紧固件组件和多层结构的制作方法

文档序号:5801320阅读:378来源:国知局

专利名称::紧固件组件和多层结构的制作方法
技术领域
:本发明涉及紧固件组件,例如钉条,以与动作迅捷的驱动工具例如射钉枪翻。
背景技术
:动作迅捷的紧固件驱动工具在建筑行业中是辆的。多个紧固件,例如钉子、螺钉或钉书钉叙己成带组件,这些带组件适用于这样的工具的储盒中。普遍做法是以一般平的结构来提供这样的带组件,其中在该结构中紧固件通常彼此平行排布,JUtii^占结于基体上而维持在位置上。美国专利No.5,733,085揭示了这种结构的例子,在此引入作为参考。成功的紧固件組件,例如钉带,,于^ft因素。这其中包括容易^^J、制itA^可靠性。通过^^说明,对iH午多钉子的应用来说,已经认识到钉带在工虹被传^f^Mt时,重要的是其是耐用的以使得当木工准^fM该钉带的时候,这些钉带^i好的,且^itil些钉子通常处于适当的排列。也认识到希望以最小的力和无需对带进行弯曲(在本领域中称为"铍折")或其它损害、将钉带4膝易itk^填A4HT^的储盒中。为了有助于达到成功的紧固操作,特别是使用动力驱动工具,,(特别是在持续和可重复的lJf出上)驱动紧固件的能量"^皮认为是很重要的。除了将钉子传itAil通过工件所必需的能量"卜,还需JNf紧固件从钉带分离的能量。当然,因为许多这些动力驱动工具是由AX操怍的,重量和人体工学方面的考虑也有许多。对于紧固件组件的另一考虑是,由于普遍^^津給剂,在驱动紧固件时,一定数量的*^。#^于受到驱动力的作用。通常*^^#^大量地附着于紧固件上,并且被带入工件中。但也可能^^'J的碎片分离、同时木i^t碎片散开在工地。另一种现象^皮称为"下垂(flagging)",其涉及^^ij片在驱动过程中从紧固件分离的趋势,并且留在工件中,^Mv插入泉向外突出,导致这种结构下的工件外,Jj^^不4^人满意。实际的要求M紧固件组件^^殳计限制。例如,经验已g明,优选用于任何承载紧固件的结构的津^^层厚度都小于约100jum。运,操怍的考虑偏爱重量相对轻的材料。当然,如从以上所收集的,必须4M居所需要的材料的机械性能进frt虑,例4礎当的糊裂强度、劲度(stiffness)或雞。如可见到的一样,对于例如钉带的紧固件组件的成功制造和^JD,有令人惊讶的大量的潜在具有竟争性的设计考虑。仅^^#-些#^^来满足以上每个需求是及其困难的,更不用说对于特定的有意的应用来说优^il些津給剂的性能。因此,具有改逸的结构将是十分有价值的,通过所述的組的结构可满足以上需求的至少一些(如果不是全部)。在此与该教导潜斜目关的其它/^物是美国专利Nos.7,198,446和美国专利申请No.2003/0087996(都引入参考)。
发明内容本发明涉及一种紧固件组件,特别涉及一种多层带組件,该组件在一个或多个特性方面显示出(与J贿组件相比)^,例如增加的刚度、较大的抗弯曲和抗翘曲能力(例如允许决速的装入工具中)、良好的紧固件承载性能(例如良好的丰^ft性)、斷氐的抗撕裂性能,不增加材料的量,或者前述性能的4封可组合。一方面,^v发明的紧固件组件(例如钉子组件)由于以下原因而不同于先前已知的紧固件组件的形#构造本发明使用包含至少两个聚合物层的多层带结构(尤其是多层带),和特别是可有效形成至少一个用于^^接触多个紧固件的表面且由可挤出的第一聚^^组合物形成的第一聚合物层,和2)由填充的聚^^勿组#形成的第二层。第一聚^^勿层组^4勿一^:包括可挤出的与极性官能部分^的聚^4勿骨架,对紧固件提供良好的津給f生。第二聚^4勿层4包含以约3%至约75%的颗粒》4^材*^真充的聚#组^^,基于聚*組*重量。该第二聚合物层的颗粒:^H"材料可以包含有才;i4Pi"、无4M^K或者甚至是有才脉iL^糾的^^。通过能够选^fM具有不同特性的单独的层,在带的结构中使用多层f谈高设计的自由性。这与在层中^D具有^^上均质特性的单层结构形^t比。参见例如作为参考引入的美国专利No.5,733,085。作为例子,第一聚*层可设计为具有j縱融温度或者低活化温度,以便易于粘结到紧固件上(和因jtb/f氐6的粘结所需能量),使用具有<財莫量或低劲度的聚*组合物。这样的低模量聚^^组^^典型不希望在将紧固件组^H^t在一个刚性形状中。但是,本发明中,一个或多个其它层可向紧固件组件提供必需的劲度。本发明的这些和其它特点和优点将从下述提供的优选实施方案的详细说明中看得更为明显,结合所附的实施例和附图阅读。详细说明、实施例和附图是为说明的目的而非限制,本发明的范围由所附权利要^A其等同限定。图i是本发明一个实施方案的示例性紧固件组件(如钉条)部分的^f见图。图2是图1中的组件沿图1中的2-2线的剖^见图。具体实施例方式本发明涉及以在普通的带中承栽多个紧固件的方式的改进,例如在向驱动工具、特别是动力驱动工具例如射钉枪、钉书才咸者螺钉枪提供紧固件供应的紧固件组件中。一方面,本发明特别涉及新颖的带结构和制造该带结构的方法。另一方面,本发明涉及包含由带承载的多个紧固件的组件。本发明还涉及带和紧固件組件的制造方法、使用它们的方法和由使用带或紧固件组件承栽的紧固件而产生的组件。^^M^地,本发明涉及用于承载紧固件供应以便传送到驱动工具的多层带,其包括(a)第一聚^7层(例如包含具有热塑性聚*骨架例如^#烃的骨架的填M未填充的津給剂的层),该层具有与紧固件接触的第一表面和第二表面,并且包含具有至少一个极性部分的聚^r,和(b)第二聚^层[例如包^t^的聚合物层(在一个具体实施方案中,填m常是与第一聚合物层的极性部分反应的),该填料的量至多为该层的75wt°/。(例如约3w"/。至约45wt%,更M为约8wt%至约35wt%)],该第二聚合物层布置在第二表面上的第一聚合物层上(例如位于第二表面上方,甚至可能与第二表面直^^触),第二聚^4勿层具有用于增强第一聚^4勿层的足够的充分刚性。至少一个极性部分包梧逸自不^p羧酸;包括酸酐、酯和纖的羧酸官能衍生物;不^^羧酸金属盐;及其混合物的成分。例如,一种特定的方法是至少一个极性部分包括马来酸酐。如所述,第二聚^^M可包含极性部分。对于这样的例子,希望在第二聚合物层中的极性部分的^1低于在第一聚讀层中的极性部分的狄。通常,该带将被制备为使得第一聚合物层和第二聚^层在至少带的^!的4分上直接互相接触,且在特定的方面,它们在J^上整个带的"^tJl直^#触。第一层、第二层或者两层通常在其备自的^Jl具有^l^上不变的厚度。第二聚^层的总重量可以大于第一聚合物层的重量;第二层的厚度可以大于第一聚^4勿层的厚度;或者两者。例如,第一层和第二层各自的厚度可以在^Ji^J^T、变的,第一层与第二层的厚度tb^约1:25至约3:1的范围内,更M为约1:9至约2:1。种'J来说,第一聚合物层的厚度可以小于约100jam,或者甚至小于约60jLim。在本发明的一个实施方案中,希望带的第二聚合物层的填料包括来自生物源的纤维、来自生物源的颗津iil者它们的组合。^*^地,希望(a)该填料包^it自天然纤维、食品加工废物、木材副产物或者它们的任意组合的细微:^H";(b)填充的聚^4勿组^的的填料与第一聚^4勿层中的至少一个极性部分反应;或者(c):(a)和(b)的任意組合。例如,第二聚^^勿层的4^F可以包4链自木粉、研碎的稻壳、研碎的壳(husks)、研碎的坚果壳、研碎的果核、洋麻颗粒、西米颗粒、黄麻颗粒或它们的任意组合的填料。该填^K可通过一个或多个^步骤制得,4链与m步骤、冷冻干燥步骤步te者两者的步骤结合。因此,该填料可包括至少一种来自煅烧、冷冻干燥或者这两者组合的灰烬。第二聚合物层的填料可包含it^UM^有4;L^fr的混合物。例如,第二聚合物层的填料可包含无才MP^有才W糾的》'^^4勿,该有才;L4^自械、研碎的稻壳、研碎的壳、研碎的坚果壳、研碎的果核、洋麻颗粒、西米颗粒、黄自粒或它们的任意组合。如前所迷,第一聚^4勿层的聚^4勿骨架包絲塑'f树料,更M地为选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯与其它cc-烯烃的共聚物、丙烯与其它oc-烯烃的共聚物、乙烯与烯属不饱和酯的共聚物以及它们的衍生物、以及它们任意的组合的塑料。^it^,第一聚杨层可以包含至多为4^第一聚賴层的约40wt。/。的无;M^K—种特别吸引人的用于包含在第一聚合物层的聚合物包含乙烯均聚物或至少一种乙烯共聚物,且具有重量至少为第一聚^层的约0.Ohty。的马来酸酐,>^至少为第一聚*层的约0.05wt%。对于本发明的紧固件组件来说,多个紧固件典型地与至少第一聚#层接触(例如在室温或者高温下与第一聚^层暴露的表面接触),并且处于一个希望的方向。例如,紧固件通常可处于与带的横轴成角度的斜面上(例如每个紧横轴(其方向在图1中以箭头"C"表示)成约10°到约50°角的方向);其相互之间^Ui等距间隔、MJ^目互平^;或者它们的组合。紧固件可置于第一聚*层上或至少部分凹入于第一聚*层中。另一种方法是形成夹层结构,通过该结构,紧固件位于第一聚合物层上或至少部分处于第一聚合物层内,并且另外的层与紧固件或第一聚合物层或者两者接触而覆盖紧固件。一种特定的方法是^t^才W居本文的教导的另一个带作为另外的层。例如,另外的带可包含a)第一聚合物层(如包含热塑性聚合物骨架、例如含有fjf烃的骨架,JU镇可包含4^例如为^第一聚合物层的至多约40wt。/。的无才;i4^的层的带),该第一聚合物层具有与紧固件接触的第一表面和第二表面并且包含具有至少一个极性部分的聚合物;和b)第二聚^层(例如包^^^的聚合物层,其中该填料为整个层的至多约75wt%,(例如为约3wt。/。至约45wt%,或者更M为约8wt%至35wt%)),该第二聚,层布置在第一聚^层的第二表面上方,第二聚^4勿层具有增强第一聚,层的充分刚性。为了才W居本文的教导而制造带和紧固件组件,得到该结构的一种方法是挤出包含第一聚^;层和第二聚^^层的型材(如M出第一聚^;层和第二聚合物层或将第一聚合物层和第二聚合物层连接,如通#连接步骤中"魂过M出)^^]选自挤出涂覆、铸塑薄膜挤出、吹塑薄膜挤出或其任意组合的步骤)。一种方法可包括^-"J^出涂覆到衬层上的步骤,然后在其上挤出涂覆另一层,例如在线^ft(in—lineoperation)或作为第^^Mt。为了便于操怍,可任选带在至少带的^1的一部分的上方包括合适的衬层,例如薄J5^或纸层。例如,可徊巨离紧固件最远的层的带的暴露表面的上方使用衬层。当然,也可以使用其它的方法来制造该结构,例如层压方法或者其它方法。而且,可在本文的组件中存在一层或更多层另外的聚合物层(例如与第一聚合物层或第二聚^4勿层或两者相同或不同的第三聚M层)。例如,可^J1包含可挤出的聚杨骨架的第三聚賴层,所述聚"^骨架已与极性部分^1,且其中第三聚^4勿层14Ui不与第一聚,层接触。如上面所看到的那样,这样可实现多层粘合结构(例如多层带),该结构粘接于多个紧固件且以14Ui平行的排列将这些紧固件在维持排中;其中多层粘合结构包含(a)由可挤出的第一津給组^;形成第一表面层(即第一聚#9层),如包含第一聚賴层的第一表面层;其中第一^^组^包含已与极性部分反应的可挤出的聚合物骨架;和(b)由对紧固件组件提供劲度的可挤出的填充的聚#组合物形成的第二层;其中填充的聚^^组^包含基于4^填充的聚r^组^的至多约75wty。的颗粒iM。例如,一个这样的紧固件组件可包括多个夹在两个相对的多层结构之间的紧固件,其中每个包括(a)由可挤出的第一丰^l且^f勿形成的第一表面层(即第一聚綠层);其中第一净^^组姊包含已与极性部分^I的可挤出的聚^第:层;其中填充的聚^4勿组^4勿包含基;4^填充的聚^组"的约3wt%至约75wty。的颗粒4^k经由进一步的说明,参考图1和图2,其中示出了一个才本发明的教导的紧固件组件的例子。虽然示出了总共ll个紧固件,i^M页域技^A员知^^发明不受此限制。完整的组件可以包含更少或更多个紧固件,可以多达12,20,40,IOO或更多个紧固件。而且,尽管示出的是_钉子,才M居本文的教导,其它的紧固件可^^C4丁子。因此,附图不限于所示的实施方案。在建筑业中有^JD高速动力驱动装置的趋势,如射4俯,其l)以更决的速度将单个钉子射A^头中,和2)^口iStiii^工具的储盒(未示出)中将紧固件组件IO(如4丁带)向前移动,以使单个紧固件12(如钉子)可以以更短的循环时间^口频繁iiM錄入。为在储盒中使紧固件组件向前移动,以在图1所示的箭头A方向(通常为组件的纵轴方向)施加压力。为#^个紧固件的尖端14引入到工件(如糾、;M^压制板、胶合板、层压板、金属片或其它)中,要在每个紧固件的头部16处^H区动力,4以箭头B所示的方向。紧固件在驱动工具中向前移动的速率、和由此紧固件i^'J储盒中的速率可以通过A处的压力来控制(例如可以增加压力以增;^il率)。本发明至少是部分基于如下认识的^f出上提出的,即当压力和速率增加时,对紧固件组件的弯曲和翘曲有增大的趋势,这有可倉t^它们到达位置B之前引起不希望的错位(misalignment)。人们相信,#^本文的教导而使用的材料#^有助于緩和此前对于粘合层的厚度、紧固件间隔或者这两者的限制。所示的组件10包括至少一顿常平坦的带18,其可以包括Jj^上平行的相对的表面20和22。它们也可具有沟槽,如在美国专利No.7,198,446(引入作为参考)中所示。在本文附图中所示的带具有通常平^f沐直的麟。然而,该带可^Kt沿着i^彖包括一个或多个的凹口,如在美国专利No.7,198,446(引入作为参考)中所示。该带^f链可包括多个穿孔。钉子14U^目互平行^M皮"^E。在图2所示的实施方案中,有两个相对的带18,^^之间的说明相类似。当然,可省略一条相对的带。还可使相对的带之间不相同"^誠、厚度、层的数量或其任意的组合)。带18的至少一个包括多层带,该多层带用由第一津^^且*形成的第一聚合物层24(即P艮定第一表面26的层)与钉子接触。一条或更多絲还可包括第二聚^f勿层28,包括由填充的聚^^组合物形成的第二层。多层粘合带的带将钉子^#在一个预定的构造,如在钉子之间具有间隔30的平行构造。在所示的优选实施方案中,钉子排被##于第一带(特别为第一多层带)的HEUM妄于第二带(特别为第二多层带)的相对側或者相反侧。该带还可含有一个或多个衬层32。例如,衬层可为薄元件,例如来自纸或者薄膜(如包含易碎的塑料)。衬层可用于加强多层津給带,作为用于印刷、贴标或者两者的基体。优选衬层的一个例子是牛皮纸,其坚固且易与被紧固件穿透的工件的颜色共混。^4,衬层承栽于带中的多层并^带的表面,该表面与紧固件排相距最远。多层带^t可以具有另外的聚合物层,如第三聚合物层34,例如覆在第二聚^层28的上面的第三层。在本发明的一个实施方案中,第三层34具有与第一聚合物层24相同的组成。在另一个实施方案中,第三聚合物层34具有不同于第一聚,层的组成。在图2中,第一层(由第一粘合组^4勿形成)、第二层(由填充的聚^組合物形成)、第三聚合物层和衬层形成多层粘合带,其中第三聚*>^#^个衬层32粘接到第二聚合物层28。尽管图2确定了具有三层聚合物层的多层粘合带,但超iiS层的使用可以是有益的。例如,不是限制,可以佳月包括再加工或碎料的另外的层、或具有不同枳械性能的层。每个紧固件具有头部16和钉身36。如图1所示,相々m丁子的头部16相互之间部分重叠。而且,每个前列的钉子的头部16可接触最近的]^t后部的钉身36,以帮助^#钉子的排列。如图1中所示,钉子是相对于多层津給带的横轴倾斜的。钉子倾斜角度(6)在约10-50度之间,M约15-35度,其中零度角倾斜是与垂直于津M妄带的纵轴。当钉子处于一致的平行排列时,该倾斜有助于使得头部重叠。通过使头部ii重叠,可使得相々一丁身之间的距离小于如果钉^i皮排列成垂直于津诚带的纵轴且各自的头部部^ii-ii^布置所需要的距离。通过使头部为截短了的形状(如具有平边的半圆或四分之三圆)而不是整圆,或者通过将钉子头部偏置于钉身上,相邻的钉身之间的距离負Ncii—步减小。一种方法是^^]紧固件的倾^^截4豆了的形状的头部的组合。钉子(或其它紧固件)可由任何普通用于紧固件的金属建造,包^^岡、铜、铝、锌和树其它的金属和金^^。如下面所解释的,第一津^^组^^^J可化学地与出现在大多数金属表面上的薄氧化物涂层进行^的极性官能性(polarfunctionality)。因此,可^^发明的紧固件中^^H^可在其表面上形成氧化物并jjt用于紧固件的金属或^r。紧固件可^it进^ma或者其它表面处理。选择本文描述的带的一个或多个聚^4勿层具有津給特性、且可以包括或者^上由填充的或者未填充的粘^^且*组成。经由进一步的说明,第一聚^的层通常包括或^上由填充或未填充的第一津^^组^组成。这样的津*^组*通常包括可挤出的聚^4为材#^为主要官能成分,其包括isU^Ui由聚合物或共聚物的骨架组成,所述骨架已经与极性^^枝或者^以赋予^^'j极性官能。合适的聚^7骨架包括热塑性材料,例如聚乙烯(特别是高密度聚乙烯)、聚丙烯、乙烯与其它ot-烯烃(如线性低密度聚乙烯)的共聚物、丙烯与其它oc-烯烃的共聚物、乙烯与烯属不饱和酯的共聚物及它们的衍生物(如乙烯M酸乙烯酯)和包4鍵些聚^4勿任意的混合物。其中,^包括线性低密a乙烯、高密皿乙烯和聚丙烯的更刚性的聚合物。最M,刚性聚*包括^11^上由聚乙烯^^。可与聚合物骨^应以赋予极性的典型的官能部分包括(但不限于)不饱和羧酸;包滅酐、酯和@的^^羧酸的官能衍生物;不#羧酸的金属盐;酰亚胺;和前述的〉'^^。其中,马来酸酐是特别优选的。马来酸酐或其它官能部分可被热力学接枝、共聚合或者A^到聚,骨架上,以占聚^骨架的约O.01-15wty。的M,M占聚合物骨架的约0.l-8wt°/。,最他&占聚合物骨架的约0.2-4wty。。总的来说,活性成分(定义为与官能部分^^的经)构成占第一^^组^4勿的约至少lwt%,^^對,与聚^4勿骨^gj^的官能部分的量和类型而变^f匕。在本发明的一个实施方案中,第一聚^的层的可挤出的聚合物骨架包括乙烯均聚物或共聚物,该乙烯均聚物或共聚物具有聚合物的至少约0.0Sw"的马来用于第一聚^层的合适的材料的例子包括(不限制于)由丙烯酸和乙烯共聚制得的树脂;与烃弹f生餘混的接枝改性的Mr^;酸酐改性的高密綠乙烯;化学改性的线性低密綠乙烯;化学改性的高密綠乙烯緒脂;化学改性和,改性的高密JLf:乙烯^t脂;化学改性的烃(如基于丙烯酸丁酯和一氧4城的乙烯三;^聚物的酸酐改性的聚^);基于乙烯基醋酸乙烯酯共聚物的酸酐改性的聚合物;酸肝改性的聚乙烯;酸酐改性的聚乙烯共聚物;基于聚丙烯或聚丙烯共聚物的酸酐改性的聚合物;含有极性部分的高密度聚乙烯津^^'J;或者其任意的组合)。可4M的商业上可获得的具有已与极性部分^Ji的骨架的可挤出的聚^4勿的例子包括PRIMACOR⑧,其是一类由丙烯酸和乙烯共聚^^备的〗財莫量、低密度树脂,且可从DowChemicalCo.获得;与烃萍f生体共混的接枝改性的糾烃,如在美国专利No.4,198,327(本文引入作为参考)中所述;BYNEL⑧CXA,其是一种可从E.I.duPontdeNemours,Inc.("杜邦")获得的酸酐改性的高密皿乙烯;BYNEL⑧E205,其是可从杜邦获得的化学改性的线性低密度聚乙烯;ADMERNF500和NF550,其;l可从MitsuiPetrochemicalIndustries(Tokyo,Japan)获得的化学改性的高密度聚乙烯勤賴旨;PLEXAR,其是一类化学改性和;)^改性的聚乙烯J^t脂,可从LyondellChemicalCompany(Houston,TX)获得;IGETABON胸E和G,其;l可从SumitomoChemicalCo.ofOsaka,Japan获得的化学改性的聚烯经,FUSAB0ND⑧A(杜邦),其是一系列基于丙烯酸丁酯和一氧4城的乙烯三;t^聚物的酸酐改性的聚^^,FUSAB0ND⑧C(杜邦),其是一系列基于乙烯Ut酸乙烯酯共聚物的酸酐改性的聚^,FUSAB0ND⑧E,其是一系列酸酐改性的聚乙烯,FUSABON胸N,其是一系列酸酐改性聚乙烯共聚物,FUSABON胸P,其是一系列基于聚丙烯或聚丙烯共聚物的酸酐改性的聚^4勿,和TYM0R,其是可从RohmandHaas获得的含有高密皿乙烯津給剂的极性部分。一种非常有用的可挤出的粘合剂是PLEXARPX3236,由LyondellChemicalCompany(Houston,TX)销售的聚乙烯粘合剂。经可由不齡酸或酸酐通过树接4&法改性,例如用不#桥接二羧酸酐(例如由美国专利Nos.4,087,587,4,087,588,和4,298,712教导,每个专利在此作为参考引入)接枝高密,t聚乙烯。一种可接受的净^K包括在Y-照射的低密綠乙烯上接枝丙烯酸部分,以生产用于金属的津^'J。本发明中使用的第一聚,层组^^可^^^含有颗粒痴fr,该填^H吏粘^'j增加劲度和增加刚性。尽管以下列出的用于填充的聚^4勿组^的^f可填喊可用于第一净^H且杨,但与活性成分的极性部分^Ml的那些^^应该保守地欣用,或者M完4^使用,以避免可能的有害的不希望的反应。在本发明的一个实施方案中,第一聚合物层可包含占全部第一聚合物层的至多约0.5wty。至约40wt。/。的无才;i4料。如果使用,填械选不与活性成分的极性部分反应的填料(或填料的混合物),且更优选=*^是滑石。对于一个优选实施方案,第一聚合物层将以占产生多层带结构的全部的小部分的量存在。在该多层带的组分中,填料的使用虽然是有利的,M于生产具有所希望的具有高的劲度和低的抗撕裂强度的平衡的结构而言不是必需的。因此,用于第一聚^4勿层組合物的成分的选择可主要涉及优^#料润湿和粘结到紧固件上的能力。在本发明的一个实施方案中,在第一聚^^勿层组*中的聚^^成分具有相对低的熔点,这l^f氐了将该层粘结到紧固件上的温度。峰熔融温度,才,IS011357-3(1999)佳月差示扫描量热法测定,以20°C/min的速率加热,伏i^f氐于约135。C,^^feE^欣于约125。C,并ilJ^y^欣于约100X:。第一聚合物层组^可^4含有一种或多种另外的热塑性烃类的不与极性官能部分>^的聚*和共聚物。该不M的聚"^可简单地充当^的聚*的稀释剂,且可包括以上作为聚^;骨架所列的^i可聚"^。该不^Ji的聚賴还可充当^^占剂,且可以包括软的或有弹f生的材料,例如乙烯-丙;tW胶、1-丁烯聚^4勿和共聚物、乙烯絲酸乙烯酯和其它软的材料。当^fM时,^^的另外的聚^4勿或共聚物优逸少于组合物的约98wt%。是否不^聚^f勿用于第一聚^层组^的中以及其量是多少,依赖于与活性成分中的与骨架聚^^^JS的极性官能部分的ML和量(如絲,这^f》响活性成分可被稀释多少)。另外可能值得考虑是使用的填料的类型和水平(level)(如果有,这会影响填料与活性成射目互作用的程度)。通常,活性成分、i^^不^jS:聚^(如絲)的量和类型应选择以使得官能的极性部分,的量占4^*^^且合物的约0.01-1.5wt°/。,其中该官能的极性部分用于化学粘结到紧固件的金属氧化物表面上(即其不与填料反应)。优g,极性官能部分的量将占4^P组^4勿的约0.02-1.Owt%,最怖急的为约0.03—0.50wt%。通常期待本文中带的劲度,如果不是特别突出,主要来自于第二聚*层(如填充的热塑'^且,)和其它4镇的组分。因此,第一聚^#层可以是相对薄的层,或者甚至只占得到的带的总厚度的小部分。例如,第一聚,层的厚度(例如由第一粘^^且^4勿形成的层)怖&小于约100jam,^M小于约75lam,最絲小于约50Mm。同样地,如果^J]第三聚杨层,例如以上描述的,它可以具有相似的厚度。该第一聚合物层(或任何任&的第三层)优选小于带总重量的约35wty。,更他逸小于25wt。/。,Jj:优逸小于20wa。期待用于填充的热塑性聚,组合物(例如将在第二聚^^层存在的组合物)的合适的聚合物骨架包括热塑性材料例如聚乙烯(特别是高密度聚乙烯)、聚丙烯、乙烯与其它oc-烯烃的共聚物(如线性低密皿乙烯)、丙烯与其它cc-烯经的共聚物、乙烯与烯属不饱和酯的共聚物及它们的衍生物(如乙烯基醋酸乙烯酯)和包姊些聚,的任意的';^^。其中,舰包括低密錄乙烯、高密度聚乙烯和聚丙烯的更刚性的聚合物。用于本发明的一种或更多种填充的热塑性组,可^^包括基于已与极性#^枝^11应而赋予极性官能的可挤出的聚*或共聚物骨架的成分作为少量组分。在填充的热塑'l^且^4勿中还可以^^H^f^TT净錄一聚^4勿层接受的含有极性官能的聚合物。如果使用,这样的聚合物将以与壁第一聚合物层的浓度低的浓度使用。例如,填充的热塑性組^4勿可含有足够极性官能部分以粘结到任选的衬层,但不足以产生对紧固件良好的粘结性。如果使用,在第二聚^层的填充热塑'^且*中的极性部分的^JL^该M小于在第一聚^层中的极性部分的浓度。本发明中4M的可用于第二聚^层中的填充的热塑'^i且^4勿还含有颗粒jt糾,其使净給剂增加劲度和增加刚性。该颗粒:t^f可以是无机的或有机的,且可构成4^*^^组^^的约3-75wt。/。,M约6-45wt%,最优选约10-20wtl》^H"颗粒应该具有约0.l-100孩沐的平均颗粒直径,M约0.5-75孩沐,最优选约l-IO孩沐。通常选择颗粒大小以使得组^容易挤出,且能够在层的聚合物组賴中良好地絲。本文中可使用的颗粒i&iM^阡(在第一或第二聚,层之一或两者中)包括,但不限于,滑石、云母、氧化铝、>!^石(wallastonite)、粘土(例如包4舌纳米粘土)、玻璃球、玻璃粉末、二氧^^l:、二氧4撒、硫酸钡、^5、蒙托土、氬氧化铝、氧化锌、氬氧似美、氩氧化钩、驢、钬酸钡、钬酸钾、鼓、碳酸钾、絲土和其;^^。可,M作i耕的粘土可包括来自高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱土或海泡石M^的粘土,它们可以被煅烧。粘iii可包括小量的其它成分,例如碳^L、^5、云#^石英。另夕卜,iUMPf可用石i^[繊剂或有机酸例如石tl旨酸进行处理。在一种方法中,可挤出的填充的聚^4勿组*包M自滑石、碳酸钩、粘土和其混合物的颗粒iUM^K颗招有才;UM的例子包括、不限于,*、研碎的稻壳、研碎的壳、研碎的坚果壳、研碎的果核、洋麻颗粒、西米颗粒、黄,粒或者它们的任意组合。在一种方法中,可挤出的填充的聚^^组^^包含有才W耕,该有才^糾选自;M^、研碎的稻壳、研碎的壳、研碎的坚果壳、研碎的果核和其中任意的组合。例如,可挤出的填充的聚^4勿组^4勿的^fr包^4自a、研碎的稻壳和其:^为的有拟耕。在本发明的一个实施方案中,填科可包括有才A^^无^^阡的混合物。作为例子,填料可包括有才MP1^滑石的混合物。作为另一个例子,填料可包括itiMp^^盼的混^4勿。在一个^;具体的实施例中,填料包含或甚U本上由;MWf石城。在一种方法中,用于第二聚^层中的填充的聚^^組^4勿将包括占整个层的约3wt。/。至约45wty。的有初^^K且更而言为整个层的约8wt。/。至约35w"/。的有拟就在本发明的一个实施方案中,第二聚#层包括可与第一粘合组合物的极性部分雄的械对于本文聚#组,来说,可^^一种或更多种添加剂以^ii材料的性能,例如(不p艮制于)热稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、润滑剂或其它。to^,第二聚合物层的厚度大于第一聚合物层的厚度。本发明的多层带还可含有远离紧固件布置的第三聚*层。这样的层将用于将^it的衬层津碟到带的不同的层。第三聚合物层自身可作为衬层。在本发明的一个实施方案中,第三聚#层将衬层*^妄到填充的聚合物组合物。在一个实施方案中,该第三聚,层可由与第一聚合物层的纽^目同的组合物形成。在另一个实施方案中,该第三聚合物层由与第一聚合物层的组成不同的津^Ha^4勿形成。因此,如果4M,第三聚^f勿层可由包含已经与极性部分M的可挤出的聚^4勿骨架的组^4勿形成。优a,第二聚^f勿J^f立于第一聚^层和第三聚,层之间,且^#第一和第三聚#层在至少^^分上相互M,不然的话^^Ji^整个带的^Ji分开。另外的层或组分可进一步用于本文的多层结构中。例如,可以使用再生材料的另外的填充的聚#组合物或层。如果^^1这些层或组分的任意,则它们应以足够的量^iIJL^现充分的性能,以使得它们不会显著增加多层津給带的^f裂强度或斷tt劲度。^i^,可将一种或更多种添加剂添加到#-~层的组合物中。这样的添加剂可包括热稳定剂、加工助剂、加工稳定剂、流动改性剂、着色剂、^^力剂、>^急定剂或稀释剂中的一种或任意的组合。添加剂;5L^i度的选择^^负i^午多因素,这些因素包4封M的聚^^、加工M和所希望的性能和夕卜观。然而,通过本文以下教导的合理的实验,本领域技术人员应该能够决定用于任何特定应用的适当的添加剂和添加剂M。本发明的多层结构(例如带)可通过任意方便的手段制备。在一个优选的过程中,才M居本文教导的结构是首先以它们的熔融状态挤出到衬层上,且使其~p。该挤出涂层可以是不同层的M出或通过直接向衬层上多次挤出单独的层(-^:称为多重"凸起(bump)",如双层凸起、三层凸起等)。如果不^JU衬层,该方法可包括械出工艺,例^4^辦出工艺或p她工艺。为了向紧固件组件提供足够的劲度,带的总厚度Ml少约100iam,且更toJ^少约150jLim。例如,包4封^f可^^J:的带的总厚度,可为约100至约600Mm,更他^约125至约400iam,JL^^约150至约350jam。本发明的紧固件组件可通过《^f可方便手段制备。在本发明的一个实施方案中,紧固件组件通过将多个J4U3目同的带柄的紧固件元件(如上所述)加热至一个温度范围,在该温度范围第一聚*层变似第一聚*层中的组^4勿的极性官能或;^皮化学活化或^^使变得更易流动,以是其能够移动和润湿紧固件表面,或两者。每个加热的紧固件被横向且均一g入到带的第一聚^4勿层中。因此每个粘合的柄与相邻的紧固件的柄之间为M的间隔、平行、对准的关系,如以上特别是参考图1所述。压入过禾雖每个钉子或紧固件的柄的^^'j在特m可产生第一聚^^层的^的区域,由itb^接触区域与每个紧固元件格接。一种方法是首先制l组钉子,其相互间隔、平行、对准的关系被保持,JL^将它们单独或作为一个纟l^AJiJ带:^前,^!4Ui匀i^口热。^口于紧固件上的加热程度和安装压力依赖于许多变量如钉子尺寸、带的聚賴层的棒性、单独的紧固件和第一聚^层之间所希望的^^程度、紧固件的4、<链的层(包^f封可衬层)等而变化。应用于特定紧固件的精确加热和加压^f牛,对于^4贞域技^A员而言,对于^f可特^I用,4M居本^^斤含有的教导,通过合理的试验,应容易地的得到确定。才財居本发明制得的紧固件组件提供独一无二的性能和有利的棒性的组合。例如,才M居本文的教导,本发明可提供在^JD过程中具有,氐的抗撕裂强度、增加的模量和较'J、的弯曲和勉曲的组件。下面的实施例it明了本发明所期望的益处,特别是与^M贞,有的传统材料相对比。实施例本发明的多层结构通过将第一和第二聚^4勿层^出到常M^膜才M中来制备。使用该方法,制成具有第一聚^t勿层组合物的表面层(层1和层3)和在中间层的第二聚^^层组^4勿(如填充的热塑'1^且*)的核心层(层2)的三层吹塑薄膜。薄膜的厚M200-500iam。对照1样品是通过M出在层1、层2和层3的各层中只包含第一聚^层的结构而制备的。在该对照中没有使用如本iL/斤述的填充的热塑性组合物用于第二聚^4勿层,对照1中的第一聚^/^^有50wt.°/。的PlexarPX3236、20%的HDPE-1、和30。/。的滑石^H"(TalcMasterbatch)(50%滑石;50%HDPE-2)。PlexarPX3236是含有接才il^聚乙烯骨紅的马来酸酐的线性低密綠乙烯,具有熔融指数2和比重0.92。HDPE-1是具有比重0.96和熔融指数0.9的高密度聚乙烯。滑石^H"是50%滑石和50°/。HDPE-2的共混物,该母料(masterbatch)具有在190。C、2.16kg下测量的熔融指数19.6g/10min和比重1.4。对照2样品是用由与对比1相同的第一聚^层组合物形成的层1和3制成的。对比2样品的核心层(层2)是纯的HDPE-1。选择挤出机的:ii;复以使得层2的厚^总厚度的约70%,且层1和层3各自为总厚度的约15/0。实施例1-5用由与对比1和对比2相同的第一聚^;层组^;形成的层1和层3制备。实施例1-5^^有用于层2(核心层)的不同的填充的热塑'^ia合物。这些实施例中的填料是如下的一种前面所述的滑石"WK^M^浓缩物(WoodFlourConcentrate)(在高密舰乙烯中含有50wt。/。狄的200目的相UM^除,且具有在19(TC、9.9kg下测量的15.9g/10min的熔融指数)或滑石#*^絲,物的共》'^4勿。所有的实施例是被M出而具有层1和层3(表面层)各层的约15%的厚度和层2(核心层)的70°/。。表l列出了对照l-2和实施例l-5的不同层的《M。表l还示出了该三层的相对厚度。^f^]TiniusOlsenH5K-SUniversalTestingMachine对样品进^f^f城测试。偵月具有约200iam厚度的试样来测量杨^^莫量和^裂强度。杨氏模量是^4i伸下^JU^t^725.4ram、"j^1^50.8mm的^#在十字头^^25ram/min下测量的。才莫量的单位是MPa。,裂强^]狄为63.5mm和"]^l为63.5咖的裤形撕裂试样测量的。从样品的一个边缘的中心开始朝向试样的中心方向做25.4咖的切割,以制造裤型的"腿"。^库形撕裂询洋以十字头:14^为500咖/min被撕裂。通过撕裂区域分开能量来撕裂试样而测定抗撕裂强度。撕裂区域被估算为2xdxt,其中t为试样的厚度以及d-O.0381m。彌裂强度的^^^立是kJ/m2。在这些吹塑薄|^^#上以横向(TD)测量^f裂强度。对于每个样品测试5个平均m^4l和表2中给出。表1示出了实施例1-5与对照l-2相比,满裂强度如何斷^^模量^f可增加。实际上期待所希望的性能(低的^f裂强度和高的模量)在当核心M有高^!的員浓缩物时出现。对照3与对照2类似进行制备,除了第一聚^4勿层组M(层1和层3)不包^t^fr且HDPE-1的^^增加到50%。在层1和层3(表面层)中^^I对比3的第一聚^层组^^来制备实施例6-10,但是在层2(核心层)中含有不同的填充的热塑'I^i且合物。用于这些实施例的层2中的填料是以上所述的滑石舉阡、以上描述的M浓缩物或者滑石母#^#,物的共>'^4勿。表2列出了用于对照3和实施例6-10的层l、层2和层3的《誠。表2也,列出了表面层和核心层的相对厚度。这些样品的模量和^tf裂强度絲2中列出。这些结絲明实施例6-10与对照3相比,職裂强度^f^iy莫量增加。再次,当填充的聚"^组^^(层2)含有高紋的絲,物时,^#望的性能(低的^f裂强度和高的模量)。在层1中^f狄对照3的第一津^^且^以制备实施例11-14。实施例11也^^]该相同的粘^^且合物用于3,但是实施例12-14是礼艮结构且不具有第三层。用于实施例11-12的层2中的填料是占该层重量75%泉变的碳酸4丐。用于实施例13-14的层2中的填料^该层的25wt。/。浓度的滑石。表3列出了用于实施例11-14的层1、层2和层3的《M。表3还列出了各层的相对厚度。这些样品的模量和^f裂强yl^M3中。这些结果表明实施例11-14与对照3相比,彌裂强度剮^4莫量增力口。再次,当填充的聚*组^4勿(层2)含有或者高舰的或者滑石或者碳喊时,^PW"望的性能(低的^f裂强度和高的4莫量)。尽管本发明本文么^f的实施方案是被优先考虑的,但可以不背离本发明精神和范围作出M^i^修改。本发明的范围由权利要求所限定,且落入该宗旨和等同范围的所有^i^也包^^在内。表l:丄.对照例1对照例2实施例1实施例2实施例3实施例4实施例层l(总厚度的15%)HDPB-120%20'/。20%20%20%20%20%Pl匿PX323650%50%50%50%50%50%50%滑石(50W/HDPE-2母30%30%30%30%料层2(总厚度的70%),-l20%麵90%80%70%70%70'/。Pl隨PX323650%滑石辆30%30%梂(50舰10%20%30%10%层3(总厚度的15%),-l20%20%20%20%20%20%20%Pl薩PX323650%50%50%5W50%50%滑石(5W)/鹏-230%30%30%30%30%30。/301/'辨多层带的i^"M滑石,wt%15.0%4.5544.沐4.5%4.5%11.5%15.0%械wrt0.W0.W3.沐7.0%10.5%0.0°/。15.0%4.5%8.0%11.5%15.0%15.0%15.oy.树喊量,MPa平均模量490465472699721702糊點級,躺1942761221228677166U/m221表2.未i真充的净i^^且^;<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>权利要求1.用于紧固件驱动工具中的紧固件组件,包含a.多层结构,该多层结构包括i.第一聚合物层,其具有用于接触紧固件的第一表面、和第二表面且包含热塑性聚合物骨架,所述热塑性聚合物骨架具有至少为第一聚合物层的0.03wt%的接枝马来酸酐;ii.布置在第一聚合物层第二表面上的第二聚合物层,该第二聚合物层具有增强第一聚合物层的充分刚性,其中第二聚合物层包含为第二聚合物层的约3wt%至约45wt%的无机填料;和b.多个承载于多层结构上的紧固件;其中第一层和第二层的每一层在其长度上具有基本上不变的厚度,且第一层与第二层的厚度比为约1∶25至约3∶1。2.^F'j要求l的紧固件组件,其中a.第一聚賴层的热塑性聚^f勿骨架包^W烃骨架;b.在多层结构M的至少-"^分上布置村层;c.第一层与第二层的厚度比为约1:9至约2:1。3.相^要求2的紧固件组件,其中第二聚^/层还包舍逸自;M分、研碎的稻壳、研碎的壳、研碎的坚果壳、研碎的果核、洋麻颗粒、西米颗粒、黄麻颗粒以及它们的任意组合的有才;u^K4.用于紧固件驱动工具中的紧固件组件,包含a)至少一排多个紧固件,每个紧固件^i^J^目互平^iU;b)两个相对的粘结于紧固件上的多层结构,且将它们以基本上平行的设置维持在排中;其中所述多层结构各自包^:i.由可挤出的第一^H且^4勿形成的第一聚^;层;其中第一^^且^包含可挤出的热塑性聚合物骨架,该热塑性聚合物骨架包含具有至少约0.03wt%的马来酸酐聚合物的乙烯均聚物或共聚物;ii.由对紧固件组件提供劲度的可挤出的填充的聚合物组合物形成的第二>聚杨层;其中填充的聚^4勿组^4勿包含基于填充的聚賴组杨总重量的约3至约75wt。/。的颗粒》真扦;和iii.由填充的聚合物组合物形成的第二聚合物层的厚度大于由第一粘合组合物形成的第一聚合物层的厚度。其中多个紧固件夹于两个相对的多层结构之间。5.扭刺要求4的紧固件组件,其中a.每个多层结构是多层带;b.第一表面层粘结于紧固件排的U;c.在带^的至少"^分上布置衬层;且d.第一层与第二层的厚度比为约25:1至约3:1。6.权利要求5的紧固件組件,其中填充的聚^^组,包含占^填充的聚^4勿组*约8\^°/。至约35wt。/。的有才;U耕,其中有4;^耕包^^自械、研碎的稻壳、研碎的果壳、研碎的坚果壳、研碎的果核、洋,粒、西米颗粒、黄,粒以及它们的任意组合的:t^H"。7.权利要求5的紧固件组件,其中填充的聚^7组^/包含有4^M^无拟耕。8.用于紧固件驱动工具中的紧固件組件,该组件包含a)至少一排多个钉子,每个钉^HM为相XI^上平行;b)多层结构,其粘结于钉子上并将它们以基本上平行的诏i维持在排中;其中多层结构包含i,由可挤出的第一丰^^l且合物形成的第一聚^^层;其中第一粘^l且^包含可挤出的聚*骨架,该聚杨骨架已与极性部分^;ii.由对紧固件组件提供劲度的可挤出的填充的聚合物组^形成的第二聚合物层;其中填充的聚^^组^4勿包含基于填充的聚^4勿组合物总重量的约3至约75wa的颗津ii糾:o9.相^要求8的紧固件组件,其中多层结构是多层带,且其中第一表面层粘结于紧固件排的一侧。10.权利要求9的紧固件组件,其中紧固fH^自钉子、螺钉和钉书钉。11.^Ut权利要求10的紧固件组件,其中多层带进一步包含由第三聚^7层,该第三聚合物层由包含已与极性部分反应的可挤出的聚合物骨架的组,形成,其中第三聚*层1^上不与第一表面层接触,且其中第二J^立于第一表面层和第三聚*层之间。12.权利要求10的紧固件组件,其中紧固件排粘结于第二多层带的反侧。13.权利要求10的紧固件组件,其中填充的聚^4勿组^的中的极性部分的敝小于可挤出的第一举^^且杨中的极性部分的舰。14.;K^要求10的紧固件组件,其中第一聚杨层的厚度小于约100nni。15.权利要求10的紧固件组件,其中填充的聚^组^的^W"是与第一净^^组,的才及性部分A^的。16.;J5U'J要求10的紧固件组件,其中可挤出的第一津i^组^4勿的极性部分包絲自不^^羧酸;包括酸酐、酯和鹏的羧酸官能衍生物;不齡羧酸的金属盐;胺;和它们的濕合物的4^物。17.权利要求16的紧固件组件,其中第一净^^且^4勿的极性部分包含马来酸酐。18.权利要求16的紧固件组件,其中填充的聚^/组合物的填料包舍逸自滑石、碳酸钩、粘土和它们的濕/^的iL^M^K19.权利要求18的紧固件组件,其中填充的聚^4勿组^的的填^^一步包含占4^填充的聚#组^4勿的约3wty。至约45wt。/。的有才;U耕,该有才WM^自a、研碎的稻壳及它们的〉'^^。20.权利要求19的紧固件组件,其中填充的聚#组^;的4^包含^#和滑石。21.权利要求18的紧固件组件,其中第一^^組合物的聚合物骨架包M自聚乙烯、聚丙烯、乙烯与其它ot-烯烃的共聚物、丙烯与其它oc-烯烃的共聚物、乙烯与烯属不饱和酯的共聚物和它们的衍生物、以及它们的濕/^的热塑'树料。全文摘要一种紧固件组件,例如钉子组件,包含一排通过多层结构保持在一起并通过多层结构维持在位置上的紧固件,所述多层结构包括具有用于与紧固件接触的第一表面和第二表面的第一聚合物层,且包含具有至少一个极性部分的聚合物;并且第二聚合物层布置在第一聚合物层上的第二表面上,第二聚合物层具有增强第一聚合物层的充分刚性。文档编号F16B15/08GK101451568SQ20081018476公开日2009年6月10日申请日期2008年5月27日优先权日2007年6月25日发明者T·M·菲尼尔曼,志田光三申请人:Msi技术有限责任公司
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