專利名稱：代替膠合板用的熱塑性高分子復(fù)合板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于能代替作為建筑和工業(yè)材料用的膠合板而使用的以高密度聚乙烯和聚丙烯等熱塑性樹脂作為基體材料樹脂而制成的多層復(fù)合板。
關(guān)于復(fù)合板，如果研究通過與其他材料結(jié)合進行制造的技術(shù)，韓國發(fā)明專利申請公開說明書第90-16984號是關(guān)于復(fù)合模板，它屬于下述復(fù)合板技術(shù)，即合成樹脂板與支承板結(jié)合，作為一個板而使用，合成樹脂板的斷面要具有谷和峰的波形形狀，以合成樹脂作為其材質(zhì)、將互相不同的二層粘接。但是，該專利技術(shù)具有僅能使用板的一面、鋸切和釘釘?shù)榷渭庸だщy、制造過程復(fù)雜的缺點。
另外，日本特開平5-117629和特開平8-42134、法國專利2690221A3是關(guān)于以含有無機顏料或強化纖維填充劑的樹脂組合物涂覆膠合板表面、使膠合板表面的微細凹凸保持均勻的制品，日本特開昭61-141511涉及在中心層的復(fù)合發(fā)泡(Composite foam)的部分上粘接位于板的上下面的鋁、玻璃紙(Glass paper)等形成的三層板，但是，它也有再生困難的缺點。
關(guān)于復(fù)合板，如果研究利用注塑模壓方式進行制造的技術(shù)，日本特開平4-19935是關(guān)于木質(zhì)裝飾板的成形方法，該方法包括在木粉和纖維素微粉中粘結(jié)含浸尿素樹脂，然后干燥、中和，混入熱塑性樹脂中，將薄片等木質(zhì)裝飾板成形的工序，以及再加工各木質(zhì)裝飾板的步驟，該步驟為在沿厚度方向截面為網(wǎng)狀的合成樹脂制模板上附加裝飾板，然后加壓，以預(yù)定的形狀進行加工。但是，上述制品，由于處于中心部的中空部，所以只能使用一定規(guī)格的制品，在切斷后使用一部分的場合，物理特性較低，密度對比的彎曲彈性模量較低，因此它具有作為對于集中負荷的支承材料不合適，生產(chǎn)方法不簡便的缺點。
另外，韓國發(fā)明專利申請公開說明書第96-443號是關(guān)于使用再生樹脂的模板，它是以板狀抽出移送凝膠狀態(tài)的再生樹脂，在以設(shè)計厚度進行壓延的同時，進行冷卻成形的制品，但是它具有較重、根據(jù)再生樹脂的種類及組成決定制品的物理特性、生產(chǎn)方法不簡便的缺點。
關(guān)于復(fù)合板，作為中心形成中空狀的多層式技術(shù)，可舉出韓國發(fā)明專利申請公開說明書第96-4300號，它是關(guān)于混凝土型模型板的技術(shù)，其涉及5層結(jié)構(gòu)板，它是在格子結(jié)構(gòu)的中空中心層上疊置網(wǎng)狀的纖維材料，在其上以熱熔方式粘接復(fù)合樹脂發(fā)泡層而形成的，但是它具有下述缺點，即網(wǎng)狀纖維層妨礙樹脂層間的結(jié)合，物理特性較低、再生時網(wǎng)狀維纖的分離困難、因中心為中空狀抵抗局部的集中負荷和沖擊的強度較弱。
關(guān)于復(fù)合板，作為關(guān)于是多層結(jié)構(gòu)、中心層進行發(fā)泡的方式的技術(shù)，可舉出日本特開平4-50900、美國專利4386983、日本特開昭58-98341、日本特開平8-93217。日本特開平4-50900是關(guān)于耐熱性、耐沖擊性、剛性優(yōu)良的聚丙烯或聚苯乙烯的聚烯烴的工業(yè)用多層板的技術(shù)，其特征是以含有10-45％(重量)的玻璃單纖維的熱塑性樹脂薄片層A和含有5-50％(重量)的無機微細粉末、密度0.4-1.11g/cm3的熱塑性樹脂發(fā)泡體薄片基體材料層B作為結(jié)構(gòu)層而形成的玻璃增強樹脂復(fù)合體多層薄片。但是它具有下述缺點，由于中心層的密度是0.84-0.85g/cm3，整體密度也是1.75-1.76g/cm3，從而其密度較大，較重，沖擊強度較低。
另外，美國專利4386983是關(guān)于疊置玻璃纖維浸滲層，并在進行發(fā)泡的中心層的兩面上疊置表層而形成的夾芯板，但是它具有制品的生產(chǎn)方法復(fù)雜、以熱塑性樹脂作為基體材料樹脂使用困難的缺點。
日本特開昭58-98341是使用木粉填充聚丙烯復(fù)合樹脂、使中心層發(fā)泡形成的三層結(jié)構(gòu)板，但是，它具有彎曲彈性模量等物理特性較低的缺點。
此外，日本特開平8-93217是在外表層使用玻璃纖維強化PP復(fù)合樹脂層，在中心層使用聚氨酯發(fā)泡層的三層結(jié)構(gòu)板。在此情況下因為是由不同種的材質(zhì)構(gòu)成，所以再生困難、生產(chǎn)工序不連續(xù)且復(fù)雜。
再者，韓國發(fā)明專利申請公開說明書第96-4278是關(guān)于混凝土模板的技術(shù)，它是以在已發(fā)泡的中心層的上下疊置網(wǎng)狀的纖維材料，以及在其上以熱熔方式粘接含有玻璃單纖維的復(fù)合樹脂層而形成的5層結(jié)構(gòu)板為特片的制品，但是，作為用于將網(wǎng)狀纖維層疊置的方法，首先在已發(fā)泡的中心層上疊置纖維層后，在其外面必須以熱熔方式粘接復(fù)合樹脂層，因此難以使中心層的發(fā)泡條件多樣化，不能以中心層密度低于0.6g/cm3的方式進行制造，因而其結(jié)果是制品的密度較高。另外，由于網(wǎng)狀層的分離困難，故存在再生困難的缺點，由于層間的界面結(jié)合力較低，故具有難以改善物理特性的缺點。
韓國發(fā)明專利申請公開說明書第96-3938是關(guān)于能作為混凝土模板或內(nèi)置部件使用的塑料板，它是通過使聚丙烯進行低密度發(fā)泡而形成基體材料層、在基體材料層上面形成玻璃纖維，同時形成高密度的發(fā)泡涂層的方式形成的制品，由此改善了平滑度和強度，但是，其存在高溫下的彎曲強度較低、基體材料樹脂的線熱膨脹較大的缺點。
韓國發(fā)明專利申請公開說明書第95-26675是關(guān)于由熱塑性樹脂構(gòu)成的輕量疊層板及其疊置方法，它是將多層熱塑性樹脂薄片疊置并粘壓在一起面構(gòu)成的，由于重量較輕，故可解決以往因單層結(jié)構(gòu)的耐久性較低和多層結(jié)構(gòu)的重量而產(chǎn)生的問題，它涉及以輕質(zhì)層和發(fā)泡成形的薄片或穿有多個孔的薄片或者在上下面形成多個突起的薄片構(gòu)成疊置在由熱塑性合成樹脂構(gòu)成的上下層薄片之間的中間層薄片，利用結(jié)合的疊置方法、利用熔接的疊置方法、利用熱熔方式粘接的材料的疊置方法、利用振動熔接的疊置方法等進行疊置的技術(shù)。但是，上述的方法存在沖擊強度和高溫彎曲強度較低、線熱膨脹性較大的缺點。
上述的塑料板的共同缺點是30-60℃時的彎曲彈性模量較低。另外，線熱膨脹系數(shù)大部分為1×10-4/K，這是較高的，在一天中氣溫等的周圍溫度變化較大的場合，會產(chǎn)生由板的膨脹或收縮而引起的問題。若增加填充劑的含量，就在一定程度上解決上述缺點，但是，越增加填充劑的含量，密度就越增加，故不能解決由制品的重量而引起的問題，以及使用不方便的問題。
上述問題，是已商品化的熱塑性高分子的固有性質(zhì)造成的，因此在使用這樣的材質(zhì)而制成的制品中，它是不可避免的缺點。與此相反，膠合板在0-50℃范圍的線熱膨脹系數(shù)達到1×10-5/K，這是非常小的，彎曲彈性模量是25000-50000kg/cm2，是高的，高溫下的物理特性降低幅度小，但是其重量輕，其密度在0.6-0.8g/cm3的范圍。然而，現(xiàn)有的制品等因為不能同時充分滿足上述的全部條件，所以不能完全代替膠合板的機能。
因此，以熱塑性高分子復(fù)合樹脂作為基體材料樹脂、中心層已發(fā)泡的三層結(jié)構(gòu)板的制品，比現(xiàn)有的制品重量更輕，可進一步改善高溫彎曲彈性模量、即使在60℃以下的高溫條件，其仍具有較高的彎曲彈性模量、而且線熱膨脹系數(shù)為10-5/K，而足夠小，因此，有必要開發(fā)即使一天中氣溫等變化大，仍可使收縮膨脹保持很小的技術(shù)。
另外，在作為合成樹脂材料板的基體材料樹脂而廣泛使用的高密度聚乙烯和聚丙烯中添加化學(xué)發(fā)泡劑，在沒有改善基體材料樹脂中的交聯(lián)和混合機能性樹脂等的熔融粘度的其他途徑的處理時，有必要研究出使其發(fā)泡率改善到50％以上、強化能制造制品的層間結(jié)合力、無層間滑動、物理特性非常高的制品。
因此，本發(fā)明的目的在于提供能代替作為建筑和工業(yè)材料應(yīng)用的膠合板而使用的、由合成樹脂制成的、代替三層結(jié)構(gòu)膠合板的熱塑性高分子復(fù)合板，即中心層的板是對下述樹脂組合物進行發(fā)泡、混煉、熔融、擠出而制成的，該樹脂組合物包括選自高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯和丙烯的共聚物，丙烯單體成分是70％以上的丙烯和α-烯烴構(gòu)成的共聚物的基體材料樹脂74-99％(重量)、最好是84-99％(重量)以上；選自由陶瓷珠粒、玻璃珠粒和熱固化性高分子珠粒中的一種以上的中空球形體，或者選自玻璃纖維和硅灰石中的一種以上的針狀填充劑中，一種以上0-25％(重量)、最好0.1-15％(重量)；以及選自含重碳酸鈉和檸檬酸的無機發(fā)泡劑或者偶氮甲酰胺(ADCA)有機發(fā)泡劑中一種以上的發(fā)泡劑0.1-1％(重量)；表皮層的板是對下述樹脂組合物進行混煉、熔融、擠出而制成的，該樹脂組合物包括選自由高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯和α-烯烴的共聚物，丙烯單體成分是70％以上的丙烯和α-烯烴構(gòu)成的共聚物的基體材料樹脂55-89％(重量)；選自玻璃纖維和硅灰石中的一種以上的針狀填充劑10-35％(重量)和選自陶瓷珠粒、玻璃珠粒和熱固化性高分子珠粒中一種以上的中空球形體1-15％(重量)。
最好從環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、以丙烯?；鳛榛鶆┑木燮纫蚁渲羞x擇作為上述熱固性高分子珠粒使用，優(yōu)選以丙烯?；鳛榛鶆┑木燮纫蚁?。
因此，本發(fā)明是改善了代替以往的膠合板的合成樹脂板缺點的有用的膠合板代替物質(zhì)，以便能代替作為建筑和工業(yè)材料應(yīng)用的膠合板而使用，下面描述本發(fā)明的復(fù)合板的特征。
第一，外形與膠合板相同；第二，在表面和內(nèi)部沒有紋樣和中空部分，是均勻的，因此容易進行鋸切、釘釘?shù)榷渭庸ぃ坏谌?，密度?.6-0.8g/cm3，重量較輕；第四，線熱膨脹系數(shù)很??；第五，密度對比的彎曲彈性模量為35000-50000kg/cm2，這是非常高的；第六，高溫的彎曲彈性模量得以改善；第七，容易生產(chǎn)；第八，幾乎能與膠合板的價格相同地廉價供給。
制品的結(jié)構(gòu)，作為三層的夾芯結(jié)構(gòu)的板，由中心層和外表層構(gòu)成，中心層是形成微細氣孔的發(fā)泡層，外表層由混合有適量的無機填充劑的高強度的強化復(fù)合樹脂層或者填充無機物的微珠組合(Syntaotic)發(fā)泡強化復(fù)合樹脂層構(gòu)成，各層的基體材料樹脂是高密度聚乙烯或聚丙烯等熱塑性樹脂。中心層的密度是0.2-0.6g/cm3，氣孔的平均直徑是在0.5mm以內(nèi)。作為外表層的無機填充劑是玻璃纖維、硅灰石等，最好是10-30％(重量)的玻璃纖維。另外，所謂微珠組合發(fā)泡強化復(fù)合樹脂層是將上述的無機填充劑等和適當比例的中空球形體混合并混煉形成的復(fù)合樹脂層，作為中空球形體，它是陶瓷珠粒、玻璃珠粒或熱固性高分子中空球形體等，最好其直徑在0.1mm以內(nèi)、內(nèi)壓強度400kg/cm2以上，填充1-15％(重量)的真密度在0.75g/cm3以內(nèi)的陶瓷珠粒，含有1-30％(重量)玻璃纖維的復(fù)合樹脂層。
在本發(fā)明中，將三層的夾芯板的發(fā)泡中心層和無機填充劑混合，在高強度的強化復(fù)合樹脂層的外表層中應(yīng)用微珠組合發(fā)泡技術(shù)，發(fā)現(xiàn)如下的效果。
效果1)雖然保持高強度的彎曲彈性模量和彎曲強度，但能使重量減輕。
幾乎所有的無機填充物的密度都大于1.0g/cm3，因此與樹脂混合，形成強化材料，彎曲彈性模量和彎曲強度的各種物理特性增加，但其密度也一同增加，因此作為輕質(zhì)的高強度制品的加工是非常困難的。與此相反，在像本發(fā)明那樣應(yīng)用微珠組合發(fā)泡技術(shù)的場合，發(fā)泡單元存在于與基體良好接合的高彈性中空球形體的內(nèi)部，因此無機物填充發(fā)泡時，沒有發(fā)生發(fā)泡率較低的現(xiàn)象、以及發(fā)泡氣體轉(zhuǎn)移到填充劑和基體的界面上面使物理特性降低的現(xiàn)象，因此雖然保持高強度的彎曲彈性模量和彎曲強度，但仍能保持較輕的重量。
效果2)使30-70℃的高溫下的彎曲彈性模量、彎曲強度等物理特性提高。
塑料隨溫度上升，柔軟性增加，因此高密度聚乙烯和聚丙烯等具有較低的高溫物理性能。尤其是，在與導(dǎo)熱系數(shù)和熱容量高的物質(zhì)一起混煉的材質(zhì)的場合，在相同溫度下更增加基體的柔軟性，因而具有較低的高溫物理特性。然而在本發(fā)明中，在以適當比例混合了陶瓷珠粒、玻璃珠粒或者熱固性高分子中空球形體等的內(nèi)部形成的空洞具有絕熱作用，從而使30-70℃的高溫下的彎曲彈性模量和彎曲強度物理特性提高。
效果3)使在多層的厚板片成形時由經(jīng)常發(fā)生的界面流動不穩(wěn)定而引起的波狀變形、以及在外部界面重疊波狀的形狀等不穩(wěn)定的多層流動顯著穩(wěn)定化。
已添加的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的中空球形體，利用在管內(nèi)減少流動層的剪切應(yīng)力，使在多層的厚板片成形時由經(jīng)常發(fā)生的界面流動不穩(wěn)定而引起的波狀變形，以及在外部界面重疊波狀現(xiàn)象等不穩(wěn)定多層流動穩(wěn)定化。其結(jié)果改善了制品的外觀和物理特性。
效果4)由于效果3)的結(jié)果，作為外表層可使用粘度較低的熱塑性的長纖維復(fù)合樹脂，以擠出多層模頭進行制造，其結(jié)果是顯著地改善制品的彎曲彈性模量和線熱膨脹性等。
外表層的彎曲彈性模量越大，制品的彎曲彈性模量也越高，因此使用長纖維狀的填充劑比以往使用單纖維狀的強化填充劑更有效。在基體材料樹脂中浸滲長纖維狀的填充劑的方法非常多，但大部分工序復(fù)雜，因此生產(chǎn)率和經(jīng)濟性低。在經(jīng)過較簡單工序的制品的場合，浸滲性較差，因而制品的特性降低。因此，最近開發(fā)了利用拉擠成形法連續(xù)地在基體材料樹脂中浸滲纖維、將具有較長的長度的纖維切斷而形成塑性長纖維復(fù)合樹脂，其正廣泛使用。
但是，上述的復(fù)合樹脂，根據(jù)制造工序上的特點，基體材料樹脂的粘度必須較低，因此制作擠出成形薄片，其加工是困難的，物理特性的改善效果也不大，利用擠出模頭加工多層的厚板片非常困難。然而，在本發(fā)明中，在外表層上一起使用的微細球形體，利用在管內(nèi)減少流動層的剪切應(yīng)力的效果，使在多層的厚板片成形時由經(jīng)常發(fā)生的界面流動不穩(wěn)定而引起的波狀變形，以及在外部界面重疊波狀的形狀等不穩(wěn)定多層流動穩(wěn)定化，因此使用熱塑性的長纖維復(fù)合樹脂、能以擠出多層模頭進行制造，其結(jié)果顯著地改善制品的彎曲彈性模量和線熱膨脹性等。
在制造多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合板的方法中，有利用壓機模塑的合成樹脂熔融壓接法、利用多模頭的疊置法、利用多料通模頭(Multimanifold die)的成形法、從模頭擠出后進行結(jié)合的多縫口法等。在本發(fā)明中，使用有二臺擠出機的并流模頭接套法的多層厚板片的成形設(shè)備進行制造。成形方法的詳細描述如下。
上述制品是這樣生產(chǎn)，即，在擠出作為外表層的復(fù)合樹脂的一臺擠出設(shè)備和擠出發(fā)泡層的一臺擠出機中，被熔融擠出的樹脂經(jīng)過各個模頭接套和分配調(diào)節(jié)楔，從注料口調(diào)節(jié)楔、以流過一個管內(nèi)的三層流動狀態(tài)組合后，壓送到T型模頭中，經(jīng)過一個多歧管，通過擠出成具有一定成形寬度和厚工的多層片的注料口調(diào)節(jié)楔方式(層壓接合法模頭前結(jié)合法)的多層厚板薄片的成形設(shè)備進行生產(chǎn)。
按照上述方法生產(chǎn)的熔融薄片，經(jīng)過粘結(jié)上下層的冷卻平板而成形。上下的二個冷卻平板的間隔，調(diào)節(jié)到與制品的最終厚度相同。使混合了聚丙烯樹脂和一定量的發(fā)泡劑母料的混合樹脂通過發(fā)泡層擠出機擠出，或者在上述混合物中混合一定量的中空球形體進行擠出，或者玻璃纖維和陶瓷珠粒的復(fù)合樹脂與具有最終所需比率的各填充劑混合并擠出。對按照上述方法已成形的制品按照各物理特性測定用的試片規(guī)格切斷，測定其彎曲強度和沖擊強度。
以下，通過本發(fā)明的實施例更詳細地說明本發(fā)明。但是，這些實施例等并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。
A.聚丙烯密度是0.91g/cm3、熔融流動指數(shù)在230℃、2.16kg是0.3g/10min的聚丙烯均聚物。
B.發(fā)泡劑使用大林產(chǎn)業(yè)制造的無機發(fā)泡劑FAM230，它是含有30％(重量)的重碳酸鈉和檸檬酸組成的無機發(fā)泡劑和70％(重量)的熔融流動指數(shù)在230℃、2.16kg是45g/10min、密度是0.86g/cm3的LDPE聚乙烯母料。
C.填充劑作為玻璃單纖維填充劑，為了改善與聚烯烴的相溶性，制成直徑在0.1mm以下、長3mm的在表面涂覆硅烷系偶合劑單纖維制品，在本實驗中，使用オ-ウエンズコ-ニング社的牌號為CS03-754的制品。
D.單纖維復(fù)合樹脂以A作為基體樹脂，使用雙螺桿混合擠出機(Twin ScrewExtruder-Reistriz社L/D 40，φ50mm，corotation)，將30％(重量)的C混煉，使玻璃纖維含量成為30％(重量)。此時，玻璃纖維側(cè)進料到擠出機的7/10區(qū)，不要使樹脂的熔融溫度超過240℃。為了提高玻璃纖維與基體材料樹脂的結(jié)合力，添加0.3％(重量)的γ-甲基丙烯基氧丙基三甲氧基硅烷(γ-Methacryloxypropyltrimethoxy-silane(UCC社制造，Grade A 174))。制造成的復(fù)合樹脂，密度是1.12g/cm3，彎曲模量(ASTM D790)約為63000kg/cm2。
E.陶瓷珠粒是密度為0.7g/cm3、粒徑范圍為0.02-0.18mm、平均粒徑為0.115mm、外表厚度與整體直徑比值約為10％的陶瓷珠粒，其化學(xué)組成由55％的SiO2、43％的Al2O3及其他的Fe2O3、TiO2組成。
F.30％(重量)陶瓷珠粒的復(fù)合樹脂是在基體材料樹脂A中混合30％(重量)的陶瓷珠粒E進行造粒形成的復(fù)合樹脂，其制造方法與單纖維復(fù)合樹脂的制造方法相同。
G.玻璃長纖維復(fù)合樹脂是在聚丙烯中將直徑在0.1mm以下的纖維束連續(xù)拉擠、以12mm的長度進行壓片的復(fù)合樹脂，使用玻璃纖維的含量是50％(重量)，密度是1.25g/cm3，熔融流動指數(shù)在230℃是35g/10min的Celstran Grade PPG 50-03-4的制品。多層薄片的成形方法是使用二臺擠出機(#1.L/D 28φ65mm，#2 L/D 28φ50mm)，分別擠出外表層和中心層，所擠出的樹脂經(jīng)過模頭接套、分配調(diào)節(jié)楔、供料頭，以三層形狀組合后，通過一個流通，進T型模頭，作為薄片而形成(T型模頭的寬530mm，cost Hanger type，模唇間隙10mm)。整體擠出速度60-70kg/HR，平均的熔融樹脂溫度 205℃，樹脂壓力(模頭接套部分)，φ50mm的擠出機(#2)是170kgf/cm2，φ65的擠出機(#1)是180kgf/cm2。T型模頭溫度是190-195℃，料筒溫度是190℃，供料頭、分配調(diào)節(jié)楔、模頭接套部位的固定溫度是190℃。
線膨脹系數(shù)，按照ASTM 3060，使用東洋精機(Toyoseiki社)的線膨脹系數(shù)測定裝置，從0℃至50℃測定試片12mm×6.0mm×110mm的長度變化。
線膨脹系數(shù)ΔL/D(ΔT*L0)ΔL長度變化ΔT溫度變化L0初始長度彎曲彈性模量(Flexural Moduls)按照ASTM D790，使用inston公司的萬能試驗機(Universal test Machine)，按照3點帶法(3-Point Band)法進行測定。使用高溫箱，使測定溫度達到23℃、30℃、50℃(濕度50％)分別測定。使用的方式如下。(載荷傳感器1.0t，十字頭速度1.5mm/min，跨距101.6mm，極限位移2mm，試樣寬度12.0mm，試樣厚度12.0mm)彎曲彈性模量(Flexual Modulus)＝(L3*P)/(4B*D3*X)B試樣的寬度(mm)P載荷(kg)D試樣的厚度(mm)L跨距(mm)X位移實施例1-10適當混合A、B、D、G、F，具有如表1所示的外表層和中心層的組成，測定將復(fù)合板樹脂組合物熔融、擠出成形而制成的代替膠合板用的熱塑性高分子復(fù)合板的物理特性。其結(jié)果高于表2中。
表1、實施例(1-10)的各層的組成比
表2、實施例(1-10)的實驗結(jié)果
比較例1-5在外表層和中心層中，除不使用陶瓷珠粒之外，與實施例同樣進行，然后進行試驗。具有如表3所示的外表層和中心層的組成，測定將復(fù)合樹脂組合物熔融、擠出成形而制成的代替膠合板用的熱塑性高分子復(fù)合板的物理特性。其結(jié)果示于表4中。
比較例4，中心層和外表層混雜，表面是極不良狀態(tài)，不可能成形，切取最良好的一部分測定物理特性，比較例5不能測定物理特性。
表3、比較例(1-5)的各層的組成比
表4、比較例(1-5)的實驗結(jié)果
將實施例1-10與比較例1-5進行比較，在外表層和中心層中使用瓷珠粒時比不使用陶瓷珠粒(比較例1-5)時，高溫物理特性和線熱膨脹數(shù)顯著地改善。另外，在比較例4和5的場合，因是平均長度5-7mm的玻璃長纖維，所以流動變得不穩(wěn)定，低粘度PP樹脂的含量達到10-30％(重量)，整體樹脂的粘度下降，作為板的成形性很差。但是，實施例4、5、9、10的板的加工性良好，制品外觀和各層的分配均勻。
實施例11-22實施例11-14與實施例6-10大體相同，但中心層不使用陶瓷珠粒。像實施例6-10那樣，加工性提高，高溫彎曲彈性模量和線熱膨脹系數(shù)的值與比較例1-5相比得到改善。實施例15-18是中心層含有10％(重量)長玻璃纖維。實施例19-22是外表層含有8％(重量)陶瓷珠粒、在中心層使用4％(重量)陶瓷珠粒和10％(重量)長玻璃纖維的例子。與由外表層和中心層不含陶瓷珠粒、中心層含有長玻璃纖維的發(fā)泡體構(gòu)成的比較例相比，線熱膨脹系數(shù)和高溫彎曲彈性模量(FlexuralModules)顯著地提高。
表5-8表5、實施例(11-18)的各層的組成比
表6、實施例(11-1 8)的實驗結(jié)果
表7、實施例(19-22)和比較例(6-9)的各層的組成比
權(quán)利要求
1.代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板，其特征在于，中心層的板由含有74-99％(重量)熱塑性樹脂、0-25％(重量)中空球形體、針狀形填充劑中的一種以上和0.1-1％(重量)發(fā)泡劑的樹脂組合物構(gòu)成；外表層的板由含有55-89％(重量)熱塑性樹脂、10-35％(重量)針狀形填充劑和1-15％(重量)中空球形體的樹脂組合物構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板，其特征在于，熱塑性樹脂是從由高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯和丙烯的共聚物，丙烯單體成分是70％以上的丙烯和α-烯烴構(gòu)成的共聚物中選擇的樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板，其特征在于，中空球形體是從陶瓷珠粒、玻璃珠粒和熱固性高分子珠粒中選擇的一種以上的中空球形體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板，其特征在于，熱固性高分子珠粒是從環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、以丙烯?；鳛榛w材料的聚偏二氯乙烯樹脂中選擇而使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板，其特征在于，針狀形填充劑是從玻璃纖維和硅灰石中選擇的一種以上的針狀形填充劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板，其特征在于，中心層的板的熱塑性樹脂是84-99％(重量)，含有0.1-15％(重量)的中空球形體、針狀形填充劑中的一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板，其特征在于，發(fā)泡劑是從含有重碳酸鈉和檸檬酸的無機發(fā)泡劑或偶氮甲酰胺(ADCA)有機發(fā)泡劑中選擇的一種以上的發(fā)泡劑。
8.代表膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板的制造方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1的熱塑性高分子組合物分別熔融擠出外表層和中心層，以三層的流動狀態(tài)組合后，壓送到T型模頭中，經(jīng)過一個集料管，以具有一定成形寬度和厚度的三層薄片的方式進行成形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板的制造方法，其特征在于，外表層板的玻璃纖維是使用利用拉擠成形方法產(chǎn)生的熱塑性長纖維復(fù)合原材料進行混合熔融擠出。
全文摘要
本發(fā)明提供了代替膠合板用的三層結(jié)構(gòu)的熱塑性高分子復(fù)合板及其制造方法,該復(fù)合板能夠代替作為建筑和工業(yè)材料有用的膠合板,即中心層的板由含有74—99%(重量)熱塑性樹脂、0—25%(重量)的中空球形體和針狀形填充劑中的一種以上以及0.1—1%(重量)發(fā)泡劑的樹脂組合物構(gòu)成;外表層的板由含有55—89%(重量)熱塑性樹脂、10—35%(重量)針狀形填充劑和1—15%(重量)中空球形體的樹脂組合物構(gòu)成。
文檔編號B29C47/06GK1174118SQ97115020
公開日1998年2月25日 申請日期1997年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月18日
發(fā)明者白德滿, 鄭鎬甲, 尹相俊, 李鐘錄 申請人:大林產(chǎn)業(yè)株式會社