JP2989132B2 - ポリアミド積層アルミニウム板の製造方法 - Google Patents
ポリアミド積層アルミニウム板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミド積層ア
ルミニウム板の製造方法、詳しくは、ポリアミド樹脂シ
ートを積層したアルミニウム板（アルミニウム合金板を
含む。以下同じ）を製造する方法に関する。
ルミニウム板の製造方法、詳しくは、ポリアミド樹脂シ
ートを積層したアルミニウム板（アルミニウム合金板を
含む。以下同じ）を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】合成樹脂を被覆接着した樹脂積層アルミ
ニウム板は、家電製品用部品、自動車用部品などに実用
化されているが、このうち、ポリアミド樹脂を積層した
アルミニウム板は、ポリアミド樹脂が、機械的性質に優
れ、耐磨耗性、耐薬品性などの諸性能が良好なことか
ら、多様な用途が期待できる。
ニウム板は、家電製品用部品、自動車用部品などに実用
化されているが、このうち、ポリアミド樹脂を積層した
アルミニウム板は、ポリアミド樹脂が、機械的性質に優
れ、耐磨耗性、耐薬品性などの諸性能が良好なことか
ら、多様な用途が期待できる。
【０００３】従来、アルミニウム板の表面にポリアミド
を積層する場合、積層すべきポリアミドの表面に、レゾ
ルシノール・ホルムアルデヒト樹脂など、レゾルシノー
ルを主体とする樹脂をプライマーとして塗布し、エポキ
シ系接着剤を用いてアルミニウムと接着することにより
行われ、あるいはアルミニウムにエポキシ・フェノール
系樹脂を塗布し、その上に、ポリアミドを溶融接着する
ことにより行われているが、接着性は必ずしも良好では
ない。プライマーや接着剤との密着性を高めるために、
アルミニウムにクロム酸クロメート処理などの化成処理
を行うことも試みられているが、十分な対策とはなって
いない。
を積層する場合、積層すべきポリアミドの表面に、レゾ
ルシノール・ホルムアルデヒト樹脂など、レゾルシノー
ルを主体とする樹脂をプライマーとして塗布し、エポキ
シ系接着剤を用いてアルミニウムと接着することにより
行われ、あるいはアルミニウムにエポキシ・フェノール
系樹脂を塗布し、その上に、ポリアミドを溶融接着する
ことにより行われているが、接着性は必ずしも良好では
ない。プライマーや接着剤との密着性を高めるために、
アルミニウムにクロム酸クロメート処理などの化成処理
を行うことも試みられているが、十分な対策とはなって
いない。
【０００４】また、レゾルシノール・ホルムアルデヒト
樹脂プライマーに代わる表面処理方法として、アルミニ
ウムの表面を次亜塩素酸ソーダ・塩酸系の処理液で処理
し、エポキシ系樹脂接着剤を使用して、ポリアミド樹脂
との接着強度を向上させることも提案されている。（日
本接着協会誌、第21巻、第９号、1985年、第369 〜372
頁) しかしながら、この方法も酸系の処理剤を使用し、
塩素の発生も伴うため、取扱い上、作業環境上に問題が
ある。
樹脂プライマーに代わる表面処理方法として、アルミニ
ウムの表面を次亜塩素酸ソーダ・塩酸系の処理液で処理
し、エポキシ系樹脂接着剤を使用して、ポリアミド樹脂
との接着強度を向上させることも提案されている。（日
本接着協会誌、第21巻、第９号、1985年、第369 〜372
頁) しかしながら、この方法も酸系の処理剤を使用し、
塩素の発生も伴うため、取扱い上、作業環境上に問題が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】発明者らは、アルミニ
ウムの表面にポリアミドを接着する場合における上記従
来の問題点を解決するために、無機材料と有機材料との
界面において、強力な結合剤として作用するシランカッ
プリング剤に着目し、アルミニウムとポリアミド樹脂と
の接着に対するシランカップリング剤の適用性、この場
合におけるポリアミドの積層方式などについて、種々の
角度から実験、検討を加えた。
ウムの表面にポリアミドを接着する場合における上記従
来の問題点を解決するために、無機材料と有機材料との
界面において、強力な結合剤として作用するシランカッ
プリング剤に着目し、アルミニウムとポリアミド樹脂と
の接着に対するシランカップリング剤の適用性、この場
合におけるポリアミドの積層方式などについて、種々の
角度から実験、検討を加えた。
【０００６】本発明は、その結果としてなされたもので
あり、その目的は、アルミニウム板の表面に対する簡単
な前処理によって、アルミニウム表面にポリアミド樹脂
シートを強固に接着することを可能としたポリアミド積
層アルミニウム板の製造方法を提供することにある。
あり、その目的は、アルミニウム板の表面に対する簡単
な前処理によって、アルミニウム表面にポリアミド樹脂
シートを強固に接着することを可能としたポリアミド積
層アルミニウム板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明によるポリアミド積層アルミニウム板の製造
方法は、ポリアミドシートを積層すべきアルミニウム板
の表面に、エポキシシランカップリング剤を１〜１００
mg/m2 塗布したのち、ポリアミドシートを重ね加熱溶融
することを第１の特徴とし、アルミニウム板の表面に対
するエポキシシランカップリング剤の塗布を、アルミニ
ウム板の表面にエポキシシランカップリング剤の水溶液
または有機薬品を添加した水溶液を塗布したのち、１６
０℃以下の温度で乾燥することにより行うことを第２の
特徴とする。
めの本発明によるポリアミド積層アルミニウム板の製造
方法は、ポリアミドシートを積層すべきアルミニウム板
の表面に、エポキシシランカップリング剤を１〜１００
mg/m2 塗布したのち、ポリアミドシートを重ね加熱溶融
することを第１の特徴とし、アルミニウム板の表面に対
するエポキシシランカップリング剤の塗布を、アルミニ
ウム板の表面にエポキシシランカップリング剤の水溶液
または有機薬品を添加した水溶液を塗布したのち、１６
０℃以下の温度で乾燥することにより行うことを第２の
特徴とする。
【０００８】本発明においては、シランカップリング剤
のうち、エポキシシランカップリング剤を選択使用し、
これをアルミニウム板の表面に１〜１００mg/m2 塗布す
ることにより、ポリアミドシートに対する優れた接着性
を付与させることが可能となる。アルミニウムとエポキ
シシランカップリング剤は、Ａｌ−Ｏ−Ｓｉの結合を形
成して強固に結合し、ポリアミドとエポキシシランカッ
プリング剤は、エポキシシランカップリング剤中の有機
官能基であるエポキシ官能基がポリアミドと反応して強
固な結合力を与え、アルミニウムとポリアミドとの間に
強い接着力が付与される。
のうち、エポキシシランカップリング剤を選択使用し、
これをアルミニウム板の表面に１〜１００mg/m2 塗布す
ることにより、ポリアミドシートに対する優れた接着性
を付与させることが可能となる。アルミニウムとエポキ
シシランカップリング剤は、Ａｌ−Ｏ−Ｓｉの結合を形
成して強固に結合し、ポリアミドとエポキシシランカッ
プリング剤は、エポキシシランカップリング剤中の有機
官能基であるエポキシ官能基がポリアミドと反応して強
固な結合力を与え、アルミニウムとポリアミドとの間に
強い接着力が付与される。
【０００９】アルミニウム板の表面に対するエポキシシ
ランカップリング剤の好ましい塗布範囲は１〜１００mg
/m2 であり、１mg/m2 未満の塗布では十分な接着性が得
られず、１００mg/m2 を越える量を塗布すると、カップ
リング剤が凝集し易くなり、均一な塗布が困難となる。
本発明においては、ポリアミドを積層すべきアルミニウ
ム板の表面に、エポキシシランカップリング剤を、水溶
液として、またはアルコールなど、カップリング剤の均
一な溶解を促進しあるいは溶液の表面張力を下げて、ア
ルミニウム板への濡れ性を高め、塗布均一性を向上させ
るための有機薬品を添加した水溶液として適用し、常温
乾燥または１６０℃以下の温度で加熱乾燥するのが好ま
しい。１６０℃を越える温度で乾燥処理すると、カップ
リング剤の塗布面が変質して接着性付与の効果を失う傾
向がある。
ランカップリング剤の好ましい塗布範囲は１〜１００mg
/m2 であり、１mg/m2 未満の塗布では十分な接着性が得
られず、１００mg/m2 を越える量を塗布すると、カップ
リング剤が凝集し易くなり、均一な塗布が困難となる。
本発明においては、ポリアミドを積層すべきアルミニウ
ム板の表面に、エポキシシランカップリング剤を、水溶
液として、またはアルコールなど、カップリング剤の均
一な溶解を促進しあるいは溶液の表面張力を下げて、ア
ルミニウム板への濡れ性を高め、塗布均一性を向上させ
るための有機薬品を添加した水溶液として適用し、常温
乾燥または１６０℃以下の温度で加熱乾燥するのが好ま
しい。１６０℃を越える温度で乾燥処理すると、カップ
リング剤の塗布面が変質して接着性付与の効果を失う傾
向がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施態様におい
ては、まず、ポリアミドを積層すべきアルミニウム板の
表面を常法に従って脱脂する。ついで、その上にエポキ
シシランカップリング剤の水溶液を、エポキシシランカ
ップリング剤換算で上記範囲内の塗布量で塗布し、常温
または１６０℃以下の温度に加熱して乾燥させたのち、
ポリアミドシートをアルミニウム板に完全に密着させる
よう被覆し、ポリアミドシートおよびアルミニウム板を
同時にポリアミドの融点以上の温度に加熱する。
ては、まず、ポリアミドを積層すべきアルミニウム板の
表面を常法に従って脱脂する。ついで、その上にエポキ
シシランカップリング剤の水溶液を、エポキシシランカ
ップリング剤換算で上記範囲内の塗布量で塗布し、常温
または１６０℃以下の温度に加熱して乾燥させたのち、
ポリアミドシートをアルミニウム板に完全に密着させる
よう被覆し、ポリアミドシートおよびアルミニウム板を
同時にポリアミドの融点以上の温度に加熱する。
【００１１】この工程により、ポリアミドシートはアル
ミニウム板に密着し、優れた接着力を有するポリアミド
積層アルミニウム板が得られる。なお、エポキシシラン
カップリング剤で処理したのちのアルミニウム板の表面
に対するポリアミドシートの密着、被覆は、常温または
１６０℃以下の加熱下で行われるが、ナイロン６６、ナ
イロン１２のように、融点が１６０℃を越えるポリアミ
ド樹脂のシートを積層する場合は、１６０℃以下の温度
に加熱して、ポリアミドシートをアルミニウム板に加
圧、密着させたのち、両者をポリアミドの融点以上の温
度に加熱することが好ましい。
ミニウム板に密着し、優れた接着力を有するポリアミド
積層アルミニウム板が得られる。なお、エポキシシラン
カップリング剤で処理したのちのアルミニウム板の表面
に対するポリアミドシートの密着、被覆は、常温または
１６０℃以下の加熱下で行われるが、ナイロン６６、ナ
イロン１２のように、融点が１６０℃を越えるポリアミ
ド樹脂のシートを積層する場合は、１６０℃以下の温度
に加熱して、ポリアミドシートをアルミニウム板に加
圧、密着させたのち、両者をポリアミドの融点以上の温
度に加熱することが好ましい。
【００１２】
実施例１ ＪＩＳ３００４アルミニウム合金の板材（板厚０．３m
m) を、４０℃に加熱した１０％ＮａＯＨ溶液に３０ｓ
浸漬したのち、１５％ＨＮＯ3m溶液に室温で３０ｓ浸漬
することにより脱脂し、寸法が７０mm×１５０mmの試験
片を作製し、これらの試験片について、市販のエポキシ
シランカップリング剤により、表１に示すような各種の
下地処理を行った。
m) を、４０℃に加熱した１０％ＮａＯＨ溶液に３０ｓ
浸漬したのち、１５％ＨＮＯ3m溶液に室温で３０ｓ浸漬
することにより脱脂し、寸法が７０mm×１５０mmの試験
片を作製し、これらの試験片について、市販のエポキシ
シランカップリング剤により、表１に示すような各種の
下地処理を行った。
【００１３】
【表１】
【００１４】上記の下地処理を行った試験片２枚の間
に、ポリアミド１２（ナイロン１２、融点１８０℃）の
シートを挟み、ホットプレスで２４０℃の温度に２分間
加熱し、ポリアミドを溶融して接着した。なお、接着
時、治具を使用して、積層されるポリアミドの厚さが２
００μｍになるようにした。
に、ポリアミド１２（ナイロン１２、融点１８０℃）の
シートを挟み、ホットプレスで２４０℃の温度に２分間
加熱し、ポリアミドを溶融して接着した。なお、接着
時、治具を使用して、積層されるポリアミドの厚さが２
００μｍになるようにした。
【００１５】得られたポリアミド積層アルミニウム合金
板を、図１に示すＴ型剥離試験片（試験片幅２５mm) １
の形状に加工し、アルミニウム合金板２の部分を矢印
Ａ、Ｂの方向に引張る引張試験により、アルミニウム合
金板２と積層されたポリアミド３との間の剥離強度を測
定した。なお、引張試験におけるＡ方向とＢ方向の相対
速度は２００mm/minとした。剥離強度を図２に示す。図
２にみられるように、本発明に従う下地処理を介してポ
リアミドを積層した場合は、いずれも優れた接着強度を
示している。
板を、図１に示すＴ型剥離試験片（試験片幅２５mm) １
の形状に加工し、アルミニウム合金板２の部分を矢印
Ａ、Ｂの方向に引張る引張試験により、アルミニウム合
金板２と積層されたポリアミド３との間の剥離強度を測
定した。なお、引張試験におけるＡ方向とＢ方向の相対
速度は２００mm/minとした。剥離強度を図２に示す。図
２にみられるように、本発明に従う下地処理を介してポ
リアミドを積層した場合は、いずれも優れた接着強度を
示している。
【００１６】比較例１ 実施例１と同様、ＪＩＳ３００４アルミニウム合金の板
材を、実施例１と同一の条件で脱脂したのち、寸法が７
０mm×１５０mmの試験片を作製し、これらの試験片につ
いて、市販の薬液を使用して表２に示すような下地処理
を行った。
材を、実施例１と同一の条件で脱脂したのち、寸法が７
０mm×１５０mmの試験片を作製し、これらの試験片につ
いて、市販の薬液を使用して表２に示すような下地処理
を行った。
【００１７】
【表２】 《表注》アミノシランカップリング剤水溶液およびエポキシシランカップリング 剤水溶液の塗布量はシランカップリング剤換算
【００１８】上記の下地処理を行った試験材２枚の間
に、実施例１と同じく、ポリアミド１２（ナイロン１
２、融点１８０℃）のシートを挟み、ホットプレスを使
用して、２４０℃の温度に２分間加熱し、ポリアミドを
溶融接着させた。なお、接着時、治具を用いて、アルミ
ニウム合金板に積層されるポリアミドの厚さが２００μ
ｍになるようにした。ポリアミドを積層した試験片か
ら、実施例１と同様、Ｔ型剥離試験片（幅２５mm) を加
工し、実施例１と同じ条件で剥離強度を測定した。結果
を図２に示す。
に、実施例１と同じく、ポリアミド１２（ナイロン１
２、融点１８０℃）のシートを挟み、ホットプレスを使
用して、２４０℃の温度に２分間加熱し、ポリアミドを
溶融接着させた。なお、接着時、治具を用いて、アルミ
ニウム合金板に積層されるポリアミドの厚さが２００μ
ｍになるようにした。ポリアミドを積層した試験片か
ら、実施例１と同様、Ｔ型剥離試験片（幅２５mm) を加
工し、実施例１と同じ条件で剥離強度を測定した。結果
を図２に示す。
【００１９】図２に示すように、下地処理としてクロム
酸クロメート処理を行った試験Ｇ、従来のエポキシ・フ
ェノール系プライマーを塗布した試験Ｈおよびクロム酸
クロメート処理後にエポキシ・フェノール系プライマー
塗布を行った試験Ｉは、いずれも剥離強度が低く、シラ
ンカップリング剤としてアミノシランカップリング剤を
使用して対して下地処理した試験Ｊも剥離強度が劣って
いる。
酸クロメート処理を行った試験Ｇ、従来のエポキシ・フ
ェノール系プライマーを塗布した試験Ｈおよびクロム酸
クロメート処理後にエポキシ・フェノール系プライマー
塗布を行った試験Ｉは、いずれも剥離強度が低く、シラ
ンカップリング剤としてアミノシランカップリング剤を
使用して対して下地処理した試験Ｊも剥離強度が劣って
いる。
【００２０】エポキシシランカップリング剤を用いたも
のでも、試験Ｋは塗布量が少なく、試験Ｌは塗布量が多
過ぎるため、いずれも剥離強度が低く、試験Ｍおよび試
験Ｎは、カップリング剤の乾燥温度が高過ぎるため、下
地処理面が変質し、いずれも剥離強度が十分でない。ま
た、エポキシシランカップリング剤を原液で使用した試
験Ｏも低い剥離強度を示した。
のでも、試験Ｋは塗布量が少なく、試験Ｌは塗布量が多
過ぎるため、いずれも剥離強度が低く、試験Ｍおよび試
験Ｎは、カップリング剤の乾燥温度が高過ぎるため、下
地処理面が変質し、いずれも剥離強度が十分でない。ま
た、エポキシシランカップリング剤を原液で使用した試
験Ｏも低い剥離強度を示した。
【００２１】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、ポリア
ミド樹脂シートを積層したアルミニウム板を製造するに
際し、アルミニウム板の表面をエポキシシランカップリ
ング剤で処理するという簡単な前処理を行うことによ
り、優れた接着力をそなえたポリアミド積層アルミニウ
ム板が得られる。
ミド樹脂シートを積層したアルミニウム板を製造するに
際し、アルミニウム板の表面をエポキシシランカップリ
ング剤で処理するという簡単な前処理を行うことによ
り、優れた接着力をそなえたポリアミド積層アルミニウ
ム板が得られる。
【図１】本発明における剥離強度測定に用いるＴ型剥離
試験片を示す斜視図である。
試験片を示す斜視図である。
【図２】剥離強度の測定結果を示すグラフである。
１ 剥離試験片 ２ アルミニウム合金板 ３ 積層ポリアミドシート Ａ 引張り方向 Ｂ 引張り方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B32B 15/08 B32B 15/20 B32B 27/34 C23C 22/57 C23C 22/66
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリアミドシートを積層すべきアルミニ
ウム板の表面に、エポキシシランカップリング剤を１〜
１００mg/m2 塗布したのち、ポリアミドシートを重ね加
熱溶融することを特徴とするポリアミド積層アルミニウ
ム板の製造方法。 - 【請求項２】 アルミニウム板の表面に対するエポキシ
シランカップリング剤の塗布を、アルミニウム板の表面
にエポキシシランカップリング剤の水溶液または有機薬
品を添加した水溶液を塗布したのち、１６０℃以下の温
度で乾燥することにより行うことを特徴とする請求項１
記載のポリアミド積層アルミニウム板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34872395A JP2989132B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | ポリアミド積層アルミニウム板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34872395A JP2989132B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | ポリアミド積層アルミニウム板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09169079A JPH09169079A (ja) | 1997-06-30 |
| JP2989132B2 true JP2989132B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=18398936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34872395A Expired - Lifetime JP2989132B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | ポリアミド積層アルミニウム板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989132B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3478837B2 (ja) * | 1997-05-09 | 2003-12-15 | 東洋鋼鈑株式会社 | アルミニウム合金板の表面処理方法、表面処理アルミニウム合金板、および熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板 |
| DE10010669A1 (de) * | 2000-03-04 | 2001-09-06 | Degussa | Verfahren zur Herstellung eines extrusionsbeschichteten Metallgegenstands |
| WO2002010478A1 (fr) * | 2000-07-31 | 2002-02-07 | Mitsubishi Plastics, Inc. | Plaque d'aluminium a revetement de resine thermoplastique et article forme comprenant cette plaque |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP34872395A patent/JP2989132B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09169079A (ja) | 1997-06-30 |
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