JP2015214073A - 熱可塑性樹脂被覆鋼板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防錆性、意匠性に優れているとともに、生産性が良好である熱可塑性樹脂被覆鋼板を提供する。【解決手段】鋼板２の端面３および表面４の一方が熱可塑性樹脂層５により被覆され、鋼板２の表面４の他方が接着層６を介して熱可塑性樹脂フィルム層７により被覆され、熱可塑性樹脂層５の端部と前記熱可塑性樹脂フィルム層７とが接着されている。【選択図】図１

Description

本発明は、熱可塑性樹脂被覆鋼板とその製造方法に関する。

従来より、屋根・壁等の外装建材や家電製品等の内装用の用途で、熱可塑性樹脂被覆鋼板が使用されている。

このような熱可塑性樹脂被覆鋼板に対する性能要求は様々であって、所要の目的や用途等に応じた耐食性、耐薬品性、加工性、機械的強度等の特長を有しているだけでなく、意匠性も兼ね備えていることが求められる等、近年ではその要求も高度なものになっている。そこで、これまでにも、熱可塑性樹脂被覆鋼板の意匠性を向上させる観点から、アクリル樹脂などの意匠性フィルムを貼り付ける等によって、複数の樹脂層を積層させる構成が採用されている。また、特許文献１では、内装壁材や鋼製家具などに使用可能な鋼板を提供する目的で、着色ポリ塩化ビニル樹脂層、印刷層、および最外層にエンボスが施された透明のポリ塩化ビニル樹脂凹凸層が順次積層された積層フィルムを用いている。これにより、加工性と意匠性に優れたポリ塩化ビニル樹脂被覆鋼板を製造する方法が提案されている。

しかしながら、従来の熱可塑性樹脂被覆鋼板は、上記のようにフィルムを鋼板の表面に接着したものの場合、鋼板の端面の部分の被覆が不十分であり、この部分の防錆性等に問題があった。そのため、特に外装建材等の屋外で使用される用途では、防錆性等の耐久性を損なわないようにする観点から、押出成形により端面を含めた全周囲を被覆することにより、防錆性等を向上させることが行われている。しかし、押出成形により熱可塑性樹脂被覆鋼板を製造する際には、例えば、被覆層の数に応じて押出成形のための押出機やダイ等を設けて製造ラインを設計しなければならない等、装置構成の複雑さが懸念されていた。また、このような設備面の課題のみならず、熱可塑性樹脂被覆鋼板の成形加工時に被覆層の膜厚が不均一になる等の問題点が生じることも懸念されていた。

このため、このような製造時における実態に鑑みると、これまでの様々な改良の試みにもかかわらず、特に、外装建材の用途で、防錆性等の耐久性と意匠性に優れた熱可塑性樹脂被覆鋼板を提供する観点からは、依然として、熱可塑性樹脂被覆鋼板の生産効率は十分なものではなかった。そこで、防錆性、意匠性に優れているとともに、生産性が良好である熱可塑性樹脂被覆鋼板が求められていた。

特開２０１２−１０６３４６号公報

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、防錆性、意匠性に優れているとともに、生産性が良好である新規な熱可塑性樹脂被覆鋼板を提供することを課題としている。

また、本発明は、防錆性、意匠性に優れているとともに、生産性が良好である新規な熱可塑性樹脂被覆鋼板の製造方法を提供することを課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明の熱可塑性樹脂被覆鋼板は、鋼板の端面および表面の一方が熱可塑性樹脂層により被覆され、前記鋼板の表面の他方が接着層を介して熱可塑性樹脂フィルム層により被覆され、前記熱可塑性樹脂層の端部と前記熱可塑性樹脂フィルム層とが接着されていることを特徴とする。

そして、本発明の熱可塑性樹脂被覆鋼板の製造方法は、以下の工程；
鋼板の端面および表面の一方に熱可塑性樹脂を供給して押出成形して熱可塑性樹脂層を形成する工程、
前記鋼板の表面の他方に接着剤を塗布して接着層を形成する工程、および
前記接着層の上面から同一面にある前記熱可塑性樹脂層の端部にかけて熱可塑性樹脂フィルムを供給して加熱成形して前記接着層と前記熱可塑性樹脂フィルムとを接着させると同時に、前記熱可塑性樹脂層の端部と前記熱可塑性樹脂フィルムとを前記熱可塑性樹脂層の熱融着により接着させて熱可塑性樹脂フィルム層を形成する工程
を含むことを特徴とする。

本発明によれば、防錆性、意匠性に優れているとともに、生産性が良好である熱可塑性樹脂被覆鋼板とその製造方法を提供することができる。

本発明の熱可塑性樹脂被覆鋼板の第一の実施形態を例示した模式断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜熱可塑性樹脂被覆鋼板の構造＞
図１に例示する熱可塑性樹脂被覆鋼板の第一の実施形態では、熱可塑性樹脂被覆鋼板１は、鋼板２と、鋼板２の端面３と表面４の一方を被覆した熱可塑性樹脂層５と、鋼板２の表面４の他方を接着層６を介して被覆した熱可塑性樹脂フィルム層７とを有している。そして、熱可塑性樹脂層５と熱可塑性樹脂フィルム層７とは接着されている。

＜鋼板＞
上記の熱可塑性樹脂被覆鋼板の第一の実施形態（以下、「本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板」という。）において、鋼板２としては、例えば、薄板鋼板、亜鉛メッキ鋼板、アルミニウムメッキ鋼板、亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼板、ステンレス鋼板等が挙げられるが、特にこれらに限定されない。

＜熱可塑性樹脂層＞
本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板において、熱可塑性樹脂層５を形成するための熱可塑性樹脂は、鋼板２に対する密着性や熱可塑性樹脂フィルム層７との接着性、熱可塑性樹脂被覆鋼板１の防錆性等を考慮して選択される。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。

鋼板２に対する密着性に優れ、熱可塑性樹脂フィルム層７との接着性が良好であり、熱可塑性樹脂被覆鋼板１の防錆性を向上させる観点からは、ポリ塩化ビニル樹脂が好ましく選択される。

熱可塑性樹脂層５の厚さは、熱可塑性樹脂被覆鋼板１の防錆性を損なわないようにする観点からは、通常は、０．２mm〜１mmである。

なお、熱可塑性樹脂層５を形成するための熱可塑性樹脂には、本発明の所望の目的、効果を阻害しない範囲で、あるいは副次的効果を与えるものとして、必要に応じて前記熱可塑性樹脂の安定や強化等の目的のために、一般的に用いられる着色剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、顔料等の各種添加剤を含有させることができる。

＜接着層＞
本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板において、接着層６を形成するための接着剤は、鋼板２および熱可塑性樹脂フィルム層７との接着性、熱可塑性樹脂被覆鋼板１の防錆性等を考慮して選択される。例えば、ポリエステル系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤等が挙げられるが、これらに限定されない。

接着層６の厚さは、接着層６が、鋼板２の端面３を被覆した熱可塑性樹脂層５の端部と同一面または、やや低い面を形成するように調整される。このように接着層６の厚さを調整することによって、熱可塑性樹脂フィルム層７を形成する際に、熱可塑性樹脂層５および接着層６と熱可塑性樹脂フィルム層７との間に隙間が生じて接着ムラが起こる等、熱可塑性樹脂被覆鋼板１の品質に不具合が生じるのを防止することができる。

＜熱可塑性樹脂フィルム層＞
本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板において、熱可塑性樹脂フィルム層７を形成するための熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂層５および接着層６よりも融点が高いこと、熱可塑性樹脂層５との接着性、熱可塑性樹脂被覆鋼板１の意匠性等を考慮して選択される。例えば、アクリル樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム等が挙げられるが、これらに限定されない。

熱可塑性樹脂層５の端部と熱可塑性樹脂フィルム層７とは、接着層６を介して接着されていてもよいが、接着層６を、鋼板２の端面３を被覆した熱可塑性樹脂層５の端部と同一面より、やや低い面となるよう形成しておき、熱可塑性樹脂層５の熱融着により接着されていることが好ましい。このように、熱可塑性樹脂層５が有する接着性を利用して、熱可塑性樹脂層５の端部と熱可塑性樹脂フィルム層７とを接着させることによって、防錆性と意匠性とをより向上させることができる。

すなわち、第一に、鋼板２の端面３を被覆した熱可塑性樹脂層５の端部を、接着層６よりやや突出した状態で熱融着すると、熱可塑性樹脂層５の端部が沈みながら熱可塑性樹脂フィルム層７と密着し、隙間の発生しにくい接着が可能となる。その結果、防錆性が優れた被覆が可能となる。また、第二に、接着剤の選択の観点では、仮に熱可塑性樹脂層５の端部に接着層を設ける態様とする場合には、熱可塑性樹脂層５と熱可塑性樹脂フィルム層７の二種類の樹脂との接着性を考慮する必要がある。一方で、本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板においては、熱可塑性樹脂フィルム層７との接着性を踏まえて接着剤を選択すればよい。さらに、第三に、接着力の観点からは、本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板においては、熱可塑性樹脂層５が有する接着力と、接着層６の接着力の２つの接着力を利用して、熱可塑性樹脂フィルム層７を接着させる。つまり、熱可塑性樹脂被覆鋼板１において、熱可塑性樹脂フィルム層７は、熱可塑性樹脂層５と接着層６の２つの接着力によって接着性・密着性に優れた状態で保持されており、優れた防錆性と意匠性とを発揮することが期待される。なお、本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板においては、熱可塑性樹脂層５を形成する熱可塑性樹脂の使用量を低く抑えることができるので、経済的な観点からも好ましい。

従って、熱可塑性樹脂層５との接着性の観点からは、熱可塑性樹脂フィルム層７を形成するための熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂層５を形成するための熱可塑性樹脂と同系統の熱可塑性樹脂を主成分とすることが好ましく考慮される。

熱可塑性樹脂被覆鋼板１の意匠性の観点からは、熱可塑性樹脂フィルム層７の表面は、所要の目的や用途、特性に応じて、鏡面状にされていてもよく、絵柄模様が印刷されていてもよく、凹凸エンボス模様が形成されていてもよい。

＜熱可塑性樹脂被覆鋼板の製造方法＞
図１に例示する熱可塑性樹脂被覆鋼板の第一の実施形態は、例えば、以下のようにして製造することができる。すなわち、熱可塑性樹脂被覆鋼板の製造方法の第一の実施形態では、以下の工程；
鋼板２の端面３および表面４の一方に熱可塑性樹脂を供給して押出成形して熱可塑性樹脂層５を形成する工程、
鋼板２の表面４の他方に接着剤を塗布して接着層６を形成する工程、および
接着層６の上面から同一面にある熱可塑性樹脂層５の端部にかけて熱可塑性樹脂フィルムを供給して加熱成形して接着層６と熱可塑性樹脂フィルムとを接着させると同時に、熱可塑性樹脂層５の端部と熱可塑性樹脂フィルムとを熱可塑性樹脂層５の熱融着により接着させて熱可塑性樹脂フィルム層７を形成する工程
を含む。

［押出成形工程］
上記の熱可塑性樹脂被覆鋼板の製造方法の第一の実施形態（以下、「本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板の製造方法」という。）において、鋼板２に熱可塑性樹脂を供給して押出成形して熱可塑性樹脂層５を形成する方法としては、スクリュー式、非スクリュー式の如何を問わず、一般に公知である各種の押出成形機を適用して実施することができる。また、押出成形機のダイとしては、フラット型、サーキュラ型等、各種のダイを選択することができる。

例えば、鋼板２の端面３や表面４に、予め押出成形機で溶融混練した熱可塑性樹脂層５を形成するための熱可塑性樹脂を溶融状態で押し出して、鋼板２とともに加熱接着させることによって熱可塑性樹脂層５を形成することができる。なお、熱可塑性樹脂層５を形成しようとする鋼板２の端面３や表面４に、予め接着剤を塗布してから、熱可塑性樹脂層５を形成するようにしてもよい。

このように鋼板２の端面３及び一方の表面４に押出成形により熱可塑性樹脂層５を形成する方法の場合、押出成形により鋼板２の全周囲を被覆する方法と比較して、装置構成が簡略化されたり、成形の条件設定が容易となり、生産性が良好となる。

［接着工程］
本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板の製造方法において、熱可塑性樹脂層５を形成した後、鋼板２に接着剤を塗布して接着層６を形成する方法としては、ロールコーター、刷毛塗り、スプレー塗布、流し塗り等、一般に公知である各種の方法を適用して実施することができる。接着剤は、鋼板２に塗布された後、熱風加熱、遠赤外線加熱、高周波誘導加熱等によって、加熱乾燥される。

その後、熱可塑性樹脂フィルムを供給して加熱成形して接着層６と熱可塑性樹脂フィルムとを接着させると同時に、熱可塑性樹脂層５の端部と熱可塑性樹脂フィルムとを熱可塑性樹脂層５の熱融着により接着させて熱可塑性樹脂フィルム層７を形成する方法としては、例えば、予め所望の形状に成形した熱可塑性樹脂フィルムを加熱圧着する方法を適用して実施することができる。

具体的には、例えば、一般的な加圧機器を用いて、熱可塑性樹脂層５および接着層６の融点以上かつ熱可塑性樹脂フィルムの表面が溶融により変質することがない融点以下の温度に設定する。そして、数十秒〜数分間圧着することによって、溶融した熱可塑性樹脂層５および接着層６と熱可塑性樹脂フィルムとを接着させて熱可塑性樹脂フィルム層７を形成することができる。

このようにして得られる熱可塑性樹脂被覆鋼板１は、鋼板２の表面４に対して直接熱可塑性樹脂フィルム層７で被覆するのではなく、接着層６を介する構成であるため、少なくとも熱可塑性樹脂フィルム層７の表面に関しては、防錆性や意匠性が損われることを防ぐことができる。

また、本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板は、鋼板２の被覆する表面４が一面の構成であるため、従来の全周囲を熱可塑性樹脂で被覆する熱可塑性樹脂被覆鋼板と比較して、押出成形の装置構成をより簡素化することができる等、製造ラインの設計が容易である。そのため、熱可塑性樹脂被覆鋼板の生産効率を向上させることができる。

さらに、本実施形態の熱可塑性樹脂被覆鋼板では、従来の熱可塑性樹脂被覆鋼板と比較して、熱可塑性樹脂フィルム層７の内側の押出成形による熱可塑性樹脂を不要とすることができ、これに伴って、原材料の使用量も低減することができる。そのため、経済的な観点では、製造コストを削減することができる。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、具体的な形態はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更等があっても本発明に含まれる。

１ 熱可塑性樹脂被覆鋼板
２ 鋼板
３ 端面
４ 表面
５ 熱可塑性樹脂層
６ 接着層
７ 熱可塑性樹脂フィルム層

Claims (3)

1. 鋼板の端面および表面の一方が熱可塑性樹脂層により被覆され、前記鋼板の表面の他方が接着層を介して熱可塑性樹脂フィルム層により被覆され、前記熱可塑性樹脂層の端部と前記熱可塑性樹脂フィルム層とが接着されていることを特徴とする熱可塑性樹脂被覆鋼板。
2. 前記熱可塑性樹脂層の端部と前記熱可塑性樹脂フィルム層とが前記熱可塑性樹脂層の熱融着により接着されていることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂被覆鋼板。
3. 以下の工程；
   鋼板の端面および表面の一方に熱可塑性樹脂を供給して押出成形して熱可塑性樹脂層を形成する工程、
   前記鋼板の表面の他方に接着剤を塗布して接着層を形成する工程、および
   前記接着層の上面から同一面にある前記熱可塑性樹脂層の端部にかけて熱可塑性樹脂フィルムを供給して加熱成形して前記接着層と前記熱可塑性樹脂フィルムとを接着させると同時に、前記熱可塑性樹脂層の端部と前記熱可塑性樹脂フィルムとを前記熱可塑性樹脂層の熱融着により接着させて熱可塑性樹脂フィルム層を形成する工程
   を含むことを特徴とする熱可塑性樹脂被覆鋼板の製造方法。
   

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