으로 습식 또는 건식 반죽하여 예비경화시킨다.In preparing the resin composition of the present invention, the mixture is prepared from the above phenol resin, hexamethylenetetramine, fillers, additives and α, α'-dimethoxy-p-xylene, and the mixture is continuously wetted or dried by a roll, a kneader, or the like. Knead and precure.

건식반죽에 종종 실행되는 롤방법에 의한 예비경화에 다음의 조건을 사용한다. 전면롤온도는 90∼100℃이며, 후면롤온도는 충전물이 주로 무기물질로 구성될때 대략 50∼70℃이고, 목재분말이 충전물의 주요성분일때에는 대략 120∼140℃이며, 열반죽시간은 2∼4분이다. 성형물질은 파워밀(power mill)같은 통상의 방법으로 예비경화된 시이트에서 제조할 수 있다. 반죽기등을 사용하는 습식반죽방법에 있어서, 아세톤 및 메탄올같은 습윤제를 페놀수지의 100중량부당 10∼100중량부의 양으로 사용한다. 혼합물은 50∼70℃에서 10∼20분간 열반죽하고, 다음 70∼90℃에서 습윤제가 제거될때까지 건조하여 성형물질을 얻는다. 상기 언급한 방법에서, 열반죽조건은, 1차보유시간이 후술하는 디스크경화시험장치내의 170℃에서 0일때, 예비경화된 물질의 B-스테이지가 초기유동성

Figure kpo00003
의 12∼13cm의 범위가 되도록 선택한다.The following conditions are used for precure by the roll method, which is often carried out on dry dough. The front roll temperature is 90 ~ 100 ℃, the back roll temperature is about 50 ~ 70 ℃ when the filler is mainly composed of inorganic material, and about 120 ~ 140 ℃ when wood powder is the main component of the filler. It is -4 minutes. Molding materials can be prepared in precured sheets by conventional methods such as power mills. In a wet kneading method using a kneader or the like, wetting agents such as acetone and methanol are used in amounts of 10 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the phenol resin. The mixture is hot kneaded at 50-70 ° C. for 10-20 minutes and then dried at 70-90 ° C. until the wetting agent is removed to obtain a molding material. In the above-mentioned method, the thermal kneading condition is that the B-stage of the precured material is initially flowable when the first retention time is 0 at 170 ° C in the disc hardening test apparatus described later.
Figure kpo00003
To be in the range of 12 to 13 cm.

본 발명의 수지조성물은 상기 언급한 방법에 의해 사출성형에 적합한 열경화성수지조성물로 변환될 수 있다.The resin composition of the present invention can be converted into a thermosetting resin composition suitable for injection molding by the above-mentioned method.

본 발명의 수지조성물은, 디스크경화시험장치로 측정한 겉보기경화율이 170℃에서 0.7cm/sec 이상이고, 110℃에서 0.008cm/sec 이하이며, 더우기 겉보기경화율의 아레니우스표에서 계산된 겉보기활성에너지가 적어도 26Kcal/mol인 특성을 지닌다.The resin composition of the present invention has an apparent hardening rate of 0.7 cm / sec or higher at 170 ° C., 0.008 cm / sec or lower at 110 ° C., and is calculated from the Arenius table of the apparent hardening rate. It has an apparent active energy of at least 26 Kcal / mol.

디스크경화시험장치를 이하 설명한다. 시험장치는 Shinto Metal Industries Ltd.에서 제조된 상품명 WFA-15이다. 제 1 도에 설명하는 바와같이, 3g의 화합물을 규정온도가 유지되는 가열판 B상에 놓아둔다. 가열판 B를 신속하게 가열판 A에 대해 1mm의 공간을 지니는 위치로 상승시킨다. 양쪽의 가열판을 소정시간(1차보유시간이라 한다) 동안 그 위치를 유지한다. 1차보유시간이 끝난후에 가열판 B을 더욱 상승시킨다. 화합물을 양쪽의 가열판 사이에서 발생된 83kg/㎠의 압력으로 압착하고 규정시간동안 경화한다. 이렇게 얻어진 경화물질의 면적(s)의 제곱은(유동지수

Figure kpo00004
)이 결정된다. 그러므로 예를들면, 170℃의 규정온도에서 1차보유시간의 변화로 발생된 유동지수
Figure kpo00005
의 변동을 표 2의 디스크경화도표에 설명한다. 제 2 도에 도시한 바와같이, 경화율은 도표의 유도기간(도표에서 점 a-점 b)후에 현저하게 변화된다. 겉보기경화율(cm/sec)을 직선부의 경사(도포에서 점 b-점 c)에서 구할 수 있다.The disc hardening test apparatus will be described below. The test apparatus is a trade name WFA-15 manufactured by Shinto Metal Industries Ltd. As illustrated in FIG. 1, 3 g of the compound is placed on the heating plate B at which the specified temperature is maintained. The heating plate B is quickly raised to a position having a space of 1 mm with respect to the heating plate A. Both heating plates are held in position for a predetermined time (called primary holding time). Heat plate B is further raised after the first holding time. The compound is pressed to a pressure of 83 kg / cm 2 generated between both heating plates and cured for a specified time. The square of the area (s) of the cured material thus obtained is (flow index
Figure kpo00004
) Is determined. Therefore, for example, the flow index generated by the change of the primary holding time at the specified temperature of 170 ° C
Figure kpo00005
Variation in the following is described in the disc hardening table in Table 2. As shown in Figure 2, the cure rate changes significantly after the induction period of the plot (point a-point b in the diagram). The apparent cure rate (cm / sec) can be obtained from the slope of the straight portion (point b-point c in the application).

겉보기활성에너지는 110℃∼170℃의 임의 온도에서 얻어진 겉보기경화율의 아레니우스표(제 3 도)에서 계산될 수 있으며 활성에너지 계산방법과 관련하여 다음의 공보를 사용할 수 있다.The apparent active energy can be calculated from the Arrhenius table (Fig. 3) of the apparent cure rate obtained at any temperature of 110 ° C to 170 ° C. The following publication can be used in connection with the calculation method of the active energy.

S. Tonogaya, "열경화성수지의 경화특성 및 흐름을 평가하는 새로운 방법 및 성형실행에 대한 이들의 적용"(Technical Report of Osaka City Industrial Research Institute(1983)).S. Tonogaya, "New Methods for Evaluating the Curing Properties and Flow of Thermosetting Resin and Their Application to Molding Practice" (Technical Report of Osaka City Industrial Research Institute (1983)).

상기 언급한 바와같이 170℃ 및 110℃에서 특정 겉보기경화율과 특정겉보기 활성에너지를 지니는 본 발명의 수지조성물은 종래 제안에서 해결할 수 없었던 경화율의 온도 의존문제를 해결하며, 이 문제점은 유동성 조절제의 동시 사용으로 해결된다.As mentioned above, the resin composition of the present invention having a specific apparent curing rate and a specific apparent active energy at 170 ° C. and 110 ° C. solves the temperature dependence problem of the curing rate, which cannot be solved in the conventional proposal, and this problem has been solved. It is solved by simultaneous use.

예를들면, 열경화성수지용 사출성형기계를 실린더내 전후면온도 95℃, 사출압 4∼10kg/㎠ 및 주형온도 170℃로 설정하며, 이런 조건하에서, 본 발명의 수지조성물은 실린더내 수지조성물의 잔류시간이 4분을 초과하더라도 15초이하로 설정되는 사출시간(주형충전시간)내에 사출성형될 수 있다.For example, an injection molding machine for thermosetting resin is set at a cylinder front and rear surface temperature of 95 ° C., an injection pressure of 4 to 10 kg / cm 2, and a mold temperature of 170 ° C., and under such conditions, the resin composition of the present invention is a resin composition of a cylinder. Even if the residence time exceeds 4 minutes, injection molding can be performed within an injection time (mold filling time) set to 15 seconds or less.

실린더내 전후면온도가 95℃, 사출압 410kg/㎠으로 설정된 열경화성수지용 사출성형기계를 사용하는 이러한 평가방법은 종래에 공지된 페놀화합물에는 적용시킬 수 없다. 또한 수지조성물은 대략 170℃의 고온영역에서 종래의 화합물보다 우수한 경화성을 지니므로 주형내경화시간에 문제를 발생시키지 않는다.This evaluation method using an injection molding machine for thermosetting resin in which the cylinder front and rear surface temperature is set at 95 ° C. and injection pressure of 410 kg / cm 2 can not be applied to conventionally known phenolic compounds. In addition, the resin composition does not cause a problem in the mold curing time because it has excellent curing properties than conventional compounds in the high temperature region of approximately 170 ℃.

본 발명수지조성물의 다른 특성은 170℃에서 트랜스퍼성형방법내 20cm 이상의 고선회류길이를 지녀 고온에서의 수지조성물의 유동성이 우수함을 나타낸다. 20cm 이상의 선회류길이는 종래기술에서 또한 성취되어 예를들면, 유동성조절제로서 푸르프랄을 첨가하여 성취된다. 그러나, 푸르프랄은 본 발명의 유동성조절제와 비교하여 유사한 유동성을 제공하기 위해, 다량이 첨가되어야 하므로 그결과, 푸르프랄은 조성물의 생성단계 특히, 예비경화단계시 작동성을 약화시키고 또한 성형단계시 경화성을 낮게하여 성형품의 품질상에 역효과를 나타내는 불이익을 초래한다. 이들 문제점은 저온, 고온영역에서 경화율의 온도의존이 불충분하기 때문에 발생하는 것이므로 본 발명은 디스크경화시험장치의 측정결과를 기초로하여 적어도 26kcal/mol의 겉보기활성에너지가 필요하게 됨을 알수 있다.Another characteristic of the resin composition of the present invention is that it has a high flow length of 20 cm or more in the transfer molding method at 170 ° C. and shows excellent flowability of the resin composition at high temperature. Swirl flow lengths of 20 cm or more are also achieved in the prior art, for example by adding furfural as the rheology control agent. However, since furfural must be added in large amounts to provide similar fluidity as compared to the rheology control agent of the present invention, as a result, furfural weakens the operability during the formation of the composition, in particular during the precuring step and also during the molding step. Low curability results in a disadvantage that adversely affects the quality of the molded article. Since these problems are caused by insufficient temperature dependence of the curing rate in the low temperature and high temperature range, it can be seen that the present invention requires at least 26 kcal / mol of apparent active energy based on the measurement results of the disc hardening test apparatus.

본 발명의 수지조성물을 사용하여 얻은 사출성형화합물은 저압하에서 유동성과 성형성이 우수하며, 예를들면, 주형내 사출면적의 확대, 사출량의 증가, 사출에너지의 감소, 성형품내 잔류스트레스의 감축, 주형내 게이트 절단면적의 감소 및 탕구, 탕도의 소형화를 가능하게 한다.The injection molding compound obtained by using the resin composition of the present invention is excellent in fluidity and moldability under low pressure, for example, expansion of injection area in mold, increase of injection quantity, reduction of injection energy, reduction of residual stress in molded product. It is possible to reduce the gate cutting area in the mold and to reduce the size of the ball and the ball.

실린더내 성형화합물의 우수한 열안정성을 열경화성수지의 사출성형에 사용된 성형기계 및 성형과정의 적용, 소위 완충성형의 활용 및 플래시레스성형에 대한 적용과 같은 성형방법의 향상을 가능하게 한다. 더우기, 고반죽효율을 지니는 스크루를 사용하여 실린더에서 물질온도를 상승시킬 수 있으며 성형주기시간을 감소시킬 수 있고, 다른 여러가지 효과가 또한 기대된다.The excellent thermal stability of the in-cylinder molding compounds enables the improvement of molding methods such as the application of molding machines and molding processes used for injection molding of thermosetting resins, the use of so-called buffer molding and application to flashless molding. Furthermore, the use of screws with high kneading efficiency can increase the material temperature in the cylinder, reduce the molding cycle time, and many other effects are also expected.

본 발명 수지조성물에서 제조된 사출성형화합물은 당연히 통상의 고압사출성형기계에 사용될 수 있다. 고압성형에서, 화합물의 고유동성은 정밀성형내 주형충전시간을 감소시키고 성형주기 시간도 게이트에서의 화합물의 발열현상을 활용하여 감소될 수 있다. 또한 화합물의 열안정성은 실린더에 오래 잔류된 후에도 작동성을 향상시킬 수 있다.The injection molding compound prepared in the resin composition of the present invention can naturally be used in a conventional high pressure injection molding machine. In high pressure molding, the high fluidity of the compound reduces mold filling time in precision molding and the molding cycle time can also be reduced by utilizing the exothermic phenomenon of the compound at the gate. In addition, the thermal stability of the compound can improve its operability even after long stay in the cylinder.

그러므로, 본 발명의 사출성형화합물을 사용하여 공업적으로 가치있는 다양한 효과를 얻을 수 있다.Therefore, various industrially valuable effects can be obtained by using the injection molding compound of the present invention.

이하, 본 발명을 실시예와 비교실시예를 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through Examples and Comparative Examples.

[실시예 1∼3][Examples 1-3]

노보락(Novolac)수지(상품명, NOVOLAC #100HS 및 #200 : Mitsui Toatsu Chemicale Inc. 제품)와 페놀아르알킬수지(상품명, MILEX XL-225 ; Mitsui Totsu Chemicale Inc. 제품)를 페놀수지로서 사용한다.Novolac resin (trade names, NOVOLAC # 100HS and # 200: manufactured by Mitsui Toatsu Chemicale Inc.) and phenolaralkyl resins (trade name, MILEX XL-225; manufactured by Mitsui Totsu Chemicale Inc.) are used as phenolic resins.

표 1에 기술된 성분으로 구성된 수지조성물을 14 열로울로 2∼4분간 반죽한다. 전면롤의 온도는 90∼100℃를 유지한다. 후면롤의 온도는 충전물이 주로 무기물질로 구성되면 대략 60℃를 유지하고, 충전물이 주로 목재분말로 구성되면 대략 140℃를 유지한다. 이렇게 얻어진 반죽시이트를 냉각시키고 6mm 스크린이 부착된 파워밀에서 분쇄한다.The resin composition consisting of the components described in Table 1 is kneaded with 14 rows for 2 to 4 minutes. The temperature of the front roll is maintained at 90 to 100 ° C. The temperature of the rear roll is maintained at about 60 ℃ if the filler is mainly composed of inorganic materials, and approximately 140 ℃ if the filler is mainly composed of wood powder. The dough sheet thus obtained is cooled and ground in a power mill with a 6 mm screen.

이렇게 얻은 사출성형용 열경화수지조성물의 성질을 시험한다. 50톤 트랜스퍼성형기계(상품명 HDF-50, Hoshino Tokushc Inc. (1982) 제품)를 주형온도 170℃, 충전압 460kg/㎠ 및 플런저속도 40mm/sec로 하여 사용한다. 나사선은 성형된다. 선회류길이는 나사선의 광택부길이를 측정하여 결정된다. 25g의 견본양을 20mm의 채집두께를 얻도록 조정한다. EMIL1-66로 지정된 주형을 사용하며, 경화시간은 2분이다.The properties of the thermoset resin for injection molding thus obtained are tested. A 50 ton transfer molding machine (trade name HDF-50, manufactured by Hoshino Tokushc Inc. (1982)) is used at a mold temperature of 170 ° C., a filling pressure of 460 kg / cm 2 and a plunger speed of 40 mm / sec. The thread is molded. The swirl flow length is determined by measuring the gloss length of the thread. The sample volume of 25 g is adjusted to obtain a collection thickness of 20 mm. Use the mold designated EMIL1-66 and the curing time is 2 minutes.

디스크경화시험장치(상품명 WFA-15 Shinto Metal Industries Ltd. (1979) 제품)를 상기 언급한 과정으로 작동시켜, 1차보유시간을 변화시켜 발생된 유동지수

Figure kpo00006
의 변동을 설명하는 디스크경화도표를 얻는다.Flow index generated by changing the primary holding time by operating a disc hardening tester (trade name WFA-15 Shinto Metal Industries Ltd. (1979)) as described above.
Figure kpo00006
Obtain a disc hardening diagram that explains the variation of.

겉보기경화율은 곡선의 유도기간후에 경화율의 현저한 변화를 지시하는 직선부의 경사를 측정하여 결정되며, 겉보기활성에너지는 겉보기경화율의 아레니우스표에서 계산된다.The apparent cure rate is determined by measuring the slope of the straight line indicating a significant change in cure rate after the induction period of the curve, and the apparent active energy is calculated from the Areneus table of the apparent cure rate.

45톤의 고정력을 지니는 사출성형기계(상품명 IR 45P, Toshiba Machine Inc. (1981) 제품)를 주형온도 170℃, 전후면실린더온도 95℃ 및 사출압력을 410kg/㎠로하여 사용한다. 실린더내 열안정성은 15초이내로 주형을 채울 수 있는 실린더내 화합물의 최대 잔류시간으로 지시된다. 사용된 주형은 휨강도, 샤르피충돌강도 및 물흡수를 지니는 견본을 제조하기 위해 42㎤의 공동용적을 지니는 JIS 모델 주형이다. 샤르피충돌강도용 견본상에 블리스터링이 발생되지 않는 최소경화시간을 5분마다 측정한다. 얻어진 결과를 표 1에 요약하였다.An injection molding machine (trade name IR 45P, manufactured by Toshiba Machine Inc. (1981)) having a fixing force of 45 tons is used with a mold temperature of 170 ° C, a front and rear cylinder temperature of 95 ° C, and an injection pressure of 410kg / cm 2. In-cylinder thermal stability is indicated by the maximum residence time of the compound in the cylinder that can fill the mold within 15 seconds. The mold used is a JIS model mold having a co-volume of 42 cm 3 to produce specimens with flexural strength, Charpy impact strength and water absorption. The minimum curing time without blistering on the specimen for Charpy impact strength is measured every 5 minutes. The results obtained are summarized in Table 1.

[비교실시예 1∼13]Comparative Examples 1 to 13

각종 유동성조절제를 사용하여 실시예 1∼3의 공정에 따라 비교에 1∼7을 실행한다.1-7 are performed for comparison according to the process of Examples 1-3 using various fluidity regulators.

유동성조절제를 사용하지 않고 실시예 1∼3에 각각 기술된 동일과정으로 비교실시예 8∼10을 실행한다.Comparative Examples 8 to 10 are run in the same procedure as described in Examples 1 to 3, respectively, without using a rheology modifier.

비교실시예 11 및 12를 앞서 사용했던 첨가제, 예를들면, 프로프랄 및 스티렌을 α,α'-디메톡시-p-크실렌 대신에 사용하는 것외에 상기 기술한 실시예 1과 동일한 과정으로 실행한다.Comparative Examples 11 and 12 are carried out in the same manner as in Example 1 described above, except for using the previously used additives such as propral and styrene instead of α, α'-dimethoxy-p-xylene. .

비교실시예 13은 일본국 특개소 제137294/1978에 개시된 과정에 따라 예비경화된 페놀화합물에 α,α'-디메톡시-p-크실렌 및 노보락수지를 첨가하는 것외에 상기 기술한 실시예 1과 동일한 과정으로 실행한다.Comparative Example 13 is the above-described Example 1 in addition to the addition of α, α'-dimethoxy-p-xylene and novolak resin to the phenol compound precured according to the procedure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 137294/1978. Run the same process as

이들 사출성형용 열경화성수지조성물의 성질을 측정한다. 선회류길이, 110℃ 및 170℃에서의 겉보기경화율 및 겉보기활성에너지, 실린더내 열안정성 및 경화시간의 결과를 표 1에 요약하였다.The properties of these thermosetting resin compositions for injection molding are measured. The results of the swirl flow length, apparent cure rate and apparent active energy at 110 ° C. and 170 ° C., in-cylinder thermal stability and cure time are summarized in Table 1.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00007
Figure kpo00007

Claims (2)

페놀수지 100중량부에 대하여, 헥사메틸렌테트라민 8∼25중량부, 충전물 60∼240중량부, 첨가제 3∼15중량부와 α,α'-디메톡시-p-크실렌 2∼20중량부로 이루어지고 ; 겉보기경화율이 규정온도에서 디스크경화시험장치로 측정된 1차보유시간의 변화결과로부터 유동지수
Figure kpo00008
의 변동을 도시하는 디스크경화도표상의 유도기간후 경화율의 현저한 변화를 지시하는 직선부의 경사로 결정될때, 170℃에서 0.7cm/sec 이상이고 110℃에서 0.008cm/sec 이하이며 ; 겉보기활성에너지가 겉보기경화율의 아레니우스표에서 계산될때, 적어도 26kcal/mol인 것을 특징으로 하는 사출성형용 열경화성수지조성물.
It consists of 8-25 weight part of hexamethylenetetramine, 60-240 weight part of fillers, 3-15 weight part of additives, and 2-20 weight part of (alpha), (alpha) 'dimethoxy- p-xylenes with respect to 100 weight part of phenol resins, ; Flow index from apparent change in primary retention time measured with disc hardening tester at specified temperature
Figure kpo00008
When determined by the inclination of the straight portion indicating a significant change in the curing rate after the induction period on the disc hardening diagram showing the variation of?, It is 0.7 cm / sec or more at 170 ° C. and 0.008 cm / sec or less at 110 ° C .; A thermosetting resin composition for injection molding, wherein the apparent active energy is at least 26 kcal / mol when calculated from the Arenius Table of the apparent cure rate.
겉보기경화율이 규정온도에서 디스크경화시험장치로 측정된 1차보유시간의 변화결과로부터 유동지수
Figure kpo00009
의 변동을 도시하는 디스크경화도표상의 유도기간후에 경화비율의 현저한 변화를 지시하는 직선부의 경사로 결정될때, 170℃에서 0.7cm/sec 이상이고, 110℃에서 0.008cm/sec 이하이며, 겉보기활성에너지가 겉보기경화율의 아레니우스표로부터 계산될때 적어도 26kcal/mol인 열경화성수지조성물을 얻기 위해α,α'-디메톡시-p-크실렌 2∼20중량부를 페놀수지 100중량부, 헥사메틸렌테트라민 8∼25중량부, 충전물 60∼240중량부, 첨가제 3∼15중량부에 첨가하고, 얻어진 혼합물을 건식 또는 습식반죽으로 예비 경화하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출성형용 열경화성 수지조성물의 제조방법.
Flow index from apparent change in primary retention time measured with disc hardening tester at specified temperature
Figure kpo00009
When determined by the inclination of the linear portion indicating a significant change in the cure ratio after the induction period on the disc hardening diagram showing the variation of, the apparent active energy is not less than 0.7 cm / sec at 170 ° C and less than 0.008 cm / sec at 110 ° C. In order to obtain a thermosetting resin composition of at least 26 kcal / mol as calculated from the Areneus table of apparent curing rate, 2 to 20 parts by weight of α, α'-dimethoxy-p-xylene are used in 100 parts by weight of phenol resin and 8 to hexamethylenetetramine. A method for producing an injection molding thermosetting resin composition comprising 25 parts by weight, 60 to 240 parts by weight of a filler and 3 to 15 parts by weight of an additive, and preliminarily curing the obtained mixture by dry or wet dough.
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