KR20000029502A - 철도차량용내부구조물부품 - Google Patents

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그레이엄 에드먼드 맥키
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프란쯔 브란트슈테터
베른트-슈테펜 폰베른스토르프
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부르크하르트 스트라우베
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Abstract

ABS와는 다르고, 전체가 100 중량%를 이루는 성분 A, B, C 및 D의 양을 기준으로,
a: 성분 A로서, 유리 전이 온도가 0℃ 보다 낮고 중간 입자 크기가 50 내지 1000nm, 바람직하게는 50 내지 500nm인 입상 유화 중합체 1 내지 58 중량%, 바람직하게는 1 내지 29 중량%, 특히 2 내지 18 중량%,
b: 성분 B로서, 1종 이상의 무정형 또는 부분결정성 고분자 1 내지 58 중량%, 바람직하게는 1 내지 29 중량%, 특히 2 내지 18 중량%,
c: 성분 C로서, 폴리카보네이트 40 내지 97 중량%, 바람직하게는 70 내지 94 중량%,
d: 성분 D로서, 1종 이상의 모노- 또는 폴리히드릭페놀의 포스포릭 에스테르 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 4 내지 20 중량%, 특히 7 내지 15 중량%,
e: 성분 E로서, 1종 이상의 불소화고분자(fluoropolymer) 0 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%, 특히 0.2 내지 1 중량%, 및
f: 성분 F로서, 섬유상 또는 입상 충전재 또는 이들의 혼합물 0 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 내부 구조물 부품 생산을 위한 열가소성 성형 조성물의 용도.

Description

철도 차량용 내부 구조물 부품 {Interior Furnishings for Rail Vehicles}
본 발명은 철도 차량용 내부 구조물 부품에 관한 것이다. 특히, 견고하고 긁힘에 대해 저항성이 있으며 색이 바래지 않는 표면을 갖고, 화학약품에 대한 저항성이 좋고, 안정하며, 본 발명의 적용분야에서 요구되는 안전성을 충족하는 내부 구조물 부품에 관한 것이다.
철도 차량용 내부 구조물 부품, 예를 들면 실내 접합판, 좌변기(seat pans), 의자 등의 팔걸이, 탁자 및 칸막이의 생산에 지금까지 다양한 재료들이 사용되어 왔다. 예를 들면 불포화 폴리에스테르 수지 성형 조성물 및 시트성형 조성물 (SMC, sheet molding compound)와 같은 열경화성 수지들이 사용되어 왔다. 이러한 재료들은 압축성형에 의해 제조될 수 있는 평평한 부품에 적당하다. 더 복잡한 성형물을 생산하는 데 있어서는 사용 가능성이 제한된다.
또한 열가소성 폴리아미드, 난연성(難燃性) 수지 또는 그 밖의 것들이 사용된다. 폴리아미드는 성형 수축이 크고, 또한 치수변형과 함께 높은 흡습성을 갖는다.
사용되는 또 다른 재료들은 난연성이 부여된 폴리카보네이트/아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (PC/ABS) 혼합물이다. 이 혼합물은 낮은 수축성과 흡습성을 갖고 있기는 하나 노화 성능에서 때때로 만족스럽지 못하다. 이 재료는 자외선이나 열적 자극에 노출되었을 때 누렇게 변색될 수 있다.
폴리프로필렌 화합물도 수산화알루미늄과 같은 팽창성 혼합물을 기초로 한 난연화제와 함께 사출성형이나 유리매트가 채워진 반제품의 형태로 사용된다. 그러나, 이러한 재료들은 표면의 질이 만족스럽지 못한데, 예컨대 감촉이 미끈미끈하고 긁힘에 대한 저항성이 낮다. 또한 열가소성 폴리프로필렌은 상대적으로 낮은 인성(toughness)과 강성(stiffness)을 갖는다.
본 발명의 목적 중 하나는 내약품성, 치수 안정성 및 내열성이 좋고 내황변성(耐黃變性)이 뛰어날 뿐만 아니라 긁힘에 대한 저항성이 높은 철도 차량용 내부 구조물 부품을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 지금까지 사용되어 온 재료들의 단점을 피할 수 있는 철도 차량용 내부 구조물 부품을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 ABS와는 다르고, 전체가 100 중량%를 이루는 성분 A, B, C 및 D의 양을 기준으로,
a: 성분 A로서, 유리 전이 온도가 0℃ 보다 낮고 중간 입자 크기가 50 내지 1000nm인 입상 유화 중합체 1 내지 58 중량%,
b: 성분 B로서, 1종 이상의 무정형 또는 부분결정성 고분자 1 내지 58 중량%,
c: 성분 C로서, 폴리카보네이트 40 내지 97 중량%,
d: 성분 D로서, 1종 이상의 모노- 또는 폴리히드릭페놀의 포스포릭 에스테르 1 내지 30 중량%,
e: 성분 E로서, 1종 이상의 불소화고분자(fluoropolymer) 0 내지 5 중량%, 및
f: 성분 F로서, 섬유상 또는 입상 충전재 또는 이들의 혼합물 0 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열가소성 성형 조성물을 철도 차량용 내부 구조물 부품 생산에 사용함으로써 이러한 목적이 달성됨을 발견하였다.
철도 차량용으로 상술된 내부 구조물 부품들은 긁힘에 대한 저항성이 있고, 안정하며, 화학약품에 대한 저항성이 있고, 매우 뛰어난 치수 안정성을 갖는다. 더욱이 이들은 이 분야에 부과되는 고도의 안전성 요구, 특별히, 예컨대 UTAC 명세사항 ST 18-502/1 또는 DIN 5510에 주어지는 것과 같은 내화 성능(fire performance)에 관련된 요구를 충족시킨다.
신규의 내부 구조물 부품을 생산하기 위해 본 발명에 따라 사용된 열가소성 수지 조성물은 그 자체로는 알려져 있다. 예를 들면, DE-A-12 60 135, DE-C-19 11 882, DE-A-28 26 925, DE-A-31 49 358, DE-A-32 27 555 그리고 DE-A-40 11 162에 본 발명에 따라 사용될 수 있는 성형 조성물이 기재되어 있다.
한 실시태양에 있어서, 신규의 내부 구조물 부품 생산을 위해 본 발명에 따라 사용되는, ABS와는 다른 성형 조성물은 아래에 열거된 성분들을 함유한다: A, B, C 및 D 그리고, 필요한 경우, 아래에 추가로 정의된 바와 같은 E 및(또는) F. 이들은 전체가 100%를 이루는 성분 A, B, C 및 D의 양을 기준으로 하여,
a: 성분 A로서, 유리전이 온도가 0℃보다 낮고 중간 입자 크기가 50 내지 1000nm, 바람직하게는 50 내지 500nm인 입상 유화 중합체 1 내지 58 중량%, 바람직하게는 1 내지 29 중량%, 특히 2 내지 18 중량%,
b: 성분 B로서, 1종 이상의 무정형 또는 부분결정성 고분자 1 내지 58 중량%, 바람직하게는 1 내지 29 중량%, 특히 2 내지 18 중량%,
c: 성분 C로서, 폴리카보네이트 40 내지 97 중량%, 바람직하게는 70 내지 94 중량%,
d: 성분 D로서, 1종 이상의 모노- 또는 폴리히드릭 페놀의 포스포릭 에스테르 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 4 내지 20 중량%, 특히 7 내지 15 중량%,
e: 성분 E로서, 1종 이상의 불소화고분자(fluoropolymer) 0 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%, 특히 0.2 내지 1 중량%, 및
f: 성분 F로서, 섬유상 또는 입상의 충전재 또는 이들의 혼합물 0 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 아래에 보다 상세히 기재한다.
신규의 내부 구조물 부품 생산을 위해 사용되는 성형 조성물을 우선 그것을 조성하는 성분들과 함께 기술한다.
성분 A
성분 A는 유리 전이 온도가 0℃ 보다 낮고, 중간 입자 크기가 50 내지 1000 ㎚인 입상 유화 중합체이다.
성분 A는 바람직하게는,
a1 : 유리 전이 온도가 0℃ 보다 낮은 입상 그래프트 베이스 A1이 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 55 내지 80 중량%, 특히 55 내지 65 중량%,
a2 : 단량체로부터 제조된 그래프트 A2가 A2를 기준으로 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 20 내지 45 중량%, 특히 35 내지 45 중량%,
a21 : 성분 A21로서, 비닐방향족 단량체, 바람직하게는 스티렌, 치환 스티렌 또는 (메트)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물, 특히 스티렌 및(또는) α-메틸스티렌의 단위가 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 65 내지 85 중량%, 및
a22 : 성분 A22로서, 에틸렌계 불포화 단량체, 바람직하게는 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴, 특히 아크릴로니트릴 단위가 60 중량% 이하, 바람직하게는 15 내지 35 중량% 로부터 만들어진 그래프트 공중합체이다.
상기한 그래프트 A2는 1종 이상의 그래프트 쉘을 포함하고, 전체 그래프트 공중합체 A의 중간 입자 크기는 50 내지 1000㎚이다.
본 발명의 한 실시태양에서 성분 A1은 다음의 단량체들로 이루어진다.
a11 : 성분 A11로서, C1-C8-알킬 아크릴레이트, 바람직하게는 n-부틸 아크릴레이트 및(또는) 에틸헥실 아크릴레이트가 80 내지 99.99 중량%, 바람직하게는 95 내지 99.9 중량%, 및
a12 : 성분 A12로서, 1종 이상의 다기능기 가교결합 단량체, 바람직하게는 디알릴 프탈레이트 및(또는) DCPA가 0.01 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5.0 중량%.
본 발명의 한 실시태양에서 성분 A의 중간 입자 크기는 50 내지 800㎚, 바람직하게는 50 내지 600㎚이다.
본 발명의 또 다른 한 실시태양에서 성분 A의 입자 크기 분포는 두개의 최대값을 가지며, 성분 A의 전체 중량을 기준으로 60 내지 90 중량%가 50 내지 200㎚의 중간 입자 크기를 갖고, 10 내지 40 중량%가 50 내지 400㎚의 중간 입자 크기를 갖는다.
주어진 중간 입자 크기 및 입자 크기 분포는 적분 질량 분포로 결정한 크기이다. 본 발명에 따른 중간 입자 크기는 모든 경우에 입자 크기의 중량 평균이다. 이들은 분석용 초원심 분리기를 이용한 숄탄 (W. Scholtan) 및 랑게 (H. Lange)의 방법 (Kolloid-Z. and Z.-polymere 250 (1972), 제 782-796면)을 토대로 결정한다. 초원심 분리 측정에 의해 시료 입자 직경의 적분 질량 분포를 얻는다. 이로부터 입자들 중 어느 정도의 중량%가 특정 크기와 같거나 그 보다 작은 직경을 가질 것인가를 유추할 수 있다. 적분 질량 분포의 d50으로도 불리우는 중간 입자 직경은 본 명세서에서 입자의 50 중량%가 d50에 해당하는 직경보다 작은 직경을 갖는 입자 직경으로 정의한다. 이것은 입자의 50 중량%가 d50보다 큰 직경을 갖는 것과 같은 것이다. 고무 입자의 입자 크기 분포 폭을 기재할 경우에는 적분 질량 분포에 의해 주어진 d10및 d90값을 d50값 (중간 입자 직경)과 함께 사용한다. 적분 질량 분포의 d10및 d90은 각각 입자의 10 중량%와 90 중량%를 기초로 한다는 것만이 다르고 d50과 유사하게 정의한다. 하기 식으로 입자 크기 분포 폭을 측정한다.
본 발명에 따라 성분 A로서 사용될 수 있는 유화 중합체 A는 Q가 0.5 미만, 특히 0.35 미만인 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 사용되는 유화 중합체 A 및 다른 성분의 유리 전이 온도는 ASTM 3418 (중점 온도)에 따라 DSC (시차 주사 열량계)를 사용하여 결정한다.
본 발명의 한 실시태양에서 유화 중합체 A로 사용될 수 있는 고무는 에피클로로히드린 고무, 에틸렌-비닐 아세테이트 고무, 폴리에틸렌 클로로술폰 고무, 실리콘 고무, 폴리에테르 고무, 수첨된 디엔 고무, 폴리알켄아머 고무, 아크릴레이트 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 부틸 고무 및 불소 고무와 같은 보통의 적절한 고무들이다. 아크릴레이트 고무, 에틸렌-프로필렌 (EP) 고무 및 에틸렌-프로필렌-디엔 (EPDM) 고무, 특히 아크릴레이트 고무가 바람직하다.
ABS에서 사용된 것과 같은 순수한 부타디엔 고무는 유일한 성분 A로서 사용될 수 없다.
한 실시태양에서는, 유화 중합체 A 중의 기본적인 디엔 구성 블록의 비율을 매우 낮게 유지하여 중합체 중에 반응하지 않은 이중 결합이 거의 남아 있지 않다. 한 실시태양에서는, 유화 중합체 A 중에 기본적인 디엔 구성 블록이 전혀 없다.
아크릴레이트 고무는 1종 이상의 C1-C8-알킬 아크릴레이트, 바람직하게는 C4-C8-알킬 아크릴레이트로부터 제조된 알킬 아크릴레이트가 바람직한데, 적어도 어느 정도 까지는 부틸, 헥실, 옥틸 또는 2-에틸헥실 아크릴레이트, 특히, n-부틸 및 2-에틸헥실 아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 알킬 아크릴레이트 고무는 경질 중합체, 예를 들면, 비닐 아세테이트, (메트)아크릴로니트릴, 스티렌, 치환 스티렌, 메틸 메타크릴레이트 또는 비닐 에테르를 형성하는 단량체 30 중량% 이하를 공단량체로서 함유할 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서 아크릴레이트 고무는 추가로 가교결합 작용을 갖는 다기능기 단량체 (가교결합성 단량체) 0.01 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량% 함유한다. 이들의 예로서는 공중합할 수 있는 2 이상의 이중결합을 갖는 단량체들이 있으며, 바람직하게는 1, 3 위치에 공액되지 않은 것들이다.
적합한 가교결합성 단량체의 예는 디비닐벤젠, 디알릴 말레이트, 디알릴 푸마레이트, 디알릴 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트, 트리알릴 시아누레이트, 트리알릴 이소시아누레이트, 트리시클로데세닐 아크릴레이트, 디히드로디시클로펜타디에닐 아크릴레이트, 트리알릴 포스페이트, 알릴 아크릴레이트 및 알릴 메타크릴레이트이다. 디시클로펜타디에닐 아크릴레이트 (DCPA)가 특히 유용한 가교결합성 단량체로 입증되었다 (DE-C 12 60 135 참조).
적합한 실리콘 고무의 예는 화학식 R2SiO, RSiO3/2, R3SiO1/2및 SiO2/4(여기에서, R은 1가 라디칼임)의 단위로 이루어진 가교결합 실리콘 고무이다. 개개의 실록산 단위의 양은 화학식 R2SiO 100 단위 각각에 대해 RSiO3/20 내지 10 몰 단위, R3SiO1/20 내지 1.5 몰 단위 및 SiO2/40 내지 3 몰 단위가 존재하도록 결정한다. R은 1 내지 18개 탄소 원자, 페닐 또는 알콕시를 갖는 1가의 포화 탄화수소 라디칼또는 자유 라디칼에 공격받기 쉬운 기, 예를 들면, 비닐 또는 메르캅토프로필중 하나일 수 있다. R 라디칼 중 80% 이상이 메틸 라디칼인 것이 바람직하다. 메틸 및 에틸 라디칼의 배합물이나 페닐 라디칼들이 특히 바람직하다.
바람직한 실리콘 고무는 자유 라디칼에 공격받기 쉬운 기, 특히 비닐, 알릴, 할로 또는 메르캅토기의 단위를 모든 라디칼 R을 기준으로 2 내지 10 몰%의 양으로 혼입한 것이다. 예를 들면, 이들은 EP-A-0 260 558에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다.
몇몇 경우에는 가교결합되지 않은 고분자로부터 제조된 유화 중합체 A를 사용하는 것이 유용할 수 있다. 상술한 단량체 모두 이러한 중합체를 제조하는데 사용될 수 있다. 바람직한 비가교 유화 중합체 A의 예는 아크릴레이트, 특히 n-부틸 및 에틸헥실 아크릴레이트의 단일중합체 및 공중합체, 또한 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 또는 이소부틸렌의 단일 및 공중합체, 그리고 폴리(오르가노실록산)이다. 모든 경우에 이들은 선형 또는 분지형일 수 있다.
코어-쉘 유화 중합체 A
유화 중합체 A는 또한 하나 이상의 단계로 구성된 중합체일 수 있다 (코어-쉘 형태를 갖는 중합체). 예를 들면, 탄성체 코어(Tg＜ 0℃)는 경질의 쉘(Tg＞ 0℃)로 둘러싸일 수 있고 또한 그 역의 경우로도 될 수 있다.
특히 바람직한 본 발명의 한 실시태양에서, 성분 A는 그래프트 공중합체이다. 본 발명에 따른 성형 조성물의 그래프트 공중합체 A는 50 내지 1000㎚, 바람직하게는 50 내지 600㎚, 특히 바람직하게는 50 내지 400㎚의 중간 입자 크기 d50을 갖는다. 이들 입자 크기는 성분 A의 그래프트 베이스 A1으로서 입자 크기 50 내지 350㎚, 바람직하게는 50 내지 300㎚, 특히 바람직하게는 50 내지 250㎚인 것들을 사용하는 경우에 달성될 수 있다.
그래프트 공중합체 A는 일반적으로 하나 이상의 단계를 가지며, 다시 말해, 하나의 코어와 하나 이상의 쉘로 구성된 중합체이다. 이 중합체는 베이스 (그래프트 코어) A1과, 그래프트 단계 또는 그래프트 쉘로 알려진, 이 베이스 위에 그래프팅된 하나 또는 바람직하게는 하나 이상의 단계 A2 (그래프트)로 이루어진다.
하나 이상의 그래프트 쉘이 간단한 그래프팅 또는 다단계 그래프팅을 통해 고무 입자에 도포될 수 있다. 각각의 그래프트 쉘은 다른 배합을 가질 수 있다. 그래프팅 단량체에 더하여 그리고 이와 함께, 다기능기 가교결합성 단량체 또는 반응성 기를 함유한 단량체를 그라프팅할 수 있다 (예를 들면, EP-A-0 230 282, DE-A-36 01 419 및 EP-A-0 269 861 참조).
바람직한 한 실시태양에서, 성분 A는 하나 이상의 단계로 구성된 그래프트 공중합체로 이루어지며, 여기서 그래프트는 일반적으로 수지 형성 단량체로부터 제조되었고 30℃ 이상, 바람직하게는 50℃ 이상의 유리 전이 온도 Tg를 갖는다. 하나 이상의 단계를 갖는 구조는 특히, 고무 입자 A가 열가소성 수지 B와의 어느 정도의 상용성(相溶性)을 획득하는데 기여한다.
그래프트 공중합체 A는 예를 들면, 1종 이상의 상기 기재된 그래프트 베이스 (또는 그래프트 코어 물질) A1 위에 하기 기재된 단량체 A1 1종 이상을 그래프팅하여 제조한다. 본 발명에 따른 성형 조성물에 적합한 그래프트 베이스 A1은 유화 중합체 A에 대해 상기 기재한 중합체 중 임의의 것이다.
발명의 한 실시태양에서 그래프트 베이스 A1은 아크릴레이트 고무 15 내지 99 중량%, 가교결합제 0.1 내지 5 중량% 및 언급된 다른 단량체 또는 고무 1종 0 내지 49.9 중량%로 제조하였다.
그래프트 A2를 형성하는데 적합한 단량체는 예를 들면, 아래에 열거된 단량체 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
비닐방향족 단량체 (예를 들면, 스티렌 및-메틸스티렌, p-메틸스티렌, 3,4-디메틸스티렌, p-t-부틸스티렌, o- 및 p-디비닐벤젠 및 p-메틸-α-메틸스티렌과 같은 그의 치환된 유도체) 및 C1-C8-알킬 (메트)아크릴레이트 (예를 들면, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트 및 s-부틸 아크릴레이트). 바람직한 것은 스티렌,-메틸스티렌 및 메틸 메타크릴레이트, 특히 스티렌 및(또는)-메틸스티렌 및 아크릴계 및 메타크릴계 화합물과 같은 에틸렌계 불포화 단량체, 예를 들면, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴산 및 메타크릴산, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, n-프로필 및 이소프로필 아크릴레이트, n-부틸 및 이소부틸 아크릴레이트, t-부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-프로필 및 이소프로필 메타크릴레이트, n-부틸 및 이소부틸 메타크릴레이트, t-부틸 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트 및 말레산 에스테르, 말레산 디에스테르 및 말레이미드와 같은 말레산 무수물 및 그의 유도체, 예를 들면, 알킬- 및 아릴말레이미드, 예를 들면, 메틸- 및 페닐말레이미드이다. 바람직한 것은 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴, 특히 아크릴로니트릴이다.
사용될 수 있는 다른 (공)단량체는 스티렌 화합물, 비닐 화합물, 아크릴계 또는 메타크릴계 화합물 (예를 들면, 스티렌, 경우에 따라 C1-C12-알킬 라디칼, 할로겐 또는 할로메틸렌 라디칼로 치환된 스티렌; 비닐나프탈렌, 비닐카르바졸; C1-C12에테르 라디칼을 갖는 비닐 에테르; 비닐이미다졸, 3-(4)-비닐피리딘, 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, p-디메틸아미노스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산, 부틸 아크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트 및 메틸 메타크릴레이트 및 푸마르산, 말레산 또는 이타콘산 또는 이들의 무수물, 아미드, 니트릴 또는 1 내지 22개 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 10개 탄소 원자를 갖는 알콜과의 에스테르)이다.
본 발명의 한 실시태양에서, 성분 A는 성분 A의 전체 중량을 기준으로 상기 기재된 그래프트 베이스 A1 50 내지 90 중량% 및 상기 기재된 그래프트 A2 10 내지 50 중량%를 함유한다.
본 발명의 한 실시태양에서, 0℃ 보다 낮은 유리 전이 온도를 갖는 가교결합된 아크릴레이트 중합체를 그래프트 베이스 A1로 사용한다. 가교결합된 아크릴레이트 중합체는 바람직하게는 -20℃보다 낮은, 특히 -30℃보다 낮은 유리 전이 온도를 가져야 한다.
바람직한 한 실시태양에서, 그래프트 A2는 1종 이상의 그래프트 쉘을 포함하고, 이들 중 최외각 그래프트 쉘은 30℃보다 높은 유리 전이 온도를 갖는데, 이때 그래프트 A2의 단량체로부터 형성된 중합체는 80℃보다 높은 유리 전이 온도를 갖게 된다.
유화 중합체 A에 대해 기재된 유리 전이 온도, 중간 입자 크기 및 Q 값에 관한 것은 그래프트 공중합체 A에도 적용될 수 있다.
그래프트 공중합체 A는 또한 적합한 그래프트 단일중합체 위에 예비형성된 중합체를 그래프팅하여 제조할 수 있다. 이러한 예로는 염기 함유 고무와 말레산 무수물기 또는 산기를 함유한 공중합체와의 반응으로부터 얻어진 생성물이 있다.
그래프트 공중합체 A를 제조하는 적합한 방법은 유화, 용액, 벌크 및 현탁 중합법이다. 그래프트 공중합체 A는 바람직하게는 자유-라디칼 유화 중합법, 특히 성분 A1 라텍스 존재 하에 20 내지 90℃ 온도에서 퍼옥소디술페이트 또는 벤조일 퍼옥사이드와 같은 수용성 또는 지용성(oil-soluble) 개시제를 사용하거나 산화환원 개시제의 도움을 받아 자유-라디칼 유화 중합하여 제조하는 것이 바람직하다. 산화환원 개시제는 또한 20℃ 이하의 중합에도 적합하다.
적합한 유화 중합 방법이 DE-A-28 26 925 및 31 49 358 및 DE-C-12 60 135에 기재되어 있다.
그래프트 쉘은 DE-A-32 27 555, 31 49 357, 31 49 358 및 34 14 118에 기재된 바와 같이 유화 중합 방법으로 제조하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 입자 크기를 50 내지 1000㎚으로 구체적으로 조정하는 것은 DE-C-12 60 135 및 DE-A-28 26 925 및 Applied Polymer Science, Vol. 9 (1965), 제 2929면에 기재된 방법에 의해 실시하는 것이 바람직하다. 다른 입자 크기를 갖는 중합체를 사용하는 것은 예를 들면, DE-A-28 26 925 및 US 5,196,480으로부터 알려져 있다.
DE-C-12 60 135에 기재된 방법에 따르면, 그래프트 베이스 A1은 먼저 본 발명의 한 실시태양에서 사용된 아크릴레이트(들)과 가교결합을 발생시키는 다기능기 단량체를, 필요하다면 다른 공단량체와 함께, 20 내지 100℃, 바람직하게는 50 내지 80℃ 온도에서 공지된 방식 그대로 수성 유제 내에서 중합시켜 제조한다. 알킬 또는 알킬아릴술폰산의 알칼리 금속 염, 알킬 술페이트, 지방 알콜 술포네이트, 10 내지 30개 탄소 원자를 갖는 고급 지방산의 염 또는 수지 비누와 같은 통상적인 유화제를 사용할 수 있다. 알킬술포네이트 또는 10 내지 18개 탄소 원자를 갖는 지방산의 나트륨 염을 사용하는 것이 바람직하다. 한 실시태양에서, 사용되는 유화제의 양은 그래프트 베이스 A1을 제조하는데 사용되는 단량체들을 기준으로 0.5 내지 5 중량%, 특히 1 내지 2 중량%이다. 물 대 단량체의 중량비는 일반적으로 2:1 내지 0.7:1이다. 사용되는 중합 개시제는 특히 과황산칼륨과 같은 통상적인 과황산염이다. 그러나, 산화환원 시스템을 또한 사용할 수 있다. 개시제는 일반적으로 그래프트 베이스 A1을 제조하는데 사용되는 단량체들을 기준으로 0.1 내지 1 중량%를 사용한다. 중합화에 사용될 수 있는 다른 중합 보조제로는 pH를 바람직하기로는 6 내지 9로 조정할 수 있는 통상적인 완충 물질, 예를 들면, 중탄산 나트륨 및 피로인산 나트륨 및 분자량 제어제 0 내지 3 중량%, 예를 들면, 메르캅탄, 테르피놀 또는 이량체-메틸스티렌일 수 있다.
정밀한 중합 조건, 특히 유화제의 유형, 첨가 방법 및 양은 결과물인 가교결합된 아크릴레이트 중합체의 라텍스의 d50이 약 50 내지 1000㎚, 바람직하게는 50 내지 150㎚, 특히 바람직하게는 80 내지 100㎚ 범위이도록 상기 주어진 범위 내에서 개별적으로 결정한다. 이 때, 라텍스의 입자 크기 분포는 좁은 것이 바람직하다. 하기 식의 몫이 ＜ 0.5, 바람직하게는 ＜ 0.35이어야 한다.
＜수학식 1＞
후속 단계에서는, 본 발명의 한 실시태양에서 생성된 가교결합된 아크릴레이트 중합체 라텍스의 존재 하에 스티렌 및 아크릴로니트릴로부터 제조된 단량체 혼합물의 중합을 실시하여 그래프트 중합체 A를 제조하며, 본 발명의 한 실시태양에서 상기 단량체 혼합물 중의 스티렌 대 아크릴로니트릴의 중량비는 100:0 내지 40:60, 바람직하게는 65:35 내지 85:15의 범위내이어야 한다. 이러한 그래프트 베이스로 작용하는 가교결합된 폴리아크릴레이트 중합체 상에서의 스티렌과 아크릴로니트릴의 그래프트 공중합은 상기한 통상적인 조건 하에 수성 유제 중에서 실시한다. 그래프트 공중합은 그래프트 베이스 A1을 제조하기 위한 유화 중합에서 사용한 시스템 중에서 실시하는 것이 유용할 수 있으며, 여기에 필요하다면, 유화제 및 개시제를 더 첨가할 수 있다. 본 발명의 한 실시태양에서 그래프팅될 스티렌 및 아크릴로니트릴 단량체의 혼합물은 한꺼번에 반응 혼합물에 첨가할 수 있고, 1회 이상 여러 단계로 조금씩 첨가할 수 있고, 또는 바람직하게 중합화 중에 연속적으로 첨가할 수 있다. 가교결합 아크릴레이트 중합체의 존재 하에 스티렌 및 아크릴로니트릴의 혼합물의 그래프트 공중합은 성분 A의 전체 중량을 기준으로 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 20 내지 45 중량%, 특히 35 내지 45 중량%의 그래프팅 정도를 얻을 수 있도록 실시한다. 그래프트 공중합의 그래프팅 수율이 100%가 아니기 때문에 그래프트 공중합에 사용되어야 하는 스티렌 및 아크릴로니트릴 단량체의 혼합물의 양은 원하는 그래프팅 정도에 상응하는 것 보다 더 크다. 그래프트 공중합에서 그래프팅 수율 및 그에 따라 완성된 그래프트 공중합체 A의 그래프팅 정도의 조절은 당업자에게 익숙하다. 예를 들면, 단량체의 계량 속도 또는 제어제 첨가에 의해 달성할 수 있다 (쇼벨 (Chauvel), 다니엘 (Daniel), ACS Polymer Preprints 15 (1974), 제 329 면이하 참조). 유화 그래프트 공중합은 일반적으로 그래프트 공중합체를 기준으로 약 5 내지 15 중량%의 그래프트되지 않은 자유 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체를 제공한다. 그래프트 공중합에서 얻어지는 중합 생성물 내에서의 그래프트 공중합체 A의 비율은 상기 기재한 방법으로 결정한다.
유화 방법에 의한 그래프트 공중합체 A의 제조는 상기 기재한 기술적 방법상의 잇점 외에, 예를 들면 입자를 적어도 어느 정도까지 응집시켜 더 큰 입자를 형성하여 입자 크기에 있어서의 재현성있는 변화의 가능성을 제공한다. 이것은 입자 크기가 다른 중합체도 그래프트 공중합체 A 중에 존재할 수 있음을 의미한다.
특히, 그래프트 베이스 및 그래프트 쉘(들)로부터 제조된 성분 A는 각각의 용도에, 특히 입자 크기에 있어서 이상적으로 맞는다.
그래프트 공중합체 A는 각각의 경우에 있어서 전체 그래프트 공중합체를 기준으로 일반적으로 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 55 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 55 내지 65 중량%의 그래프트 베이스 A1 및 1 내지 99 중량%, 바람직하게는 20 내지 45 중량%, 특히 바람직하게는 35 내지 45 중량%의 그래프트 A2를 포함한다.
성분 B
성분 B는 무정형이거나 또는 부분적으로 결정질인 중합체이다.
성분 B는 바람직하게는
b1 : 성분 B1으로서 비닐방향족 단량체, 바람직하게는 스티렌 또는 치환된 스티렌 또는 (메트)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물, 특히 스티렌 및(또는) α-메틸스티렌 단위 40 내지 100 중량%, 바람직하게는 60 내지 70 중량%, 및
b2 : 성분 B2로서, 에틸렌계 불포화 단량체, 바람직하게는 아크릴로니트릴 또는 메타크릴로니트릴, 특히 아크릴로니트릴 단위 60 중량% 이하, 바람직하게는 30 내지 40 중량% 이하를 포함하는 공중합체이다.
본 발명의 바람직한 한 실시태양에서, 성분 B의 점도수는 50 내지 90, 바람직하게는 60 내지 80이다.
신규의 내부 구조물 부품을 제조하기 위해 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물의 성분 B로서의 무정형이거나 부분적으로 결정질인 중합체는 바람직하게는 부분적으로 결정성인 폴리아미드, 일부분이 방향족인 코폴리아미드, 폴리올레핀, 이오노머, 폴리에스테르, 폴리에테르 케톤, 폴리옥시알킬렌, 폴리아릴렌 술피드 및 비닐방향족 단량체 및(또는) 에틸렌계 불포화 단량체로부터 제조된 중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 중합체이다. 중합체 혼합물도 사용할 수 있다.
신규의 내부 구조물 부품을 제조하기 위해 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물의 성분 B로서 적합한 폴리아미드는 부분적으로 결정질이고, 바람직하게는 선형인 폴리아미드, 예를 들면, 나일론-6, 나일론-6,6, 나일론-4,6 및 나일론-6,12 및 이들로 이루어진 부분적으로 결정질인 코폴리아미드이다. 산 성분이 부분적으로 또는 전체적으로 아디프산 및(또는) 테레프탈산 및(또는) 이소프탈산 및(또는) 수베르산 및(또는) 세박산 및(또는) 아젤라산 및(또는) 도데칸디카르복실산 및(또는) 시클로헥산디카르복실산으로 이루어지고, 디아민 성분이 특히 부분적으로 또는 전체적으로 m- 및(또는) p-크실릴렌디아민 및(또는) 헥사메틸렌디아민 및(또는) 2,2,4- 및(또는) 2,4,4-트리메틸 헥사메틸렌디아민 및(또는) 이소포론디아민으로 이루어지고, 그의 배합이 대체로 선행 기술 (Encyclopedia of Polymers, Vol. 11, 제 315 ff면 참조)로부터 알려진, 부분적으로 결정질인 폴리아미드를 또한 사용할 수 있다.
신규의 내부 구조물 부품을 제조하기 위해 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물의 성분 B로서 적합한 다른 중합체의 예는 부분적으로 결정질인 폴리올레핀, 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 3-메틸-1부텐, 4-메틸-1-부텐, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐과 같은 올레핀의 단일중합체 및 공중합체이다. 적합한 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐 및 폴리-4-메틸-1-펜텐이다. 폴리에틸렌 (PE)는 일반적으로 고밀도 PE (HDPE), 저밀도 PE (LDPE) 및 선형 저밀도 PE (LLDPE)로 구분된다.
본 발명의 또 다른 한 실시태양에서는 이오노머가 성분 B이다. 이들은 일반적으로 상기 기재한 폴리올레핀, 특히, 폴리에틸렌으로서, 산(酸)기, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산기를 갖는 공축합 단량체 및 필요하다면, 다른 공중합성 단량체를 포함한다. 상기 산 기는 일반적으로 Na+,Ca2+, Mg2+및 Al3+와 같은 금속 이온의 도움을 받아 이온성인, 필요하다면 이온적으로 가교결합된, 폴리올레핀으로 전환시키나, 이 폴리올레핀은 여전히 열가소화에 의해 가공할 수 있다 (예를 들면, US 3,264,272; 3,404,134; 3,355,319 및 4,321,337 참조). 그러나, 금속 이온을 사용하여 산 기를 함유한 폴리올레핀을 전환시키는 것이 필수적인 것은 아니다. 유리 산 기를 함유한 폴리올레핀 또한 본 발명에 따른 성분 B로 적합하다. 이들은 일반적으로 고무 특성을 가지고 다른 공중합성 단량체, 예를 들면, (메트)아크릴레이트를 어느 정도 포함한다.
이 밖에, 폴리에스테르, 바람직하게는 방향족/지방족 폴리에스테르를 또한 성분 B로 사용할 수 있다. 이들의 예로 폴리알킬렌 테레프탈레이트, 예를 들면 에틸렌 글리콜을 기재로 한, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 및 1,4-비스(히드록시메틸)시클로헥산 및 폴리알킬렌 나프탈레이트가 있다.
또한, 예를 들면, GB 1 078 234, US 4,010,147, EP-A-0 135 938, EP-A-0 292 211, EP-A-0 275 035, EP-A-0 270 998 및 EP-A-0 165 406, 및 샴 (C. K. Sham) 등의 간행 문헌, Polymer 29/6, (1988), 1016-1020에 기재된 폴리에테르 케톤이 성분 B로 사용될 수 있다.
폴리옥시알킬렌, 예를 들면, 폴리옥시메틸렌 및 옥시메틸렌 중합체를 또한 신규의 내부 구조물 부품을 제조하기 위해 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물의 성분 B로 사용할 수 있다.
성분 B로 적합한 다른 중합체로는 폴리아릴렌 술피드, 특히 폴리페닐렌 술피드가 있다.
본 발명의 한 실시태양에서 성분 B는 비닐방향족 단량체 50 내지 99 중량% 및 1종 이상의 다른 주어진 단량체 1 내지 50 중량%로부터 구성된다.
성분 B는 바람직하게는 그래프트 A2의 형태로 상기 기재된 무정형 고분자이다. 본 발명의 한 실시태양에서, 성분 B는 스티렌 및(또는) α-메틸스티렌과 아크릴로니트릴의 공중합체이다. 성분 B의 이들 공중합체 중에서 아크릴로니트릴 함량은 성분 B의 전체 중량을 기준으로 0 내지 60 중량%, 바람직하게는 30 내지 40 중량%이다. 성분 A를 제조하기 위한 그래프트 공중합 과정 중에 생성된 유리된 그래프팅되지 않은 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 또한 성분 B의 일부로서 포함된다. 그래프트 공중합체 A를 제조하기 위한 그래프트 공중합 반응을 위해 선택된 조건에 따라, 그래프트 공중합 과정 중에 충분한 비율의 성분 B가 이미 생성되었을 수 있다. 그러나, 일반적으로 그래프트 공중합에서 얻어진 생성물을 별도로 제조된 추가 성분 B와 혼합시키는 것이 필요할 것이다.
별도로 제조된 추가 성분 B는 바람직하게는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, α-메틸스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 또는 α-메틸스티렌-스티렌-아크릴로니트릴 삼원공중합체이다. 이들 공중합체는 개개의 중합체로서 또는 혼합물로서 성분 B에 사용될 수 있으며, 따라서, 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물의 별도로 제조된 추가의 성분 B는 예를 들면, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 α-메틸스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 혼합물일 수 있다. 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물의 성분 B가 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체와 α-메틸스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 혼합물로 이루어진 경우, 두 공중합체 중 아크릴로니트릴의 함량은 공중합체의 전체 중량을 기준으로 바람직하게는 10 중량% 이하, 바람직하게는 5 중량% 이하 만큼 서로 차이가 나야 한다. 그러나, 성분 A를 제조하기 위한 그래프트 공중합 반응에서의 출발물질과 별도로 제조되는 추가의 성분 B의 제조를 위한 출발 물질이 스티렌 및 아크릴로니트릴로 이루어진 같은 단량체 혼합물이라면 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물의 성분 B는 단일 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 만으로 이루어질 수 있다.
별도로 제조되는 추가의 성분 B는 통상적인 방법으로 얻을 수 있다. 그러므로, 본 발명의 한 실시태양에서는 스티렌 및(또는)-메틸스티렌과 아크릴로니트릴의 공중합을 벌크, 용액, 현탁 또는 수성 유제 중에서 실시할 수 있다. 성분 B는 바람직하게는 40 내지 100, 보다 바람직하게는 50 내지 90, 특히 60 내지 80의 점도수를 갖는다. 여기에서 점도수는 디메틸포름아미드 100㎖ 중에 물질 0.5g을 용해시키고 DIN 53 726에 따라 결정한다.
성분 C
적합한 폴리카보네이트 C는 그 자체로 알려져 있다. 이들은 10,000 내지 60,000g/몰 범위의 몰 질량 (폴리스티렌 표준물질에 대한 테트라히드로푸란 중에서의 겔 투과 크로마토그래피를 사용하여 결정한 중량 평균 분자량 Mw)을 갖는 것이 바람직하다. 이들은 예를 들면, 계면 중축합에 의한 DE-B-1 300 266의 방법에 의해 또는 디페닐 카보네이트와 비스페놀을 반응시키는 DE-A-1 495 730의 방법에 의해 얻을 수 있다. 바람직한 비스페놀은 일반적으로, 그리고 이하에서 비스페놀 A로 불리는 2,2-디(4-히드록시페닐)프로판이다.
비스페놀 A 대신 다른 방향족 디히드록시 화합물, 특히, 2,2-디(4-히드록시페닐)펜탄, 2,6-디히드록시나프탈렌, 4,4'-디히드록시디페닐 술폰, 4,4'-디히드록시디페닐 에테르, 4,4'-디히드록시디페닐 술피트, 4,4'-디히드록시디페닐메탄, 1,1-디(4-히드록시페닐)에탄, 4,4-디히드록시디페닐 또는 디히드록시디페닐 시클로알칸, 바람직하게는 디히드록시디페닐 시클로헥산 또는 디히드록시시클로펜탄, 특히 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산 또는 상기 디히드록시 화합물의 혼합물을 사용할 수 있다.
특히 바람직한 폴리카보네이트는 비스페놀 A 또는 상기 방향족 디히드록시 화합물 80 몰% 이하와 함께 한 비스페놀 A를 기초로 한 것들이다.
US 3,737,409에 따른 코폴리카보네이트를 사용하는 것이 또한 가능하다. 비스페놀 A 및 디(3,5-디메틸디히드록시페닐)술폰을 기초로 한 코폴리카보네이트가 본원에서 특히 주목되며 높은 내열성을 갖는다. 여러 가지 폴리카보네이트의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다.
본 발명에 따르면, 폴리카보네이트 C의 평균 몰 질량 (폴리스티렌 표준 물질에 대한 테트라히드로푸란 중에서의 겔 투과 크로마토그래피를 사용하여 결정한 중량 평균 분자량 Mw)은 10,000 내지 64,000 g/몰 범위이다. 바람직하게는 15,000 내지 63,000 g/몰 범위이고, 특히 15,000 내지 60,000 g/몰이다. 이것은 폴리카보네이트 C가 25℃에서 디클로로메탄 중의 0.5 중량% 농도의 용액에서 측정될 때 1.1 내지 1.3, 바람직하게는 1.15 내지 1.33의 상대 용액 점도를 갖는 것을 의미한다. 사용된 폴리카보네이트의 상대 용액 점도는 바람직하게는 0.05 이상, 특히 0.04 이상 차이나지 않아야 한다.
폴리카보네이트 C는 분쇄된 물질 또는 펠렛으로 사용할 수 있다. 이들은 성분 C로서 각각의 경우 전체 성형 조성물을 기준으로 40 내지 98 중량%, 바람직하게는 70 내지 94 중량%의 양으로 존재한다.
폴리카보네이트를 첨가하면 특히 신규의 평평한 벽 구조물 성분을 제조하기 위해 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물의 열안정성이 높아지고 내균열성이 개선된다.
성분 A, B, C, D 및 필요하다면, E 및 F는 임의의 공지된 방법을 사용하여 임의의 원하는 방식으로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 성분 A 및 B를 유화 중합법에 의해 제조했다면, 얻어진 중합체 분산액을 서로 혼합하고, 그리고나서 중합체를 함께 침전시키고 중합체 혼합물을 후처리할 수 있다. 그러나, 성분 A, B 및 C의 블렌딩은 성분들을 함께 압출하거나, 혼련하거나 롤링하여 실시하는 것이 바람직하다. 경우에 따라, 중합과정에서 얻어진 수성 분산액 또는 용액으로부터 성분들을 먼저 분리한다. 또한, 수성 분산액에서 얻어진 그래프트 공중합의 생성물 (성분A)를 부분적으로 탈수하고, 습기있는 부스러기 형태로 성분 B와 혼합할 수 있다. 이 경우, 그래프트 공중합체는 혼합 중에 완전히 건조된다.
성분 D
신규의 내부 구조물 부품 생산을 위하여 본 발명에 따라 사용되는 바람직한 열가소성 성형 조성물은, 성분 D로서, 1종 이상의 모노- 또는 폴리히드릭 페놀의 포스포릭 에스테르 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 4 내지 20 중량%, 특히 7 내지 15 중량%를 함유한다. 바람직한 것은 트리페닐 포스페이트(TPPA) 또는 트리스노닐페닐 포스파이트(TNPP)이다. 레졸시놀 비스(디페닐 포스페이트) (RDP) 또한 바람직하다.
바람직한 한 실시태양에서 신규의 내부 구조물 부품 생산을 위하여 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물은 A, B, C 및 D 성분 이외에도 추가 성분들로서 E 와 F, 그리고 또한 필요한 경우 후술되는 바와 같이 기타 첨가제를 함유한다.
성분 E
신규의 내부 구조물 부품 생산을 위한 본 발명에 따른 바람직한 열가소성 성형 조성물은 성분 E로서 1종 이상의 불소화고분자 0 내지 5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%, 특히 0.2 내지 1 중량%를 함유한다. 적당한 화합물들은 수소원자의 50 내지 100%, 바람직하게는 약 100%가 불소 원자로 치환된 올레핀계 고분자이다. 바람직한 화합물은 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)이고, 이것은 특히 수성 분산액의 형태로 사용된다.
성분 F
신규의 내부 구조물 부품 생산을 위한 본 발명에 따른 바람직한 열가소성 성형 조성물은 성분 F로서 각각의 경우 전체 성형 조성물을 기준으로하여 0 내지 50 중량%, 바람직하게는 0 내지 40 중량%, 특히 0 내지 30 중량%의 섬유상 또는 입상 형태의 충전재 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 이들은 구입가능한 제품이 바람직하다.
탄소 섬유 및 유리 섬유와 같은 보강재는 통상적으로 전체 성형 조성물을 기준으로 5 내지 50 중량%의 양으로 사용된다.
사용된 유리 섬유는 E, A 또는 C 유리로부터 제조될 수 있고, 치수 및 결합제(coupling agent)와 함께 제공되는 것이 바람직하다. 직경은 일반적으로 6 내지 20㎛이다. 연속성 섬유(rovings) 또는 1 내지 10㎛, 바람직하게는 3 내지 6㎛의 길이로 절단된 유리 섬유(staple)중 어느 하나가 사용될 수 있다.
유리 비드(beads), 광물 섬유, 위스커, 알루미나 섬유, 운모, 석영 분말 및 규회석과 같은 충전재 또는 보강재를 사용하는 것이 또한 가능하다.
그 밖에, 금속 박편(예를 들면, 트랜스메트 코포레이션 (Transmet Corp.)제조 알루미늄 박편), 금속 분말, 금속 섬유, 금속 피복 충전재, 예를 들면 니켈 피복 유리 섬유, 및 전자기파를 차단하는 기타 첨가제를 신규의 내부 구조물 생산을 위해 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물과 혼합할 수 있다. 알루미늄 박편 (K 102, 트랜스메트 제품)은 EMI (전자파 차단) 목적에 특히 적합하다. 조성물은 또한 추가로 탄소 섬유, 카본 블랙, 특히 전도성 블랙 또는 니켈 피복 탄소 섬유와 혼합할 수 있다.
신규의 내부 구조물 생산을 위하여 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물은 또한 폴리카보네이트, SAN 수지, 그래프트 공중합체 또는 이들의 혼합물에 전형적이고 통상 사용되는 기타 첨가제들를 함유할 수 있다. 이러한 유형의 첨가제들의 예로는 염료, 안료, 착색제, 정전기 방지제, 산화방지제, 열안정성과 광(光)안정성을 증가시키고 가수분해 내성 및 내약품성을 높이기 위한 안정화제, 열분해 방지제 및 특히 성형품을 제조하는데 유용한 윤활제들이 있다. 이들 기타 첨가제들은 생산 과정의 어느 단계에서나 첨가될 수 있지만, 첨가제의 안정화 효과 (또는 기타의 특정 효과)를 일찍 이용하기 위해서 초기 시점이 바람직하다. 열안정화제 또는 산화 억제제는 통상적으로 원소 주기율표의 1족 금소, 예를 들면, Li Na, K 또는 Cu로부터 유도된 금속 할로겐화물 (염화물, 브롬화물 또는 요오드화물)이다.
적합한 안정화제는 통상적인 입체장애된 페놀, 아니면 비타민 E 및(또는) 유사한 구조의 화합물들이다. HALS 안정화제 (입체장애된 아민 광안정화제), 벤조페논, 레졸시놀, 살리실레이트, 벤조트리아졸 및 기타 화합물들도 적합하다 (예를 들면, Irganox™, Tinuvin™, 예를 들면, Tinuvin™ 770 (HALS 흡수제, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트) 또는 Tinuvin™ P (UV 흡수제 (2H-벤조트리아졸-2-일)-4-메틸페놀), Topanol™). 이들은 통상적으로 (전체 혼합물을 기준으로) 2 중량% 이하의 양으로 사용된다.
적합한 윤활제 및 이형제(離型劑)는 일반적으로 스테아르산, 스테아릴 알콜, 스테아르산염 및(또는) 일반의 고급 지방산, 이들의 유도체 및 12 내지 30개의 탄소 원자를 함유한 지방산 혼합물이다. 이 첨가제의 양은 0.05 내지 1 중량% 범위이다.
그 밖의 가능한 첨가제들은 실리콘 오일, 저중합체의 이소부틸렌 또는 이들의 유사 물질들로, 통상적으로 0.05 내지 5 중량%의 양으로 첨가된다. 또한 울트라마린 블루, 프탈로시아닌, 이산화티탄, 카드뮴 설파이드 및 페릴렌테트라카르복실산의 유도체와 같은 안료, 염료 및 색상 증진제를 사용할 수 있다.
자외선 안정제, 윤활제 및 정전기 방지제와 같은 가공 보조제 및 안정화제는 통상적으로 전체 성형 조성물을 기준으로 0.01 내지 5 중량%의 양으로 사용한다.
신규의 내부 구조물 부품 생산을 위해 본 발명에 따라 사용되는 열가소성 성형 조성물은 그 자체로 공지된 방법에 의해, 성분들을 혼합하는 것에 의해 제조될 수 있다. 개개의 성분들을 예비혼합하는 것이 이로울 수 있다. 용액 중에서 성분들을 혼합한 다음 용매를 제거하는 것도 가능하다.
적합한 유기 용매는 예를 들면, 클로로벤젠, 클로로벤젠과 메틸렌 클로라이드의 혼합물 또는 클로로벤젠의 혼합물 또는 방향족 탄화수소(예를 들면 톨루엔)의 혼합물이다.
용매 혼합물로부터 용매를 제거하는 것은, 예를 들면, 배출구가 있는 압출기에서 실시할 수 있다.
예를 들면 건조 성분을 혼합하는 것은 공지된 임의의 방법으로 실시할 수 있다. 그러나, 성분들을 함께 180 내지 400℃ 온도에서 롤링, 혼련 또는 압출하여 실시하는 것이 바람직하다. 필요하다면, 중합 중에 얻어진 용액으로부터 또는 수성 분산액으로부터 성분들을 사전에 분리할 수 있다.
여기에서의 성분들은 연속적으로 함께 또는 개별적으로 첨가될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 신규의 내부 구조물 부품과 이들을 고정시키는 부품들은 본 발명에 따라 사용된 열가소성 성형 조성물로부터 알려진 열가소성 가공 방법에 의해 제조될 수 있다. 특히, 가열성형, 압출성형, 사출성형, 캘린더링, 중공성형, 압축성형, 압축 소결 또는 소결에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 철도 차량용 내부 구조물 부품들은 승객 운송용 철도 차량의 내부 설비 또는 내부 단장에 사용되는 것이다. 이 유형의 철도 차량들은 하나 또는 둘 이상의 선로 체계위에서 작동하는 철도 차량중 원하는 어느 것이나 될 수 있다. 승객 운송용 철도 차량으로 알려진 예는 지방 또는 장거리 교통용 철도, 지하 철도, 고속 수송 시스템, 도시 철도 및 노면 전차 시스템이 있다. 그러나, 신규의 내부 구조물 부품들은 예를 들면 유사한 요구조건, 특히 방화 (防火) 요구가 적용되는 고가(高架) 공중 케이블 차량용에도 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 내부 구조물 부품은 실내의 접합판이다. 이들의 예로는 벽 접합판 및 천정의 안감, 그리고 바닥의 접합판, 차양 또는 움푹 들어가거나 부착된 벽 모양(recessed or attached wall features)이 있고, 이들은 철도 차량의 실내 설비이다.
본 발명의 한 실시태양에서, 내부 구조물 부품들은 좌변기(seat pans), 팔걸이 또는 좌석이나 긴 의자의 기타 구조적 구성요소들이다. 본 발명에 따른 수지 조성물은 탁자, 그물 선반, 휴대품 보관소, 선반 및 수하물 선반용으로 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 내부 구조물 부품들은 칸막이벽이나 문, 방의 칸막이, 내부가 보이는 개인용 칸막이(visual privacy partitions) 나 실내 구조용 기타 구성요소들이다.
본 발명의 또다른 한 실시태양에서, 내부 구조물 부품들은 손잡이, 난간, 빗장 및 실내 구조물 부품용 고정 부품과 같은 상대적으로 작은 구성요소들이다.
본 발명의 한 실시태양에서, 내부 구조물 부품들은 철도 차량내에 제공되는 수하물 구획실 또는 벽장이다.
본 발명의 한 실시태양에서, 내부 구조물 부품들은 본 발명에 따른, 또는 본 발명의 범주에 속하는 성형 조성물로 이루어진 계단, 발판 또는 선반이다.
본 발명의 한 실시태양에서, 내부 구조물 부품들은 화장실, 샤워시설이나 세면대, 또는 이들의 부품들과 같은 위생 설비들이다. 본 발명에 따른 성형 조성물은 또한 위생 비품, 수도 꼭지, 샤워기 꼭지등을 제조하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서 신규의 내부 구조물 부품들은 침대나 안락의자가 있는 철도 차량에 사용된다. 이러한 철도 차량에 사용되는 경우에 있어서 예를 들면 컵 받침대, 침대, 사다리 및 기타 침대차량의 내부 구조물 부품들은 본 발명에 따른 열가소성 성형 조성물로부터 제조될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 내부 구조물 부품들은 간이식당 차량 및 식당 차량을 위한 것들이다. 여기에서, 적절한 식당 설비는 본 발명에 따른 성형 조성물로 구성된다.
신규의 내부 구조물 부품들은 한 면 상에서 육안으로 보이는 충전재, 바람직하게는 발포된 고분자에 부착될 수 있는데, 이때 적어도 표면의 일부분은 본 발명에 따른 열가소성 성형 조성물로 피복된다. 또 다른 하나의 가능한 구조로는 육안으로 보이는 충전재, 바람직하게는 발포된 고분자로 만들어진 충전재가 열가소성 성형 조성물의 두 층 사이에 위치한 샌드위치 구조이다.
상술한 열가소성 성형 조성물로부터 제조될 수 있는 신규의 내부 구조물 부품들은 긁힘에 대한 저항성이 있고, 안정하며, 내약품성이 있고, 아주 뛰어난 치수 안정성을 갖는다. 이들은 또한 낮은 밀도를 가지므로 무게가 가볍다.
내부 구조물 부품들은 아주 열에 강하며 장시간 열에 노출되는 것에도 견딜 수 있다. 성분 C로서 폴리카보네이트가 첨가되어 내부 구조물 부품이 매우 탁월한 내열성과 내충격성을 갖도록 해준다. 이들 평면적인 벽 구조물들은 또한 균형잡힌 인성/강성 비율을 갖고, 치수 안정성이 좋으며, 열에 의한 노화에 대해 뛰어난 저항성과 열적 자극과 자외선에 대한 노출하에서의 황변(黃變)에 대한 높은 저항성을 갖는다. 그리고, 1종 이상의 포스포릭 에스테르가 존재하고 또한 바람직하게는 1종이상의 불소화 고분자가 존재하는 것에 기인하여 신규의 내부 구조물 부품들은 아주 훌륭한 난연성도 갖는다. 따라서 이들은 UTAC 명세 사항 ST 18-502/1과 DIN 5510의 조건을 충족한다.
따라서 본 발명에 따른 성형 조성물은 철도 차량용 내부 구조물 부품의 생산에 매우 유리하게 사용될 수 있다.
상술한 성형 조성물로부터 제조된 내부 구조물 부품들은 뛰어난 표면 끝마무리를 갖는데, 이는 추가의 표면 처리 없이도 얻어진다. 내부 구조물 부품들의 끝마무리 표면의 외관은, 예컨대 광택성 또는 매트 표면 끝마무리를 얻기 위해, 고무의 형태를 적당히 수정함으로써 변경될 수 있다. 풍화와 자외선 복사에 노출되었을 때, 내부 구조물 부품들은 매우 적은 회변성 및(또는) 황변성을 나타내고, 따라서 표면 특성은 유지된다. 내부 구조물 부품들의 기타 유리한 특성들은 높은 내후성, 뛰어난 내열성, 자외선 복사와 열적 자극에 노출되었을 때의 높은 내황변성, 특히 화학약품에 노출되었을 때의 내환경균열성 및 뛰어난 정전기 방지 능력이다. 예를 들면 부분적으로는 황변과 부서지기 쉽게 변하는 것에 대한 이들의 탁월한 저항성의 결과로서 이들은 또한 고도의 색이 바래지 않는 성질을 갖는다. 본 발명에 따라 사용되는 열가소성 성형 조성물로부터 제조된 신규의 내부 구조물 부품들은 저온에서나 장시간 열에 노출된 후에도 인성이나 충격강도의 현저한 손실을 나타내지 않는다; 이러한 특성들은 심지어 자외선 복사에 노출된 후에도 유지된다. 인장강도 또한 유지된다. 더욱이, 그것들은 균형잡힌 인성/강성의 비율을 갖는다.
본 발명에 따르면, 신규의 내부 구조물 부품을 생산하기 위해 이미 사용된 열가소성 성형 조성물을 재사용하는 것이 가능하다. 본 발명에 따라 사용된 성형조성물의 높은 색안정성, 내후성 및 내노화성이 재생에 필요한 매우 뛰어난 안정성을 부여한다. 여기에서 재생 성형 조성물의 비율은 높을 수 있다. 예를 들면, 이미 사용된 성형 조성물 30 중량%를 분쇄 형태로 본 발명에 따라 사용되는 성형 조성물과 혼합하여 사용해도 성형 조성물과 이로부터 생산되는 신규의 내부 구조물 부품들의 유동성, 비캣 연화점 및 충격강도와 같은 관련 물성을 현저하게 변화시키지 않는다. 내후성의 연구에서도 유사한 결과가 얻어졌다. 재생 열가소성 성형 조성물이 사용되었을 때에 충격강도 또한 장기간에 걸쳐 일정하였다. (Lindenschmidt, Ruppmich, Hoven-Nievelstein, International Body Engineering Conference, September 21-23, 1993, Detroit, Michigan, USA, Interior and Exterior Systems, 61-64면 참조) 내황변성도 유지되었다.
본 발명을 아래의 실시예를 통하여 더 상세히 기재한다.
＜실시예1＞
입상 그래프트 공중합체 (A)의 제조
(a1) 부틸 아크릴레이트 16부와 트리시클로데세닐 아크릴레이트 0.4부를 탄소수 12 내지 18개의 파라핀술폰산의 나트륨염 1부, 과황산칼륨 0.3부, 탄산수소나트륨 0.3부 및 피로인산나트륨 0.15부를 첨가한 물 150부 내에서 교반해주면서 60℃로 가열했다. 고분자 중합반응이 시작되고 10분후, 부틸 아크릴레이트 82부와 트리시클로데세닐 아크릴레이트 1.6부의 혼합물을 3시간 내에 가했다. 단량체 부가가 끝난 후, 1시간 더 반응이 계속되도록 방치했다. 결과물인 가교 부틸 아크릴레이트 고분자의 라텍스는 40 중량%의 고체성분을 가졌다. 중간입자 크기(중량평균)는 76 nm로 측정되었다. 입자 크기 분포는 좁았다. (quotient Q=0.29)
(a2) (a1)에서 얻은 폴리 부틸아크릴레이트 라텍스 150부를 스티렌과 아크릴로니트릴의 혼합물 (중량비 75:25) 40부 및 물 60부와 섞고, 과황산칼륨 0.03부 및 라우로일 퍼옥사이드 0.05부를 추가로 가한 후 교반해 주면서 4시간 동안 65℃로 가열했다. 그래프트 공중합반응이 끝난 후 중합반응 생성물을 염화 칼슘 용액을 사용해 95℃에서 분산상태로부터 침전시키고, 물로 세척하고 더운 공기로 건조하였다. 그래프트 공중합체의 그라프팅 정도는 35%였다.
＜실시예2＞
굵은 입자의 그래프트 공중합체 (A)의 제조
(a1) 물 50부 및 과황산칼륨 0.1부를 실시예 1의 (a1)단계에서 제조한 라텍스 2.5부에 가했다. 부틸 아크릴레이트 49부와 트리시클로데세닐 아크릴레이트 1부의 혼합물 및, 다음으로, 탄소수 12 내지 18개의 파라핀술폰산의 나트륨염 0.5부를 물 25부에 가한 용액을 60℃에서 반응시켰다. 원료 공급이 끝난 후, 중합반응을 2시간 동안 속행시켰다. 결과물인 가교 부틸 아크릴레이트 고분자의 라텍스는 40%의 고체 성분을 가졌다. 중간입자 크기(라텍스의 중량 평균)는 288 nm로 측정되었다. 입자 크기 분포는 좁았다. (Q=0.1)
(a2) 이 라텍스 150부를 스티렌과 아크릴로니트릴의 혼합물 (비율 75:25) 40부 및 물 110부와 섞고, 과황산칼륨 0.03부 및 라우로일 퍼옥사이드 0.05부를 더 가한 후 교반하면서 4시간동안 65℃로 가열했다. 그래프트 공중합반응에서 얻어진 중합반응 생성물을 염화칼슘 용액을 사용하여 95℃에서 분산상태로부터 침전시키고, 물로 세척하고 더운 공기로 건조하였다. 그래프트 공중합체의 그라프팅 정도는 27%로 측정되었다.
＜실시예3＞
굵은 입자의 그래프트 공중합체 (A)의 제조
(a1) 부틸 아크릴레이트 16부 및 트리시클로데세닐 아크릴레이트 0.4부를 물 150부, 탄소수 12 내지 18개의 파라핀술폰산의 나트륨염 0.5부, 과황산칼륨 0.3부, 탄산수소나트륨 0.3부 및 피로인산나트륨 0.15부에 가하고 혼합물을 교반해 주면서 60℃로 가열했다. 중합반응이 개시되고 10분후, 부틸 아크릴레이트 82부와 트리시클로데세닐 아크릴레이트 1.6부의 혼합물을 3시간 내에 가했다. 단량체 부가가 끝난 후, 1시간 더 반응이 계속되도록 방치했다. 결과물인 가교 부틸 아크릴레이트 고분자의 라텍스는 40 중량%의 고체성분을 가졌다. 중간입자 크기(중량평균)는 216 nm로 측정되었다. 입자 크기 분포는 좁았다. (Q=0.29)
(a2) (a1)에서 얻은 폴리 부틸 아크릴레이트 라텍스 150부를 스티렌 20부 및 물 60부와 섞고 과황산칼륨 0.03부 및 라우로일 퍼옥사이드 0.05부를 추가로 가한 후 교반하면서 3시간동안 65℃로 가열했다. 그래프트 공중합반응의 첫단계가 끝난 후 그래프트 공중합체는 17%의 그라프팅 정도를 가졌다. 이 그래프트 공중합체 분산액을, 첨가물을 더 가하지 않고, 스티렌과 아크릴로니트릴의 혼합물 (비율 75:25) 20부와 3시간 동안 더 중합반응 시켰다. 그래프트 공중합 반응이 끝난 후, 생성물을 95℃에서 염화칼슘 용액을 이용하여 분산상태로부터 침전시킨 다음, 물로 세척하고 더운 공기로 건조시켰다. 그래프트 공중합체의 그라프팅 정도는 35%이고 라텍스 입자의 중간입자 크기는 238nm로 측정되었다.
＜실시예4＞
굵은 입자의 그래프트 공중합체(A)의 제조
(a1) 물 50부 및 과황산칼륨 0.1부를 실시예 3에서 제조한 라텍스 (성분A) 2.5부에 가했다. 부틸 아크릴레이트 49부와 트리시클로데세닐 아크릴레이트 1부의 혼합물 및, 그 다음으로, 물 25부에 C12-C18파라핀술폰산의 나트륨염 0.5부가 들어있는 용액을 60℃에서 반응시켰다. 반응물 공급이 끝난 후, 고분자 중합 반응을 2시간 동안 계속하였다. 결과물인 가교 부틸 아크릴레이트 라텍스는 40%의 고체성분을 가졌다. 라텍스의 중간입자 크기(중량평균)는 410nm로 측정되었다. 입자 크기 분포는 좁았다. (Q=0.1)
(a2) (a1)에서 얻은 폴리 부틸 아크릴레이트 라텍스 150부를 스티렌 20부 및 물 60부와 섞고 과황산칼륨 0.03부 및 라우로일 퍼옥사이드 0.05부를 추가로 가한 후 교반하면서 3시간동안 65℃로 가열했다. 그리고나서 이 그래프트 공중합반응에서 얻어진 분산액을 75:25 비율의 스티렌 및 아크릴레이트 혼합물 20부와 추가로 4시간동안 중합반응하였다. 반응 생성물을 95℃에서 염화칼슘 용액을 이용하여 분산상태로부터 침전시킨 다음, 물로 세척하고 더운 공기로 건조시켰다. 그래프트 공중합체의 그라프팅 정도는 35%이고 라텍스 입자의 중간입자 크기는 490nm로 측정되었다.
＜실시예5＞
굵은 입자의 그래프트 공중합체(A)의 제조
(a1) 유화제로 디옥틸 술포숙신산 나트륨염(70% 농도) 2부 및 과황산칼륨 0.5부를 가한 물 154부 내에서 부틸 아크릴레이트 98부 및 트리시클로데세닐 아크릴레이트 2부를 교반해주면서 3시간동안 65℃에서 중합반응시켰다. 이 결과 대략 40% 농도의 분산액을 얻는다. 라텍스의 중간 입자 크기는 약 100nm였다. 이 라텍스 2.5부를 물 400부 및 과황산칼륨 0.5부와 섞고, 부틸 아크릴레이트 49부, 트리시클로데세닐 아크릴레이트 1부 및 유화제 0.38부의 혼합물을 1시간 내에 65℃에서 가했다. 추가로 1시간의 기간동안 부틸 아크릴레이트 49부, 트리시클로데세닐 아크릴레이트 1부 및 유화제 0.76부의 혼합물을 가했다. 물 40부에 과황산칼륨 1부가 들어있는 용액을 가한 후, 마지막으로 부틸 아크릴레이트 196부, 트리시클로데세닐 아크릴레이트 4부 및 유화제 1.52부의 혼합물을 2시간동안 한방울씩 가했다. 그리고나서 고분자 혼합물의 중합반응이 65℃에서 두시간동안 더 진행되도록 하였다. 이 결과 약 500 nm의 평균 입자 직경을 가진 대략 40% 농도의 분산액을 얻는다.
단량체 300부 대신, 100부만이 가해지면 그때 얻어지는 라텍스는 약 300nm의 평균 입자 직경을 갖는다.
(a2) 중간 입자 크기가 각각 0.1, 0.3 및 0.5㎛인 (a1)의 고분자 라텍스 2500부, 과황산칼륨 2부, 라우로일 퍼옥사이드 1.33부 및 물 1005부의 존재하에서, 교반해주면서 60℃에서 스티렌 465부와 아크릴로니트릴 200부를 중합반응시켰다. 이에 의해 생긴 40% 농도 분산상태로부터 염화칼슘의 0.5%농도 용액을 가하여 고체 생성물을 침전시키고, 물로 씻어 건조하였다.
＜실시예6＞
공중합체(B)의 제조
스티렌과 아크릴로니트릴의 단량체 혼합물을 용액내에서 통상적인 조건하에서 중합반응시켰다. 결과물인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 공중합체를 기준으로 35 중량%의 아크릴로니트릴 함량을 가졌고, 점도수가 80㎖/g이었다.
＜실시예7＞
공중합체(B)의 제조
스티렌과 아크릴로니트릴의 단량체 혼합물을 용액내에서 통상적인 조건하에서 중합반응시켰다. 결과물인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 공중합체를 기준으로 35 중량%의 아크릴로니트릴 함량을 가졌고, 점도수가 60㎖/g이었다.
＜실시예8＞
공중합체(B)의 제조
스티렌과 아크릴로니트릴의 단량체 혼합물을 용액내에서 통상적인 조건하에서 중합반응시켰다. 결과물인 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체는 공중합체를 기준으로 19 중량%의 아크릴로니트릴 함량을 가졌고, 점도수가 70㎖/g이었다.
＜실시예9＞
성분 C
성분 C는 메틸렌 클로라이드를 용매로 하여 측정한 점도수가 61.5㎖/g인 통상적인 폴리카보네이트(PC)이었다.
＜비교예1＞
ABS/PC 블렌드
고분자 블렌드로서 사용된 비교 고분자는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체에 그래프트된 폴리부타디엔 고무를 기초로 하였다. 이 고무는 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체의 매트릭스내에 존재하였다. 폴리카보네이트의 비율은 60 중량%였다.
＜실시예10＞
아래의 표1에서 주어진 것과 같이, 기재된 양의 적절한 고분자들 (A) 부터 (F)와, 비교 조성물들을 각각 공압출기에서 200 내지 230℃의 온도에서 혼합하였다. 이렇게 만들어진 성형 조성물로 DIN 16777에 주어진 조건하에서 성형품을 제조하였다. 성형 조성물 Ⅰ 및 Ⅱ, 그리고 비교 성형 조성물 Ⅰ은 각각 성분 A 내지 F들로부터 제조되었다. 그 조성은 아래 표1에 나타낸 바와 같다.
성형 조성물 Ⅰ Ⅱ 비교Ⅰ
A: 실시예 1로부터 3.0 4
A: 실시예 3로부터 2.3 4
B: 실시예 8로부터 6.7 16
폴리카보네이트(PC) 88 76
트리페닐 포스페이트(TPPA) 8 12.4
테프론 분산제 30N 0.42 0.65
Loxiol G 70 S 0.28 0.28
이산화티탄 3.0 3.0 3.0
MVR 260/5 (ISO 1133; ㎖/10 min) 35 65
VST/B/50 (ISO 306; ℃) 109 89
탄성율 (ISO 527; N/㎟) 2600 2600 2800
샤르피 충격강도 (ISO 179/1eA; kJ/㎡) 35 35
DIN 5510에 따른 내화성능 (분류) S4 S4 S4
LoxiolG70 S는 윤활제이다.
표1에 주어진 실험들은 본 발명에 따른 성형 조성물과 비교 성형 조성물에 대해 수행하였다.
MVR 260/5 (용융 부피 속도)은 ISO 1133에 따라 측정하였고, VST/B/50 수치 역시 내열성을 위한 ISO 306에 따라 측정되었다. 또, 탄성율은 ISO 527에 의해, 샤르피 충격강도는 ISO 179/1eA에 따라 측정하였다. 내화성능은 DIN 5510에 따라 분류되었다.
측정된 한도 내에서, 성형 조성물들은 이러한 분류들에 대해 상대적으로 유사한 값을 나타내었다.
더욱이, 헌터 랩 울트라 스캔(Hunter LAB Ultra Scan)을 사용하여 DIN 6167에 따라 황색 지수의 차이를 측정함으로써 황변성을 측정하였다. 조사(照射)는 DIN 63387, 방법2에 따라 행하였다.
그 결과는 아래 표2에 나타낸 바와 같다.
조사(照射) 시간 Ⅰ Ⅱ 비교Ⅰ
200 시간 1 1 19
500 시간 2 2 31
1000 시간 5 6 47
표2로부터 비교 성형 조성물보다 본 발명에 따른 성형 조성물의 황변정도가 현저히 적다는 것을 알 수 있다.
황변성을 또한 90℃에서 열노화 시킨 후 DIN 6167에 따라 황색 지수의 차이를 측정함으로써 결정하였다. 그 결과는 아래 표3에 나타내었다.
보관시간(주) Ⅰ Ⅱ 비교Ⅰ
5 6 5 12
10 9 9 26
20 13 11 40
표3의 결과들은 열노화에 있어서도 본 발명에 따른 성형 조성물이 비교 성형 조성물보다 현저히 적은 황변성을 가짐을 보여준다.
그러므로 본 발명에 따른 성형 조성물은 철도 차량용 내부 구조물 부품의 생산에 유리하게 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. ABS와는 다르고, 전체가 100 중량%를 이루는 성분 A, B, C 및 D의 양을 기준으로,
    a: 성분 A로서, 유리 전이 온도가 0℃ 보다 낮고 중간 입자 크기가 50 내지 1000nm인 입상 유화 중합체 1 내지 58 중량%,
    b: 성분 B로서, 1종 이상의 무정형 또는 부분결정성 고분자 1 내지 58 중량%,
    c: 성분 C로서, 폴리카보네이트 40 내지 97 중량%,
    d: 성분 D로서, 1종 이상의 모노- 또는 폴리히드릭페놀의 포스포릭 에스테르 1 내지 30 중량%,
    e: 성분 E로서, 1종 이상의 불소화고분자(fluoropolymer) 0 내지 5 중량%, 및
    f: 성분 F로서, 섬유상 또는 입상 충전재 또는 이들의 혼합물 0 내지 50 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 차량용 내부 구조물 부품 생산을 위한 열가소성 성형 조성물의 용도.
  2. 제1항에 있어서, 성분 A가
    a1: 유리 전이 온도가 0℃ 보다 낮은 입상 그래프트 베이스 A1 1 내지 99 중량%,
    a2: A2를 기준으로, 단량체로부터 제조된 그래프트 A2 1 내지 99 중량%,
    a21: 성분 A21로서, 비닐 방향족 단량체 단위 40 내지 100 중량%, 및
    a22: 성분 A22로서, 에틸렌계 불포화 단량체 단위 60 중량% 이하로부터 제조되는 그래프트 공중합체로서, 여기에서 그래프트 A2는 하나 이상의 그래프트 쉘로 이루어지고, 그래프트 공중합체 A는 50 내지 1000nm의 중간 입자 크기를 갖는 것인 성형 조성물의 용도.
  3. 제2항에 있어서, 성형 조성물의 입상 그래프트 베이스 A1이 아크릴레이트 고무, 에틸렌-프로필렌(EP) 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔(EPDM) 고무 또는 실리콘 고무인 성형 조성물의 용도.
  4. 제3항에 있어서, 성분 A1은 다음의 단량체들로 구성되는 것인 성형 조성물의 용도:
    a11: 성분 A11로서, C1-C8-알킬 아크릴레이트 80 내지 99.99 중량%, 및
    a12: 성분 A12로서, 1종 이상의 다기능기를 가진 가교결합 단량체 0.01 내지 20 중량%.
  5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 성분 D는 트리페닐 포스페이트(TPPA)이고 성분 E는 폴리테트라플루오로에틸렌 및(또는) 성분 F는 이산화 티탄을 함유하는 것인 성형 조성물의 용도.
  6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 철도 차량은 승객 운송에 사용되는 것인 성형 조성물의 용도.
  7. 제6항에 있어서, 내부 구조물 부품은 실내 접합판인 것인 성형 조성물의 용도.
  8. 제7항에 있어서, 내부 구조물 부품은 좌변기, 팔걸이, 탁자, 휴대품 보관소 또는 칸막이벽인 것인 성형 조성물의 용도.
  9. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에서 정의된 열가소성 성형 조성물로부터 제조된 철도 차량용 내부 구조물 부품.
  10. 제9항에 있어서, 부품은 실내 접합판인 내부 구조물 부품.
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