JP4652534B2 - ポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐水性、耐熱性、耐湿性、加工性等に優れ、内外装建材の用途に適したポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板、及びそのポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板を得るための接着剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内外装建材として鋼板表面に樹脂シートを被覆したものが使用されてきた。この被覆用の樹脂として塩化ビニル樹脂によれば、可塑剤や安定剤などの処方により金属材表面との間に密着性等の優れた物性が発揮でき、しかも任意の顔料を配合することにより、多様な色調のものを得ることができる利点があった。しかし、近年、塩化ビニル樹脂に含まれる塩素のガスが人体に対して有害性を有することから、ポリオレフィン樹脂への代替が図られている。
【０００３】
ポリオレフィン樹脂は化学構造上無極性であるため、鋼板表面のような金属面には接着し難いという欠点がある。そのために、従来、ポリオレフィン樹脂に接着性を付与する試みとして、ポリオレフィン樹脂を変性させたものを、ポリオレフィン樹脂シートと鋼板面との間に介在させることが行なわれている。しかしながら、ポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板の接着の耐久性については、なおも不十分である。また、変性ポリオレフィンと金属面との間に接着剤を介在させるような方法において、従来の接着剤では、耐熱水性に優れたポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板は得られなかった。
【０００４】
このような欠点に対処するため、種々の改良方法が検討されてきた。例えば、アルミニウムを配合した接着剤による方法（特開昭５７−１５９８６６号、以下、従来例１という。）、不飽和カルボン酸等の変性ポリプロピレン層を持った２層のポリプロピレンフィルムを使用する、加工性に優れたポリプロピレン又はポリエチレンのラミネート鋼板の製造方法（特開平６−９９５４３号、以下、従来例２という。）、ポリオレフィンラミネート鋼板の連続的な製造方法（特開平９−１７３３号、以下、従来例３という。）などを挙げることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例１の積層物は、金属板面上のメッキ層、接着剤層のほか、変性ポリオレフィン樹脂粉末、変性ポリオレフィン樹脂シートの合計で４層もの多層構造とするものであり、生産性と加工性に難がある。従来例２の方法は、単なる接着剤による接着だけでは、金属面へのフィルムの密着性が十分に得られないため、加熱や急冷等の後加工が必要である等の点で、製造過程が煩雑である。従来例３の方法は、酸変性ポリオレフィン樹脂に硬化性樹脂を混合した接着剤を使用するものであり、その混合接着剤の均一化が困難である等、作業性に難がある。
【０００６】
そこで、本発明は、耐水性、耐熱性、耐湿性、加工性等に優れたポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板を提供することを目的とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するため、本発明に係るポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板に用いられる接着剤は、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系若しくはアクリル系の樹脂又はこれらの変性樹脂の１００重量部に、酸化チタン粉末の３重量部以上２０重量部以下を含有させてなることを特徴とする。
【０００８】
上記した接着剤によれば、接着剤中の酸化チタンにより、金属材へのポリオレフィン樹脂シートラミネート加工において、ポリオレフィン樹脂フィルムについて、容易な加工により、当初の一次密着性及び耐久二次密着性に優れたポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板を得ることができる。
【０００９】
上記した接着剤において、エポキシ樹脂としては、一般的なビスフェノールＡ系樹脂のほか、他の種類のエポキシ樹脂であってもよい。エポキシ樹脂の硬化を促進させるため、アミン、イソシアネート等の既知のエポキシ架橋剤を添加することによって変性したものを使用することができる。また、変性ポリオレフィン系樹脂には、不飽和カルボン酸又はその無水物をグラフトさせたポリオレフィン、若しくはこのグラフトさせたポリオレフィンをブレンドしたポリオレフィンが含まれる。その他のポリエステル系若しくはアクリル系の樹脂についても、ブレンド、グラフト等の、接着性を向上させるための上記同様の変性手法を採ることができる。
【００１０】
上記した接着剤に添加される酸化チタン粉末は、その粒度について特に限定されるものではないが、粒度１〜１００ミクロンの一般的なもののほか、１〜１００ミリミクロンの超微粒子のものも使用することができる。
【００１１】
エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系若しくはアクリル系の樹脂又はこれらの変性樹脂の１００重量部に対する酸化チタン粉末の混合量は、３重量部以上２０重量部以下である。酸化チタンの混合量が、３重量部未満であると、耐水密着性を向上させる効果が不十分となり、また２０重量部を超えると、コストアップになるばかりでなく、接着強度が低下し剥離が生じ易くなるからである。
【００１２】
次に、本発明のポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板は、上記した接着剤を介在させて、金属板の表面上にポリオレフィン樹脂シートをラミネートすることを特徴とする。
【００１３】
上記した本発明のポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板において、金属材としては、アルミニウム板、ステンレス鋼板、亜鉛めっき鋼板等の一般的なものを使用することができる。この金属板の表面上に施す亜鉛めっきは、例えば、鋼板を母材として、これに純亜鉛めっき、亜鉛合金めっきのいずれかの処理を施したものでよく、さらにこれに他のめっきを複層状に施したものでもよい。
【００１４】
これらの金属板には、必要な場合、下地処理を施す。アルミニウム板ではクロメート処理、ステンレス鋼板では特に必要としないが、クロメート処理を施すことにより、ポリオレフィン樹脂シートとの密着性をさらに向上させることができる。亜鉛めっき鋼板ではリン酸塩処理又はクロメート処理を施し、あるいは両方の処理を施す必要がある場合もある。これらのクロメート処理、
リン酸処理により、ポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板において、ポリオレフィン樹脂シートの密着性を向上させることができる。リン酸塩処理及びクロメート処理については、特に制限なく、従来の一般的な方法によることができる。
【００１５】
本発明のポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板は、前記したリン酸塩処理、クロメート処理を施した亜鉛系めっき金属板の表面上に、前記した接着剤を塗布する。この際、塗布した接着剤の皮膜を１８０℃以上、好ましくは、２００〜２３０℃の温度条件下で焼付けて、乾燥状態の接着層を形成させる。この焼付け乾燥後の接着剤の面上にポリオレフィン樹脂シートを熱ラミネートする方法により製造することができる。
【００１６】
このラミネートするポリオレフィン樹脂シートの厚みについては、特に制限はないが、例えば、５００ミクロン前後の厚さのものを使用することができる。
【００１７】
また、上記したポリオレフィン樹脂シートのラミネート条件は、使用するポリオレフィン樹脂シートのポリオレフィン樹脂や接着剤の種類より異なるが、通常は、圧力１０〜５０ｋｇ／ｃｍ² 、ラミネート温度１８０〜２２０℃、及びライン速度５〜２０ｍ／分で実施することができる。
【００１８】
このようにして構成される本発明のポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板は、加工性に優れると共に、強い密着性に基づいて優れた耐水性、耐熱性、耐湿性等を有している。
【００１９】
【実施例】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
エポキシ樹脂（商品名：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート８２８、油化シェルエポキシ( 株) 製）に硬化剤（商品名：メラミン樹脂サイメル３０３、三井サイティック( 株) 製）を、固形分の重量比が１０：２になるように混合した。この混合物１００重量部に、酸化チタン（商品名：タイペークＲ−９３０、石原産業( 株) 製）を表１に示す実施例１〜４の割合で添加して、接着剤をそれぞれ得た。比較例１〜３についても上記同様にそれぞれ接着剤を得た。なお、比較例１は、酸化チタンが全く添加されていない接着剤である。
【００２０】
【表１】

【００２１】
（実施例５〜８、比較例４〜６）
溶融めっき鋼板（板厚０．６ｍｍ、亜鉛目付Ｚ２５）に、塗布型クロメート処理を施した。このクロメート処理鋼板の面上に上記した実施例１の接着剤を、乾燥膜厚が５ｇ／ｍ² になるようにバーコートで塗布し、これを２００℃で、６０秒間の焼付け乾燥を施した。この後直ちに、この鋼板の焼付け乾燥後の接着剤の面上にポリオレフィン樹脂シート（厚さ：５００ミクロン、筒中プラスチック( 株) 製）をラミネートロールで積層し、これを直ちに水冷して、表２に示す実施例５のポリオレフィン樹脂シートラミネート鋼板を得た。また、上記同様に、表１の実施例２〜４及び比較例１〜３の各接着剤を使用して、表２に示す実施例６〜８及び比較例４〜６のポリオレフィン樹脂シートラミネート鋼板をそれぞれ得た。
【００２２】
【表２】

【００２３】
これらの実施例５〜８及び比較例４〜６のポリオレフィン樹脂シートラミネート鋼板をそれぞれ試料として、ラミネート直後における剥離試験である一次密着性と、試料片を平板で７０℃の温水中に１０日間漬浸した後における剥離試験である二次密着性との試験を実施して、その結果をそれぞれ表２に示した。
【００２４】
なお、表２の評価は、ＪＩＳ Ｋ６８５４ １０．３に準拠したもので、○は、良好／シート剥離無し（ＭＦ：被着材破壊）、△は、比較的に良好／シート剥離有り（ＭＦ：被着材破壊と、ＡＦ：接着剤破壊の混合）、×ａは、不良／シート剥離有り（ＡＦ：接着剤破壊）、×ｂは、不良／接着剤の凝集破壊有り（ＣＦ：凝集破壊）である。
【００２５】
表２に示した実施例５〜８の結果から、本発明に係る実施例１〜４の接着剤によれば、いずれも一次密着性及び二次密着性に優れており、耐水性、耐熱性、耐湿性等に優れたポリオレフィン樹脂シートラミネート鋼板を得ることができることが分かる。また、実施例５〜８のポリオレフィン樹脂シートラミネート鋼板における上記した効果は、比較例４のものとの対比において、接着剤における酸化チタンの有効性を示すものであり、また比較例５及び６との対比において、接着剤における酸化チタンは、特に、エポキシ樹脂１００重量部に対し、３重量部以上２０重量部以下の範囲の添加量の場合に、上記した効果が有効に発揮されることが分かる。
【００２６】
【発明の効果】
上述したように本発明は構成されるから、次のような効果が発揮される。本発明に係るポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板では、一次密着性及び二次密着性に優れた強い密着強度を保持するものを得ることができ、これにより、内外装建材の用途に適する優れた耐水性、耐熱性、耐湿性等を保持させることができる。
【００２７】
これにより、塩化ビニルの代替としてのポリオレフィン樹脂を、金属材へのラミネート材として有効に使用することが可能となった。

Claims (2)

1. 接着剤を介在させて、リン酸塩処理及び／又はクロメート処理を施した亜鉛めっき金属板の表面上にポリオレフィン樹脂フィルムがラミネートされたポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板であって、
   前記接着剤は、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系若しくはアクリル系の樹脂又はこれらの変性樹脂の１００重量部に、酸化チタン粉末の３重量部以上２０重量部以下を含有させてなること
   を特徴とするポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板。
2. 接着剤を介在させて、クロメート処理を施したアルミニウム板あるいはステンレス鋼板の表面上にポリオレフィン樹脂フィルムがラミネートされたポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板であって、
   前記接着剤は、エポキシ系、ポリオレフィン系、ポリエステル系若しくはアクリル系の樹脂又はこれらの変性樹脂の１００重量部に、酸化チタン粉末の３重量部以上２０重量部以下を含有させてなること
   を特徴とするポリオレフィン樹脂シートラミネート金属板。