KR20000029404A - 장식용 압출품 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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KR20000029404A
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제임스 이. 곤잘레스
옌 밍 리
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톰슨 파트라시아 에이.
프리마크 알더블유피 홀딩스, 인크.
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Abstract

본 발명은 동시압출된 코어 부재, 및 서로 다른 면으로 배향된 2개 이상의 장식용 평면 표면을 포함하는 장식용 표면 부재를 포함하는 압출물에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 코어 부재와 장식용 표면 부재를 동시압출하여 물품을 형성하는 것을 포함한다.

Description

장식용 압출품 및 그의 제조 방법 {Extruded Decorative Article and Method of Making}
본 발명은 기판 및 이들 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 다른 면으로는, 본 발명은 구조 재료 및 이들 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 또 다른 면으로는, 본 발명은 장식용 구조 재료 및 이들 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 또 다른 면으로는, 본 발명은 압출된 장식용 구조 재료 및 이들 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 또 다른 면으로는, 본 발명은 압출된 조립식 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 및 이들 유니트의 제조 방법에 관한 것이다. 또 다른 면으로는, 본 발명은 서로 다른 평면에 장식용 표면을 지닌 압출된 장식용 재료 및 이들 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 또 다른 면으로는, 본 발명은 압출된 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트, 및 이들 유니트의 제조 방법에 관한 것이다.
다수의 경우에서는, 부엌 조리대 상판은 일반적으로 주택 건설 현장에서 장착되고, 조리대 상판의 장착 후에 물튀김 막이를 벽에 붙인다. 이 두 단계 장착 방법은 큰 노동력을 요구한다. 두 부품 간의 이음매는 감추어질 수는 없으며, 재료가 장식용 적층물이라면 최소화될 수 있을 뿐이다. 충실 표면 재료의 경우에, 숙련된 설비자는 이음매를 이은 곳이 없는 것처럼 보이게 할 수 있지만, 이음매 접합은 큰 노동력을 요구함에도 불구하고 물튀김 막이와 조리대 상판 사이에서 약한 지점이다.
일부 조립식 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트가 사용되는 경우, 이들은 일반적으로 다소 노동 집약적인 방법으로 조리대 상판과 물튀김 막이를 함께 결합시킴으로써 조립된다.
당업계에는 용이하게 장착될 수 있는 조립식 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트에 대한 요구가 있다.
당업계에는 용이하게 장착될 수 있는 조립식 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트의 제조 방법에 대한 요구도 있다.
당업계의 이들 요구는 도면 및 청구의 범위를 포함하여 본 명세서를 검토하면 당업자에게 명백해질 것이다.
본 발명의 목적은 용이하게 장착될 수 있는 조립식 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 용이하게 장착될 수 있는 조립식 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적은 도면 및 청구의 범위를 포함하여 본 명세서를 검토하면 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1은 실시예 2에 설명된 밀도 대 발포제 백분율의 플롯이다.
도 2는 실시예 2에 설명된 다양한 조성물에 대한 열팽창의 그래프이다.
도 3은 실시예 2에 설명된 인장 변형 대 발포제 중량%의 플롯이다.
도 4는 실시예 2에 설명된 굴곡 변형 대 발포제 중량%의 플롯이다.
도 5-9는 실시예 3에 설명된 다양한 샘플의 로그 전단 점도 대 로그 전단율의 플롯이다.
도 10 및 12는 평면 물튀김 막이 (10)이, 평면 앞쪽 립 (30)으로부터 각으로 배향된 평면 조리대 상판 (20)으로부터 각 θ로 배향된 장식용 표면 부재 (5) 및 코어 부재 (7)을 도시하는, 본 발명의 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 (100)의 한 실시양태의 각각의 측면도 및 등각도이다.
도 11은 평면 물튀김 막이 (10)이 평면 앞쪽 립 (30)으로부터 각으로 배향된 평면 조리대 상판 (20)으로부터 각 θ로 배향된 장식용 표면 부재 (5) 및 코어 부재 (7)을 도시하고, 물튀김 막이 (10)으로부터 각 β로 배향된 평면 물튀김 막이 립 (11)을 도시하는 도 10 및 12의 조리대 상판 (100)이 약간 변형된 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 (101)의 측면도이다.
도 13은 평면 물튀김 막이 (10)이 평면 조리대 상판 (20)으로부터 각 θ로 배향된 장식용 표면 부재 (5) 및 코어 부재 (7)을 도시하는 도 10 및 12의 조리대 상판 (100)이 약간 변형된 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 (102)의 측면도이다.
도 14는 평면 물튀김 막이 (10)이, 평면 앞쪽 립 (30)으로부터 각으로 배향된 평면 조리대 상판 (20)으로부터 각 θ로 배향된 장식용 표면 부재 (5) 및 코어 부재 (7)을 도시하고, 물튀김 막이 (10)로부터 각 β로 배향된 평면 물튀김 막이 립 (11)을 도시하고, 앞쪽 립 (30)으로부터 각 α로 배향된 평면 앞쪽 립 지지체 (31)을 도시하는 도 10 및 12의 조리대 상판 (100)이 약간 변형된 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 (103)의 측면도이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
5: 장식용 표면 부재
7: 코어 부재
10: 평면 물튀김 막이
11: 평면 물튀김 막이 립
20: 평면 조리대 상판
30: 평면 앞쪽 립
31: 평면 앞쪽 립 지지체
100, 101, 102, 103: 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 코어 부재와, 서로 다른 면으로 배향된 2개 이상의 장식용 평면 표면을 포함하는 장식용 표면 부재를 동시압출하는 단계를 포함하는 물품의 압출 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시양태에 따르면, 조리대 상판-물튀김 막이 유니트를 형성하는 방법을 제공한다. 이 방법은 일반적으로는 코어 부재 및 장식용 표면 부재를 동시압출하여 유니트를 형성하는 것을 포함한다. 최종 유니트에서, 장식용 표면 부재는 조리대 상판 및 물튀김 막이 표면이 서로 다른 면으로 배향된 조리대 상판 장식용 평면 표면 및 물튀김 막이 장식용 평면 표면을 형성한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 코어 부재와, 각 장식용 평면 표면이 서로 다른 면으로 배향된 2개 이상의 장식용 평면 표면을 포함하는 장식용 표면 부재로 이루어진 압출된 물품을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 조리대 상판-물튀김 막이 유니트를 제공한다. 유니트는 일반적으로는 동시압출된 코어 및 장식용 표면 부재를 포함한다. 장식용 표면은 서로 다른 면으로 배향된 조리대 상판 장식용 평면 표면과 물튀김 막이 장식용 평면 표면을 형성한다.
본 발명의 이러한 실시양태는 도면 및 청구의 범위를 포함하여 본 명세서를 검토하면 당업자에게 명백해질 것이다.
본 발명의 방법은 일반적으로는 코어 부재 및 장식용 표면 부재를 원하는 형태로 동시압출하는 것을 포함한다. 추가의 임의의 층은 코어 부재와 장식용 부재 사이, 코어 부재의 배면 상 또는 장식용 표면 부재 상에 삽입될 수 있다. 백킹층 또는 오버레이층을 코어 및 장식용 표면 부재와 동시압출하거나 압출 단계 후에 적합한 방법으로 붙일 수 있다.
본 발명은 다양한 기하학적 평면인 표면을 지닌 일체형 유니트를 형성하기에 유용하다. 예를 들면, 본 발명은 조리대 상판-물튀김 막이 유니트가 서로 다른 기하학적 평면이고, 즉 일반적으로는 서로 90도로 배향된 조립식 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트를 제조하는 데 유용하다. 또한, 조리대 상판의 전면 모서리가 조리대 상판에 대하여 보통 90도로 배향된 립을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 10 및 12를 참조하면, 평면 물튀김 막이 (10)이, 평면 앞쪽 립 (30)으로부터 각 Φ으로 배향된 평면 조리대 상판 (20)으로부터 각 θ로 배향된 장식용 표면 부재 (5) 및 코어 부재 (7)을 도시하는, 본 발명의 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 (100)의 한 실시양태의 각각의 측면도 및 등각도가 도시된다.
다른 실시양태로, 도 11은 평면 물튀김 막이 (10)이, 평면 앞쪽 립 (30)으로부터 각 Φ으로 배향된 평면 조리대 상판 (20)으로부터 각 θ로 배향된 장식용 표면 부재 (5) 및 코어 부재 (7)을 도시하는, 도 10 및 12의 조리대 상판 (100)이 약간 변형된 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 (101)의 측면도를 도시한다.
또 다른 실시양태로, 도 13에서는 평면 물튀김 막이 (10)이 평면 조리대 상판 (20)으로부터 각 θ으로 배향된 장식용 표면 부재 (5) 및 코어 부재 (7)을 도시하는 도 10 및 12의 조리대 상판 (100)이 약간 변형된 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 (102)의 측면도가 도시된다.
또 다른 실시양태로, 도 14에서는 평면 앞쪽 립 (30)으로부터 각로 배향된 평면 조리대 상판 (20)으로부터 각 θ로 배향된 평면 물튀김 막이 (10)을 도시하고, 물튀김 막이 립 (11)이 물튀김 막이 (10)으로부터 각 β로 배향된 장식용 표면 부재 (5) 및 코어 부재 (7)을 도시하고, 앞쪽 립 (30)으로부터 각 α로 배향된 평면 앞쪽 립 지지체 (31)을 도시하는 도 10 및 12의 조리대 상판 (100)이 약간 변형된 일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트 (103)의 측면도를 도시한다.
상기 실시양태에서 각 α, β, θ 및 Φ은 유니트의 원하는 형태를 형성하는 데 필요한 목적하는 임의의 각일 수 있다. 대부분의 경우에서는, 조리대 상판 및 물튀김 막이는 서로에 대하여 약 90도로 배향되지만, 일부 경우에서는 조리대 상판으로부터 멀리 또는 조리대 상판 쪽으로 물튀김 막이를 "기울이는" (또는 비스듬하게 하는) 것이 바람직한 것으로 여겨질 수 있다. 대부분의 경우에서는, 이들 각 α, β, θ 및 Φ은 약 40 내지 약 140도, 바람직하게는 약 60 내지 약 120도, 보다 바람직하게는 약 80 내지 약 100도, 보다 더 바람직하게는 약 85 내지 약 95도, 가장 바람직하게는 약 90도이다.
유니트가 바람직한 방법인 동시압출로 형성된다면, 각 장식용 표면이 종방향으로 배향될 것이고, 물론 서로는 평행할 것이다.
장식용 표면 부재
장식용 표면 부재는 충실 표면 부재로 사용되기에 적합한 임의의 적합한 열가소성 물질을 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 장식용 표면 부재는 폴리아크릴 수지로 이루어질 것이다. 적합한 폴리아크릴 수지는 미국 텍사스주 템플 소재의 윌슨아트 인터내셔날, 인크 (Wilsonart International, Inc.)에서 시판하는 지브롤터 (Gibralter, 등록상표) 충실 표면 물질 등의 충실 표면 물질을 제조하는 데 통상적으로 사용되는 것들을 포함한다. 다른 적합한 플라스틱 기재의 표면 조성물은 인용에 의해 본 명세서에 포함시키는 미국 특허 제4,085,246, 4,458,039, 4,533,680, 4,938,825, 및 5,318,737호에서 개시된 것들을 포함한다.
플라스틱 표면 조성물과 함께 충전제를 사용하는 것이 당업계에 공지되어 있다. 그러므로, 본 발명에서는, 장식용 표면 부재는 원하는 물성을 얻기 위하여 당업자에게 공지된 1종 이상의 충전제를 포함할 수 있다.
장식용 표면 재료로 사용되기 위한 적합한 충전제는 산 수용체, 점착방지제, 대전방지제, 항산화제, 발포제, 결정화 조제, 염료, 난연제, 충전제, 내충격성 개량제, 이형제, 오일, 다른 중합체, 안료, 가공조제, 보강제, 슬립제, 안정화제, UV 방지제 등을 포함한다. 바람직한 충전제는 탄산칼슘, 활석, 실리카, 유리 섬유, 알루미나 및 규회석이고, 보다 바람직한 것은 탄산 칼슘 및 규회석이고, 가장 바람직한 것은 규회석이다.
장식용 표면 재료로 사용하기에 적합한 충전제는 표면 처리된 충전제를 포함한다. 가장 바람직하게는, 충전제는 표면 처리된 탄산칼슘이다.
보강제의 비제한적인 예로는 유리 섬유, 석면, 붕소 섬유, 탄소 섬유 및 그래파이트 섬유, 위스커, 석영 및 실리카 섬유를 포함하는 고분자량의 무기 또는 유기 제품 및 합성 유기 섬유를 포함한다.
이들 통상적인 성분들이 사용될 때, 이들은 일반적으로는 장식용 표면 부재 충중량의 약 0.01 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 장식용 부재 총중량의 약 1 내지 약 25 중량%로 존재할 것이다.
코어 부재
본 발명의 코어 부재는, 임의의 적합한 압출 가능한 열가소성 수지가 목적하는 최종 용도에 있어서 필요한 구조 및 기계적 특성을 갖기만 하면 이로부터 제조될 수 있다. 특히 기판의 압축 영구왜가 통상적인 매질 또는 고밀도 섬유 보드 또는 파티클 보드와 대략 같거나 그보다 더 양호한 것이 바람직하다 (압축 응력의 함수에 따른 두께 감소로, ASTM F970에 따라서 압축 영구왜를 측정). 바람직하게는 13790 kPa (2000 psi)에서의 두께 감소는 많아야 0.254 mm(0.01 inch)고, 보다 바람직하게는 많아야 0.127 mm (0.005 inch)이고, 가장 바람직하게는 많아야 0.0254 mm (0.001 inch)이다.
바람직하게는, 코어 부재는 난연제 ABS 수지 및 유리 충전된 ABS 수지 등의 폴리(아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌) (하기에서는 ABS로 지칭됨) 수지; 폴리카르보네이트; 고충격 강도 폴리스티렌 (HIPS), 폴리스티렌, 폴리페닐렌 옥시드 (PPO), 및 염화폴리비닐 (PVC)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 부재를 포함한다. 중합체는 순수한 중합체 또는 재생된 중합체일 수 있다. 바람직하게는, 코어 부재는 상기의 중합체 중 1종 이상을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 혼합된 수지 시스템으로부터 제조된다. 또한, 내충격성 및 물성 관점으로부터 충전된 중합체가 가장 최선이지만, 이들 중합체는 충전되거나 비충전될 수 있다. 가장 바람직한 실시양태에서는, 중합체를 재생된 플라스틱 케이스 및 컴퓨터, 프린터, 텔레비젼, 스테레오 등의 전자 장치에서 나오는 부품으로부터 얻는다. 이 재생된 플라스틱은 전자 장치로부터 철을 함유한 금속 및 다른 비플라스틱 부분을 모두 실질적으로 제거하고, 이어서 플라스틱을 입상화하여 얻는다. 본 발명의 범주 안에서, 용어 "실질적으로"는 전자 장치 중 철을 함유한 금속 및 다른 비플라스틱 부품 최초량의 ＞95%, 바람직하게는 최초량의 ＞99%를 의미한다. 재생된 플라스틱은 보통 ABS 50 % 이상, 바람직하게는 75% 이상을 포함하고, 난연제 또는 유리 섬유를 포함하거나 포함하지 않는 상기 언급된 바람직한 중합체의 2종 이상의 혼합물이다.
본 발명의 코어 부재를 제조하는 데 사용되는 중합체는 발포체의 기포 크기가 목적하는 최종 용도에 요구되는 구조적 및 기계적 특성을 제공하도록 조절될 수 있기만 하면, 발열성 발포제, 흡열성 발포제 또는 이들의 조합 등의 통상적인 발포제를 사용하여 발포될 수 있다. 발포된 중합체의 제조는 당업계에 공지되어 있고 예를 들어 상기 언급된 문헌 [Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology] 및 [Handbook of Polymeric Foams and Foam Technology]에 설명된다.
바람직한 발열성 발포제는 아조디카르본아미드 발포제를 포함한다. 발열성 발포제는 흡열성 발포제보다 제조된 거품에서 더 큰 기포 크기를 제공하는 경향이 있다. 바람직한 흡열성 발포제는 탄산칼슘 (또는 중탄산칼슘) 및 카르복실산의 조합이다. 적합한 카르복실산은 발포체 제조 업계에 공지되어 있고 탄산칼슘 또는 중탄산칼슘으로부터 CO2형성의 개시를 돕는 것이 가능할 수 있어야 한다. 이들 카르복실산은 시트르산 등의 산을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 바닥재를 제조하는 등의 높은 하중을 가지는 최종 용도에서는, 발열성 발포제만을 사용하는 것은 과도하게 큰 기포로 인하여 압축에 대하여 불충분한 저항성을 지닌 발포체를 제공하는 경향이 있다. 흡열성 발포제를 단독으로 사용하는 것이 보다 많은 양의 발포제를 필요로할 때 (그 결과로 물질 및 가공 비용 증가), 발포체의 총중량을 취급적성을 위하여 목적하는 정도로 감소시키기에 충분한 밀도 감소를 일으킬 수 없다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 실시양태에서는, 발포제는 발열성 발포제와 흡열성 발포제의 조합이다. 특히, 가장 바람직한 발포제는 아조디카르본아미드 발포제와 CaCO3(또는 중탄산칼슘)/카르복실산의 조합이다. 요구되는 발포제의 양 및 흡열성/발열성 발포제의 비율을 결정하는 것은 중합체 발포체 제조 업자의 기술의 범위 안이고 목적하는 최종 발포체 특성에 달려있다. 바람직하게는, 발포제를 중합체의 3% 이하, 보다 바람직하게는 중합체의 1 내지 2 중량%의 양으로 사용한다.
코어 부재용 중합체는 원하는 물성을 얻기 위하여 단독으로 또는 충전제와 함께 사용될 수 있다.
코어 부재에 사용하기 위한 적합한 충전제로는 산 수용체, 점착방지제, 대전방지제, 항산화제, 발포제, 결정화 조제, 염료, 난연제, 충전제, 내충격성 개량제, 이형제, 오일, 다른 중합체, 안료, 가공조제, 보강제, 슬립제, 안정화제, UV 방지제 등이 있다. 바람직한 충전제는 탄산칼슘, 활석, 실리카, 유리 섬유, 알루미나 및 규회석이 있고, 보다 바람직한 것은 탄산 칼슘 및 규회석이고, 가장 바람직한 것은 탄산칼슘이다.
코어 부재에 사용하기 위한 적합한 충전제는 표면 처리된 충전제도 포함한다. 가장 바람직하게는, 충전제는 표면 처리된 탄산칼슘이다.
보강제의 비제한적인 예로는 유리 섬유, 석면, 붕소 섬유, 탄소 섬유 및 그래파이트 섬유, 위스커, 석영 및 실리카 섬유를 포함하는 고분자량의 무기 또는 유기 제품 및 합성 유기 섬유가 있다.
이들 통상적인 성분들이 사용될 때, 이들은 일반적으로는 코어 부재 충중량의 약 0.01 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 코어 부재 총중량의 약 1 내지 약 25 중량%로 존재할 것이다.
임의의 층
추가의 임의의 층은 코어 부재와 장식용 부재 사이, 코어 부재의 배면 상 또는 장식용 표면 부재 상에 삽입될 수 있다. 백킹층 또는 오버레이층을 코어 및 장식용 표면 부재와 동시압출하거나 압출 단계 후에 적합한 방법으로 붙일 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
바람직한 소정의 추가 층은 코어 부재의 표면 특성이 장식용 표면을 통해 블리딩되거나 이를 통해 보이는 것을 감소시키거나 방지하는, 코어 부재와 장식용 표면 부재 사이에 동시압출된 광학적 차단층을 포함한다. 이러한 광학적 차단층을 제조하는 데 사용되기에 적합한 수지는 열가소성 아크릴 중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 스티렌 공중합체 (ABS), 폴리(염화비닐) (PVC), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 (ASA), 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN) 및 폴리카르보네이트 (PC) 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
실시예
다음 실시예들은 본 발명을 예시하기 위해 제시될 뿐이지, 본 발명의 청구의 범위를 제한하는 것은 아니다.
＜실시예 1＞
표 1에 나타난 다양한 성분을 표 2 및 3에서 나타난 샘플로 배합하였다. 사용하기 전에, 80℃에서 2 시간 동안 건조제 건조기에서 또는 80℃에서 4 시간 동안 열기 오븐으로 ABS를 건조하였다. 2축 압출기를 사용하여 5 시트 (두께가 0.000254 mm (0.250 mil)이고, 폭이 63.5 mm (2.5 inch)이고, 길이는 1.219 m(48 inch)임)를 각각의 이들 샘플로부터 압출하였다.
번호 물질 형태 용융 온도 (℃) 취급 문제점
0 순수한 ABS (싸이클론 (Cyclone) T1000) 펠렛 175 ABS는 290℃에서 분해함
1 발포제 (AZ 130) 펠렛
2 탄산칼슘 펠렛
샘플 번호
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
물질 0: 중량 분율 (%) 100 99 98 97 96 95 95 90 85 80
물질 1: 중량 분율 (%) 0 1 2 3 4 5 0 0 0 0
물질 2: 중량 분율 (%) 5 10 15 20
샘플 번호
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
물질 0: 중량 분율 (%) 94 89 84 79 93 88 83 78 92 87 82 77
물질 1: 중량 분율 (%) 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3
물질 2: 중량 분율 (%) 5 10 15 20 5 10 15 20 5 10 15 20
＜실시예 2＞
실시예 1의 압출된 시트를 (1) 밀도, (2) 회-% 충전제, (3) 열팽창, (4) 인장, 및 (5) 굴곡 등으로 다양하게 시험하였다. 결과를 표 4, 5, 6 및 7과 도 1, 2, 3 및 4에 제시하였다.
재료 특성
시험 결과는 요구된 충전제 함유량의 변형이 물성에 영향을 줄 수 있는 것을 나타내었다. 이 현상으로, 발포제를 적용할 때의 재료 밀도는 ≤1 g/ccm이다. 도 1을 참고하면, 발포제 1 중량% 이상에서 밀도는 충전제 함유량 5 내지 20 중량%에 있어서 비교적으로 일정하다. 표 4 및 5와 도 1을 참고한다.
열팽창
본 발명은 플라스틱 기판과 표면 제품을 결합된 조리대 상판 유니트로 압출시키는 데 유용하다. 이를 염두에 둔다면, 기판과 표면 재료의 물성은 비교적 유사해야 한다. 예를 들면, 층간 박리의 가능성을 최소화시키기 위하여, 플라스틱 기판 및 표면 제품의 열팽창은 비교적 유사해야 한다. 도 2를 참고하면, ABS 기판 (충전되거나 비충전됨)의 열팽창은 표면 재료 그 자체보다 대략 2.5배 더 크다. 20% 충전제를 포함하는 ABS 기판에서도, 열팽창의 감소가 미미하다. 표 4 및 도 2를 참고한다.
인장 및 굴곡 강도
다양한 ABS 기판의 물리적 강도 및 내구성은 인장 및 굴곡 형식으로 평가한다. 1-3% 발포제를 포함하는 10%-20% 충전제 함유량에서는, 인장 강도가 보드 전체에 걸쳐 비교적 일정하다. 표 4 및 6과 도 3을 참고한다.
굴곡 데이타는 인스트론 (Instron) 시험 장치 (200 lb 충전 기포 ＆ 소규모 3 지점 굴곡 장착물)를 사용하여 얻었다. 데이터 입력의 정확도를 위하여, 1% 항복 옵셋 등을 수치의 확증을 위해서 계하였다. 이들 1 % 옵셋 값은 그 결과로 초기 항복점 값과 비교하여 차이가 미미하거나 차이가 없다.
다양한 ABS 배합물을 시험하면, 이들 배합물이 3 지점 굴곡 방식에서 상당히 탄성이 있는 것으로 나타났다. 충전제 함유량 20 %인 ABS 중합체의 극도의 유연성으로 인하여 파단점 값은 분명하지 않았다. 주어진 배합물에 있어서, 굴곡 변형은 발포제 1-3 중량% 범위에서 약간씩 변한다. 표 4 및 7과 도 4를 참고한다.
시험/재료 밀도 (g/ccm) 회(% 충전제) 열팽창 x 10-5(l/℃)(MD/CD) 인장 (종방향 (MD))파단점에서 응력 (psi)파단점에서 % 변형(in)탄성율 (msi)파단점에서 강인성(in-lb/in3) 굴곡항복 옵셋에서 응력 (psi) (SD.) (V의 C)항복점에서 % 변형 (in)탄성율 (msi)항복점에서 에너지 (lbf-in)항복점에서 변위 (in)
94 % ABS5 % 탄산칼슘1% 발포제011998-1 0.995 10.75% 10.20/9.99 305511.300.260.27330 5862 (365) (6.2)5688 (345) (6.1)5.00.223.80.32
89 % ABS10 % 탄산칼슘1% 발포제011998-2 0.994 16.07% 9.69/9.59 26333.900.080.2586 4702 (108) (2.3)4523 (111) (2.5)4.50.203.00.27
84 % ABS15 % 탄산칼슘1% 발포제011998-3 0.995 20.99% 9.00/8.67 18492.100.040.2532 3847 (143) (3.7)3801 (128) (3.4)3.50.182.30.23
79% ABS20% 탄산칼슘1% 발포제011998-4 0.995 20.44% 9.06/8.92 21272.600.050.2443 3830 (513) (13.4)3808 (504) (13.2)3.60.172.50.23
93% ABS5% 탄산칼슘1% 발포제011998-5 0.998 9.92% 10.11/9.78 23044.000.080.2076 4069 (187) (4.6)3966 (169) (4.3)4.60.153.10.27
시험/재료 밀도 (g/ccm) 회(% 충전제) 열팽창 x 10-5(l/℃)(MD/CD) 인장 (MD)파단점에서 응력 (psi)파단점에서 % 변형 (in)탄성율 (msi)파단점에서 강인성 (in/lb/in3) 굴곡항복 옵셋에서 응력 (psi) (SD.) (V의 C)항복점에서 % 변형 (in)탄성율 (msi)항복점에서 에너지 (lb-in)항복점에서 이동 (in)
88% ABS10% 탄산칼슘2% 발포제011998-6 0.989 15.44% 9.58/9.38 21202.800.060.2154 3966 (264) (6.6)3847 (237) (6.2)4.40.172.60.27
83% ABS15% 탄산칼슘2% 발포제011998-7 0.999 19.71% 9.16/9.20 19832.700.050.2344 3814 (305) (8.0)3720 (247) (6.6)3.90.172.30.25
78% ABS20% 탄산칼슘2% 발포제011998-8 1.040 24.77% 8.57/8.77 21832.400.050.2941 3944 (104) (2.6)3915 (119) (3.0)3.30.202.20.21
92% ABS5% 탄산칼슘3% 발포제011998-9 0.9901 9.24% 25913.700.070.2272 4757 (135) (2.8)4650 (157) (3.4)4.30.183.30.27
87% ABS10% 탄산칼슘3% 발포제011998-10 0.988 16.06% 28493.600.070.2672 4923 (174) (3.5)4787 (195) (4.0)4.20.203.00.27
82% ABS15% 탄산칼슘3% 발포제011998-11 1.060 19.82% 25193.000.060.2657 5035 (145) (2.9)4928 (102) (2.1)3.80.223.20.24
77% ABS20% 탄산칼슘3% 발포제011998-12 0.987 22.88% 24532.500.050.2646 4672 (75) (1.6)4654 (75) (1.6)3.40.213.40.21
시험/재료 밀도 (g/ccm) 회(% 충전제) 열팽창 x 10-5(l/℃)(MD/CD) 인장 (MD)파단점에서 응력 (psi)파단점에서 % 변형 (in)탄성율 (msi)파단점에서 강인성 (in/lb/in3) 굴곡항복 옵셋에서 응력 (psi) (SD.) (V의 C)항복점에서 % 변형 (in)탄성율 (msi)항복점에서 에너지 (lb-in)항복점에서 이동 (in)
100% ABS5% 탄산칼슘% 발포제011498-10 1.17 0.74% 10.48/9.28 516339992.015.70.040.370.373.9689 9174 (528) (5.8)8932 (540) (6.0)5.60.307.40.33
95% ABS5% 탄산칼슘011498-6 1.24 9.23% 10.16/9.02 459338811.913.90.040.330.303.1548 8363 (479) (5.7)8116 (478) (5.9)5.20.296.60.30
90% ABS10% 탄산칼슘011498-7 1.26 13.77% 9.31/9.62 450438111.911.10.040.270.313.6424 8332 (163) (2.0)8060 (155) (1.9)5.40.306.20.31
85% ABS15% 탄산칼슘011498-8 1.28 18.34% 9.07/8.94 435037561.78.80.040.230.353.1331 8103 (573) (7.1)7806 (549) (7.0)5.30.316.10.30
시험/재료 밀도 (g/ccm) 회(% 충전제) 열팽창 x 10-5(l/℃)(MD/CD) 인장 (MD)파단점에서 응력 (psi)파단점에서 % 변형 (in)탄성율 (msi)파단점에서 강인성 (in/lb/in3) 굴곡항복 옵셋에서 응력 (psi) (SD.) (V의 C)항복점에서 % 변형 (in)탄성율 (msi)항복점에서 에너지 (lb-in)항복점에서 이동 (in)
80% ABS20% 탄산칼슘011498-9 1.29 22.48% 9.06/8.51 399436621.76.10.030.160.372.9208 7801 (412) (5.3)7461 (368) (4.9)5.30.335.30.30
99% ABS1% 발포제011498-11 0.998 1.07% 365234423.68.40.070.210.267.4279 6615 (238) (3.6)6376 (239) (3.7)5.30.235.30.33
98% ABS2% 발포제011498-12 0.993 0.86% 311029943.75.20.070.140.246.0136 4412 (174) (3.9)4198 (198) (4.7)5.30.173.00.32
97% ABS3% 발포제011498-13 0.998 1.02% 해당되지 않음1590해당되지 않음1.5해당되지 않음0.030.200.917 3337 (290) (8.7)3211 (280) (8.7)5.50.112.60.34
밀도 (g/ccm)
칼슘 0% 1% 2% 3%
0% 1.170 0.998 0.993 0.988
5% 1.240 0.995 0.998 0.990
10% 1.260 0.994 0.989 0.988
15% 1.280 0.995 0.999 1.060
20% 1.290 0.995 1.040 0.987
파단점에서의 인장 변형
칼슘 0% 1% 2% 3%
0% 15.7 8.4 5.2 1.5
5% 13.9 11.3 4.0 3.7
10% 11.1 3.9 2.8 3.6
15% 8.8 2.1 2.7 3.0
20% 6.1 2.6 2.4 2.5
항복점에서의 굴곡 응력
칼슘 0% 1% 2% 3%
0% 5.6 5.3 5.3 5.5
5% 5.0 5.0 4.6 4.3
10% 5.2 4.5 4.4 4.2
15% 5.4 3.5 3.9 3.8
20% 5.3 3.6 3.3 3.4
＜실시예 3＞
실시예 1의 샘플 1, 7, 8, 9, 및 10을 200℃에서 모세관 유동도 측정에 의하여 레올러지 분석시켰다. 로그 전단 점성 대 로그 전단율의 플롯을 생성하고, 지수 법칙 방정식을 결정하였다. 도 5-9와 표 8을 참고하였다.
샘플 온도 (℃) 선형 방정식 상관 계수
ABS, 0% 충전제 200 -0.717 로그 전단율 + 4.7123 0.999
ABS, 5% 충전제 200 -0.716 로그 전단율 + 4.7231 0.999
ABS, 10% 충전제 200 -0.7187 로그 전단율 + 4.7398 0.999
ABS, 15% 충전제 200 -0.7178 로그 전단율 + 4.7406 0.999
ABS, 20% 충전제 200 -0.7452 로그 전단율 + 4.8413 0.998
본 발명이 조리대 상판-물튀김 막이 유니트에 대한 참고로 주로 예시되는 한편, 물품이 서로 다른 평면으로 2개 이상의 장식용 표면을 가진 것이 바람직한 임의의 용도에 유용하다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 다른 용도의 비제한적인 예는 건물 모듀울, 가구, 및 욕실 화장대를 포함한다.
일체형 조리대 상판-물튀김 막이 유니트를 제조함으로써 노동 집약적인 조리대 상판과 물튀김 막이의 접합으로 인한 두 단계 장착과 이음매의 노출을 피하고, 용이하게 장착될 수 있다.
또한 본 발명은 다양한 기하학적 평면인 표면을 지닌 일체형 유니트를 형성하기에 유용하다.
본 발명의 예시적 실시태양들을 구체적으로 설명하였지만, 다양한 기타 변형들이 본 발명의 본질 및 영역을 벗어나지 않고서 당업자들에게 명백하게 되고, 이들에 의해 용이하게 만들어질 수 있다. 따라서, 본 명세서에 첨부된 특허 청구의 범위의 영역은 본 명세서에 기재된 실시예 및 설명을 제한한다기보다는 오히려 특허 청구의 범위는 본 발명이 속한 분야의 통상의 숙련인에 의해 등가물로서 간주되는 모든 특성들을 포함하여 본 발명 내에 속하는 특허가능한 신규성을 갖는 모든 특징들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (30)

  1. 코어 부재와 장식용 표면 부재를 동시압출하여 물품을 형성하는 단계를 포함하며, 장식용 표면 부재가 서로 다른 면으로 배향된 2개 이상의 장식용 평면 표면을 포함하는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서, 광학적 차단층이 장식용 표면 부재와 코어 부재 사이에 동시압출되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 장식용 표면 부재에 오버레이층을 붙이거나 코어 부재에 백킹층을 붙이는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 장식용 평면 표면이 서로에 대하여 약 40도 내지 약 140도 범위의 각 θ로 배향되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 물품이 제1, 제2 및 제3 장식용 평면 표면을 포함하며, 각각의 장식용 평면 표면이 서로 다른 면으로 배향되고, 제1 장식용 평면 표면이 제2 평면 표면에 대하여 약 40도 내지 약 140도 범위의 각 θ로 배향되고, 제2 장식용 평면 표면이 제3 평면 표면에 대하여 약 40도 내지 약 140도 범위의 각 Φ로 배향되는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 장식용 표면이 서로에 대하여 평행하게 되는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 코어 부재가 폴리(아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌), 폴리카르보네이트, 고충격 강도 폴리스티렌, 폴리스티렌, 폴리페닐렌 옥시드 (PPO), 및 염화폴리비닐 (PVC)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하고, 장식용 표면 부재가 폴리아크릴 수지를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 코어 부재 및 장식용 표면 부재가 각각 산 수용체, 점착방지제, 대전방지제, 항산화제, 발포제, 결정화 조제, 염료, 난연제, 충전제, 내충격성 개량제, 이형제, 오일, 다른 중합체, 안료, 가공조제, 보강제, 슬립제, 안정화제, UV 방지제로 이루어진 충전제의 군으로부터 독립적으로 선택된 1종 이상의 충전제를 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 코어 부재가 폴리(아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌), 탄산칼슘 및 발포제를 포함하고, 장식용 표면 부재가 폴리아크릴 수지를 포함하는 방법.
  10. 코어 부재와 장식용 표면 부재를 동시압출하여 유니트를 형성하는 단계를 포함하며, 유니트에서 장식용 표면 부재가 조리대 상판 장식용 평면 표면 및 물튀김 막이 장식용 평면 표면을 포함하고, 조리대 상판과 물튀김 막이가 서로 다른 면으로 배향되는 것을 특징으로 하는, 조리대 상판-물튀김 막이 유니트를 형성하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 광학적 차단층이 장식용 표면 부재와 코어 부재 사이에 동시압출되는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 장식용 표면 부재에 오버레이층을 붙이거나 코어 부재에 백킹층을 붙이는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 장식용 평면 표면들이 서로에 대하여 약 80도 내지 약 100도 범위의 각 θ로 배향되는 방법.
  14. 제10항에 있어서, 물품이 제1, 제2 및 제3 장식용 평면 표면을 포함하며, 각각의 장식용 평면 표면이 서로 다른 면으로 배향되고, 제1 장식용 평면 표면이 제2 평면 표면에 대하여 약 80도 내지 약 95도 범위의 각 θ로 배향되고, 제2 장식용 평면 표면이 제3 평면 표면에 대하여 약 80도 내지 약 95도 범위의 각 Φ로 배향되는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 코어 부재가 폴리(아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌), 탄산칼슘 및 발포제를 포함하고, 장식용 표면 부재가 폴리아크릴 수지를 포함하는 방법.
  16. 코어 부재, 및 서로 다른 면으로 배향된 2개 이상의 장식용 평면 표면을 포함하는 장식용 표면 부재를 포함하는 압출물.
  17. 제16항에 있어서, 광학적 차단층이 장식용 표면 부재와 코어 부재 사이에 동시압출된 압출물.
  18. 제16항에 있어서, 장식용 표면 부재 상의 오버레이층 또는 코어 부재 상의 백킹층을 더 포함하는 압출물.
  19. 제16항에 있어서, 장식용 평면 표면이 서로에 대하여 약 60도 내지 약 120도 범위의 각 θ로 배향된 압출물.
  20. 제16항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 장식용 평면 표면을 포함하며, 각각의 장식용 평면 표면이 서로 다른 면으로 배향되고, 제1 장식용 평면 표면이 제2 평면 표면에 대하여 약 60도 내지 약 120도 범위의 각 θ로 배향되고, 제2 장식용 평면 표면이 제3 평면 표면에 대하여 약 60도 내지 약 120도 범위의 각 Φ로 배향되는 압출물.
  21. 제20항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 장식용 표면이 서로에 대하여 평행한 압출물.
  22. 제16항에 있어서, 코어 부재가 폴리(아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌), 폴리카르보네이트, 고충격 강도 폴리스티렌, 폴리스티렌, 폴리페닐렌 옥시드 (PPO), 및 염화폴리비닐 (PVC)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 중합체를 포함하고, 장식용 표면 부재가 폴리아크릴 수지를 포함하는 압출물.
  23. 제22항에 있어서, 코어 부재 및 장식용 표면 부재가 각각 산 수용체, 점착방지제, 대전방지제, 항산화제, 발포제, 결정화 조제, 염료, 난연제, 충전제, 내충격성 개량제, 이형제, 오일, 다른 중합체, 안료, 가공조제, 보강제, 슬립제, 안정화제, UV 방지제로 이루어진 충전제의 군으로부터 독립적으로 선택된 1종 이상의 충전제를 포함하는 압출물.
  24. 제16항에 있어서, 코어 부재가 폴리(아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌), 탄산칼슘 및 발포제를 포함하고, 장식용 표면 부재가 폴리아크릴 수지를 포함하는 압출물.
  25. 동시압출된 코어 부재와 장식용 표면 부재를 포함하며, 장식용 표면 부재가 조리대 상판 장식용 평면 표면 및 물튀김 막이 장식용 평면 표면을 포함하고, 조리대 상판과 물튀김 막이가 서로 다른 면으로 배향되는 것을 특징으로 하는 압출된 조리대 상판-물튀김 막이 유니트.
  26. 제25항에 있어서, 광학적 차단층이 장식용 표면 부재와 코어 부재 사이에 동시압출된 압출된 유니트.
  27. 제25항에 있어서, 장식용 표면 부재 상의 오버레이층 또는 코어 부재 상의 백킹층을 더 포함하는 압출된 유니트.
  28. 제25항에 있어서, 장식용 평면 표면들이 서로에 대하여 약 60 내지 약 120도 범위의 각 θ로 배향된 압출된 유니트.
  29. 제25항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 장식용 평면 표면을 포함하며, 각각의 장식용 평면 표면이 서로 다른 면으로 배향되고, 제1 장식용 평면 표면이 제2 평면 표면에 대하여 약 80도 내지 약 95도 범위의 각 θ로 배향되고, 제2 장식용 평면 표면이 제3 평면 표면에 대하여 약 80도 내지 약 95도 범위의 각 Φ로 배향되는 압출된 유니트.
  30. 제29항에 있어서, 코어 부재가 폴리(아크릴로니트릴/부타디엔/스티렌), 탄산칼슘 및 발포제를 포함하고, 장식용 표면 부재가 폴리아크릴 수지를 포함하는 압출된 유니트.
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