JP3056440B2

JP3056440B2 - シートラミネート金属板およびその製造方法

Info

Publication number: JP3056440B2
Application number: JP9161575A
Authority: JP
Inventors: 忠繁中元; 博昭中野; 敦史木原; 岳史渡瀬
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 2000-06-26
Anticipated expiration: 2017-06-18
Also published as: JPH115268A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属板に紙やフィ
ルム等のシート状材料が積層されたシートラミネート金
属板に関し、詳細には、住宅や構造物における屋根材、
外壁材、雨戸、シャッター、ドア等の外装材や、内壁
材、床材、天井材、内装材、パネル等の内装材等の建築
材料や各種家具として、また各種電気製品の外装部材や
自動車や車両の内装材として、さらには容器等として、
様々な分野に利用することのできる加工性に優れたシー
トラミネート金属板およびその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】金属板に意匠性を付与する目的で種々の
技術が開発されている。例えば、めっき金属板あるいは
非めっき金属板表面に樹脂塗装を施して、または樹脂塗
装後に美しい色彩や柄模様を印刷して塗装板（プレコー
ト金属板）としたり、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィ
ン、アクリル樹脂等からなるフィルムを積層してフィル
ムの持つ特徴と機能を活用するフィルム積層金属板（ラ
ミネート金属板）とする技術が知られている。特に、後
者のラミネート金属板は、意匠性、高耐食性、耐久性
等、通常の薄膜塗装被覆板では得られない特性を備えて
いることから、高機能材料として注目を集め、近年、生
産量、用途ともに着実に拡大している。

【０００３】例えば、これまで木材や合板等で製造され
てきた建材や家具に対して、ラミネート金属板が適用さ
れている。木材や合板では、耐火性、耐燃え広がり性、
耐久性、耐湿性、強度、加工性、耐白蟻性等に改善の余
地があるが、ラミネート金属板で代替すれば、これらの
問題の解決が可能なためである。

【０００４】しかし、一方で、ラミネート金属板の中で
も特に多用されているいわゆる「塩ビ鋼板」は、燃焼に
よって有毒ガスを発生して公害原因となるポリ塩化ビニ
ルフィルム（以下ＰＶＣフィルム）をラミネートしてい
るため、環境汚染の点で使用を削減する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、ＰＶＣフィル
ムではなく、他のプラスチックフィルムや、紙、布等の
シート状材料を金属板に積層することが考えられる。し
かし、これらのシート状材料の延性が金属基材に比べて
不足しているため、ラミネート金属板を、シート状材料
を外側にして（金属板を内側にして）曲げ加工すると、
シート状材料が金属板の伸びに追随できず曲げ部分で破
断してしまうという問題があった。ラミネート金属板の
曲げ加工性が悪いと、用途展開に制限が加えられること
から、加工性の改善が嘱望されている。上記観点から、
本発明では、金属基材にシート状材料を積層したシート
ラミネート金属板の加工性を改善することを課題として
掲げたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、金属板の片面
に粘着剤層または接着剤層を介してシート状材料が積層
されたシートラミネート金属板において、金属板を内側
にして曲げ加工を行ったときに、少なくとも曲げ加工に
より形成されたアール端縁部近傍のシート状材料層が金
属板に対してずれることによって、シート状材料の破断
を防いで曲げ加工されるものであるところに要旨を有す
る。シート状材料と金属板の間の引張り剪断強度は、
０．０１〜２００kgf/cm² であることが好ましく、この
範囲であると、シート状材料の破断を防いで、曲げ加工
を行える。

【０００７】シート状材料の種類は特に限定されない
が、伸び易いシート状材料の場合は曲げ加工を行っても
破断することが少ないので、例えば、紙、織布、不織布
等や、プラスチックフィルムの中でも比較的伸びの小さ
い材料を採用する方が、本発明の加工性改善効果が発揮
されるため好ましい。

【０００８】本発明のシートラミネート金属板を製造す
る方法としては、粘着剤または接着剤を金属板に塗布し
た後、シート状材料を積層し、板温６０〜１２０℃で２
５〜３００秒間乾燥させる方法が採用できる。粘着剤ま
たは接着剤は、水分散型、水溶液型、溶剤型、無溶剤型
のいずれであってもよい。無溶剤型以外のものは、塗布
後に、溶媒あるいは分散媒の一部または全部を揮発させ
た後、シート状材料を積層することが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、金属板にシート状材料
を積層したシートラミネート金属板を、金属板を内側に
して曲げ加工すると、シート状材料が破断してしまうと
いう問題を、金属板に対してシート状材料の少なくとも
一部をずらすことによって解決するものである。シート
状材料を「ずらす」というのは、金属板に積層されたシ
ート状材料のある部分（点Ｘとする）に着目した場合、
金属板上には点Ｘに対応する点Ｙが存在するが、曲げ加
工後に点Ｘに対応する点はＹではなく、Ｚになっている
ということである。つまり、金属板側を下にしてラミネ
ート金属板を水平に載置してシート状材料上のある点Ｘ
を決め、この点Ｘから鉛直方向に直線を引いたときの金
属板との交点をＹとしたとき、曲げ加工後に同様にして
点Ｘから垂線を垂線を引くと、金属板との交点がＺにな
っているのである。シート状材料の点Ｘのずれ距離は、
ＹとＺとの水平距離となる。このようにシート状材料が
ずれることによって、曲げ加工によって伸びた金属板に
シート状材料が追随できなくても、シート状材料の破断
を防ぐことができるのである。

【００１０】図１には、１８０度の曲げ加工が施された
本発明のシートラミネート金属板１を示した。図示した
ように、シート状材料２は粘・接着剤層３を介して金属
板４に積層されているが、シート状材料２が実際にずれ
るのは、少なくとも、曲げ加工によって形成されたアー
ルの端縁部近傍でなければならない。もちろん、シート
状材料層全体がずれても構わないが、実用上、曲げ加工
が施されるのは大面積のシートラミネート金属板の端縁
近傍であることが多く、曲げ加工によって形成されたア
ールの端縁部近傍において「ずれ」が発生すれば、シー
ト状材料の破断を防いで、しかも曲げ部分は良好に密着
した積層状態を維持することができるためである。この
場合、粘着剤層または接着剤層（以下便宜上、粘着剤と
接着剤を代表して「粘・接着剤」という）は、図例に限
られず、次のいずれかの対応を採る。

【００１１】粘・接着剤層がシート状材料と金属板の
両方に接着したまま、変形して、シート状材料のずれに
対応する。シート状材料のずれが起こっている点で、シート状材
料と粘・接着剤層との界面近傍で粘・接着剤層が破壊す
るか、もしくはこの界面で「すべり」を起こし、その結
果、金属板に対して、シート状材料はずれるが、粘・接
着剤層はほとんどずれない。シート状材料のずれが起こっている点で、粘・接着剤
層と金属板との界面近傍で粘・接着剤層が破壊するか、
もしくはこの界面で「すべり」を起こし、その結果、金
属板に対して、シート状材料と粘・接着剤層の両方がず
れる。

【００１２】上記〜のいずれになるかは、曲げ加工
条件、後述するシート状材料の引張り強度、シートラミ
ネート金属板の引張り剪断強度、粘・接着剤の変形能、
粘・接着剤の対金属密着力等が関連して決定されるもの
と考えられる。

【００１３】本発明では、シート状材料の引張り強度
が、シートラミネート金属板におけるシート状材料と金
属板との間の引張り剪断強度よりも大きいことが好まし
い。シート状材料の引張り強度が、上記引張り剪断強度
よりも小さければ、曲げ加工の際にシート状材料が破断
してしまうためである。曲げ加工の際にシートラミネー
ト金属板に引張り剪断応力がかかった場合、引張り剪断
強度がシート状材料自体の引張り強度よりも小さけれ
ば、シート状材料は破断せず、シート状材料と粘・接着
剤層の界面剥離か、粘・接着剤層の金属板との界面剥離
か、または粘・接着剤層の凝集破壊、あるいはこれらの
混合形態かのいずれかで引張り剪断応力に対応すること
となる。

【００１４】シートラミネート金属板におけるシート状
材料と金属板との間の引張り剪断強度は、０．０１〜２
００kgf/cm² の範囲とすることが好ましい。２００kgf/
cm²を超えると、シート状材料がずれることができず、
破断が起こり易い。より好ましい上限値は１００kgf/cm
² である。また、上記引張り剪断強度が、０．０１kgf/
cm² より小さいと、シートラミネート金属板におけるシ
ート状材料と金属板との密着力が小さいということであ
り、実用上問題がある。より好ましい下限値は、１０kg
f/cm² である。

【００１５】本発明で用いられるシート状材料は、紙、
織布、不織布、プラスチックフィルム等である。伸び易
いシート状材料の場合は曲げ加工を行っても破断するこ
とが少ないので本発明を適用して破断を防ぐ必要性があ
まりないと考えられるため、本発明におけるシート状材
料は、比較的、伸びが小さい（伸びにくい）材料を採用
することが好ましい。実用上、意匠性や耐久性を考慮す
ると、紙、織布、ポリプロピレンフィルムやポリエステ
ル系フィルム等が好ましい。またシート状材料は単一素
材の１層品だけでなく、異種素材が複数層積層されたも
のでもよい。さらに、印刷や、エンボス加工やカレンダ
ー加工等の物理的加工、あるいは保護層を設ける等の化
学的加工等が施されたものも使用することができる。

【００１６】金属板としては、鋼板、銅板、アルミ板、
チタン板、各種合金板等が挙げられ、クロメート処理の
ような公知の防食用表面処理を施しておいてもよい。ま
た、金属板として金属箔を用いることも可能である。

【００１７】粘着剤および接着剤の種類は、特に限定さ
れない。粘着剤と接着剤のどちらを選択するかも、用
途、使用環境等で適宜選択すれば良く、例えば、曲げ加
工後、高温雰囲気下での使用が予定されている場合は接
着剤を用い、低温環境下での使用が予定されている場合
は粘着剤を用いることが推奨される。

【００１８】具体的には、ポリ酢酸ビニルや酢酸ビニル
−エチレン共重合体（ＥＶＡ）等のポリ酢酸ビニル系、
ポリ（メタ）アクリル酸および／またはそのエステル
や、これらとポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸ビ
ニル等との共重合体等のアクリル樹脂系、ポリウレタン
樹脂系、ポリエステル樹脂系、ゴム系、ポリオレフィン
系、ＳＢＳやＳＩＢＳ等のポリスチレン系、エポキシ樹
脂系、フェノール樹脂系、その他公知の粘着剤、接着剤
が使用できる。粘着剤、接着剤の塗布量は、乾燥後の付
着量として通常０．５〜２０ｇ／ｍ² である。２０ｇ／
ｍ² を超えると、シート状材料がずれにくくなったり、
コスト的に無駄となることがあり、０．５ｇ／ｍ² 未満
では良好な付着力が得られない。これらの粘着剤や接着
剤は、粘着剤または接着剤は、水分散型、水溶液型、溶
剤型、無溶剤型のいずれであってもよい。

【００１９】粘・接着剤は、金属板に直接塗布するか、
粘・接着剤のフィルムを金属板にラミネートすることに
より金属板上に供給できる。塗布する場合の塗布方法は
特に限定されず、ロールコーティング、スプレーコーテ
ィング、ノズルコーティング、ディップコーティング法
等が採用できる。

【００２０】粘・接着剤を塗布した後は、シート状材料
をラミネートする。無溶剤型以外の粘・接着剤を用いる
ときは、塗布後に、熱風乾燥炉を通過させるなどの方法
で、溶媒あるいは分散媒の一部または全部を揮発させた
後、シート状材料を積層することが好ましい。また粘・
接着剤が乾燥（溶媒の揮発）あるいは硬化してしまう前
に、シート状材料をラミネートすることもできる。例え
ば、シート状材料が紙（あるいは織布や不織布）の場
合、紙が有する空隙に粘・接着剤が含浸するので密着力
向上効果が得られるためである。しかし、紙が薄く、坪
量が小さいときには、含浸し過ぎて紙の表面（対金属面
と反対の面）に接着剤がにじみ出すことがあるので、粘
・接着剤の乾燥・硬化速度を考慮して、シート状材料を
ラミネートする時期を適宜決定するとよい。ラミネート
した後は、熱風乾燥炉を通過させるなどの方法で、粘着
剤あるいは接着剤が完全に乾燥・硬化するように、板温
６０〜１２０℃で、２５〜３００秒間、加熱乾燥させる
ことが好ましい。

【００２１】本発明のシートラミネート金属板は、以上
説明した通り、良好な曲げ加工性を有しているので、密
着曲げを行うことも可能である。従って、住宅やその他
構造物に用いられる建材、具体的には、屋根材、外装
材、間仕切りユニット、内壁材、天井材、床材、ドア、
サッシの枠材等や、蝶番やヒンジ、錠等の金属製の金物
類に利用することができる。また、机、椅子、ロッカ
ー、キャビネット、スタンド、本棚、書庫、パーティシ
ョン、ベッド等、スチール家具として製品化されている
家具に適用可能である。さらに、テレビ、冷蔵庫、洗濯
機、クーラー、照明器具等の家電製品の外装部材等にも
利用することができる。

【００２２】

【実施例】以下実施例によって本発明をさらに詳述する
が、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・
後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することは全て
本発明の技術範囲に包含される。

【００２３】実施例金属板およびシート状材料の種類と、粘・接着剤の種類
および付着量、積層（接着）条件等を表に示したように
変化させ、シート状材料と金属板との引張り剪断強度を
測定し、加工性と密着性の検討を行った。結果を表２に
示した。各金属板（原板：厚さ０．５ｍｍ）には、クロ
メート処理（Ｃｒ；３０ｍｇ／ｍ² ）を施している。ま
た粘・接着剤の塗布はロールコーティング法を採用して
行った。なお、表２中、「アクリル系」とあるのはアク
リル系粘着剤を、「酢酸ビニル」とあるのはポリ酢酸ビ
ニル系粘着剤を、「ＥＶＡ」とあるのは酢酸ビニル−エ
チレン共重合体系粘着剤を、「ＰＰ」とあるのはポリプ
ロピレンフィルムを、それぞれ指すものである。

【００２４】引張り剪断強度は、３５ｍｍ幅、所定の長
さにカットしたシート状材料と金属板を、長さ１０ｍｍ
だけ重ねて接着した後、室温で両者を水平に引張り、破
壊するときの強度を測定したものである。引張り速度
は、２０ｃｍ／ｍｉｎとした。

【００２５】加工性は、１８０°０Ｔ曲げを行ったとき
に曲げ部近傍のシート状材料の破断（クラック）の発生
状況および剥離状況を、下記基準で目視で観察した結果
である。 ◎：クラックの発生全くなし。 ○：クラックわずかに発生。 △：クラック著しく発生。 ×：クラックが著しく発生し、かつクラックからシート
状材料が剥離。

【００２６】密着性は、試験片を７０℃の温水中に２時
間浸漬し、その後６０℃で３時間乾燥し、シート状材料
の剥離状況を下記基準で目視で観察した結果である。 ◎：剥離なし。 ○：剥離がわずかに発生。 △：剥離が大部分で発生。 ×：全面で剥離した。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】参考例表３に示したように、粘・接着剤の付着量が本発明の好
ましい範囲外のもの、積層条件が好ましい範囲外のも
の、その結果、引張り剪断強度が好ましい範囲外のもの
について、実施例と同様にして、引張り剪断強度、加工
性、密着性の評価を行った。結果を表３に併記した。

【００３０】

【表３】

【００３１】

【発明の効果】本発明のシートラミネート金属板は、曲
げ加工の際に、シート状材料を金属板に対してずらす構
成を採用したので、密着曲げのような過酷な曲げ加工で
あっても、シート状材料が破断したり、曲げ部の頂点に
おいてシート状材料が剥離を起こすことがない。従っ
て、意匠性や耐久性に優れたシートラミネート金属板に
加工を施して、様々な分野に適用することができるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】曲げ加工が施された本発明のシートラミネート
金属板の断面説明図である。

【符号の説明】

１シートラミネート金属板２シート状材料３粘着剤層または接着剤層４金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡瀬岳史兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸製鋼所加古川製鉄所内 (56)参考文献実開昭57−101029（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 15/08 B32B 15/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板の片面に粘着剤層または接着剤層
を介してシート状材料が積層されたシートラミネート金
属板において、シート状材料と金属板の間の引張り剪断
強度が０．０１〜２００kgf/cm ² であり、且つ金属板を
内側にして曲げ加工を行ったときに、少なくとも曲げ加
工により形成されたアール端縁部近傍のシート状材料層
が金属板に対してずれることによって、シート状材料の
破断を防いで曲げ加工されるものであることを特徴とす
るシートラミネート金属板。
【請求項２】シート状材料と金属板の間の引張り剪断
強度が１０〜１００kgf/cm²である請求項１に記載のシ
ートラミネート金属板。
【請求項３】請求項１または２に記載のシートラミネ
ート金属板を製造する方法であって、粘着剤または接着
剤を金属板に塗布した後、シート状材料を積層し、板温
６０〜１２０℃で２５〜３００秒間乾燥させることを特
徴とするシートラミネート金属板の製造方法。