CN112384365A - 温压成形用树脂包覆金属板及有机树脂膜 - Google Patents
温压成形用树脂包覆金属板及有机树脂膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112384365A CN112384365A CN201980043228.XA CN201980043228A CN112384365A CN 112384365 A CN112384365 A CN 112384365A CN 201980043228 A CN201980043228 A CN 201980043228A CN 112384365 A CN112384365 A CN 112384365A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resin layer
- resin
- coated metal
- metal plate
- metal sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered 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
- B32B15/08—Layered 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
- B32B15/082—Layered 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 comprising vinyl resins; comprising acrylic resins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提供能够在温压成形时实现优异的成形性的树脂包覆金属板。温压成形用树脂包覆金属板的特征在于,包含金属板(1)和形成于上述金属板(1)上的丙烯酸系树脂层(A),上述丙烯酸系树脂层(A)在丙烯酸系树脂中含有平均粒径低于10nm的二氧化硅(S)。也可以在上述金属板(1)和上述丙烯酸系树脂层A之间形成含有第一碳系粒子(C)的聚酯树脂层(B)。
Description
技术领域
本发明涉及涂布于金属板上的温压成形用树脂包覆的金属板,更详细而言,涉及供于温压成形的加压成形性等优异的树脂包覆金属板及可应用于其的有机树脂膜。
背景技术
例如作为现代交通方式必不可少的汽车通过加压成形钢板而制造。这样的加压成形中,通过将由树脂或油脂等构成的润滑剂涂布于钢板上,而提高成形性(参照专利文献1及专利文献2)。
另外,近年来,由于低耗油量化等要求,作为汽车用的原材料从钢板向铝等其它材料的转换不断发展。但是,例如铝的成形性比钢板低,因此,在例如机动二轮车的车架、四轮车的车门面板等结构比较复杂的部位难以进行加压成形等。
作为这种对于难加工材料的加压成形,通过温压成形的加工开始备受关注。例如在专利文献3所示的温压成形中,为了减小加压加工时的载荷,并提高铝本身的加工性,而将加压加工用的模具加热至例如200~300℃左右的高温。
另外,在专利文献4所示的温压成形中公开了,通过对供于温压成形的铝包覆含有胶体二氧化硅的水溶性丙烯酸系树脂,而提高铝的温压成形性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭55-38840号公报
专利文献2:日本特开2010-197017号公报
专利文献3:日本特开2015-54422号公报
专利文献4:国际公开第2007/043332号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,包含上述的专利文献1~4的现有的技术中,不能说满足市场的需求,存在以下叙述的课题。
首先,在专利文献1~3中,作为润滑皮膜含有蜡,因此,皮膜的成分相对于加压成形时的加热而挥发,由此,担心作业环境劣化。另外,润滑皮膜由于加热而变质,由此,有时在成形后产生润滑皮膜的残渣,也不能否认在例如涂装等的后处理工序中成为严重缺陷。
另外,在专利文献3及专利文献4中,丙烯酸系树脂中含有二氧化硅而提高温压成形性,但专利文献3中,本来就是以上述的蜡含有为前提而难以直接采用,专利文献4中未提及具体的二氧化硅的粒径。
本发明是鉴于将这样的课题作为一例解决而完成的,其目的在于,提供在对于难加工材料的温压加工中具备优异的加压成形性的树脂包覆金属板及可应用于该树脂包覆金属板的有机树脂膜。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本发明一实施方式提供一种温压成形用树脂包覆金属板,(1)其特征在于,包含金属板和形成于所述金属板上的丙烯酸系树脂层,所述丙烯酸系树脂层在丙烯酸系树脂中含有平均粒径低于10nm的二氧化硅。
此外,根据所述的(1)所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(2)优选所述丙烯酸系树脂层的厚度为1.5μm以上。
另外,根据所述的(1)所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(3)优选还包含介设于所述金属板和所述丙烯酸系树脂层之间的聚酯树脂层,在所述聚酯树脂层中含有第一碳系粒子。
另外,根据所述的(3)所记载的温压成形用树脂包覆金属板中,其中,(4)优选所述聚酯树脂层作为亲水基团含有磺酸盐,且玻璃化转变温度(Tg)低于100℃。
另外,根据所述(4)所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(5)优选所述磺酸盐相对于所述聚酯树脂层中的全部二羧酸成分为4mol%以上。
另外,根据所述(4)或(5)所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(6)优选所述磺酸盐为钠盐。
另外,根据所述(6)所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(7)优选所述钠盐为5-磺基间苯二甲酸钠盐。
根据所述(3)~(7)中任一项所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(8)优选所述第一碳系粒子相对于所述聚酯树脂层含有4~30重量%。
根据所述(3)~(8)中任一项所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(9)优选在所述丙烯酸系树脂层中含有低于0.1重量%的第二碳系粒子。
根据所述(3)~(9)中任一项所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(10)优选所述丙烯酸系树脂层的厚度为0.5μm~3.0μm。
根据所述(3)~(10)中任一项所记载的温压成形用树脂包覆金属板,其中,(11)优选在所述丙烯酸系树脂层中含有10~70重量%的所述二氧化硅。
另外,为了解决所述课题,本发明一实施方式提供一种有机树脂膜,包覆于温压成形的金属板,其特征在于,在丙烯酸系树脂层中含有平均粒径低于10nm的二氧化硅。
发明效果
根据本发明,可提供能够在温压成形时实现优异的成形性的树脂包覆金属板。另外,也可提供除了成形性之外、点焊时的导通性及温压成形后的脱膜性均优异的树脂包覆金属板。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的温压成形用树脂包覆金属板100的结构的剖视图。
图2是示意性地表示本实施方式的温压成形用树脂包覆金属板200的结构的剖视图。
图3是示意性地表示本实施方式的温压成形用树脂包覆金属板300的结构的剖视图。
图4是示意性地表示本实施方式的有机树脂膜10’的结构的剖视图。
图5是示意性地表示本实施方式的有机树脂膜20’的结构的剖视图。
图6是示意性地表示本实施方式的有机树脂膜30’的结构的剖视图。
图7是示意性地表示实验例中温间滑动性试验的方法的图。
具体实施方式
<温压成形用树脂包覆金属板>
以下,对用于实施本发明的实施方式进行说明。本实施方式的温压成形用树脂包覆金属板的特征在于,包含金属板1和形成于上述金属板上的丙烯酸系树脂层A,上述丙烯酸系树脂层A在丙烯酸系树脂中含有平均粒径低于10nm的二氧化硅S。以下,基于附图对本实施方式进行说明。
《第一实施方式》
如图1所示,本实施方式的树脂包覆金属板100的特征在于,在金属板1的至少一面上形成有机树脂层10。
而且,本实施方式的有机树脂层10的特征在于,在丙烯酸系树脂层A中含有二氧化硅S。
作为本实施方式的树脂包覆金属板100中使用的金属板1,可使用包含铝、铁、铜、钛及镁以及铝合金、不锈钢等上述金属的合金等的金属板。特别优选为在温加工的温度域(200~400℃)中加工性显著提高的铝、镁、钛及它们的合金、以及不锈钢。这些材料中,在强度和轻量性优异之类的观点上,优选为铝合金、镁合金、钛及钛合金,作为铝合金,可举出3000系、5000系、6000系、7000系,作为镁合金,可举出AZ31、AZ61、AZ91及Mg-Li系等。作为汽车用树脂包覆金属板,特别优选为铝合金的5000系、6000系。
该金属板1的厚度没有特别限制。即金属板1的厚度可根据其用途等适当选择,例如可应用5μm~5mm的厚度的金属板1。作为例子,如果为汽车车身面板用,则0.5~3mm等为优选的厚度,如果为电子设备用,则20μm~1.5mm等为优选的厚度,但不限于此。
[丙烯酸系树脂层A]
作为用于本实施方式的丙烯酸系树脂,没有特别限制,能够使用公知的丙烯酸系树脂。具体而言,作为构成本实施方式的丙烯酸系树脂的单体,例如能够示例:丙烯酸、甲基丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、2,3-二羟丁基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯及聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等多元醇和丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯化物;该单酯化物的ε-己内酯加成物;马来酸、富马酸、丙烯酰胺、丙烯腈、醋酸乙烯酯、苯乙烯等。
另外,本实施方式中,丙烯酸系树脂为了提高机械性质及耐化学药品性、粘接性等,也可以利用环氧基改性。在向丙烯酸系树脂导入环氧基的情况下,通过与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基(甲基)丙烯酸酯等共聚合,可导入环氧基。
本实施方式中,使用的丙烯酸系树脂可以是上述的单体中将1种以上聚合而得到的丙烯酸系树脂,另外,也可以应用混合这些丙烯酸系树脂的两种以上而成的树脂。此外,本实施方式中,丙烯酸系树脂可以作为涂液使用,在该情况下,也可以是溶剂系、无溶剂系、乳液系、水系等涂液的任一种。
作为本实施方式的丙烯酸系树脂,在进行下述那样的耐热性试验时,优选使用陷入深度成为0.3μm~3.0μm的树脂。通过使这种丙烯酸系树脂含有后述的二氧化硅S,二氧化硅S在温压成形时不会陷入,可保持于表面。其结果,能够适当控制温压成形时的模具和金属板1的接触,并得到良好的成形性。
此外,这里作为上述的耐热性试验,是指通过以下的方法进行的试验。首先,在树脂包覆金属板的有机树脂层10上载置重量0.15gf的环及10g的配重。然后,利用加热装置加热树脂包覆金属板,以使金属板1成为250℃,并维持1分钟。接着,树脂包覆金属板冷却至成为室温,从有机树脂层10上除去配重后,测定产生于有机树脂层10上的表面的凹痕的深度,并设为上述的陷入深度。
本实施方式中,在有机树脂层10中含有二氧化硅S。
本实施方式的有机树脂层10中含有的二氧化硅S为了在加压成形时等赋予优选的成形性而被添加。作为本实施方式的有机树脂层10中含有的二氧化硅源,例如可以是二氧化硅粉末,也可以是在分散介质中分散有二氧化硅的胶体二氧化硅、有机二氧化硅等。在胶体二氧化硅及有机二氧化硅等的情况下,作为二氧化硅的分散介质,可以是水,也可以是醇、醚、酮等有机溶剂。
另外,本实施方式中,有机树脂层10中含有的二氧化硅S的特征在于,平均粒径低于10nm。在二氧化硅S的平均粒径为10nm以上的情况下,在进行加压成形等的情况下,存在不能得到优选的成形性的可能性,不优选。
另一方面,作为二氧化硅S的平均粒径的下限值,没有特别限制,但从获得容易度等观点来看,优选为1nm以上。
此外,作为本实施方式的二氧化硅S的平均粒径,例如能够使用通过西尔斯法(シアーズ法)测定的值。另外,在使用的二氧化硅S的制造者的小册子中记载有公称值的情况下,也能够将该公称值设为本实施方式的二氧化硅S的平均粒径。
本实施方式的有机树脂层10中,上述的二氧化硅在丙烯酸系树脂层中以怎样的状态存在还不知。但是,如图1所示,能够推定为使单独的二氧化硅粒子分别地分散,或多个二氧化硅粒子以随机凝聚的状态存在。另外,有机树脂层10的表面不平坦,如图1所示,能够推定为利用存在于有机树脂层10的表面附近的二氧化硅粒子形成凹凸的状态。而且,利用该凹凸,减轻加压成形时的动摩擦系数(μ),作为其结果,能够推定为上述的成形性提高。
本实施方式中,在二氧化硅S的平均粒径低于10nm的情况下,作为加压成形时的成形性优异的原因,能够如下考虑。
即,在二氧化硅S的平均粒径低于10nm的情况下,模具的表面和有机树脂层10的表面的接触面利用分散化的二氧化硅S,各接触场所的接触面积变小。因此,在各接触面的载荷变小,因此,垂直阻力变小,摩擦力变小。作为其结果,金属板1的材料的变形·流动顺畅,因此,认为加压成形时的成形性提高。
另一方面,在二氧化硅S的平均粒径为10nm以上的情况下,作为不能得到优选的成形性的原因,如下考虑。即,在二氧化硅S的平均粒径为10nm以上的情况下,成形时的模具的表面和有机树脂层10的表面的接触面局部地存在,因此,认为在各接触面的载荷变大。其结果,垂直阻力变大,摩擦力变大。因此,在金属板1的变形·流动被阻碍且显著的情况下,能够预想到加压成形性劣化导致金属板1的断裂。
另外,本发明人等对于特别是由涂布成膜的0.6μm以上的厚度的涂膜中,平均粒径为20nm和10nm时动摩擦系数的改善几乎没有,与之相对,通过将平均粒径设为低于10nm,动摩擦系数显著提高的原因,如下考虑。即,通过将二氧化硅S的平均粒径设为低于10nm,可在涂布时抑制二氧化硅陷入树脂中,结果,在成形时有贡献的表面或表面附近的二氧化硅S增加,进而,通过与耐热性试验中的凹痕深度低于3μm的丙烯酸系树脂组合,也可抑制温加工中的这些二氧化硅S的陷入,结果,认为加工性显著提高。
在本实施方式的二氧化硅S的含量低于10重量%的情况下,在金属板1上形成有机树脂层10并加压成形的情况等,存在不能得到优选的成形性的可能性。另一方面,在二氧化硅S的含量超过70重量%的情况下,存在将有机树脂层10形成于金属板1上时的成膜性降低的可能性及加压成形时的成形性降低的可能性,不优选。
作为在二氧化硅S的含量超过70重量%的情况下可降低成形性的原因,如下考虑。即,认为在二氧化硅S的含量超过70重量%的情况下,有机树脂层10的柔软性降低。在该情况下,在加压成形时,有机树脂层10不能追随金属板1的变形而产生龟裂,其结果,模具和金属板1直接接触的可能性变高,因此,认为难以得到优选的加压成形性。
此外,上述中,作为有机树脂层10中含有的上述二氧化硅S的含量,更优选为30~65重量%,更进一步优选为45~60重量%。
本实施方式的有机树脂层10的厚度在图1所示那样在金属板1上不经由下层而直接形成有机树脂层10的情况下,优选为1.5μm以上,更优选为1.8μm以上。在有机树脂层10的厚度低于1.5μm的情况下,在以恶略的条件赋予成形的情况下,金属板1局部地露出,可能产生模具和金属板1的直接的接触。因此,存在难以得到优异的加压成形性之类的问题,因此,不优选。
另一方面,本实施方式中,有机树脂层10的厚度的上限没有特别限制,但从成本的观点及将有机树脂层10形成于金属板1上时的容易性及加工性的观点来看,可适当设定厚度。
例如,在通过涂布形成有机树脂层10的情况下,根据涂布的难易性,优选为6.0μm以下,更优选为5.0μm以下,进一步优选为4.0μm以下。
另一方面,在通过将膜形成于金属板1上而得到有机树脂层10的情况下,厚度具有某程度时容易处理,因此,从该观点来看,也可以是5.0μm~100.0μm。从制造容易性及成本的观点来看,优选为10.0μm~60.0μm,更优选为20.0μm~30.0μm。
此外,本实施方式中,有机树脂层10的厚度也可以是由重量换算的值。具体而言,有机树脂层10的厚度和重量可如以下换算。
有机树脂层10的厚度[μm]=有机树脂层10的重量[g/m2]×有机树脂层10的每单位重量的体积[cm3/g]
例如在有机树脂层10中含有丙烯酸系树脂50wt%及二氧化硅50wt%的情况下,有机树脂层10的每单位重量的体积[μm/(g/m2)]=0.64。在此,当将丙烯酸系的比重设为1.2g/cm3,将二氧化硅的比重设为2.2g/cm3时,就每单位重量的体积[cm3/g]而言,丙烯酸系成为0.83,二氧化硅成为0.45。另外,[cm3/g]与[μm/(g/m2)]等价。
此外,作为有机树脂层10向金属板1上的形成方法,可举出通过在制作混合了上述的丙烯酸系树脂和二氧化硅S的涂液后,在金属板1上涂布该涂液的方法而形成的方法。
此外,如上述,该涂液的丙烯酸系树脂也可以是溶剂系、无溶剂系、乳液系、水系等的任一种。另外,该涂液中,根据需要也可以在不影响加压成形性的范围内配合固化剂、光引发剂。另外,为了提高涂布性,也可以添加调平剂、消泡剂等。
作为将上述涂液涂布至金属板1的方法,能够应用棒涂机、旋涂机、喷涂机、辊涂布机、在涂液浸渍后应用挤压辊等公知的涂布方法。
在该情况下,首先,利用涂布辊向金属板1的表面涂布包含粒径低于10nm的二氧化硅的丙烯酸系树脂的涂液,利用烧附加热炉以到达板温约80~220℃左右加热后,通过空冷或冷却装置进行冷却,制作树脂包覆金属板。此外,也可以在上述的涂布工序之前设置利用粘接剂涂布辊涂布粘接剂后,进行烧附及冷却而形成粘接剂层的工序。另外,在仅通过干燥完成不了涂膜固化的情况下,也可通过保养(作为例子,40℃、3天)、UV照射完成涂膜固化。
另外,或作为本实施方式的树脂包覆金属板的制造方法,也可以采用将有机树脂膜经由或不经由粘接剂贴附于金属板1的方法。
作为一例,对通过将有机树脂膜热熔接并层压,而制造图1所示的树脂包覆金属板的方法进行说明。
将从金属板供给装置连续地送出的金属板1使用加热装置加热至有机树脂膜的熔点以上的温度。然后,使从膜供给装置送出的有机树脂膜以与金属板1相接的方式与金属板1的一面(或两面)接触。可在一对层压辊之间重合、压接、层压之后骤冷,而制作树脂包覆金属板。
此外,本实施方式中,丙烯酸系树脂层A中也可以含有用于提高成形加工性、耐腐蚀性的各种添加剂。作为添加剂的例子,可举出公知的硅烷偶联剂、润滑剂、金属醇盐等。
作为添加剂的添加量,没有特别限制,但在本实施方式中,即使不含有硅烷偶联剂、润滑剂、金属醇盐等,也能够具有温间成形性,因此,它们添加量也可以低于0.05%。
另外,就上述的添加剂而言,可以单独含有各自,也可以含有两种以上。
《第二实施方式》
接着,使用图2说明本实施方式的树脂包覆金属板200。
此外,关于以下说明的第二实施方式,具有与已经叙述的第一实施方式相同的作用效果的结构标注相同的编号,还适当省略其说明。
第二实施方式中,其特征在于,提高第一实施方式中说明的树脂包覆金属板的加工性,进一步附加导通性功能。
图2所示的本实施方式的树脂包覆金属板200在丙烯酸系树脂层A和金属板1之间形成有聚酯树脂层B。另外,在该聚酯树脂层B中含有碳系粒子C(第一碳系粒子)。
[聚酯树脂层B]
作为本实施方式中使用的聚酯树脂,可应用以下所记载那样的树脂。
作为构成聚酯树脂层B的多元羧酸成分,也可以使用芳香族、脂肪族、脂环族的二羧酸、3价以上的多元羧酸或它们的酯衍生物。而且,作为这样的聚酯树脂层B,优选将例如包含二羧酸和二醇的成分设为主体。
而且,作为芳香族二羧酸,也可以适当使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,4-萘二羧酸、2,5-二甲基对苯二甲酸、联苯二羧酸、2,6-萘二羧酸、1,2-双苯氧基乙烷-p,p’-二羧酸、苯基茚满二甲酸等。
另外,作为脂肪族及脂环族的二羧酸,也可以使用琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、二聚酸、十二烷二酮酸(ドデカンジオン酸)、1,3-环戊烷二羧酸、1,2-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸等或它们的酯形成性衍生物。
另一方面,作为构成聚酯树脂层B的二醇成分,也可以使用乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、2,4-二甲基-2-乙基己烷-1,3-二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、4,4’-硫代二苯酚、双酚A、4,4’-亚甲基二酚、4,4’-(2-降冰片亚基)二苯酚、4,4’-二羟基联苯酚、邻,间和对二羟基苯、4,4’-异亚丙基苯酚、4,4’-异亚丙基二醇、环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,4-二醇等。
作为这样的聚酯树脂层B,例如以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚间苯二甲酸乙二醇酯为代表,示例将对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯、1,4环己烷二甲基对苯二甲酸酯、间苯二甲酸乙二醇酯、间苯二甲酸丁二醇酯、萘二甲酸乙二醇酯、己二酸乙二醇酯、己二酸丁二醇酯的至少任一种以上聚合而成的聚酯树脂。另外,也可以应用将这些聚酯树脂的两种以上混合而成的树脂。
另外,本实施方式的聚酯树脂的分子量(数平均)优选为20000以下。这是由于,当聚酯树脂的分子量超过20000时,产生为了高分子化而有时聚合时间变长且导致生产性降低之类的不良情况。
本实施方式的聚酯树脂层B的厚度没有特别限制,也可以应用各种值。
例如,在通过涂膜形成聚酯树脂层B的情况下,作为厚度优选为0.3μm~5.0μm。另外,从聚酯树脂层B的均匀性的观点来看,作为更优选的厚度为0.5μm~4.0μm。另外,当还考虑聚酯树脂层B的生产性时,0.7μm~3.0μm为最期望的厚度。
另外,如图2所示,在有机树脂层20为双层结构的情况下,丙烯酸系树脂层A的厚度优选为0.3μm~4.0μm,在要求更高的加工性的情况下,优选为0.5μm~3.0μm。进一步优选为0.8μm~2.5μm。
通过将丙烯酸系树脂层A的厚度设为该范围,即使在250℃的加压环境下拉伸皮膜,丙烯酸系树脂层也难以破坏,可担载二氧化硅,结果,能够维持低动摩擦系数,基材的变形·流动顺畅,因此,可进一步提高温压性。
本实施方式中,作为有机树脂层20整体的厚度,优选为0.8μm~9.0μm,从加工性的观点来看,更优选为1.5μm以上。
此外,本实施方式中,有机树脂层20的厚度也可以是由重量换算的值。具体而言,有机树脂层20的厚度和重量可如以下换算。
有机树脂层20的厚度[μm]=丙烯酸系树脂层A的厚度[μm]+聚酯树脂层B的厚度[μm]
在此,丙烯酸系树脂层A的厚度如第一实施方式中说明的那样。另一方面,聚酯树脂层B的厚度[μm]可如以下换算。
聚酯树脂层B的厚度[μm]=聚酯树脂层B的重量[g/m2]×聚酯树脂层B的每单位重量的体积[cm3/g]
例如在聚酯树脂层B中含有聚酯树脂90wt%及乙炔黑10wt%的情况下,聚酯树脂层B的每单位重量的体积[cm3/g]成为0.73cm3/g。在此,当将聚酯的比重设为1.3g/cm3,且将乙炔黑的比重设为1.8g/cm3时,就每单位重量的体积[cm3/g]而言,聚酯成为0.76,乙炔黑成为0.55。另外,[cm3/g]与[μm/(g/m2)]等价。
本实施方式的聚酯树脂层B中,优选聚酯树脂不进行丙烯酸系改性等、不含有丙烯酸系成分。
另外,聚酯树脂层B优选不含有蜡。这是由于当在聚酯树脂层B中含有蜡时,由于加压成形时的加温,蜡成分挥发而产生臭气。如果从这样的观点来看,则包含于聚酯树脂层B中的蜡优选低于5wt%,更优选低于1wt%,进一步优选低于0.1wt%。
[碳系粒子C]
本实施方式中,如图2所示,在聚酯树脂层B中含有碳系粒子C(第一碳系粒子)。通过在丙烯酸系树脂层A和金属板1之间设置含有碳系粒子C(第一碳系粒子)的聚酯树脂层B,相对于仅由丙烯酸系树脂层A的结构,成形加工性显著提高。
作为通过含有碳系粒子C而提高成形性的原因,如下考虑。即,通过含有碳系粒子C,在温加工温度下,相对于聚酯树脂层B可带来增粘效果,且提高皮膜的凝聚力,结果,抑制加工时的模具和金属板1的接触。另外,除了碳本身的润滑效果之外,还协作性地提高加工性,结果,认为比由丙烯酸系树脂A单层构成的情况可进一步提高加工性。
本实施方式中,作为碳系粒子C,能够使用所谓的导电性碳黑。具体而言,能够适当选择并使用通过炉法、乙炔法、气化法等公知的方法制造的、炉黑、乙炔黑、科琴黑等导电性碳黑。
另外,也可以应用赋予了氧化(官能团赋予)、多孔质化(激活)、石墨化等表面处理的导电性碳黑。或,也可应用碳纳米管、富勒烯等。
从润滑效果的观点来看,优选为炉黑、乙炔黑、科琴黑,更优选为炉黑、乙炔黑。
本实施方式中使用的碳系粒子C的平均粒径优选为10nm~80nm。
另外,作为聚酯树脂层B中的碳系粒子C的含量,优选为4~30重量%。当碳系粒子C的含量低于4%时,得不到上述效果,存在得不到优选的成形性的可能性。另外,本实施方式中,通过包含于成为下层的聚酯树脂层B,即使在上层不含有碳系粒子,也具有能够在点焊时赋予优选的导电性的优点,从这种导电性的观点来看,优选为5%以上。另外,当碳系粒子C的含量超过30%时,存在难以均匀地混合涂液而需要长时间的搅拌的可能性,及在金属板1上形成聚酯树脂层B时,以均匀的厚度的形成及碳系粒子的均匀的分散变得困难的可能性,不优选。
本实施方式中,也可以在丙烯酸系树脂层A和聚酯树脂层B双方含有碳系粒子碳系粒子。丙烯酸系树脂层A的碳系粒子C’(第二碳系粒子)的含量优选低于30重量%,更优选比聚酯树脂层B的碳系粒子C(第一碳系粒子)的含量小。此外,本实施方式中,即使在丙烯酸系树脂层A中不含有碳系粒子,也能够具有良好的加工性及导通性,因此,碳系粒子C’的含量也可以低于0.1重量%。
此外,本实施方式的树脂包覆金属板例如为了输送中的表面保护,也可以在丙烯酸系树脂层A上形成保护片(プロシート)那样的可剥离的保护层,但在温压成形的工序中,最表面成为丙烯酸系树脂层A。
《第三实施方式》
接着,使用图3说明本实施方式的树脂包覆金属板300。
此外,关于以下说明的第三实施方式,具有与已经叙述的第一实施方式或第二实施方式相同的作用效果的结构标注相同的编号,还适当省略其说明。
第三实施方式中,其特征在于,对第一实施方式或第二实施方式中说明的树脂包覆金属板进一步附加脱膜性功能。
在此,作为着眼于温压成形后的脱膜性的技术,例如可举出国际公开第2007/023967号公报中公开的技术等。该技术中,发现温压成形后的润滑皮膜的残渣影响后处理的方面,并提出了通过适当除去该残渣,能够没有问题地执行阳极氧化处理等表面处理及涂装等后处理。
润滑皮膜的残渣对质量带来的影响极大,根据上述文献也可以说抑制该影响。但是,上述文献在70℃的温度环境下也使用超声波进行10分钟处理等充分的条件下除去残渣,在提高效率性之类的观点上还具有改善的余地。换言之,例如在汽车等制造中,生产成本的降低也是增加竞争力的重要的因素,如何不产生残渣地将润滑皮膜能够除去(脱膜)变得重要。
本实施方式中,在聚酯树脂层B中进一步含有作为亲水基团的磺酸盐。通过设为这种结构,在将树脂包覆金属板进行了温压成形后,可赋予更优选的脱膜性。
本实施方式中,作为上述那样的磺酸盐,能够举出钠盐、锂盐、及钾盐等。而且,从采购成本及通用性的观点来看,作为磺酸盐优选为钠盐,另外,如后述,在钠盐中也最优选为5-磺基间苯二甲酸钠盐(以下,也称为“SIP”。)。
此外,磺酸盐为钠盐时,也不妨碍除了该钠盐以外还微量地含有其它的盐。
另外,本实施方式的聚酯树脂层B优选使用玻璃化转变温度(Tg)低于100℃的树脂作为聚酯树脂。这是由于在玻璃化转变温度(Tg)超过100℃的情况下,在碱性脱脂时相对于处理液难以溶解,并难以进行鉴于成本及作业环境等的适当的脱膜处理。
更具体而言,在玻璃化转变温度(Tg)超过100℃的情况下,为了适当溶解于碱性脱脂的处理液中,必须提高脱膜时的处理液的浴温,或将聚酯树脂中的磺酸盐的含量设为大量。而且,在将脱膜时的处理液的浴温设为高温的情况下,处理液挥发,作业环境可能恶化。另外,例如当将SIP等磺酸盐大量放入聚酯树脂层B中时,担心聚酯树脂层B的向金属板1的造膜性的降低、膜强度的降低等,成本还变高,不优选。
此外,该聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为0℃~100℃,在聚酯树脂含有5-磺基间苯二甲酸钠盐的情况下,优选为25℃~64℃。
另外,就聚酯树脂层B中含有的磺酸盐的含量(mol%)而言,在将全部二羧酸成分设为100mol%的情况下,优选为4mol%以上。这是由于,当磺酸盐相对于全部二羧酸成分低于4mol%时,特别是温压成形后的脱膜性恶化。
此外,就上述的磺酸盐的含量(mol%)而言,在将全部二羧酸成分设为100mol%的情况下,进一步优选为6~20mol%,更优选为10~17mol%。而且,特别是在上述的磺酸盐为5-磺基间苯二甲酸钠盐的情况下,在将全部二羧酸成分设为100mol%的情况下,其含量(mol%)进一步优选为6~17mol%,更优选为10~17mol%。
另外,聚酯树脂的分子量(数平均)优选为20000以下。这是由于,当聚酯树脂的分子量超过20000时,产生为了高分子化有时聚合时间变长且导致生产性降低之类的不良情况。还由于也可产生如下不良情况:当分子量过高时,担心相对于碱性脱脂时的处理液难以溶解,为了适当溶解有时必须提高脱膜时的浴温或将聚酯树脂中的磺酸盐的含量设为大量。
而且,如果将脱膜时的处理液的浴温设为高温,则该处理液挥发,担心作业环境恶化等。另外,例如当将SIP等磺酸盐大量投入聚酯树脂层B中时,担心聚酯树脂层B的向金属板1的造膜性的降低、皮膜本身的变质等,成本还变高,不优选。
此外,聚酯树脂的分子量更优选为10000~17000。
另外,本实施方式中,就聚酯树脂层B的厚度而言,在形成涂膜的情况下,从成本方面来看优选为0.5μm~5.0μm,在要求均匀性和脱膜性的情况下更优选为0.7μm~4.0μm,当进一步还考虑生产性时,最优选为0.9μm~3.0μm。
在该情况下,作为本实施方式的有机树脂层30整体的厚度,优选为0.8μm~10.0μm。从加工性的观点来看,更优选为1.5μm以上,从脱膜性的观点来看,更优选为8.0μm以下,进一步优选为6.0μm以下。
在作为膜且在制膜后贴附的情况下,厚度具有某种程度时容易处理,因此,优选为3.0μm~28.0μm。从成本方面来看,更优选为4.0μm~15.0μm,进一步优选为5.0μm~12.0μm。
本实施方式中,在丙烯酸系树脂层A中含有碳系粒子C’的情况下,优选其含量低于0.1重量%。当碳系粒子C’含有0.1重量%以上时,脱膜性可能降低,不优选。
此外,上述的第一实施方式~第三实施方式及图1~图3中表示了在金属板1的一面形成有机树脂层的例子。但是,本实施方式的树脂包覆金属板不限制于此,也可以在金属板1的两面形成上述的有机树脂层。另外,不需要有机树脂层的结构在金属板的两个面相同,例如,也可以在金属板1的一面上形成有机树脂层10,且在另一面形成有机树脂层20。
《变形例》
接着,以下对第一实施方式~第三实施方式中说明的有机树脂层10~有机树脂层30不层叠于金属板1,并作为有机树脂膜使用的情况的形式进行记载。
即,第一实施方式~第三实施方式中说明的有机树脂层10~有机树脂层30也可以在不层叠于金属板1的状态下作为有机树脂膜使用。此外,本实施方式中,图4所示的有机树脂膜10’具有与图1所示的树脂包覆金属板的有机树脂层10相同的结构,因此,在此省略详细的说明。另外,图5所示的有机树脂膜20’具有与图2所示的树脂包覆金属板的有机树脂层20’相同的结构,另外,图6所示的有机树脂膜30’具有与图3所示的有机树脂层30’相同的结构,因此,在此省略详细的说明。
本实施方式的有机树脂膜适合作为例如向加压成形(特别是温压成形)的金属板的包覆用途。
即,包覆了本实施方式的有机树脂膜的树脂包覆金属板10’在例如温压成形时,发挥优选的成形性。
另外,本实施方式的有机树脂膜20’除了发挥例如温压成形时的更优选的成形性之外,还可发挥点焊时的优选的导通性。
另外,本实施方式的有机树脂膜30’除了发挥上述的成形性及导通性之外,还可在加压成形后的皮膜除去中发挥良好的脱膜性。
在该情况下,本实施方式的有机树脂膜10’~有机树脂膜30’的制造方法没有特别限制,能够应用公知的膜的制造方法。
例如,在特氟隆(注册商标)等基底基材上涂布含有有机树脂的涂液并使其干燥后,将其从基底基材上剥离,由此,能够得到有机树脂膜10’~有机树脂膜30’。
此外,如果可剥离上述涂布干燥后的有机树脂膜,则基底基材的种类没有特别限制,当然也可以将公知的各种材质作为基底基材进行应用。
另外,有机树脂膜20’或有机树脂膜30’为双层结构的膜,但只要具有本发明的特征,就不限于此,也可以设为3层以上的结构的膜。
另外,设为双层以上的膜结构的情况的制造方法能够应用公知的方法,例如可通过反复进行涂布涂液并使其干燥的工序而得到。
实施例
以下,举出实验例对本发明进行具体地说明,但本发明不限定于这些实验例。
[树脂包覆金属板的准备]
首先,作为金属板1,准备厚度0.8mm的铝合金板(A5052 H34)(以下,也记载为铝板、AL板)。铝板通过公知的方法进行脱脂(利用SURF CLEANER E370(5g/L),以60℃浸渍20秒)、除污(硫酸70g/L,10秒)、及基于干燥机的干燥。
接着,在金属板1的两面上,从表1所示的树脂种类适当选择,制作有机树脂层部分为单层或双层的树脂包覆金属板。此外,有机树脂层向金属板1上的形成通过将涂液涂布于金属板1上的方法进行。
例如,表2的实验例No.1-1所示的单层的树脂包覆金属板如以下制作。首先,将含有丙烯酸系树脂50wt%和胶体二氧化硅(二氧化硅平均粒径:4nm~6nm)50wt%的涂液涂布于金属板上。涂布量进行调整,以使干燥后的树脂的厚度成为2μm。接着,以成为110℃的方式加热金属板1的温度,使涂液中的水分蒸发,由此,使其干燥,制作树脂包覆金属板。
此外,本实验例中,根据二氧化硅平均粒径,使用了以下的胶体二氧化硅(均为日产化学工业社制)。
二氧化硅平均粒径(公称值):4nm~6nm···产品名称:ST-XS
二氧化硅平均粒径(公称值):10nm~15nm···产品名称:ST-O
二氧化硅平均粒径(公称值):20nm~25nm···产品名称:ST-CM
干燥后的有机树脂层的重量为3.2g/m2。此外,有机树脂层的厚度和重量可如以下换算。
当将丙烯酸系的比重设为1.2g/cm3,将二氧化硅的比重设为2.2g/cm3时,就每单位重量的体积[cm3/g]而言,丙烯酸系成为0.83,二氧化硅成为0.45。配合了丙烯酸系50wt%、二氧化硅50wt%的皮膜的每单位重量的体积成为0.64cm3/g。[cm3/g]与[μm/(g/m2)]等价,因此,可如下述换算成厚度。
0.64[μm/(g/m2)]×3.2[g/m2]=2.0[μm]
另外,表2的实验例No.1-4所示的单层的树脂包覆金属板如以下制作。首先,如以下准备含有表1所示的树脂种类中“聚酯A3”种类的树脂的涂液。
作为二醇成分使用了乙二醇及二乙二醇。在将全部二醇成分设为100mol%的情况下,乙二醇为56mol%,二乙二醇为44mol%。
作为多元羧酸成分使用了对苯二甲酸(TA)及间苯二甲酸(IA)。作为多元羧酸成分的亲水基团使用了5-磺基间苯二甲酸钠盐(SIP)。使用了以TA/IA/SIP的比例(mol%)成为表1那样的方式共聚合的聚酯树脂。
此时,制作的树脂的Tg为50℃,分子量为15000。此外,Tg的测定利用公知的差示扫描量热计进行。
接着,使该聚酯树脂分散于水溶剂中,准备水分散聚酯树脂的涂液。然后,对于通过干燥从该涂液提取的树脂成分,通过使用了日本电子制JMN EX-400的H-NMR分光法(质子-核磁共振波谱法)进行成分分析。此时的SIP量相对于聚酯树脂的全部二羧酸成分为16mol%。
此外,后述的实验例中,作为亲水基团也使用SIP,但本发明中,只要亲水基团在涂液内以-SO3-的状态溶解即可,因此,不限于磺酸Na盐,同样的原理也适用于磺酸Li盐等其它的磺酸盐。从这样的观点来看,换言之,可以说能够容易推测为本发明的技术范围不限于上述中使用的磺酸Na盐,也被扩展至其它的磺酸盐。
将含有上述构成的聚酯树脂80wt%和胶体二氧化硅(二氧化硅平均粒径:4nm~6nm)20wt%的涂液使用公知的#14棒涂机涂布于金属板上。涂布量进行了调整,以使干燥后的树脂的厚度成为6μm。接着,将金属板1的温度加热以成为110℃,使涂液中的水分蒸发,由此,使其干燥,制作树脂包覆金属板。
此外,上述中,使用#14棒涂机在金属板上涂布涂液,以使树脂的厚度成为6μm,但本实验例中,在以干燥后的树脂的厚度成为2μm的方式涂布时,使用#3棒涂机进行涂布,另外,在以干燥后的树脂的厚度成为1μm的方式涂布时,使用#2棒涂机进行涂布。
另外,表2的实验例No.2-1所示的双层的树脂包覆金属板如以下制作。首先,作为聚酯树脂层B,选择树脂种类“聚酯A1”,作为碳系粒子,将乙炔黑以表2所示的比例混合而得到涂液。在金属板1上涂布该涂液,以使干燥后的树脂的厚度成为1μm。接着,将含有丙烯酸系树脂50wt%和胶体二氧化硅(二氧化硅平均粒径:4nm~6nm)50wt%的涂液在金属板上使用公知的#3棒涂机涂布,以使干燥后的树脂的厚度成为2μm,进行干燥,得到双层的树脂包覆金属板。
此外,就干燥后的有机树脂层的重量而言,聚酯A1形成后为1.37g/m2,丙烯酸系树脂形成后的增加量为3.2g/m2。此外,有机树脂层的厚度和重量可如下换算。丙烯酸系树脂层与上述的实验例No.1-1一样,因此省略。
当将聚酯的比重设为1.3g/cm3,将乙炔黑的比重设为1.8g/cm3时,就每单位重量的体积[cm3/g]而言,聚酯成为0.76,乙炔黑成为0.55。配合了聚酯90wt%、乙炔黑10wt%的皮膜的每单位重量的体积成为0.73cm3/g。[cm3/g]与[μm/(g/m2)]等价,因此,可如下述换算成厚度。
0.73[μm/(g/m2)]×1.37[g/m2]=1.0[μm]
表2的实验例No.3-1所示的双层的树脂包覆金属板如以下制作。首先,作为金属板1,准备厚度0.3mm的不锈钢板(SUS304,以下也记载为“SUS板”。)。该SUS板为弹性极限应力255MPa、拉伸强度590MPa、伸长率60%。该SUS板通过公知的方法,进行碱的电解脱脂、酸洗、及干燥机的干燥。
接着,与上述实验例No.2-1一样,在SUS板上形成双层的有机树脂层,由此,制作树脂包覆金属板。
表2中所示的其它的树脂包覆金属板也通过与上述一样的方法准备。
[表1]
[温动摩擦系数(μ)的测定及评价]
对于得到的表2所示的树脂包覆金属板,假定温压成形,在将树脂包覆金属板以250℃进行了加热的状态下,测定动摩擦系数(μ)。使用Tribo-gear表面性测量机TYPE:14(新东科学社制),且使用球压头(SUS钢球,直径10mm),并在负荷载荷200gf、移动速度100mm/min的条件下进行测定。
然后,以测定结果为基础如以下评价。将评价结果示于表2中。
◎:μ=0.01~0.15
○:μ=0.16~0.19
●:μ=0.20~0.25
△:μ=0.26以上
[加热时的粘性试验,及评价]
对于得到的表2所示的树脂包覆金属板,假定温压成形,在以250℃进行了加热的状态下,进行以下那样的粘性(粘合力)的评价。具体而言,将树脂包覆金属板的试验片(5cm四方)载置于加热成250℃的加热板上,并从金属板的方向加热。在加热后,使玻璃棒与有机树脂层的表面接触并评价粘性(粘合力)的有无。在没有粘性(粘合力)的情况下,在温压成形时树脂附着于模具的可能性低,判断为良好。
○:无粘性(树脂包覆金属板没有附着于玻璃棒)
×:具有粘性(树脂包覆金属板附着于玻璃棒,且以可目视确认的水平浮起)
[表2]
根据表2的结果,能够如以下评价。
首先,在温压成形时,在温动摩擦系数(μ)高的情况下,模具和树脂包覆金属板的界面的滑动差,能够预测为温压成形困难的可能性高。
另外,在粘性试验中判断为具有粘性的情况下,在温压成形时,存在树脂附着于模具,或树脂包覆板的金属板露出的可能性,因此,能够预测为温压成形困难。
鉴于该点,根据表2,在有机树脂层的表层(在温压成形时与模具接触的层)为丙烯酸系树脂,且含有的二氧化硅的平均粒径为10nm的情况下,温动摩擦系数(μ)及粘性双方适合,能够评价为在温压成形时具有优异的成形性。
[树脂的耐热性试验及评价]
接着,对于表1所示的树脂种类中、表3所示的丙烯酸系树脂和聚酯树脂的耐热性,如以下进行耐热性试验。
具体而言,在将各树脂在金属板(铝板)的表面上层叠成5μm厚度的树脂包覆金属板上,载置重量0.15gf的陶瓷环及10g的砝码。将其载置于250℃的加热板上,以加热金属板。1分钟后,将树脂包覆金属板从加热板取下,冷却至室温。然后,将陶瓷环从树脂包覆金属板上去除,测定树脂的凹痕深度(陷入深度)。凹痕深度的测定中使用了三维表面粗糙度形状测定机(东京精密制,SURFCOM 1400-3DF)。以任意的0°及90°方向追迹,将检测的凹痕的4个平均值设为凹痕深度,并以下述基准评价耐热性。将结果示于表3中。
○:低于3.0μm
×:3.0μm以上
[表3]
树脂种 | 250℃加热时的凹痕深度 | 评价 |
丙烯酸系 | 低于3μm | ○ |
聚酯A1 | 3μm以上 | × |
根据表3的结果,能够如以下评价。即,在有机树脂层的表层(在温压成形时与模具接触的层)为250℃加热时的凹痕深度低于3.0μm的丙烯酸系树脂的情况下,能够预测为在温压成形时施加加工的力时,含有的二氧化硅也难以在树脂中流动。因此,在模具和有机树脂层的接触中,能够维持适当的摩擦状态,能够评价为温压成形时的成形性良好。
[温间滑动性试验及评价]
对于得到的树脂包覆金属板,在以下那样的条件下进行温间滑动性试验及评价。首先,将金属板(铝板)切割成143mm×20mm的矩形状并设为试验片。接着,将试验片放置于加热至230℃的除皱器(シワ抑え),进而静置加热至250℃的冲模。如图7所示,施加皱折抑制力(シワ抑え力),使冲头以3mm/min的速度移动至23mm的成形高度,并确认成形的可否。此外,冲头及冲模的条件如以下。
冲头(直径=30mm,前端R=3mm,温度=40℃)
冲模(孔直径=32mm,肩R=3mm,温度=250℃)
使皱折抑制力阶段性地增加至5kN~150kN,调查可成形的皱折抑制力。判断为越能够增大该皱折抑制力,温压加工时的成形性越优异。将结果示于表4及表5中。
此外,以下说明作为比较例进行的实验例No.L-1~L-5。实验例No.L-1~L-5是不形成有机树脂层而在表4及表5所示那样的条件下进行了温加工性(温动摩擦系数,粘性,温间滑动性)的试验及评价的实验例。实验例No.L-1~L-4中,作为金属板使用了与实验例No.1-1等一样的铝合金板。另一方面,实验例No.L-5中,作为金属板使用了与实验例No.3-1等一样的SUS板。
[表4]
[表5]
根据表4及表5的结果,能够如以下评价。
首先,如图7所示,在温压成形中,成形载荷(F)能够利用下式表示。
成形载荷(F)=摩擦力(μ×BHF)+弯曲载荷(fb)
在此,表示μ=摩擦系数,BHF=皱折抑制力。
上述式是指,在摩擦系数(μ)小的情况下,即使在增大皱折抑制力(BHF)的情况下也可成形。
表4中,当比较实验例No.1-1及No.1-9时,在增厚丙烯酸系树脂层A的厚度的情况下,能够进一步增大皱折抑制力(BHF),其结果,能够评价为温压成形性更优异。作为其原因,认为是由于模具及树脂包覆金属板的界面的摩擦系数μ减少,且加压成形时的材料流动容易。
另外,表5中,比较实验例No.2-2及No.2-4时,表明在将有机树脂层设为双层结构的情况下,通过使聚酯树脂层B含有碳系粒子(碳黑),温间滑动性提高。
另外,表5中,表明在比较实验例No.2-1~No.2-3的情况下,温间滑动性也根据丙烯酸系树脂层A的厚度、丙烯酸系树脂层A中的二氧化硅含量进行变化。
另外,如果鉴于实验例No.3-1,则表明作为本发明的目的的温压成形性可不限定金属板的种类地达成。
[导电性试验及评价]
接着,对于得到的树脂包覆金属板,如以下进行了导电性试验。作为测定装置,使用低电阻率计(ロレスタGP MCP-T600,三菱化学(株)制),并通过四探针法测定电阻值。测定条件使用了固定乘数法(校正系数4.532,限幅器电压10V),探针类型使用了ESP。评价基准如下述。将结果示于表6中。
A:电阻值:<10-3Ω
B:电阻值:10-3Ω~10+6Ω
C:电阻值:>10+6Ω
[表6]
根据表6的结果,能够如以下评价。
如上述,在表5中表明了,在将有机树脂层设为双层结构的情况下,通过使聚酯树脂层B含有碳系粒子(碳黑),温间滑动性提高。
在此,如果进一步鉴于表6的实验例No.2-2及实验例No.2-4的比较结果,则表明了在将有机树脂层设为双层结构的情况下,通过使聚酯树脂层B含有碳系粒子(碳黑),导通性也提高。
其结果示出,根据本发明,可提供兼备温压成形时的优选的成形性和点焊时的优选的导通性的树脂包覆金属板。
[脱膜性试验及评价]
对于得到的树脂包覆金属板,如表7所示,假定无加热、及温压成形,以“200℃、250℃、300℃”的温度进行了10分钟的加热。然后,冷却至室温。接着,使用碱性脱脂剂(日本ペイント社制EC90)的水溶液(pH:11.2),在50℃的条件下进行2分钟的浸渍处理(并用搅拌器搅拌500rpm),由此,实施了脱膜处理。此外,碱性脱脂剂的温度(50℃)是由于为皮膜溶解通常比较困难的条件的原因而选择的值。
上述脱脂之后,通过以下的形态评价了脱膜性。
即,实验例中的脱膜性评价使用荧光X射线装置(Rigaku制ZSX100e),测定脱脂后的树脂包覆金属板。在形成有树脂皮膜的情况下,即在脱膜不完全的情况下,较高地检测C(碳)的强度(C-Kα射线,净强度),因此,根据C强度判断脱膜残渣的有无。
此外,作为简单的脱膜性的试验,能够如以下判断。即,在本实验例那样使用了铝板作为金属板1的情况下,金属板1的C强度为0.3~0.6kcps左右。因此,如果C强度为0.6kcps以下,则也能够判断为树脂皮膜全部脱膜且没有残渣。
另一方面,本实验例中,为了更详细地确认是否没有残渣,而使用下述那样的计算评价脱膜性。
即,设为
IA:涂布涂液之前的金属板1的C强度(脱脂,除污(酸洗)后)
IB:将涂液涂布于金属板1,然后进行了干燥之后的C强度
IC:赋予了温加工假定的热经历后,进行了脱膜试验之后的C强度时,
脱膜率以(IB-IC+IA)/IB×100(%)表示。
而且,在该计算中求得的脱膜率分别为下述所示的值的情况下,分别评价为1~4。
1:99.8%以上完全脱膜,没有残渣
(此外,有时稍微超过100%是由于源自基材的误差范围。另外,99.8%以上且低于100%也认为是由于源自金属板1的误差范围并认为完全脱膜。鉴于以上,将超过99.8%~100%的值设为“1”评价。)
2:80%以上且低于99.8%
3:20%以上且低于80%
4:低于20%(不能脱膜)
[表7]
*空栏的项目是未测定
根据表7的结果,能够如以下评价。
鉴于“聚酯F”的结果,在SIP量超过3mol%的情况下,示出脱膜性的提高。
鉴于“聚酯G”的结果,在聚酯树脂的Tg低于100℃的情况下,示出脱膜性的提高。
接着,即使在将有机树脂层设为双层结构的情况下,也同样实施脱膜处理,并评价了脱膜性。将结果示于表8中。
[表8]
根据表8的结果,能够如以下评价。
实验例No.2-1~实验例No.2-3根据表5的结果示出温压成形时的优异的成形性,并且根据表6的结果示出点焊时的优异的导通性。另外,根据上述表8的结果示出优异的脱膜性。
由此示出,通过本发明可提供兼备了优选的成形性·导通性·脱膜性的温压成形用树脂包覆金属板。
如根据以上可知,本发明的各实验例中,在温压成形中假定的温度内示出优异的成形性。另外,通过预定的构成,成为除了成形性之外,还示出对于点焊必要的导通性、温压成形中假定的温度的加热后的脱膜中的优异的脱膜性的结果。
本发明的各实验例中,在树脂中不含有蜡,因此,相对于温压成形时的加热不会挥发皮膜的成分,可改善作业环境的问题。
此外,上述的实施方式和各实验例可在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种变形。
产业上的可利用性
如以上进行的说明,本发明的树脂包覆金属板及树脂包覆膜在例如温压成形等中显示出优异的成形性。另外,通过预定的构成,除了成形性之外,还可兼得对于点焊必要的导通性、温压成形中假定的温度的加热后的脱膜中的优异的脱膜性,可应用至包含汽车及电子设备在内的广泛领域的产业。
符号说明
1 金属板
10 有机树脂层
20 有机树脂层
30 有机树脂层
100 树脂包覆金属板
200 树脂包覆金属板
300 树脂包覆金属板
A 丙烯酸系树脂层
B 聚酯树脂层
Claims (12)
1.一种温压成形用树脂包覆金属板,其特征在于,
包含金属板和形成于所述金属板上的丙烯酸系树脂层,
所述丙烯酸系树脂层在丙烯酸系树脂中含有平均粒径低于10nm的二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
所述丙烯酸系树脂层的厚度为1.5μm以上。
3.根据权利要求1所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
还包含介设于所述金属板和所述丙烯酸系树脂层之间的聚酯树脂层,
在所述聚酯树脂层中含有第一碳系粒子。
4.根据权利要求3所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
所述聚酯树脂层作为亲水基团含有磺酸盐,且玻璃化转变温度(Tg)低于100℃。
5.根据权利要求4所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
所述磺酸盐相对于所述聚酯树脂层中的全部二羧酸成分为4mol%以上。
6.根据权利要求4或5所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
所述磺酸盐为钠盐。
7.根据权利要求6所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
所述钠盐为5-磺基间苯二甲酸钠盐。
8.根据权利要求3~7中任一项所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
所述第一碳系粒子相对于所述聚酯树脂层含有4~30重量%。
9.根据权利要求3~8中任一项所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
在所述丙烯酸系树脂层中含有低于0.1重量%的第二碳系粒子。
10.根据权利要求3~9中任一项所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
所述丙烯酸系树脂层的厚度为0.5μm~3.0μm。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的温压成形用树脂包覆金属板,其中,
在所述丙烯酸系树脂层中含有10~70重量%的所述二氧化硅。
12.一种有机树脂膜,其要包覆于要温压成形的金属板,其特征在于,
在丙烯酸系树脂层中含有平均粒径低于10nm的二氧化硅。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-122477 | 2018-06-27 | ||
JP2018122477 | 2018-06-27 | ||
PCT/JP2019/025260 WO2020004427A1 (ja) | 2018-06-27 | 2019-06-25 | 温間プレス成形用樹脂被覆金属板および有機樹脂フィルム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112384365A true CN112384365A (zh) | 2021-02-19 |
Family
ID=68985744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980043228.XA Pending CN112384365A (zh) | 2018-06-27 | 2019-06-25 | 温压成形用树脂包覆金属板及有机树脂膜 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7258024B2 (zh) |
CN (1) | CN112384365A (zh) |
WO (1) | WO2020004427A1 (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001225417A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-21 | Tohcello Co Ltd | 芳香族ポリエステル樹脂系離型フィルム |
JP2001329136A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | アクリル樹脂組成物、これを用いた塗装フィルム成形樹脂板及び太陽電池パネル用表面被覆材 |
JP2004082516A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Taiho Kagaku Kogyo Kk | シリカ含有アクリル系樹脂プレコート金属塗装板 |
JP2007022058A (ja) * | 2005-06-14 | 2007-02-01 | Toyo Kohan Co Ltd | 導電性皮膜被覆金属板 |
KR20090050980A (ko) * | 2007-11-16 | 2009-05-20 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 표면 처리 금속판 |
JP2009132092A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Mitsubishi Plastics Inc | 樹脂被覆マグネシウム合金板、樹脂被覆マグネシウム合金成形体の製造方法 |
CN101844427A (zh) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | 株式会社神户制钢所 | 树脂被覆镀锌钢板 |
JP2010240944A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | 塗装金属板 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09324148A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Toyobo Co Ltd | 水系塗料用組成物及びそれを用いた耐蝕性金属板 |
JP2008163124A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Kuraray Co Ltd | ナノサイズの無機微粒子を含有する熱可塑性重合体組成物の製造方法 |
JP5677337B2 (ja) * | 2011-02-09 | 2015-02-25 | 新日鐵住金株式会社 | プレコート金属板用下地処理剤、それを塗布した塗装下地処理金属板、及びそれを使用したプレコート金属板 |
WO2013133284A1 (ja) * | 2012-03-06 | 2013-09-12 | 新日鐵住金株式会社 | 抵抗溶接性、耐食性、成形性に優れる自動車用塗装金属板 |
JP6186218B2 (ja) * | 2013-09-11 | 2017-08-23 | 株式会社Uacj | プレコートアルミニウム合金板及びプレス成型品の製造方法 |
-
2019
- 2019-06-25 CN CN201980043228.XA patent/CN112384365A/zh active Pending
- 2019-06-25 JP JP2020527560A patent/JP7258024B2/ja active Active
- 2019-06-25 WO PCT/JP2019/025260 patent/WO2020004427A1/ja active Application Filing
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001225417A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-21 | Tohcello Co Ltd | 芳香族ポリエステル樹脂系離型フィルム |
JP2001329136A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | アクリル樹脂組成物、これを用いた塗装フィルム成形樹脂板及び太陽電池パネル用表面被覆材 |
JP2004082516A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Taiho Kagaku Kogyo Kk | シリカ含有アクリル系樹脂プレコート金属塗装板 |
JP2007022058A (ja) * | 2005-06-14 | 2007-02-01 | Toyo Kohan Co Ltd | 導電性皮膜被覆金属板 |
KR20090050980A (ko) * | 2007-11-16 | 2009-05-20 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 표면 처리 금속판 |
JP2009137283A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-25 | Kobe Steel Ltd | 表面処理金属板 |
JP2009132092A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Mitsubishi Plastics Inc | 樹脂被覆マグネシウム合金板、樹脂被覆マグネシウム合金成形体の製造方法 |
CN101844427A (zh) * | 2009-03-27 | 2010-09-29 | 株式会社神户制钢所 | 树脂被覆镀锌钢板 |
JP2010240944A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Nippon Steel Corp | 塗装金属板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020004427A1 (ja) | 2020-01-02 |
JP7258024B2 (ja) | 2023-04-14 |
JPWO2020004427A1 (ja) | 2021-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016195101A1 (ja) | 熱間プレス用めっき鋼板の表面処理液 | |
JP2009084516A (ja) | 金属表面処理組成物、この組成物を用いたアルミニウム系金属基材の表面処理方法、及びこの方法を用いて製造されたアルミニウム系金属表面処理基材 | |
JP6262951B2 (ja) | 複合体およびその製造方法 | |
WO2012100034A1 (en) | Aluminum alloy coating process and method | |
CN112384365A (zh) | 温压成形用树脂包覆金属板及有机树脂膜 | |
JP6037777B2 (ja) | 絞りしごき缶用樹脂被覆金属板、絞りしごき缶および絞りしごき缶の製造方法 | |
JP5426824B2 (ja) | プレコート金属板およびその製造方法 | |
JP5105577B2 (ja) | マグネシウム合金成形加工体の製造方法およびマグネシウム合金成形加工体 | |
JP2011235457A (ja) | 金属塗装材 | |
JP2009012342A (ja) | 着色塗装鋼板およびその製造方法、ならびに加工品および薄型テレビ用パネル | |
WO2018124025A1 (ja) | ポリエステル樹脂被覆金属板、及びプレス成形される金属板の被覆用ポリエステルフィルム | |
JP3780111B2 (ja) | 加工密着性および耐食性に優れた2ピース缶用フィルムラミネート鋼板 | |
JP6060643B2 (ja) | 樹脂被覆鋼板製イージーオープン缶蓋及びその製造方法 | |
KR101657818B1 (ko) | 흑색수지 코팅 조성물 및 흑색수지 강판 | |
JP5517244B2 (ja) | プレス成形性およびアルカリ脱膜性に優れたアルカリ可溶型潤滑金属板およびその製造方法 | |
WO2023182114A1 (ja) | 鋼板およびその製造方法 | |
JP6186218B2 (ja) | プレコートアルミニウム合金板及びプレス成型品の製造方法 | |
JP4157390B2 (ja) | 成形安定性に優れたシームレス加工缶体用メタリック外観金属帯、シームレス加工缶体およびこれらの製造方法 | |
JP4090794B2 (ja) | フレーバー性に優れた樹脂ラミネート金属板 | |
JP4163362B2 (ja) | 合成樹脂−金属積層体 | |
WO2004072326A1 (ja) | 成形安定性に優れたメタリック外観の金属帯とシームレス加工缶体およびこれらの製造方法 | |
JPH06255021A (ja) | プレス成形性の良好な熱可塑性樹脂被覆金属板およびその製造方法とその製造に用いる調質ロールの製造方法 | |
JP2018053302A (ja) | 有機樹脂被覆表面処理金属板 | |
JP4707700B2 (ja) | エッチング用金属箔積層体及びエッチド金属箔の製造方法 | |
JP2000080481A (ja) | 潤滑性、クロム難溶性に優れた樹脂クロメ―ト処理金属板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |