KR910008869B1

KR910008869B1 - 다층혼합구조

Info

Publication number: KR910008869B1
Application number: KR1019840004166A
Authority: KR
Inventors: 살바토레이 제이노우베이스 죤; 차아르즈 그래쥴 에드윈; 제이 마이스너 데이빗드; 메어리언 라이트 프랜시스
Original assignee: 아메리칸 스탠다아드 인코포레이팃드; 프레데릭 다불류 쟈퀘
Priority date: 1983-07-15
Filing date: 1984-07-14
Publication date: 1991-10-24
Also published as: GB8417701D0; KR850001080A; JPS6038147A; ZA842638B; HK81389A; GB2146266A; JPH0419933B2; BR8402924A; GB2146266B; MX170101B; SG6888G; CA1240248A

Abstract

내용 없음.

Description

다층혼합구조

제1도는 본 발명에 따라 제작된 에나멜강 욕조의 평면도이다.

제2도는 제1도의 욕조의 한쪽 말단의 입면도이다.

제3도는 본 발명에 따라 제작된 에나멜강세면기의 평면도이다.

제4도는 제3도의 세면기의 입면도이다.

제5도는 본 발명에 따라 제작된 에나멜강샤우어 수용기의 평면도이다.

제6도는 샤우어 수용기의 입면도이다.

제7도는 본 발명에 따라 제작된 에나멜 강판넬의 등축도이다.

제8도는 본 발명의 혼합구조를 나타낸 제2도, 제4도, 제6도, 제7도의 점선 부분을 확대한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 욕조 12 : 세면기

14 : 샤우어 수용기 16 : 벽판넬

20 : 복합구조 22 : 강철기질

24, 26 : 에나멜층 28 : 플라스틱층

본 발명은 다층혼합구조에 관한 것이며 특히 충격 및/또는 열충격을 받았을 때 박리에 대한 저항성을 부여하는 혼합구조기질에 화학적으로 결합된 플라스틱을 가지고 있는 혼합구조에 관한 것이다.

다소의 강도(强度)와 강성(剛性)을 가진 적어도 하나의 기질을 포함하며 층들이 높은 충격과 열충격을 받았을 때 박리에 저항성인 다층 혼합구조를 만들기 위한 많은 노력이 있어왔다. 구조의 어느 한면으로부터 큰 충격을 받는 경우 층중 하나인, 마무리층은 변형되거나 균열되거나 잔금이 가거나 치핑되며, 또 다른 층 즉 플라스틱층은 기질로부터 박리될 수 있다. 박리는 또한 혼합구조가 열충격을 받았을 때도 일어날 수 있다.

미국특허번호 3,172,775에 열가소성 또는 열경화성수지로 함침된 세라믹-피복석면섬유구조가 공지되어 있다. 프릿형태의 세라믹물질은 석면섬유내로 용융된다.

수지가 세라믹섬유를 함침되게 하여 결합을 형성한다. 미국특허번호 3,496,058에 보면 모래와 같은 미립자물질을 함유하는 반탄성층을 알루미늄시트의 한면에 입힌 후 이층에 플라스틱발포체를 입힌다.

만일 반탄성층이 사용되지 않는 경우 알루미늄은 90㎝ 거리에서 450g 금속구를 떨어뜨려 충격을 가하는 경우 움푹들어가게 된다. 미국특허번호 4,053,545에는 플라스틱발포체를 주형내 주입하여 열가소성시트를 보강하였다. 결합은 열가소성시트가 용융되어 이루어지거나 또는 시트를 발포체에 긴밀히 결합시키는 접착코팅을 열가소성시트에 입혀서한다. 미국특허번호 4,216,294에 보면 유리섬유-보강폴리에스테르판넬과 같은 강성 또는 반 강성구조(예컨대 보우트 형태의 것)에 폴리에스테르 발포체를 적용했다. 폴리에스테르발포체는 이것의 유사물질에 대한 탁월한 접착성 때문에 사용된다. 미국특허번호 3,823,099 및 4,358,548에 강성 및 가요성 개방- 또는 밀퍼셀(cell) 발포 생성물을 형성하는 폴리에스테르-발포체-수지계가 공지되어 있다. 발포체는 분무, 핸드 레이엎(hand layup) 압축성형, 팽창주조 RIM 또는 RRIM 및 수지전달성형과 같은 조작에 사용될 수 있다.

본 발명은 다소의 강도와 강성을 가진 적어도 하나의 기질을 포함한 다층 혼합구조에 관한 것이다. 혼합 구조는 플라스틱층이 화학적으로 결합되어 있는 한면을 가지도록 형성되며 혼합구조는 충격 및 플라스틱과 마무리층이 기질로부터 박리되는데 대해 높은 저항성을 가짐을 특징으로 한다.

혼합 구조는 또한 열충격에 높은 저항성을 가진다. 예상외로 본 발명은 기질이 에나멜강욕조, 샤우어수용기, 세면기, 부엌싱크, 벽판넬 같은 위생기구인 경우 유용한 것으로 밝혀졌다.

이런 구조에서 충격 및 박리성은 동일 형태의 아크릴성 또는 겔-피복-마무리 생성물의 경우 주철이나 에나멜강 또는 유리섬유-보강 폴리에스테르와 같거나 그보다 우수하다.

본 발명의 목적은 현재 통용되는 자기주철 또는 에나멜 강위생 제품과 비교시 겉면 또는 뒷면으로부터 높은 충격을 받았을 때 치핑, 균열, 잔금, 박리 또는 변형에 저항성인 플라스틱-에나멜-강 위생 기구를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 열충격을 받았을 때 박리에 저항성인 마무리 층면과 다른 면상에 결합되어 있는 플라스틱층을 가지고 있는 혼합구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 에나멜강에 플라스틱을 결합시키는 실란커플링제를 갖고 있는 플라스틱을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 에나멜 강철 구조한면에 화학적으로 결합된 보강 플라스틱층을 갖고 있는 에나멜-강 혼합구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 에나멜-강위생기구에 수지층을 결합시키는 비교적 저렴한 방법을 제공하는 것이다.

제1도-제6도에서 에나멜강 위생기구 및 욕조 둘레나 샤우어대에 사용되는 벽판넬은 본 발명에 따라 제작된다.

제1도 및 제2도의 욕조(10), 제3도 및 제4도의 세면기(12), 제5도 및 제6도의 샤우어 수용기(14) 및 제7도의 벽판넬(16) 모두는 제8도에 나타난 혼합구조(20)으로 형성된다. 혼합구조(20)은 강철형태의 기질(22) 및 그 양면상에 결합된 에나멜층(24, 26)을 포함한다. 에나멜-강 위생기구의 제조에서 일반적으로 실시되는 바와 같이 에나멜층(24, 26)은 약 0.4㎜-0.8㎜(1/64-1/32인치)의 두께를 가지고 있다. 에나멜은 고농도실리콘디옥사이드와의 무기산화물로 구성되며 강철기질(22)에 융합되었을 때 유리질층을 형성한다. 위생기구 또는 벽판넬을 에나멜로 입힌 후 플라스틱층(28)을 에나멜층(26)에 결합시킨다. 플라스틱은 예컨대 분무, 핸드레이엎 RIM, RRIM 또는 RTM으로 적용할 수 있다. 플라스틱층(28)의 두께는 달라질 수 있다. 예컨대 제2도에 나타난 욕조에서 그의 측벽은 플라스틱두께가 0.3㎝(1/8인치) 정도로 작을 수 있으며 밑면 또는 배수조는 0.6㎝(1/4인치) 정도로 작을 수 있다. 이런 두께는 욕조(10)상에 충분량의 플라스틱을 제공하기에 충분하며 따라서 이것은 비보강생성물이 견딜 수 없는 정도의 충격력을 받았을 때 치핑, 균열, 잔금, 변형, 박리 등에 대해 저항성을 갖는다. 또한 플라스틱층은 열충격을 받았을 때 박리에 대해 저항성이다.

본 발명을 실시하는데 예컨대 비닐단량체를 함유하는 불포화 에스테르, 에폭시, 폴리우레탄, 이소시안우레이트, 나일론 등과 같은 각종 수지를 사용할 수 있다. 수지는 발포되었거나 되지 않을 수 있으며 에나멜강 구조에 결합되었을 때 유리섬유 및/또는 알루미늄 3수화물 같은 충전제를 갖거나 갖지 않을 수 있다. 비닐 단량체를 함유한 불포화 폴리에스테르수지를 사용한 경우 발견된 적당한 결합물질 또는 커플링제는 비닐실란 예컨데 3[2(비닐벤질 아미노)에틸아미노)]프로필트리메톡시실란과 같은 실란커플링제이다.

수지는 적당한 물질 예컨대 유리구, 섬유, 위이브; 세라믹구 및 섬유; 붕소; 탄소섬유; 흑연; 규회석; 방향족 폴리아미드 섬유(듀퐁사)같은 것에 의해 충전되어 보강될 수 있다.

에나멜강 기구는 인서어트 주조법에 의해 혼합구조내로 혼입된다. 수지 혼합물은 충전계수가 약 20-100%가 되도록 주형내 도입된다. 충전계수는 주형 용량에 대한 수지혼합물용량의 비이다.

전형적인 수지혼합물은 하기 화합물 및 물질로 이루어진다;

부

비닐단량체를 함유하는 불포화폴리에스테르수지 100

(파이오니아 236)

알루미늄 3수화물 100

0.6㎝로 절단된 유리섬유(OCF 832-FC) 5

쿠멘 과산화수소물 0.5

디메틸 에탄올 아민 3.5

폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트 10

(업죤 파피 901)

실리콘 계면 활성제(다우코닝 193) 0.3

안료 0.5

물 0.25

본 발명을 실시하는데 있어, 발포되거나 되지 않은 수지를 적용하는데 있어 다른 방법들도 사용할 수 있으나 RIM 또는 RRIM법을 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대 욕조와 같은 에나멜-강위생 기구를 주형내 놓고 이 주형내에서 비닐 단량체 함유 불포화폴리에스테르 같은 수지를 혼합물의 일부가 되거나 프라이머로서 기구내 적용될 수 있는 충전제, 보강제, 계면활성제, 촉매, 발포제 및 비닐실란커플링제와 함께 또는 이들없이 고압하에 혼합하여 주형내 사출한 후 경화되게 한다. 주조사이클은 미립자혼합구조에서는 적어도 1분이며 욕조에서 약 3분이다. 에나멜 강철 욕조를 주형으로부터 제거한다. 결과 생성된 플라스틱-배면(背面) 욕조는 높은 충격력이나 열충격을 받았을 때 박리에 저항성인 불포화폴리에스테르-폴리우레탄으로 된 수지 발포층이 결합되어 있다. 또한 마무리 에나멜표면(24)는 직접 충격력을 받았을 때 치핑, 균열 또는 잔금에 저항성이며 설치 및 수송도중 역전력을 받았을 때 마무리 층이 변형되고 튀어오르는데 저항성이다.

플라스틱-배면 에나멜피복-강 혼합구조의 물리적 성질 및 특성은 종래의 위생기구의 물리적 성질 및 특성과 같거나-그보다 우수하다. 향상된 생성물 성능은 하기 표 1에 나타난 충격시험에 의해 예시화된다. 하기 표 1은 위생도기의 마무리 표면에 충격을 가했을 때 마무리면에 손상을 일으키는 데 필요한 충격을 나타낸 것으로, 이 충격은 그 설치후 일어날 수 있는 형태의 손상이다. 표 2는 역전충격시험 즉 위생도기 플라스틱 배면에 하중을 가했을 때 생긴 결과를 나타낸 것으로 이것은 취급, 운송 및 설치시 야기되는 형태의 손상이다.

(1) 하기 시험과정은 시험영역이 8㎝(3인치) 비지지직경을 갖는 것을 제외하곤 미국 국립표준 z 124.1-1980 4.3 충격하중시험법이다.

[표 1]

[표 2]

(2) 손상은 마무리 표면층의 잔금, 움푹패인 것 또는 물질박리로 정의한다.

(3) 표면균열이 생기는 초기구조손상이 4.0Ft-lbs의 충격력에서 관찰되었다.

본 발명의 플라스틱배면 에나멜강 구조의 또 다른 물리적 특성은 열충격에 저항하는 능력이다. 벽판넬과 같은 생성물은 온도 약 82℃(180℉)를 받게 한 다음 판넬을 온도 공급원으로부터 제거하고 온도 0℃ 이하, 예컨대 냉동실에 둔다. 82℃(180℉)의 온도 변화에서 에나멜강 판넬로부터 플라스틱층의 박리가 야기되지 않았다.

Claims

다소의 강도(强度)와 강성(剛性)을 지닌 적어도 하나의 기질을 포함하며 그 적어도 하나의 표면상에 상기 기질표면에 화학적으로 결합된 플라스틱층이 있는, 충격, 변형에 대해서 및 상기 기질로부터 상기 플라스틱층이 박리되는데 대해 높은 저항성을 가짐을 특징으로 하는 다층혼합구조.
제1항에 있어서, 상기 기질이 에나멜강인 혼합구조.
제1항에 있어서, 상기한 화학결합이 화학적으로 반응하여 상기 기질을 상기 플라스틱층에 결합시켜 주는 커플링제를 포함하는 혼합구조.
제3항에 있어서, 상기 기질이 강철로되어 있으며 그위에 적어도 하나의 에나멜층을 가지고 있으며 적어도 그한 표면상에 상기 플라스틱층이 상기 커플링물질에 의해 결합되어 있는 혼합구조.
제3항에 있어서, 상기 커플링제가 실란인 혼합구조.
제5항에 있어서, 상기 실린이 3[2(비닐벤질아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란인 혼합구조.
제1항에 있어서, 상기 플라스틱층이 적어도 약 0.3㎝(1/8인치)의 두께를 가지는 혼합구조.
제1항에 있어서, 구조물이 위생기구 형태인 혼합구조.
제1항에 있어서, 상기 플라스틱이 약 20-100용량%의 충전 계수를 가진 발포체인 방법.
제9항에 있어서, 상기 플라스틱이 비닐 단량체를 함유하는 고형 또는 발포된 불포화폴리에스테르인 혼합구조.
에나멜을 그의 적어도 한면상에 가지고 있는 금속기질; 상기 기질의 한면상에 결합되어 있는 마무리층과 에나멜이 입혀진 한면상에 있는 보강된 층상구조를 형성하는 플라스틱층으로 구성되며; 상기 플라스틱이 두께가 적어도 0.3㎝ 이상이며 밀도가 약 0.32g/㎤-2g/㎤(약 20lbs/ft³-125lbs/ft³)이어서 적어도 약 82℃(180℉) 이상의 급격한 온도변화를 받았을 때 박리에 저항성인, 열 충격에 저항성인 혼합구조.
에나멜을 그의 적어도 한면상에 가지고 있는 금속기질; 상기 기질의 한면상에 결합되어 있는 마무리층과 에나멜이 입혀진 한면상에 있는 고충격 저항성 층상구조를 형성하는 플라스틱층으로 구성되며; 상기 플라스틱이 두께가 적어도 0.3㎝ 이상이며 밀도가 약 0.32g/㎤-2g/㎤이어서 상기 혼합구조의 마무리층이 마무리층에 가해진 적어도 약 0.27m-㎏(2ft-lb)의 충격을 받았을 때와 상기 플라스틱 층의 표면에 적어도 약 0.4m-㎏(3.0ft-lb)의 충격이 가해졌을 때 박리에 저항성인 고충격 저항성 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 혼합구조가 위생기구 형태인 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 기질이 에나멜-강 욕조인 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 기질이 에나멜-강 싱크인 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 기질이 에나멜강 샤우어 수용기인 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 기질이 벽판넬인 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 플라스틱이 불포화폴리에스테르-폴리우레탄공중합체인 혼합구조.
제12항에 있어서 상기 플라스틱이 유리구, 유리섬유, 유리위이브, 세라믹섬유, 세라믹구, 붕소, 탄소, 흑연섬유, 규회석, 방향족 폴리아미드섬유로 구성된 군으로부터 선택된 물질에 의해 보강된 혼합구조.
제19항에 있어서 상기 플라스틱이 유리-보강 불포화폴리에스테르-폴리우레탄 공중합체인 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 기질이 강철로 되어 있으며 상기 강철의 에나멜이 입혀진 면에 상기 플라스틱이 화학적 커플링제에 의해 결합되어 있는 혼합구조.
제21항에 있어서, 상기 화학적 커플링제가 실란인 혼합구조.
제21항에 있어서, 상기 커플링제가 3[2(비닐벤질아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란인 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 플라스틱이 불포화 폴리에스테르폴리우레탄 공중합 발포체이며 다공성이거나 비다공성이거나 그의 혼합물인 혼합구조.
제12항에 있어서, 상기 플라스틱이 계면활성제를 함유하는 혼합구조.