热塑性树脂迭层构件及其制备方法和用途的制作方法

文档序号:4437192阅读:211来源:国知局
专利名称:热塑性树脂迭层构件及其制备方法和用途的制作方法
技术领域
本发明涉及一种树脂迭层构件及其制备方法和用途,本发明尤其涉及具有良好特性的热塑性树脂迭层构件及其制备方法和用途,上述良好特性包括基层与外层之间的粘合强度,回收再利用性,及表面触觉,耐热,吸声,热屏蔽和耐冲击等。
由外层和基层组成的树脂迭层构件通过分别模制外层和基层并将其彼此粘合制成。外层和基层之间的粘合是通过热真空模塑法或热粘结模塑法完成的。这种粘合方法在下文进行描述。
真空模塑法在韩国专利公开号1999-58663和日本专利公开号平成一343477中公开。根据该专利申请,柔软的聚氯乙烯外层被固定到有真空吸紧装置的模具内,聚碳酸酯合成树脂基层也固定到该模内。在要粘合的物品被充分预热后,含有粘合剂的聚亚安酯发泡材料喷射在外层和基层之间以进行发泡和加压模塑。由于上述物品,即聚氯乙烯,聚碳酸酯和聚亚安酯都是极性树脂,所以该真空模塑法具有外层和基层之间之间的粘合强度好的优点。
但是,该方法也有缺点需要昂贵的在高压条件下运行的真空设备和压缩设备,物品在预热期间可能变形,由于难以将树脂迭层构件撕成片,所用材料不可能实现回收再利用,发泡材料的不均匀可能产生劣质产品,当抽真空和加热时,外层可能产生收缩或不均匀现象,最后,软性聚氯乙烯内含有的增塑剂对人体有害。
热粘结模塑法所用材料的回收再利用比上文所述的真空模塑法更先进,该方法已在日本专利公开号平成12-282001和韩国专利公开号1999-43059中公开。根据这些专利申请,热粘结模塑法是聚烯烃树脂外层和聚烯烃合成树脂基层充分预热后,在两层之间使用粘合剂使物品在高压下加压形成树脂迭层构件。这种热粘结模塑法的优点是树脂迭层构件可回收利用。
但是,这种方法也有缺点。聚烯烃树脂构成的基层作为非极性树脂缺乏强度,而且,它与外层的粘合力不好;因而外层可从基层上剥离,由于粘合剂和类似物的恶臭使得工作环境令人不愉快,在预热期间,物品可能变形,另外还需要在高温和高压下运行的设备。
为了改进上文所述的基层和外层之间粘合力不好的缺陷,建议的一种方法是在基层上预先涂覆一底层,或者基层或外层用等离子体,电晕,电子射线,高频微波,热空气加热或火焰处理方式进行表面处理。
上述方法可以提高基层和外层之间的粘合力。但是,该方法也有缺陷。前一种在基层上预涂覆底层的情况中,需要另增加一些工序,而后一种对基层和外层进行表面处理的情况中,必须用一些昂贵的附加设备,因而导致制造成本的增加。
本发明的另一目的是提供一种热塑性树脂迭层构件的制备方法,其中,不需要特别昂贵的真空设备,制造工艺简单从而降低制造成本,且生产率较高,而且诸如粘合剂的有害化学物的使用减小到某种程度,降低了在制造工艺过程中及最终产品由于恶臭产生的不愉快。
本发明的另一目的是提供了热塑性树脂迭层构件的用途。
为达到本发明的上述目的,热塑性树脂迭层构件包括外层,基层,和位于外层和基层之间的粘结层,其中,粘结层包括至少一种选自电阻发热材料和热传导材料的材料,并在某一区域具有至少一个接线端子以供电和/或供热。
为达到本发明的上述目的,制备热塑性树脂迭层构件的方法包括在外层和基层之间插入粘结层的步骤,其中粘结层包括至少一种选自电阻发热材料和热传导材料的材料,并在某一区域具有至少一个接线端子以供电或供热,并通过端子将电或热供给粘结层以将基层和外层粘合在一起。
为达到本发明的上述目的,制备热塑性树脂迭层构件的方法包括制备双层片材的步骤,其中外层被粘合到粘结层上,该粘结层包括至少一种选自电阻发热材料和热传导材料的材料,并在某一区域具有至少一个接线端子以供电或供热,将基层放在双层片材的粘结层上,通过端子将电或热提供给粘结层以将基层和外层粘结到一起。
在该方法中,为了更好地加工,层压板模塑设备用于制备双层片材。
为达到本发明的上述目的,热塑性树脂迭层构件用作汽车内饰,土木工程件和其它构件,诸如吸声组件,绝热组件,保温组件,防护涂层组件,抗振组件和隔声组件,用于污水管和水管的抗振隔声组件,用于热水“ondol”的隔音组件(即韩国的埋入地板式采暖系统),塑料家俱,各种多层垫,把手,沙发,椅子,各种玩具,鞋子中底和高尔夫球袋等。
在本发明中,电阻发热材料或热传导材料选自下述材料组,钨(W),镍(Ni),铬(Cr),硅(Si),铝(Al),碳(C),铁(Fe),镁(Mg),锌(Zn),钛(Ti),锰(Mn),钻(Co),钒(V),锆(Zr),钼(Mo),铜(Cu),银(Ag),镉(Cd),锡(Sn),铅(Pb),不锈钢,上述金属的合金,及其混合物,并以板,网,固体粉末和涂于树脂膜上的薄膜的形式使用。
粘结层选自下述材料组i)至少一种选自电阻发热材料和热传导材料,有或没有各种孔的金属网或金属板;ii)通过将至少一种选自电阻发热材料和热传导材料的材料涂覆在至少一个聚合树脂膜(或片)上而形成的薄层膜;iii)将至少一种选自电阻发热材料和热传导材料的材料渗透到聚合树脂膜(或片)上而形成的薄层膜;iv)它们的结合。
在薄膜iii)中,考虑到可分散性,电阻发热材料和热传导材料最好以粉沫状形式渗透。且ii)和iii)中薄膜所使用的电阻发热材料和热传导材料的数量按重量算最好是聚合树脂膜(或片)或用于形成片材的聚合树脂重量的0.5-80wt%。如果所使用的电阻发热材料和热传导材料的数量按重量算小于0.5wt%,粘结层的热特性不足以降低基层和外层之间的粘合力。如果所用的量按重计算大于80wt%,不能完成片材(膜)的模塑。用于i)到iv)的聚合树脂可以是至少一种选自热塑性树脂和热粘合树脂中的材料。
用于本发明的热塑性树脂可以从如下组中选择,聚乙烯(PE,HDPE,LDPE,LLDPE,VLDPE,ULDPE,UHDPE),聚丙烯(PP共聚物,PP均聚物,PP三聚物),聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂,苯乙烯-丙烯腈(SAN)树脂,K-树脂,SBS嵌段共聚树脂,PVDC树脂,EVA树脂,丙烯酸树脂,邻苯基酚(butral)树脂,硅树脂,聚酰胺(PA,PA6,PA66,PA46,PA610,PA6/66,PA6/12,PA6T,PA12,PA1212,PAMXD6)树脂,乙烯一四氟乙烯共聚物,液晶聚合物,聚对苯二甲酸丁酯,聚醚醚酮,聚醚酮,聚醚单酮,聚乙烯萘,聚对苯二甲酸乙酯,聚酰亚胺,聚缩醛,聚酰胺酰亚胺,聚苯醚,聚苯氧,聚碳酸酯,聚苯硫,聚砜,多硫乙基砜,聚四氟乙烯,聚醚砜,聚醚酰亚胺,乙烯丙烯二烯烃单体橡胶,乙烯丙烯橡胶,苯乙烯丁二烯橡胶,丁二烯橡胶,乙烯丙烯辛烯橡胶,异戊二烯橡胶,丙烯腈橡胶,和硅橡胶。
本发明所使用的热粘合树脂可以是带有一个或多个极性官能团的改良树脂,并具体选自如下材料组,改良丙烯酸烯烃树脂,改良马来酸烯烃树脂,改良氯烯烃树脂,改良硅烷烯烃树脂,离子键树脂,改良尼龙烯烃树脂,改良环氧树脂,乙烯乙烯基醇(EVOH)树脂,乙烯乙烯基醋酸树脂,热融粘合树脂,及它们的混合物和合成物。
基层可以由上文所述的热塑性树脂或热塑性树脂与至少一种耐热增强填料混合形成的合成树脂制成。
用于本发明的填料可以选自如下材料组,玻璃填料(玻璃纤维,玻璃毡,玻璃珠,研磨的玻璃纤维,切短的玻璃纤维),云母,滑石,硅灰石,碳酸钙,石棉,高岭土,碳纤维,尼龙纤维,植物纤维,锯末,粘土,硅石,石墨,烟灰,废纸和下脚纤维。
如果外层是由一单层构成的,该外层由选自下述材料组的至少一种材料制成,即热塑性树脂,热粘合树脂,和含有至少一种填料和至少一种选自热塑性树脂和热粘合树脂的树脂的合成树脂。
如果外层是多层构件,则下层被粘到粘结层并与聚合树脂成形,该聚合树脂是至少一种选自下述材料组的材料,即热塑性树脂,热粘合树脂和含有至少一种填料和至少一种选自热塑性树脂和热粘合树脂的合成树脂;该顶层是单层或多层构件,并由至少一种选自下述材料组的材料制成,即木质或金属薄膜,纸,天然织物,合成织物,人造革,毛毡,无纺布,泡沫板,蜂窝板,聚合物板或膜。
各种添加剂可以添加到用于形成基层,外层,粘结层的聚合物树脂内。该添加剂可以根据模塑方法和用途进行适当选择。添加剂的数量可以根据添加剂的用途变化。
用于本发明的添加剂可以选自下述材料组,即热稳定剂,抗氧化剂,紫外线稳定剂,炭黑,导电材料,制核剂,脱模剂,阻燃剂,防静电剂,辅助处理剂,着色剂,功能颜料或染料,交联剂,增塑剂和硫化剂。
在本发明的热塑性树脂迭层构件中,基层的厚度可以根据用途及模塑方法变化,因而并未限定具体范围。就具有缓冲功能的多层片材而言外层的厚度最大可以是200mm,且最好小于50mm,以在贴合面的弧形部分展示良好的粘合力。粘结层的厚度最好小于外层厚度的一半,以便在制成的迭层构件内使外层有良好外观。
通过一下结合附图对优选实施例的说明,能更充分理解本发明。
首先,描述本发明的原理。
众所周知,迭层构件的再利用是基于树脂迭层构件的基层和外层中聚合树脂成分的化学相似性。而且,树脂迭层构件的再利用性大体是由于基层和外层材料的易于分离。当基层与外层的成分不同时,例如,基层由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和聚碳酸酯合成树脂构成,而外层由聚氨酯树脂(或聚氯乙烯树脂)构成,基层和外层之间不容易分离,于是树脂迭层构件的再利用性不好。因而,如果基层和外层能够很容易地彼此分离,共聚物和聚碳酸酯合成树脂能用作用于再利用的较好热塑性树脂。
就现有技术所使用的真空模塑和热粘合模塑而言,由于基层和外层之间的粘合是通过物理化学的不可逆方法获得的,它们不容易分离,树脂迭层构件的再利用性也不好。但是,在本发明中,基层和外层之间的粘合是通过可逆粘合方法获得的,于是粘结和分离都很容易,因而树脂迭层构件的再利用性很好。
除此之外,众所周知基层和外层之间的粘合强度是基于所要粘附的物品的化学特性。而且,粘合强度大体与所要粘附物品的可混合性及其界面上的流动性紧密相关。例如,水和酒精具有相似的混合系数彼此混合得很好(即彼此结合得很好)。但是,相反,水和油具有完全不同的混合系数,使得它们彼此混合得不好(即彼此结合得不好);由于水分子在其界面上具有低流动性,因而冰难以与另一块冰结合。
使用先有的粘合剂会降低所要粘附物品间混合系数的差异,因而能提高物品间的粘合强度。
有关基层和外层之间粘合的最重要的事实是,粘合特性不是完全被所要粘附的物品影响,确切地说,是受所要粘附物品间的界面特性所影响。特别是,界面特性对于粘合众所周知的具有低导热性的聚合树脂模塑材料非常重要。因而,在聚合树脂迭层材料的制造中,通过模给整个要粘附的物品提供热,压力和真空吸力,导致要进行预模塑的基层和外层的变形及浪费能量。
因此,如果仅在粘合界面上进行可逆的粘合方法,结果,不必进行诸如预热的预处理,因而工艺简单,并能获得具有良好再利用性和粘合强度的树脂迭层构件。
本发明的树脂迭层构件能够通过下述方法制成,该方法的特征在于,含有电阻发热材料和/或热传导材料的粘结层插入基层和外层之间,通过一个或多个设置在粘结层上的接线端子提供电或热,致使要粘附物品在基层与外层之间的界面上融合,从而粘合物品。与先有技术相比较,本发明有意识地并可逆地控制粘合界面上的发热(即树脂融合)和冷却(即树脂固化)。因而,在据本发明的树脂迭层构件中,基层和外层之间的粘合强度非常好,而且加热使它们很容易分离,从而使材料有较好的再利用性。
现在,将结合附图更详细地描述本发明的最佳实施例。

图1是根据本发明的热塑性树脂迭层构件的一个实施例的剖视图。
如图1所示,据本发明的热塑性树脂迭层构件包括基层1,形成于基层1上的粘结层2和形成于粘结层2上的外层3。用于供电或供热的一个或多个接线端子设置在部分粘结层2上,特别是暴露于外侧的边缘上。
根据模塑方法或使用意图本发明中所使用的基层可以通过诸如注塑成型,板模压成型,挤压成型,吹塑成型或压模成型等,多种形式的模塑方法制备。基层可以由诸如热塑性树脂或热塑性树脂与填充剂混合制成的合成树脂制成。
本发明所使用的热塑性树脂可选自如下材料组,即聚乙烯(PE,HDPE,LDPE,LLDPE,VLDPE,ULDPE,UHDPE),聚丙烯(PP共聚物,PP均聚物,PP三聚物),聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂,苯乙烯-丙烯腈(SAN)树脂,K-树脂,SBS嵌段共聚树脂,PVDC树脂,EVA树脂,丙烯酸树脂,邻苯基酚(butral树脂,硅树脂,聚酰胺(PA,PA6,PA66,PA46,PA610,PA6/66,PA6/12,PA6T,PA12,PA1212,PAMXD6)树脂,乙烯一四氟乙烯共聚物,液晶聚合物,聚对笨二甲酸丁酯,聚醚醚酮,聚醚酮,聚醚单酮,聚乙烯萘,聚对苯二甲酸乙酯,聚酰亚胺,聚缩醛,聚酰胺酰亚胺,聚苯醚,聚苯氧,聚碳酸酯,聚苯硫,聚砜,多硫乙基砜,聚四氟乙烯,聚醚砜,聚醚酰亚胺,乙烯丙烯二烯烃单体橡胶,乙烯丙烯橡胶,苯乙烯丁二烯橡胶,丁二烯橡胶,乙烯丙烯辛烯橡胶,异戊二烯橡胶,丙烯腈橡胶,和硅橡胶。
本发明所使用的填充剂可以从如下材料组中选择,即玻璃填料(玻璃纤维,玻璃毡席,玻璃珠,研磨的玻璃纤维,切短的玻璃纤维),云母,滑石,硅灰石,碳酸钙,石棉,高岭土,碳纤维,尼龙纤维,植物纤维,锯末,粘土,硅石,石墨,烟灰,废纸和下脚纤维。
本发明所使用的外层可以根据其使用意图由一单层或多层构件制成的片材或薄膜制备,且借助板模压成型,膜模塑成型,泡沫板成型或迭层共挤压成型方法制备。
如果外层由一单层构成,该外层由选自含有用于形成基层的材料和热粘合树脂的材料组中的至少一种聚合树脂形成。
本发明中使用的热粘合树脂可以是具有一个或多个极性官能团的改性树脂,且具体选自如下材料组,改良丙烯酸烯烃树脂,改良酸烯烃树脂,改良氯烯烃树脂,改良硅烷烯烃树脂,离子键树脂,改良尼龙烯烃树脂,改良环氧树脂,乙烯乙烯基醇(EVOH)树脂,乙烯乙烯基醋酸树脂,热融粘合树脂,及它们的混合物和合成物。
如果外层是多层构件,则底层被粘合到粘结层上,且该底层由选自含有用于形成底层的材料和热塑性树脂的至少一种聚合树脂制成,而顶层是单层或多层构件,由至少一种选自下述材料组的材料制成,即木质或金属薄膜,纸,天然织物,合成织物,人造革,毛毡,无纺布,泡沫板,蜂窝板,聚合物板或膜。
粘结层插入基层和外层之间,并通过电阻发热方式或热传导方式装将基层粘合到外层上。
通过下述方式制备通过电阻发热方式形成的粘结层首先,单层或多层构件的片材由电阻发热材料制备,该材料是通过电阻产发热的材料。相应地,很多材料都可以用作电阻发热材料,只要该材料由于电阻而具有发热特性。例如钨(W),镍(Ni),铬(Cr),硅(Si),铝(Al),碳(C),铁(Fe),镁(Mg),锌(Zn),钛(Ti),锰(Mn),钴(Co),钒(V),锆(Zr),钼(Mo),铜(Cu),银(Ag),镉(Cd),锡(Sn),铅(Pb),不锈钢,上述金属的合金,及其混合物。
粘结层是由选自如下材料组的一种材料制成的,即i)至少一种选自电阻发热材料有或没有各种孔的金属网或金属板;ii)通过将至少一种选自电阻发热材料的材料涂覆在至少一个聚合树脂膜(或片)上而形成的薄层膜;iii)通过将至少一种选自电阻发热材料的材料渗透到聚合树脂膜(或片)上而形成的薄层膜;iv)它们的结合。
本发明中所使用的金属最好具有高于聚合树脂熔点的居里温度,用于形成基层和外层的粘合界面。
粘结层中使用的聚合树脂可以选择用于形成基层,用于形成外层的材料组中的材料,及热粘合树脂,且最好是热粘合树脂以便获得良好的粘附能力。
制备粘结层片材后,两个可连接到电源上的接线端子设置在该片材上,以得到粘结层,该层通过电阻发热方式粘附到基层和外层上。起初,端子的位置没有限定,但是端子最好设置在暴露于外侧的边缘部分。
以如下方式制备由热传导材料形成的粘结层首先,由热传导材料制备单层或多层构件的片材。此时,只要具有热传导特性的材料都可以用作热传导材料。例如钨(W),镍(Ni),铬(Cr),硅(Si),铝(Al),碳(C),铁(Fe),镁(Mg),锌(Zn),钛(Ti),锰(Mn),钻(Co),钒(V),锆(Zr),钼(Mo),铜(Cu),银(Ag),镉(Cd),锡(Sn),铅(Pb),不锈钢,上述金属的合金,及其混合物。
用类似于上述电阻发热方式所形成的粘结层,热传导材料所形成的粘结层由选自如下材料组的材料制成i)至少一种选自热传导材料,有或没有各种孔的金属网或金属板;ii)通过将至少一种选自热传导材料的材料涂覆在至少一个聚合树脂膜(或片)上而形成的薄层膜;iii)通过将至少一种选自热传导材料的材料渗透到聚合树脂膜(或片)上而形成的薄层膜;iv)它们的结合。
热传导聚合树脂可以选择类似的电阻发热材料。
制备粘结层片材后,至少一个连接到热源上的接线端子设置在该片材上以形成粘结层,该粘结层通过热传导粘附到基层和外层上。
如果可能的话,电阻发热材料和热传导材料可以相互组合使用。
各种添加剂可添加到用于形成基层,外层和粘结层的聚合树脂中。该添加剂可根据模塑方法和用途进行适当选择。添加剂的数量可根据添加用途变化。
本发明所使用的添加剂可以从如下材料组中选择即热稳定剂,抗氧化剂,紫外线稳定剂,炭黑,导电材料,制核剂,脱模剂,阻燃剂,防静电剂,辅助处理剂,着色剂,功能颜料或染料,交联剂,增塑剂和硫化剂。
用片状模塑设备同时制成的组合层代替分别制备的外层和粘结层。在这种情况下,外层和粘结层可以以多层片材形式预先粘合。该方法对允许压延工艺和外层宽度等于粘结层宽度有利。其优点是与独立地制备外层与粘结层相比,降低了工艺数量并提高了生产率。
现在,外层和基层的粘合制备将描述如下。
在基层上设置粘结层,该粘结层含有电阻发热材料或热传导材料,外层设置在粘结层上,随后,它们固定在模内。
当电或热通过一个或多个端子提供给粘结层时,在基层和外层之间的粘结界面上生成热量。所生成的热熔化基层和外层两层之间粘结界面上的聚合树脂。提高了熔融的聚合树脂的流动性,从而得到基层和外层之间的热熔粘合。当基层和外层之间的粘结界面上的聚合树脂充分熔化时,来自外部的电或热被切断以冷却熔融的聚合树脂,随后得到热塑性树脂迭层构件。
根据本发明的树脂迭层构件具有低的变形性,良好的表面触觉,耐热性,吸声性,绝热性,和耐冲击性,制备容易而简单。因此,热塑性树脂迭层构件可用于汽车内饰,用于土木工程件和其它构件的吸声组件,绝热组件,保温组件,防护涂层组件,抗振组件和隔声组件,用于污水管和水管的抗振隔声组件,用于热水“ondol”的隔音组件(即韩国的埋入地板式采暖系统),塑料家俱,各种多层垫,把手,沙发,椅子,各种玩具,鞋子中底和高尔夫球袋。
在下文中,将结合多个例子更详细地描述本发明,但是本发明的范围不限于下述例子。
例1根据本发明的由电阻发热制备的树脂迭层构件如下所示添加20wt%的玻璃纤维到聚丙烯共聚物中,并借助双轴向挤压机挤压该混合物,制备合成树脂。通过将合成树脂喷射到注塑成型设备内而制备基层。
可从Montell公司得到的名称为Lameskin的软性涂敷片材产品用作外层。该Lameskin产品是硬质聚烯烃(TPO;表层)/发泡聚丙烯/聚丙烯三层构件的片材。
由0.1mm直径的不锈钢金属丝1mm×1mm的方孔制成独立的金属网。两电接头设置在金属网两端以用作粘结层。
基层,粘结层和外层随后被放入压模设备的模具中,且通过端子给粘结层供电以粘合基层和外层,从而得到树脂迭层构件。
就分离的容易性进行实验以检测再利用性,通过端子给已制成的树脂迭层构件的粘结层供电,使基层和外层分离成片。肉眼可以看到已分离的基层段。
例2根据本发明由热传导方式制备树脂迭层构件如下所述通过添加20wt%的玻璃纤维到丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂中,并借助双轴向挤压机挤压该混合物而制备合成树脂。将合成树脂喷射到注塑成型设备内而制备基层。
由软性聚氯乙烯和发泡尿烷双层构件的片材制成外层。
使用层压模制设备,以粘附到热熔粘合树脂片材上的金属铜网的形式制成迭层片材。热熔粘合树脂片材包括30wt%的导电炭黑。一个或多个端子设置在迭层片材上,以用作粘合层。
基层,粘合层和外层随后被放到压模设备的模具内,通过端子给粘结层供热以粘合基层和外层,从而得到树脂迭层构件。
就分离的容易性进行实验以检测再利用性,来自加热器的热通过端子提供已制成的树脂迭层构件的粘结层,并使基层和外层分离成片。肉眼可以看到已分离基层的分割段。
比较例1为了与例1进行比较,根据先有技术用热粘合成型方式制备树脂迭层构件如下所示通过添加20wt%的玻璃纤维到聚丙烯共聚物中并借助双轴向挤压机挤压该混合物而制备合成树脂。通过将合成树脂喷射到注射成型设备内而制备基层。
可从Montell公司得到的名称为Lameskin的软性涂敷片材产品用作外层。该Lameskin产品是硬质聚烯烃(TPO;表层)/发泡聚丙烯/聚丙烯三层构件的片材。
首先,改性氯化物树脂粘合剂被涂敷在基层上。
使用热压模设备。基层放入到预先加热到150℃的模具内并被继续加热。
外层使用加热箱单独预热到150-180℃。
外层在保持预热条件下放在模具内的基层上,随后热压模运行以制成树脂迭层构件。
就分离的容易性进行实验,以检测再利用性,已制成的树脂迭层构件预热到150-200℃,随后,基层和外层被分离成片。已分离基层的分割段是可观察估测的。
比较例2为了与例2进行比较,根据先有技术由真空模塑方式制备树脂迭层构件如下所述添加20wt%的玻璃纤维到丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂中,并借助双轴向挤压机挤压该混合物而制备合成树脂。通过将合成树脂喷射到注射成型设备内而制备基层。
首先,使用片材模塑设备制备软性聚氯乙烯片材。
软性聚氯乙烯片材是使用真空模塑设备真空模塑以制成产品的表层。
基层放到预热到100-150℃的发泡压缩成型设备的模具内,并持续加热。
真空模塑所制成的表层放在预热的基层上,随后,用于发泡的聚氨酯(多元醇和异氰酸盐)液体原料喷射在基层和表层之间。
多元醇和异氰酸酯在发泡压缩模内压缩预定时间,以完成交联聚合和发泡反应,从而得到树脂迭层构件。
就分离的容易性进行实验,以检测再利用性,已制成的树脂迭层构件预热到150-200℃,随后基层和外层被分离成片。可观察估测已分离基层的分割段。
例1和例2及比较例1和比较例2所制备的树脂迭层构件的特性根据下文所述的方法测量。其结果列于表1。
(1)基层和外层之间的界面粘合强度准备25mm宽,150mm长的试样。试样一端沿长度方向剥开30mm长后,用张力试验器夹住,随后试验进行,用200m/min的拉伸速度剥开试样,以测量界面粘合强度。
(2)抗冲击性根据ASTM D 256的方法测量。
(3)抗弯强度根据ASTM D 790的方法测量。
(4)易分离性(再利用性)基层和外层中的每一个都分别进行分离,肉眼可见外层材料在基层界面上的残留污染物的数量。
表1

如表1所示,比较例1的树脂迭层构件具有好的再利用性能,但是界面粘合强度及抗冲击性不好。比较例2的树脂迭层构件具有好的界面粘合强度和抗冲击性,但是再利用性能不好。而例1和例2的树脂迭层构件具有好的再利用性能(易分离性),抗冲击性,抗弯强度和界面粘合强度。
下面描述的是根据例1和例2及比较例1和比较例2的树脂迭层构件制备的比较和分析项目。其结果列于表2。
表2

如表2所示,与比较例1和比较例2的树脂迭层构件的制备不同,在例1和例2的树脂迭层构件的制备中,基层和外层的粘合工艺不能在低温下使用室温时的模具完成。因此,例1和例2的粘合工艺适于喷塑成型,于是树脂迭层构件能使用与形成基层同样的喷塑成型方法制备,而不需任何高温高压下的分离工艺。
根据本发明制备热塑性树脂迭层构件的方法既不需要预热工艺也不需要昂贵的真空设备。该方法还能在室温和低压下完成,从而简化了工艺并能提高生产率。该方法也能粘附基层和外层而不需在基层和外层之间有任何有机粘合剂,从而提供了令人愉快的工作环境和使用条件。由于该方法不使用任何发泡剂和粘合剂,因而并不产生负面效果。由于基层和外层的粘合与分离被有意地采取给粘结层的接线端子提供电或热以熔化粘合界面上的树脂的方法,因而该方法提供了较好的材料再利用性能。
特别是,本发明的粘合方法在粘合同类非极性聚合树脂时,如已知的具有较低粘合强度的聚烯烃材料时非常有用。
由于根据本发明含有电阻发热材料或含有位于热塑性树脂迭层构件中的导热金属网的粘合层,金属网用作抵御外部冲击以提高抗冲击性的高抵抗装置。因而,根据本发明的树脂迭层产品用于要求具有抗冲击性的产品上,例如,汽车内饰,如仪表板,因而乘客的安全在汽车碰撞中被大大提高了。本发明的热塑性树脂构件还有一些诸如表面触觉,耐热性,吸声性,绝热性,和抗冲击性的良好特性。因此,它能被用于汽车内饰,用于土木工程件和其它构件的吸声组件,绝热组件,保温组件,防护涂层组件,抗振组件和隔声组件,用于污水管和水管的抗振隔声组件,用于热水“ondol”的隔音组件(即韩国的埋入地板式采暖系统),塑料家俱,各种多层垫,把手,沙发,椅子,各种玩具,鞋子中底和高尔夫球袋。
结合其最佳实施例已完全显示和描述了本发明,但是应理解,本发明还有各种变化,修改和其它用途。
权利要求
1.热塑性树脂迭层构件包括外层;基层;设置在外层和基层之间的粘结层,该粘结层包括至少一种选自含有电阻发热材料和热传导材料的材料组中的一种材料,并在某一区域具有至少一个接线端子用于供电和/或供热。
2.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,电阻发热材料选自如下材料组,钨(W),镍(Ni),铬(Cr),硅(Si),铝(Al),碳(C),铁(Fe),镁(Mg),锌(Zn),钛(Ti),锰(Mn),钴(Co),钒(V),锆(Zr),钼(Mo),铜(Cu),银(Ag),镉(Cd),锡(Sn),铅(Pb),不锈钢,上述金属的合金,及其混合物。
3.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,热传导材料选自如下材料组中,钨(W),镍(Ni),铬(Cr),硅(Si),铝(Al),碳(C),铁(Fe),镁(Mg),锌(Zn),钛(Ti),锰(Mn),钴(Co),钒(V),锆(Zr),钼(Mo),铜(Cu),银(Ag),镉(Cd),锡(Sn),铅(Pb),不锈钢,上述金属的合金,及其混合物。
4.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,粘结层由选自如下材料组中的一种材料制成,至少一种选自热传导材料,有或没有各种孔的金属网或金属板;通过将至少一种选自热传导材料的材料涂覆在至少一个聚合树脂膜(或片)上而形成的薄层膜;通过将至少一种选自热传导材料的材料渗透到聚合树脂膜(或片)上而形成的薄层膜;及它们的结合。
5.如权利要求4所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,该聚合树脂是至少一种选自下述材料组的材料,即热塑性树脂,热粘合树脂和含有至少一种填料和至少一种选自热塑性树脂和热粘合树脂的一种合成树脂。
6.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,基层由聚合树脂形成,该聚合树脂是至少一种选自含有热塑性树脂和包括至少一种填料和至少一种热塑性树脂的合成树脂。
7.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,当外层由单层构成时,该外层由聚合树脂形成,该聚合树脂是至少一种选自下述材料组的材料,即热塑性树脂,热粘合树脂和包括至少一种填料和至少一种选自热塑性树脂和热粘合树脂的一种合成树脂。
8.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,当外层是多层时,下层被粘到粘结层并与聚合树脂成形,该聚合树脂是至少一种选自下述材料组的材料,即热塑性树脂,热粘合树脂和含有至少一种填料和至少一种选自热塑性树脂和热粘合树脂的一种合成树脂;该顶层是单层或多层构件,并由至少一种选自下述材料组的材料制成,即木质或金属薄膜,纸,天然织物,合成织物,人造革,毛毡,无纺布,泡沫板,蜂窝板,聚合物板或膜。
9.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,外层,基层或粘结层包括至少一种热塑性树脂,该热塑性树脂选自如下材料组中,聚乙烯(PE,HDPE,LDPE,VLDPE,ULDPE,UHDPE),聚丙烯(PP共聚物,PP均聚物,PP三聚物),聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂,苯乙烯-丙烯腈(ASN)树脂,K-树脂,SBS嵌段共聚树脂,PVDC树脂,EVA树脂,丙烯酸树脂,邻苯基酚(butral)树脂,硅树脂,聚酰胺(PA,PA6,PA66,PA46,PA610,PA6/66,PA6/12,PA6T,PA12,PA1212,PAMXD6)树脂,乙烯一四氟乙烯共聚物,液晶聚合物,聚对笨二甲酸丁酯,聚醚醚酮,聚醚酮,聚醚单酮,聚乙烯萘,聚对苯二甲酸乙酯,聚酰亚胺,聚缩醛,聚酰胺酰亚胺,聚苯醚,聚苯氧,聚碳酸酯,聚苯硫,聚砜,多硫乙基砜,聚四氟乙烯,聚醚砜,聚醚酰亚胺,乙烯丙烯二烯烃单体橡胶,乙烯丙烯橡胶,苯乙烯丁二烯橡胶,丁二烯橡胶,乙烯丙烯辛烯橡胶,异戊二烯橡胶,丙烯腈橡胶,和硅橡胶。
10.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,外层,基层或粘结层包括至少一种热粘合树脂,该热粘合树脂选自如下材料组中,改良丙烯酸烯烃树脂,改良马来酸烯烃树脂,改良氯烯烃树脂,改良硅烷烯烃树脂,离子键树脂,改良尼龙烯烃树脂,改良环氧树脂,乙烯乙烯基醇(EVOH)树脂,乙烯乙烯基醋酸树脂,热融粘合树脂,及它们的混合物和合成物。
11.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,外层,基层或粘结层包括至少一种选自如下材料组的填料,玻璃填料(玻璃纤维,玻璃毡,玻璃珠,研磨的玻璃纤维,切短的玻璃纤维),云母,滑石,硅灰石,碳酸钙,石棉,高岭土,碳纤维,尼龙纤维,植物纤维,锯末,粘土,硅石,石墨,烟灰,废纸和下脚纤维。
12.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,外层,基层或粘结层包括至少一种选自如下材料组的添加剂,热稳定剂,抗氧化剂,紫外线稳定剂,炭黑,导电材料,制核剂,脱模剂,阻燃剂,防静电剂,辅助处理剂,着色剂,功能颜料或染料,交联剂,增塑剂和硫化剂。
13.如权利要求1所述的热塑性树脂迭层构件,其特征在于,热塑性树脂迭层构件用作汽车内饰,用于土木工程件和其它构件的吸声组件,绝热组件,保温组件,防护涂层组件,抗振组件和隔声组件,用于污水管和水管的抗振隔声组件,用于热水“ondol”的隔音组件(即韩国的埋入地板式采暖系统),塑料家俱,各种多层垫,把手,沙发,椅子,各种玩具,鞋子中底和高尔夫球袋。
14.一种用于制备热塑性树脂迭层构件的方法,包括如下步骤在外层和基层之间插入粘结层,其特征在于,粘结层包括至少一种选自电阻发热材料和热传导材料中的材料,并在某一区域具有至少一个接线端子以供电或供热,通过端子将电或热提供给粘结层以将基层和外层粘合在一起。
15.一种用于制备热塑性树脂迭层构件的方法,包括如下步骤制备双层片材,其特征在于,外层被粘合到粘结层上,该粘结层包括至少一种选自电阻发热材料和热传导材料中的材料,并在某一区域具有至少一个接线端子以供电或供热;将基层放在双层片材的粘结层上;通过端子将电或热提供给粘结层以将基层和外层粘结到一起。
16.如权利要求15所述的方法,其特征在于,层压板模塑设备用于制备双层片材。
全文摘要
本发明提供了一种热塑性树脂迭层构件及其制造方法,构件包括外层;基层;和设在其间的粘结层,该粘结层选自电阻发热材料和热传导材料,并在某一区域具有至少一个接线端子用于供电和/或供热。该树脂迭层材料具有诸如基层和外层之间的粘合强度,再利用性,及表面触觉,耐热,吸声,热屏蔽和耐冲击等良好性能。因而被用作汽车内饰,土木工程件和其它构件,诸如吸声组件,绝热组件,保温组件,防护涂层组件,抗振组件和隔声组件,用于污水管和水管的抗振隔声组件,用于热水“ondol”的隔音组件(即韩国的埋入地板式采暖系统),塑料家俱,各种多层垫,把手,沙发,椅子,各种玩具,鞋子中底和高尔夫球袋。
文档编号B29K105/22GK1393336SQ02124819
公开日2003年1月29日 申请日期2002年6月20日 优先权日2001年6月20日
发明者张弘根, 姜正淑, 罗美香 申请人:张弘根
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