KR19980703372A - 배면이 발포체로 된 고상 표면재의 단일 단계 제조 방법 - Google Patents

배면이 발포체로 된 고상 표면재의 단일 단계 제조 방법 Download PDF

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Abstract

고상 표면재의 제조 방법에 의해 진동시켜 충진제 및 기포의 분리를 돕는 단일 단계 주조를 사용하여 중합체 혼합물내의 계면 또는 전이 대역이 없이 배면이 기포로 충진된 중합체로 된 일체형의 충진된 중합체의 박층이 제공된다.

Description

배면이 발포체로 된 고상 표면재의 단일 단계 제조 방법
발명의 배경
본 발명은 층들 사이에 충진되지 않은 중합체의 전이 대역을 갖지 않고, 충진제가 첨가된 고상 중합체 표면 및 중공 기포체로 충진된 유사 재료의 배면 (backing)을 갖는 복합 주조품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
폴리메틸 메타크릴레이트 및 알루미나 삼수화물을 기재로 하는 재료를 포함하는 고상 표면재는 당업계에 공지되어 있다. 이들 제품에 대한 기본 기술은 미국 특허 제3,847,865호 (더긴스 (Duggins), 1974), 동 제4,085,246호 (버서 (Buser), 로델 (Roedel) 및 배실리오우 (Vassiliou), 1978), 및 공개된 PCT 특허 출원 제US88/14322호 (프랑크 (Frank), 오트렘바 (Otremba), 폴 (Pohl) 및 쉴리어 (Schlier), 1988)에 개시되어 있다.
기포로 충진된 배면재 및 유리 섬유 보강물을 갖는 이러한 고상 표면재를 적층하려는 이전의 시도로 인해 비용이 많이 드는 다단계 공정 및 자신들의 특성을 갖는 명백히 상이한 층들을 갖는 적층품이 생겨났다. 적층품은 일반적으로 일체품 보다 특정 조건하에서의 계면으로 인하여 박리되거나 취약해지기가 더욱 쉽다. 이 유형의 다층 적층품으로는 유럽 특허 제285,046호 (쇼크 (Schock), 1993)에 기재되어 있는 것을 들 수 있다.
모든 상술한 문헌은 고상 표면을 충진된 중합체 재료로 제조하기 위한 방법 및 재료에 대한 그들의 교시 내용이 본 명세서에 참고로서 채택된다. 층들 사이에 적층 전이물이 없이 보다 가벼운 시트 재료에 일체형의 고상 표면재의 표면 특성을 제공할 수 있고, 비용이 적게 드는 공정에 의해 이러한 제품을 제조할 수 있는 것이 바람직하다.
발명의 요약
본 발명은 중합체 매트릭스 및 2개 상이한 충진제 대역을 포함하는 복합 주조품을 제공하며, 상기 제품은 사실상 2개의 대향면을 갖는 편평한 상태이고, 이 제품의 제1 대역은 충진제 더하기 매트릭스의 10 내지 80 중량% 범위의 수준에서 충진제를 갖는 제품의 일면을 포함하고, 제2 대역은 충진제 및 기포 더하기 매트릭스의, 5 내지 60 중량%의 충진제 및 3 내지 30 중량%의 기포를 갖는 상기 제1면에 대향하는 제2면을 포함하며, 상기 제1 및 제2 대역은 본질적으로 2개의 대역들 사이에 충진되지 않은 매트릭스층이 없는 연속체를 형성한다. 상기 제조 방법은 중합가능한 단량체(들), 중합 개시제, 기포, 및 기포 보다 1.0 g/cc 이상 높은 밀도를 갖는 충진제를 포함하는 경화가능한 혼합물을 함께 혼합하는 단계, 면평상에 혼합물을 주조하는 단계, 기포가 상승하고 대부분의 충진제가 침강할 때 진동시켜 분리를 돕는 단계, 및 단량체(들)을 중합시켜 경화되도록 하는 단계를 포함하는 상기 2개의 대역을 갖는 주조품을 형성하는 단계들을 포함한다. 게다가, 충진된 또는 충진되지 않은 수지의 분쇄 입자는 미국 특허 제4,085,246호에서 교시된 분쇄 입자에 따라 제1층에 첨가될 수 있다.
본 발명의 잇점은 메짐성 대역을 발생시킬 수 있거나 다른 기계적인 어려움의 원인이 될 수 있는 중합체의 어떠한 전이 대역도 없이 경량이고 더욱 경제적인 고상 표면재를 제공하는 것이다.
단일 단계 주조 공정
메틸 메타크릴레이트 단량체 또는 이 단량체와 이 단량체에 용해된 약 폴리메틸메타크릴레이트 시럽과의 배합물에 2종 이상의 충진제를 첨가하여 중합가능한 혼합물을 제조하였다. 본 실시예에서, 충진제로는 1) 알루미늄 삼수화물, 2) 중공 유리 기포, 바람직하게는 3M사의 스코치라이트 (Scotchlite) S-22-10-100 ㎛, 중간값 40 ㎛, 및 3) 베이지색 안료가 있다. 시럽은 단량체 중 약 20%의 폴리메틸메타크릴레이트를 포함하였다. 혼합물을 하기의 구성 성분을 배합함으로써 제조하였다:
중량%
메틸 메타크릴레이트 50.5
시럽 5.5
알루미나 삼수화물 33.0
스코치라이트 S-22 (10-100 ㎛, 중간값 40 ㎛) 유리 기포 11.0
100.0
제품에 소량의 베이지색 안료 (1.0%)를 첨가하여 착색시켰다. 개시제를 첨가하고, 혼합물을 배기시켜 공기를 제거하였다. 이어서, 이 혼합물을 주조물로 주조하였다.
이 혼합물은 저점도 (약 100 센티포이즈 또는 0.1 Psec.)를 가졌으며, 이는 액상에 비해 그들의 비중으로 인해 충진제를 층들로 분리하는 것을 촉진시키는 것을 용이하게 한다. 중공 유리 기포 (비중: 0.22)는 액체 (비중: 약 1.0)에서 떠오르는 반면에, 보다 중량의 알루미늄 삼수화물 (비중: 2.42) 및 베이지색 안료는 바닥에 침강될 것이다. 경화 전에 혼합물을 진동시키는 것은 혼합물 중의 충진제의 분리를 가속시키고, 충진제를 그들 각각의 층에 더욱 균일하게 분산시킬 것이다. 3.8 ㎝ 두께의 주조물로 주조하고 경화한 후, 2개의 분리층, 즉 알루미나 삼수화물 및 착색제를 함유하는 아크릴계 중합체의 0.8 ㎝ 정면층, 및 유리 기포 및 알루미늄 삼수화물을 함유하는 3.0 ㎝ 배면층이 존재하였다. 하지만, 층들 사이에는 계면이 존재하지 않았다. 전체적으로 연속되는 중합체 매트릭스의 일체형 구조였다. 이 조성물의 정면층 대 기포 배면층의 두께비는 약 1:4였다. 정면층 중에는 73.8%의 알루미나 삼수화물이 있었고, 기포층 중에는 9.7%의 알루미나 삼수화물이 있었다 (열중량법으로 측정). 부, 비율 및 백분율은 달리 언급하지 않는 한 중량 단위이다.
정면층 및 기포층 모두에 보다 중량의 충진제(들)을 갖는 것은 이 충진제에 의해 부여되는 특성 개선으로 인해 바람직하다. 무엇보다도 강도 및 강성, 충격 손상에 대한 내성, 내화성, 색상 분포 및 치수 안정성이 개선되었다. 보다 중량의 충진제(들)의 분배는 주조 후 임의의 겔화 또는 경화 전에 발생하였다. 각 층의 양을 원래의 혼합 조성물 중의 수준, 혼합물 점도, 혼합 온도 및 주조 후의 진동량을 포함하는 여러 공정 변수에 의해 측정하여 조절하였다. 정면층 중의 보다 중량의 충진제의 범위는 10% 내지 80%이고 발포체층 중의 보다 중량의 충진제의 범위는 5% 내지 60%이며, 바람직하게는 정면층의 경우 30% 내지 60%이고 발포체층의 경우 10% 내지 30%이었다.

Claims (1)

  1. 중합가능한 단량체(들), 중합 개시제, 기포, 및 기포 보다 1.0 g/cc 이상 높은 밀도를 갖는 충진제를 포함하는 경화가능한 혼합물을 함께 혼합하는 단계, 편평면상에 혼합물을 주조하는 단계, 기포가 상승하고 대부분의 충진제가 침강할 때 진동시켜 분리를 돕는 단계, 및 단량체(들)을 중합시켜 경화되도록 하는 단계를 포함하는,
    사실상 2개의 대향면을 갖는 편평한 상태의 주조품이고, 이 주조품의 제1 대역은 충진제 더하기 매트릭스의 10 내지 80 중량% 범위의 수준에서 충진제를 갖는 주조품의 1면을 포함하고, 제2 대역은 충진제 및 기포 더하기 매트릭스의, 5 내지 60 중량%의 충진제 및 3 내지 30 중량%의 기포를 갖는 상기 제1면에 대향하는 제2면을 포함하며, 상기 제1 및 제2 대역은 본질적으로 2개의 대역들 사이에 충진되지 않은 매트릭스층이 없는 연속체를 형성하는, 중합체 매트릭스 및 2개의 상이한 충진제 대역을 포함하는 복합 주조품의 제조 방법.
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