專利名稱:一體擠出成型體及建筑用構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及含有金屬制芯材的一體擠出成型體及建筑用構(gòu)件。
背景技術(shù):
以往,作為含有金屬制芯材的一體擠出成型體,已知一種復(fù)合擠出被覆材料,該復(fù)合擠出被覆材料具有由鋁等金屬構(gòu)成的基材和擠出被覆在基材上的被覆層,該被覆層至少包含熱塑性合成樹脂和木粉,該熱塑性合成樹脂特別是聚乙烯(專利文獻(xiàn)I)。這樣的復(fù)合擠出被覆材料因?yàn)樵诒桓矊又泻心痉郏阅艿玫絻?yōu)質(zhì)的木質(zhì)感。然而,上述擠出被覆材料存在無法在芯材和被覆層之間得到足夠的粘接性的問題。例如,因長期的保存或使用而導(dǎo)致粘接性降低,因反復(fù)受冷受熱而導(dǎo)致粘接性降低,或者因與水接觸而導(dǎo)致粘接性降低。該粘接性的降低會(huì)引發(fā)如下問題:因溫度變化而產(chǎn)生芯材和被覆層的伸縮的差異,該差異引起芯材變得可見等不良情況;截面形狀為不規(guī)則形狀時(shí),被覆層的陽角、陰角部在制造時(shí)或使用時(shí)浮起;若表面樹脂受到損傷,則被覆層容易剝離。另一方面,有人報(bào)道了通過在鋁制基材和包含合成樹脂、特別是丙烯酸系樹脂的被覆層之間形成聚酯系樹脂層來提高粘接性的技術(shù)(專利文獻(xiàn)2)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-120333號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-080753號(hào)公報(bào)。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題
然而,含有木粉的聚烯烴系樹脂在作為被覆層時(shí),無法得到足夠的粘接性。本發(fā)明的目的是提供一體擠出成型體及建筑用構(gòu)件,其中,即使被覆層是含有木粉的聚烯烴系樹脂,也能發(fā)揮出與金屬制芯材的足夠的粘接性。用于解決課題的手段
本發(fā)明涉及一體擠出成型體及包含該一體擠出成型體的建筑用構(gòu)件,該一體擠出成型體的特征在于,在金屬制芯材的外表面具有被覆層和粘接層,該被覆層含有聚烯烴系樹脂和木粉,該粘接層形成于所述被覆層和芯材之間,所述粘接層含有至少使α -烯烴和含環(huán)氧基的不飽和單體聚合而成的共聚物。發(fā)明效果
本發(fā)明的一體擠出成型體及建筑用構(gòu)件因?yàn)樵诒桓矊雍托静闹g具有特定的粘接層,所以即使被覆層是含有木粉的聚烯烴系樹脂,被覆層和粘接層的粘接性以及粘接層和芯材的粘接性也優(yōu)異。其結(jié)果是,能發(fā)揮出被覆層對(duì)芯材的良好的粘接性,即使長期保存或使用、反復(fù)受冷受熱以及與水接觸,也能發(fā)揮出足夠的粘接性。本發(fā)明中,如果被覆層中含有不飽和羧酸,則被覆層和粘接層的粘接性進(jìn)一步提高,因此其結(jié)果是,被覆層對(duì)芯材的粘接性進(jìn)一步提聞。
[圖1]是表示本發(fā)明的一體擠出成型體的一例的簡要示意圖。[圖2]是表示本發(fā)明的一體擠出成型體的一例的簡要示意圖。[圖3]是表示構(gòu)成本發(fā)明的一體擠出成型體的芯材的一例的簡要示意圖。[圖4]是表示構(gòu)成本發(fā)明的一體擠出成型體的芯材的一例的簡要示意圖。[圖5]是表示構(gòu)成本發(fā)明的一體擠出成型體的芯材的一例的簡要示意圖。[圖6]是表示構(gòu)成本發(fā)明的一體擠出成型體的芯材的一例的簡要示意圖。[圖7]是用于制造本發(fā)明的一體擠出成型體的共擠出式一體擠出成型機(jī)的簡要剖視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一體擠出成型體在芯材的外表面具有被覆層,在該被覆層和芯材之間還具有粘接層。詳細(xì)地說,例如圖1和圖2所示,被覆層I和粘接層2在芯材10的長邊方向m上連續(xù)地形成,粘接層2形成于被覆層I和芯材10之間。在芯材10截面的周向P上,被覆層I和粘接層2既可以例如圖1和圖2所示,在整個(gè)該周向P上無接縫地連續(xù)形成,或者也可以在該周向P的一部分上形成。圖1和圖2均為表示本發(fā)明的一體擠出成型體的一例的簡要示意圖。本說明書中,一體擠出成型是指在將粘接層用材料和被覆層用材料分別擠出成型的同時(shí),將這些層依次被覆于送入的芯材,將它們一體化,通過該方法形成的產(chǎn)品稱為一體擠出成型體。芯材10由鋁或鋁合金、不銹鋼、鍍鋅鋼、銅等金屬制成,從作為建筑用構(gòu)件所需的輕量性和加工成中空狀或不規(guī)則形狀的難易程度的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選由鋁或鋁合金制成。芯材可以具有中空或?qū)嵭牡男螒B(tài),其整體形狀無特別限制,例如可以是平板形狀、棒形狀等。例如,由鋁或鋁合金制成的中空或?qū)嵭牡男静目赏ㄟ^鋁或鋁合金的擠出成型而形成。擠出成型在具有中空形狀或U字形狀、L字形狀等各種不規(guī)則形狀的截面的芯材的制造中特別有用。應(yīng)予說明,本發(fā)明中,“鋁制”的范疇中也包括“鋁合金制”。芯材的截面是指與芯材的長邊方向垂直的方向的芯材截面。從鋁的剛性和擠出加工性的觀點(diǎn)來看,鋁制芯材具有中空的形態(tài)時(shí)、具有平板形狀時(shí)、以及具有不規(guī)則形狀截面時(shí)的鋁部分的厚度優(yōu)選為0.8 5.0mm,特別優(yōu)選為1.1 3.0mm0另外,芯材具有中空或?qū)嵭牡男螒B(tài)時(shí)的整體尺寸無特別限制,可以根據(jù)所得的一體擠出成型體的用途適當(dāng)設(shè)定。應(yīng)予說明,若要求作為建筑用構(gòu)件的剛性和表面裝飾性,則除所述厚度外,作為芯材寬幅方向,優(yōu)選具有20mm以上、更優(yōu)選30mm以上的長度。特別是將一體擠出成型體用作建筑用構(gòu)件時(shí),芯材10優(yōu)選具有圖1和圖2所示的中空形狀或圖3和圖4所示的不規(guī)則形狀。圖3和圖4是表示能用于本發(fā)明的一體擠出成型體的制造的芯材的一例的簡要示意圖。
芯材具有中空棒形狀時(shí),其截面形狀無特別限制,例如可以是近似圓形、近似橢圓形或近似方形(例如近似長方形、近似正方形)等。從建筑用構(gòu)件的操作性的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選具有近似圓形、近似橢圓形或近似長方形的截面形狀的芯材,特別優(yōu)選具有近似橢圓形或近似長方形的截面形狀的芯材。特別是中空長方形的截面形狀的芯材在一體擠出成型時(shí),芯材本身容易在樹脂的壓力下彎曲,有粘接性降低的傾向,因此對(duì)提高粘接性的本發(fā)明來說是有效的。芯材具有中空的形態(tài)時(shí),芯材的中空內(nèi)部可以具有用于安裝一體擠出成型體的螺孔。螺孔可以在通過擠出成型形成芯材時(shí),同時(shí)一體化形成。為了粘接層和芯材的粘接性的進(jìn)一步提高,芯材優(yōu)選在下述被覆層和粘接層的形成前進(jìn)行滾花加工處理和/或氧化鋁膜處理。進(jìn)行滾花加工處理和氧化鋁膜處理這兩種處理的情況下,優(yōu)選在進(jìn)行完滾花加工后進(jìn)行氧化鋁膜處理。滾花加工處理是在芯材的外表面形成溝的加工處理,藉此,粘接層和芯材的粘接性進(jìn)一步提高。對(duì)芯材實(shí)施滾花加工時(shí),芯材可以在外表面的至少粘接層形成區(qū)域內(nèi)沿著長邊方向具有溝。例如,芯材既可以僅在粘接層形成區(qū)域內(nèi)具有該溝,或者也可以在粘接層形成區(qū)域以外的區(qū)域內(nèi)也具有該溝。從與粘接層的粘接性的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選例如圖5和圖6所示,在芯材10的整個(gè)外表面上,在芯材10的截面周向和長邊方向m這兩個(gè)方向上連續(xù)地形成溝3。溝3沿著芯材的長邊方向m,因此與沿著大致垂直于芯材的長邊方向的方向形成的溝或通過壓花加工賦予的凹凸等相比,能在芯材成型的同時(shí)形成溝,能高效地實(shí)現(xiàn)更均勻的溝形成。本發(fā)明的芯材除了具有芯材長邊方向的溝以外,例如具有與該長邊方向大致垂直的方向的溝或壓花加工的凹凸也無妨,但從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選僅具有長邊方向的溝。其原因在于,僅通過具有長邊方向的溝,就能在芯材和粘接層之間確保良好的粘接性。溝3的深度(Dp)優(yōu)選為0.03 1.0mm,更優(yōu)選為0.05 0.35mm。溝3的間距⑵(即相鄰的溝之間的最深部間隔)優(yōu)選為0.03 1.5mm,更優(yōu)選為0.05 1.0mm。溝的深度和間距用在芯材的長邊方向的每Im長度內(nèi)的任意3處測(cè)得的值的平均值表示。測(cè)定方法無特別限制,簡便的是使用千分表(miCTogauge)的方法。此外,也可以照射激光來測(cè)定深度。應(yīng)予說明,對(duì)于深度和間距,也可以通過用顯微鏡確認(rèn)切割截面的方法來測(cè)定。溝的形狀無特別限制,例如,由溝形成的凹凸的截面形狀如圖5和圖6所示,既可以具有近似三角形狀的凸部和凹部連續(xù)的形態(tài),或者也可以具有近似圓弧形狀的凸部和凹部連續(xù)的形態(tài)。通過擠出成型形成時(shí),可以同時(shí)形成長邊方向的溝。例如在鋁制芯材的擠出成型時(shí),通過使用在內(nèi)表面具有與規(guī)定的長邊方向的溝相對(duì)應(yīng)的凸部的模具作為擠出口,可以在芯材的外表面形成規(guī)定的長邊方向的溝。此外,作為其它方法,也可以準(zhǔn)備不具有溝的現(xiàn)成的鋁制芯材和環(huán)狀的溝形成構(gòu)件,該溝形成構(gòu)件具有與所述芯材的截面相同形狀的孔,并且在該孔的內(nèi)表面具有與規(guī)定的長邊方向的溝相對(duì)應(yīng)的凸部,將溝形成構(gòu)件嵌合在芯材的一端,在該狀態(tài)下使溝形成構(gòu)件相對(duì)移動(dòng),直至通到芯材的另一端,從而在芯材的外表面形成規(guī)定的長邊方向的溝。這些方法均能在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)長邊方向的溝的均勻的形成。長邊方向的溝如果在將鋁制芯材擠出成型的同時(shí)形成,則能以更短的時(shí)間形成溝,因此一體擠出成型體的生產(chǎn)率顯著優(yōu)異。而且能更均勻地形成溝,與粘接層的粘接性顯著優(yōu)異。氧化鋁膜處理是特地在鋁制芯材的表面形成氧化皮膜的處理,藉此,粘接層和芯材的粘接性進(jìn)一步提高。氧化鋁膜處理是所謂的陽極氧化處理,可以直接采用常規(guī)的陽極氧化處理方法的原理。若要舉出一例,則有將規(guī)定的鋁材料脫脂洗滌后,進(jìn)行電解研磨,水洗后在電解槽中進(jìn)行陽極氧化處理的方法。電解液可使用磷酸溶液、硫酸溶液、氨基磺酸溶液、草酸溶液等。陽極氧化處理通過在20 40°C的電解液中以鋁材料作為陽極進(jìn)行電解處理的方法來進(jìn)行。應(yīng)予說明,常規(guī)的氧化鋁膜處理中,作為后續(xù)工序進(jìn)行封孔處理。封孔處理是為了防止陽極氧化處理中生成的微細(xì)孔導(dǎo)致的耐腐蝕性下降等不良影響,采用的是在加壓水蒸氣中進(jìn)行處理或在乙酸鎳一乙酸鈷的水溶液中進(jìn)行處理的方法。但是,本發(fā)明中,使用未進(jìn)行封孔處理的階段的材料作為芯材。其原因在于,由于氧化被膜表面的微細(xì)孔,與粘接層的粘接力大幅提聞。被覆層I是至少含有基質(zhì)樹脂和木粉的樹脂層。基質(zhì)樹脂是聚烯烴系樹脂。聚烯烴系樹脂是含有一種或兩種以上的α -烯烴作為單體的均聚物或共聚物。α -烯烴可例舉例如乙烯、丙烯、異丁烯、己烯之類的碳原子數(shù)為2 8、優(yōu)選為2 6的α-烯烴。優(yōu)選的α-烯烴是乙烯、丙烯。聚烯烴系樹脂可以含有α_烯烴以外的其它單體來作為單體。作為該其它單體,可例舉例如乙酸乙烯酯等乙烯基酯系單體。作為聚烯烴系樹脂的具體例,可例舉例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯一丙烯共聚物等聚烯烴、乙烯一乙酸乙烯酯共聚物等。優(yōu)選的聚烯烴系樹脂是聚烯烴,特別是聚乙烯、聚丙烯。聚烯烴系樹脂優(yōu)選用不飽和羧酸改性。不飽和羧酸改性聚烯烴系樹脂在被覆層中與木粉的相容性較聞,因此能進(jìn)一步提聞被覆層和粘接層的粘接性。不飽和羧酸是I分子中具有一個(gè)以上不飽和鍵和一個(gè)以上羧基的化合物。作為不飽和羧酸的具體例,可例舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丁烯酸等不飽和一元羧酸,衣康酸、馬來酸和鄰苯二甲酸等不飽和二元羧酸,以及它們的衍生物。作為不飽和羧酸的衍生物,可例舉上述酸的酰氯、酰胺、酯和酐。作為上述酸的酯,可例舉甲酯、乙酯、丙酯、二甲氨基乙酯等。優(yōu)選的不飽和羧酸是不飽和二元羧酸及其酐,作為其具體例,可例舉例如馬來酸和馬來酸酐。采用不飽和羧酸的改性可通過在上述聚烯烴系樹脂的聚合時(shí)或聚合后在體系中添加不飽和羧酸來實(shí)現(xiàn)。不飽和羧酸改性聚烯烴系樹脂既可以具有在聚烯烴系樹脂的主鏈上通過加成反應(yīng)引入不飽和羧酸、在聚烯烴系樹脂和不飽和羧酸之間形成化學(xué)鍵而成的形態(tài),也可以具有在聚烯烴系樹脂和不飽和羧酸之間不形成化學(xué)鍵、而是不飽和羧酸分散在聚烯烴系樹脂中而成的形態(tài),或者還可以具有這些形態(tài)的復(fù)合形態(tài)。不飽和羧酸改性聚烯烴系樹脂中的不飽和羧酸的含量相對(duì)于該不飽和羧酸改性聚烯烴系樹脂的全部單體優(yōu)選為0.1 15重量%,特別優(yōu)選為0.1 10重量%。可以含有兩種以上的不飽和羧酸,此時(shí),只要它們的總量在上述范圍內(nèi)即可。聚烯烴系樹脂的熔點(diǎn)優(yōu)選為165°C以下,特別優(yōu)選為125 165°C。從一體擠出成型的觀點(diǎn)來看,聚烯烴系樹脂的MFR(熔體流動(dòng)速率)優(yōu)選為3 25g/10min,特別優(yōu)選為3 15g/10min。本說明書中,熔點(diǎn)可以用常用的差示掃描熱量分析裝置測(cè)定,例如可以在氮?dú)夥障乱?0°C /min的升溫速度測(cè)定5mg左右的試樣,測(cè)定此時(shí)的隨著相轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的吸熱峰的峰值來求得。MFR是190°C、荷重2.16kgf條件下的值,可基于JIS K 7210測(cè)定。聚烯烴系樹脂可通過現(xiàn)有公知的方法、例如懸浮聚合法、溶液聚合法等來制造,或者也可作為市售品獲得。特別是作為聚烯烴系樹脂的聚烯烴可以利用來源于廢棄聚烯烴產(chǎn)品的再生品。藉此,可減輕環(huán)境負(fù)擔(dān),因此優(yōu)選。作為不飽和羧酸改性聚烯烴系樹脂的市售品,可使用例如二一^1010(三洋化成工業(yè)公司制)等。被覆層中也可以含有不飽和羧酸作為上述聚烯烴系樹脂以外的其它成分。作為聚烯烴系樹脂以外的其它成分含有的不飽和羧酸可提高聚烯烴系樹脂和木粉的相容性,其結(jié)果是,能進(jìn)一步提高被覆層和粘接層的粘接性。特別是使用聚烯烴作為聚烯烴系樹脂時(shí),從被覆層和粘接層的粘接性的進(jìn)一步提高的觀點(diǎn)來看,有效的是在被覆層中添加不飽和羧酸作為該聚烯烴以外的其它成分。作為聚烯烴系樹脂以外的其它成分含有的不飽和羧酸可以使用與上述不飽和羧酸改性聚烯烴系樹脂的不飽和羧酸相同的化合物,優(yōu)選的不飽和羧酸是不飽和二元羧酸及其酐,作為其具體例,可例舉例如馬來酸和馬來酸酐。作為聚烯烴系樹脂以外的其它成分含有的不飽和羧酸的含量相對(duì)于聚烯烴系樹脂優(yōu)選為0.2 10重量%,更優(yōu)選為1.0 10重量%??梢院袃煞N以上的不飽和羧酸,此時(shí),只要它們的總量在上述范圍內(nèi)即可。
本發(fā)明中,基質(zhì)樹脂中含有聚烯烴系樹脂以外的其它樹脂也無妨。作為其它樹脂,可例舉例如丙烯腈一丁二烯一苯乙烯樹脂。木粉通常使用將杉樹、柏樹、鐵杉等木材以及這些木材的邊角料和廢料粉碎而成的木粉、鋸屑等,可使用其粒徑為10 500目的木粉,更優(yōu)選為60 100目左右。如果使用將邊角料和廢料粉碎而成的木粉來作為木粉,則能減輕環(huán)境負(fù)擔(dān),因此優(yōu)選。木粉的含量相對(duì)于聚烯烴系樹脂100重量份為5 50重量份,優(yōu)選為10 40重量份。被覆層既可以是單層型,也可以是兩層以上的多層型。多層型被覆層只要由兩層以上的上述范圍內(nèi)的被覆層一體成型而成即可。被覆層的厚度只要能達(dá)到本發(fā)明的目的就沒有特別限制,從粘接性、外觀性、生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來看優(yōu)選為0.7 5mm。從觸摸時(shí)的木質(zhì)感和被覆層的粘接性的進(jìn)一步提高的觀點(diǎn)來看,被覆層的厚度優(yōu)選為I 3mm,特別優(yōu)選為1.5 2.5mm。被覆層為多層型時(shí),只要其總厚度在上述范圍內(nèi)即可。被覆層可以具有所謂的非發(fā)泡體或發(fā)泡倍率為5倍以下、特別是2倍以下的低發(fā)泡體的形態(tài)。為了提高各種物性,被覆層中可以含有以往在合成樹脂中使用的各種添加劑,例如著色劑、填充劑、紫外線吸收劑、防靜電劑、消光劑、促結(jié)晶劑(種剤)、云母粉粒體、有機(jī)纖維、蛭石粉體、玻璃芯片等。
作為著色劑,可使用公知的無機(jī)系或有機(jī)系的顏料。著色劑的含量相對(duì)于聚烯烴系樹脂優(yōu)選為I 4重量%。作為填充劑,可使用例如碳酸鈣、滑石等。填充劑的含量相對(duì)于聚烯烴系樹脂優(yōu)選
為5 30重量%。粘接層2是含有含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂的樹脂層。該含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂是至少使α-烯烴和含環(huán)氧基的不飽和單體聚合而成的共聚物。通過使用含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂,粘接層和被覆層的粘接性以及粘接層和芯材的粘接性提高,其結(jié)果是,被覆層對(duì)芯材的粘接性提高。特別是認(rèn)為粘接層中的環(huán)氧基能與被覆層中構(gòu)成木粉的纖維素所具有的羥基反應(yīng)而形成化學(xué)鍵(醚鍵),因此能實(shí)現(xiàn)粘接層和被覆層的粘接性的提高。認(rèn)為在本發(fā)明中,粘接層中的環(huán)氧基與被覆層中的不飽和羧酸的羧基反應(yīng)而形成化學(xué)鍵(酯鍵),因此能實(shí)現(xiàn)通過使被覆層中含有不飽和羧酸而得到的粘接層和被覆層的粘接性的進(jìn)一步提高的效果。作為構(gòu)成含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂的α -烯烴,可例舉與構(gòu)成上述聚烯烴系樹脂的α-烯烴相同的單體。優(yōu)選的α-烯烴是乙烯、丙烯。含環(huán)氧基的不飽和單體是I分子中具有一個(gè)以上不飽和鍵和一個(gè)以上環(huán)氧基的化合物,可例舉例如丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等。其中優(yōu)選(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的含義包括丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯。含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂可以含有α -烯烴和含環(huán)氧基的不飽和單體以外的其它單體來作為單體。作為該其它單體,可例舉例如乙酸乙烯酯等乙烯基酯系單體;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯等丙烯酸系單體;苯乙烯等苯乙烯系單體;氯乙烯等鹵代乙烯系單體等。作為上述其它單體,優(yōu)選使用選自乙烯基酯系單體、丙烯酸系單體的一種以上的單體,更優(yōu)選使用乙烯基酯系單體或丙烯酸系單體。優(yōu)選的乙烯基酯系單體是乙酸乙烯酯。優(yōu)選的丙烯酸系單體是丙烯酸甲酯。作為含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂的具體例,可例舉例如以下共聚物。(I) α -烯烴一含環(huán)氧基的不飽和單體共聚物;
(2)α-烯烴一含環(huán)氧基的不飽和單體一乙烯基酯系單體共聚物;
(3)α-烯烴一含環(huán)氧基的不飽和單體一丙烯酸系單體共聚物;
(4)α-烯烴一含環(huán)氧基的不飽和單體一苯乙烯系單體共聚物;
(5)α-烯烴一含環(huán)氧基的不飽和單體一鹵代乙烯系單體共聚物;
(6)α-烯烴一含環(huán)氧基的不飽和單體一乙烯基酯系單體一丙烯酸系單體共聚物; 上述具體例中,優(yōu)選(I)、(2)、(3)和(6)的共聚物,更優(yōu)選(1),(2)和(3)的共聚物,
最優(yōu)選(2)的共聚物。從被覆層和粘接層的粘接性以及粘接層和芯材的粘接性的提高的觀點(diǎn)來看,含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂中的α -烯烴的含量相對(duì)于該樹脂的全部單體成分優(yōu)選為60 95重量%,更優(yōu)選為75 90重量%。α -烯烴可以兩種以上組合使用,此時(shí),只要它們的總量在上述范圍內(nèi)即可。從被覆層和粘接層的粘接性以及粘接層和芯材的粘接性的提高的觀點(diǎn)來看,含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂中的含環(huán)氧基的不飽和單體的含量相對(duì)于該樹脂的全部單體成分優(yōu)選為3 30重量%,更優(yōu)選為10 20重量%。含環(huán)氧基的不飽和單體可以兩種以上組合使用,此時(shí),只要它們的總量在上述范圍內(nèi)即可。含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂中的上述其它單體的含量相對(duì)于該樹脂的全部單體成分優(yōu)選為30重量%以下,更優(yōu)選為10重量%以下。其它單體可以兩種以上組合使用,此時(shí),只要它們的總量在上述范圍內(nèi)即可。從耐熱性和擠出成型性的觀點(diǎn)來看,含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂的熔點(diǎn)優(yōu)選為50 105°C,特別優(yōu)選為90 100°C。從一體擠出成型的觀點(diǎn)來看,含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂的MFR優(yōu)選為I 20g/10min,特別優(yōu)選為3 10g/10min。含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂可通過現(xiàn)有公知的方法、例如懸浮聚合法、溶液聚合法等來制造,或者也可作為市售品獲得。作為含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂的市售品,可例舉例如Bond Fast (注冊(cè)商標(biāo))7B (住友化學(xué)株式會(huì)社制)、Bond Fast (注冊(cè)商標(biāo))7M (住友化學(xué)株式會(huì)社制)等。本發(fā)明中,在不損害粘接性的范圍內(nèi),粘接層含有含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂以外的其它樹脂也無妨。粘接層的厚度只要能達(dá)到本發(fā)明的目的就沒有特別限制,從粘接性、生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來看優(yōu)選為0.05 0.5mm,更優(yōu)選為0.1 0.3mm。從生產(chǎn)率、長條物成型、產(chǎn)品特性的穩(wěn)定性方面來看,本發(fā)明的一體擠出成型體通過所謂的一體擠出法制造,該一體擠出法是指在被覆層和粘接層的擠出成型的同時(shí)使被覆層和粘接層與芯材一體化。例如,在圖7所示的共擠出式一體化擠出成型機(jī)中,各擠出機(jī)(圖7中的11、12)用于將形成各樹脂層的材料熔融、混煉,將從該擠出機(jī)中擠出的樹脂在一個(gè)模具13內(nèi)層疊,與此同時(shí)將這些層依次被覆于送入的芯材14,將它們一體化。一體化后,通常進(jìn)行冷卻,切割成規(guī)定尺寸。圖7中使用了 2臺(tái)擠出機(jī),但不限于此,可以根據(jù)被覆層的數(shù)量適當(dāng)設(shè)置。本發(fā)明的一體擠出成型體中,無需用粘接層和被覆層被覆芯材的整個(gè)外表面。例如,使用圖2的截面近似長方形狀的芯材10時(shí),也可以是如下被覆狀態(tài):用粘接層和被覆層被覆上面和下面,側(cè)面處于芯材暴露在外的狀態(tài)。此外,如果是建筑用構(gòu)件,則只有作為外觀呈現(xiàn)出來的部分被粘接層和被覆層被覆的情況也包含在本發(fā)明中。
實(shí)施例
[芯材]
(芯材A)
作為中空狀芯材,通過擠出成型來制造圖2所示的截面近似長方形狀的中空鋁制芯材。芯材的鋁部分的厚度一樣都是1.2mm。截面形狀為寬幅方向長度39mmX高度方向長度14mm,長邊方向長度為3000mm。在鋁芯材上通過滾花加工形成沿長邊方向延伸的溝后,通過氧化鋁膜處理(不進(jìn)行封孔處理)形成氧化皮膜。溝間距為0.5mm,溝深度為0.1mm。氧化鋁膜處理采用硫酸法。(芯材B)
作為不規(guī)則形狀芯材,通過擠出成型來制造圖3所示的截面近似U字形狀的不規(guī)則形狀鋁制芯材。芯材的鋁部分的厚度一樣都是1.2_。截面形狀為寬幅方向長度150_X高度方向長度50mm,長邊方向長度為3000mm。在鋁芯材上通過滾花加工形成沿長邊方向延伸的溝后,通過氧化鋁膜處理(不進(jìn)行封孔處理)形成氧化皮膜。溝間距為0.5mm,溝深度為0.1mm。氧化鋁膜處理采用硫酸法。(芯材C)
芯材C除了不實(shí)施滾花加工以外,與芯材A相同。[被覆層用粒料]
(粒料A)
在馬來酸改性聚丙烯樹脂(馬來酸含量約2重量%、熔點(diǎn)150°C、MFR約10g/min) 100重量份中混合木粉(粒 徑100目以下)30重量份、布勞恩著色劑5.2重量份、填充劑(滑石)15重量份。將混合物熔融擠出后,冷卻,粗粉碎,制成粒料。(粒料B)
在聚丙烯(熔點(diǎn)150°C、MFR約10g/min、不含馬來酸)100重量份中混合木粉(粒徑100目以下)30重量份、布勞恩著色劑5.2重量份、填充劑(滑石)15重量份。將混合物熔融擠出后,冷卻,粗粉碎,制成粒料。[粘接層用材料]
(I)作為含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂,使用以下材料。Bond Fast (注冊(cè)商標(biāo))7B (住友化學(xué)株式會(huì)社制、乙烯一甲基丙烯酸縮水甘油酯一乙酸乙烯酯(共聚比(重量比)83:12:5)、MFR 7g/10min、熔點(diǎn)95°C );
Bond Fast (注冊(cè)商標(biāo))7M(住友化學(xué)株式會(huì)社制、乙烯一甲基丙烯酸縮水甘油酯一丙烯酸甲酯(共聚比(重量比)67:6:27)、MFR 7g/10min、熔點(diǎn)52°C )。(2)作為不含環(huán)氧基的聚酯系樹脂,使用以下材料。AR0NMELT(注冊(cè)商標(biāo))PES-114EE(東亞合成株式會(huì)社制、MFR 35g/10min、熔點(diǎn)115。。)。(3)作為不含環(huán)氧基的聚烯烴系樹脂,使用以下材料。Nucrel (注冊(cè)商標(biāo))N1525 (三井一杜邦一聚合化學(xué)株式會(huì)社(三井〒工>
*。
$ 力 >株式會(huì)社)制、MFR 25g/10min、熔點(diǎn) 93O )。[評(píng)價(jià)樣品的制作方法]
(實(shí)施例1 8/比較例1 3)
用共擠出式一體化擠出成型機(jī)來制造一體擠出成型體。詳細(xì)地說,將表I所示的粘接層用材料和被覆層用材料分別從擠出機(jī)11和擠出機(jī)12同時(shí)擠出,在模具13內(nèi)層疊、被覆于鋁制芯材10,制成鋁制芯材的外表面的整個(gè)周向都具有粘接層和被覆層的一體擠出成型體。應(yīng)予說明,擠出條件、芯材條件如下所述。擠出機(jī)11:40 Φ、單軸擠出機(jī)(擠出溫度約140°C )
擠出機(jī)12:50 Φ、單軸擠出機(jī)(擠出溫度約165°C )
對(duì)于鋁制芯材,在臨插入模具內(nèi)之前進(jìn)行預(yù)加熱(約100°C )。[評(píng)價(jià)方法]
(耐久粘接性)
對(duì)耐久粘接性進(jìn)行加速試驗(yàn)。
將樣品在70°C、95% RH環(huán)境下保存30天后,以JIS K5400:1990的8.5.2棋盤格膠帶試驗(yàn)為基準(zhǔn),進(jìn)行粘接性試驗(yàn)。詳細(xì)地說,在樣品表面制作格子。格子用切割刀制成,切割刀的切痕間隔為2mm,格子的總數(shù)為25個(gè)。膠帶的粘貼方法和膠帶的剝離方法以JIS法為基準(zhǔn)進(jìn)行。以下記載的標(biāo)準(zhǔn)中,η是未剝離的棋盤格的數(shù)量。粘接性試驗(yàn)在一體擠出成型體的長邊方向上的中央部進(jìn)行。應(yīng)予說明,剝離的棋盤格只要有哪怕一個(gè),整個(gè)該一體擠出成型體就不能出廠。
O:η=25 (最佳);
Χ:η^ 24(不合格);
XX:制造階段的粘接不良,因此無法進(jìn)行試驗(yàn)。(耐冷熱粘接性)
對(duì)耐冷熱粘接性進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)。 將樣品在-10°C下保持2小時(shí)后,在80V下保持2小時(shí),將以上處理作為I個(gè)循環(huán),進(jìn)行共計(jì)50個(gè)循環(huán)。對(duì)樣品表面的浮起、剝離、裂紋等外觀缺陷進(jìn)行觀察。
O:外觀良好(良好);
Δ:有輕微的外觀缺陷(實(shí)用方面沒有問題)(合格);
X:有浮起、剝離等外觀缺陷(不合格);
X X:制造階段的粘接不良,因此無法進(jìn)行試驗(yàn)(不合格)。
(耐水粘接性)
對(duì)耐水粘接性進(jìn)行吸水試驗(yàn)。將樣品在20°C的水中浸潰30天后,對(duì)樣品表面的浮起、剝離、裂紋等外觀缺陷進(jìn)行觀察。
O:外觀良好(良好);
Δ:有輕微的外觀缺陷(實(shí)用方面沒有問題)(合格);
X:有浮起、剝離等外觀缺陷(不合格);
X X:制造階段的粘接 不良,因此無法進(jìn)行試驗(yàn)(不合格)。[表 I]
權(quán)利要求
1.一體擠出成型體,其特征在于,在金屬制芯材的外表面具有被覆層和粘接層,該被覆層含有聚烯烴系樹脂和木粉,該粘接層形成于所述被覆層和芯材之間,所述粘接層含有至少使α-烯烴和含環(huán)氧基的不飽和單體聚合而成的共聚物。
2.權(quán)利要求1所述的一體擠出成型體,其中,被覆層中所含的聚烯烴系樹脂是不飽和羧酸改性聚烯烴系樹脂。
3.權(quán)利要求1所述的一體擠出成型體,其中,被覆層還含有不飽和羧酸或其衍生物。
4.權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的一體擠出成型體,其中,被覆層具有0.7 5mm的厚度,粘接層具有0.05 0.5mm的厚度。
5.權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的一體擠出成型體,其中,芯材為鋁制,表面具有氧化皮膜。
6.權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的一體擠出成型體,其中,芯材在外表面的至少粘接層形成區(qū)域內(nèi)沿著長邊方向具有深0.03 1.0mm的溝。
7.建筑用構(gòu)件,其包含權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的一體擠出成型體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有被覆層的一體擠出成型體及建筑用構(gòu)件,該被覆層即使長期保存或使用、反復(fù)受冷受熱以及與水接觸,也能發(fā)揮出足夠的粘接性。本發(fā)明涉及一種一體擠出成型體及包含該一體擠出成型體的建筑用構(gòu)件,該一體擠出成型體中,在金屬制芯材(10)的外表面具有被覆層(1)和粘接層(2),該被覆層(1)含有聚烯烴系樹脂和木粉,該粘接層(2)形成于所述被覆層和芯材之間,所述粘接層(2)含有至少使α-烯烴和含環(huán)氧基的不飽和單體聚合而成的共聚物。
文檔編號(hào)B32B15/085GK103209832SQ2011800552
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者橫田克彥, 廣谷輝彥, 一瀨勝哉 申請(qǐng)人:倉敷紡績株式會(huì)社