JP2000202978A - 熱可塑性ポリマ―を基材とする積層複合材料。 - Google Patents

熱可塑性ポリマ―を基材とする積層複合材料。

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JP2000202978A JP37657799A JP37657799A JP2000202978A JP 2000202978 A JP2000202978 A JP 2000202978A JP 37657799 A JP37657799 A JP 37657799A JP 37657799 A JP37657799 A JP 37657799A JP 2000202978 A JP2000202978 A JP 2000202978A
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クラウス、ミュラー
Klaus Klemm
クラウス、クレム
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Targor GmbH
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】熱可塑性ポリマーから造られ、少なくとも一層
の化粧表面を有し、湿気やその他の同様の環境の影響に
耐性があり、また、優れた摩擦抵抗と高い圧縮強度を持
ち、製造が簡便で経済的な積層複合材料を提供する。 【解決手段】積層複合材料は、少なくとも１層の化粧表
面を有し、ポリプロピレン以外の熱可塑性ポリマーから
なる支持層と、その上面に配設された化粧層と、該化粧
層に塗布された熱硬化層とを有する。中間層を支持層と
化粧層の間に接合材料として挿入することもできる。化
粧層及び熱硬化層を支持層の両面に施すこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、少なくとも１層の化粧表面を有
する積層複合材料において、ポリプロピレン以外の熱可
塑性ポリマー製の支持層と、その上面に配設された化粧
層と、該化粧層に施された熱硬化層とを有する積層複合
材料に関する。本発明はまた、該積層複合材料の製造方
法に関する。
【０００２】かかる一般的なタイプの積層複合材料は既
知であり、本質的には木質或いは少なくとも木質繊維材
料若しくは樹脂を添加して圧縮した紙の単独の層のよう
な木質状材料のコア材から成るもので、その上に化粧材
料、例えば、架橋用樹脂材料(オーバーレイ)と組合せた
木目或いは大理石模様の色彩効果が加熱・加圧して施さ
れている。このタイプの材料は、例えば、オイビッド
（Ｅｕｗｉｄ）社のパンフレットに記載されている。
【０００３】しかし、木質あるいは木質状材料は湿気に
曝露されると膨潤しやすいため、かかる既知の材料は、
縁辺からコア層への透湿にかなり敏感であるという欠点
を有している。更に、圧縮を140〜180℃、及び200N/ｃ
ｍ2以下の圧力で実施するため、材料の圧縮は所要のエ
ネルギーと、原価の両方に関して高価な方法であり、ま
た、シートの変形を防止し、理想的密封表面を形成する
ために後処理プレスを数日間続行するものである。
【０００４】多くの工業的応用分野、例えば、自動車若
しくは電機産業において、一面ではひっかき抵抗に優
れ、他面で耐熱性が比較的高く、その上容易に化粧を施
すことが可能な表面材料への需要がある。
【０００５】家具製造に多く用いられる表面仕上材料
は、何層もの層があり、特に支持層、化粧層およびその
上に積層する熱硬化層で、それは、例えば紙または接着
性フィルム製の他の接合層の補助によって化粧用積層複
合材料を造っている。しかし、このタイプの積層複合材
料は製造が複雑で、フォルムアルデヒド含量が高く、好
ましくない膨潤傾向を示すことも多い。
【０００６】先願である西独特願公開１９７２２３３９
号公報には、ポリプロピレン製の支持層と、その上に配
設された化粧層と、該化粧層に塗布された熱硬化層とを
有する積層複合材料が開示されている。しかし、ある種
の用途ではポリプロピレン製の支持層の代わりに、他の
熱可塑性ポリマー製の支持層を有し、従って、若干異な
る機械的性質を有する積層複合材料を用いる必要性があ
った。
【０００７】本発明の目的は、熱可塑性ポリマーから造
られ、少なくとも一層の化粧表面を有し、湿気やその他
の同様の環境の影響、例えば、化学薬品又は火の付いた
煙草などに耐性があり、また、優れた摩擦抵抗と高い圧
縮強度とを持ち、製造が簡便で経済的である積層複合材
料を提供することにある。
【０００８】この目的は、少なくとも１層の化粧表面を
有する積層複合材料において、ポリプロピレン以外の熱
可塑性ポリマー製の支持層と、その上面に配設された化
粧層と、該化粧層に配設された熱硬化層とを有する積層
複合材料によって達成されることが見出された。
【０００９】新規な積層複合材料にはポリプロピレン以
外の熱可塑性ポリマーから造られた支持層の両面に化粧
層と該化粧層に塗布された熱硬化層とが存在してもよ
く、この場合には支持層が中間に挟持されたサンドイッ
チ型構造となる。
【００１０】支持層材料は、その混合物の合計重量に対
して0〜60重量％、好ましくは0〜50重量％、特に好まし
くは0〜40重量％の強化充填剤、例えば、硫酸バリウ
ム、水酸化マグネシウム、DIN66115によって測定した0.
1〜10μｍの平均粒度を持つタルク、木材、リネン、チ
ョーク、ガラス繊維、被覆ガラス繊維、長い或いは短い
ガラス繊維、ガラスビーズ又はこれらの混合物を含有す
る。更にまた、支持層材料は通常の添加剤、例えば、光
安定剤、紫外線安定剤、熱安定剤、顔料、カーボンブラ
ック、潤滑剤、難燃剤、発泡剤などを、通常の量、また
所要の量で含有してもよい。
【００１１】支持層を形成するポリプロピレン以外の可
能性ある熱可塑性ポリマーは、特に、ポリエチレン、ポ
リビニルクロリド、ポリエステル、ポリカーボネート、
ポリアクリレート及びポリメタアクリレート、ポリアミ
ド、ポリウレタン、ポリアセタール、例えば、ポリオキ
シメチレン、ポリブチレンテレフタレート及びポリスチ
レンである。支持層は好ましくは、強化充填剤に加え、
ポリオキシメチレン、ポリブチレンテレフタレート又は
ポリスチレン、特に、副次的的割合の1種又はそれ以上
のコモノマー、例えば、ブタジエン、α-メチルスチレ
ン、アクリロニトリル、ビニルカルバゾール又はアクリ
ル酸、メタクリル酸又はイタコン酸のエステルなどと、
スチレンとの共重合物を含有する。新規積層複合材料の
支持層は、これら熱可塑性ポリマーから得た再利用材料
を含有してもよい。
【００１２】本発明においては、ポリオキシメチレンの
語の意味するものには、アルデヒド、例えば、フォルム
アルデヒド及び環状アセタールのホモポリマー及びコポ
リマーなどがあり、分子中に繰り返し炭素−酸素結合を
含有し、230℃、荷重2.16ｋｇでＩＳＯ1133による溶融
流量が5〜40ｇ（毎10分）、特には5〜30ｇ（毎10分）の
ものである。
【００１３】好ましく使用されるポリブチレンテレフタ
レートは、テレフタール酸とブチレングリコールとの比
較的高分子量のエステル化生成物であって、２３０℃、
荷重２．１６ｋｇでＩＳＯ１１３３により５〜４５ｇ
（毎１０分）、特には５〜３０ｇ（毎１０分）の溶融流
量を有するものである。
【００１４】可能なスチレンのコポリマーは、特には４
５重量％以下、好ましくは２０重量%以下の共重合アク
リロニトリルとのコポリマーである。スチレンとアクリ
ロニトリルとからなるこの種のコポリマー（ＳＡＮ）
は、２３０℃、荷重２．１６ｋｇでＩＳＯ１１３３によ
り１〜２５ｇ（毎１０分）、特には４〜２０ｇ（毎１０
分）の溶融流量を有する。
【００１５】好ましく使用される他のスチレンのコポリ
マーは、３５重量％以下、特には２０重量%以下の共重
合アクリロニトリル、及び３５重量％以下、特には３０
重量%以下の共重合ブタジエンを含有する。スチレン、
アクリロニトリル及びブタジエンからなるこの種のコポ
リマー（ＡＢＳ）の溶融流量は２３０℃、荷重２．１６
ｋｇでＩＳＯ１１３３により１〜４０ｇ（毎１０分）、
特には２〜３０ｇ（毎１０分）である。
【００１６】新規積層複合材料における支持層もまた、
混合物、即ち種々の熱可塑性ポリマーの混合物、例え
ば、スチレンとアクリロニトリルとのコポリマー及びブ
タジエンとアクリロニトリルとのコポリマーの混合物と
することができる。
【００１７】支持層と化粧層との間の非常に良好な接合
を達成するために、支持層と化粧層との間に接合材料と
して中間層を挿入することが有用である。使用できる中
間層は、特に、含浸紙、不織布又は定着剤、プライマー
あるいは接合剤である。中間層は、好ましくは、含浸紙
又は不織布である。
【００１８】化粧層は、浮き彫り加工或いは彩色又は両
方の組み合わせを有する高分子材料から、例えば、半既
製（ｒｅａｄｙ−ｔｏ−ｕｓｅ）積層品形態で構成する
ことができる。しかし、化粧層は、紙或いは織布又は紙
状、織布状、木質状或いは金属状の材料で構成されてい
てもよい。これらの例としては、アルミニウム状材料或
いはステンレス鋼状材料か、あるいは木質状、コルク状
又はリノリューム状材料から造られた化粧層などであ
る。
【００１９】化粧層上に配設された熱硬化層（オーバー
レイ）は、熱硬化ポリマー材料、例えば、メラミン樹脂
又は尿素樹脂で含浸し、かつ積層複合材料製造の間加圧
或いは加熱によって架橋された紙で構成されている。こ
の種の材料は、それ自体既知であり、特には、ドイツ国
シュバインフルトのメラプラスト（Ｍｅｌａｐｌａｓ
ｔ）から入手可能である。
【００２０】本発明によれば、化粧層とオーバーレイ
（含浸材料）という層の組み合わせは、所望に応じて支
持層の片面に或いは両面に、又は中間層に配設すること
ができる。化粧層とオーバーレイで構成される半既製積
層品を支持層に、又は中間層に施すこともまた可能であ
る。
【００２１】新規な積層複合材料の全体の厚さは、１〜
２０ｍｍ、好ましくは５〜１０ｍｍで、支持層は全体の
厚さの少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％
である。
【００２２】新規積層複合材料を製造するためには、支
持層材料を使用して化粧層とオーバーレイ用の材料や、
任意の中間層用の材料を金型内塗装をするが、両方の材
料とも薄い可撓性のフィルム、若しくは含浸材料かさも
なければ半既製積層品の形態とする。このため、強化熱
可塑性ポリマーを押し出し機中で少なくとも１８０℃、
好ましくは少なくとも２００℃に加熱し、次いで少なく
とも８０N／ｃｍ2、好ましくは少なくとも９０N／ｃｍ2
の圧力下で、中に化粧層及び熱硬化層用の材料や、任意
の中間層又は半既製積層品用のフィルムを予め設置した
射出成形機の射出成形室に注入する。少なくとも１０N
／ｃｍ2、好ましくは少なくとも５０N／ｃｍ2の保持圧
力を維持し、装置を６０℃以上、好ましくは７０℃以上
で４分以内の間、好ましくは３分以内の間に冷却し、次
いで成形品を射出成形区画室から取り出す。
【００２３】驚くべきことに積層複合材料は、上記処理
条件が新規積層複合材料の製造の間維持される場合に
は、優れた各層間の接着性を持つことが見出された。層
間の接合性を更に改良するためには、オーバーレイを射
出成形室に設置する前に５０〜８０℃で、好ましくは両
側に火炎処理をするのが有利である。
【００２４】新規積層複合材料は、任意の成型品に、驚
くほど良好な製造適性を有し、そのうち、化粧表面は特
に、化学的、機械的又は熱的損傷に耐性を持っている。
新規積層複合材料の好ましい用途は、床材及び壁パネル
である。これらの用途では、例えば各シート状成型品を
新規積層複合材料から製造し、積層させて組み合わせ床
材或いは壁張り材料を得る。当業者にとって好ましい用
途で、この積層工程を容易に実施するため、新規積層複
合材料の成形品には側面に目違いタイプの格子組み素材
を装着させるのが有利である。新規積層複合材料から製
造したシート状の成型品は一端及び一側面に突起を有
し、突起の反対側の一端及び側面には突起の幾何学的鏡
像であるくぼみを備えている。これがシート状成型品を
確実に、また的確な整合性を以て接合させる簡単な方法
である。新規積層複合材料はまた自動車用構造物及び電
機産業用の表面材料として好適である。
【００２５】以下の実施例は、本発明を更に詳細に記載
したものである。実施例の試験には以下の測定方法を用
いた。 − 耐蒸気性は、ＥＮ４３８−２．２４によって測定し
た。 − 耐摩耗性は、１分間６０００〜１００００回転でＥ
Ｎ４３８−２．６によって測定した。 − 圧縮強度は、８ｍｍの受け板、インプレッション
（ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）５．５ｍｍの大きさで、ＥＮ
４３８による落球試験で測定した。 − 燃焼シガレット耐性は、ＥＮ４３８−２．１８によ
って測定した。 − 耐薬品性は、ＤＩＮ５１９５８によって測定した。 − ひっかき抵抗は、ＩＳＯ１５１８によって測定し
た。 − 接合強度は、モールド品の表面に安全剃刀の刃を用
いて十字平行刻み目（クロスカット）を作って測定し
た。それは、刻み目表面に接着テープを圧着し、その表
面に垂直に表面から勢い良く引き剥がす。接着テープに
よって実質的に切片が表面から剥がれない場に接合強度
は「＋」に格付けされる。個々の剥がされる切片の総計
が全範囲の１０％以内であれば、結果は「±」に格付け
され、全表面の１０％以上が剥がされる場合には、結果
は「−」に格付けされる。特に良好な接合強度は、「＋
＋」に格付けされる。
【００２６】実施例１ 成形品組成物合計重量に対して１５重量%の共重合アク
リロニトリルを有するタルク含量３０重量%のタルク強
化スチレン共重合物を、２８０℃に加熱し、突出側に、
メラプラストからのオーバーレイ及び化粧フィルムから
造られた半既製積層品を中に予め設置した浅い射出成形
区画室に、射出成形圧力１１０N／ｃｍ2で射出した。モ
ールドを２分間以内に８０℃に冷却する間、保持圧力５
０N／ｃｍ2を維持した。次いで、射出成形区画室を開
き、得た成形品を取出した。片側のみの金型内塗装成形
品についての試験結果を表１に示す。
【００２７】実施例２ 成形品組成物合計重量に対して、１５重量%の共重合ア
クリロニトリル及び長ガラス繊維含量３０重量%の長ガ
ラス繊維強化スチレン共重合物を、２９０℃に加熱し、
突出側に実施例１で用いた半既製積層品を中に予め設置
した浅い射出成形区画室に、射出成形圧力１１０N／ｃ
ｍ2で射出した。モールドを２分間以内に８０℃に冷却
する間、保持圧力５０N／ｃｍ2を維持した。次いで、射
出成形区画室を開き、得た片側のみの金型内塗装成形品
を取出した。成形品についての試験結果を表１に示す。
【００２８】実施例３ 成形品組成物合計重量に対して、１５重量%の共重合ア
クリロニトリル及びガラスビーズ含量１０重量％と長ガ
ラス繊維含量２０重量%のガラスビーズ及び長ガラス繊
維強化スチレン共重合物を、２９０℃に加熱し、突出側
に実施例１で用いた半既製積層品を中に予め設置した浅
い射出成形区画室に、射出成形圧力１１０N／ｃｍ2で射
出した。モールドを２分間以内に８０℃に冷却する間、
保持圧力５０N／ｃｍ2を維持した。次いで、射出成形区
画室を開き、得た片側のみの金型内塗装成形品を取出し
た。成形品についての試験結果を表１に示す。
【００２９】実施例４ １５重量%の共重合アクリロニトリルを有する無強化ス
チレン共重合物を、２７０℃に加熱し、突出側に実施例
１で用いた半既製積層品を中に予め設置した浅い射出成
形区画室に、射出成形圧力１００N／ｃｍ2で射出した。
モールドを２分間以内に８０℃に冷却する間、保持圧力
５０N／ｃｍ2を維持した。次いで、射出成形区画室を開
き、得た片側のみの金型内塗装成形品を取出した。成形
品についての試験結果を表１に示す。
【００３０】比較例Ａ 支持層としての共重合アクリロニトリルを含む強化スチ
レン共重合体の代わりに、用いた支持層がここでは木材
繊維から造られたこと以外は、実施例１を繰り返した。
実施した試験結果を表１に示す。
【００３１】実施例５ 成形品組成物合計重量に対して、１５重量%の共重合ア
クリロニトリルと１０重量%の共重合ブタジエン（ＡＢ
Ｓ）及び長ガラス繊維含量３０重量%の長ガラス繊維強
化スチレン共重合物を、２９０℃に加熱し、突出側に実
施例１で用いた半既製積層品を中に予め設置した浅い射
出成形区画室に、射出成形圧力１１０N／ｃｍ2で射出し
た。モールドを２分間以内に８5℃に冷却する間、保持
圧力6０N／ｃｍ2を維持した。次いで、射出成形区画室
を開き、得た片側のみの金型内塗装成形品を取出した。
成形品についての試験結果を表2に示す。
【００３２】実施例６ １５重量%の共重合アクリロニトリルと１０重量%の共重
合ブタジエン（ＡＢＳ）を有する無強化スチレン共重合
物を、２７０℃に加熱し、突出側に実施例１で用いた半
既製積層品を中に予め設置した浅い射出成形区画室に、
射出成形圧力１００N／ｃｍ2で射出した。モールドを２
分間以内に７０℃に冷却する間、保持圧力６０N／ｃｍ2
を維持した。次いで、射出成形区画室を開き、得た片側
のみの金型内塗装成形品を取出した。成形品についての
試験結果を表２に示す。
【００３３】比較例Ｂ 支持層としての共重合アクリロニトリルとブタジエン
（ＡＢＳ）を含む強化スチレン共重合体の代わりに、用
いた支持層がここでは木材繊維から造られたこと以外
は、実施例５を繰り返した。実施した試験結果を表２に
示す。
【００３４】実施例７ 成形品組成物合計重量に対して３０重量%の長ガラス繊
維含量である長繊維強化ポリブチレンテレフタレート
を、３００℃に加熱し、突出側に実施例１で用いた半既
製積層品を中に予め設置した浅い射出成形区画室に、射
出成形圧力１００N／ｃｍ2で射出した。モールドを１．
０分間以内に１００℃に冷却する間、保持圧力５０N／
ｃｍ2を維持した。次いで、射出成形区画室を開き、得
た片側のみの金型内塗装成形品を取出した。成形品につ
いての試験結果を表３に示す。
【００３５】実施例８ 無強化ポリブチレンテレフタレートを、３００℃に加熱
し、突出側に実施例１で用いた半既製積層品を中に予め
設置した浅い射出成形区画室に、射出成形圧力１００N
／ｃｍ2で射出した。モールドを１．０分間以内に９０
℃に冷却する間、保持圧力５０N／ｃｍ2を維持した。次
いで、射出成形区画室を開き、得た片側のみの金型内塗
装成形品を取出した。成形品についての試験結果を表３
に示す。
【００３６】比較例Ｃ 支持層としての強化ポリブチレンテレフタレートの代わ
りに、用いた支持層がここでは木材繊維から造られたも
のであること以外は、実施例７を繰り返した。実施した
試験結果を表３に示す。
【００３７】実施例９ 成形品組成物合計重量に対して３０重量%の長ガラス繊
維含量である長繊維強化ポリオキシメチレンを、２００
℃に加熱し、突出側に実施例１で用いた半既製積層品を
中に予め設置した浅い射出成形区画室に、射出成形圧力
１００N／ｃｍ2で射出した。モールドを１．０分間以内
に８０℃に冷却する間、保持圧力５０N／ｃｍ2を維持し
た。次いで、射出成形区画室を開き、得た片側のみの金
型内塗装成形品を取出した。成形品についての試験結果
を表４に示す。
【００３８】実施例１０ 無強化ポリオキシメチレンを、２００℃に加熱し、突出
側に実施例１で用いた半既製積層品を中に予め設置した
浅い射出成形区画室に、射出成形圧力１００N／ｃｍ2で
射出した。モールドを１．０分間以内に７０℃に冷却す
る間、保持圧力５０N／ｃｍ2を維持した。次いで、射出
成形区画室を開き、得た片側のみの金型内塗装成形品を
取出した。成形品についての試験結果を表４に示す。
【００３９】比較例Ｄ 支持層としての強化ポリオキシメチレンの代わりに、用
いた支持層がここでは木材繊維から造られたこと以外
は、実施例９を繰り返した。実施した試験結果を表４に
示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【表３】
【００４３】
【表４】

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１層の化粧表面を有する積層複
    合材料において、ポリプロピレン以外の熱可塑性ポリマ
    ー製の支持層と、その上面に配設された化粧層と、該化
    粧層に施された熱硬化層とを有する積層複合材料。
  2. 【請求項２】化粧層及び該化粧層に施された熱硬化層
    が、ポリプロピレン以外の熱可塑性ポリマー製の支持層
    の両面に存在する請求項１記載の積層複合材料。
  3. 【請求項３】支持層と化粧層との間に接合材料として中
    間層が挿入されている請求項１及び２に記載の積層複合
    材料。
  4. 【請求項４】ポリスチレンの支持層を有する請求項１〜
    ３のうち何れか一項記載の積層複合材料。
  5. 【請求項５】ポリブチレンテレフタレートの支持層を有
    する請求項１〜３のうち何れか一項記載の積層複合材
    料。
  6. 【請求項６】ポリオキシメチレンの支持層を有する請求
    項１〜３のうち何れか一項記載の積層複合材料。
  7. 【請求項７】支持層が、その混合物の総重量に対し１０
    〜６０重量％の強化材料を含有し、該強化材料が硫酸バ
    リウム、水酸化マグネシウム、タルク、木質、リンネ
    ル、チョーク、ガラス繊維又はガラスビーズからなる請
    求項１〜６のうち何れか一項記載の積層複合材料。
  8. 【請求項８】化粧層が、浮き彫り加工あるいは彩色又は
    両方の組み合わせが施された高分子材料、又は紙若しく
    は織布あるいは紙状、織布状又は木質状の材料で構成さ
    れている請求項１〜７のうち何れか一項記載の積層複合
    材料。
  9. 【請求項９】化粧層上に配設された熱硬化層が、積層複
    合材料の製造の中に加圧又は加熱を受けて架橋した熱硬
    化高分子材料で構成されている請求項１〜８のうち何れ
    か一項記載の積層複合材料。
  10. 【請求項１０】全体の厚さが１〜２０ｍｍであり、支持
    層が全体の厚さの少なくとも80％を構成している請求項
    １〜８のうち何れか一項記載の積層複合材料。
  11. 【請求項１１】請求項１〜８のうち何れか一項記載の積
    層複合材料の製造方法において、支持層材料を使用し
    て、化粧層及び熱硬化層の材料を金型内被覆し、これら
    双方を可撓性フィルム形態とすることを特徴とする積層
    複合材料の製造方法。
  12. 【請求項１２】強化熱可塑性ポリマーを押出し成型機内
    で少なくとも１８０℃に加熱し、次いで少なくとも圧力
    ８０N／ｃｍ2で、化粧層用フィルム及び熱硬化層用フィ
    ルムを中に予め設置した射出成形機の射出成形区画室に
    注入し、更に金型を４分間以内に６０℃以上まで冷却す
    る間、少なくとも１０N／ｃｍ2の保持圧力を維持するこ
    とを特徴とする請求項１１記載の製造方法。
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