JPH04299140A - ラミネート金属板の製造方法 - 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】

【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良く製造する方法
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）。図６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１
０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。

【０００３】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。

【０００４】またニップロールは通常、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のゴム製ニップロールが用いられて
いる。ところで、このような方法でラミネート金属板を
製造する場合、金属板を予熱することが樹脂と金属板の
接着性を向上させるために必要となるが、金属の熱容量
が大きいために、高い生産性を得るためラインスピード
を高めていくと、冷却ロール１０で十分に冷却すること
ができなくなり、金属板に被覆された樹脂が粘着性を有
する状態で、冷却ロール１０と剥離されることになり、
樹脂が冷却ロールにくっついて樹脂が金属板から浮き上
がり、ついには浮き上がった樹脂が冷却ロール１０に巻
き付いて操業不能となるという問題がある。

【０００５】このような問題を解決するため、本発明者
らは以下に示す方法を特開平１−３０１３１７号公報で
提案した。同公報記載の方法（以下提案法という）は図
７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を金属製冷却ロール１に巻き付け、上記冷却ロールに
巻き付いている金属板３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のゴム製ニップ
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、金属板３にラミネートさせるもので
ある。

【０００６】このような方法によれば、樹脂６が従来法
のように金属製冷却ロールと接触し、剥離することなく
ゴム製ニップロールと接触し、剥離して金属板にラミネ
ートされる。ゴムは金属に比べて粘着性を有する樹脂と
の接着性が悪く、言い換えれば、ゴムは金属に比べて上
記樹脂との剥離性が良好である。

【０００７】従って、樹脂がゴム製ニップロールと接触
し、剥離して金属板にラミネートされる提案法によれば
、先に述べたような粘着性を有する樹脂と接触するロー
ルとの剥離性によって決まる最大ラインスピード（最大
生産速度）を、金属製冷却ロールと樹脂が接触し剥離す
る従来法に比べて、大幅に向上することができる。また
、従来法でラミネート金属板を製造する場合、上述のよ
うに樹脂と金属板の接着性をよくするためには、金属板
を予熱する必要があり、さらに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、下流の冷却装置で巻
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。

【０００８】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、従来法では被覆された直後に金属製冷却
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
になっているために、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下し、密着
性に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。

【０００９】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実願平２−８６４４２号で提案
した。 この実願平２−８６４４２号記載の方法（先願法と言う
）は図７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をロール胴の外周面に断熱層を設けた冷却ロ
ール１（例えば鉄製の中空ロールで、その内部に水など
の冷却媒体をロール軸に設けた給排水口を通して流通さ
せ、ロール胴の外周面に断熱層として、シリコンゴムや
ポリ４ふっ化エチレンなどを被覆した冷却ロール）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
レンゴムなどのゴム製のニップロール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下流の例え
ば水スプレーノズルを配備してなる冷却装置７にて例え
ば常温まで冷却してラミネート金属板８を得るものであ
る。

【００１０】先願法によれば、ラミネート金属板８がロ
ール胴の外周面に断熱層を設けた冷却ロール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。

【００１１】なお図７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としてゴム製ニップロールを
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、
水スプレー式冷却装置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。

【００１２】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、すなわち ■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
ム酸塩あるいはリン酸塩処理したものも使用できる。

【００１３】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。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このような提案法およ
び先願法でラミネート金属板を製造する場合、金属板幅
よりも狭い幅で樹脂を被覆すれば何ら問題なく操業する
ことができるが、樹脂が被覆されていない端部は製品に
はならず、後工程でその部分をトリミングする必要があ
り、歩留りが低下する。また製造ラインでは金属板が数
ｍｍから数十ｍｍ程度、幅方向に振らつく（ウォーク）
現象があり、その動きに合わせて樹脂の被覆幅を調整し
て、金属板の幅と樹脂被覆幅とを完全に一致させること
は実操業上は不可能である。また製品歩留りを高めるた
めに、金属板幅よりも広い幅で樹脂を被覆する場合には
、ロール胴の外周面に断熱層を設けた冷却ロールに巻き
付けている場合では、そのロールの表面温度が高いため
に、金属板幅よりも広く被覆された樹脂がそのロールに
くっついてしまい、また表面温度を低くするために冷却
性能の良好な金属製冷却ロールを用いた場合でも、金属
と樹脂の剥離性が悪いので、金属板幅よりも広く被覆さ
れた樹脂がそのロールにくっついてしまう。そうなると
金属板幅よりも広く被覆された樹脂が金属板上に被覆さ
れた樹脂から引きちぎられ、冷却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
良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。 （１）冷却ロールに巻き付けた、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、上記金属板の上記冷却
ロールとの接触面と、上記冷却ロールの上記金属板との
接触面との間に、金属板の幅よりも広い幅の軟質薄材を
、この軟質薄材の幅方向の両端が金属板の幅方向の両端
よりも外側に位置するように介在せしめると共に、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
の幅を金属板の幅よりも大きく、軟質薄材の幅よりも小
さくして金属板および金属板の幅方向の両端外側の軟質
薄材を被覆するようにしたことを特徴とするラミネート
金属板の製造方法。

【００１７】（２）冷却ロールに巻き付けた、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
板の幅方向の両端部の上記冷却ロールとの接触面と、上
記冷却ロールの上記金属板の幅方向の両端部との接触面
との間に、金属板の幅よりも狭い幅の二枚の軟質薄材を
、之等各軟質薄材の幅方向の一端が金属板の幅方向の一
端よりも外側に位置するように介在せしめると共に、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
膜の幅を金属板の幅よりも大きく、金属板の両端より外
側に位置する軟質薄材の端の間の距離よりも小さくして
金属板および金属板の幅方向の両端外側の軟質薄材を被
覆するようにしたことを特徴とするラミネート金属板の
製造方法。

【００１８】本発明で用いる軟質薄材としては、プラス
チックフィルムや紙などが低コストであり好適である。 本発明で用いる冷却ロールとは、鉄や銅等の金属製内部
冷却型の水冷ロールや水の代わりに空気等で冷却する冷
却ロール及びそのロール胴の外周面にゴムや樹脂等の断
熱層を設けた冷却ロールなどである。

【００１９】以下本発明について詳細に説明する。本発
明は図１に示すように、金属板巻出リール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を経て冷却ロール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にラミネートさせるに
際し、図１、図２に示すように軟質薄材巻出リール１４
から払い出された金属板３の幅Ｗ３よりも広い幅Ｗ１５
の軟質薄板１５を、金属板３の上記冷却ロール１との接
触面と上記冷却ロール１の上記金属板３との接触面との
間に、軟質薄材１５の幅方向の両端が金属板３の幅方向
の両端よりも外側に位置するように介在せしめると共に
、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６の幅Ｗ６を金属板３の幅Ｗ３よりも大きく、
軟質薄材１５の幅Ｗ１５よりも小さくして金属板３およ
び金属板３の幅方向の両端外側の軟質薄材１５を被覆す
るようにし、ラミネートされた金属板３及び被覆された
軟質薄材１５を、下流の例えば水スプレーノズルを配備
してなる冷却装置７にて、例えば常温まで冷却し、例え
ば熱風発生装置を有する乾燥装置１６により乾燥し、さ
らに金属板３より広幅に被覆された熱可塑性樹脂６及び
軟質薄材１５を金属刃あるいは回転刃を備えたトリミン
グ装置１７によりトリミングし、その後ガイドロール１
８を経て軟質薄材巻取リール１９によって金属板３上面
から軟質薄材１５を引き剥がし、ラミネート金属板８を
得て、ラミネート金属板巻取リール２０に巻取るもので
ある。

【００２０】このように本発明は、金属板３の上記冷却
ロール１との接触面と上記冷却ロール１の上記金属板３
との接触面との間に、金属板３の幅Ｗ３よりも広い幅Ｗ
１５の軟質薄材１５を、この軟質薄材１５の幅方向の両
端が金属板３の幅方向の両端よりも外側に位置するよう
に介在せしめると共に、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６の幅Ｗ６を金属板３の
幅Ｗ３よりも大きく、軟質薄材１５の幅Ｗ１５よりも小
さくして金属板３および金属板３の幅方向の両端外側の
軟質薄材１５を被覆するようにしたので金属板３よりも
広幅に被覆された熱可塑性樹脂６が上記ロール１にくっ
つくことが防止でき、良好に操業することが可能となり
、ラミネート金属板の製品歩留りを高めることができる
。

【００２１】軟質薄材のコストを下げるために、図３に
示す如く、金属板３の幅方向の両端部の上記冷却ロール
１との接触面と、上記冷却ロール１の上記金属板３の幅
方向の両端部との接触面との間に、軟質薄材巻出リール
１４，１４から払い出され、金属板３の幅よりも狭い幅
Ｗ１５の軟質薄材１５，１５を、この軟質薄材１５，１
５の幅方向の一端が金属板３の幅方向の一端よりも外側
に位置するように介在せしめると共に、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６の幅Ｗ
６を金属板３の幅Ｗ３よりも大きく、金属板３の両端よ
り外側に位置する軟質薄材１　５，１　５　の端の間の
距離Ｂよりも小さくして金属板３および金属板３の幅方
向の両端外側の軟質薄材１５，１５を被覆するようにし
ても、金属板３よりも広幅に被覆した熱可塑性樹脂６が
冷却ロール１にくっつくことを同様に防止することも可
能であり、ラミネート金属板の製品歩留りを高めること
ができる。

【００２２】軟質薄材１５を金属板３と冷却ロール１と
の間に介在させる方法としては、図１に示した方法以外
にも、例えば図４に示すように水冷ロール１の上流に軟
質薄材圧着ロール２１及び押さえロール２２を配置して
、軟質薄材１５を金属板３に圧着させる方法を採ること
も可能である。また図１に図示した例では金属板３より
も広幅に被覆された熱可塑性樹脂６及び軟質薄材１５を
トリミングしてから軟質薄材１５を引き剥がしているが
、先に軟質薄材１５を金属板３上面から引き剥がしてか
ら、金属板両端に残っている熱可塑性樹脂６をトリミン
グする方法を採ってもよい。また図５に示すように引き
剥がした軟質薄材１５と金属板３と冷却ロール１との間
に介在させる軟質薄材１５とをつなぎ、連続帯状にして
、さらに軟質薄材１５を引き剥がす際に金属板３よりも
広幅に被覆された樹脂６が引き剥がした軟質薄材１５に
くっついた時に除去するための掻き取り装置２３を備え
る方法を採ってもよい。

【００２３】

【実施例】図１の冷却ロール１として外径４１０ｍｍの
鉄製のロールの内部を水冷し、外表面に厚み２０ｍｍの
シリコンゴムを被覆した外径４５０ｍｍのロールを用い
、ニップロール２として外径３００ｍｍのシリコンゴム
製ニップロールを使用した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８００ｍ
ｍ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、上記鋼板表面と上記ニップロール２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６の温度は２
８０℃、被覆厚みは５０μｍ　であり、被覆幅は８６０
ｍｍで、鋼板より両側３０ｍｍずつ広く被覆し、ライン
スピードは５０ｍ／ｍｉｎ　であり、また圧接後、鋼板
を冷却ロール１に巻き付ける角度は９０゜である。軟質
薄材１５として厚み２０μｍ　、幅９２０ｍｍの２軸延
伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、金属板
３の両側に６０ｍｍずつ出るように被覆した。ラミネー
トされた鋼板は圧接後３秒で冷却ロール１下流の冷却装
置７に到達し、水スプレーで常温まで冷却し、乾燥して
から金属板３より広幅に被覆した上記樹脂及びフィルム
をトリミングし、その後上記フィルムを軟質薄材巻取リ
ール１９によって引き剥がしてから鋼板を巻き取り、ラ
ミネート鋼板を得た。操業性も良好で、優れた性能を有
するラミネート鋼板を歩留りよく得ることができた。次
に軟質薄材１５として厚み２０μｍ　、幅９０ｍｍの２
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを金属板３
の両端部に金属板３の端よりも外側に６０ｍｍ、内側に
３０ｍｍずつ被覆するようにし、上記実施例と同様の操
業条件でラミネート鋼板を製造した。 この場合は操業性も良好であった。

【００２４】また、冷却ロール１として、表面を硬質ク
ロムメッキした外径４５０ｍｍの水冷ロールを用いても
同様な結果が得られた。比較例として、上記実施例にお
いて軟質薄材としての２軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを用いずに操業したところ、冷却ロール１
　が外表面に厚み２０ｍｍのシリコンゴムを被覆した外
径４５０ｍｍのロールであっても、また表面を硬質クロ
ムメッキした金属製水冷ロールであっても、金属板より
広幅に被覆した樹脂６が、鋼板を巻き付けてある冷却ロ
ール１にくっつき、冷却ロール１に巻き付いて操業不能
になった。

【００２５】

【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
良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の請求項１の実施の態様を示す説
明図である。

【図２】図２は本発明の請求項１の実施の態様の詳細説
明図である　　。

【図３】図３は本発明の請求項２の実施の態様の詳細説
明図である。

【図４】図４は本発明の請求項２の実施の態様を示す説
明図である。

【図５】図５は本発明の別の実施の態様を示す説明図で
ある。

【図６】図６は従来法の説明図である。

【図７】図７は先願法の説明図である。

【符号の説明】

１　　冷却ロール、 ２　　ニップロール、 ３　　金属板、 ４　　押出機、 ５　　Ｔダイ、 ６　　熱可塑性樹脂、 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　　金属板巻出リール、 １２　　予熱装置、 １３　　ターンダウンロール、 １４　　軟質薄材巻出リール、 １５　　軟質薄材、 １６　　乾燥装置、 １７　　トリミング装置、 １８　　ガイドロール、 １９　　軟質薄材巻取リール、 ２０　　ラミネート金属板巻取リール、２１　　軟質薄
材圧着ロール、 ２２　　押さえロール、 ２３　　樹脂掻き取り装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　冷却ロールに巻き付けた、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
   の上記冷却ロールとの接触面と、上記冷却ロールの上記
   金属板との接触面との間に、金属板の幅よりも広い幅の
   軟質薄材を、この軟質薄材の幅方向の両端が金属板の幅
   方向の両端よりも外側に位置するように介在せしめると
   共に、金属板とニップロールの界面近傍に流下する熱可
   塑性樹脂膜の幅を金属板の幅よりも大きく、軟質薄材の
   幅よりも小さくして金属板および金属板の幅方向の両端
   外側の軟質薄材を被覆するようにしたことを特徴とする
   ラミネート金属板の製造方法。
2. 【請求項２】　　冷却ロールに巻き付けた、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
   の幅方向の両端部の上記冷却ロールとの接触面と、上記
   冷却ロールの上記金属板の幅方向の両端部との接触面と
   の間に、金属板の幅よりも狭い幅の二枚の軟質薄材を、
   之等各軟質薄材の幅方向の一端が金属板の幅方向の一端
   よりも外側に位置するように介在せしめると共に、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
   の幅を金属板の幅よりも大きく、金属板の両端より外側
   に位置する軟質薄材の端の間の距離よりも小さくして金
   属板および金属板の幅方向の両端外側の軟質薄材を被覆
   するようにしたことを特徴とするラミネート金属板の製
   造方法。