KR830002097B1 - 금속-플라스틱-금속 구조의 라미네이트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

금속-플라스틱-금속 구조의 라미네이트

본 발명은 금속과 플라스틱의 라미네이트에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 연속 금속 형성 기술을 사용하여 화합물 곡선을 갖는, 여러가지 유용한 품목에서 제조될 수 있는 새로운 금속-플라스틸-금속구조의 라미네이트에 관한 것이다.

금속 플라스틱 라미네이트는 상업상품으로 잘 알려져 있다. 이들은 구조물질로서 사용되는 박층 라미네이트와 같은 유연한 소포단부 사용에 유용한 박층라미네이트를 포함한다. 이러한 라미네이트의 제조 방법은 잘알려져 있다. 한 방법은 최소한 하나의 플라스틱층과 밀접한 접촉에서 최소한 하나의 금속층 그리고 적당한 온도와 압력으로 처리(예:몰딩프레스)하는 것으로 되어 있다. 보다 효과적이고 계속적인 방법은 잘 알려진 추출공정-추출코우팅 또는 추출적층 (extrution lamination)을 포함한다. 필름이나 코우팅의 형태에서 접착제나 프리머의 중간층은 금속기질과 플라스틱 사이의 접착을 유지하는 이러한 방법과 관련해서 사용된다.

금속 플라스틱 라미네이트는 수많은 특허의 주제가 되어 왔는데, 이러한 특허로는 미국 특허 제3,298,559호: 3,340,714;3,348,995;3,382,136;3,542,605;3,594,249;3 ,616,019;3,711,365 그리고 3,721,597호이다. 기술상 알려진 대부분의 금속 플라스틱 라미네이트는 상기의 상업적 용도에 알맞다. 그러나, 이러한 라미네이트의 결핍은 다른 물질사이에 형상성을 용이하게 한다.

극성 작용기를 포함한 접착 중합체가 플라스틱층으로 사용될때에, 금속 기질에 필요한 결합은 중간 접착층의 사용없이 가능하다.

폴리에틸렌과 폴리프로필렌 같은 폴리올레핀은 극성 작용기의 결핍으로 금속에 대한 결합이 매우 어렵다.

그러므로 폴리올레핀은 에틸렌이나 아크릴산 공중합체 같은 극성작용기를 포함한 중간 접착층을 사용하여 금속에 결합시킨다. 중간 접착층에 대한 첨가에서, 다른 방법은 금속-폴리올레핀 라미네이트에서 필요한 접착을 증가시키기 위해 사용한다. 이러한 방법에서, 금속 표면은 거친 표면을 만들고 화학 변환 코우팅의 박층을 침전시키기 위해 물리적 또는 화학적으로 처리한다. 다른 방법에서, 폴리올레핀의 표면은 용매, 불꽃, 화학적 또는 전기적으로 처리된다.

공정의 어려움과 가격상의 증가와 관련하여 중간 접착층의 사용이 라미네이트 공정을 더욱 복잡화 하기 때문에, 다른 금속 기질에 직접 폴리올레핀을 결합시키는 것을 제안하였다.

미국 특허 제3,455,775호에서, 알루미늄-플라스틱 라미네이트는 설포크로메이트용액으로 표면을 부식동판(etching)함에 따라 한쌍의 알루미늄쉬트의 표면을 거칠게하여 만든다.

미국 특허 제3,348,995호에서, 폴리에틸렌과 금속의 결합(밀도범위 0.910-0.940)은 박층고밀도 폴리에틸렌 프리머코우트(밀도범위 0.941-0.965)를 사용하여 증가시킨다. 특히 밀도 0.941-0.956 두께 5mils의 폴리에틸렌층은 500℉(260℃)로 가열한 금속에 부착한다. 보다 두꺼운 저밀도의 폴리에틸렌층의 가열된 금속에 대한 연속 첨가는 금속에 대한 폴리에틸렌층의 접착을 용이하게 한다.

미국특허 제3,826,628호는 금속-플라스틱 라미네이트를 설명하였는데 여기서 저급 폴리올레핀 필름은 크롬/산화크롬 코우팅에서 표면에 강철기질을 직접 접착시키는 것이다. 이러한 라미네이트의 한가지 중요한 단점은 폴리올레핀 필름과 금속사이의 접착이 필요한 것이다.

특히, 라미네이트의 접착은 ASTM D-903-49에 의해 측정한 샘플넓이의 인치당 10파운드 이하로서, 라미네이트가 소위 "정선거푸집(draw die) 기술에 의해 냉각형성 하기위해 처리할때 디라미네이숀을 방지하기 위해서는 부적당하다.

따라서, 연속 금속-형성장치 같은 장치 내부에 형성 되는 금속-중합체-금속 구조의 라미네이트를 제조하는 것이 본 발명의 목적이다.

본 발명은 또한 중간 접착층을 사용하지 않고 강철에 폴리에틸을 직접 부착하는 방법과 강철-폴리에틸렌 라미네이트 제조에 관한 것이다.

본 발명은 또한 ASTM D-903-49로 측정하여 샘플넓이 인치당 최소한 20파운드의 접착력을 갖는 강철-폴리에틸렌 라미네이트 표준 조작과 냉각형성의 조건하에 디라미네이숀을 방지하기에 충분함을 입증한다 : 그리고 본 발명은 단위무게당 높은 경도와 방음성, 열절연성을 갖는 강철-폴리에틸렌라미네이트 생산에 관한 것이다.

본 발명의 기타 목적과 잇점은 하기에 서술한다.

본 발명의 라미네이트는 2개의 금속 표피층과 코아층으로 이루어지는 중합체, 제1, 제2접착층으로 이루어진다. 특히, 라미네이트는 중합수지 금속의 코아로 되어 있는데 이 코아는 금속 표피층의 각면에 견고하게 접착되어 있는데, 각 금속표피층은 두께가 2내기 20mils이고, 표피 두께에 대한 코아의 두께는 9:1보다 적고 총 라미네이트 두께는 5내지 65mils이다 ; 중합체코아와 금속 표피와 라미네이트의 평면으로 이루어지는 물질은 라미네이트가

(1) 3점 지탱하에 4인지 스판을 갖는 1인치 샘플에 ASTM D-790에 의해 측정한 라미네트와 같은 두께를 갖는 저급 계수의 표피층 고체금속의 약 40%이상의 경도,

(2) 두개의 고체금속 표피층의 평균 25내지 90%의 밀도,

(3) 신장 형상성의 측정으로서, 라미네이트와 같은 두께를 갖는 저급의 최종 신장의 표피층 고체금속 비면(dome) 높이의 60%이상이 "비면 높이",

(4) 디라미네이숀 없이 30분동안 최소한 190℉(87.8℃)의 온도에서 라미네이트 형성에 대한 후속으로 오븐테스트의 가능성,

(5) 금속 파열없이 90°로 실온에서의 굴곡가능성;

라미네이트의 내부표피표면에 대한 피봇트점으로부터의 거리와 같은 임계직경은 총라미네이트 두께와 같다.

본 발명의 또다른 실시는 크롬/산화크롬 코우팅 강철 기질로 이루어지는 강철-폴리에틸렌 라미네이트와 4.2dg/분의 응용 인덱스를 갖는 폴리에틸렌층을 사용하는 것이다. 라미네이트는 (가) 코우팅 강철 기질과 폴리에틸렌층의 접촉, (나) 폴리에틸렌층과 강철기질 사이의 상호 접촉을 위해 효과적인 압력하에 폴리에틸렌의 연화점에서 충분한 시간동안 폴리에틸렌의 연화점과 같은 온도로 강철기질과 폴리에틸렌을 처리, (다) 생성된 라미네이트를 낵강하여 제조한다. 본 발명에 따른 라미네이트 제조공정은 즉시 실시할 수 있으나. 계속적인 공정이 필요하다. 여기에서 사용한 바와 같이 "제한된 돔높이는 약 1.0의 클램프 직경비에 사용하는 "금속공학계간지"(1975. 9월 pp.53~57)와 "금속발전" (1975. 5월, pp.52~54)에 설명한 제네랄 모터사 시험방법에 따라 라미네이트 블랭크 또는 쉬트금속블랭크를 시험할때에 측정한다.

여기서 촘촘히 접착했다는 것은 0.25인치의 랩길이를 사용하여 ASTM D 3136-73에 의해 측정한 것과 같이 실온에서 최소한 약 500psi의 랩절단치를 나타내는 것이다.

본 발명에 따라 사용한 금속표피층은 2내지 20mils (5내지 15mils가 적당)의 두께를 갖는다. 금속 표피층은 알루미늄, 알루미늄합금, 표면개조구리, 브론즈, 마그네슘 또는 마그네슘합금, 강철, 주석-유리강철, 주석-판강철, 알루미늄강철, 스테인레스 강철, 표면 처리 구리-클라드스테인레스 강철, 턴플레이트 강철, 아연도금강철, 크롬 또는 크롬처리 강철로 만든다. 이러한 금속은 표면을 코우팅 처리하는데 사용한다.

적당한 금속은 알루미늄과 알루미늄 합금이다. 다른 금속으로서는 강철과 강철합금, 특히 크롬/산화크롬을 강철기질에 코우팅한것, 또는 캐나다 특허 제808,630호 그리고 미국 특허 제3,526,486호와 제3,826,628호에 설명한 소위주석-유리 강철이다. 크롬금속과 산화크롬의 층 두께는 같은 금속 또는 다른 금속에 의해 형성되며, 같은 두께 또는 다른 두께를 갖는다.

본 발명의 중합체코어는 중합수지물질로부터 만들어진다. 금속 표피층을 라미네이트할때에 중간 접착층을 사용하거나 또는 직접 실시하는데 디라미네이션없이, 최소한 190℉의 온도로 처리한다. 중합체코어는 1내지 61mils (10내지 45mils적당)의 두께이며 사용하는 접착층이 포함된다. 일반적으로, 고무형태의 중합체는 내열성이 부족하므로 비효과적이다. 유리 형태의 중합체는 실온에서 부서지기 쉬우므로 비효과적이다. 본 발명의 중합체는 에틸렌, 프로필렌, 4-메틸펜텐-1과 같은 올레핀의 공중합체와 균일 중합체; 염화비닐 같은 할로겐화 비닐의 중합체; 염화비닐리덴의 공중합체를 포함한다. 그리고 염화비닐리덴의 공중합체를 포함한다. 그리고 에틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 같은 셀룰로오스 중합체; 나일론 같은 폴리아미드; 폴리에틸렌 테레프탈레이트 같은 폴리에스테르; 폴리카보네이트;열경화성 에폭시수지; 폴리우레탄이 적당하다. 특히 알맞는 물질은 에틸렌 중합체와 공중합체, 프로필렌 공중합체와 중합체가 30℉이하의 파쇄온도를 갖는 것이다(-1.1℃). 그리고 170℉(76.7℃) 이상의 비켓트 연화점을 갖는 것이다. 이러한 물질에는 폴리프로필렌, 저밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌/아크릴산 공중합체, 에틸렌/부텐-1과 그밖의 알켄-1 공중합체가 포함된다.

본 발명에 사용되는 고밀도 폴리에틸렌 0.940-0.967의 밀도와 4.2dg/분의 응용지수(0.3내지 3.5dg/분적당)를 갖는다. HDPE는 잘 알려진 중합공정으로 제조한다.

2이상 고밀도 폴리에틸렌의 혼합물은 강철기질에 접착하는 폴리에틸렌층 형성에 사용할 수 있다.

결합성을 개량하기 위해서, 폴리에틸렌을 용매, 불꽃, 전기등의 표면 처리를 한다.

코어의 중합 수지물질은 금속표피층에 직접 결합시키거나 중간 접착층을 사용하여 접착한다. 중간 접착층은 두께가 0.1내지 5mils(0.3내지 2.5mils적당)이다. 이러한 층은 금속표피층에 코어층을 단단히 접착하는 열가소성 중합수지로부터 만들어진다. 부분적으로 제조한 접착층은 카르복실산을 갖는 단량체에 의해 개선된 중합체에 기초한 표준 고체열 경화성 에틸렌이고, 특히, 에틸렌이 주물질인 공중합체, 에틸렌불포화 카르복실산의 무게에 1내지 30%(2내지 20%적당)이다. 이러한 적당한 에틸렌 불포화 카르복실산의 특수한예로서는 아크릴산, 메타크릴산, 크로토닌산, 푸마르산, 말레인산, 이타코틴산, 말레인 무수모노메틸 말레이트, 모노에틸 말레이트, 모노메틸 푸마레이트, 모노에틸 푸마레이트, 트리프로필렌글리콜 모노메에테르산 말레이트 또는 에틸렌글리콜 모노 페닐에테르산 말레이트등이다. 카르복실산 단량체는 산의 일부가 카르복실산기이고, 알콜의 일부가 탄소원자 1내지 20개인 폴리카로복실산의 부분 에스테르와 분자당 탄소원자 3내지 8개의 산무수물, 에틸렌불포화모노-, 폴리카르복실산에서 선택한다. 공중합체는 아크릴산 에스테르를 포함하는 공중합가능 단량체를 포함 할 수 있다.

공단량체는 랜덤 공중합체, 블럭공중합체, 결합공중합체 같은 공중합체와 결합할 수 있다. 이런 종류의 물질과 제조방법은 기술상 잘 알려진 것인다. 이러한 공중합체의 특수한예는 에틸렌아크릴산 공중합체, 에틸렌 메타크릴산 공중합체, 에틸렌 말레인산 공중합체이다.

접착층은 금속표피층, 코어 또는 금속표피층과 코어에 유사하게 첨가할 수 있다. 접착층은 용매 캐스팅, 롤 코우팅, 추출공정과 같이 잘 알려진 기술에 사용할 수 있다. 만일 접착층이 금속표피에 라미네이션되기전에 코아와 결합하면, 이러한 층은 잘알려진 추출 공정이나 필름라미네이션 기술과 계속적 추출 공정을 결합하는 공정에 의해 라미네이트 내부로 첨가할 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예는, 코아가 카본블랙, 금속입자등의 절연입자에 의한 전기절연체 제조이다. 절연코아는 금속-중합체-금속 라미네이트의 밀착성을 향상시킨다.

본 발명의 다른 실시예에서, 수지성 중합체의 코아는 생성하는 라미네이트의 기계적 성질을 향상시키는 최소한 하나이상의 강화제를 포함한다. 이러한 성분은 유리섬유, 금속조각, 금속철선망등으로 만들 수 있다.

색소, 윤활유, 산화방지제 같은 기술상 잘 알려진 수많은 고체 충진물은 코어나 접착층에 혼합할 수 있다.

본 발명의 한가지 실시예에서, 금속-중합체-금속 라미네이트는 수지 중합체의 층을 분산하여 제조하는데, 이 층은 연속적인 스크루형 추출기에서 계속적으로 추출되는데, 두 금속표피층 사이는 카운터-로테이팅 라미네이팅롤의 한쌍에 의해 형성되는 니프에 계속적으로 공급된다.

수지 중합체의층은 상기 설명과 같은 계속적 추출에 의해 두개의 접착 코우팅 표피층 사이에 위치한다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 접착층-코어층-접착층으로 이루어진 다층 추출물은 계속적으로 처리되며 두개의 금속표피층 사이에 잘알려진 추출공정이다.

본 발명은 금속-중합체-금속구조의 라미네이트를 제조하는 공정에 의해 한정되지 않는다. 추출공정, 즉 추출코우팅 또는 추출 라미네이션; 필름라미네이션기술;용액코우팅 기술 또는 기술상 잘 알려진 이와 같은 기술의 조합은 본 발명의 라미네이트 제조에 용이하게 사용할 수 있다.

그러나, 연화점과 같은 온도로 처리되는 코오층과 열가소성 수지중합 접착제, 밀착을 위한 중합체에 대한 충분한 시간, 중합체층과 금속표피층의 상호 접촉을 이루기 위한 효과적인 압력이 필요하다.

본 발명의 라미네이트는 강철 또는 강철 합금표피층, 유리 주석 강철로 되어 있는데 5내지 10mils 두께의 각 표피층은 30℉ 이하의 파괴온도를 갖는 에틸렌 또는 프로필렌 균일 중합체 또는 공중합체의 코아로 되어있고 170℉이상의 비케트 연화점을 가지며 총 라미네이트 두께는 25내지 48mils이다.

본 발명의 라미네이트에서 크롬/산화크롬 코우팅 강철이 속금 표피층으로 사용될때, 크롬과 산화크롬층은 연속 공정에 의해 두껍게 측정되었다. 그러므로, 그 두께는 기질 표면의 1제곱피트에서 크롬의 밀리그램값에 의해 결정한다 : 염기와 산화크롬속, 특히 이층은 0.1mg/ft²에서 15mg/ft²사이의 코우팅에 대한 크롬값과 거의 같은 두께이다. 금속기질의 부식저항은 코우팅이 가능한 한도에서 15mg/ft₂이상이 되지 않는다. 각층의 범위는 1내지 4mg/ft₂이다.

산화크롬은 코우팅의 산화물층 두께에 대해서 산업적으로 받아들여지는 방법이다. 산화크롬은 Cr⁺⁶양과 Cr⁺³으로 이루어져 있다. 산화물의 두께는 하이드레이션의 정도가 중요하기 때문에 별의미가 없다. 그러므로, 산화물 내의 크롬의 값은 기질에서 부터의 총 비금속 크롬이다. 이 설명에서 크롬 금속값은 기질로부터의 총금속 크롬에 대한 것을 나타낸다.

본 발명의 라미네이트의 폴리에틸렌과 강철 사이의 접착값은 샘플의 매인치당 70파운드(약 80파운드가 좋음)이다. 접착값은 개량 ASTM D-903-49로 정한다.

개량 ASTMD-903-49에서, 시험 샘플은 180°대신 90°각도로 격리하며 채운다. 플라스틱 탭은 금속 플라스틱 라미네이트와 라미네이트에 대한 수직으로된 시험 샘플에서 분리한다. 플라스틱 탭은 장력시험 기계의 입구에 조심스럽게 고정시킨다. 라미네이트의 2단부는 플래트이동표면에 고정하고, 바꾸어서 장력시험기계의 다른 입구에 조심스럽게 고정한다. 이동 가능한 표면은 샘플이 담길동안 전시간에서 탭에 영향을 미치도록 90°각도로 시험 샘플을 유지하도록 고안하였다.

본 발명의 또 다른 라미네이트는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 표피층으로 되어 있고, 각각의 표피층은 강철이나 강철합금 표피층의 코어물질과 같이 6내지 12mils 두께이며, 총 라미네이트 두께는 30내지 60mils이다.

상기한 각각의 라미네이트의 접착은 금속 표피층과 중합체 코어간에 사용할 수 있다. 접착층은 에틸렌 공중합체와 에틸렌 불포화 카르복실산으로 만들 수 있다.

"비장진 오븐 시험"에서, 본 발명의 금속-플라스틱-금속 라미네이트에 대한 가열 효과를 측정하기 위해 사용한 금속-플라스틱-금속 라미네이트는 190°에서 30분간 공기 순환오븐에 넣는다. 이 시험에서는 라미네이트는 각각의 층의 디라미네이션 또는 디멘션 또는 다른 성질을 변화하여 시험하였다.

하기의 특수작업에는 본 발명에 관한 설명이지만 그 한계를 정한 것은 아니다.

[실시예]

하기의 일반적 공정은 본 발명의 범위내에서 라미네이트를 제조하는데 사용한 것이고, 그 라미네이트는 표1과 같다. 이러한 한가지 공정에서, 금속 표피 물질의 두개의 웨브는 접척 공중합체 2mils에 대한 한면을 연장시킨 것이다. 접착코우팅 금속의 두가지 웨브는 서로 향한 면을 접착 코우팅 하므로써 결합니프에 접착시킨다. 결합니프는 350℉로 예열한 카운티-회전 라미네이팅롤의 마주 보는 한쌍 사이에 형성된다. 라미네이팅롤은 롤 사이에 통과한 웨브와 같이 첨가하는 필요한 압력을 조절한다.

중합수지 코어물질은 400℉온도에서 연속 스크루 형 추출기의 쉬팅 다이에서 슬롯트를 통하여 결합니프내로 넣고 두개의 접착 코우팅 금속웨브 사이에 배치한다. 다이의 슬롯트는 0.016인치의 차이로 30인치 넓이의 배열로 되어 있다. 라미네이팅 롤은 8인치의 직경으로 되어있고 1.15rpm의 속도로 회전한다.

상기한 것과 비슷한 공정은 중합수지 코어와 금속표피 사이의 접착층을 갖지 않는 본 발명의 라미네이트를 만들기 위해 사용한다. 그러나, 최초의 추출 코우팅 단계에서 접착 공중합체는 금속 표피층에 접착하고, 사용하지는 않는다.

다른 공정에서, 중합수지 코어의 쉬트는 잘 알려진 압착몰딩 기술을 사용해서 수지입자로 부터 제조한다.

코어물질의 쉬트는 접착 공중합체의 두개의 쉬트 사이에 위치한다.

접착제/코어/접착제로 이루어지는 3층 어셈블리는 두개의 금속 표피층 사이에 위치하고, 생성된 어셈블리는 몰딩프레스에 넣고 20psi압력하에 10분간 302℉로 처리한다. 거푸집에서의 압력은 100psi이상으로 상승한다. 동시에, 거푸집을 냉각하고 같은 압력하에서 냉각수를 몰딩프레스를 통해 순환시킨다.

접착층이 서스펜션에 의한 분말이나 용매 형태에서 사용될때에, 이러한 층은 각 금속표피의 한면에 맨처음 사용된다. 2접착 코우팅금속 표피는 코어에 위치한 코우팅편과 중합 코어의 각각의 면에 위치한다. 3층어셈블리는 몰드프레스에 위치하고 상기한 조건에서 라미네이트 한다. 본 발명의 라미네이트의 이러한 성질은 표1와 같다.

[표 1]

노우트

(C):계속적 라미네이션에 의해 제조한 샘플.

(M):몰딩프레스를 사용하여 제조한 샘플.

TFS (1):유리주석 강철, D형 T-1첨가물.

EAA (2): 에틸렌 아크릴산 공중합체 코우팅밀도 : 0.930-0.935, 8%아크릴산, 5MI

HDPE (3):고밀도 폴리에틸렌, 밀도=0.056, 0.08MI

TFS (4):유리 주석강철, MR형, T-3첨가물

EAA (5):에틸렌 아크릴산 공중합체 필름, 8%아크릴산

PAA (6): 폴리프로필렌 아크릴산 결합공중합체 분말.

PP (7):폴리프로필렌

PAA (8):폴리프로필렌 아크릴산 결합 서스펜션

HDPE (9):고밀도 폴리에틸렌, 밀도=0.967, 0.3MI

LDPE (10):저밀도 폴리에틸렌, 밀도=0.921, 0.7MI.

AI (11):알루미늄

[표 2]

노우트 :

(1) : 접착층을 포함한 코어

(2) : 이러한 형태의 라미네이트의 전형적인 값

ND : 측정하지 않음

^*: 계산한 값

표 2에서 본 바와 같이, 본 발명의 금속-플라스틱-금속라미네이트는 가볍고 한계돔 높이 비에 대한 비교적 높은 값으로 입증되어 용이하게 형성할 수 있다. 동시에, 라미네이트는 매우 높은 경도와 레프전단차를 갖는다.

더우기, 실시예 1-4와 11-13은 시험하여 90°벤드시험을 통과하였다. 다른 실시예는 시험하지 않았다.

그리고 실시예 13은 처리하여 비장진 오븐 시험에 통과하였다.

[실시예 15]

유리 주석 강철 라미네이트의 여러가지 고밀도 폴리에틸렌은 압찰몰딩에 의해 제조하고, 1인치 넓이와 길이 9인치, 두께 1/16인치이다. (압력 200psi,, 온도 374℉에서 3분간), 그리고 각각의 몰딩조각의 한면의 4.25인치 길이가 9mils 두께의 TFS와 접촉한다. 두께 4.5mils의 폴리에스테르 필름의 조각은 장력 시험기계에 사용하는 HDPE의 "텝"을 만들기 위해 각각의 라미네이트의 한쪽 단부에서, 그 사이의 결합을 방지하기 위해 HDPE와 TFS사이에 위치한다. 생성된 라미네이트의 필강도는 개량 ASTM D-903-49에 의해서 측정한다.

[표 3]

[실시예 16]

두께 15mils인 여러가지 HDPE의 플레쉬몰딩 필름은 압착몰딩한 51.5조각(1인치×9인치×1/16인치)의 한면과 접착된다. 이 조각은 두께 9mils TFS의 상부에, TFS와 접촉하여 박층 HDPE필름과 위치하고, 374℉에서 30분간 유지되는 공기순환 오븐에 넣는다. 두께 4.5mils의 폴리에스테르 필름의 조각은 실시예 15에 기술한 방법에서 사용한다. 필강도는 개량 ASTM D903-49에 의해 측정한다.

[표 4]

[실시예 17]

라미네이트는 밀도 0.920g/cc의 여러가지 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 사용하는 것을 제외하고 실시예 15에 기술한 방법에 의해 제조한다.

[표 5]

[실시예 18]

라미네이트는 여러가지 LDPE필름(표 3)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 16과 같이 제조한다.

[표 6]

[실시예 19]

용융계수 0.4dg/분인 폴리프로필렌을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 15,16과 같이 제조한다. 모든 샘플은 시험하기 전에 디라미네이트 한다.

[실시예 20]

밀도 0.930-0.935, 8% 아크릴산, 두께 2mils의 용융계수 5.0dg/분인 에틸렌 아크릴산 공중합체(EAA)의 필름을 제외하고는 실시예 15와 같이 제조한 HDPE-TFS의 라미네이트를 TFS와 HDPE사이의 접착층에 위치시킨다. EAA와 HDPE-TFS의 라미네이트는 여러조건에서 처리하고 개량 ASTM D-903-49에 따라 필강도를 시험한다.

[표 7]

그리고 실온의 물에서 1주일

시험번호 15.2와 16.2에서 보는 바와같이 HDPE-TFS라미네이트는 대단히 높은 필강도를 갖는다. 대조적으로, 본 발명의 HDPE-TFS와 LDPE-TFS는 낮은 필강도를 갖는다; 대부분의 라미네이트는 시험하기 전에 디라미네이트 한다.

표 7에서 보는 바와같이, EAA 없는 HDPE-TFS라미네이트는 잘 알려진 EAA접착제로 만들어진 것보다 양호한 필강도를 갖는다. 더우기, 표 7에서 보는 바와 같이 본 발명의 라미네이트는 여러가지 조건에서 필강도를 유지한다.

[실시예 21]

크롬/산화크롬 코우팅 강철 기질의 두개의 웨브는 카운티-회전라미네이팅롤의 마주본 한쌍 사이에 형성된 결합니프내에 부착한다. 라미네이팅롤은 450℉로 예열한다. 강철기질은 두께 6mils, 넓이 27인치이다.

라미네이팅롤은 롤 사이에 통과하는 강철 웨브와 같이 적용하는데 필요한 압력에 맞도록 조정한다.

용해한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 밀도 0.963, 용융계수 0.3은 결합니프내에 연속 스크루형 추출기의 플랫트 다이내에서 슬롯트를 통하여 주입한다. 다이의 슬롯트는 넓이 29인치와 0.03인치의 갭으로 직각으로 배치한다. 생성된 라미네이트의 물리적 성질은 하기와 같다.

[표 8]

노우트 :

(1) 라미네이트가 추출라미네이션에 의해 제조되므로 개량 ASTM D-903-40에 따라 필강도 시험으로 쉽게 분리할 수 없으며, 랩 전단 강도는 하기와 같이 개량 ASTM 906에 따라 측정한다 : 랩 전단강도는 HDPE와 TFS사이에 접착 정도를 나타낸다.

(2) 노치는 ASTM 906에 설명한 1인치분리와 비교하여, 노치사이의 0.25인치로 분리한 HDPE 코어의 각면에서 금속기질을 통하여 절단한다.

표 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 HDPE-TFS는 양호한 접착력과 경도를 갖는다.

[실시예 22]

여러 가지 HDPE동질중합체(용융계수 7.7이하, 점도 1.2이상)는 개량 ASTM 3165-73에 의해 랩전단강도를 측정하고 0.20인치로 노치를 분리한다.

200파운드/인치의 압착몰딩압력에서, 대부분의 라미네이트는 1000파운드 이상의 랩전단강도를 나타낸다.

랩전단강도는 점도 11이상 50이하에서 3.7dg/분 이하의 용융계수를 갖는 HDPE중합체에 대해서 2000파운드 이상으로 상승한다.

[표 9]

(A) 동적점도 측정은 코운과 플레이트 레오메트릭스 비스코엘라스틱 테스터를 사용한다. 앵귤러스테인=10%, 주파수=4.5rad/sec 온도 374℉

(B) 0.2인치 랩에서 랩전단강도, 1인치 넓이의 스페시맨; 50×10^-3두께 라미네이트, 9mils 내쇼날 강철(유리주석크롬, 산화크롬표면; 시험온도=68℉(20℃), 0.1인치/분 확산율.

(C) 강철에서 용융 폴리에틸렌의 가열시간.

(D) 5개 시험샘플의 표준편차

[실시예 23]

다른 시험에서 사용한 여러가지 HDPE 동일 중합체는 넓은 분자량 분포를 가지며 알콕사이드 #2B촉매로 제조된다. 표 10은 실시예 22와 같은 랩전단 강도에 대해 같은 표준방법을 사용하여 양호한 랩 전단 강도를 얻었음을 나타낸다. 190℃에서 14시간 동안 조절할 때에 점도와 용융계수로써 중합체에 대해 부분적으로 랩전단 강도가 나타난다.

3분 동안의 압착과 374℉의 온도에서, 시험번호 23.1의 예와같이 랩전단 강도에서의 커다란 편차는 5시험 샘플에서 중합체가 폴리프로필렌의 장력장행동에 의한 것으로서, 주어진 범위외의 편차를 갖는다.

[표 10]

[실시예 24]

하기의 예에서, 시험은 적가성 유리 HDPE 합성 중합체에 의해 조절하고 최대 랩전단(14시간)을 얻기 위해 충분한 시간동안 처리한다. 결과는 0.06내지 4.20의 용융계수의 1.68내지 15.40의 점도를 갖는 샘플에 1600이상의 양호한 래브전단 강도를 나타낸다.

[표 11]

[실시예 25]

하기의 시험은 0.915내지 0.925g/cm³의 밀도를 갖는 LDPE중합체의 여러 종류에 대해 실시한 것이다. 용융계수는 0.27내지 7.5dg/분이다. 각각의 경우에 래브 전단 강도는 1000이상이다.

[표 12]

Claims (1)

1. 양측의 금속표피층에 고착한 중합체 수지상물의 코어를 가지고, 각 금속표피층의 두께가 2-20mils, 코어두께 대표피두께의 비가 9대 1 미만이고 전체의 두께가 5-65mils인 금속-플라스틱-금속 구조 라미네이트로서 이 라미네이트가 ASDTM 790에 따라 1인치 넒이 4인치스판의 시료에 대하여 3점 부하조건으로 측정한 굴곡강도가 보다낮은 모듈러스를 갖는 표피층의 고체금속으로 만든 그 라미네이트과 같은 두께의 시료에 대하여 측정한 굴곡강도의 적어도 40%이고, 밀도가 양고에 금속표피층의 평균치의 25-90%이고, 연신 성형성의 척도로서의 한계돔(dome) 높이가 보다낮은 극한 신장도를 갖는 표피층의 고체로 만든 이 라미네이트와 같은 두께의 시료의 한계돔 높이의 적어도 60%이고, 적층물 제조후 무하중 오븐시험에서 적어도 190℉(87.8℃)에서 30분간 박리를 일으키지 않는 능력을 가지며, 실온에서 90°로 굽혀 금속파괴함이 없이 임계반지름으로 할 수 있음을 특징으로하는 금속-중합체-금속구조의 라미네이트.