JP3030959B2 - 金属・樹脂複合板の連続的製造方法 - Google Patents

金属・樹脂複合板の連続的製造方法

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清 三島
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属・樹脂複合板の連続
的製造方法に関する。詳しくは、金属シートに接着層フ
イルムをラミネートし、次いで固体シートを圧着接合す
る方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】熱可塑性樹脂の固体シートと金属シート
を圧着接合して金属・樹脂複合板を連続的に製造する方
法として、接着層を有する金属シートに高張力をかけ圧
着接合する方法が知られている。(特開平2−6373
4、米国特許4,994,130)この方法において
は、具体的には、アンコイラーに巻き取られた接着層付
き金属シートを予熱器を通して圧着ローラに供給する
か、予熱器の直前で予め成形された接着層フイルムを金
属シートにラミネートして供給する手段が示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】アンコイラーに巻き取
られた接着層付き金属シートは、接着層と金属シートが
1対1の関係にあり、金属シートの種類、厚さ、幅など
の変更に際して十分な対応が難しいという問題がある。
また、1種の金属シートに対して複数種の接着層フイル
ムを組み合わせる場合も経済的な対応が難しい。更に、
アンコイラーに巻き取られた接着層は、金属シートの裏
面にも接触するので剥離性が問題となり、その製造、保
管、使用など管理面に細心の注意を要する。
【0004】予熱器の直前で予め成形された接着層フイ
ルムを金属シートにラミネートして供給する方法は、接
着層フイルムを金属シートに平滑にラミネートすること
と予熱器の操作に未解決の問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、熱可塑
性樹脂の固体シートと金属シートを圧着接合ロール間に
供給し接合することにより、金属・樹脂複合板を連続的
に製造する方法において、(1)金属シートを予熱工程
を経て加熱ロールへ供給し、(2)接着層フイルムシー
トをエキスパンダーロールを経て、前記加熱ロールとこ
れと対 をなす冷却ロールとの間に供給して、接着層フ
イルム付金属シートとし、(3)該接着層フイルム付金
属シートを、その接着層フイルム側を熱可塑性樹脂の固
体シート側に位置するように、圧着接合ロール間に供給
することを特徴とする金属・樹脂複合板の連続的製造方
法、である。
【0006】本発明の大きな特徴は、予熱された金属シ
ートに均一・平坦に接着層フイルムをラミネートし、金
属シートに高張力を付与しながら、熱可塑性樹脂の固体
シートと圧着接合するものである。以下、図面を参照し
ながら本発明を詳細に説明する。図1は、本発明に従い
複合板を連続的に製造する全体工程図の一例を示す。図
の番号は下記の通りである。
【0007】1 ;押出しダイ 2 ;三本ロール 3,3´;圧着接合ロール 4,4´;引取ロール 5,5´;アンコイラー 6,6´;予熱器 7,7´;加熱ロール 8,8´;接着層フイルム 9,9´;ニップロール 10,10´;エキスパンダーロール 11,11´;冷却ロール 12 ;溶融状の熱可塑性合成樹脂シート 13 ;固体状の熱可塑性合成樹脂シート 14,14´;金属シート 15 ;複合板 熱可塑性合成樹脂シートとしては、通常の押出成形に用
いられるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネー
トなどが用いられる。
【0008】押出しダイ1から溶融状で押し出された熱
可塑性合成樹脂シート12は、冷却手段を有する三本ロ
ール2で所定の厚さの固体状シート13に成形される。
シート厚さは、通常0.4〜10mm、冷却温度は40
〜90℃である。図1においては、押出しダイ1と圧着
接合ロール3とが連続工程として接続されているが、場
合によつては、三本ロールから引き出される固体状シー
ト13を、30℃以下に冷却し、一旦巻取ロールに巻き
取り、押出工程と圧着接合工程を分割することもでき
る。これにより両工程の工程管理(スタートアップ、ト
ラブル対策など)を容易にすることができる。
【0009】金属シート14はアンコイラー5から供給
される。金属シートとしては、アルミニウムまたは鉄を
主成分としたもの、例えばAl・Mg合金、Al・Si
合金、Al・Mn合金、ステンレス、亜鉛鉄板、錫鉄板
などが使用される。シート厚さは、通常0.01〜0.
5mmである。金属シートには脱脂処理などの表面処理
が施されているが、接着剤や接着層を有しないものが使
用される。
【0010】接着層フイルムとしては、固体状シート1
3と金属シート14の両者に親和性のある熱可塑性樹脂
が用いられる。具体的には、エチレン・アクリル酸共重
合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・グリ
シジルアクリレート共重合体、エチレン・無水マレイン
酸共重合体、ポリエチレンのアクリル酸グラフト共重合
体、ポリエチレンの無水マレイン酸グラフト共重合体、
エチレン・プロピレン共重合体の無水マレイン酸グラフ
ト共重合体などがあげられる。
【0011】接着層フイルムの厚さは、通常5〜100
μ、好ましくは10〜80μである。薄すぎると作業性
(破断、皺の発生の防止)に劣り、また接着強度が低下
するおそれがある。厚すぎると接着強度に問題はないも
のの経済的に好ましくないうえ、得られる複合板の表面
平滑性が悪くなる。接着層フイルムは単層でも、複層で
もよい。複層とする場合は、例えば、金属シートに親和
性のないポリエチレンと上記熱可塑性樹脂との組合せが
用いられる。
【0012】本発明の大きな特徴は、金属シート14を
圧着接合ロール3に供給するに際し、予熱器6および加
熱ロール7を経由すること、並びに加熱ロール7と対を
なす冷却ロール11を用いて接着層フイルム8をドライ
ラミネーションすることにある。圧着接合ロール3は熱
可塑性合成樹脂の固体状シート13の表面を溶融状態と
し、接着層フイルム付金属シートと接合させる作用を有
する。従って、圧着接合ロールの表面温度は、使用すべ
き固体状シートの種類によっても相違するが、通常、固
体シートの融点以上から300℃、好ましくは120〜
250℃とする。
【0013】圧着接合ロール3の直前に設けられる加熱
ロール7および予熱器6は、金属シート14を十分な加
熱状態に保ち、接着層フイルムを溶融状態とするもので
ある。予熱器6を出る金属シート14および加熱ロール
7の表面温度は、使用すべき接着層フイルムの種類によ
っても相違するが、通常、180〜250℃である。接
着層フイルムを金属シートの上に平坦、均一にドライラ
ミネーションするためには、エキスパンダーロール10
を経由して冷却ロール11に導き、これと対をなす加熱
ロール7との間で、引き込みながら圧着することが必要
である。この際の、引き込み張力は0.05〜0.8K
g/mm2、圧着力は5〜50Kg/cmが適当であ
る。冷却ロール11は接着層フイルムが溶融状態となる
ことのないように、通常、室温〜接着層フイルムの融点
以下、好ましくは30〜100℃とする。
【0014】圧着接合ロール3および加熱ロール7は、
上記のように高温で操作されるので、好ましくは金属シ
ートとの離型性や滑り性をよくするために金属ロールに
セラミックコーティングしたものが用いられる。一方冷
却ロール11は、接着層フイルムの引き込み力と圧着力
を大きくするために、金属ロールにゴムコーティングを
し、更に離型性をよくするためにその上をフッ素樹脂コ
ーティング(塗布、シュリンクチューブ被覆など)した
ものが用いられる。
【0015】エキスパンダーロール10は、接着層フイ
ルム8をフイルムの走行方向および幅方向の両方向に伸
長させた状態で冷却ロール11に導入するために必要で
ある。円筒状ロールでもよいが、バナナ型に多少湾曲し
たロールは幅方向の伸長により効果的である。ニップロ
ール9は、本発明に不可欠ではないが接着層フイルム8
を安定に引き出し、エキスパンダーロール10の働きを
一層確実なものとする。
【0016】圧着接合ロール3は、駆動力を持たないフ
リーロールでも駆動力を有する駆動ロールでもよいが、
引取ロールは駆動ロールである。これにより金属シート
に所定の張力が付与され、皺や波のない表面平滑性の良
好な複合板を製造することができる。金属シートに付与
する張力としては、アルミニウムの場合は2Kg/mm
2以上、鉄の場合は6Kg/mm2以上が好ましい。
【0017】
【実施例】次に実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に
限定されるものではない。 実施例1 図1に示す装置を用いた。押出ダイ1から低密度ポリエ
チレンを樹脂温度220℃で連続的に押し出し、鏡面仕
上げした三本ロール2を通して厚さ2mm、幅1300
mmのポリエチレンシートを得た。該シートは三本ロー
ルにより高度の厚み精度(0.02mm)に制御し、そ
の後自然放冷し固体状シート(40℃)として圧着接合
ロールに供給した。
【0018】一方、表面平滑処理を施した厚さ0.5m
m、幅1250mmのアルミニウムシート14を引取ロ
ール4によりアンコイラー5から引出し、予熱器6にお
いてその表面温度(接触式表面温度計)を220℃とし
た。その後、表面温度220℃、直径300mm、幅1
650mmの誘導発熱型加熱ロール7および表面温度1
60℃、直径600mm、幅1850mmの圧着接合ロ
ールに供給した。
【0019】更に、接着層フイルム8として、低密度ポ
リエチレン層30μと無水マレイン酸を500ppmグ
ラフト変性した低密度ポリエチレン層10μからなる総
厚40μの複合フイルムを使用した。ニップロール9で
引き出し、直径120mm、幅1400mmのバナナ形
状のエキスパンダーロール10を経て冷却ロール11に
供給した。
【0020】冷却ロール11は、表面をテフロンチュー
ブ加工したゴムロール(材質EPDM)で、直径300
mm、幅1650mmである。ロール内部に冷却水を通
水循環し、ロール表面温度を80〜90℃に保持した。
得られた金属・樹脂・金属複合板は総厚3mmの三層構
造であり、180°ピーリング強度は12Kg/イン
チ、表面平滑性は良好で皺や波うちは認められなかっ
た。 実施例2 ポリエチレンシートの厚さを2.5mm、アルミニウム
シートの厚さを0.25mmとした以外は実施例1と同
様にして、総厚3mmの金属・樹脂・金属複合板を製造
した。180°ピーリング強度は10Kg/インチ、表
面平滑性は良好で皺や波うちは認められなかった。 実施例3 金属シートとして厚さ0.15mmの亜鉛メッキ鋼板、
固体状シートとして厚さ2.7mmのポリエチレンシー
トを用いた以外は実施例1と同様にして、総厚3mmの
金属・樹脂・金属複合板を製造した。180°ピーリン
グ強度は15Kg/インチ、表面平滑性は良好で皺や波
うちは認められなかった。 実施例4 アルミニウムシートとして厚さ0.25mmのシート
を、接着層フイルムとしてエチレン・アクリル酸系共重
合体(融点99℃)の単層厚さ40μのフイルムを、ま
た加熱ロールの表面温度を200℃とした以外は実施例
1と同様にして、総厚2.5mmの金属・樹脂・金属複
合板を製造した。180°ピーリング強度は9.5Kg
/インチ、表面平滑性は良好で皺や波うちは認められな
かった。
【0021】
【発明の効果】金属シートに接着層フイルムを、圧着接
合工程の直前で平滑・均一にドライラミネートすること
ができるので、表面平滑性の良好な複合板を製造するこ
とができる。金属シートと接着層フイルムを、互いに独
立して取り扱うことができ、それらの製造・購入・保管
など取扱が容易である。即ち、金属シートおよび/また
は接着層フイルムの種類、厚さ、幅などの変更に際して
対応が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に従い複合板を連続的に製造する全体
工程図の一例を示す。図の番号は下記の通りである。 1 ;押出しダイ 2 ;三本ロール 3,3´;圧着接合ロール 4,4´;引取ロール 5,5´;アンコイラー 6,6´;予熱器 7,7´;加熱ロール 8,8´;接着層フイルム 9,9´;ニップロール 10,10´;エキスパンダーロール 11,11´;冷却ロール 12 ;溶融状の熱可塑性合成樹脂シート 13 ;固体状の熱可塑性合成樹脂シート 14,14´;金属シート 15 ;複合板
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B29C 65/78 B29C 65/78 B32B 31/12 B32B 31/12 // B29L 9:00 (56)参考文献 特開 昭63−94838(JP,A) 特公 平1−55989(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 15/08 B29C 65/44 B32B 31/12

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂の固体シートと金属シート
    を圧着接合ロール間に供給し接合することにより、金属
    ・樹脂複合板を連続的に製造する方法において、 (1)金属シートを予熱工程を経て加熱ロールへ供給
    し、 (2)接着層フイルムシートをエキスパンダーロールを
    経て、前記加熱ロールとこれと対をなす冷却ロールとの
    間に供給して、接着層フイルム付金属シートとし、 (3)該接着層フイルム付金属シートを、その接着層フ
    イルム側を熱可塑性樹脂の固体シート側に位置するよう
    に、圧着接合ロール間に供給することを特徴とする金属
    ・樹脂複合板の連続的製造方法。
  2. 【請求項2】 熱可塑性樹脂の固体シートと一対の金属
    シートを圧着接合ロール間に供給し接合することによ
    り、金属・樹脂・金属複合板を連続的に製造する方法に
    おいて、 (1)金属シートを予熱工程を経て加熱ロールへ供給
    し、 (2)接着層フイルムシートをエキスパンダーロールを
    経て、前記加熱ロールとこれと対をなす冷却ロールとの
    間に供給して、接着層フイルム付金属シートとし、 (3)該接着層フイルム付金属シートを一対として、そ
    れらの接着層フイルム側を熱可塑性樹脂の固体シート側
    に位置するように、圧着接合ロール間に供給することを
    特徴とする金属・樹脂・金属複合板の連続的製造方法。
  3. 【請求項3】 接着層フイルムシートをニップロールを
    経て、強制引き出しする請求項1または2の方法。
  4. 【請求項4】 金属シートがアルミニウムまたは鉄であ
    る請求項1または2の方法。
  5. 【請求項5】 熱可塑性樹脂の固体シートがポリエチレ
    ンである請求項1または2の方法。
  6. 【請求項6】 接着層フイルムシートがポリエチレンと
    活性化ポリエチレンとの複合シートである請求項1また
    は2の方法。
  7. 【請求項7】 加熱ロールのロール面がセラミックコー
    ティングしてなる請求項1または2の方法。
  8. 【請求項8】 冷却ロールのロール面がゴムコーティン
    グされ、更にその上をフッ素樹脂コーティングしてなる
    請求項1または2の方法。
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JP4498498B2 (ja) * 1999-09-13 2010-07-07 株式会社クラレ 両面金属張積層板の製造方法
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