JP3060249B2

JP3060249B2 - ラミネート金属板の製造方法

Info

Publication number: JP3060249B2
Application number: JP3095340A
Authority: JP
Inventors: 優池邊; 道浩船木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 2000-07-10
Anticipated expiration: 2015-07-10
Also published as: JPH04325251A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた耐食性及び密着
性を有するラミネート金属板を歩留りよく製造する方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、優れた耐食性及び密着性を有する
ラミネート金属板を製造するに際して、金属板表面に樹
脂を連続的に被覆する場合、予熱してある金属板に押出
機で溶融混練された熱可塑性樹脂を、Ｔダイから押し出
す方法が知られている（特開昭57-203545 号公報）。

【０００３】図４は特開昭57-203545 号公報に具体的に
開示されたラミネート金属板の製造方法を示したもので
あり、加熱ロール９に巻き付けられ、冷却ロール１０に
巻き付けられ、かつ上記加熱ロール９と上記冷却ロール
１０で圧接された予熱してある金属板３表面と冷却ロー
ル１０との界面に押出機４を経て、Ｔダイ５より溶融し
た熱可塑性樹脂６を流下して、金属板３に熱可塑性樹脂
６を連続的に被覆する態様を示す。樹脂が被覆された金
属板（ラミネート金属板）８は上記冷却ロール１０下流
の水冷槽、冷却ロール等の冷却装置（図示せず）を通し
て巻き取りが行われる。

【０００４】また、上記加熱ロール９を通常のニップロ
ールとし、ニップロールの上流側に誘導加熱式やガス加
熱式などの予熱装置を配置して、金属板を予熱するよう
にしたラミネート金属板製造方法も知られている。な
お、冷却ロール１０は通常安価で、熱伝導性が良く、冷
却性能の良好な、鉄や銅などの金属製内部水冷ロールが
用いられ、さらに樹脂との接触面を鏡面として、樹脂の
表面状態を良好にするために上記金属製内部水冷ロール
の表面を硬質クロムメッキしたものも用いられている。

【０００５】また、ニップロールは金属製ロール胴に通
常、圧着性，耐熱性の良好なシリコンゴム，クロロプレ
ンゴム，ポリ４ふっ化エチレンゴムなどをライニングし
たゴムライニング製ニップロールが用いられている。こ
のような従来法でラミネート金属板を製造する場合、金
属板の予熱温度を高めて、樹脂が金属板に被覆された
後、上記冷却装置で巻き取り可能温度、例えば常温まで
強制冷却されるまで、できるだけ高温で保持することが
密着性を向上させるために必要である。

【０００６】一方、エネルギーコスト面からは、低温予
熱で密着性に優れたラミネート金属板を製造することが
最良であるが、従来法では樹脂被覆直後に冷却ロールに
より樹脂を被覆された金属板が冷却されるようになって
いるため、予熱温度が低い場合には、冷却装置で強制冷
却されるまでの金属板の温度が低くなるので、密着性の
優れたラミネート金属板を製造することができないとい
う問題点がある。

【０００７】このような問題点を解決するため、本発明
者らは以下に示す方法を特願平1-64434 号で提案した。
この特願平1-64434 号記載の方法（先願法と言う）は図
５に示すように、図示しない予熱装置で予熱された金属
板３を金属製、或は金属製ロール胴にゴム等をライニン
グした非冷却或いは加熱ロール１に巻き付け、上記ロー
ル１に巻き付いている金属板３に例えば金属製ロール胴
にシリコンゴム，クロロプレンゴム，ポリ４ふっ化エチ
レンゴムなどをライニングしたゴムライニングニップロ
ール２を圧接し、金属板３表面と上記ニップロール２の
界面に押出機４を経て、Ｔダイ５より溶融した熱可塑性
樹脂６を流下して金属板３にラミネートさせ、例えば上
記ロール１下流の水スプレーノズル，ガスジェットノズ
ル等を配備してなる冷却装置７にて例えば常温まで冷却
してラミネート金属板８を得るものである。

【０００８】先願法によれば、ラミネート金属板８が非
冷却或いは加熱ロール１に巻き付いているので、冷却ロ
ール１０に巻き付いている従来法よりも、ロール巻き付
きによる温度低下量が大幅に減少し、樹脂が被覆された
後、強制冷却されるまでのラミネート金属板８の温度
（以下、ラミネート金属板の保熱温度という）が大幅に
高くなる。先に述べたように金属板３の予熱温度が低
く、ラミネート金属板の保熱温度が低いと優れた密着性
は得られないので、優れた密着性を得るための保熱温度
を確保するためには、従来法ではロール巻き付きによる
温度低下が大きいので、金属板の予熱温度を大きく高め
る必要があるが、先願法ではロール巻き付きによる温度
低下が小さいので、従来法ほど予熱温度を高める必要が
ない。即ち、先願法によれば、優れた密着性を得る保熱
温度を確保するために必要な予熱温度を従来法に比べて
大幅に低下することができる。

【０００９】なお、図５に示すラミネート金属板の製造
装置例では、ニップロール２としてゴムライニングニッ
プロールを採用しているが、ニップロール２には予熱さ
れた金属板３が巻き付いていないので、例えば鉄，銅等
の金属製内部水冷ロールを採用しても上記作用効果を得
ることができる。また、上記装置例では冷却ライン長を
短くするために、水スプレーノズル，ガスジェットノズ
ル等を有する冷却装置７を設けてラミネート金属板８を
常温まで冷却するように構成しているが、ライン長に制
約がない場合は、自然放冷によって冷却するように構成
してもよい。

【００１０】さらに上記製造装置例ではＴダイより熱可
塑性樹脂のみを流下しているが、２台の押出機を使って
熱可塑性樹脂及び接着性熱可塑性樹脂を共押出してもよ
い。金属板として、鋼板（箔を含む）、アルミニウム板
（箔を含む）またはこれらの金属板の表面に次のいずれ
かの表面処理、即ちＳｎ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｎｉ，ＣｒまたはＣｕのめ
っき上記に示す金属の２種以上の複合めっき上記に示す金属の１種以上を含む合金めっき上記に示す金属の１種以上を主成分とする複合めっ
きを施したものなどが挙げられ、さらに上記金属板にクロ
ム酸塩或いはリン酸塩処理したものも使用できる。

【００１１】また被覆に用いる熱可塑性樹脂とはポリエ
ステル樹脂，ポリオレフィン樹脂，塩化ビニル樹脂，ポ
リカーボネート樹脂などが代表的である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】周知のように、Ｔダイ
のスリット状開口から流下する溶融状態の熱可塑性樹脂
膜は、開口からの流下するに従って幅狭まり（ネックイ
ン）が生じ、開口下方の熱可塑性樹脂膜における幅方向
の単位幅当たりの樹脂流量は、中央部は均一であるが中
央部に比べて両端部は大きくなっている。

【００１３】このため、先願法において、金属板とニッ
プロールの界面近傍に流下する熱可塑性樹脂膜の幅を、
非冷却或いは加熱ロールに巻き付き通過する金属板の幅
に等しくすると、得られたラミネート金属板の幅方向の
被覆樹脂の厚みが不均一となり、被覆樹脂の厚みの不均
一部分である幅方向の両端部は製品とならず、後工程で
その部分をトリミングする必要があり、製品歩留りが大
幅に低下するという問題点がある。勿論、上記熱可塑性
樹脂膜の幅を上記金属板の幅よりも狭くした場合には、
樹脂で被覆されていない両端部も製品とならないため、
さらに製品歩留りが低下する。

【００１４】一方、幅方向の被覆樹脂の厚みが均一なラ
ミネート金属板を得て、製品歩留りを高めるため、金属
板とニップロールの界面近傍に流下する熱可塑性樹脂膜
の幅を、非冷却或いは加熱ロールに巻き付き通過する金
属板の幅よりも大きくして、単位幅当たりの樹脂流量が
等しくなっている熱可塑性樹脂膜の中央部にて上記金属
板を被覆する場合には、両端部の熱可塑性樹脂膜が、比
較的温度の高い非冷却或いは加熱ロールの表面を被覆
し、上記ロール表面に比較的強固に付着して、樹脂が被
覆された金属板が非冷却或いは加熱ロールから離脱する
際に、非冷却或いは加熱ロールの表面に比較的強固に付
着した樹脂膜部分が金属板に被覆された樹脂膜部分から
ひきちぎられ、非冷却或いは加熱ロールに巻き付いてし
まい、操業不能になってしまうという問題点がある。

【００１５】本発明はこのような問題点を解決し、優れ
た耐食性及び密着性を有するラミネート金属板を歩留り
よく製造する方法を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。非冷却或いは加熱ロールに巻き付き通過する、
予熱してある金属板に、ニップロールを圧接し、ニップ
ロールと金属板の界面近傍に、押出機を経てＴダイより
溶融した熱可塑性樹脂膜を流下して金属板に熱可塑性樹
脂膜を被覆するラミネート金属板の製造方法において、
上記金属板とニップロールの界面近傍に流下する熱可塑
性樹脂膜の幅を上記金属板の幅よりも大きくして、上記
熱可塑性樹脂膜の幅方向中央部が金属板の全幅を被覆す
ると共に、上記熱可塑性樹脂膜の幅方向両端部が被覆す
る非冷却或いは加熱ロールの表面域に予め油膜を形成し
ておくことを特徴とするラミネート金属板の製造方法。

【００１７】尚、上記油膜を形成する方法としては、油
を染み込ませたパッド等による擦りつけ法、スプレー
法、静電気塗布法等の既存技術が採用できる。また上記
熱可塑性樹脂膜の幅方向両端部が被覆する非冷却或いは
加熱ロールの表面域に油膜を形成する方法としては、上
記既存技術により、上記熱可塑性樹脂膜の幅方向両端
部が被覆する非冷却或いは加熱ロールの表面域にのみ油
膜を形成する方法、上記表面域よりも多少広めに油膜
を形成する方法、上記ロールの表面全域に油膜を形成
する方法等を採用することができる。上記及び金属板
側に広く油膜を形成する上記の方法では金属板の非樹
脂被覆面に油膜が転写される。

【００１８】更に、上記のように金属板の非樹脂被覆面
に油膜が転写される場合、上記油膜を形成する油の種類
は、ラミネート金属板の用途に応じて選択すればよく、
例えばラミネート金属板の主用途が食品容器である場
合、食品衛生法等で許可され、ラミネート金属板の食品
容器としての利用時の耐食性、塗料密着性、スマッジ性
等の特性を備えた、電気ブリキ等の食品容器用表面処理
鋼板に使用する油の使用が必要であり、油種としては綿
実油、ＤＯＳ油、ＡＴＢＳ油等が最適である。

【００１９】

【作用】本発明法は、上記金属板とニップロールの界面
近傍に流下する熱可塑性樹脂膜の幅を上記金属板の幅よ
りも大きくして、上記熱可塑性樹脂膜の幅方向中央部に
て金属板の全幅を被覆するものであるから、ラミネート
金属板の幅方向の被覆樹脂の厚みが均一となる作用があ
る。

【００２０】また、上記熱可塑性樹脂膜の幅方向両端部
が被覆する非冷却或いは加熱ロールの表面域に予め油膜
を形成しておくものであるから、上記ロールの表面域を
被覆した熱可塑性樹脂膜部の上記ロール表面への付着力
は低減され、幅方向の中央部の樹脂膜が被覆された金属
板が非冷却或いは加熱ロールから離脱する際に、同時に
非冷却或いは加熱ロールの表面を被覆した幅方向両端部
の樹脂膜が非冷却或いは加熱ロールから離脱し、非冷却
或いは加熱ロールへの巻き付きが防止される作用があ
る。

【００２１】なお、上記熱可塑性樹脂膜の幅方向両端部
が被覆する非冷却或いは加熱ロールの表面域に予め形成
する油膜厚みは、ロール表面材質、樹脂、油の種類等に
より異なるが、例えばロールが非冷却ゴムライニングロ
ール、樹脂がポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレ
ート、油が綿実油の場合は、１mg/m²以上が適当であ
る。即ち、油膜厚みが薄すぎると上記ロールへのポリプ
ロピレン、ポリエチレンテレフタレートの付着力低減効
果が少なく、ロールへの巻き付きを防止できない。ま
た、例えば上記ロールの表面全域に予め油膜を形成し、
金属板の非樹脂被覆面に転写油膜を形成すると同時に上
記熱可塑性樹脂膜の幅方向両端部が被覆する非冷却或い
は加熱ロールへの付着力を低減して上記ロールへの巻き
付きを防止する場合、その油膜厚みは3000mg/m²以下が
適当である。即ち、厚すぎるとラミネート金属板の塗料
密着性等の性能が劣化するので適当でない。

【００２２】以下、本発明法を図に基づいて詳細に説明
する。図１は、本発明法を実施する装置例を示したもの
であり、巻出リール11より払い出された金属板３を、例
えばガス加熱式の予熱装置12で予熱し、ターンダウンロ
ール13を経て、非冷却或いは加熱ロール１に巻き付け、
上記ロール１に巻き付いている金属板３にニップロール
２を圧接し、金属板３表面と上記ニップロール２の界面
に、押出機４を経てＴダイ５のスリット状開口より溶融
した熱可塑性樹脂膜６を流下して金属板３にラミネート
し、熱可塑性樹脂膜をラミネートされた金属板８を、例
えばガスジェットノズルを配備してなる冷却装置７に
て、例えば常温まで冷却し、常温のラミネート金属板８
を得て、巻取リール14に巻き取るように構成した連続式
ラミネート金属板製造装置において、上記非冷却或いは
加熱ロール１の金属板３の非巻き付き部に、例えば油を
染み込ませたフエルトを押し付けて、図２に示すように
胴長Ｗ_Rの上記ロール１の表面全域に油膜幅Ｗ。（＝Ｗ
_R）の油膜を連続的に形成する油膜形成装置15を配置す
ると共に、上記Ｔダイ５として、図２に示すようなスリ
ット状開口幅調節板16、16を有して熱可塑性樹脂膜幅を
調節可能なＴダイを採用し、図１、図２に示すように金
属板３とニップロール２の界面近傍に流下する熱可塑性
樹脂膜６の幅Ｗ_Pが金属板３の幅Ｗ_Mよりも大きくし
て、図２、図３に示すように樹脂膜６の膜厚分布の均一
な幅方向中央部Ｗ_PMが金属板３を被覆すると共に樹脂膜
６の膜厚分布の不均一な幅方向両端部Ｗ_PEが非冷却或い
は加熱ロール１を被覆するようにＴダイ５のライン幅方
向位置およびＴダイ５のスリット状開口の幅Ｗ_Tを調節
して、ラミネート金属板８を連続的に製造するものであ
る。

【００２３】このように、金属板３とニップロール２の
界面近傍に流下する熱可塑性樹脂膜６の幅Ｗ_Pを上記金
属板３の幅Ｗ_Mよりも大きくして、上記熱可塑性樹脂膜
６の膜厚分布の均一な幅方向中央部Ｗ_PMにて金属板３の
全幅を被覆するものであるから、ラミネート金属板８の
幅方向の被覆樹脂の厚みが均一となり、ラミネート金属
板８の製品歩留りを高めることができる。

【００２４】また、上記熱可塑性樹脂膜６の膜厚分布の
不均一な幅方向両端部Ｗ_PEが被覆する非冷却或いは加熱
ロール１の表面域（Ｗ_P−Ｗ_M）に予め油膜を形成して
おくものであるから、上記ロール１の表面域（Ｗ_P−Ｗ
_M）を被覆した熱可塑性樹脂膜６の幅方向両端部Ｗ_PEの
上記ロール表面への付着力は低減され、幅方向の中央部
Ｗ_PMの樹脂膜６が被覆された金属板３が非冷却或いは加
熱ロール１から離脱する際に、同時に非冷却或いは加熱
ロール１の表面を被覆した幅方向両端部Ｗ_PEの樹脂膜が
非冷却或いは加熱ロール１から離脱し、非冷却或いは加
熱ロール１への巻き付きが防止され、良好に操業するこ
とができ、幅方向両端の両外側に樹脂膜を有したラミネ
ート鋼板８が巻取リール14に巻き取られる。

【００２５】なお、本例ではラミネート鋼板８の幅方向
両端の両外側に樹脂膜を有したまま巻き取っているが、
例えば冷却装置７と巻取リール14との間に樹脂カッター
を設けることにより、ラミネート鋼板８の幅方向両端の
両外側の樹脂膜をカッティング除去してから巻き取るこ
とができる。

【００２６】

【実施例】図１の非冷却ロール１として外径４５０ｍ
ｍ、胴長１２００ｍｍの内部非冷却ゴムライニングロー
ルを用い、ニップロール２として外径３００ｍｍ、胴長
１２００ｍｍの内部非冷却シリコンゴムライニングロー
ルを採用した連続式ラミネート金属板製造装置を使用し
て、金属板３として厚み０．２ｍｍ、幅８００ｍｍの電
解クロム酸処理鋼板を用い、この鋼板を２００℃に予熱
した後、油膜形成装置15によりロール胴長全域に３０ｍ
ｇ／ｍ²の油膜を形成した非冷却ロール１に巻き付く上
記鋼板表面と上記ニップロールとの界面に押出機４を経
て、Ｔダイ５よりポリエチレンテレフタレートを溶融押
出流下した。溶融樹脂の温度は２８０℃、被覆幅は８６
０ｍｍで、鋼板より両側３０ｍｍずつ広く被覆した。こ
のときのラインスピードは５０ｍ／ｍｉｎであり、また
圧接後、鋼板を非冷却ロールに巻き付ける角度は９０°
とした。

【００２７】ラミネートされた鋼板は圧接後３秒で非冷
却ロール１下流の冷却装置７に到達し、ガスジェットで
常温まで冷却してから巻き取り、ラミネート鋼板８コイ
ルを得た。鋼板より広幅に被覆した樹脂が、鋼板を巻き
付けてある非冷却ロール１に付着せず、ラミネート鋼板
８の幅方向両端の両外側に樹脂膜を有したまま、巻き取
ることができ、操業性も良好で、得られたラミネート鋼
板８の幅方向の樹脂膜の幅方向の厚み分布は５０μｍ一
定であり、ラミネート鋼板の製造歩留りは１００％であ
った。

【００２８】

【比較例１】比較例として、上記実施例において非冷却
ロール１に油膜を形成せずに操業したところ鋼板より広
幅に被覆した樹脂が、鋼板を巻き付けてある非冷却ロー
ル１に付着し、非冷却ロール１に巻き付いて操業不能に
なった。

【００２９】

【比較例２】比較例として、上記実施例において非冷却
ロール１に油膜を形成せず、Ｔダイ５のスリット状開口
幅を調節して溶融樹脂の被覆幅を８００ｍｍとして操業
したところ、操業は良好であり、得られたラミネート鋼
板８の幅方向の中央部７５０ｍｍの樹脂膜の幅方向の厚
み分布は５０μｍ一定であった。しかしながら、幅方向
の両端部２５ｍｍの樹脂膜の幅方向の厚み分布は不均一
であり、幅方向の両端部２５ｍｍをトリミングして製品
としなければならず、ラミネート鋼板の製造歩留りは９
３％であった。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、優
れた耐食性、密着性を有するラミネート金属板を歩留り
よく製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法を実施する装置例の説明図である。

【図２】本発明法を実施する装置例の説明図である。

【図３】本発明法を実施する装置例の説明図である。

【図４】従来法の説明図である。

【図５】先願法の説明図である。

【符号の説明】

１非冷却或いは加熱ロール２ニップロール３金属板４押出機５Ｔダイ６熱可塑性樹脂膜７冷却装置８ラミネート金属板９加熱ロール１０冷却ロール１１巻出リール１２予熱装置１３ターンダウンロール１４巻取リール１５油膜形成装置１６スリット状開口幅調節板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 31/30 B32B 15/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非冷却或いは加熱ロールに巻き付き通過
する、予熱してある金属板に、ニップロールを圧接し、
ニップロールと金属板の界面近傍に、押出機を経てＴダ
イより溶融した熱可塑性樹脂膜を流下して金属板に熱可
塑性樹脂膜を被覆するラミネート金属板の製造方法にお
いて、上記金属板とニップロールの界面近傍に流下する
熱可塑性樹脂膜の幅を上記金属板の幅よりも大きくし
て、上記熱可塑性樹脂膜の幅方向中央部が金属板の全幅
を被覆すると共に、上記熱可塑性樹脂膜の幅方向両端部
が被覆する非冷却或いは加熱ロールの表面域に予め油膜
を形成しておくことを特徴とするラミネート金属板の製
造方法。