JPH03134083A - 塗装鋼板の接合方法 - Google Patents

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） 本発明は塗装鋼板の接合方法、特に、塗装鋼板のホット
メルト接着剤による接合方法に関する。

（従来の技術） 通常、ＷＪ仮（熱延鋼板、冷延鋼板、電気メ・ンキ鋼板
、溶融メツキ鋼板等）は、最終仕様において防食、意匠
性、機能性等を付与するために塗装を施されている場合
が多い。塗装鋼板には、従来より加工成形性、耐傷付性
、耐食性、塗膜密着性等が要求され、一般にそれらの性
質を備えていることが多い、しかしながら、塗装鋼板の
接合については特に考慮されておらず、特別な導電性顔
料を添加した塗装系を施したちの以外は高絶縁性の樹脂
塗膜を有するため、汎用のスポット溶接等の抵抗溶接は
不可能であった。このため、塗装鋼板の使用は、機械的
な接合法である、かしめやビス止め接合法を使用する分
野に限られてきた。しかし、このような機械的方法は、
製品外観をｔ員ない商品価値を下げるだけでなく、機械
的接合に伴う塗膜損傷により塗膜密着性や耐食性の低下
を引き起こすことがある。

近年、接着剤分野のめざましい進歩により、高速でしか
も信頼性の高い構造接着側が開発されてきており、塗装
鋼板の接合にも接着剤が使用されるようになってきた。

一方、鋼板の利用分野においても、プラスチックを始め
とする異種材料の導入が進行しており、綱板製品と異種
材料の接着剤による接合が要求される場合があり、塗装
鋼板の接着剤による接合は重要な問題となってきた。

塗装鋼板の接着接合においても、現行の接合方法である
スポット溶接とほぼ同等の初期接着強度が望まれ、かつ
、経時的な接合強度劣化を小さなものにすることが必要
である。このような要求に対して、表面接着性が改善さ
れた塗装鋼板がいくつか提案されている。また接着剤に
関しても、二液硬化型を用いる方法、ホットメルト型を
用いる方法が提案されているが、接着作業における作業
管理が容易であるためホットメルト型接着剤が有利であ
る。

しかしながら、上記ホントメルト接着剤による接合方法
には、次のような問題点があった。すなわち、ホントメ
ルト接着剤による接着は、溶融状態でホントメルト接着
剤樹脂を被着体に塗布し、被着体同士を接着するか、あ
るいはホントメルト接着フィルムを予め被着体間に挿入
しておき、加熱圧着によって被着体同士を接着すること
によって行われるが、その場合、被着体とホットメルト
接着剤樹脂の界面に気泡が巻き込まれ、被着体との接着
強度を所望の強度にすることが困難であった。このよう
な気泡の巻き込みは接着作業での貼合速度や塗布速度を
高めた場合に著しく、生産性を高める上でも大きな障害
であった。

（発明が解決しようとする課題） ホットメルト接着剤による塗装鋼板の接合には上述のよ
うな問題点があり、高速で、所望の接着強度を有する製
品を製造することが望まれていた。

従って、本発明の目的は、接着作業を高速で行っても、
所望の接着強度を有する製品を得ることができるホット
メルト接着剤による塗装鋼板の接合方法を提供すること
である。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、ホントメルト接着剤を用いた接合におけ
る気泡の挙動を詳細に調査することにより、気泡の巻き
込みは、被着体とホットメルト接着剤が不均一に接触付
着することが原因であり、より詳しくは、周囲が中央部
分より速く接触粘着するために気体が排出する空間を失
うことに起因することを見出した。さらに本発明者らは
、液状物を予め塗装鋼板に塗布しておけば、ホントメル
ト接着剤と被着体との不均一な接触が防止され、接合部
端部よりその液体が排出されるにしたがい連続的に被着
体とホットメルト接着剤との接触、接着が進行し、その
接着界面に気泡の巻き込みが発生しないことを見出し、
本発明を完成した。

すなわち本発明の要旨は、少なくとも一方が塗装鋼板で
ある２つの被着体をホン）メルト接着剤により接合する
方法において、ホットメルト接着剤と塗装鋼板との接触
を、その界面に、塗装鋼板に十分に濡れ性を有する液状
物を介在させた状態で行うことを特徴とする塗装鋼板の
接合方法にある。

（作用） ホットメルト接着剤による接着は、ホットメルト接着剤
を例えばフィルム状として被着体間に挟み、加熱圧着す
ることにより行われる。また、予め溶融タンク中で加熱
溶融されたホットメルト樹脂を一方の破着体に塗布し、
他方の被着体と圧着する場合もある。いずれの場合も高
温でホットメルト樹脂が被着体に接触、融着することに
よりその接着力を発現するものである。そのため被着体
とホットメルト樹脂の接触、付着に際して不均一な接触
が発生すると、接合部位の各部が別々に接着現象を開始
することとなり、最も遅い部位では最後まで接着界面が
形成されず、気泡が残留することとなる。この現象を抑
制するためには、極めてゆっくりと圧着するか、気泡が
接合端部に移動するまで長時間圧着を保持するしか方法
がなかったが、いずれの方法も接着作業の生産性は低い
ものであった。しかるに、本発明により、液状物を予め
被着体とホットメルト樹脂の間に存在させておくとその
後の接着において気泡発生を抑制することができる。こ
れは、介在する液体膜がクツションとなり、被着体とホ
ットメルト樹脂の接合部位中での不均一な接触、融着を
阻止することができ、その後の加圧において接合部位中
の一部から発生する融着部分が連続的にその周囲へ発達
し、空気や介在液体膜を接合部位周囲に排出することに
なり、最終的に気泡を含まない被着体とホンＩ・メルト
樹脂との界面を形成させることができるからである０本
発明方法において、塗装鋼板とホットメルト接着剤との
間に存在する液状物が加圧により接合部位周辺に排出さ
れる様子を第１図に模式的に示す。

本発明の接着方法において被着体として使用する塗装鋼
板は、鋼板または亜鉛メツキ鋼板等のメンキ１４板に、
必要に応じ、リン酸亜鉛処理やクロメート処理等の下地
処理を施した後、鋼板の塗装に通常使用される塗料、例
えばポリエステル系塗料、エポキシ系塗料、ウレタン系
塗料、アクリル系塗料等をロールコート、カーテンフロ
ーコートまたは電着塗装などの慣用手段により塗布した
ものである。

本発明は、被着体が塗装鋼板同士の場合および、一方が
塗装鋼板で、他方が他の材質からなる被着体である場合
に適用できる。他の材質の被着体としては、プラスチッ
ク、金属板等が挙げられる。

また、本発明で使用するホットメルト接着剤には、ナイ
ロン系、変性ポリオレフィン系、ポリエステル系等があ
り、加熱溶融して押し出し塗布するタイプでも、フィル
ムタイプでもよい。

塗装鋼板とホットメルト接着剤との界面に介在させる液
状物は、塗装鋼板に十分濡れ性を有する程度の表面張力
を有し、粘度２０００ｃｐｓ以下の低粘性のものが好ま
しい、また、固形物であっても、ホットメルト接着剤に
よる接合を行う温度においては容易に融解して低粘性液
体となるものでも使用できる。このように、介在させる
液状物は低粘性で、塗装鋼板に十分に濡れ性を有するの
で、塗装鋼板とホットメルト接着剤の接触を均一に行わ
せることができる。また、加圧あるいは加熱圧着により
接合部位周囲に排出後は、両者の界面にほとんど残らな
いか、残ってもホットメルト接着剤による接着を阻害せ
ず、また熱や圧力により変化してホットメルト接着剤に
悪影響を及ぼずことのないものを用いる。具体例として
は比較的低沸点の機械油等が挙げられる。このような液
状物は、塗装鋼板に予め塗布しておくか、あるいはホッ
トメルト接着剤フィルムを用いる場合は塗装鋼板および
ホットメルト接着剤フィルムの少なくともいずれか一方
に予め塗布しておけば良い。塗布量は通常０．１〜１０
０　ｇ／ｍ２程度である。１００　ｇ／ｌａ”より多い
と接着剤による接着を阻害し、０．１　ｇ／ｍ”より少
ないと塗装鋼板と接着剤の接触を均一に行わせることが
難しい。

上記液状物を用いた本発明の接着は具体的には以下のよ
うに行なう。

塗装鋼板に予め液状物を塗布しておき、これに加熱溶融
したホントメルト樹脂を、例えば押し出しにより塗布し
た後、塗装鋼板あるいは他の材料からなる被着体を被せ
、加圧して空気および液状物を周辺に排出しながら接着
を行う。

または、塗装鋼牟反あるいはホットメルト接着剤フィル
ムのいずれか一方あるいは両方に予め液状物を塗布して
おき、塗装鋼板同士または塗装銅板と他の被着体との間
にフィルムを挟み、加熱加圧して空気および液状物を排
出しながら接着を行う。

上記における加圧または加熱加圧の条件は、通常のホッ
トメルト接着剤による接着の場合と同様にすれば良い。

このようにして接合された製品は、塗装鋼板とホットメ
ルト接着剤の界面に気泡を含まず、接着強度の安定性の
点で優れている。接着強度はスポット溶接と同等である
。

以下に本発明を説明するための実施例を示すが、本発明
はこれらに限定されない。

（実施例） ■供試材 ０．５　ｍｍ厚の溶融亜鉛メツキ鋼板（メツキ付着量６
０ｇ／＋”）にリン酸亜鉛処理（１ｇ／＋ｎ２）、クロ
メートリンス（Ｃｒとして５ｍｇ／ｍ２）を施した後、
ポリエステル系プライマーを５μ−、ポリエステル系ト
ップコートを１５μｍの膜厚で塗布し、それぞれの焼き
付は温度が２１０°Ｃ１２３０°Ｃとなるようにガスオ
ーブンで６０秒焼き付けて、塗装鋼板を得た。用いたポ
リエステル系プライマーおよびポリエステル系トップコ
ートの調製は以下の通りである。

■塗料の作成 プライマー：東洋紡製バイロン２９ＣＳ、　１．００部
に対して三井すイアナミド製すイメル３７５．２０部（
固形分重量換算）、酸化チタン（石原産業製Ｒ８２０）
１００部を混合し、プライマーとした。

トップコート：三井東圧製１（ＭＰ２５．１００部に対
して三井すイアナミド製すイメル３２５．１０部、大日
本インキ製スーパーベッカミンＪ−８２０，１０部、さ
らに酸化チタン（石原産業製Ｒ８２０）　１００部を混
合しトップコート塗料とした。

■得られた塗装鋼板を１５０ｍＸ２５餉に切断し、予め
塗装鋼板表面に出光興産製ミネラルマシン油をＩｇ／ｍ
”ｌ布したものと、しないものをそれぞれ各２枚づつ用
意した。塗布したもの同士および塗布しないもの同士を
被着体とし、その間にフィルムタイプのポリオレフィン
系ホントメルト接着剤（三井石油化学製アトマーフィル
ム、厚さ５０μ鋤）を挟み、ホントブレスにて２００℃
、加圧力１ｋｇ／ａｍ”で２分間圧着した。それぞれ、
Ｔ剥離試験を行ない、また目視により界面付近の気泡の
有無を調べた。

その結果、２枚の塗装鋼板の両方に油を塗布することに
よって、被着体とホントメルトフィルム間に液状物を介
在させたものは、十分な接着強度を有しくＴ剥離試験の
結果：　２５に＋／’Ｆ’）、その界面に気泡の存在は
認められなかったが、油を塗布することなく接着に供し
たものは、接着強度が十分でなく　　（Ｔ剥離試験：　
１５ｋｇ”Ａｉ’Ｑ）、その界面に１００〜２００μｍ
径程度の偏平な気泡が多数観察された。

（発明の効果） 本発明によれば、少なくとも一方が塗装鋼板である２つ
の被着体をホットメルト接着剤で接合する際に、その界
面に気泡を生成させずに接着でき、従って満足しうる接
着強度を有する製品を高速で製造しうるので、生産性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による作用を模式的に示した図である
。 １：塗装鋼板（被着体Ａ）２：塗膜 ３：ホントメルト接着剤　４：被着体Ｂ５：液状物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも一方が塗装鋼板である２つの被着体をホット
   メルト接着剤により接合する方法において、ホットメル
   ト接着剤と塗装鋼板との接触を、その界面に、塗装鋼板
   に十分に濡れ性を有する液状物を介在させた状態で行う
   ことを特徴とする塗装鋼板の接合方法。