KR100241855B1 - 합성판 - Google Patents

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Abstract

합성판을 디프 드로오잉(deep drawing)시켜 위생용품 인서어트(목용통, 샤워부스, 싱크대, 세면기)를 얻을 수 있다. 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA, 아크릴 유리) 피복(3)은 특히 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)으로 만들어진 지지물층 위에 배열된다. 아크릴 유리피복은 내충격-인성 개량된 PMMA 및 표준 PMMA의 혼합물로 이루어진다.

Description

합성판
본 발명은, 디프 드로오잉(deep drawing)에 의하여 특히 목욕통, 샤워장치의 틀, 배수통 및 세면기 등의 위생용품용 인서어트(insert)를 제조하는데 사용할 수 있는 합성판에 관한 것으로서, 이는 특히 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(이하 “ABS”라 약칭) 지지체 위에 PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트:아크릴 유리)피복을 형성시켜서 만들어진 합성판에 관한 것이다.
현재 성형된(moulded) 아크릴로니트릴 또는 ABS/PMMA의 동시압출(co-extrusion)판을 함유한 플라스틱판이 여러 가지 위생용품(목욕통, 배수통, 샤워장치의 틀 및 샤워장치의 판)용 인서어트에 사용된다.
유럽 표준 EN263에는 목용통 및 샤워장치의 틀에 사용되는 성형아크릴판을 가정용으로 사용하기 위해서 반드시 충족시켜야 하는 요구조건과 검사방법이 명확하게 설명되어 있다.
ABS와 PMMA 피복의 동시압출판은 EN263에 규정된 요구조건들을(성형 아크릴판에 있어서 사용되는 원료에 관한 일반적인 요구조건들과 더불어) 지금까지 부분적으로만 만족시켜 왔다.
지금까지 동시압출된 ABS/PMMA판은 표준 EN263 ‘뜨거운 물에 대한 내성’의 9항에 진술된 요구조건에 100% 확실하게 부응할 수 없었다. 게다가, 플라스틱 물질의 뜨거운 물에 대한 내성에 있어서 부식성 용매의 영향을 고려하지 않으면 EN263에 규정된 검사는 실상에 충분히 들어맞지 않는데, 그 부식성 용매는 많은 나라에서 세제의 성분으로서 허용되고 있다. 따라서, 위생용품용 동시압출 ABS/PMMA판의 발달에 있어서, 출원인은 표준 EN263의 9항의 과정에 따른 동시압출판의 검사에 관해, 그들 특유의 검사를 발명해 냈으며, 또한 상업적으로 유효한 부식성 세제를 사용하는 세척작용도 추가적으로 제공하고 있다.
본 발명은 PMMA 피복의 경우 충분히 높은 수준의 내약품성과 뜨거운/차가운 물에 대한 내성이 있을 때에만 이 검사를 통과할 수 있도록 하는 것은 현실화하는 데에 그 기초를 두고 있다.
사용되는 원료의 분자량이 될 수 있는 한 크거나 용융 유동 지수(melt flow index, 이하 “MFI”라 약칭)가 될 수 있는 한 낮은 경우에 PMMA 피복층이 EN263의 요구조건들을 더 잘 맞족시킬 수 있다는 것이 널리 알려져 있다. 본 출원인의 제EP-BI 225 500호는 디프 드로오잉된 목욕통 인서어트를 생산하는데 쓰이는 ABS 및 PMMA 피복의 합성판을 설명하고 있는데, 그 합성판은 광슬롯 노즐(wide-slot nozzle)을 통해 동시 압출되고 피복을 형성하는 PMMA는 230℃/3.8에서 많아야 2g/10′의 MFI를 가짐을 특징으로 한다(독일 표준 DIN 53735에 의함). 모든 경우에 있어서, 상기 지적된 검사를 통과하는데 위 피복의 특징만으로는 충분치 못하다.
또한, 제EP-BI-304 679호는 ABS 및 PMMA의 합성판에 있어서, 뜨거운/차가운 물에 대한 내성과 내응력균열성(resistance to stress cracking)을 향상시키는 방법을 설명하고 있다. 이 합성판에서, 중량으로 30 내지 70퍼센트의 PVDF(폴리비닐리덴 플루오라이드)와 그 잔여분의 PMMA로 이루어진 부가적 피복층을 가진 PMMA 피복이 ABS 지지체 위에 배열된다. 이러한 판들로, 내수용 목욕통 및 샤워장치의 틀에 사용할 성형 아크릴판에 관하여 EN263에 열거된 요구조건을 만족시키는 것은 이미 실제적으로 가능했었다.
그러나 표준 EN263의 9항에 따른 검사에서, 알콜 특히 메탄올에 대한 내응력균열성은 부가적인 세척작용과 더불어 여전히 적절치 못하다고 여겨졌었다.
본 발명의 목적은 명세서의 도입 부분에 언급된 일반적인 종류의 합성판을 제공하는 것이다. 이 합성판은 뜨거운/차가운 물에 대한 내성 뿐만 아니라 세제에함유되어 있는 화학물질, 특히 알콜에 대한 내응력균열성이 향상된 수준이라는 점이 특징이다. 본 발명에서는 PMMA 피복이 내충격인성-개량된(impact toughness-modified) PMMA와 표준 PMMA의 혼합물로 조성되기 때문에, 상기 합성판의 특징을 얻을 수 있다. 표준 PMMA라는 용어는 호모-폴리메틸 메타크릴레이트를 나타내는데 사용된다. 내충격인성-개량된 PMMA라는 용어는 특히 메틸 메타크릴레이트와 30% 미만(중량 퍼센트), 바람직하게는 10% 미만의 다른 아크릴레이트(특히 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 또는 메틸 아크릴레이트)의 혼성중합체(alloy)를 나타내는데 사용된다.
PMMA의 경우, 탄성률(E 계수)과 MFI가 낮을수록, 특히 알콜에 대한 내응력균열성의 수준이 개선된다는 것이 출원인의 연구로부터 알려져 왔다. 일반적인 경우 내충격인성-개량된 고분자 유형의 PMMA는 내응력균열성의 수준을 높이려는 목적을 매우 만족스럽게 이룰 수 있다(독일 표준 DIN 53735에 의하면 낮은 MFI는 대개 230℃/3.8에서 2.0g/10′ 이하이다).
이러한 내충격인성-개량된 유형의 PMMA의 단점은 이 유형이 내충격인성-개량되지 않은 PMMA에 비해 낮은 수준의 내인소성(scratch resistance)을 갖는다는 것과 연장된 시간동안 뜨거운 물에 방치할 경우, PMMA층에서 혼탁효과(clouding effect) 또는 ‘안개(haze)’가 발생한다는 것이다. 이러한 이유 때문에, 목욕통과 샤워장치 틀의 인서어트를 생산하기 위해, 고분자인 내충격인성-개량된 유형의 PMMA를 ABS와 PMMA의 동시압출판에 사용하는 것은 지금까지는 가능하지 않았다.
본 발명의 기본 개념은 PMMA 피복을 포함하는 합성판의 경우, 피복층으로서 고분자 PMMA(낮은 MFI)와 고분자인 내충격인성-개량된 PMMA를 특별히 신중하게 섞음으로써, 내인소성은 감소하지 않으면서 동시에 뜨거운/차가운 물에 대한 내성과 화학적 내응력균열성을 실제적으로 개선하는 것이다.
내충격인성-개량된 PMMA와 표준 PMMA의 혼합물은 요구되는 성질들을 근본적으로 개선시킬 수 있는데, 출원인이 혼합물에 관해 한 연구는 뜨거운/차가운 물에 대한 내성과 화학적 내응력균열성에 있어서, 가능한 혼합물 중 비교적 작은 범위만이 가장 주요한 요구조건들(특히 부식성이고, 상업적으로 유효한 세제에 의한 부가적인 세척을 포함하는 표준 EN 263)을 만족시킬 수 있음을 보여주었다. 그 작은 범위는 내충격인성-개량된 PMMA와 표준 PMMA 혼합물의 MFI 및/또는 탄성률로 가장 잘 설명되는데, 즉 MFI는 0.8 이하이고 탄성률은 2500 내지 2800MPa 사이이다.
본 발명의 결과에 따르면, 내충격인성-개량된 PMMA와 표준 PMMA의 혼합물은 뜨겁고-차가운 물에 대한 매우 높은 내성과 높은 내응력균열성(특히 알콜에 대한)을 가지는데, 그 혼합물은 독일 표준 DIN 53735에 의하면 230℃/3.8에서 많아야 0.8의 MFI를 가지며 동시에 2500 내지 2800MPa의 탄성률(ISO 527에 의하면)을 가진다.
첨부된 도면은 본 발명에 따른 합성판의 일부 측단면도이다.
본 발명에 따른 합성판은 예를 들어 두께가 수 밀리미터이고 PMMA와 가능하게 혼합된 ABS를 함유하는 지지판(1)을 포함한다. 그 다음층은 숫자 2로 표시된 ABS층이다. 이 ABS층은 약 10 내지 20%(전체 두께에 대해) 두께이며, 1 내지 30% 두께인(전체 두께에 대해) PMMA 피복(3)에 대한 착색 지지체를 형성한다. 합성판은 예를 들어 광슬롯 노즐에서 층들을 동시압출시켜 제조할 수 있다.

Claims (5)

  1. 드프 드로오잉에 의해 위생용품(목욕통, 샤워장치의 틀, 배수통 및 세면기)용 인서어트를 제조하는데 사용되는 합성판으로서 PMMA(폴리메틸 메타크릴레이트:아크릴 유리) 피복(3)이 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 지지체(2) 위에 배열되어 있는 합성판에 있어서, PMMA피복을 내충격인성-개량된 PMMA와 표준 PMMA의 혼합물로 구성해서, PMMA(3)에 사용한 혼합물의 탄성률이 2500 내지 2800MPa가 되게 함을 특징으로 하는 합성판.
  2. 제1항에 있어서, 독일 표준 DIN 53735에 의한 혼합물의 MFI가 230℃/3.8에서 0.8g/10′ 이하임을 특징으로 하는 합성판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 내충격인성-개량된 PMMA가 메틸 메타크릴레이트 및 30%(중량 퍼센트) 미만의 아크릴레이트와의 혼성중합체임을 특징으로 하는 합성판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 아크릴레이트로서 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트 또는 메틸 아크릴레이트를 사용함을 특징으로 하는 합성판.
  5. 제3항에 있어서, 내충격인성-개량된 PMMA가 메틸 메타크릴레이트 및 10%(중량 퍼센트) 미만의 아크릴레이트와의 혼성중합체임을 특징으로 하는 합성판.
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