JPH0199837A

JPH0199837A - 金属・ポリプロピレン積層複合体

Info

Publication number: JPH0199837A
Application number: JP25672587A
Authority: JP
Inventors: Takashi Daimon; 大門　孝; Shuji Sakamoto; 坂本　秀志; Osamu Akimoto; 治秋元
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1987-10-12
Publication date: 1989-04-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸も
しくはその誘導体で変性した変性ポリプロピレンもしく
は該変性ポリプロピレンを含む結晶性ポリプロピレンに
特定のカーボンブラックを配合して得たポリプロピレン
系シート（以下芯材と呼ぶ。）と金属板よシ構成される
積層複合体に関する。

近年、金属板の軽量化、吸音性付与、振動減衰性付与、
断熱性付与の観点から金属板とプラスチックシートとを
組み合わせ九積層複合体が開発され、土木、建築、自動
車、家電分野等に広く用いられている。

（従来の技術およびその問題点）芯材にポリプロピレン樹脂を用い九積層複合体も一部実
用化されているが成形された部品を塗装する際の焼き付
は処理（通常１８０〜２００℃程度で３０分間加熱処理
される。）時に打ち抜き加工部から樹脂が溶融して流れ
出し、打ち抜き加工部を塞ぐため、後加工に支障をきた
したり、樹脂が冷却凝固する過程で大きく収縮するため
に１特にせん断加工部付近が変形したり、樹脂と金属板
の界面が剥離し九シするといった欠点がアシ焼き付は塗
装工程を通すような部品の用途には使用できないのが実
状である。また、ポリプロピレン樹脂が絶縁体であるこ
とからスポット溶接やシーム溶接などの電気抵抗溶接が
できないという欠点も有していた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明者等は上記問題点を解消すべく鋭意検討を重ねた
。その結果、結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸
もしくはその誘導体で変性し九変性ポリプロピレンもし
くは変性ポリプロピレンを含む結晶性ポリプロピレンに
特定のカーボンブラックを配合して得られるポリプロピ
レン系シートを石材として用いることＫより、折シ曲げ
加工、打ち抜き加工、切断、深絞り加工といった二次加
工に耐え得る接着強度を有し、かつ塗装時の焼き付は処
理工程でも切断部や打ち抜き加工部からの溶融樹脂の流
れ出しや溶融樹脂の滴下（以下ボタ落ちという。）がな
くかつ切断部や打ち抜き加工部付近の熱変形もなく、ポ
リプロピレン・金属積層複合体が得ら・れることを見出
し、この知見にもとづいて本発明を完成した。

以上の記述から明らかなように本発明の目的は、金属−
芯材樹脂間が高度の接着強度を有し、塗装時の焼き付は
処理工程においても溶融樹脂の流れ出しやボタ落ちがな
く、かつ切断部付近の熱変形、樹脂と金属板との剥離が
生じない耐熱性を有し、かつ、電気抵抗溶接が可能な金
属・ポリプロピレン・金属積層複合体を提供することで
ある。

（問題点を解決するための手段）本発明は下記の構成を有する。

結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸もしくはその
誘導体で変性した変性ポリプロピレンもしくは変性ポリ
プロピレンを含む結晶性ポリプロピレンＫＢＥＴ式比表
面積が８００ｒｒｌ／１１以上のカーボンブラックを１
５〜５０重量係配合した組成物を用いて得られたポリプ
ロピレン系シートの両面に金属板を重ね合わせ加熱圧着
せしめてなる金属・ポリプロピレン・金属積層複合体。

本発明において使用される変性ポリプロピレンは、後述
の結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸もしくはそ
の誘導体で変性したものである。

該変性ポリプロピレンの製造に用いる不飽和カルボン酸
としてはアクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイ
ン酸、イタコン酸、シトラコン酸をあげることができる
。また、不飽和カルボン酸の誘導体としては酸無水物、
エステル、アミド、イミド、金属塩などであシ、たとえ
ば無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸
、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタ
クリル酸ブチル、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸
グリシジル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン
酸ジエチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、フ
マル酸ジメチルエステル、イタコン酸モノメチルエステ
ル、イタコン酸ジエチルエステル、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジ
アミド、マレイン酸−Ｎ−モノエチルアミド、マレイン
酸−Ｎ、Ｎ−ジエチルアミド、マレイミド、Ｎ−ブチル
マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、アクリル酸ナト
リウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム
などをあげることができる。これらのうち無水マレイン
酸を用いるのが好ましい。

変性方法としては公知の種々の方法を採用することがで
きる。九とえば、有機過酸化物の存在下で結晶性ポリプ
ロピレンと不飽和カルボン酸もしくはその誘導体を結晶
性ポリプロピレンの融点以上の温度で溶融混練すること
によって行われる。

該不飽和カルボン酸もしくはその誘導体の配合量は原料
樹脂である結晶性ポリプロピレンに対して０．０１〜５
重量係、よシ好ましくは０．０５〜３重量係である。ま
た、本発明にちっては上述の変性ポリプロピレンを５重
量％以上含むように未変性の結晶性ポリプロピレンを混
合したものを用いることもできる。−殻内には不飽和カ
ルボン酸もしくはその誘導体を０．１〜１０重量係配合
して変性した変性ポリプロピレンを未変性の結晶性ポリ
プロピレンと上述の割合になるように混合して用いるの
が好ましい。該変性ポリプロピレンに用いられる結晶性
ポリプロピレンおよび変性ポリプロピレンに混合して用
いられる結晶性ポリプロピレンとしては結晶性プロピレ
ン単独重合体やプロピレン成分を少なくとも７０重量係
以上含む結晶性プロピレン・エチレンブロック共重合体
もしくはランダム共重合体、結晶性プロピレン・エチレ
ン・ブテン−１ブロック共重合体もしくはランダム共重
合体、結晶性プロピレン・ブテン−１ランダム共重合体
およびこれらの２以上の混合物を例示することができる
。変性ポリプロピレンの原料樹脂としての結晶性ポリプ
ロピレンと該変性ポリプロピレンに混合して用いられる
結晶性ポリプロピレンは同種のものであってもよく、ま
た異種のものであってもよい。また、メルトフローレー
トは０．１〜２０　ＩＩ／１０公租度のものが好ましく
、よシ好ましくは０．５〜１０　！ｉ／１０分のもので
ある。本発明に用いる変性ポリプロピレンもしくは変性
ポリプロピレンを含む結晶性ポリプロピレンには本発明
の効果を損なわない範囲内で他のポリオレフィン、たと
えばエチレン・プロピレンラバー、エチレン・プロピレ
ン・ジエンラバー、ポリ４−メチルペンテン、エチレン
酢酸ビニル共重合体等を混合して使用することもできる
。

該変性ポリプロピレンもしくは変性ポリプロピレンを含
む結晶性ポリプロピレンにはそノ機能を阻害しない範囲
内で耐熱安定剤、耐候安定剤、滑剤、スリップ剤、難燃
剤、帯電防止剤、核剤、無機質充填剤、−有機質充填剤
を配合して用いてもかまわない。

本発明に用いられるカーボンブラックはＮ２吸着による
ＢＥＴ式比表面積が８００ｍ’／ｊ’以上、好ましくは
９５０ぜ７１以上のものである。ケッチエンブラック（
ＡＫＵＺＯ社製）等がこれに相当する。

該カーボンブラックの配合量は１５〜５０重量係の範囲
にあることが望ましく、特に２０〜４０重量係が望まし
い。

該カーボンブラックの配合量が１５重量係を下回ると塗
装時の焼き付は処理工程に於て溶融樹脂の流れ出しやボ
タ落ちが見られるので好ましくなく、５０重量係を越え
ると芯材と金属板との接着強度の低下が大きくなり二次
加工の条件中が狭くなるとともに芯材として用いるポリ
プロピレン系シートの製造も困難となるので好ましくな
い。

本発明の芯材に使用されるポリプロピレン系シートはま
ず、前記結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸もし
くはその誘導体で変性した変性ポリプロピレンもしくは
該変性ポリプロピレンを含む結晶性ポリプロピレンとカ
ーボンブラックとをたとえばバンバリーミキサ−、ロー
ル、ブラベンダープラストグラフなどのバッチ式の混練
機や一軸押出機、二軸押出機で混練したのち、ペレット
化する。つぎに、該ペレットを２００〜２８０℃程度の
温度でＴダイスの付いた押出機を用いて溶融押出し、シ
ート状に成形したものであり、厚みは０．１〜１．０　
ｍｍ　ｓ好ましくは０．３〜０．７ｆｌの範囲内にある
ことが望ましい。

また、本発明で用いる金属板としては鉄、鋼、アルミニ
ウム、銅、亜鉛、錫、ニッケル、チタンなどの金属およ
びこれらの１種もしくは２種以上を主成分とする合金の
金属板を用いることができる。該金属板の厚みは０．５
〜２．０　ｍ　、好ましくは０．１５〜１．　Ｏｗ、ｘ
である。該金属板は通常その接着面を脱脂処理もしくは
サンドブラスト処理等の表面処理を施して用いられる。

さらにエポキシ樹脂コート、クロメート処理等のプライ
マー処理を施してもよい。

本発明の積層複合体は前記ポリプロピレン系シートの両
面に接着面を脱脂処理した金属板を重ね合わせたのち、
圧縮成形機や熱ロール等を使用して加熱圧着することに
よって得ることができる。このときの加熱温度は１６０
〜２２０℃であることが好ましく、加圧圧力は１〜５０
ｋｌｉＦ／ｃＩｉＧの範囲内であることが好ましく、こ
のような条件下で０．１秒〜１０分間圧着することが望
ましい。

（実施例）以下、実施例および比較例によって本発明の詳細な説明
するが、本発明はこれＫよって限定されるものではない
。

実施例１．２、比較例１〜３エチレン含量３．５重量％のプロピレン・エチレンラン
ダム共重合体をラジカル開始剤として１．３（ｔ−ブチ
ルパーオキシイソプロビル）ベンゼン０．１００重量％
用いて無水マレイン酸１．２重量％で変性した変性ポリ
プロピレフ２５重量％と未変性のプロピレン・エチレン
ブロック共重合体（エチレン含量８．５重量’１６’）
６００重量％よびエチレン・プロピレンゴム１５重量％
とからなるポリプロピレン樹脂組成物に第１表に示す割
合でＢＥＴ式比表面積が９５０　ｒｒｌ／１のファーネ
スブラック（ケッチエンブラックＥＣ）を配合し、バン
バリーミキサ−で混練してペレット化した。該ペレット
をＴダイス付き口径５゜ｎの押出機を用いて２７０℃で
溶融押出し、厚み０．４　ｍのシート状に成形した。

つぎに金属板として表面をトリクレン洗浄した厚み０．
２７　ｔｓｔの冷間圧延鋼板を準備した。

前記シートを２枚の鋼板の間に挿入し、ポットプレスを
用いて１８０’Ｃで１分間２０ｋｇ／ｃｒｉＧの圧力で
圧着し積層複合体を得意。

該積層複合体のＴ型剥離強度、厚み方向の電気抵抗及び
熱処理後の状態を評価、観察し、その結果を第１表に示
した。なお、Ｔ型剥離強度の測定はＪＩＳ−に−６８５
４Ｋ準して行った。ただし、引張速度は２００＋ｍ／分
とした。また、厚み方向の電気抵抗は直径４絽の棒状電
極を用いてコンピユーテイングデジタルマルチメーター
ＴＲ６８７７（タケダ理研製）で実測した。また、熱処
理は縦２０　ｃＩＩＬｓ横１０ａａＫ切断した積層複合
体の中央部に直径２０ｆｌの穴を開けたものを試験片と
し、該試験片を２００℃に保った加熱オープン内に３０
分間吊クシ下て実施した。

第１表に示す通り、石材に特定のカーボンブラックを特
定の割合で配合したポリプロピレン系シートを用い九本
発明の積層複合体は、剥離強度も高く、熱処理による切
断部からの溶融樹脂の流れ出しも見られず、切断部の変
形も無い。

また、切断部に於ける金属板と樹脂層との剥離現象もま
ったく見られず、積層複合体は熱処理前の形状をそのま
ま維持していた。さらに、本発明の積層複合体は電気抵
抗溶接が可能な低抵抗値を示し喪。

比較例４〜６実施例１で用いたポリプロピレン樹脂組成物に第１表に
示す比表面積を有するカーボンブラックをそれぞれ４０
重量係配合しバンバリーミキサ−で混練してペレット化
し良。該ペレットを実施例ＩＫ準拠して厚み０．４Ｂの
シート状に成形し、実施例１と同様の方法で積層複合体
を得、該積層複合体のＴ型剥離強度、厚み方向の電気抵
抗及び熱処理後の状態を評価、観察し、その結果を第１
表に示した。

ＢＥＴ式比表面積が８００ｔｒｌ／１１よシ小さいカー
ボンブラックを芯材に配合しても、得られる積層複合体
は熱処理によって切断部から樹脂が流れ出したり、切断
部に於ける金属板と樹脂層との剥離現象が見られ、塗装
時の焼き付は処理工程での使用に耐えないものである。

（発明の効果）本発明で得られる積層複合体は、切断、打ち抜き加工、
曲げ加工、深絞り加工等の二次加工によっても剥離する
ことか彦く、塗装時の焼き付は処理工程においても切断
部や打ち抜き加工部の切断面からの樹脂の流れ出し、ボ
タ落ちがなく、かつ熱による変形がきわめて少ないうえ
切断部における金属板と芯材との剥離現象がま　−った
く見られない。また、従来不可能であった電気抵抗溶接
が可能となった。従って自動車の内外板パネル、家電・
弱電製品の各種パネル、建築用パネル等幅広い用途に好
適に使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸もしくはその
誘導体で変性した変性ポリプロピレンもしくは変性ポリ
プロピレンを含む結晶性ポリプロピレンにＢＥＴ式比表
面積が８００ｍ＾２／ｇ以上のカーボンブラックを１５
〜５０重量％配合した組成物を用いて得られたポリプロ
ピレン系シートの両面に金属板を重ね合わせ加熱圧着せ
しめてなる金属・ポリプロピレン・金属積層複合体。