KR100923929B1 - Epoxy molding compound for high reliability - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에폭시 수지, 무기충전제, 러버파우더(Rubber Powder), 고분자 중합체, 첨가제(Additive)의 혼합으로 조성된 에폭시조성물(A)과, 경화제, 경화촉진제, 폴리올(Polyol), 고분자 중합체, 무기충전제, 기능성 첨가제의 혼합으로 조성된 에폭시 경화제(B)를 일정비율로 혼합으로 조성된 에폭시 성형 조성물로서, 원가 절감, 낮은 점도, 빠른 경화속도로 인해 작업성이 개선되고 또한 생산설비의 간소화로 비용의 절감 생산성 향상으로 원가 절감 효과 매우 큰 고신뢰성 에폭시 성형 조성물에 관한 것이다.The present invention is an epoxy composition (A) formed of a mixture of an epoxy resin, an inorganic filler, a rubber powder (Rubber Powder), a polymer polymer, an additive (Additive), a curing agent, a curing accelerator, a polyol, a polymer polymer, an inorganic filler Epoxy molding composition composed by mixing epoxy curing agent (B) composed of a mixture of functional additives at a certain ratio, which improves workability due to cost reduction, low viscosity and fast curing speed, It is a high reliability epoxy molding composition having a very large cost reduction effect due to improved productivity.
에폭시수지, 무기충전제, 러버파우더, 고분자중합체, 첨가제 Epoxy Resin, Inorganic Filler, Rubber Powder, Polymer, Additive
Description
본 발명은 내 크랙(Crack)성과 내열성을 크게 향상시키고 기계적, 물리적 특성(인장 압축, 굴곡, 충격, 접착성)이 우수한 에폭시 수지에 관한 것이다.The present invention relates to an epoxy resin that greatly improves crack resistance and heat resistance and is excellent in mechanical and physical properties (tensile compression, bending, impact, adhesion).
최근 들어 지구 온난화로(자료 : 환경부. 1999. 환경백서. pp. 513) 이상 기후가 나타나고 있으며, 그 대책으로 오존 파괴 물질 감축이 가장 큰 대안으로 떠오르고 있다. 전력공급의 기본이 되는 수배전에서도 환경적인 영향을 받고 있으며 특히 국내 전력에너지 공급에서 전력초기 저압송배전에서 고압화로 더 좋은 효율을 위하여 초고압화 또는 초특고압화로 되면서 높은 절연효율과 냉각효과가 좋은 SF6 가스와 절연성이 우수한 에폭시 수지를 이용하여 송배전 시스템(System)의 절연용으로 사용되고 있으나 SF6 가스가 오존층 파괴하는 환경적인 주범으로 떠오르면서 세계적으로 이를 줄이거나 대체물질을 찾는 노력과 연구가 세계적으로 진행 중에 있다.In recent years, there has been an abnormal climate of global warming furnaces (Source: Ministry of Environment. 1999. White Paper. Water distribution, which is the basis of power supply, is also affected by the environment.In particular, SF has high insulation efficiency and cooling effect as it becomes super high pressure or ultra high pressure for better efficiency in the initial low power transmission and distribution in the domestic power energy supply. 6 It is used for insulation of transmission and distribution system by using gas and epoxy resin with excellent insulation. However, as SF 6 gas emerges as an environmental culprit that destroys the ozone layer, efforts and researches to reduce it globally or find alternative materials In progress.
여기에 큰 대안으로 에폭시 내열성과 내 크랙(Crack)성, 내압성을 크게 향상 시켜 SF6 가스를 적게 사용하여 효율을 높이거나, SF6 가스 대체의 다른 절연성 가스를 주입하는 방법이 대안으로 떠오르고 있다.A great alternative is to improve the epoxy heat resistance, crack resistance, and pressure resistance to increase efficiency by using less SF 6 gas, or to inject other insulating gas instead of SF 6 gas.
이에 본 발명은 내 크랙(Crack)성과 내열성을 크게 향상시키고 기계적, 물리적 특성(인장, 압축, 굴곡, 충격, 접착성)이 우수한 에폭시 수지를 개발함으로써 수입대체 국산화는 물론 세계적으로 유럽과 미국, 일본이 앞서 있는 에폭시 소재개발에 있어 향후 중전기 분야 에폭시 절연소재에 한발 앞선 경쟁 확보가 가능하리라 판단된다.Accordingly, the present invention greatly improves crack resistance and heat resistance, and develops an epoxy resin excellent in mechanical and physical properties (tensile, compressive, flexural, impact, and adhesive), thereby localizing import substitution as well as Europe, the United States, and Japan. In the development of epoxy materials ahead of this, we expect to secure competition ahead of epoxy insulation materials in the heavy electric field.
중전기용 고압 절연 부품용 에폭시의 내열도는 Tg 95 ~ 105℃ 범위가 주로 사용되고 있으나 초고압에 사용하기에 내열성과 내약품성이 떨어져 초특고압 성형물로는 부적합하며 특고압 또는 초특고압용 송배전용의 에폭시는 Tg 115 ~ 125℃가 사용되고 있으며 Tg가 105℃ 이상인 에폭시 성형재의 경우 특성상 내 크랙(Crack)성이 떨어져 대형성형물을 만들 수 없어 고분자화하거나 러버(Rubber)를 분산하여 내 크랙(Crack)성을 보완하는 방법으로 포뮬레이션(Formulation)되어 지나치게 점도가 높아 필러(Filler) 충진 과정과 에폭시와 경화제 혼합교반 공정 등에 특수한 장치를 이용하여 높은 온도 하에 교반이 이루어져야 하고, 또한 고분자화로 인한 반응성이 떨어져 경화시간이 매우 길어 생산비용이 높고 반대로 생산성이 떨어지는 문제가 있었다.The heat resistance of epoxy for high voltage insulation parts for heavy electric equipment is mainly used in the range of Tg 95 ~ 105 ℃. Tg 115 ~ 125 ℃ is used and epoxy molding material with Tg of 105 ℃ or higher can not make large moldings due to its crack resistance, so it can polymerize or disperse rubber to compensate for crack resistance. It is formulated in such a way that it is too viscous and must be stirred under high temperature by using special equipment such as filler filling process and epoxy and curing agent mixing and stirring process. Very long production costs are high, on the contrary, there was a problem of low productivity.
또한 제품 특성상 설치장소 및 생산공정, 제품 보관 중에 실내 자외선에 노출되어 장기간 노출시 황변 현상이 발생하는 문제로 제품의 변질 등이 있어 상품의 가치가 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, due to the characteristics of the product, there is a problem that yellowing occurs when exposed to indoor ultraviolet rays during the installation place, production process, and product storage, resulting in deterioration of the product.
친환경적으로 SF6 가스의 사용량을 적게 하거나 타 절연 Gas(고농축 질소, Hot dry air 등)를 이용하려면 높은 열을 발생하여 높은 내열성과 내구특성을 지녀야 하나 종래의 에폭시를 가지고는 한계성이 있어 개발이 시급한 과제로 남아 있었다.To reduce the use of SF 6 gas in an environmentally friendly way or to use other insulating gas (highly concentrated nitrogen, hot dry air, etc.), it is necessary to generate high heat and have high heat resistance and durability. It remained a challenge.
이러한 문제점에도 전량 유럽 또는 일본에 수입 의존하여 높은 비용을 추가로 발생하고 있는 실정이다.Despite these problems, all of them depend on imports from Europe or Japan, resulting in additional high costs.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 내 크랙(Crack)성과 내열성을 크게 향상시키고 기계적, 물리적 특성(인장, 압축, 굴곡, 충격, 접착성)이 우수한 에폭시 수지의 제공을 그 목적으로 한다.In order to solve the problems described above, the present invention aims to provide an epoxy resin that greatly improves crack resistance and heat resistance and is excellent in mechanical and physical properties (tensile, compressive, flexural, impact, and adhesive). .
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 에폭시수지 5 ~ 54중량%, 무기충전제 1 ~ 75중량%, 러버파우더(Rubber Powder) 0.1 ~ 25중량%, 고분자중합체 0.1 ~ 15중량%, 첨가제(additive) 0.01 ~ 5중량%의 혼합으로 조성된 에폭시조성물(A) 100중량%의 40 ~ 60중량%와,In order to achieve the above object, the present invention is an epoxy resin of 5 to 54% by weight, inorganic filler 1 to 75% by weight, rubber powder (Rubber Powder) 0.1 to 25% by weight, polymer polymer 0.1 to 15% by weight, additive (additive) 40 to 60% by weight of 100% by weight of the epoxy composition (A) formed by mixing 0.01 to 5% by weight,
경화제 3 ~ 58중량%, 경화촉진제 0.01 ~ 12중량%, 폴리올(polyol) 0.01 ~ 13중량%, 고분자중합체 0.1 ~ 15중량%, 무기충전제 1 ~ 75중량%, 기능성첨가제 0.01 ~ 1중량%의 혼합으로 조성된 에폭시경화제(B) 100중량%의 40 ~ 60중량%를 혼합하여 조성되는 기계적, 물리적 특성이 우수한 에폭시 성형 조성물을 그 주요 기술적 구성으로 한다.3 to 58% by weight of curing agent, 0.01 to 12% by weight of curing accelerator, 0.01 to 13% by weight of polyol, 0.1 to 15% by weight of polymeric polymer, 1 to 75% by weight of inorganic filler, 0.01 to 1% by weight of functional additive An epoxy molding composition having excellent mechanical and physical properties, which is prepared by mixing 40 to 60% by weight of 100% by weight of the epoxy curing agent (B) formed as a main technical configuration.
이하, 상기 기술적 구성에 대해 더욱 상세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, the technical configuration will be described in more detail.
상기 에폭시조성물(A)의 에폭시 수지는 분자 내에 한 개 이상의 알파-에폭시기를 포함하는 화합물로서 아민이나 산과 같은 경화제에 의해 쉽게 열경화성 수지로 되며, 경화 전이나 경화 후 모두 사용된다.The epoxy resin of the epoxy composition (A) is a compound containing one or more alpha-epoxy groups in a molecule, and easily becomes a thermosetting resin by a curing agent such as an amine or an acid, and is used either before or after curing.
이러한 에폭시 수지는 페놀이나 폴리에스테르 수지에 비해 내약품성, 내용매성, 전기적 물성이 양호하며, 경화시 휘발성 물질이나 다른 부산물이 생성되지 않으며, 부피감소가 이들 수지보다 작아서 금속을 포함하여 다양한 물질과의 접착력이 뛰어난 특징이 있다.These epoxy resins have better chemical resistance, solvent resistance, and electrical properties than phenol or polyester resins, and do not generate volatile substances or other by-products when cured, and have a smaller volume reduction than these resins. It is characterized by excellent adhesion.
상기 에폭시 수지는 비스페놀 A, 비스페놀 F, 수첨 비스페놀 A, 수첨 비스페놀 F,사이클로 에폭시, 페놀 노볼락 에폭시, 크레졸 노볼락 에폭시 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 사용하며, 이때 함량비율은 전체 에폭시조성물(A)에 대해 5 ~ 54중량%로 사용한다. 5중량% 미만으로 사용하게 될 경우에는 에폭시수지 양이 적어 제품 제조가 어렵고, 54중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 에폭시수지 양이 많아 기계적 강도가 저하하는 문제가 발생하므로, 상기 에폭시 수지는 전체 에폭시조성물(A)에 대해 5 ~ 54중량%로 사용하는 것이 바람직하다.The epoxy resin is any one or two or more selected from bisphenol A, bisphenol F, hydrogenated bisphenol A, hydrogenated bisphenol F, cyclo epoxy, phenol novolac epoxy, cresol novolac epoxy, and the content ratio is all epoxy It is used at 5 to 54% by weight based on the composition (A). When the amount is less than 5% by weight, the amount of epoxy resin is small, making the product difficult, and when it is used in excess of 54% by weight, the amount of epoxy resin is high, resulting in a problem of lowering mechanical strength. It is preferable to use 5 to 54 weight% with respect to the total epoxy composition (A).
상기 에폭시조성물(A)의 러버 파우더(Rubber Powder)는 가소성을 부여하여 내 크랙성 및 내 충격강도를 향상시키는 기능을 갖는다. 그 러버 파우더(Rubber Powder)는 아크릴 파우더, NBR 파우더, CTBN 파우더, 천연고무파우더, 변성 러버 파우더 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것으로, 그 사용량은 0.1 ~ 25중량%이다. 사용량이 0.1중량% 미만인 경우에는 가소성 향상 효과가 없고, 25중량%를 초과할 경우에는 전기적 특성이 저하하는 문제가 발생하므로, 상기 러버 파우더(Rubber Powder)는 전체 에폭시조성물(A)에 대해 0.1 ~ 25중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다.Rubber powder of the epoxy composition (A) has a function to improve plastic resistance and crack resistance and impact strength by providing plasticity. The rubber powder (Rubber Powder) is any one or two or more selected from acrylic powder, NBR powder, CTBN powder, natural rubber powder, modified rubber powder, the amount is 0.1 to 25% by weight. If the amount is less than 0.1% by weight, there is no effect of improving plasticity, and when the amount is more than 25% by weight, the problem of deterioration of electrical properties occurs. Thus, the rubber powder (Rubber Powder) is 0.1 to the total epoxy composition (A) Preference is given to using in the range of 25% by weight.
상기 에폭시조성물(A)의 첨가제는 실리콘 소포제, 비이온성 소포제, 비이온성 계면 활성제, 실리콘유 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것으로, 그 사용량은 0.01 ~ 5중량%이다. 이때 사용량이 0.01중량% 미만인 경우에는 소포 효과가 없고, 5중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 전기적 특성이 저하하는 문제가 발생하므로, 상기 첨가제는 전체 에폭시조성물(A)에 대해 0.01 ~ 5중량% 범위로 사용하는 것이 바람직하다.The additive of the epoxy composition (A) is any one or two or more selected from silicone antifoaming agents, nonionic antifoaming agents, nonionic surfactants, and silicone oils, and the amount of the epoxy composition (A) is 0.01 to 5% by weight. In this case, when the amount is less than 0.01% by weight, there is no antifoaming effect, and when used in excess of 5% by weight, a problem occurs in that the electrical properties decrease. Thus, the additive is 0.01 to 5% by weight based on the total epoxy composition (A). It is preferable to use it in% range.
상기 에폭시경화제(B)의 경화제는 메틸헥사하이드로프탈릭 언하이드라이드 (M-HHPA), 헥사하이드로프탈릭 언하이드라이드(HHPA), 테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드(THPA), 메틸테트라프탈릭 언하이드라이드(M-THPA), 피로멜리틱언하이드라이드(PMDA), 벤조페논테트라카복실 언하이드라이드(BPTCA), 싸이클로알리파틱 아민(CYCLOALIPHATIC AMINE), 다이시안(DICY) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것으로, 그 사용량은 에폭시경화제(B)의 전체중량에 대해 3 ~ 58중량%의 범위로 사용한다. 이때 3중량% 미만인 경우에는 경화제 양이 적어 미경화 되는 문제가 발생하고, 58중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 경화제 과량으로 미반응물이 생성되어 물성이 저하되므로, 상기 경화제는 에폭시경화제(B)의 전체중량에 대해 3 ~ 58중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.The curing agent of the epoxy hardener (B) is methyl hexahydrophthalic anhydride (M-HHPA), hexahydrophthalic anhydride (HHPA), tetrahydrophthalic anhydride (THPA), methyl tetraphthalic anhydride Any one or two selected from hydride (M-THPA), pyromellitic hydride (PMDA), benzophenone tetracarboxyl hydride (BPTCA), cycloaliphatic amine (CYCLOALIPHATIC AMINE) and dicyne (DICY) It is a species or more, The usage-amount is used in the range of 3 to 58 weight% with respect to the total weight of an epoxy hardening | curing agent (B). In this case, less than 3% by weight of the amount of the curing agent is small, there is a problem that the uncured, and when used in excess of 58% by weight, the unreacted substance is generated in excess of the curing agent and the physical properties are lowered, the curing agent is epoxy curing agent (B It is preferable to use it in the range of 3 to 58 weight% with respect to the total weight of).
상기 에폭시경화제(B)의 경화촉진제는 3급 아민, 인계열 촉진제, 변성이미다졸을 포함하는 이미다졸, 루이스산 촉매, 금속염, 4급 암모늄 염 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것으로, 그 사용량은 0.01 ~ 12중량%이다. 이때 그 사용량이 0.01중량% 미만인 경우에는 경화속도가 너무 늦어 작업성 저하 문제가 발생하고, 12중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 경화속도가 빨라 경화수축 및 응력 문제가 발생하므로, 상기 경화촉진제는 에폭시경화제(B)의 전체중량에 대해 0.01 ~ 12중량%의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.The curing accelerator of the epoxy curing agent (B) is any one or two or more selected from tertiary amines, phosphorus-based accelerators, imidazole containing modified midazoles, Lewis acid catalysts, metal salts, quaternary ammonium salts, The amount used is 0.01-12 weight%. In this case, when the amount is less than 0.01% by weight, the curing rate is too late, resulting in a problem of deterioration in workability, and when used in excess of 12% by weight, the curing rate is high due to the curing shrinkage and stress problems. It is preferable to use in the range of 0.01-12 weight% with respect to the total weight of an epoxy hardening | curing agent (B).
상기 에폭시경화제(B)의 폴리올은 폴리이소시아네이트와 함께 반응하는 활성수소화합물로써 분자 중에 하이드록실기, 카르복실기, 아민기 등의 활성 수소기를 2개 이상 가진 것을 말하며, 가장 일반적인 폴리에스테르 폴리올의 경우 Di- 또는 Polycarboxylic acid를 축중합하거나 이들의 무수화(Anhydride)와 Di- 또는 Polyalcohol을 축중합해서 얻는다.The polyol of the epoxy curing agent (B) is an active hydrogen compound reacting with a polyisocyanate and refers to having at least two active hydrogen groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, and amine groups in the molecule, and in the case of the most common polyester polyol, Di- Or by polycondensation of polycarboxylic acids or by condensation of anhydrides and di- or polyalcohols.
상기 폴리올은 가소성을 부여하는 기능을 갖는 것으로, 그 사용량은 에폭시경화제(B)의 전체중량에 대해 0.01 ~ 13중량%이다. 그 사용량이 0.01중량% 미만인 경우에는 가소성 향상 효과가 없고, 13중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 내열성 저하 문제가 발생하므로, 상기 폴리올은 에폭시경화제(B)의 전체중량에 대해 0.01 ~ 13중량%로 사용하는 것이 바람직하다.The polyol has a function of imparting plasticity, and its amount is 0.01 to 13% by weight based on the total weight of the epoxy curing agent (B). If the amount used is less than 0.01% by weight, there is no plasticity improving effect, and when used in excess of 13% by weight, a problem of deterioration in heat resistance occurs. Preference is given to using in%.
상기 에폭시경화제(B)의 기능성첨가제는 에폭시 실란, 실리콘 수지, 아미노 실란. 자외선 흡수제, 산화방지제 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것으로, 그 사용량이 0.01중량% 미만인 경우에는 기계적 강도 향상 효과가 없고, 1중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 과량 첨가되어 더 이상의 강도 향상 효과가 없으므로, 상기 기능성첨가제는 에폭시경화제(B)의 전체중량에 대해 0.01 ~ 1중량%로 사용하는 것이 바람직하다.The functional additive of the said epoxy hardener (B) is an epoxy silane, a silicone resin, and an amino silane. Any one or two or more selected from ultraviolet absorbers and antioxidants, the amount of use is less than 0.01% by weight, there is no mechanical strength improvement effect, when used in excess of 1% by weight is added excessively to further strength Since there is no improvement effect, it is preferable to use the said functional additive in 0.01-1 weight% with respect to the total weight of an epoxy hardening | curing agent (B).
상기 무기충전제와, 고분자 중합체는 에폭시조성물(A)과 에폭시경화제(B)에 동일성분이 사용된다. 상기 무기충전제는 실리카(SiO2), 수산화알루미늄(Al(OH)3), 알루미나(Al2O3), 황산바륨(BaSO4), 탈크(Talc), 월라스토나이트(Wollastonite CaSiO3), 탄산칼슘(CaCO3), 유리섬유(Glass fiber) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것으로, 1 ~ 75중량%로 사용된다. 그 사용량이 1중량% 미만인 경우는 기계적 강도 향상 효과가 없고, 75중량%를 초과하여 사용하였을 경우에는 점도가 증가하여 작업성 저하 문제가 발생한다.The inorganic filler and the polymer are the same components as the epoxy composition (A) and the epoxy curing agent (B). The inorganic filler is silica (SiO 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), alumina (Al 2 O 3 ), barium sulfate (BaSO 4 ), talc, wollastonite (Wollastonite CaSiO 3 ), carbonic acid Any one or two or more selected from calcium (CaCO 3 ), glass fiber (Glass fiber), it is used in 1 to 75% by weight. If the amount is less than 1% by weight, there is no effect of improving mechanical strength, and when used in excess of 75% by weight, the viscosity increases, resulting in a problem of workability deterioration.
상기 고분자 중합체는 비스페놀 A, 비스페놀 F, 페놀, 벤젠고리를 함유한 알콜, 다가 알콜 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것을 사용하며, 그 사용량은 0.1 ~ 15중량%이다. 이때 사용량을 0.1중량% 미만으로 할 경우에는 기계적 강도 향상 효과가 없고, 15중량%를 초과하여 사용하게 될 경우에는 점도가 증가하여 작업성 저하 문제가 발생하게 된다.The polymer is any one or two or more selected from bisphenol A, bisphenol F, phenol, a benzene ring-containing alcohol and a polyhydric alcohol, and the amount thereof is 0.1 to 15% by weight. In this case, when the amount is less than 0.1% by weight, there is no effect of improving mechanical strength, and when the amount is used in excess of 15% by weight, the viscosity increases, resulting in a problem of workability deterioration.
다음으로, 앞서와 같은 성분 및 혼합비율을 갖는 에폭시 조성물(A)와 에폭시 경화제(B)를 이용하여 제조되는 기계적, 물리적 특성이 우수한 에폭시 성형 조성물의 제조과정을 살펴보고자 한다.Next, the process of preparing an epoxy molding composition having excellent mechanical and physical properties prepared using the epoxy composition (A) and the epoxy curing agent (B) having the same components and mixing ratios as described above will be described.
먼저 상기 에폭시 조성물(A)의 경우, 사이클로 에폭시 5 ~ 54중량%에 아크릴 파우더, NBR 파우더, CTBN 파우더, 천연고무파우더 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 러버파우더 0.1 ~ 25중량%의 러버 파우더를 첨가하여 140 ~ 150℃에서 1 ~ 2시간 균일하게 분산시킨 다음, 벤젠고리를 함유한 알콜, 다가 알콜 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 고분자중합체 0.1 ~ 15중량%를 첨가하여 1 ~ 2시간 반응시키고, 그 반응물을 70 ~ 80℃로 냉각시킨 후 실리콘 소포제, 비이온성 소포제 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 첨가제 0.01 ~ 5중량%와 알루미나(Al2O3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 무기충전제 1 ~ 75중량%를 첨가하여 1시간 동안 교반하여 제조한다.First, in the case of the epoxy composition (A), 0.1 to 25% by weight of the rubber powder of any one or two or more rubber powder selected from acrylic powder, NBR powder, CTBN powder, natural rubber powder to 5 to 54% by weight of cyclo epoxy And uniformly dispersed for 1 to 2 hours at 140 ~ 150 ℃, 0.1 to 15% by weight of any one or two polymers selected from alcohols containing polybenzene, polyhydric alcohol 1 to 2 After the reaction, the reactant is cooled to 70-80 ° C., and 0.01 to 5% by weight of any one or two additives selected from a silicone antifoaming agent and a nonionic antifoaming agent, alumina (Al 2 O 3 ), and barium sulfate (BaSO 4 ), 1 to 75% by weight of any one or two or more inorganic fillers selected from calcium carbonate (CaCO 3 ) is added and stirred for 1 hour.
그리고 상기 에폭시 경화제(B)는 데트라프탈릭 언하이드라이드(THPA), 메틸테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드(M-THPA), 피로멜리틱 언하이드라이드(PMDA), 벤조페논테트라카복실 언하이드라이드(BPTCA) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 경화제 3 ~ 58중량%, 4급 암모늄 염의 경화촉진제 0.01 ~ 12중량%, 폴리올 0.01 ~ 13중량%를 150 ~ 160℃에서 2 ~ 3시간 반응시킨 다음, 벤젠고리를 함유한 알콜, 다가 알콜 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 고분자중합체 0.1 ~ 15중량%를 첨가하여 1 ~ 2시간 동안 반응시키고, 그 반응물을 70 ~ 80℃로 냉각시킨 후 아미노 실란의 기능성첨가제 0.01 ~ 1중량%와 알루미나(Al2O3), 황산바륨(BaSO4), 탄산칼슘(CaCO3) 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 무기충전제 1 ~ 75중량%를 첨가하여 1시간 동안 교반하여 제조한다.And the epoxy curing agent (B) is detraphthalic anhydride (THPA), methyltetrahydrophthalic anhydride (M-THPA), pyromellitic anhydride (PMDA), benzophenone tetracarboxylic unhydride ( 3 to 58% by weight of any one or two or more hardeners selected from BPTCA), 0.01 to 12% by weight of a curing accelerator of a quaternary ammonium salt, and 0.01 to 13% by weight of a polyol are reacted at 150 to 160 ° C for 2 to 3 hours. 0.1 to 15% by weight of any one or two polymers selected from alcohols containing benzene rings and polyhydric alcohols are added and reacted for 1 to 2 hours, and the reaction product is cooled to 70 to 80 ° C. and then amino 0.01 to 1% by weight of functional additives of silane and 1 to 75% by weight of any one or two or more inorganic fillers selected from alumina (Al 2 O 3 ), barium sulfate (BaSO 4 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ) Prepared by stirring for 1 hour.
이와 같이 제조한 에폭시 조성물(A) 100중량% 중 40 ~ 60중량%와, 에폭시 경화제(B) 100중량% 중 40 ~ 60중량%를 교반함으로써 본 발명의 기계적, 물리적 특성이 우수한 에폭시 성형 조성물이 완성된다.By stirring 40 to 60% by weight in 100% by weight of the epoxy composition (A) thus prepared and 40 to 60% by weight in 100% by weight of the epoxy curing agent (B), the epoxy molding composition having excellent mechanical and physical properties of the present invention is Is completed.
상기 에폭시 조성물(A)을 에폭시 성형 조성물 전체중량에 대해 40중량% 미만으로 사용하게 되는 경우에는 에폭시수지 양이 적어 미경화 등 경화불량이 발생하는 문제가 있고, 60중량%를 초과할 경우에는 에폭시수지 양이 과량으로 미반응물에 의한 물성저하 문제가 있으므로, 상기 에폭시 조성물(A)은 에폭시 성형 조성물 전체중량에 대해 40 ~ 60중량%로 사용하는 것이 바람직하다.When the epoxy composition (A) is used in an amount of less than 40% by weight based on the total weight of the epoxy molding composition, there is a problem in that the amount of epoxy resin is small and curing failure such as uncuring occurs. Since the amount of resin is excessive and there is a problem of deterioration of physical properties due to unreacted material, it is preferable to use the epoxy composition (A) at 40 to 60% by weight based on the total weight of the epoxy molding composition.
상기 에폭시 경화제(B)를 에폭시 성형 조성물 전체중량에 대해 40중량% 미만으로 사용하게 되는 경우에는 경화제 양이 적어 미경화 등 경화불량이 발생하는 문제가 있고, 60중량%를 초과할 경우에는 경화제 양이 과량으로 미반응물에 의한 물성저하 문제가 있으므로, 상기 에폭시 경화제(B)는 에폭시 성형 조성물 전체중량에 대해 40 ~ 60중량%로 사용하는 것이 바람직하다.When the epoxy curing agent (B) is used in an amount less than 40% by weight based on the total weight of the epoxy molding composition, there is a problem in that the amount of the curing agent is small and hardening defects such as uncuring are generated. Because of this excess, there is a problem of deterioration in physical properties due to unreacted material, and therefore, the epoxy curing agent (B) is preferably used at 40 to 60% by weight based on the total weight of the epoxy molding composition.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 기계적, 물리적 특성이 우수한 에폭시 성형 조성물은 내열성과 내구성이 뛰어나 송배전 시스템을 획기적으로 컴팩트화가 가능하여 이로 인한 원가 절감, 낮은 점도, 빠른 경화속도로 인해 작업성이 개선되고 또한 생산설비의 간소화로 인한 비용의 절감과, 생산성 향상으로 인한 원가 절감 효과가 매우 크다.As described above, the epoxy molding composition having excellent mechanical and physical properties according to the present invention is excellent in heat resistance and durability, and thus can be dramatically compacted in transmission and distribution system, resulting in cost reduction, low viscosity, and fast curing speed. In addition, the cost savings due to the improvement of the production equipment and the productivity improvement are very large.
앞서 살펴본 기술적 구성에 대해 실시 예를 통해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다. 하기의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 구체적인 예에 불과한 것으로, 특허청구범위를 한정하고자 하는 것이 아님을 밝히는 바이다.The above-described technical configuration will be described in more detail through embodiments. The following examples are only specific examples to aid in understanding the present invention, and are not intended to limit the scope of the claims.
에폭시 성형 조성물 - 실시 예 1Epoxy Molding Compositions-Example 1
페놀 노볼락 에폭시 30㎏, 수산화알미늄(Al(OH)3) 40㎏, 아크릴 러버 파우더 10㎏, 비스페놀 A 15㎏, 실리콘유 5㎏의 혼합으로 조성된 100㎏의 에폭시조성물(A) 중 45㎏과,45 kg of 100 kg epoxy composition (A) formed by mixing 30 kg of phenol novolac epoxy, 40 kg of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), 10 kg of acrylic rubber powder, 15 kg of bisphenol A, and 5 kg of silicone oil. and,
피로멜리틱언하이드라이드(PMDA) 30㎏, 4급 암모늄염 5㎏, 폴리올(polyol) 6㎏, 비스페놀 A 15㎏, 실리카(SiO2) 43㎏, 아미노 실란 1㎏의 혼합으로 조성된 100㎏의 에폭시경화제(B) 중 55㎏을 혼합하여 조성한다.100 kg epoxy composed of a mixture of 30 kg pyromellitic hydride (PMDA), 5 kg quaternary ammonium salt, 6 kg polyol, 15 kg bisphenol A, 43 kg silica (SiO 2 ) and 1 kg amino silane 55 kg in a hardening | curing agent (B) is mixed and formed.
에폭시 성형 조성물 - 실시 예 2Epoxy Molding Compositions-Example 2
페놀 노볼락 에폭시 30㎏, 수산화알미늄(Al(OH)3) 46㎏, 아크릴 파우더 12㎏, 비스페놀 A 9㎏, 실리콘유 3㎏의 혼합으로 조성된 100㎏의 에폭시조성물(A) 중 50㎏과,50 kg of 100 kg epoxy composition (A) formed by mixing 30 kg of phenol novolac epoxy, 46 kg of aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), 12 kg of acrylic powder, 9 kg of bisphenol A, and 3 kg of silicone oil. ,
피로멜리틱언하이드라이드(PMDA) 30㎏, 4급 암모늄염 3㎏, 폴리올(polyol) 6㎏, 비스페놀 A 15㎏, 실리카(SiO2) 45.5㎏, 아미노 실란 0.5㎏의 혼합으로 조성된 100㎏의 에폭시경화제(B) 중 50㎏을 혼합하여 조성한다.100 kg epoxy composed of a mixture of 30 kg pyromellitic hydride (PMDA), 3 kg quaternary ammonium salt, 6 kg polyol, 15 kg bisphenol A, 45.5 kg silica (SiO 2 ), 0.5 kg amino silane 50 kg of a hardening | curing agent (B) is mixed and formed.
에폭시 성형 조성물 제조방법 - 실시 예 3Epoxy Molding Composition Preparation Method-Example 3
상기 실시 예 1의 성분 및 성분량을 이용하여 제조하는 것으로, 먼저 페놀 노볼락 에폭시에 아크릴 파우더를 첨가하여 150℃에서 1시간 균일하게 분산시키고, 여기에 비스페놀 A를 첨가하여 1시간 반응시킨다. 그리고 그 반응물을 80℃까지 냉각시킨 후 실리콘유와 수산화알미늄(AlOH3)을 첨가하여 1시간 동안 교반하여 에폭시조성물(A)을 제조한다.Prepared using the components and component amounts of Example 1, first, by adding an acrylic powder to the phenol novolak epoxy and uniformly dispersed at 150 ℃ for 1 hour, it is reacted by adding bisphenol A to it. The reaction product is cooled to 80 ° C., and then silicon oil and aluminum hydroxide (AlOH 3 ) are added thereto, followed by stirring for 1 hour to prepare an epoxy composition (A).
상기 에폭시조성물(A)의 제조와는 별도의 과정으로, 피로멜리틱언하이드라이드(PMDA), 4급암모늄염, 폴리올을 160℃에서 2시간 동안 반응시키고, 여기에 비스페놀 A를 첨가하여 1시간 동안 반응시킨다. 그리고 그 반응물을 80℃까지 냉각시킨 후 아미노 실란과 실리카(SiO2)를 첨가하여 1시간 동안 교반하여 에폭시 경화제(B)를 제조한다.As a separate process from the preparation of the epoxy composition (A), pyromellitic hydride (PMDA), quaternary ammonium salt, and polyol were reacted at 160 ° C. for 2 hours, and bisphenol A was added thereto for 1 hour. Let's do it. The reactant is cooled to 80 ° C., followed by addition of amino silane and silica (SiO 2 ) and stirring for 1 hour to prepare an epoxy curing agent (B).
다음으로 제조된 에폭시조성물(A)과 에폭시 경화제(B)를 70℃에서 1시간 동안 교반하여 에폭시 성형 조성물을 제조한다.Next, the prepared epoxy composition (A) and the epoxy curing agent (B) are stirred at 70 ° C. for 1 hour to prepare an epoxy molding composition.
에폭시 성형 조성물 제조방법 - 실시 예 4Epoxy Molding Composition Preparation Method-Example 4
상기 실시 예 3과 동일한 방법으로 제조하며, 다만 그 사용되는 성분 및 성분량은 상기 실시 예 2와 동일하게 사용한다.Prepared in the same manner as in Example 3, except that the components and amount of components used are used in the same manner as in Example 2.
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