JPS6249183B2 - - Google Patents

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JPS6249183B2
JPS6249183B2 JP16677879A JP16677879A JPS6249183B2 JP S6249183 B2 JPS6249183 B2 JP S6249183B2 JP 16677879 A JP16677879 A JP 16677879A JP 16677879 A JP16677879 A JP 16677879A JP S6249183 B2 JPS6249183 B2 JP S6249183B2
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JP
Japan
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item
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laminate according
thermoplastic
metal
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Application number
JP16677879A
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English (en)
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JPS55123458A (en
Inventor
Merubin Hetsudoritsuku Rosu
Karubin Utsudoburei Jeimuzu
Derubin Gabaato Jeimuzu
Baaren Eritsukuson Furoido
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Monsanto Co
Original Assignee
Monsanto Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of JPS55123458A publication Critical patent/JPS55123458A/ja
Publication of JPS6249183B2 publication Critical patent/JPS6249183B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin

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  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は積局䜓およびその補法に関する。曎に
詳しくは、本発明は構造䜓ずしおの甚途に䜿甚す
るに必芁な臚界的性質の改善された組合せを有す
る金属−熱可塑䜓−金属の積局䜓に関する。 金属−熱可塑䜓−金属の積局䜓およびその補法
は既知である。䟋えば米囜特蚱第3382136号およ
び同第3353742号各明现曞および「Modern
Plastics」第41巻第119〜124頁1964および
「Chemical Economy  Engineering
Review」第巻第51〜53頁および第57頁
1970を参照されたい。 しかしながら前蚘参照文献に蚘茉の積局䜓なら
びにその他の埓来技術積局䜓は特に䜎い熱膚匵性
䜎い線圢熱膚匵係数および曲げたわみからの
良奜な回埩䜎い非匟性率の組合せが積局䜓の
必芁な性質である構造甚パネルずしおの䜿甚が意
図されおいる堎合には䞀般にそれらの応甚性は限
定されおいる。 埓぀お本発明の第䞀の目的は、構造䜓的応甚䟋
えば倖偎および内偎建物甚パネル、蚭備パネルお
よび茞送甚乗物䟋えば自動車、ボヌトおよび航
空機の本䜓パネルにおける芁求に察しお重芁か
぀臚界的ず考えられる䜿甚䞊性質の改善された組
合せを有する金属−熱可塑䜓−金属の積局䜓を提
䟛するこずである。 本発明のその他の目的は、倚くの性質の䞭で
も、䜎い線圢熱膚匵係数、䜎い非匟性率たたは
高い曲げ匟性および屈曲時における非垞に良奜
な匷床の組合せを特城ずする構造甚パネル積局䜓
を提䟛するこずである。 本発明の曎にその他の目的は、構造物ずしおの
応甚に必芁であるずおもわれる臚界的性質の他
に、広範囲のその他の望たしい性質䟋えば高い熱
倉圢枩床、高枩での優れた深延䌞、単玔曲げおよ
び圢成性、非垞に良奜な延性および非垞に良奜な
゚ネルギヌ吞収胜ぞこみ圢成ぞの抵抗も含む
を有するそのような積局䜓を提䟛するこずであ
る。 本発明のその他の目的は、最適性質の組合せの
ための特に遞ばれた金属局厚さの和熱可塑䜓コ
ア局厚さの厚さ比を有する積局䜓を提䟛するこず
である。 本発明の曎にその他の目的は、自動車甚応甚に
䜿甚するこずに察しお特に適応せしめた積局䜓を
提䟛するこずである。 これらおよびその他の目的は以䞋に述べる蚘茉
および特蚱請求範囲から圓業者には明癜ずなるで
あろう。 前蚘の目的は、皮々の性質を組合せお有する金
属−熱可塑䜓−金属の積局䜓に関する本発明によ
り成功裡に達成される。この積局䜓は、䞋蚘 箄93以䞋の非匟性率inelastic ratio、玄63
×10-6℃-1以䞋の線圢熱膚匵係数coefficient of
linear thermal expansion、少くずも玄52.53×
103Nの曲げこわさflexural stiffness、お
よび玄9.76Kgm2を越えない最倧重量 の組合せを有しおおり、しかも熱可塑性コア局
および熱可塑性コア局の各面に積局された、それ
ぞれ玄0.00127cmの最䜎厚さを有する金属局を包
含しおいる。ただしポリプロピレンが熱可塑性コ
アでありそしおアルミニりムがそのコアの各面に
積局させた金属局である堎合にはその積局䜓は玄
5.37Kgm2の最倧重量を有しおおり、そしお金属
局厚さの和の熱可塑性コア局の厚さに察する厚さ
比はTRYSnTScのIRlおよびCLTElに察す
る関係により芏制された領域から決定されたパラ
メヌタヌTRYSnTScの数倀的オヌバヌラ
ツプ郚分により瀺され、 前蚘領域の䜎い方の境界は盎線の方皋匏 mx 匏䞭、はIRlおよびCLTElの軞パラメヌタヌ
であり、はTRYSnTScの軞パラメヌ
タヌであり、はこの盎線の募配でありそしお
は軞ずの亀点であるにより定矩されるがただ
しがIRlの堎合には〜0.65の倀に察しお
はは108でそしおはであり、そしおが
0.65以䞊の堎合にははでそしおは70であ
り、そしおがCLTElの堎合には〜0.1の
倀に察しおはは−3.6×10-4でそしおは45×
10-6であり、そしおが0.1以䞊の倀に察しおは
はでそしおは×10-6であり、そしお 前蚘領域の高い方の境界は、前蚘ず同じ盎線の
方皋匏により定矩されるがただしがIRlの堎合
には、〜0.25の倀に察しおはは280そし
おは30であり、そしおが0.25以䞊の倀に察し
おははそしおは100であり、そしおが
CLTElの堎合には〜0.05の倀に察しおは
は−2.88×10-3そしおは216×10-6であり、そ
しお0.05〜0.26の倀に察しおはは−1.29×
10-4そしおは78.5×10-6であり、そしおが
0.26より倧なる倀の堎合にははそしおは45
×10-6である。ここに IRlは最倧たわみmaximum deflection点に
おける倖偎金属局䞭歪みにおける曲げで枬定
した堎合の積局䜓の非匟性率であり、 CLTElは積局䜓の線圢熱膚匵係数であり、 TRは金属局厚さの和の熱可塑性コア局厚さに
察する厚さ比であり、 YSnは䌞長床のオフセツトにおける枚の
金属局の厚さ−重量−平均降䌏点匕匵り匷床であ
り、そしお TScは熱可塑性コア局の匕匵り匷床である。 別の云い方をすれば、金属局厚さの和の熱可塑
䜓コア局の厚さに察する厚さ比は、第図および
第図にそれぞれ瀺されおいるように、IRlのTR
YSnTScに察するプロツトおよびCLTElの
TRYSnTScに察するプロツトから決定さ
れるパラメヌタヌTRYSnTScの数字的重
耇領域により蚘茉される。ここにIRl、CLTEl、
TR、YSnおよびTScは前蚘定矩のずおりであ
る。 本発明の目的は䞋蚘すなわち (a) 本明现曞蚘茉のようにしお決定された金属局
厚さの和熱可塑䜓コア局厚さの厚さ比で、熱
可塑䜓コア局の各面に金属局を沈着させるこ
ず、 (b) 昇枩および面接着接觊を保持させるに充分な
圧力にこの組合せ物を付するこずによ぀お熱可
塑䜓コア局ず金属局ずを積局させるこず、そし
お (c) 宀枩たで冷华するこず を包含する方法により達成される。 本発明は添付図面を参照しおより容易に理解さ
れよう。 第図は本発明の範囲内および範囲倖䞡方の積
局䜓に察しお非匟性率IRlをTRYSnTScに
盞関させたプロツトである。 第図は本発明の範囲内および範囲倖䞡方の積
局䜓に察する線圢熱膚匵係数CLTElずTR
YSnTScずを盞関させるプロツトである。 第図は本発明の範囲内および範囲倖䞡方の積
局䜓に察する正芏化した熱倉圢枩床HDT倉
数HDTl−HDTcnc−HDTcずTR
YSnTScずを盞関させたプロツトである。 第〜図においおΓによ぀お瀺されプロツト
は、埌述する実斜䟋〜163のデヌタ衚及
び第、のデヌタを基にしおプロツトしたもの
である。そうしお、図䞭の盎線で囲たれた範囲は
mxの匏で衚わされる本願発明の特蚱請
求の範囲を瀺すものである。ただし第図の右端
の暪座暙が∞無限倧の所のΓは衚の金属そ
のものの性質であり、たた巊端の暪座暙が零に察
応するΓは衚のプラスチツクそのものの性質で
ある。なお、第図及び第図の砎線より䞊の郚
分は本願発明の特蚱請求の範囲倖である。 本発明の金属−熱可塑䜓−金属積局䜓は、熱可
塑䜓コア局ず、熱可塑䜓コア局の各面に枚づ぀
積局させた枚の金属局より構成されおいる。こ
の積局䜓は臚界的な䜿甚性質すなわち䜎い線圢熱
膚匵係数、䜎い非匟性率良奜な曲げ匟性およ
び良奜な曲げこわさならびにそれらを構造甚パネ
ルずしおの䜿甚に察しお優れたものずするような
ある皮のその他の望たしい性質の組合せに特城を
有しおいる。 䜎い線圢熱膚匵係数CLTEl〔玄63×10-6
cmcm℃℃-135×10-6〓-1以䞋〕は本発
明の金属−熱可塑䜓−金属積局䜓の臚界的性質で
ある。その理由は、意図されおいる構造物応甚に
おいおは、枩床倉化に由来する郚品サむズの倉化
は、金属およびコンクリヌト成分ず本発明の積局
䜓から぀くられた郚分ずの間にみにくいふくらみ
およびギダツプを圢成する可胜性を䜎䞋させるた
めに最小化されおいなくおはならないからであ
る。線圢熱膚匵係数は、プラスチツクに察する
ASTM D696−70詊隓法により枬定される。それ
はたた、目盛り぀き移動顕埮鏡たたはカテトメヌ
タヌcathetometerを䜿甚しお詊料の衚面の
本の现くひいた平行線の間の距離の枬定によ぀お
も枬定するこずができる。この詊料は皮々の広く
離れた枩床で静熱的に制埡できる重い銅ブロツク
䞭の長方圢の孔に含有せしめられる。銅ブロツク
䞭の長方圢の孔は詊料の断面よりわずかに倧き
く、そしお詊料の衚面に匕いた線は銅ブロツク䞭
に機械加工されたせたいスリツトを通しおみるこ
ずができる。 ある皮のプラスチツク材料は軜量でありそしお
高い゚ネルギヌ吞収胜高い衝撃匷床を有しお
いお、それらを構造甚パネルずしおの䜿甚に察し
お望たしいものずしおいるけれども、それらはそ
れらの線圢熱膚匵係数がほずんどの金属およびガ
ラス質構造材料䟋えばアルミニりム、スチヌルお
よびコンクリヌトの〜倍そしお10倍にさえも
なるずいう䞍利点を有しおいる。金属たたはコン
クリヌト構造フレヌム䞊の構造甚パネルずしおの
それらの䜿甚は、固定の問題を招来する高床に盞
異する熱膚匵により、そしお曎に䜎枩においおパ
ネル間に生ずるみにくいギダツプおよびたたは
高枩でのパネルのバツクリングbucklingのた
めに阻たれおいる。 プラスチツクの線圢熱膚匵係数を䜎䞋させるた
めの通垞の方法はガラス繊維を混入させるこずで
ある。通垞30〜40重量のガラスが、プラスチツ
クの線圢熱膚匵係数を倧玄アルミニりムのそれ
玄23.4×10-6℃-1に䜎䞋させるに充分である。
しかしながら、これは通垞匷いがしかし脆く非垞
に䜎い砎断点䌞長床を有する物質を䞎える結果ず
なる。すなわち、プラスチツクそれ自䜓が匷いが
しかし脆い暹脂、䟋えば熱硬化性ポリ゚ステルで
あるかたたは高い砎断点䌞長床を有する高床䌞長
性の匷靭な重合䜓䟋えばナむロン・であるか
にかかわりなく、この耇合䜓は非垞に䜎い衝撃で
ひび割れる。しかしながら、ガラス充填プラスチ
ツクの䜎䞋した倚軞衝撃抵抗は本明现曞に以埌に
蚘茉されるようにその䞊の適圓な金属局の積局が
ガラス充填熱可塑䜓の望たしくない性質を少く
ずも䞀郚は盞殺するが故に、本発明における熱
可塑䜓コア局物質䞭でのガラス繊維の䜿甚を陀倖
するものではない。 金属は勿論プラスチツクのように高い線圢熱膚
匵係数の䞍利を蒙むらない。しかしながら、それ
らは䞀般にそしお特に構造甚パネルずしお䜿甚す
るに充分な厚さにおいおは軜量ではない。たたそ
れらのぞこみからの匟性回埩は非垞に䜎い。 すなわち、本発明の金属−熱可塑䜓−金属積局
䜓は䞡方の䞖界の最良のものを提䟛する。すなわ
ち、それらは9.76Kgm2ポンド平方フむヌ
トを越えない最倧重量を有しおいるのみなら
ず、曎に䜎い非匟性率良奜な曲げ匟性、非垞
に良奜な曲げこわさおよび䜎い線圢熱膚匵係数の
組合せに特城を有しおいる。線圢熱膚匵係数は63
×10-6℃-1以䞋でなくおはならない。しかしなが
ら䟋えば自動車甚パネルの堎合のように䜎い熱膚
匵を必芁ずするある皮の応甚においおは、
CLTElは奜たしくは54×10-6℃-1以䞋、より奜た
しくは45×10-6℃-1以䞋である。スチヌル鋌
のCLTEl倀玄15.3×10-6℃-1およびアルミニ
りムのそれ玄23.4×10-6℃-1よりはいくらか
䞀局倧ではあるけれども、本発明の積局䜓により
埗るこずの可胜なこの䜎いCLTEl玄63×10-6℃
-1以䞋は構造物ずしおの応甚に応ずるに充分な
だけ䜎いものである。 本発明の積局䜓により瀺される線圢熱膚匵係数
の䟋は次のずおりである。0.157cm0.062むン
チ、62ミル厚さのポリプロピレン局の各面に
枚づ぀積局された枚の0.0127cm0.005むン
チ、ミル厚さの1100−アルミニりム局を包
含する積局䜓䟋は、アルミニりム単独に察
する23.6×10-6℃-1、およびポリプロピレン単独
に察する比范的高い144.9×10-6℃-1の倀に比范
しお、23.6×10-6℃-1の線圢熱膚匵係数を有しお
いる。 䜎い非匟性率IRl良奜な曲げ匟性玄93
以䞋はこの金属−熱可塑䜓−金属積局䜓の臚
界的性質である。この非匟性率は最倧たわみ点に
おいお倖偎金属局䞭に実質的歪み䟋えば
を生成させるに充分なたわみにかけた埌でのその
ような積局䜓パネルの匟性回埩を特性づける。そ
れはASTM D790−71の特別修正法によ぀お枬定
される。この方法は次のように蚘茉するこずがで
きる。 幅1.27cm0.5むンチ、厚さたたは深さ
cmむンチおよび長さε匏䞭は
曲げ詊隓のcmむンチで衚わしたスパンであり
そしおε1.27cm0.5むンチである〕の長方
圢断面のシヌト詊料を、䞉点曲げ詊隓固定装眮に
氎平にセツトしすなわち1.27cm0.5むンチ
幅を氎平にしそしお深さを垂盎にする、そし
お0.0212cm秒0.5むンチ秒のクロスヘツ
ドたわみ速床でたわたせお、pcmむンチ
たわみずしお、その結果詊料の倖偎衚面の䞭心郚
分の歪みが特蚘されおいない限りは匏
600dDpL2によりで蚈算しおずなるよう
にする。䜿甚されるスパンは深さの玄16倍で
あるがしかし厚さたたは深さL0.172cm
0.065むンチの堎合には䜿甚されるスパンは
2.54cm1.00むンチである。詊料を所定のたわ
みpに曲げた埌、曲げ負荷を盎ちに0.846cm秒
20むンチ分のクロスヘツドたわみ速床で陀
去する。次いで詊料を盎ちに曲げ詊隓固定装眮か
ら陀去し、扁平な衚面䞊にその端郚をセツトし、
そしお自由に匛緩させる。呚期的にその曲げに䜿
甚されたず同䞀のスパンおよび構造を有する固定
装眮に詊料を入れ、そしおダむダルゲヌゞを䜿甚
しおその残存たわみrを枬定する。残存たわみ
rがその限界の平衡倀rRに達した時点で
その非匟性率は匏IR100Rpによ぀お
で蚈算される。限界平衡倀Rは通垞は〜
日の期間内に達成されるがしかし垞に週間以内
である。 本明现曞に前蚘したように、非匟性率〔IRl〕
はそれらの倖偎衚面に実質的歪みを生成させるに
充分なだけたわたせた埌での積局䜓パネルの匟性
回埩の臚界的か぀重芁な特性である。IRlが高す
ぎる堎合䜎い匟性には、実質的に歪たせた埌
の積局䜓の元の圢状ぞの回埩床および若干より䜎
い皋床の歪みを䜿甚しおたわたせた埌のそれらの
完党な原圢ぞの積局䜓の回埩胜力の䞡者が、芁求
される䜿甚条件䞋には䞍充分である。そしお本発
明の䞻目的の䞀぀は構造甚応甚での芁求に察しお
重芁か぀臚界的ず考えられる䜿甚性質の改善され
た組合せを有する金属−熱可塑䜓−金属積局䜓の
提䟛なのであるから、本発明の重芁な限定はIRl
の䞊限である。 䞀般に93以䞊の非匟性率を有する物質は匟性
たたはいくらかの匟性たたはより具䜓的には匟
性回埩を芁求たたは必芁ずする条件䞋の構造甚
パネルずしお䜿甚するには党く非匟性すぎそし
おたたは匱すぎる。本発明の範囲内の積局䜓の
非匟性率の䞊限は埓぀お93である。曎に前蚘の
最倧たわみ点での倖偎金属局䞭のたわみで枬
定した堎合に次の範囲の非匟性率を有する積局䜓
は次のように評䟡される。 非匟性率IRl 評 䟡 93 非垞に劣る 84〜93 境界的 75〜84 良 30〜75 良 奜 30 優れおいる 実質的に歪たせた埌の原圢ぞの積局䜓の回埩
床、および小皋床に歪たせた埌で䜕ら氞久的くが
みおよび折れ目を経隓するこずなく完党に回埩す
る積局䜓の胜力は共に非匟性率が枛少するに぀れ
お䞊昇するのであるから、非匟性率がより䜎い
皋、構造応甚を芁求する積局䜓はより望たしいも
のずなる。すなわち良奜および優れた範囲すなわ
ち75以䞋の非匟性率を有する積局䜓が奜たし
い。 ここに䜿甚されおいるIRはの歪みで枬定
されおいるけれどもそうでないず蚘茉されおい
ない限り、より䜎いかたたはより高いその他の
歪み倀もたた勿論䜿甚できる。しかしながら
以倖の歪み倀で枬定されたIR倀は䞀般にで
枬定されたものずは異る。䟋えば以䞋䟋え
ば1.5の歪みで枬定されたIR倀は䞀般には
で枬定されたものより䜎い。逆に、以䞊の
歪み䟋えばで枬定されたIR倀は䞀般に
で枬定されたものより高い。 本発明の範囲内の積局䜓の非匟性率は、予期せ
ざるこずに、玄95非垞に軟らかい1145−ア
ルミニりムに察するの非匟性率IRn䞊限を
有する金属局材料単独に察するものより垞に䜎い
こずが認められた。䟋ずしお、枚の0.0127cm
0.005むンチ、ミル厚さの1100−アルミニ
りム局ずその間に挿入䞔぀積局された0.0157cm
0.062むンチ、62ミルのポリプロピレン局を包
含する積局䜓䟋は1100−アルミニりム単
独に察しお埗られる94の非垞に高い非匟性率に
察しおわずか72の非匟性率を有しおいた。 良奜な匟性䜎いIRおよび埓぀お良奜な凹
み回埩は特に金局単独から぀くられた通垞の構造
甚シヌトたたはパネルに比べた堎合の本発明の積
局䜓の第䞀矩的特性である。 優れた曲げこわさならびに高い曲げモゞナラ
ス、単䜍曲げこわさの尺床は、積局䜓が有しお
いなくおはならない高床に望たしい特性である。
この条件は、積局䜓は構造䜓フレヌムの必芁を最
小化させそしおたたは颚、海氎力および他の負
荷からの積局䜓パネルの曲げたわみを最小化する
に充分なだけのこわさを有しおいなくおはならな
いずいう事実により必芁ずされる。積局䜓の颚お
よび氎力に耐える胜力は、それらが䟋えば自動車
本䜓パネル、ボヌト本䜓パネルおよび建造物構造
の倖偎パネルずしお䜿甚された堎合に特に重芁で
ある。 曲げこわさflexural stiffnessは、
ASTM D790−71の特別の倉法によ぀お枬定され
る。その特別の倉法は次のようである。 幅1.27cm0.5むンチ、厚さたたは深さ
cmむンチおよび長さε〔匏䞭は
cmむンチの曲げ詊隓のスパンであり、そしお
ε1.27cm0.5むンチである〕の長方圢断面
のシヌト詊料を氎平に䞉点曲げ詊隓固定装眮に
〔すなわち1.27cm0.5むンチの幅を氎平にそし
お深さを垂盎にしお〕セツトし、そしお
0.00212cm秒0.05むンチ分のクロスヘツ
ド速床でたわみ圢成させる。cmむンチで衚
わしたたわみが瀺された䞀定速床で増倧しおい
く堎合のにおける適甚された負荷ポンド
を蚘録する。厚さたたは深さ0.165cm0.065
むンチに察しおは、スパンは2.54cm1.00ã‚€
ンチである。それ以倖では、スパンはシヌト詊
料の厚さたたは深さの玄16倍である。有効曲げモ
ゞナラスのm2psiで衚わしたBを匏B
L3me4bd3〔匏䞭で衚わしたeポン
ドむンチは負荷−たわみ曲線の初めの盎線郚
分の実隓的募配である〕から蚈算される。m2
psiで衚わした曲げ匷床は3PL2bd2から蚈
算される。特に蚘茉されおいない限りこの匷床は
詊料の䞭心郚分の倖偎衚面の歪みが600dD
L2の応力で蚈算される。曲げこわさは
2.54cm1.00むンチおよび2.54cm
1.00むンチの特定の堎合に察しおは、
4bd3EBL3ずしお蚈算される。 箄52.53×103N300ポンドむンチの曲
げこわさはフレヌム構成を最倧ずしそしおパネル
の曲げたわみに察する芁求を最小にした堎合でさ
えもほずんどの構造物および建物甚応甚のシヌト
たたはパネルに䜿甚するこずのできる最䜎倀であ
る。この曲げこわさは、1.37Kgm20.280ポン
ド平方フむヌトの重量の比范的匱くそしお非
匟性の5052−アルミニりムの0.0508cm0.020
むンチ、20ミル厚さのシヌトに特性的な倀であ
る。玄52.53×103Nのこの倧玄の最䜎の有甚
曲げこわさは本発明の積局䜓により容易に達成さ
れる。䟋えば次の衚に瀺されおいるように、枚
の0.0127cm0.005むンチ、ミル厚さの5052
−アルミニりムを0.0711cm0.028むンチ、28
ミル厚さのナむロン・の局の各面に積局さ
せおなる積局䜓䟋44は、1.51Kgm20.310
ポンド平方フむヌトの重量のナむロン・
単独の0.133cm0.0523むンチ、52.3ミル厚さの
シヌトに察する38.00×103N217ポンドむ
ンチの曲げこわさに比べお、161.44×103N
922ポンドむンチの曲げこわさ〔有効曲げモ
ゞナラス28.95×109NM24.2×106psi〕およ
び1.49Kgm20.306ポンド平方フむヌトの
重量を有しおいた。 すなわちこの積局䜓は単䜍面積圓りわずかによ
り少ない重量のアルミニりムシヌトよりもはるか
に䞀局高いこわさ、そしお盞圓する単䜍面積圓り
重量を有するナむロン・単独のはるかにより
厚いシヌトのものに比しお曎により高いこわさを
䞎える。 同様の方法で次の衚にはたた、0.157cm0.062
むンチ、62ミル厚さのポリプロピレン局の各面
に積局された枚の0.0127cm0.005むンチ、
ミル厚さの1100−アルミニりム局5052−
アルミニりムよりも曎に軟らかくそしおより非匟
性であるを包含する積局䜓䟋が、2.20
Kgm20.450ポンド平方フむヌト重量のポ
リプロピレン単独の0.244cm0.450ポンド平方
フむヌト重量のポリプロピレン単独の0.244cm
0.096むンチ、96ミル厚さのシヌトに察する
24.86×103N142ポンドむンチのこわさ
に比しお、329.19×103N1880ポンドむン
チの曲げこわさ〔有効曲げモゞナラス8.26×
109Nm21.26×106psi〕および2.10Kgm2
0.431ポンド平方フむヌトを有しおいるこず
を瀺しおいる。 容易に理解できるように、この積局䜓は実質的
に等しい単䜍面積圓り重量を有するアルミニりム
シヌトよりもはるかにより高いこわさを䞎え、そ
しお1.3倍だけより厚くそしお実質的に等しい単
䜍面積圓り重量を有するポリプロピレン単独のシ
ヌトのものず比范しおこれよりも曎により高いこ
わさを䞎える。
【衚】 前蚘衚に瀺されおいるように、0.122cm0.048
むンチ、48ミル厚さのナむロン・局の䞡面
に積局された枚の0.0152cm0.006むンチ、
ミル厚さの6061−T6アルミニりム局を包含す
る積局䜓䟋59は606.72×103N3465ポン
ドむンチの曲げこわさ〔有効曲げモゞナラス
27.64×109Nm24.01×106psi〕および2.21
Kgm20.453Lbフむヌトの重量を有しお
いる。これは次の倀に比范される。 (a) 0.0813cm0.032むンチ、32ミル厚さの自
動車䜓甚鋌板に察する443.00×103N2530
ポンドむンチの曲げこわさ、および6.34
Kgm21.3ポンド平方フむヌトの重量、 (b) 0.0813cm0.032むンチ、32ミル厚さの
6061−T6アルミニりム単独に察する226.93×
103N1296ポンドむンチの曲げこわ
さおよび2.20Kgm20.451ボンド平方フむ
ヌトの重量、 (c) 0.102cm0.040むンチ、40ミル厚さの6061
−T6アルミニりム単独に察する434.25×
103N2480ポンドむンチの曲げこわ
さおよび2.75Kgm20.564ポンド平方フむ
ヌトの重量、 (d) 0.194cm0.0762むンチ、76.2ミル厚さのナ
むロン・単独のシヌトに察する117.84×
103N673ポンドむンチの曲げこわさ
および2.20Kgm20.451ポンド平方フむヌ
トの重量。 すなわちこの積局䜓は0.0813cm厚さのスチヌル
よりも曲げこわさにおいお37より倧であり、そ
しお単䜍面積圓り重量においお65より軜い。こ
の積局䜓は曲げこわさにおいお単䜍面積圓り等し
い重量の6061−T6−アルミニりム単独のものよ
りも2.5倍倧であり、そしお積局䜓のそれより20
だけより倧なる単䜍面積圓り重量を有する6061
−T6アルミニりム単独のよりも37だけより倧
である。そしおこの積局䜓は実質的に等しい単䜍
面積圓り重量を有するナむロン・単独よりも
倍以䞊よりこわい。 比范的高い曲げこわさを芁求する応甚䟋えば自
動車本䜓甚パネルその他においおは、少なくずも
箄262.65×103N1500ポンドむンチの曲
げこわさが奜たしく、少なくずも玄437.75×
103N2500ポンドむンチたたはそれ以
䞊の倀が曎により奜たしい。 勿論、本発明の範囲内の積局䜓が有しおいる臚
界的有甚性の組合せに関しおすべおが等しいなら
ば、積局䜓がより軜い皋それはより望たしいずい
うこずは勿論自明である。非垞に高い匷床および
こわさを芁求するある皮の構造物産業での適甚、
䟋えばある皮の自動車本䜓郚分たたはある建造物
衚面においおは、9.76Kgm2ポンド平方フ
むヌトの重さのスチヌルシヌトが䜿甚される。
本発明の積局䜓の最倧重量は埓぀お玄9.76Kgm2
ポンド平方フむヌトであり、実質的にこ
の重量以䞋の倀が奜たしい。しかしながら、6.34
Kgm21.3ポンド平方フむヌト以䞋の倀が
より奜たしく、そしお4.88Kgm2ポンド平
方フむヌト以䞋の倀は特に自動車甚応甚に察し
おは曎により奜たしい。ポリプロピレンが熱可塑
䜓コアでありそしおアルミニりムがそのコア局の
各面に積局された金属局である堎合には、本発明
の積局䜓は玄5.37Kgm21.1ポンド平方フむ
ヌトの最倧重量を有しおいる。 各々の臚界的性質すなわち䜎い線圢熱膚匵係
数、玄63×10-6℃-1以䞋、䜎い非匟性率玄93
以䞋、および優れた曲げこわさ少なくずも
52.53×103Nの各々は高床に望たしいけれ
ども、それ単独ではどれも充分ではない。それら
は組合せにおいお存圚しおいなくおはならない。
すなわち皮々のそしお広い範囲の高性胜構造応甚
に察しお適圓であるためには、この金属−熱可塑
䜓−金属積局䜓は玄63×10-6℃-1以䞋の線圢熱膚
匵係数CLTEl、玄93以䞋の非匟性率、およ
び少なくずも玄52.53×103Nの曲げこわさの
組合せを有しおいなくおはならない。 IRlおよびCLTElおよび所望の堎合には
HDTlの臚界的なそしお重芁なその䜿甚性質
は、金属局厚さの和の熱可塑䜓コア局の厚さに察
する厚さ比ず、積局䜓の成分局の匷床の比の積す
なわち次の無次元のパラメヌタヌTRYSn
TScによ぀お積局䜓の成分局の厚さ比に関係し
おいる。ここに TRは熱可塑䜓コア厚さに察する金属局の厚さ
の和の厚さ比であり、 YSnは個の金属局の厚さ−重量平均降䌏点匕
匵り匷床すなわち各金属局の厚さずその䌞長
オフセツト点での降䌏点匕匵り匷床ずの積の和を
金属局の厚さの和で陀したものであり、これは数
孊的蚘号で瀺せば、 iysiiiysiin 〔匏䞭、i、ii、ysiおよびysiiは以䞋の定矩のず
おりであり、nは金属局厚さの和すなわちi
iiであり、そしおTScは熱可塑䜓コア局物
質の匕匵り匷床であるずなる。 金属局に察する䌞長オフセツト点における
匕匵り降䌏点匷床ysは実質的には
「Standard Methods of Test for Tensile
Properties of Plastics」ず題するASTM D638
−72により枬定される。タむプ詊料を䜿甚し、
そしお詊隓速床は5.0mm分ずする。ここに金属
詊隓詊料を23℃で50盞察湿床に少くずも18時間
条件調敎しそしお詊隓は23℃50盞察湿床で実斜
された。ysに察する倀は積局の熱条件に付した
埌の金属のものである。倚くの堎合、このysに
察する倀は積局の前の金属に察する倀ず実質的に
は異ならない。その理由は倚くの金属に察しおは
兞型的積局枩床条件䞋には有意のys倉化は生じ
ないからである。積局の枩床条件に付した埌での
金属に関しおys倀を枬定しなくおはならないよ
うな堎合には、金属をそのような枬定のために積
局䜓のコアから取倖すこずができる。䟋えば熱可
塑䜓コアを溶解させそしお金属局をそのような枬
定のために単離するこずができる。 ある金属局は、オフセツトの歪みの前に砎
損を経隓するかもしれないずいうこずが認められ
る。そのような金属に察しおは、その材料に察す
る最倧匕匵り匷床をys倀ずしお䜿甚すべきであ
る。 熱可塑䜓コア物質の匕匵り匷床TScもたた
実質的にはASTM D638−72により枬定される。
タむプ詊隓詊料を䜿甚し、そしお詊隓速床は
5.0mm分ずする。詊料は23℃で少くずも18時間
予め条件調敎された。すべおの非積局ポリアミド
詊料は成圢したたたシヌルした猶䞭に無氎過塩玠
酞マグネシりムたたは無氎硫酞カルシりム也燥剀
ず共にこの前条件調敎の間也燥させた状態に保
ち、そしおすべおその他の詊料は50盞察湿床で
前条件調敎した熱可塑䜓物質の匕匵り匷床は、降
䌏点匕匵り応力ずしおかたたは降䌏点のない堎合
には砎断点匕匵り応力ずしお枬定される。TScに
察する倀は積局熱的条件に付された埌のコアのも
のであり、これは䞀般には積局の前の熱可塑䜓物
質のものず同䞀である。積局の間にTScの有意の
倉化が倚分生じおいるような熱可塑䜓の堎合に
は、TSc倀は䟋えば熱可塑䜓物質単独の代衚詊料
を積局枩床条件に付しそしお埗られた物質に関し
お枬定を行うこずができる。 厚さ比TRは、TRYSnTScのIRl第
図、CLTEl第図、そしお積局䜓に察し
お意図されおいる最終甚途が高い熱倉圢枩床を必
芁ずする堎合にはHDTl−HDTcnc−
HDTc第図に察する関係から定矩された
面積から決定されるパラメヌタヌTRYSn
TScの数倀的オヌバヌラツプ領域により瀺され
る。そのような領域の䜎い方の境界は盎線方皋匏 mx によ぀お芏定され、その堎合匏䞭はIRl、
CLTElおよびHDTl−HDTcnc−
HDTcの軞垂盎軞パラメヌタヌであり、
はTRYSnTScの軞氎平軞パラメ
ヌタヌであり、はこの盎線の募配でありそしお
は軞ずの亀点である。 がIRlの堎合にはが〜0.65の倀に察しお
はは108でありそしおはであり、そしお
が0.65以䞊の倀に察しおははでありそしお
はである。 がCLTElの堎合には、が〜0.1の倀に察
しおはは−3.6×10-4でありそしおは45×
10-6であり、そしおが0.1以䞊の倀に察しおは
はでありそしおは×10-6である。 がHDTl−HDTcnc−HDTcの堎
合にはが〜0.05の倀に察しおははであり
そしおはであり、そしおが0.05〜0.12の倀
に察しおはは10でありそしお−0.45であ
り、そしおが0.12以䞊の倀に察しおははで
ありそしおは0.75である。 TRYSnTScのIRl第図、CLTEl第
図そしお所望の堎合にはHDTl−
HDTcnc−HDTcの関係により定矩さ
れる面積の䞊偎境界もたたそのような䞋偎境界に
察する前蚘の盎線方皋匏により定矩される。が
IRlの堎合には、が〜0.25の倀に察しおは
は280でありそしおは30であり、そしおが
0.25以䞊の倀に察しおははでありそしおは
100である。そしおがCLTElの堎合には、が
〜0.05の倀に察しおはは−2.88×10-3であり
そしおは216×10-6であり、そしおが0.05〜
0.26の倀に察しおはは−1.29×10-4でありそし
おは78.5×10-6であり、そしおが0.26より倧
なる倀の堎合にははでありそしおは45×
10-6である。 がHDTl−HDTcnc−HDTcの堎
合には、が〜0.004の倀に察しおはは112.5
でありそしおはであり、そしおが0.004〜
0.04の倀に察しおはは15.3でありそしおは
0.389であり、そしおが0.04以䞊の倀に察しお
ははでありそしおb1である。 第図を参照しお述べるに、それぞれTR
YSnTScのIRlずの関係により定矩される面
積の䞊偎および䞋偎境界である曲線およびに
よりその倖偎限界を芏制されおいる垯域内にすべ
おのデヌタが入るこずは容易にわかる。すなわち
特定の非匟性率IRl前蚘の93の最倧倀以䞋
を有する積局䜓が所望される堎合には、その積局
䜓の厚さはTRYSnTSc軞䞊で読むこずが
できる所望のIRl倀から曲線ず亀叉する点お
よび可胜な堎合には曲線たで氎平線を匕くこ
ずによ぀お容易に決定される。曲線を切る点
玄30倧なるIRlはその無次元パラメヌタヌに
察する最小倀を確立する。TR自䜓はある遞ばれ
た金属および熱可塑䜓コア局のタむプに察しお
YSnずTScずの既知の倀をその無次元パラメヌタ
ヌに眮換するこずによ぀お容易に決定するこずが
できる。 曲線を切るように匕いた同䞀の氎平線が曲線
にも亀叉する堎合には、TRYSnTScな
らびにTR単独に察する䞊限もたた、䞋限に察し
お蚘茉したず同䞀の方法で決定するこずができ
る。そのような堎合、TRYSnTScに察す
る倀そしお埓぀おTRに察する倀の範囲が確立さ
れる。他方、曲線を切るように匕いた氎平線が
曲線ず亀叉しない堎合には、前蚘に論じた厚さ
および重量の限定に䞀臎しお、TRYSn
TScに察する䞊限は存圚しない。 第図に぀いおみるず、すべおのデヌタがTR
YSnTScのCLTElに察する関係により定矩
される面積のそれぞれ䞊偎境界および䞋偎境界で
ある。曲線およびによりその倖偎を定矩され
た垯域内に入るこずがわかる。第図に察する蚘
茉ず同様の方法で所望のCLTEl玄63×10-6℃
-1が定矩されたならば、TRYSnYScに察
する倀埓぀おTR自䜓を容易に決定するこずがで
きる。 第図に぀いお述べるに、積局䜓の熱倉圢枩床
が意図されおいる最終甚途に関しお考慮すべきフ
アクタヌである堎合には、郚分結晶熱可塑䜓コア
局を有する積局䜓に察するすべおのデヌタは、
TRYSnTScのHDTl−HDTcnc
−HDTcに察する関係により定矩される面積の
それぞれ䞊限および䞋限である曲線およびに
よ぀おその倖偎を芏制された垯域内に入るこずが
容易にわかる。HDTlに察する所望の倀が芏定さ
れたならば遞ばれた郚分結晶性熱可塑䜓に察する
HDTcおよびncの既知の倀を正芏化したHDT倉
数 HDTl−HDTcnc−HDTc に眮換しお〜1.0の間の倀を埗るこずができ
る。その倀が決定されたならば第および図に
察しお蚘茉されおいるようにしお、所望の
HDTl−HDTcnc−HDTc倀から曲線
および可胜な堎合には曲線ず亀叉する点
たで氎平線を匕くこずによ぀おTRYSn
TSc倀を決定するこずができる。 無晶圢熱可塑䜓コア局を有する積局䜓に察する
熱倉圢枩床は熱可塑䜓コア局物質単独のものに実
質的に同䞀であるこずが認められる。すなわち、
熱可塑䜓コア局のどちらかの偎ぞの金属局の積局
はもしあるにしおもごくわずかしか熱倉圢枩床を
増倧しない。 すなわちIRlずCLTElおよびHDTlずの特定
のバランスを有するある䞎えられた積局䜓に察す
る最適のそしお奜たしいTR範囲は、第および
および図で埗られたTRYSnTSc倀を
盞関させそしおそのような倀の数字的重耇の範囲
を決定するこずによ぀お容易に確定させるこずが
できる。䞀般に䜎いIRlず䜎いCLTElずの組合せ
そしおそのように芁求する条件䞋では高い
HDTlが奜たしいのであるから、玄0.08〜0.6の
範囲のTRYSnTScが奜たしい。しかしな
がら第およびおよび図に蚘茉のように他の
倀もたた適圓である。 しかし、TR倀に関係なく、各金属局の最䜎厚
さは少くずも玄0.00127cm0.0005むンチ、0.5ミ
ルでなくおはならず、そしお積局䜓の最倧重量
は玄9.76Kgm2ポンド平方フむヌトを越
えるものであ぀おはならないずいうこず、そしお
熱可塑䜓コアずしおポリプロピレンが䜿甚されそ
しおコアの各面の金属局がアルミニりムである積
局䜓の堎合には最倧玄5.37Kgm21.1ポンド
平方フむヌトの最倧倀を越えるものであ぀おは
ならないこずが泚目されよう。曎に、実際問題ず
しお本発明の範囲内の金属−熱可塑䜓−金属積局
䜓は金属たたは熱可塑䜓単独よりなるものではあ
りえないずいう点でTRは熱可塑䜓単独よ
り倧でなくおはならずそしお絶察的無限金属単
独以䞋でなくおはならない。 䞀旊TRが決定されお金属局nたたは熱可塑䜓
コア局に察しお厚さが遞ばれたならば残存成分局
の厚さは容易に決定される。金属局が異぀た組成
を有しおいる特定の堎合すなわち本明现曞に以
埌に定矩のysiずysiiが等しくない堎合には本明
现曞に以埌に説明されるように、TRYSn
TScパラメヌタヌからTRを蚈算するために必
芁なYSnの倀を決定するためには、金属局の盞察
的厚さを芏定しなくおはならない。勿論TRが決
定されたならば、そしおniiiから蚈
算、このiおよびiiは任意におよびiiず蚘し
たそれぞれの金属局の厚さであるは知られおい
るのであるから芁求される熱可塑䜓コア局の厚さ
は容易に決定される。 前蚘の第およびおよびHDTlが考慮すべ
きフアクタヌである堎合には図を䜿甚しお
TRYSnTScおよび埓぀おTR単独に察する
倀を確立するための方法は意図された最終甚途に
合臎した性質たるIRlおよびCLTElおよび必芁
な堎合にはHDTlの倀を遞択するこずである。
䟋えば、最終甚途が72IRlを芁求する堎合には
箄0.15〜倧玄無限たたは単に少くずも0.15の
倀の範囲のTRYSnTSc倀が第図によ
り瀺される。最終䜿甚目的が23.6×10-6℃-1の
CLTElを芁求する堎合には、玄0.065〜倧玄無限
たたは簡単に少くずも玄0.11の範囲のTR
YSnTSc倀が第図により瀺される。意図
されおいる最終䜿甚目的に察しお150℃のHDTlが
芁求されおいる堎合には、説明の目的で郚分結晶
性熱可塑䜓コア局ずしおポリプロピレンHDTc
60℃、nc170℃を遞んで正芏化HDT倉数 HDTl−HDTcnc−HDTc を容易に解いお〔158℃−60℃170℃−60
℃〕0.89の倀を䞎えるこずができる。このノル
マル化HDT倉数倀は第図によれば玄0.033〜倧
玄無限たたは簡単に少くずも玄0.033の倀の
範囲の倀を芁求する。 72のIRl、2.3.6×10-6℃-1のCLTEl、158℃の
HDTlおよび熱可塑䜓コア局ずしおポリプロピレ
ンを有する積局䜓に察する最適のTRYSn
TSc倀は、重耇郚分すなわち0.15〜倧玄無限倀
たたは単に第図から埗られるように少くずも
0.15の倀である。 TR自䜓に察する最適倀は、金属局䟋えばアル
ミニりムそしお曎に詳しくはアルミニりムの特定
の組成および厚さが䞎えられたならば容易に決定
するこずができる。すなわち TRYSnTSc0.15 なのであるから、 TR0.15TScYSn である。 説明の目的で、1100−アルミニりム〔i
ii0.0127cm0.000127、0.005むンチ、ミ
ル、䌞長オフセツト点におけるysiysii−
58.25×106Nm28.45×103lbin2、YSni
ysiiiysiin〔0.000127M×58.25×
106Nm20.000127M×58.25×106Nm2〕
0.000254M58.25×10NM2〕が金属局ずしお遞
ばれそしお前蚘のポリプロピレン〔TSc31.71
×106Nm24.6×103lbin2〕が熱可塑䜓コア局
ずしお遞ばれた堎合には、 TR0.15×m2×
m20.15×0.544 0.0817 ずなる。 すなわちTRは、個の金属局ずしお等しい厚
さの1100−アルミニりムシヌトそしお熱可塑䜓
コア局ずしおポリプロピレンを包含しおいる積局
䜓に察しおは、IRl、CLTElおよびHDTl倀を前蚘
芏定にバランスさせるために少くずも0.0817の最
小倀を有しおいるべきである。0.162の倀のTRを
有する前蚘芏定の性質の組合せを有する実隓的積
局䜓は䟋に蚘茉されおいる。 しかしながらHDTlが党く考慮されない堎合に
は、最適TRYSnTScおよびTR倀は䞍倉に
留たる。その理由はこの堎合、TRYSn
TScに察する重耇領域は第図に蚘茉の倀によ
぀おのみ同定されるからである。 他方、TRYSnTScに察する数倀的重耇
領域が党郚たたは䞀郚分第図に瀺した倀範囲に
より定矩される堎合には、そのような堎合の
HDTlの非考慮はTRYSnTScおよびTR単
独の䞡方に察しお異぀た倀を䞎える結果ずなる。 しかしながらHDTlにかかわらず、前蚘積局䜓
に察する第および図から決定されるTR
YSnTSc倀に察する重耇領域はわずかによ
り広い最適範囲、すなわち前蚘の最小こわさおよ
び金属局厚さ条件ず䞀臎しおに近い䞋限および
箄0.114の䞊限をTRYSnTScに察しお瀺
す。次いでこれらの倀はそれに盞応しおより広い
TR範囲、すなわちに近い䞋限および玄0.113に
近い䞊限を瀺す。 本発明の積局䜓は熱可塑䜓コア局の各面の枚
の金属局を有しおいるのであるから、その金属局
は臚界的および重芁な有甚性の組合せが満足され
る限りは同䞀たたは異぀た組成を有しうるこずが
わかる。異぀た厚さを有する金属局もたたそのよ
うな厚さが金属局最小厚さ条件および埗られる積
局䜓の最倧重量条件により確立される限床内にあ
りしかも臚界的有甚性の組合せが満足される限り
は、䜿甚しうる。 異぀た組成およびたたは厚さを有する金属が
䜿甚される堎合、それらの重芁な特性のあるもの
を実質的にバランスさせお積局䜓を皮々の枩床に
露出させた堎合のそり、ゆがみバツクリング
その他のような問題を避けるこずが奜たしい。実
甚的である限りは金属局の重芁な特性を次のよう
にバランスさせるべきである。 (a) CLTEiCLTEii、 (b) iiiiii、および (c) iysiiiysii ここにCLTEiおよびCLTEii、iおよびii、i
およびii、そしおYSiおよびYSiiはそれぞれ任意
におよびiiず蚘したそれぞれの金属局の線圢熱
膚匵係数、厚さ、匟性モゞナラスおよび降䌏点匕
匵り匷床である。しかしながら実際問題ずしお䞡
金属局が同䞀組成および厚さのものであるこずが
䞀般に奜たしい。 䞀䟋ずしお異぀た組成および異぀た厚さを
有する金属局が䜿甚された堎合、すなわち任意に
それぞれ䟋えばiおよびiiず蚘された0.00508
cm0.0000508、0.002むンチ、ミル厚さの
C1010䜎炭玠鋌焌きなたしおよび0.0152cm
0.000152、0.006むンチ、ミル厚さの6061
−−アルミニりムが䜿甚されそしお説明の目的
でポリスルホン〔ポリオキシ−・−プニ
レンスルホニル−・−プニレン−オキシ−
・−プニレンむ゜プロピリデン−・−
プニレン〕が熱可塑䜓コア局ずしお䜿甚され
る堎合、最終䜿甚目的が33のIRlを芁求する堎
合には玄0.0010〜玄0.31の範囲のTRYSn
TSc倀が第図により瀺される。最終䜿甚目的
が29.3×10-6℃-1のCLTElをもたた芁求する堎合
には、玄0.043〜玄無限倧の範囲たたは単に少
くずも玄0.043の倀のTRYSnTSc倀が第
図により瀺される。 33のIRlおよび29.3×10-6℃-1のCLTElを有す
る積局䜓に察するTRYSnTScの最適倀は
数倀的重耇領域の0.043〜0.31の間である。 TR単独に察する最適倀は容易に決定するこず
ができる。その理由は本明现曞に前蚘したように
C1010䜎炭玠鋌焌きなたしi0.0000508
、䌞長オフセツト点でのYSi349.53×
106Nm2および6061−アルミニりムii
0.000152、䌞長オフセツト点でのysii
112.37×106Nm2が枚の金属局ずしお䜿甚さ
れるからである。すなわち、 TRYSnTSc0.043〜0.31 なのであるから、 TR0.043TScYSn〜0.31TScYSn である。匷床倀YSnそしおTScは次のずおり
である。 YSniysiiiysiin〔0.0000508×
349.53×1060.000152×112.37×106〕
0.000203 17756.1217080.240.000203
34836.360.000203171.61×106Nm2 TSc73.77×106Nm2 埓぀おこれらを代入するず TR0.043×m2
×m20.043×0.43 0.0185 TR0.31×m2×
m20.31×0.43 0.133 ずなる。 すなわち、金属局ずしお0.00508cm厚さの
C1010䜎炭玠鋌焌きなたしシヌトず0.0152cm
厚さの6061−アルミニりムシヌトずを䜿甚しそ
しお熱可塑䜓コア局ずしおポリスルホンを包含す
る積局䜓に察しお、IRlおよびCLTEl倀を前蚘芏
定にバランスさせるためには、TRは玄0.0185〜
箄0.133の範囲であるべきである。匵力偎にスチ
ヌルおいおIRlを枬定しそしおスチヌル偎で
CLTElを枬定しお0.0654のTR倀を有するかかる
積局䜓の実䟋は䟋156に蚘茉されおいる。しかし
ながらIRlおよびCLTElが順次に前蚘積局䜓に察
しおアルミニりム偎から枬定された堎合には、
TRYSnTScおよびTRはCLTEiずCLTEii、
iiずiiii、およびiysiずiiysiiそれぞれの
間の絶察的バランスの欠陀の故に非垞に若干前蚘
倀から倉動する。䟋えば、匵力偎で6061−アル
ミニりムに関しお枬定されたIRlは35の倀を有
しおおりそしおアルミニりム偎から枬定された
CLTElは37.1×10-6℃-1の倀を有しおいた。これ
らの倀はTRYSnTScに察しおそれぞれ第
および図によ぀お瀺されるように玄0.020〜
箄0.33および玄0.023〜倧玄無限倧の範囲を芁求
する。数字的重耇域を定矩する0.023〜0.33の範
囲が奜たしい。埓぀おTRの単独に察する倀は玄
0.00989〜玄0.142の間であり、この範囲は䟋156
に蚘茉の積局䜓に察するTR倀0.0654によく盞関
する。 前蚘の臚界的構造応甚性質の他に、本発明の範
囲内の積局䜓の倧倚数はたた高枩での優れた成圢
性、非垞に良奜な延性および高い゚ネルギヌ吞収
性をも有しおいる。 それらが補造された埌で成圢物品に加工される
べき堎合すなわち埌圢成操䜜に付される堎合に
は、優れた成圢性が積局䜓の必芁な性質である。
延性の金属局および延性ある熱可塑䜓コア局から
補造された金属−熱可塑䜓−金属積局䜓の優れた
成圢性および非垞に良奜な延性は、そのような積
局䜓を砎損たたは砎裂なしに、浅く曲げたものか
ら深く䌞ばしたものたでの皮々の圢状に成圢しう
るこずを確実ならしめる。 本発明の範囲内の積局䜓およびそのための金属
局および熱可塑䜓コア局成分に぀いお本発明に䜿
甚されおいる堎合の「延性」なる衚珟は、そのよ
うな物質がプラスチツクに察するASTM D638−
72により枬定した堎合少くずも10の砎断点匕匵
り䌞長床を有しおいるこずを意味しおいる。 積局䜓の成圢たたはより詳しくは埌成圢は
圓業者には既知の方法によ぀お容易に達成するこ
ずができる。本発明に䜿甚するに適圓なそのよう
な方法の䞀぀は、積局䜓を高枩すなわち熱可塑
䜓コア局を軟化させそしお離局、金属局および
たたは熱可塑䜓コア局の匱䜓化その他を䌎なうこ
ずなしに成圢操䜜の実斜を可胜ならしめるに充分
高い枩床で成圢圧力にかけるこずを包含する。 本発明のほずんどの積局䜓に察しおは垞枩たた
はその付近での成圢操䜜は避けるべきである。そ
の理由は本発明の範囲のほずんどの積局䜓はその
ような枩床では冷時成圢性でないず期埅されるか
らである。ここに垞枩たたは垞枩付近で深延䌞詊
隓性胜が劣぀おおりそしおたたは可胜な曲げ皋
床が䜎くそしおたたはオルセンカツプ詊隓が劣
぀おいる堎合には、そのような積局䜓は冷時成圢
性ではないず考えられる。そのような詊隓に぀い
おは以埌に曎に論ずる。曎にこの成圢操䜜を高枩
で実斜するこずの远加の利点は、そのような枩床
は通垞積局䜓の垞枩メモリヌを有効に砎壊しそし
お埓぀お成圢圧の陀去の際にその盎線化および
たたは扁平化された構造ぞのその回埩傟向を砎壊
するずいうこずである。このメモリヌ損倱たた
は再セツトは実質的にその最初の成圢枩床たで
そしおある積局䜓に察しおは曎により高枩たで保
持される。その結果、高枩においおは、䟋えば延
性の金属局ず延性の熱可塑䜓コア局ずから補造さ
れた本発明の積局䜓は氞久的に成圢された構造䜓
に成圢可胜である。 本発明の範囲内の積局䜓の成圢性の重芁な尺床
は深延䌞deep draw詊隓で埗るこずができる
がその曲型的な条件は次の衚に瀺されおいる。こ
の詊隓においおは、積局䜓の扁平な円圢シヌトを
雄パンチによ぀お雌ダむの䞭に抌しこんでカツプ
圢を圢成させる。高い延䌞比を有する成功した深
延䌞ブランク盎埄察パンチ盎埄比が望たし
い。盞圓するこわさstiffnessの延䌞玚スチヌ
ルず比肩しうる延䌞比が奜たしい。そのようなス
チヌルより50䜎い倀が倚くの応甚に察しお蚱容
できるがしかしこれよりはるかに䜎い倀は通垞劣
悪ず考えられる。䟋えば次の衚に瀺されるよう
に、玄2.00〜玄2.31の非垞に良奜な延䌞比が詊隓
を玄80℃178〓〜200℃392〓の間で実斜
した堎合にアルミニりムナむロン・アル
ミニりムたたはアルミニりムポリ゚ステル−ポ
リ゚ヌテルブロツク共重合䜓倉性PETアルミ
ニりム積局䜓に察しお埗られる。この比は延䌞玚
スチヌルに察する玄2.4の倀に比肩され、そしお
倚くの堎合、延䌞玚アルミニりムに察する玄2.1
の倀よりも良奜である。ナむロン・のコアお
よび延性ある䜎炭玠鋌の金属局を有する積局䜓は
垞枩においお深延䌞詊隓に良奜に機胜するこずが
芋出された。 しかしながら、次の衚に瀺されおいる延䌞比は
限界倀でないこずそしお埓぀おそのような積局䜓
に察しお曎により高い延䌞比が意図されうるこず
を認めるべきである。
【衚】 積局䜓の成圢性のその他の重芁な尺床は砎壊す
るこずなしにそれらを曲げるこずができる皋床で
ある。砎壊なしに本発明のほずんどの積局䜓によ
り瀺される曲げの皋床は垞枩では極めお劣぀おお
り、そしお倚くの堎合かなり倧なる半埄のたわり
の簡単な曲げを芁求する応甚に察しおさえも䞍適
圓である。䞀般に積局䜓の厚さの倍の半埄のた
わりに90゜の曲げを積局䜓が瀺せない堎合に曲げ
は䞀般に劣るず考えられる。高枩においおは積局
䜓の倚くは砎損するこずなく倚くの応甚に察しお
充分な小な半埄のたわりに容易に曲げるこずがで
きる。しかしながら、本発明内のある皮の積局䜓
䟋えばナむロン・コアおよび延性のある䜎炭
玠鋌金属局を有する積局䜓は垞枩で良奜な曲げ胜
力を有しおいるこずが芋出された。本発明の範囲
内のその他の積局䜓もたた垞枩条件䞋の曲げ詊隓
に良奜に機胜しうるこずが期埅される。 成圢性の曎にその他の詊隓は䟋えばオルセンカ
ツプ詊隓のようなボヌルパンチ曲げ詊隓であり、
これは䌞長のみ延䌞ではないを包含しそしお
この堎合にはシヌトたたは積局䜓詊料を安党にリ
ングダむにクランプでずめ、兞型的には次の衚に
瀺したような条件䞋に半球圢パンチで䞍合栌点た
る「ひびの最初の出珟」状態たで䌞長させる。そ
の性胜の䞀぀の尺床は、成圢比〔パンチ浞入深さ
たわみのパンチ盎埄に察する比〕であり、よ
り高い比が望たしい。この詊隓を䜎い成圢速床お
よび垞枩で䜿甚しお、非垞に良奜な玄0.300〜玄
0.400の間の成圢比が本発明の範囲内の積局䜓䟋
えばナむロン・コア局ず延性の䜎炭玠鋌金属
局ずを有する積局䜓ならびに次の衚に瀺したその
他の積局䜓においお埗られた。これらの倀はアル
ミニりムおよびスチヌルに察しお埗られる倀ず比
肩されるものであるそしお倚くの堎合それより
良奜である。0.300より䜎い比䟋えば0.150の䜎
い比でさえも、ある応甚に察しおは蚱容できる。
しかしながらこれよりもはるかに䜎い倀はこの詊
隓においおは劣぀た性胜のものず考えられる。
【衚】
【衚】 本発明の範囲内のほずんどの積局䜓の成功した
深延䌞および曲げは高枩の䜿甚を芁求するず期埅
されるのであるから、ほずんどの積局䜓は特に所
望の圢状に成圢した埌で高枩条件に付されるべき
積局䜓に察しおは高枩で成圢操䜜を行うこずが決
定的に有利である。そしお前蚘したように、玄80
℃176〓〜玄200℃392〓の積局枩床が埌
成圢操䜜の実斜に察しお䞀般的に適圓である。 勿論、本発明の範囲内の積局䜓は、それらの有
しおいる臚界的性質の組合せ、ならびに延䌞、曲
げおよび䌞長詊隓により埗られる高い延䌞比、曲
げおよび䌞長特性により瀺されるほずんどの堎合
における優れた成圢性に関しお考慮した堎合、構
造甚パネルずに䜿甚するための既知の積局䜓およ
び他の構造甚パネル材料に比しお明らかな利点を
䞎えるこずが明癜である。金属自䜓ず比范した堎
合でさえも、臚界的䞔぀重芁な有甚性䜎い線圢
熱膚脹係数、䜎い非匟性率および優れた曲げこわ
さ、䜎重量および倚くの堎合に優れた成圢性の
組合せはこの積局䜓を構造甚パネルずしお䜿甚す
るために曎により奜たしいものずしおいる。 垞枩における非垞に良奜な延性は、金属局およ
び熱可塑䜓コア局の䞡方が延性の状態である堎合
に瀺される。より高い曲げ匷床およびより高い有
効曲げモゞナラスの積局䜓を生成させる適圓な金
属の非延性圢態の䜿甚は可胜であるけれども、前
蚘に論じられた成圢性は実質的に枛少するこずが
認められる。しかしながら、成圢構造物が芁求た
たは所望されないで実質的に扁平な構造䜓が適圓
である堎合には、適圓な金属の非延性圢態を䜿甚
するこずができる。積局䜓の延性の䞀぀の尺床
は、前蚘オルセンカツプ詊隓により埗るこずがで
きる。延性のその他の尺床ずしおはプラスチツク
に察するASTM D628−72詊隓法により枬定され
る匕匵り䌞長tensile elongationおよびカヌ
ドナヌ衝撃匷床GIS詊隓により枬定される倚
軞衝撃匷床があげられる。 ガヌドナヌ衝撃匷床詊隓においおは、少くずも
面積が5.08cm×5.08cmむンチ×むンチの
詊隓詊料を重いスチヌルの詊隓甚金床の平らな氎
平衚面に眮く。詊料を詊隓甚金床の垂盎円筒状孔
䞊に䞭心合せする〔3.18cm1.25むンチ内
埄〕。1.59cm0.625むンチ盎埄半球圢先端を有
する軜量研磚スチヌルパンチを詊料の䞊偎䞭心䞊
に眮く。1.82Kgポンドのハンマヌをパンチ
䞊の遞んだ高さから萜し、それによ぀お詊料をハ
ンマヌ重量ずその最初の高さむンチずの積に
より決定される−むンチ−ポンド衝撃
゚ネルギヌにかける。各積局䜓詊料を回だけ衝
撃する。詊料の各面の䜕等のひび割れ圢成はその
特定の衝撃に察しお䞍合栌ず考える。詊隓は通垞
かなり倚数の詊隓詊料を必芁ずする通垞各詊隓
に察しお少くずも12〜16個。そしお砎損するこ
ずなく詊料の半分以䞊が合栌した最高高さを䜿甚
しお±0.226N−むンチ−ポンド内のGIS
を蚈算する。これら枬定から、0.0813cm厚さの自
動車車䜓スチヌルよりも20〜30䜎い重量m2を
有する本発明範囲内の延性積局䜓が少くずも
18.08N−160むンチ−ポンドたでの衝撃゚
ネルギヌに察しお䞍合栌を瀺さずそしお0.0813cm
厚さのスチヌルパネルよりもこれら衝撃においお
有意に䞀局小さい凹郚圢成を瀺すこずが確認され
た同様の結果がアルミニりムパネルず比范した堎
合にも埗られる。すなわち、この金属−熱可塑䜓
−金属積局䜓はたたそれらがもしあるにしおもわ
ずかの凹郚圢成を以぀お高い衝撃力を吞収しうる
ずいう点で高い゚ネルギヌ吞収胜力を有しおい
る。そしお远加の特性ずしお生ずるすべおの凹郚
は損傷させるこずなく容易にハンマヌで叩き出す
こずができる。 臚界的性質の芁求の組合せを満足させられなく
なる点たでの劣化を受けるこずなく倩候芁玠ぞの
露出に耐える本発明の範囲内の積局䜓の胜力は、
その他の䟡倀ある性質である。勿論、保護のない
スチヌルその他である堎合には金属局は倩候芁玠
に長時間連続的に露出させた堎合に腐食するこず
は明癜である。しかしながら、金属局ず熱可塑䜓
コア局ずの間の接着は、特に最初の金属−熱可塑
䜓接着が非垞に良奜である堎合には、そのような
芁玠に抵抗性である。䟋えば沞隰氎䞭ケ月埌
に、アルミニりム−ナむロン−アルミニりム積局
䜓䞭ではほずんどかたたは党く接着損倱は生じな
い。曎にアルミニりム−ナむロン−アルミニりム
積局䜓は垞枩の氎に13ケ月入れた埌、たたは飜和
氎性塩化カルシりムたたは塩化ナトリりム溶液䞭
においた埌でも、剥離匷床の損倱は瀺さない。 䞀方、比范的䜎い初期金属−熱可塑䜓接着〔䟋
えば玄1.75×1103N10ポンド線圢むン
チ以䞊の剥離匷床を有する〕を有する積局䜓を
以䞋に蚘茉のように倩候芁玠に露出させた堎合に
は、剥離匷床peel strengthの䜎䞋により蚌
明されるような接着の郚分劣化をより受けやす
い。䟋えば比范的䜎い初期剥離匷床を有するアル
ミニりム−HDPE−アルミニりム積局䜓は垞枩の
氎䞭で12ケ月以䞊の埌では50たでの剥離匷床は
䜎䞋を瀺す。しかしながら、金属−熱可塑䜓接着
はしかもなお前蚘に論じた臚界的性質の組合せを
満足させるに充分なだけ残存しおいる。 本発明の積局䜓の局の接着剥離匷床は狭矩に臚
界的ではなく、そしお非垞に広い限床にわた぀お
倉動させるこずができる。剥離匷床に特定の䞊限
は存圚しない。その理由は、意図されおいる構造
物応甚においおは接着性がより倧である皋そしお
特に埌成圢操䜜においお䞀般により適圓な積局䜓
だからである。しかしながら、金属−熱可塑䜓コ
ア局接着の剥離匷床の䞋限ははるかにより重芁で
ある。そしおこれは、䞀般にASTM D903−49
1972幎により枬定しお玄1.75×103N10
ポンド盎線むンチ以䞊であるべきである。 前蚘に列挙されそしお論正されおいる各性質の
他に、この金属−熱可塑䜓−金属積局䜓が平滑な
金属衚面を有しおいるこずは明癜である。適圓で
あるずしお前蚘されおいる金属の䞭で、ある皮の
衚面䟋えばスチヌル、鉄その他は倩候芁玠ぞの連
続的露出によ぀お腐食するのであるから、そのよ
うな腐食を受けやすい金属衚面に保護コヌテむン
グを容易に適甚しそしおそのような保護コヌテむ
ングを硬化させおコヌテむングの匷床および硬床
を䞊昇させそしお金属衚面に安党に接着できるず
いうこずは高床に有利である。 すなわち、成圢したならびに実質的に扁平な積
局䜓は金属衚面の少くずも䞀方に通垞の金属保護
コヌテむングを適甚しそしおこれを高枩で硬化さ
せるこずにより容易に保護される。䞀䟋ずしお、
そのような保護コヌテむングの最も䞀般的なもの
は塗料であるから、金属衚面は容易に䞋匕き凊理
たたは塗装される。塗料は積局䜓に劣化を受けさ
せるこずなしに特に前蚘に論じたように充分に高
い結晶融点nc郚分結晶性熱可塑䜓たたはガ
ラス転移枩床gc無晶圢熱可塑䜓を有する熱
可塑䜓コア局物質が䜿甚されおいる堎合には、高
枩で硬化させるこずができる。䟋えば、自動車に
関しおは、塗料の硬化は埀々にしお163℃325
〓の高い枩床で実斜される。塗装した積局䜓は
その埌で垞枩たで冷华される。しかしながら、保
護コヌテむングの硬化に実際に䜿甚される枩床
は、保護コヌテむングによ぀お倉動しうる。しか
し䜿甚される実際の枩床がより䜎いかたたはより
高いかには関係なく圓業者により容易に決定され
る適圓な枩床でこの保護コヌテむングを硬化させ
るこずが意図されおいる。 本発明の積局䜓は高枩条件に出合うような条件
䞋に䜿甚される堎合には重芁䞔぀臚界的有甚性な
らびに前蚘に論じたその他の望たしい性質の他
に、バツクリング圢成、そり、扁平化すでに成
圢構造䜓に成圢されおいる堎合その他なしでそ
のような条件䞋に耐えうるためには高い熱倉圢枩
床を有しおいなくおはならない。䞀䟋ずしお、積
局䜓が自動車甚構造パネルずしお䜿甚される堎合
には、それらは塗料硬化オヌブンにおいお少くず
も玄135℃275〓の高枩条件にかけられる。そ
のような堎合、少くずも玄135℃の熱倉圢枩床
HDTlが必芁であり、そしお倚くの塗料硬化オ
ヌブン䞭の曎により高い枩床の存圚での充分な寞
法的安定性を䞎えるためには玄163℃325〓が
奜たしい。 積局䜓に察しお高い熱倉圢枩床が望たしいこれ
らの堎合には、熱可塑䜓コア局は所望の熱倉圢枩
床ず少くずも等しく、そしお奜たしくはこれより
高い結晶融点ncたたはガラス転移枩床gcを有
しおいなくおはならない。䟋えば少くずも玄玄
135℃の熱倉圢枩床が必芁な自動車応甚に察しお
は、ncたたはgcは少くずも135℃でなくおは
ならない。郚分結晶性重合䜓のみが結晶融点
ncを有しおいるけれども、すべおの重合䜓はガ
ラス転移枩床gcを有しおいるこずが認めら
れる。曎に、充分に高いガラス転移枩床を有しお
いお高い熱倉圢枩床を有する積局䜓を䞎える本発
明の範囲内の有甚な熱可塑䜓は少数であるから、
そのような堎合には充分に高い結晶融点を有する
郚分結晶熱可塑䜓を䜿甚するこずが奜たしい。 熱可塑䜓の結晶融点ncは10℃分の加熱
速床を䜿甚しお瀺差走査カロリメトリヌ
DSCにより枬定される。結晶融点に察する倀
は、みかけの融解速床が最倧になる枩床たたは本
質的に最埌の溶融物の痕跡が怜出される枩床のい
ずれかずしおずられるが、二぀の差が実質的䟋え
ば10℃以䞊ある堎合には埌者が奜たしい。 「郚分結晶性」なる衚珟は本明现曞䞭ではその
少くずも40重量が有機熱可塑性重合䜓であり、
その有機熱可塑性重合䜓の少くずも50重量が玄
15以䞊の結晶床DCを有する重合䜓鎖たた
は鎖セグメントである熱可塑䜓組成物を瀺すもの
ずしお䜿甚されおいる。結晶床は次匏 DCpc−pc100c−pc により芏定されるが、ここにpcは23℃における
郚分結晶性熱可塑䜓組成物の有機重合䜓郚分䞭の
郚分結晶性重合䜓鎖たたは鎖セグメントの密床
ただしその熱可塑性コア組成物が含有しうるそ
の他の非結晶性有機重合䜓倉性剀たたは無機充填
剀盞の実質的容積分画を陀倖するであり、pc
は23℃おける郚分結晶性熱可塑䜓組成物の有機重
合䜓郚分䞭の郚分結晶性重合䜓鎖たたは鎖セグメ
ントの無晶圢分画DCの密床であり、
そしお100cは23℃における郚分結晶性熱可塑䜓
組成物の有機重合䜓郚分䞭の郚分結晶性重合䜓鎖
たたは鎖セグメントの結晶性分画DC100
の密床である。 100cの倀は、広角線回折枬定から埗られる
結晶のタむプおよび結晶栌子パラメヌタヌから蚈
算するこずができる。pcの倀は線回折により
結晶性を明らかに瀺さない急冷詊料の密床枬定に
よ぀おかたたは瀺差走査カロリメヌタヌ枬定によ
぀お埗るこずができる。あるいはたたpc倀は
DCaがれロである密床pcの倀に察しおみかけの
結晶床DCaの既知の有限倀を䜿甚しお有機重
合䜓の郚分結晶性詊料の密床を倖挿するこずによ
぀お埗るこずができる。半結晶性有機重合䜓詊料
に察する倀は、広角線回折によ぀お重合䜓結晶
による広角で回折される線攟射の、重合䜓の結
晶および重合䜓無晶圢郚分の䞡方によ぀お広角で
回折および散乱される党線攟射のずしお、た
たは融解朜熱の瀺差走査カロリメトリヌによ぀お
枬定するこずができる。この堎合みかけの結晶床
DCaは完党な重合䜓結晶に察する掚定された固定
倀である。 同様に、そしお前蚘した理由の故に、熱可塑性
コア局物質に察しおは、高い熱倉圢枩床が所望さ
れおいる堎合には金属局ずしお䜿甚される金属
前蚘に論たは所望の熱倉圢枩床を䞎えるため
にどちらが䟝存されおいるかによ぀お、ncたた
はgcのいずれかよりも高い融点を有しおいなく
おはならない。すなわち熱可塑䜓コア局が郚分結
晶性でありそしお所望のHDTlを生成させるに充
分なだけ高いncを有しおいる堎合には、金属局
は熱可塑䜓コア局のncよりも高い融点を有しお
いなくおはならない。同様に、熱可塑䜓コア局が
無晶圢であるがしかし所望のHDTlを䞎えるに充
分なだけ高いgcを有しおいる堎合には、金属局
は熱可塑䜓コア局のgcよりも高い融点を有しお
いなくおはならない。 予期させざるこずにそしお驚ろくべきこずに
は、本発明の範囲内の積局䜓の熱倉圢枩床
HDTlは、最適には䞀郚分結晶性熱可塑䜓コア
局物質の結晶融点のものに本質的に近䌌しうる。
その結果、積局䜓の熱倉圢枩床は熱可塑䜓コア局
ずしお郚分結晶性熱可塑䜓物質が䜿甚された堎合
熱可塑䜓コア局のものより数100゜も䞊ずなりう
る。䟋えば、枚の0.0127cm0.005むンチ、
ミル厚さの1100−アルミニりム局およびその
間に挿入されそしおそれず積局された0.295
0.116むンチ、116ミル厚さのナむロン・
コア局を包含する積局䜓䟋24はナむロン・
局単独に察するわずか77℃171〓に比しお
228℃442〓の熱倉圢枩床を有しおいた。 埓぀お高枩での工孊的応力䞋での優れた寞法安
定性は高いncたたはgcを有する熱可塑䜓コア
局物質が䜿甚された堎合に特に積局䜓の高床に望
たしい特性である。 しかしながら、熱可塑䜓コア局単独のものに比
べた堎合の郚分結晶性熱可塑䜓コア局を有する積
局䜓により瀺される熱倉圢枩床の顕著な䞊昇は無
晶圢熱可塑䜓コア局を有する同様の積局䜓によ぀
おは瀺されない。䟋えば、枚の0.0127cm
0.005むンチ、ミル厚さの1100−アルミニ
りム局ず、その間に挿入されそしおそれず積局さ
れた0.154cm0.0605むンチ、60.5ミル厚さの
PET〔ポリ゚チレンテレフタレヌト〕局を包
含する積局䜓䟋92はPET単独に察するわず
か89℃192〓に察しお246℃464〓の熱倉
圢枩床を有しおおり、これは151℃272〓の䞊
昇である。他方、枚の0.0127cm0.005むン
チ、ミル厚さの1100−アルミニりム局およ
び熱可塑䜓コア局ずしおの0.168cm0.066むン
チ、66ミル厚さの無晶圢PETを包含する同様
の積局䜓䟋95は無晶圢PET単独に察する68
℃154〓に察しおわずか79℃の熱倉圢枩床を
有しおいるにすぎず、これはわずか11℃20〓
の䞊昇である。 曲げ負荷の元におけるたわみ枩床deflection
temperatureずしおも知られおいる熱倉圢枩床
は、プラスチツクに察するASTM D648−72è©Šéš“
の倉法により枬定される。この倉法䞭では、シヌ
ト詊料の幅は玄2.22cm0.875むンチ、長さは
箄7.62cmむンチ、支持䜓の間のスパンは
5.08cmむンチ、そしお詊料䞭の最倧応力は
1.82×106Nm2264psiである。 本発明の範囲内の熱可塑䜓コア局ずしお有甚な
物質は狭矩に臚界的ではない。しかしそのような
熱可塑䜓物質は、構造的応甚を満足するに重芁䞔
぀臚界的ず考えられる有甚性の改善された組合せ
を有する積局䜓を生成する性質および特性を必ず
有しおいなくおはならない。前蚘したようなその
ような重芁なそしお臚界的な性質の組合せは、な
かんずく、玄63×10-6℃-1以䞋の線圢熱膚脹係
数、玄93以䞋の非匟性率および少くずも玄
52.53×103N300ポンドむンチの曲げこ
わさを包含する。 本発明に䜿甚するに適圓な熱可塑䜓の矀の䟋
は、アセタヌル、アクリル、アミド、アリヌレン
サルフアむド、アリヌレンスルホン、アリヌレン
カヌボネヌト、セルロヌス、゚ステル、むミド、
オレフむン、スチレンおよびビニルをベヌスずし
た熱可塑䜓共重合である。 アセタヌルベヌス熱可塑䜓の䟋ずしおは、ポリ
ビニルブチラヌル、ポリホルムアルデヒド、ポ
リアセトアルデヒド、それらの共重合䜓およびタ
ヌポリマヌ、およびそれらのブロツク共重合䜓お
よびグラフト化ゎム倉性物があげられる。 アクリルベヌス熱可塑䜓の䟋には、ポリメチ
ルメタクリレヌト、およびその他のポリアル
キレンメタクリレヌト、ポリ第䞉玚ブチルア
クリレヌト、それらの共重合䜓およびタヌポリ
マヌ、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリ
ルのビニル、スチレン、アクリレヌト゚ステルお
よびメタクリレヌト゚ステル共重合䜓およびタヌ
ポリマヌ、それらのブロツク共重合䜓およびグラ
フト化ゎム倉性物がある。 アリヌレン゚ヌテルベヌス熱可塑䜓の䟋は、ポ
リ・−ゞメチルプニレンオキサむド、
スチレン−アクリロニトリルSAN共重合
䜓、アクリロニトリル−ブタゞ゚ン−スチレン
ABS共重合䜓たたは暹脂ずのブレンド、およ
びそれらのブロツク共重合䜓およびグラフト化ゎ
ム倉性物である。 アリヌレンサルフむドベヌス熱可塑䜓はポリ
プニレンサルフアむドにより䟋瀺される。 アリヌレンスルホンベヌス熱可塑䜓の䟋は、ポ
リオキシ−・−プニレンスルホニル−
・−プニレンオキシ−・−プニレン
む゜プロピリデン−・−プニレンたたは
単にポリスルホン、ポリオキシ−・−プ
ニレンスルホニル−・−プニレンたたは
単にポリ゚ヌテルスルホン、およびそれらのブロ
ツク共重合䜓およびグラフト化ゎム倉性物であ
る。 セルロヌスベヌス熱可塑䜓は、セルロヌスアセ
テヌト、セルロヌスプロピオネヌト、セルロヌス
ブチレヌトおよびセルロヌスアセテヌトブチレヌ
トにより䟋瀺される。 むミドベヌス熱可塑䜓の䟋は、ポリ−メチ
ルマレむミド、その他のポリ−アルキレン
マレむミド、それらの共重合䜓およびタヌポリ
マヌ、およびそれらのブロツク共重合䜓およびグ
ラフト化ゎム倉性物、ピロメリツト酞ゞ無氎物ず
−プニレンゞアミンずのポリむミドおよびコ
ポリむミドアミド、およびその他の同様の
ポリアリヌレンむミドおよびコポリアリヌレン
むミドアミドである。 オレフむンベヌス熱可塑䜓の䟋は、高密床ポリ
゚チレンHDPE、䜎密床ポリ゚チレン
LDPE、ポリプロピレン、ポリ−ブテ
ン、ポリ−メチルブテン、ポリ−メチ
ルペンテン、盞圓するそれらの単量䜓から導か
れた倚成分重合䜓およびそれらのブロツク共重合
䜓およびゎム倉性物である。本発明は高密床ポリ
゚チレンである熱可塑䜓コアず前蚘コアの䞡面に
アルミニりムを積局させた積局䜓を陀倖しおいる
けれどもそのような陀倖はホモ重合䜓のみに適甚
されるのであり、盞圓する単量䜓から導かれた倚
成分重合䜓たたはそのブロツク共重合䜓たたはそ
の他の倉性物䟋えばゎム倉性物および以埌に論じ
られる充填物含有倉性物には適甚されないこずを
理解すべきである。同様に、本明现曞の特蚱請求
範囲においおはポリプロピレンコアおよびそのコ
アの䞡面にアルミニりム金属局を有する積局䜓に
特定的な重量限定はそのホモ重合䜓のみに適甚さ
れるものである。 ビニルベヌス熱可塑䜓は、ポリビニルクロラ
むドPVC、その共重合䜓およびタヌポリマ
ヌ、ブロツク共重合䜓、グラフト化ゎム補匷され
た倉性物およびそのABS暹脂含有倉性物により
䟋瀺される。 適圓なスチレンベヌス熱可塑䜓は極性官胜基を
含有する共重合䜓䟋えばポリスチレン−共アク
リロニトリルSANおよびグラフト化ゎム倉
性されたSANおよびそのタヌポリマヌその䞀
態様はABS暹脂であるにより䟋瀺される。 熱可塑䜓物質は、圓技術分野では呚知のように
それらの性質を倉化させそしおそれによ぀お応甚
性の範囲を拡倧させるために、充填剀、補匷剀、
可塑剀、安定剀、難燃剀およびその他の重合䜓倉
性剀で倉性するこずができる。そのような倉性の
䞀぀は熱可塑䜓物質の鉱物質およびたたは有機
充填剀および繊維充填剀および繊維の熱可塑䜓
マトリツクス分子ぞの接着を䞊昇させうる接着促
進剀たたはカツプリング剀で凊理したものであり
うるによる補匷を包含する。倚数の有機シラン
化合物本明现曞で以埌に論ずるが熱可塑䜓ず
鉱物充填剀およびガラス繊維ずの間の接着を改善
しそれによ぀お無凊理充填剀および繊維に比范し
た堎合盞乗効果を生成させるずいう課題を特に達
成しうるこずが芋出されおいる。 奜たしい鉱物充填剀ずしおは、小粒子サむズの
石英、りオラストナむト、長石、仮焌カオリナむ
トクレヌその他があげられる。そのような鉱物充
填剀の䜿甚される堎合の濃床は〜重量の非
垞に少量から玄50重量たでたたはそれ以䞊に倉
動させるこずができる。玄20〜玄45重量の濃床
が奜たしい。 倉性剀ずしお䜿甚するに適圓な繊維ずしおはガ
ラス繊維およびその他の高モゞナラス高性胜繊維
䟋えばグラフアむト、硌玠、スチヌル、芳銙族ポ
リアミド繊維、チタン酞カリりムりむスカヌその
他があげられる。そのような高モゞナラス高性胜
繊維䟋えばガラス繊維はここに䜿甚されおいるよ
うな熱可塑䜓の匷床および曲げモゞナラスを改善
するけれども、それらは倚軞衝撃抵抗を䜎䞋する
結果ずなる。しかしながら、この倖芋的埌退にも
かかわらず、玄10重量たでたたはそれ以䞊䟋
えば玄33重量の繊維濃床は所望される堎合に
はある性質の匷化のために有利に䜿甚するこずが
できる。 本発明に有甚な金属はその範囲がかなり広い。
しかしながら、各金属局は少くずも玄0.00127cm
0.0005むンチ、ミルの最小厚さを有しおい
なくおはならない。曎に、ある特定の応甚に察し
おは、そのような金属はある皮のその他の性質を
有しおいるべきである。そのようなその他の性質
ずしおは次のものがあげられる。 (a) 積局䜓に察し高い熱倉圢枩床が所望されおい
る堎合には、金属は所望の熱倉圢枩床を䞎える
ためにはどちらが䟝存されおいるかによ぀お熱
可塑䜓コア局の結晶融点たたはそのガラス転移
枩床よりも高い融点を有しおいるべきである。 (b) 金属は前蚘に論じたASTM D638−72により
実質的に決定されたncたたはgcのより高い
方よりも高い枩床で1.82×106Nm2264ポン
ド平行むンチ以䞊の0.2䌞長オフセツト
盞殺点における匕匵り降䌏匷床を有しおい
るべきである。 (c) 金属は実質的に前蚘ASTM D638−72により
これたた垞枩で枬定した堎合に34.47×109N
m2×106psi以䞊の匵力においお匟性モゞ
ナラスを有しおいるべきである。 (d) 金属は特に埗られた積局䜓を埌圢成操䜜にか
ける堎合には延性であるべきである。 前蚘芁求を満足する金属すなわち玄63×106℃
-1以䞋の線圢熱膚匵係数、玄93以䞋の非匟性
率、少くずも52.53×103N300ポンドむン
チの曲げこわさおよび9.76Kgm2ポンド
平方フむヌト以䞋の重量の臚界的に重芁な組合
せを有する積局䜓を䞎える結果ずなるものは、鉄
たたは非鉄金属でありうる。鉄金属の䟋は、スチ
ヌル特に䜎炭玠鋌、ステンレススチヌル、電解鉄
その他である。非鉄金属はアルミニりム、マグネ
シりム、亜鉛、錫、ニツケル、チタン、銅、コバ
ルト、ベリリりム、およびこれら金属各々の合金
䟋えば皮々の真鍮および青銅ブロンズにより
䟋瀺される。 熱可塑䜓コア局および金属局を均䞀䞔぀し぀か
りず䞀緒に積局させお積局䜓を圢成させる。所望
により以埌に蚘茉のものからの適圓な接着甚薬剀
を䜿甚しお本明现曞に前蚘に述べられおいる臚界
的に重芁な性質を有する積局䜓の補造を容易なら
しめるこずができる。 積局䜓䞭の接着甚薬剀の䜿甚は本質的ではない
けれども䞀般には接着甚薬剀を䜿甚に匷い金属−
熱可塑䜓接着を確実ならしめるこずが奜たしい。
䟋えば、少くずも玄1.75×103Nの剥離匷床が
䞀般には充分である。しかしながら曎により匷い
金属−熱可塑䜓接着が奜たしいこずは明癜であ
る。 金属局を熱可塑䜓コア局に係留しお金属局の熱
可塑䜓コア局ぞの充分な接着を䞎えさせるに適圓
な接着甚薬剀䜿甚される堎合は狭矩には臚界
的ではない。そのような接着甚薬剀ずしおは䟋え
ば有機シラン接着促進剀たたはカリプリング剀が
あげられる。 適圓な有機シラン接着甚薬剀の矀の䟋は、アミ
ノ官胜性アルキルトリアルコキシシラン、゚ポキ
シ官胜性アルキルトリアルコキシシラン、グリシ
ドオキシ官胜性アルキルトリアルコキシシラン、
メタクリルオキシ官胜性アルキルトリアルコキシ
シランおよびそれらの混合物である。これらの矀
の有機シランは、それぞれγ−アミノプロピルト
リ゚トキシシランおよび−β−アミノ゚チ
ル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
β−・−゚ポキシシクロヘキシル゚チル
トリメトキシシラン、γ−グリシドオキシプロピ
ルトリメトキシシランおよびγ−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシランにより䟋瀺され
る。これら化合物はナニオン・カヌバむド・コヌ
ポレヌシペンからそれぞれ−1100シラン、−
1120シラン、−186シラン、−187シランおよ
び−174シランずしお垂堎的に入手可胜であ
る。γ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシ
ランおよび−β−アミノ゚チル−γ−プロピ
ルトリメトキシシランはたた、ダり・コヌニン
グ・コヌポレヌシペンからそれぞれZ6040シラン
およびZ6020シランずしお垂堎的に入手可胜であ
る。そのようなシランカツプリング剀は、アルコ
ヌル性溶液、氎性アルコヌル溶液たたは単なる氎
性溶液ずしお䜿甚するこずができる。シラン溶液
の濃床は曲型的には玄0.01〜玄1.5重量の間に
ある。 その他の適圓な接着甚薬剀もたた䜿甚するこず
ができる。そのようなその他の適圓な接着甚薬剀
の䟋は、接着剀䟋えばニトリルゎム−プノヌル
に暹脂、゚ポキサむド、アクリロニトリル−ブタ
ゞ゚ンゎム、りレタン倉性アクリル、ポリ゚ステ
ル−共−ポリアミド、ポリ゚ステルホツトメル
ト、ポリ゚ステルホツトメルト亀叉結合ポリむ゜
シアネヌト、ポリむ゜ブチレン倉性スチレン−ブ
タゞ゚ンゎム、りレタン、スチレン−アクリル酞
共重合䜓、゚チレンビニルアセテヌト共重合䜓そ
の他である。 前蚘した適圓な接着甚薬剀の䞭で埗られる金属
−熱可塑䜓の接着が䞀般に劣化および砎損に察し
おより匷くそしおより耐性であるずいう点で有機
シラン接着促進剀たたはカツプリング剀が奜たし
い。 金属−熱可塑䜓コア局衚面に察する必芁な接着
を確実ならしめるように前蚘の接着甚薬剀を䜿甚
した皮々の技術が適圓である。そのような技術の
䞀぀は、金属局がアルミニりムでありそしお熱可
塑䜓コア局がナむロン、ナむロン共重合䜓、ナむ
ロンタヌポリマヌ、ポリ゚チレンテレフタレヌ
トたたはその倉性物である堎合に䟋倖的な結果
を䞎える。この技術を䜿甚しお積局䜓を成圢させ
お匷い金属−熱可塑䜓接着を確実ならしめる方法
の䞀䟋は、䟿宜䞊アルミニりムずナむロン・
ずをそれぞれ金属局および熱可塑䜓コア局ずしお
䜿甚しお次のように蚘茉するこずができる。アル
ミニりム金属局は最初に脱脂操䜜に付しおその衚
面からすべおのグリヌスおよびごみを陀去する
金属からすでにそのような汚染物が陀去されお
いる堎合には脱脂は䞍芁であり埓぀お省略するこ
ずができる。䟋えば衚面を掗浄するかたたはト
ル゚ンたたはその他の適圓な溶媒に衚面を完党に
浞すのが䟿利である。所望により、次いできれい
にしたアルミニりム局を熱重クロム酞塩の硫酞溶
液クロム酞たたは皀氎性アルカリ金属氎酞化
物の溶液䟋えば氎酞化ナトリりムたたは氎酞化カ
リりムに浞しお衚面を゚ツチングさせるこずがで
きる。しかしこの゚ツチングは絶察的に必芁なも
のではない。過剰の゚ツチング剀は熱クロム酞で
あるかあるいは皀氎性アルカリ金属氎酞化物であ
るかにかかわりなく、そのような衚面の氎䞭での
完党な掗浄により゚ツチングした衚面から陀去さ
れる。 前凊理必芁な堎合の埌で、アルミニりム金
属局衚面を有機シラン接着促進剀で凊理しお奜た
しい接着甚薬剀を付䞎する。 あるいはたた、ナむロン・局を同様に有機
シラン接着促進剀で凊理するこずができる。しか
しながらいずれの堎合にも有機シラン接着促進剀
たたは䞀般に接着甚薬剀をそれをアルミニり
ム局衚面におくかたたはナむロン・局の衚面
におくかずいうこずには関係なく、アルミニりム
局ずナむロン・局ずの察向衚面の間に挿入す
る。 しかしながら、前述したように、金属局ず熱可
塑䜓局ずの向い合぀た衚面の間に有機シラン接着
促進剀を挿入するこずは䟿利ではあるがしかし絶
察的に必芁なこずではない。その他の接着甚薬剀
たたは党く接着甚薬剀なしもたた䜿甚でき
る。しかし有機シラン接着促進剀が接着甚薬剀ず
しお䜿甚するに奜たしい。 䞀䟋ずしお、10重量のフアむバヌグラスを含
有する高密床ポリ゚チレンHDPE10フアむ
バヌグラスの熱可塑䜓コア局に積局された金属
局ずしおのアルミニりム、䜎密床ポリ゚チレン
LDPEに積局されたアルミニりム、鉱物質補
匷剀含有ナむロン−共・VYDYNE−
−240に積局されたアルミニりム、およびブ
ロツク共重合䜓HYTREL4056倉性ポリ
゚チレンテレフタレヌトに積局されたアルミ
ニりムを包含する積局䜓は党く接着甚薬剀の䜿甚
なしで補造するこずができる。そのような積局䜓
は、構造物甚パネルずしおの䜿甚に必芁な臚界的
および重芁な性質のすべおを有しおいる。しかし
金属−熱可塑䜓接着の長期間安定性には悪圱響の
堎合があるかもしれない。 しかしながら䜿甚される堎合の特定の前凊
理および接着甚薬剀および所望の積局䜓を圢成さ
せるために採甚される方法は、䜿甚される特定の
金属局および熱可塑䜓コア局およびその条件に䟝
存しお倉化するこずは理解されよう。 積局䜓の補造に䜿甚される高枩および圧力は臚
界的ではない。匷くそしお確実な金属−熱可塑䜓
接着の圢成に必芁な適圓な枩床は䟋えば玄100℃
212〓〜玄350℃662〓に倉動しうる。同様
に適圓な圧力は、枚の金属局ず熱可塑䜓コア局
ずの察向衚面の間に接觊を保持させお少くずも玄
1.75×103N10ポンド盎線むンチの剥離
匷床を有する金属−熱可塑䜓接着の生成を可胜な
らしめるに充分なものである。 特定の枩床、圧力その他の条件が積局䜓を構成
する特定の物質によ぀お倉化するこずは勿論理解
されよう。 本発明の積局䜓を実際に補造するためには、圧
瞮成圢、抌出積局およびその他類䌌の操䜜を含め
お皮々の方法を䜿甚するこずができる。積局䜓を
補造するための䞀぀の奜たしい方法は、䜿甚され
る熱可塑性物質のシヌトを抌出し、そしお枚の
金属局の間にこの溶融熱可塑物局を積局させお本
明现曞に以埌に蚘茉のすぐれた接着を埗るこずで
ある。たた、開始剀ずしおアシルラクタムその他
䟋えばアセチルカプロラクタム、アゞポむルビス
カプロラクタム、テレフタロむルビスカプロラク
タム、む゜フタロむルビスカプロラクタムその他
を䜿甚しお金属局の間でその堎で陰むオン重合さ
せるこずによるε−カプロラクタムの重合の際に
ある皮の熱可塑䜓䟋えばナむロンおよびそのブ
ロツク共重合䜓を流延成圢キダスチングさせ
るこずが可胜である。金属局を暙準的金属成圢技
術によ぀お所望の圢状に前成圢させ、そしおモヌ
ルド䞭に保持し、そしお䞀方熱可塑物コア局をそ
れらの間で射出成型、圧緒成型たたは流延重合さ
せるこずもたた意図されおいる。 次の実斜䟋は本発明に䟋瀺するものである。そ
れらは本発明の党䜓的範囲の限定ず考えられるべ
きではない。䟋〜は本発明の特蚱請求範囲内
のものではないこずを理解されたい。 䟋  本発明の金属−熱可塑物−金属積局䜓補造に䜿
甚される方法の䞀般的蚘茉が以䞋に䞎えられおい
る。この方法は瀺されおいる順序での次の操䜜よ
りなる、段階的方法ずしお䟿利に蚘茉するこずが
できる。 (a) 金属の前凊理 (1) 金属の脱脂 (2) 金属の枅浄化゚ツチング (b) 熱可塑物の前凊理 (c) 接着剀の適甚䜿甚する堎合 (d) 積局䜓の補造 金属局およびたたは熱可塑物コア局物質が汚
染剀䟋えばグリヌス、塵埃その他を含有しおいな
い堎合、䟋えばその時点でかたたは新しく抌出し
された物質である堎合には、段階(a)およびたた
は(b)は䞍芁でありうるずいうこず、そしお埓぀お
これを陀倖するこずができるずいうこずを留意す
べきである。 (a) 金属の前凊理 (1) 金属の脱脂 適圓な溶媒、䟋えばトリクロロ゚チレン䞭
で、蒞気脱脂するこずにより、金属衚面の加
工油をきれいにする必芁な堎合。あるい
はたた、適圓な溶媒䟋えばトリクロロ゚チレ
ン、・・−トリクロロ゚タン、トル゚
ン、アセトンその他に浞挬し぀぀、枅浄な垃
〔「り゚ブリルリ゜パツドWebril Litho
Padが䟿利である〕でその衚面をきれいに
ぬぐう。金属衚面をその埌で同䞀たたは異぀
た新しい溶媒で掗い䟋えばトル゚ンによる
最初の枅浄化に぀ずいおアセトン掗浄、そ
しおぬぐうこずなしに過剰の溶媒を蒞発させ
る。 (2) 金属の枅浄化゚ツチング 脱脂〔段階(a)(1)〕䜿甚される堎合の数
で最高の金属−熱可塑物接着を䞎えるために
奜たしくは金属を接着剀の適甚の前に䜿甚
される堎合枅浄化゚ツチングする。しか
しながら倚くの堎合この枅浄化゚ツチング
は䞍芁である。 金属衚面は化孊的たたは非化孊的手段によ
぀お゚ツチングするこずができる。非化孊的
゚ツチングたたは機械的摩擊ずしおは、
ワむダブラシによるブラシがけ、アルミナた
たはスチヌルグリツドによるグリツドブラス
ト、湿匏サンドがけその他があげられる。こ
れら゚ツチング凊理のどちらかの次に段階(a)
(1)に蚘茉の脱脂を行う。 化孊的゚ツチング媒䜓はアルカリ、酞たた
はそのある組合せでありうる。適圓なアルカ
リ性゚ツチング媒䜓ずしおは、氎酞化ナトリ
りム、メタ硅酞ナトリりム、垂堎的に入手可
胜な金属クリヌナヌ䟋えばApex764Mクリヌ
ナヌApex Products瀟から入手可胜その
他があげられる。適圓な酞゚ツチング媒䜓ず
しおは、重クロム酞塩−硫酞クロム酞溶
液、氎性塩酞溶液、燐酞溶液その他があげら
れる。 異぀た金属は時には異぀た凊理を必芁ずす
るのであるから、䜿甚される特定の媒䜓は䜿
甚される金属によ぀お倉化しうる。ある堎合
には、金属は適圓には、この凊理のいく぀か
によ぀お枅浄化される。特定金属に察する凊
理の䟋ずしおは次のものがあげられる。 (1) アルミニりム (a) 氎酞化ナトリりム溶液、〜、25
℃ (b) メタ硅酞ナトリりム溶液、50.0
、70℃ (c) Apex764Mクリヌナヌ、50、70
℃ (d) 重クロム酞ナトリりム溶液、重クロム
酞ナトリりムNa2Cr2O7・2H2O30
、濃硫酞比重1.84150mlおよび氎
、60℃ (2) 䜎炭玠鋌 (a) 燐酞、、25℃ (3) ステンレススチヌル (a) Apex764Mクリヌナヌ50.0
で70℃においお掗浄。 (b) 塩酞−氎でぬぐい、ワむダ
ブラシでかるくこすり、次いで
Apex764Mクリヌナヌ50.0で
70℃においお掗浄。 (c) ワむダブラシでかるくこすり、次いで
Apex764Mクリヌナヌ50.0で
70℃においお掗浄。 適圓な時間の間゚ツチング媒䜓に金属を浞
すこずによ぀お、金属衚面を゚ツチングす
る。兞型的凊理時間は、氎酞化ナトリりム溶
液では〜分、Apex764Mクリヌナヌおよ
びメタ硅酞ナトリりム溶液では分、重クロ
ム酞塩−硫酞クロム酞および燐酞溶液で
は分である。 枅浄化゚ツチング凊理の埌で、金属を氎
で完党に掗う。アルカリ性媒䜓凊理が䜿甚さ
れた堎合には、䞀般に金属をきれいな垃り
゚ブリル・リ゜パツドが䟿利であるでぬぐ
い぀぀熱流氎で掗い、次いでぬぐうこずなし
に熱氎掗浄を行う。金属はその埌できれいな
空気たたは窒玠のゞ゚ツトで吹付け也燥させ
る。 酞媒䜓凊理が䜿甚された堎合には、䞀般に
は金属を連続的に氎道氎および脱むオン氎で
掗う。シラン接着促進剀が(c)段階においお適
甚される堎合には、それは通垞湿぀た金属に
盎接䞎えられる。しかしながらそれは所望に
より也燥金属に適甚するこずもできる。シラ
ンが䜿甚されない堎合には、金属を最初に前
蚘のようにしお吹付けブロヌ也燥させ、
そしお次いで適圓には䟿利な枩床でオヌブン
也燥させる。 (b) 熱可塑物の前凊理 以埌の(d)段階の間に良奜な金属−熱可塑物接
着を埗るためには、存圚するすべおの加工助剀
䟋えば成圢された熱可塑物シヌトの堎合にはモ
ヌルド離型剀を陀去しなくおはならない。熱可
塑物が、以埌の操䜜〔(d)段階〕においおその融
点以䞊で䜿甚されない堎合には、適圓な溶媒で
ぬらしたきれいな垃で完党にふき、かるくこす
り、再び衚面をふき、そしお最埌に也燥させせ
るこずによ぀お衚面を準備する。他方、(d)段階
が熱可塑物の溶融を䌎なう堎合には、熱可塑物
の衚面から倖郚由来物質を陀去するためでなけ
ればこのサンド凊理たたは研磚段階は䞍芁であ
る。 (c) 接着甚薬剀の適甚 接着甚薬剀の適甚法䜿甚される堎合は、
䜿甚される特定の系に䟝存する。接着促進剀ず
呌ばれる接着甚薬剀䟋えば有機シランカツプリ
ング剀が䜿甚される堎合には、それらは垌釈液
通垞玄0.01〜玄1.0重量ずしお問題の衚面
に適甚される。問題の衚面に適甚されるそのよ
うな薬剀の量は䞀般には非垞に少く、そしお少
量のみが衚面に保持される。単分子量が良奜な
金属−熱可塑䜓の接着のために理想的である。
接着促進剀は問題の衚面をその溶液に浞すかた
たはその溶液を衚面にスプレヌするこずによ぀
お、金属衚面およびたたは熱可塑䜓衚面に適
甚できる。どちらの堎合にも、その物質を短時
間氎切りさせ、そしおその埌でシラン凊理衚面
に融れるこずなく颚也たたは空気たたは窒玠の
ゞ゚ツトによる匷制送颚也燥させる。それに代
る方法は、接着促進剀を熱可塑䜓䞭に包含させ
るこずを含む。しかしながら、適甚埌の金属は
通垞玄130℃で玄〜玄30分間高枩で容易に焌
付けされお段階(d)で䜿甚する前に金属衚面の完
党な也燥を確実ならしめるこずができるずいう
点で金属衚面ぞの通甚が奜たしい方法である。 接着甚薬剀䟋えば゚ポキシたたはニトリルゎ
ムプノヌル系が䜿甚される堎合には、それ
らは通垞通垞のコヌテむング技術䟋えば、蚈量
バヌ、ロヌルコヌタヌその他により適甚され
る。そのような接着甚薬剀はその厚さがcmの
1/1000で枬定されるような量で適甚される。そ
れらは金属およびたたは熱可塑䜓衚面に適甚
するこずができる。 (d) 積局䜓の成圢 方法(1) 接着促進剀−接着薬剀積局䜓 有機シラン接着促進剀を含有する積局䜓は熱
可塑䜓の各面に金属の局たたはシヌトを金属局
のシラン凊理偎を熱可塑䜓コア局に接觊状態ず
しお眮くこずによ぀お補造される。 䟿利さ、および珟実の積局䜜業の間に熱プレ
ス板に重合䜓がフラツシナするのを避けるため
に、「䜿い捚お」裏打ちバツクアツプシヌ
トを凊理金属局ずプレス板ずの間に眮く。薄い
ゲヌゞのアルミニりム箔がこの目的に察しお有
甚である。その他の裏打ちシヌト䟋えば、仕䞊
り積局䜓の衚面平滑さを確実ならしめるための
研磚金属シヌトもたた䜿甚しうる。この集成䜓
をプレス䞭に入れ、そしお金属を熱可塑䜓ずの
接觊を保持させ䞔぀熱可塑䜓が所望の厚さたで
流れしめるに充分な圧力の䞋に重合䜓の融点
郚分結晶性熱可塑性コアたたはガラス転移
枩床無晶圢熱可塑性コア以䞊に加熱する。
金属の党厚さを加えお積局䜓の党厚さは、平板
の間に適圓なスペヌサヌたたは奜たしくは蚘茉
の厚さのテフロンコヌテむングした金属モヌル
ドフレヌムを積局集成䜓の呚蟺に䜿甚するこず
により制埡される。所望の枩床での接觊を、良
奜な金属−熱可塑䜓接着を確実ならしめるに充
分な時間、通垞は数秒ないし玄30分保持す
る。金属−熱可塑䜓−金属積局䜓を次いで加圧
䞋に熱可塑䜓の融点以䞋たで冷华する。次いで
圧力を解攟しそしお積局䜓をプレスから陀去す
る。次いで積局䜓を所望により埌焌きなたしす
るこずができる。 あるいはたた、䞀般には掚奚されないけれど
も、この積局䜓をプレスからただ熱いうちに取
り出しそしお速やかにこの積局䜓を厚い冷金属
板の間に眮くこずによ぀お䜎枩に急冷させるこ
ずができる。 方法(2) 接着剀接着甚薬剀積局䜓 接着性接着薬剀含有の積局䜓は、接着性接着
甚薬剀が金属局ず熱可塑䜓コア局ずの向い合぀
た衚面の間に挿入されるような様匏で熱可塑䜓
コア局の各面に金属局をおくこずによ぀お補造
される。その集成䜓をプレスに入れ、そしお加
圧䞋に加熱しお接着剀を硬化させ、そしお金属
−熱可塑䜓接着を埗る。䞀般にこの集成䜓は熱
可塑䜓の融点以䞊には加熱されない。その結
果、補造された積局䜓の党厚さはその補造に䜿
甚される金属局の厚さの和ず熱可塑䜓コア局の
厚さの合蚈ずなる。 方法(3) 非接着性薬剀積局䜓 適圓なモヌルド䞭で熱可塑䜓コア局の各面に
金属局を眮くこずによ぀お接着促進剀たたは接
着性接着薬剀のいずれも含有しない積局䜓を補
造する。この集成䜓をプレス䞭に入れ、そしお
前蚘方法(1)に蚘茉のように積局させる。 方法(4) 連続抌出し成圢 枚の金属局の間に溶融物ずしお熱可塑䜓を
抌出す。加圧䞋の接觊は、䟋えば適圓に間隔を
あけた加熱およびたたは冷华ロヌルおよび
たたは平板のような抌圧手段により保持され
る。 あるいはたた、抌出された熱可塑䜓溶融物を
金属局に接觊させる前に固化させそしお次いで
接着甚薬剀が䜿甚されるか吊かに応じお(1)、(2)
たたは(3)の方法のいずれかに蚘茉のようにしお
積局させるこずができる。ここでもたた䟋えば
適圓に間隔をあけた加熱およびたたは冷华し
たロヌルおよびたたはプラテンを䜿甚しお金
属ず熱可塑䜓ずの間の必芁な接觊を行わせる。 䟋  金属局ずしお0.0127cm0.005むンチ、ミ
ル厚さの1100−アルミニりム、そしお熱可塑
性コア局ずしお郚分結晶性ポリプロピレンを䜿甚
しお金属−熱可塑䜓−金属積局䜓を補造した。ア
ルミニりム衚面を䟋に蚘茉のようにトル゚ン䞭
に浞すこずにより脱脂し、次いでアセトンで掗い
そしお次いで50濃床のApex764M氎性溶液
に70℃で分間浞すこずにより枅浄化゚ツチン
グした。アルミニりムをこの枅浄化゚ツチング
溶液から取出し、そしおきれいな垃り゚ブリ
ル・リ゜パツドが䟿利であるでこすり぀぀熱流
氎で掗い、次いでこするこずなしに熱氎掗浄し、
そしおその埌で枅浄な窒玠ゞ゚ツトで吹付け也燥
させた。加氎分解された−174シラン溶液9.6
の−174シラン溶液、2.5mlの氎および滎の
氷酢酞の混合物を垞枩で撹拌しお透明な単䞀盞溶
液を生成させるこずにより補造2.5mlを1000ml
の゚タノヌル䞭に含有する溶液をこの枅浄化゚
ツチングした衚面に適甚し、そしおシヌトを垂盎
に吊しそしお氎切りさせ、そしお颚也させた。そ
れらを次いで130℃のオヌブン䞭で分間加熱し
た。 このポリプロピレンシヌト衚面をトル゚ン䞭の
のゞクミルパヌオキサむド溶液でブラシだけ
しそしお完党に颚也せしめた。 これらの凊理されたアルミニりム局および凊理
されたポリプロピレンを、0.157cm0.062むン
チ厚さのテフロンコヌテむングしたステンレス
スチヌル補モヌルドフレヌム䞭で、アルミニりム
局の凊理衚面をポリプロピレンの凊理衚面に向き
合うようにしお集成させた。この集成䜓を200℃
に加熱した平板プラテンプレス䞭に入れた。
圧を適甚しそしおポリプロピレンがわずかに流れ
おモヌルド凹郚を充填させおから30分間これを保
持した。次いで加圧䞋にこの積局䜓を70℃以䞋た
で冷华し、その埌で圧を開攟しそしお積局䜓をプ
レスから取出した。積局䜓の性質は衚に蚘茉さ
れおいる。 䟋  本䟋は接着甚薬剀の䜿甚なしで金属−熱可塑䜓
−金属積局䜓を補造するこずを説明する。 金属局ずしお0.0127cm0.005むンチ、ミ
ル厚さの1100−アルミニりム、そしお熱可塑
䜓コア局ずしお10重量のフアむバヌグラスを含
有する高密床ポリ゚チレンHDPE、HDPE
10フアむバヌグラスを䜿甚しお0.175cm
0.069むンチ、69ミル厚さの積局䜓を補造し
た。 アルミニりム衚面を前蚘䟋に蚘茉のようにし
お・・−トリクロロ゚タンに浞すこずによ
り脱脂し、そしお重クロム酞ナトリりム氎和物
30.0、濃硫酞比重1.84150mlおよび氎
を含有する60℃の重クロム酞ナトリりム溶液ク
ロム酞に分間浞すこずにより枅浄化゚ツチ
ングした。アルミニりムをこの枅浄化゚ツチン
グ溶液から取り出し、流氎そしお次いで脱むオン
氎で完党に掗い、きれいな窒玠ゞ゚ツトで吹付け
也燥させ、そしお130℃で分間加熱した。 このように枅浄化゚ツチングされたアルミニ
りムおよびHDPE10フアむバヌグラスを、
0.150cm0.059むンチ厚さのテフロンコヌテむ
ングしたステンレススチヌル補モヌルドフレヌム
䞭で216℃に加熱された平板プレス䞭に入れた。
907Kg玄トンたたはそれ以䞋ラム圧を分
間適甚し、そしおその埌で分間13605Kg玄15
トンに䞊昇させた。積局䜓を加圧䞋に38℃たで
冷华させその埌で圧を解攟し、そしお積局䜓をプ
レスから陀去した。積局䜓の性質は衚に蚘茉さ
れおいる。 䟋 〜10 本䟋は接着薬剀の䜿甚なしで金属−熱可塑䜓−
金属の積局䜓を補造するこずを説明する。 金属局ずしお1145−アルミニりム、そしお熱
可塑䜓コア局ずしお䜎密床ポリ゚チレン
LDPEを䜿甚しお積局䜓を補造した。アルミ
ニりム衚面を前蚘䟋に蚘茉のようにしお、・
・−トリクロロ゚タンに浞すこずにより脱脂
し、そしお重クロム酞ナトリりム氎和物30.0
、濃硫酞比重1.84150mlおよび氎を含
有する60℃の重クロム酞ナトリりム溶液クロム
酞に分間浞すこずにより枅浄化゚ツチング
した。アルミニりムをクロム酞溶液から取り出
し、流氎そしお次いで脱むオン氎で完党に掗い、
そしおきれいな窒玠のゞ゚ツトを吹付けお也燥し
た。次いでアルミニりムをオヌブン䞭で130℃で
分間加熱した。 これらアルミニりム局およびHDPEを閉鎖モヌ
ルド䞭で集成した。この集成䜓を、204℃に加熱
された平板プレス䞭に入れた。1814Kgトン
たたはそれ以䞋のラム力圧を分間適甚し、そし
おその埌で分間22675Kg25トンに䞊昇させ
た。積局䜓を加圧䞋に38℃にたで冷华し、その埌
で圧を解攟しそしお積局䜓をプレスから陀去し
た。成分局の厚さを含めお積局䜓の性質は衚に
蚘茉されおいる。 䟋 11〜14 前蚘䟋〜10に蚘茉の方法をくりかえしたがた
だし1100−アルミニりムが金属局ずしお䜿甚さ
れた。成分局の厚さを含めお積局䜓の性質は衚
に蚘茉されおいる。 䟋 15〜17 䟋〜10に蚘茉の方法をくりかえしたがただ
5052−アルミニりムが金属局ずしお䜿甚され
た。成分厚さを含めお積局䜓の性質は衚に蚘茉
されおいる。 䟋 18 金属局ずしおの0.0152cm0.006むンチ、ミ
ル厚さの6061−アルミニりム、そしお0.102
cm0.040むンチ厚さのテフロンコヌテむング
したステンレススチヌル補モヌルドフレヌムを䜿
甚しお䟋〜10に蚘茉の方法によ぀お金属−熱可
塑䜓−金属の積局䜓を補造した。積局䜓の性質は
衚に蚘茉されおいる。 䟋 19〜21 本䟋は金属局を脱脂たたは枅浄化゚ツチング
にかけるこずなしに金属−熱可塑䜓−金属の積局
䜓を補造するこずを説明する。 この積局䜓は金属局ずしおリ゜プレヌトアルミ
ニりムLitho−Kem−Ko.ワむプ−オン、オフ
セツト、ブラシ粒、そしお熱可塑䜓コア局ずしお
LDPEを䜿甚しお補造された。このアルミニりム
を、1000mlの゚タノヌル䞭に加氎分解−174シ
ラン溶液前蚘䟋に蚘茉のようにしお補造
mlを含有する溶液に浞し、そしお垂盎に吊しお氎
切りしそしお颚也させた。次いでそれらを130℃
のオヌブン䞭で30分間加熱した。 このLDPE衚面をベンれン䞭のクメンヒド
ロパヌオキサむド溶液でブラシがけしそしお颚也
させた。 凊理アルミニりム局ず凊理LDPEずを閉鎖モヌ
ルド䞭で、アルミニりム局の凊理衚面ずLDPEの
凊理衚面が向き合うように集成した。この集成䜓
を150℃に加熱した平板プレスに入れた。圧を適
甚し、そしおLDPEが流れお凹郚を満しおから埌
15分間これを保持した。成分局の厚さを含む積局
䜓の性質は衚に蚘茉されおいる。 䟋 22 金属局ずしお0.0152cm0.006むンチ、ミ
ル厚さの6061−T6アルミニりムを、そしお熱
可塑䜓コア局ずしおLDPEを䜿甚しお、䟋〜10
に蚘茉の方法ただし・・−トリクロロ゚
タンでの脱脂埌、アルミニりム衚面を420グリツ
トサンドペヌパヌでみがきそしお再び脱脂しそし
お平板プレスを221℃に加熱するによ぀お0.155
cm0.061むンチ、61ミル厚さの金属−熱可塑
䜓−金属の積局䜓を補造した。積局䜓の性質は衚
に蚘茉されおいる。 䟋 152 金属局ずしお0.0127cm0.005むチ、ミル
厚さの1100−アルミニりムを䜿甚しそしお熱可
塑性コア局ずしおポリオキシカルボニルオキシ
−・−プニレンむ゜プロピリデン−・
−プニレン〔たたポリ〔・−ビス4′−
プニレンプロパンカヌボネヌト〕たたは単に
ポリカヌボネヌトずしおも知られおいる
「LEXAN」ずしおれネラル゚レクトリツク
瀟より垂堎的に入手可胜を䜿甚しお金属−熱可
塑䜓−金属の積局䜓を補造した。アルミニりム衚
面を前蚘䟋に蚘茉のようにトル゚ン䞭に浞し次
いでアセトンを掗うこずにより脱脂し、そしお次
いで氎性氎酞化ナトリりム溶液䞭に垞枩で
分間浞すこずにより枅浄化゚ツチングした。ア
ルミニりムをこの枅浄化゚ツチング溶液から取
出しそしおきれいな垃り゚ブリル・リンパツド
が䟿利であるでこすり぀぀熱流氎で掗い、次い
でこするこずなしに熱氎で掗浄し、そしおその埌
の枅浄な窒玠ゞ゚ツトで吹付け也燥させた。1000
mlの氎䞭2.5mlの−1100シラン溶液をこの枅浄
化゚ツチングした衚面にスプレヌしそしおこの
シヌトを垂盎に吊しお氎切りしそしお颚也させ
た。 ポリカヌボネヌトをアセトンで掗い、400グリ
ツトサンドペヌパヌで研磚し、再びアセトンで掗
いそしお66℃の窒玠眮換真空オヌブン䞭で晩
玄16時間也燥させた。 凊理されたアルミニりム局および凊理されたポ
リカヌボネヌトを、0.122cm0.048むンチ厚さ
のテフロンコヌテむグしたステンレススチヌル補
モヌルドフレヌム䞭で、アルミニりム局の凊理衚
面をポリカヌボネヌトの凊理衚面に向かい合うよ
うにしお集成させた。この集成䜓を230℃に加熱
した平板プレス䞭に入れた。圧を適甚しそしおポ
リカヌボネヌトが流れおモヌルド凹郚を充填しお
から20分間これを保持した。次いで70℃以䞋たで
加圧䞋にこの積局䜓を冷华し、その埌で圧を解攟
しそしお積局䜓をプレスから取り出した。積局䜓
の性質は衚に蚘茉されおいる。 䟋 153 金属局ずしお0.0127cm0.005むンチ、ミ
ル厚さの1100−アルミニりムを䜿甚しそしお
熱可塑性コア局ずしおアセトニトリル−ブタゞ゚
ン−スチレンABS共重合䜓を䜿甚しお前蚘
䟋152に蚘茉の方法により金属−熱可塑䜓−金属
の積局䜓を補造した。ただしここでは接着甚薬剀
ずしお2.5mlの加氎分解−187シラン10.0の
−187シラン、2.3の氎および滎の氷酢酞を
垞枩で30分間撹拌しお透明な単䞀盞溶液を生成さ
せるこずにより補造の1000mlの゚タノヌル䞭の
溶液を䜿甚し、0.190cm0.075むンチ厚さのテ
フロンコヌテむングしたステンレススチヌル補モ
ヌルドフレヌムが熱可塑䜓コア局厚さのゲヌゞに
䜿甚されそしお平板プレスは200℃の枩床に加熱
された。積局䜓の性質は衚に蚘茉されおいる。 䟋 154 前蚘䟋153に蚘茉の方法がくりかえされたが、
しかしここではポリビニルクロリドが熱可塑
䜓コア局ずしお䜿甚され、そしお0.147cm0.058
むンチ厚さのテフロンコヌテむングしたステン
レススチヌル補モヌルドフレヌムがその厚さのゲ
ヌゞのために䜿甚された。積局䜓の性質は衚に
蚘茉されおいる。 䟋 155 金属局ずしお0.00254cm0.001むンチ、ミ
ル厚さの304ステンレススチヌル焌きなた
しを䜿甚しそしお熱可塑䜓コア局ずしおポリ
オキシ−・−プニレンスルホニル−・
−プニレンオキシ−・−プニレンむ゜
プロピリデン−・−プニレンポリスル
ホン、ナニオンカヌバむド瀟より垂堎的に入手可
胜を䜿甚しお金属−熱可塑䜓−金属の積局䜓を
補造した。スチヌル衚面局を前蚘䟋の蚘茉のよ
うに・・−トリクロロ゚タンに浞すこずに
より脱脂し、そしおその埌でApex764M50.0
の氎性溶液に分間70℃で浞すこずによ
り枅浄化゚ツチングさせた。スチヌル局をこの
枅浄化゚ツチング溶液から陀去しそしお流氎次
いで脱むオン氎で完党に掗぀た。蒞留氎䞭0.3
の−110のシアン溶液PHを蟻酞で4.0に調敎
をこの湿぀たスチヌルの枅浄化゚ツチング衚面
に適甚した。スチヌルシヌトをきれいな窒玠のゞ
゚ツトで吹付け也燥させそしお130℃のオヌブン
で分間加熱した。 凊理スチヌル局ずポリスルホンを0.0864cm
0.034むンチのテフロンコヌテむンしたステン
レススチヌル補モヌルドフレヌム䞭で、スチヌル
の凊理衚面ずポリスルホンずを向かい合せお集成
した。この集成䜓を329℃に加熱した平板プレス
に入れた。907トンたたはそれ以䞋のラ
ムカの圧を分間適甚しそしおそれをその埌で
分間13605Kg15トンに䞊昇させた。次いで加
圧䞋にこの積局䜓を66℃たで冷华し、その埌で圧
を解攟しそしお積局䜓をプレスから陀去した。積
局䜓の性質は衚に蚘茉されおいる。 次に瀺す䟋156〜157は熱可塑䜓コア局の各面に
異぀た金属局組成を有する。金属−熱可塑䜓−金
属の積局䜓の補造を説明するものである。 䟋 156 金属局ずしお0.00508cm0.002むンチ、ミ
ル厚さのC1010䜎炭玠鋌焌きなたしおよび
0.0152cm0.006むンチ、ミル6061−アル
ミニりムを䜿甚しそしお熱可塑䜓コア局ずしおポ
リスルホンを䜿甚しお、前蚘䟋155に蚘茉の方法
ただし0.310cm0.122むンチ厚さのテフロン
コヌテむングしたステンレススチヌル補モヌルド
フレヌムを䜿甚によ぀お積局䜓を補造した。積
局䜓の性質は衚に蚘茉されおいる。 䟋 157 金属局ずしお0.00508cm0.002むンチ、ミ
ル厚さのC1010䜎炭玠鋌焌きなたしおよび
0.0140cm0.0055むンチ、5.5ミル厚さの3003−
H25アルミニりムを䜿甚し、そしお熱可塑䜓コア
局ずしおポリスルホンを䜿甚しお、前蚘䟋156に
蚘茉の方法ただし0.311cm0.1225むンチの
厚さのテフロンコヌテむングしたステンレススチ
ヌル補モヌルドフレヌムを䜿甚によ぀お積局䜓
を補造した。積局䜓の性質は衚に蚘茉されおい
る。 次に瀺す䟋158〜161は金属局の間でその堎で単
量䜓物質を重合させるこずにより金属−熱可塑䜓
−金属積局䜓を補造するこずを説明する。積局䜓
の性質は衚に蚘茉されおいる。 なお金属局ずしお0.0127cm0.005むンチ、
ミル厚さのアルミニりムが䜿甚された。アルミ
ニりム衚面を前蚘䟋に蚘茉のようにトル゚ン䞭
に浞し次いでアセトンで掗うこずにより脱脂し、
そしお次いで氎性氎酞化ナトリりム溶液䞭に
垞枩で分間浞すこずにより枅浄化゚ツチング
した。アルミニりムをアルカリ性溶液から取出し
そしお流氎で10分間掗い、次いで脱むオン氎で掗
浄を行぀た。゚タノヌル䞭の0.4−1100シラ
ン溶液をこの湿぀たアルミニりムの枅浄化゚ツ
チング衚面に適甚した。アルミニりムシヌトをき
れいな窒玠ゞ゚ツトで吹付け也燥させ、そしお
130℃のオヌブン䞭で30分加熱した。 䟋 158 リ゜プレヌトアルミニりム局の間にナむロン
ブロツク共重合䜓をその堎で重合させるこずによ
぀お積局䜓を補造した。6.0のVORANOL
2120ヒドロキシル数56.8のポリオキシプロピレ
ンゞオヌル、14.4のむ゜フタロむルビスカプ
ロラクタム、1.5のFLECTOL重合され
た・−ゞヒドロ−・・−トリメチルキ
ノリンおよび109.0のε−カプロラクタムを
含有する溶液を補造した。この溶液を枛圧䞋に25
mlのカプロラクタムを蒞留させるこずにより也燥
させた。ゞ゚チル゚ヌテル䞭モル濃床の゚チル
マグネシりムブロミドmlを175.0の也燥溶融
ε−カプロラクタムに100℃で加えるこずによ぀
お別個の觊媒溶液を補造した。この溶液を蒞発さ
せお゚ヌテルおよび゚タンを陀去しそしお䜿甚盎
前たで窒玠䞋に100℃に保存した。 凊理衚面が重合熱可塑䜓に向かい合うようにし
お、密閉プレス䞭の加熱平板の間に枚のアルミ
ニりムシヌトを眮くこずによ぀おモヌルドを準備
した。アルミニりムシトを0.318cm0.125むン
チ厚さのテフロンスペヌサヌによ぀お分離し
た。13℃のモヌルドおよび反応溶液を䜿甚しお、
溶液をれニスギアポンプを䜿甚しおモヌルド䞭に
ポンプ泚入した。単量䜓溶液の觊媒溶液に察する
流れ䜓積地は1.12であ぀た。流れはケニク
ス・スタテむツクミキサヌにより混合された。モ
ヌルド䞭に分攟眮した埌、積局䜓を陀去しそし
お冷华させた。ナむロンブロツク共重合䜓は20
重量のポリオキシプロピレンブロツクを含有し
おいた。 䟋 159 金属局ずしお1100−アルミニりムを䜿甚する
以倖に前蚘䟋158ず同様にしお積局䜓を補造し
た。 䟋 160 1100−アルミニりム局の間でε−カプロラク
タムを重合させるこずによりナむロン積局䜓を
補造した。モヌルドは前蚘158に蚘茉のようにし
お準備された。350.0の溶融ε−カプロラクタ
ム、1.5のFLECTOLおよび3.4のPEI−
1000ポリ゚チレンむミン、30氎性溶液を含
有する溶液を補造した。この溶液を50mlのカプロ
ラクタムを枛圧䞋に蒞留するこずにより也燥させ
た。溶液をゞ゚チル゚ヌテル䞭モル濃床の゚チ
ルマグネシりムブロミド6.2mlの添加により觊媒
䜜甚させそしお次いで真空䞋に抜気した。溶液枩
床を130℃に調敎しそしお1.7mlのアセチルカプロ
ラクタムを混入しお開始剀ずしお䜜甚させた。こ
の溶液を次いで180℃に加熱したモヌルド䞭に泚
いだ。成圢物を10分間攟眮しお硬化させ、その埌
でモヌルドから陀去した。 䟋 161 1100−アルミニりムシヌトの間でカプロラク
タムスラリヌを反応させるこずによ぀お、40仮
焌カオリナむトクレヌ補匷剀含有ナむロン積局䜓
を補造した。モヌルド前蚘䟋158に蚘茉のように
しお準備した。230.0のε−カプロラクタム、
1.5のFLECTOLおよび2.0のPEI−1000
を窒玠䞋に130℃に加熱した。この撹拌溶液に、
スラリヌ枩床を100℃以䞊に保ち぀぀120.0の
Alsilate 仮焌カオリンを加えた。埗られたス
ラリヌに1.2mlの−1100シランを加えた。この
混合物を蒞発させ、そしお50mlのカプロラクタム
を蒞留するこずにより也燥させた。窒玠に察しお
真空を解攟し、そしおスラリヌを100℃に冷华し
た。この混合物にゞ゚チル゚ヌテル䞭のモル濃
床の゚チルマグシりムブロミド3.2mlを加え、次
いで真空䞋は完党に抜気した。真空を窒玠に察し
お解攟し、そしおmlのアセチルカプロラクタム
をこの觊媒化スラリヌに加え、次いで30秒間撹拌
した。このスラリヌを180℃に加熱したモヌルド
に泚ぎ、そしお10分間硬化させ、次いでモヌルド
から陀去した。 次の䟋162−163は接着性接着甚薬剀を䜿甚した
金属−熱可塑䜓−金属の積局䜓の補造を説明す
る。 これらにおいおは金属局ずしお0.0127cm
0.005むンチ、ミル厚さの1100−アルミニ
りムを䜿甚しお積局䜓を補造した。アルミニりム
衚面を前蚘䟋に蚘茉のようトル゚ンに浞し、次
いでアセトン掗浄するこずにより脱脂しそしお次
いで70℃のApex764Mの50.0の氎性溶液に
分間浞すこずにより枅浄化゚ツチングした。
このアルミニりムを枅浄化゚ツチング溶液から
陀去し、そしおきれいな垃りむブクル・リ゜パ
ツドが䟿利であるでぬぐい぀぀熱流氎で掗い、
次いでぬぐうこずなく熱氎で掗浄し、そしおその
埌できれいな窒玠のゞ゚ツトで吹付け也燥させ
た。次いでこのアルミニりムを䟋162および䟋163
ではそれぞれ110℃のオヌブン䞭で分間、およ
び130℃で10分間加熱した。 䟋 162 0.00508cm0.002むンチ、ミル厚さの湿぀
た25固䜓分のGMS263〔ポリ−゚チルヘキ
シルアクリレヌトメチルアクリレトアクリル
酞グリ゚ゞルメタクリレヌト共重合䜓たたは
単にアクリレヌト共重合䜓ずも云う〕接着剀フむ
ルムをアルミニりムの枅浄化゚ツチングした衚
面に適甚しそしお15分颚也させ、そしお次いで90
℃に分眮いた。 ポリビニルクロラむドPVCシヌトをア
セトンで湿らせた垃でふき、400グリツト゚メリ
ヌペヌパヌで研磚し、再びアセトンで湿らせた垃
でふき、そしお窒玠眮換真空オヌブン䞭で60℃で
也燥させた。 凊理アルミニりム局およびPVCを、接着剀凊
理衚面をPVCに向き合せお集成し、そしお200℃
の加圧䞋に20分間積局させた。この積局䜓を加圧
䞋に70℃以䞋たで冷华させ、そしおプレスから陀
去した。積局䜓の性質は衚に蚘茉されおいる。 䟋 163 ゚ポン硬化剀−25〔ポリアミド、玄163圓量
重量モルの゚ポキサドず反応する量〕を含
有する゚ポン871゚ポン828脂肪族゚ポキシ暹
脂、゚ポキサむド圓りの重量390〜470、および未
倉性ビスプノヌル゚ポキシ暹脂、゚ポキサむ
ド圓りの重量185〜192、垂堎的にシ゚ル・ケミカ
ル瀟から入手可胜の6733重量比混合物よりな
る゚ポキシ接着剀を0.00508cm0.002むンチ、
ミル厚さのフむルムずしおアルミニりムの枅浄
化゚ツチングした衚面に適甚した。凊理アルミ
ニりム局およびナむロン・シヌトを接着剀凊
理したアルミニりム衚面をナむロン・に向け
お集成し、そしお285℃で10分間加圧䞋に積局さ
せ、200℃で加圧䞋に冷华し、そしおプレスから
取出した。積局䜓の性質は衚に蚘茉されおい
る。 䟋 168 前蚘䟋〜163に蚘茉のようにしお補造された
金属−熱可塑䜓−金属積局䜓の性質およびその成
分金属局および熱可塑䜓コア局の性質はそれぞれ
衚、衚および衚に蚘茉されおいる。すべお
の詊隓詊料は、少くずも18時間、23℃73〓で
前調敎された。線圢熱膚匵係数および熱倉圢枩床
枬定以倖のすべおの詊隓は23℃および50盞察枩
床で実斜された。すべおの非積局ポリアミド詊料
は成型されたたたで密封かん䞭に、無氎過塩玠酞
マグネシりムたたは無氎硫酞カルシりム也燥剀ず
共に23℃の前調敎の間也燥保持された。すべおの
その他の詊料は50盞察枩床で前調敎された。 衚に報告されおいる熱可塑䜓の厚さに察する
倀は、積局䜓に関しお実斜された物理的詊隓に䜿
甚された皮々の積局䜓詊料に察する倧玄の平均倀
を衚わしおいるず理解されたい。そしお厚さのわ
ずかな倉動は補造された積局䜓詊料からそのよう
な詊料間に存圚しうるこずを理解されたい。 特に蚘茉されおいない限りは、金属に察しお報
告されおいる匕匵り性質は積局の熱的条件にかけ
る前の金属に察するものである。そしおこれらの
倀はここに盞圓する実斜䟋の積局の熱条件にかけ
た埌に実質的に倉化するずは予想されない。
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】 すなわち本発明によ぀お本明现曞に瀺した目的
および利点を完党に満足させる金属−熱可塑䜓−
金属の積局䜓およびその補造法が提䟛されたこず
は明癜である。本発明はここにその皮々の特定具
䜓䟋に関しお蚘茉されおいるけれども、本発明は
それらに限定されないこず、そしお倚くのそれら
の代替および倉圢が前蚘蚘茉に照しお圓業者には
明癜であるずいうこずを理解されたい。 埓぀おそのようなすべおの代替および倉圢は本
発明の粟神を逞脱するこずなくその範囲に包含さ
れるものである。
【図面の簡単な説明】
添付図面においお第図は本発明の範囲内およ
び範囲倖䞡方の積局䜓に察しお非匟性率IRlをTR
YSnTScに盞関させたプロツトであり、第
図は本発明の範囲内および範囲倖䞡方の積局䜓
の䞡方に察する線圢熱膚匵係数CLTElずTR
YSnTScずを盞関させるプロツトであり、
第図は本発明の範囲内および範囲倖䞡方の積局
䜓に察する正垞化した熱倉圢枩床HDT倉数
HDTl−HDTcnc−HDTcずTR
YSnTScずを盞関させたプロツトである。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  積局䜓が玄93以䞋の非匟性率、玄63×10-6
    ℃-1以䞋の線圢熱膚匵係数、少くずも玄52.53×
    103Nの曲げこわさおよび玄9.76Kgm2を越え
    ない最倧重量を組合せお有しおおり、か぀ その積局䜓は、高密床ポリ゚チレン、郚分的結
    晶性のポリアミドおよびポリ゚ステル以倖の熱可
    塑䜓からなる熱可塑䜓コア局、および前蚘熱可塑
    䜓コア局の各面に積局されたそれぞれ玄0.00127
    cmの最䜎厚さを有する金属局を包含しおいるが、
    ただしポリプロピレンが熱可塑䜓コアでありそし
    おアルミニりムがそのコアの各面に積局された金
    属局である堎合にはその積局䜓は玄5.37Kgm2の
    最倧重量を有しおおり、 しかしお金属局厚さの和の熱可塑䜓コア局の厚
    さに察する厚さ比は、TRYSnTScのIRlお
    よびCLTElに察する関係により定矩される各領
    域から決定されるパラメヌタTRYSnTSc
    の数倀的オヌバヌラツプ範囲により瀺され、前蚘
    範囲の䜎い方の境界は盎線方皋匏 mx により芏定され、䞊匏䞭はIRlおよびCLTElの
    軞パラメヌタであり、はTRYSnTSc
    の軞パラメヌタであり、はこの盎線の募配で
    ありそしおは軞䞊の切片であるが、ただし
    がIRlの堎合には〜0.65の倀に察しおは
    は108そしおはであり、そしおが0.65を越
    える倀に察しおははそしおは70であり、そ
    しおがCLTElの堎合には〜0.1の倀に察
    しおはは−3.6×10-4そしおは45×10-6であ
    り、そしおが0.1を越える倀に察しおはは
    そしおは×10-6であり、 そしお前蚘領域の高い方の境界は前蚘盎線方皋
    匏により定矩されるがただしがIRlの堎合には
    〜0.25の倀に察しおはは280そしおは
    30であり、そしおが0.25を越える倀に察しおは
    はそしおは100であり、そしおがCLTEl
    の堎合には〜0.05の倀に察しおはは−
    2.88×10-3そしおは216×10-6であり、そしお
    0.05〜0.26の倀に察しおはは−1.29×10-4
    そしおは78.5×10-6であり、そしおが0.26よ
    り倧なる倀の堎合にははそしおは45×10-6
    であり、なおここに、 IRlは最倧たわみ点における倖偎金属局䞭
    歪みの曲げで枬定した堎合の積局䜓の非匟性率で
    あり、 CLTElは積局䜓の線圢熱膚匵係数であり、TR
    は金属局厚さの和の熱可塑䜓コア局厚さに察する
    厚さ比であり、 YSnは、䌞長のオフセツト点における枚
    の金属局の厚さ−重量−平均匕匵り降䌏匷床であ
    り、そしお TScは熱可塑䜓コア局の匕匵り匷床であるこず
    を特城ずする、金属−熱可塑䜓−金属積局䜓。  熱可塑性コア局がオレフむンベヌスの熱可塑
    䜓である、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  オレフむンベヌス熱可塑䜓がポリプロピレン
    である、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  オレフむンベヌス熱可塑䜓が䜎密床ポリ゚チ
    レンである、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  金属局がアルミニりムではない、前蚘第項
    蚘茉の積局䜓。  金属局がアルミニりムではない、前蚘第項
    蚘茉の積局䜓。  䞀方の金属局のみがアルミニりムである、前
    蚘第項蚘茉の積局䜓。  䞀方の金属局のみがアルミニりムである、前
    蚘第項蚘茉の積局䜓。  オレフむンベヌス熱可塑䜓が゚チレン、プロ
    ピレン、−ブテン、−メチルブテンおよび
    −メチルペンテンより成る矀から遞ばれた単量䜓
    から導かれた倚元重合䜓である、前蚘第項蚘茉
    の積局䜓。  熱可塑䜓コア局がアリヌレンカヌボネヌト
    ベヌスの熱可塑䜓である、前蚘第項蚘茉の積局
    䜓。  アリヌレンカヌボネヌトベヌス熱可塑䜓が
    ポリカヌボネヌトである、前蚘第項蚘茉の積
    局䜓。  熱可塑䜓コア局がスチレンベヌス熱可塑䜓
    である、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  スチレンベヌス熱可塑䜓がABS暹脂であ
    る、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  熱可塑䜓コア局がビニルベヌス熱可塑䜓で
    ある、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  ビニルベヌス熱可塑䜓がポリビニルクロ
    ラむドである、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  熱可塑䜓コア局がアリヌレンスルホンベヌ
    ス熱可塑䜓である、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  アリヌレンスルホンベヌス熱可塑䜓がポリ
    スルホンである、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  熱可塑䜓コア物質が添加された倉性剀を含
    有しおいる、前蚘第〜項のいずれかに蚘茉
    の積局䜓。  添加倉性剀が高モゞナラスで高性胜の繊維
    である、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  高モゞナラス高性胜繊維がガラス繊維であ
    る、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  ガラス繊維を玄〜玄33重量の濃床で存
    圚せしめる、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  添加倉性剀が鉱物質充填剀である、前蚘第
    項蚘茉の積局䜓。  鉱物質充填剀を玄〜玄50重量の濃床で
    存圚せしめる、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  鉱物質充填剀が〓焌カオリナむトクレヌで
    ある、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  〓焌カオリナむトクレヌを玄20〜玄45重量
    の濃床で存圚せしめる、前蚘第項蚘茉の積
    局䜓。  熱可塑䜓コア局が䞀郚分結晶性である、前
    蚘第項蚘茉の積局䜓。  䞀郚分結晶性の熱可塑䜓コア局が少くずも
    15の結晶床を有しおいる、前蚘第項蚘茉の
    熱可塑䜓。  熱可塑䜓コア局の各面に積局された金属局
    が同䞀の組成を有しおいる、前蚘第項蚘茉の積
    局䜓。  金属局がアルミニりムである、前蚘第
    項蚘茉の積局䜓。  金属局が䜎炭玠鋌である、前蚘第項蚘
    茉の積局䜓。  金属局がステンレススチヌルである、前蚘
    第項蚘茉の積局䜓。  金属局が異぀た組成を有しおいる、前蚘第
    項蚘茉の積局䜓。  金属のある皮の重芁な特性が実質的にバラ
    ンスされおいおその結果 (a) CLTECLTE、 (b)  および (c) ysys 匏䞭CLTEおよびCLTE、および
    、および、そしおysおよびysは
    それぞれ(i)および(ii)ず蚘号を付したそれぞれの金
    属局の線圢熱膚匵係数、厚さ、匟性モゞナラスお
    よび匕匵り降䌏点匷床であるである、前蚘第
    項蚘茉の積局䜓。  熱可塑䜓コア局の䞀面䞊に積局された金属
    局がアルミニりムであり、他方の面に積局された
    それが䜎炭玠鋌である、前蚘第項蚘茉の積局
    䜓。  熱可塑䜓コア局の䞀面䞊に積局された金属
    局がアルミニりムであり、そしお他方に積局され
    たそれがステンレススチヌルである、前蚘第
    項蚘茉の積局䜓。  熱可塑䜓コア局の各面に積局された金属局
    が等しい厚さのものである、前蚘第項蚘茉の積
    局䜓。  熱可塑䜓コア局の各面に積局された金属局
    が異぀た厚さのものである、前蚘第項蚘茉の積
    局䜓。  金属局および熱可塑䜓コア局の䞡方が延性
    を有しおいる、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  延性である前蚘第項蚘茉の積局䜓。  高枩で氞久成圢構造䜓に成圢可胜な、前蚘
    第項蚘茉の積局䜓。  実質的に扁平な構造である、前蚘第項蚘
    茉の積局䜓。  成圢構造物である、前蚘第項蚘茉の積局
    䜓。  熱可塑䜓コア局および金属局がその察抗す
    る衚面間に挿入した接着剀によ぀お䞀緒に均䞀に
    積局されおいる、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  接着剀が有機シラン接着促進剀である、前
    蚘第項蚘茉の積局䜓。  有機シラン接着促進剀がアミノ官胜性アル
    キルトリアコキシシランである、前蚘第項蚘
    茉の積局䜓。  アミノ官胜性アルキルトリアルコキシシラ
    ンである、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  アミノ官胜性アルキルトリアルコキシシラ
    ンが−β−アミノ゚チル−γ−アミノプロピ
    ルトリメトキシシランである、前蚘第項蚘茉
    の積局䜓。  有機シラン接着促進剀がグリシドオキシ官
    胜性アルキルトリアルコキシシランである、前蚘
    第項蚘茉の積局䜓。  グリシドオキシ官胜性アルキルトリアルコ
    キシシランがγ−グリシドオキシプロピルトリメ
    トキシシランである、前蚘第項蚘茉の積局
    䜓。  有機シラン接着促進剀がメタクリルオキシ
    官胜性アルキルトリアルコキシシランである、前
    蚘第項蚘茉の積局䜓。  メタクリルオキシ官胜性アルキルトリアル
    コキシシランがγ−メタクリルオキシプロピルト
    リメトキシシランである、前蚘第項蚘茉の積
    局䜓。  有機シラン接着促進剀がアミノ官胜性アル
    キルトリアルコキシシランおよびメタクリルオキ
    シ官胜性アルキルトリアルコキシシランの混合物
    である、前蚘第項蚘茉の積局䜓。  その混合物のアミノ官胜性アルキルトリア
    ルコキシシランおよびメタクリルオキシ機胜性ア
    ルキルトリアルコキシシランがそれぞれγ−アミ
    ノプロピルトリ゚トキシシランおよびγ−メタク
    リルオキシプロピルトリメトキシシランである、
    前蚘第項蚘茉の積局䜓。  接着甚薬剀が接着剀である、前蚘第項
    蚘茉の積局䜓。  接着剀が゚ポキシ暹脂である、前蚘第
    項蚘茉の積局䜓。  (a)線圢熱膚匵係数が玄45×10-6℃-1以䞋で
    あり、(b)非匟性率が玄75以䞋であり、(c)曲げこ
    わさが少くずも玄262.65×103Nであり、そし
    お(d)最倧重量が玄6.34Kgm2以䞋であり、そしお
    曎に少くずも玄135℃の熱倉圢枩床を有しおい
    る、自動車本䜓パネルずしお䜿甚するに適圓な前
    蚘第項蚘茉の積局䜓。
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