JPH047704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、極低温下および高温下において液密
性、気密性、機械的耐用力に優れた多層複合シー
トの製造方法に関するものである。

極低温の液化ガス等を貯蔵する貯蔵タンクやこ
のタンクの外周に位置する防液堤、あるいは極低
温の流体を移送する各種の移送管等において、液
密性、気密性に優れ、かつ、十分な低温特性を有
する新素材（例えばバリアシート等）の開発が望
まれている。

例えば極低温の液体ガスを貯蔵する低温タンク
に使用されるバリアシートは、従来まで高価な金
属が使用されたが、経済性と軽量化を図るために
第５図に示すような例えばアルミニウム、ステン
レス等の金属シートＡの両面に例えばガラスクロ
ス等からなる補強シートＢと保護シートＤを接着
してなる複合シートＣが使用されるようになつ
た。

この複合シートＣは現在次の２方法によつて製
造される事が知られている。

＜１＞ 金属シートＡに二液反応型のポリウレタ
ン接着剤、エポキシ接着剤、あるいは一液性接
着剤等を塗布したのち、補強シートＢを搭載し
て両者Ａ、Ｂを接着硬化させて形成する方法。

＜２＞ 例えばポルエチレン、ポリプロピレン等
ビニル系の熱可塑性プラスチツクフイルムを接
着層として金属シートＡと補強シートの積層を
形成する方法。ところが上記の２つの製造方法
にはそれぞれ次のような解決すべき課題が残さ
れている。

＜１＞の製造方法について この製造方法によれば接着剤の硬化時間、作業
性、低温特性、耐水性の各点で問題があり、また
向上などでの量産化には適さない。

＜２＞の製造方法について この製造方法に関してはポルエチレン、ポリプ
ロピレン等のビニル系フイルムは極低温に耐えら
れるだけの低温特性を有していない。

従つて、極低温下における耐久性を期待する事
ができない。

さらには軟化点も低く、熱水中等の高温下でも
複合シートが簡易に剥離しやすい。

本発明は以上のような点に鑑みなされたもの
で、極低温においても、あるいは比較的高温下に
おいても、複合シート間の接着強度を十分に確保
でき、かつ、容易に切断破壊する事が無い耐久性
と液密性に優れた複合シートの製造方法を提供す
る事を目的とする。

次に図面を参照しながら本発明の実施例につい
て説明する。

第１図に示すように本発明に係る複合シート１
はシランカツプリング剤２による前処理を施した
金属箔３の両面に、同じくシランカツプリング剤
２で前処理を施した補強剤４を位置させ、この両
者３，４間に接着剤シート５を介在させて加熱成
形して形成する。

以下、各素材について簡単に説明する。

[イ] 金属箔 金属箔３は液密性に優れた薄い帯状板であ
る。

金属箔３は使用目的に応じて異なるが、例え
ばアルミニユウム箔やステンレス箔等を用いる
ことができる。

金属箔３の厚さは素材や使用目的に応じて適
宣、選択できるが、液密特性、作業性等を考慮
すると例えば50〜100μｍの厚さが好適である。

この金属箔３に後述するシランカツプリング
剤２で前処理を施して金属箔３に高温特性に優
れた性質を付与する。

[ロ] 補強剤 補強剤４は例えばロール状に巻回した周知の
ガラス繊維からなるクロス状シートであり、こ
の補強材４を予めアミノシラン系カツプリング
剤等のシランカツプリング剤２で処理した150
ｇ／m²程度以上の目的のものを使用する事が好
ましい。

[ハ] 接着剤シート 接着剤シート５は例えばポリエステル系ある
いはポリエーテル系等の公知のポリウレタン素
材を使用する。

耐熱特性等を考慮して軟化点が150℃以上の
程度のものが好ましい。

[ニ] シランカツプリング剤 本発明に係る複合シート１は一部のシート、
すなわち金属箔３および補強材４の両シートに
シランカツプリング剤２による前処理を施すこ
とを特徴の一つとする。

従前の複合シートは低温下における液密性、
耐久性等の特性には優れていたが、逆に外気温
変化や風雨等に対する耐候性については十分な
ものではなかつた。

例えば後述の沸水浸漬試験を行えば、短時間
で複合シートが容易に剥離した。

そこで、本発明者は研究開発の結果、シラン
カツプリング剤２による処理を施すことによつ
て、沸水浸漬試験で驚異的な耐久性を示すとと
もに低温下においても耐久性等の特性が向上す
ると言う事実を究明した。

以下、処理すべき素材別のシランカツプリング
剤２の具体例を説明する。

＜金属箔用＞ シランカツプリング剤２は処理する素材の種類
によつて異なるが、例えば金属箔３の場合にはγ
−メタルクリロキシ系、γ−グリシドキシ系、γ
−メルカプト系またはNCO基を有するものを単
独で使用してもよく、もしくはメタノール、イソ
プロビルアルコール、酢酸エチル等の溶媒で希釈
して使用することもできる。

＜補強材用＞ 補強材４に施す場合のシランカツプリング剤２
は例えば公知のアミノシラン系、ビニルシラン系
等を使用することができる。

次に複合シートの製造方法について説明する。

[イ] 熱溶着による製造方法 第２図に熱融着の為の概略図を示すが、融着
装置６は後述する所定の温度で加熱できる加熱
装置（図示せず）を有し、この融着装置６間を
通過する複数のシート群を熱融着する装置であ
る。

この融着装置６の一方には前述のロール状に
巻き取つた金属箔３の一端を引き出して融着装
置６間を経て製造された複合シート１を巻き取
る回収部７へ案内し、同様に金属箔３の両面に
近い方から接着剤シート５、そして接着剤シー
ト５の外方の補強材４から引き出したシートの
一端を融着装置６間を経て各々回収部７へ案内
する。

融着装置６と回収部７の途上には圧着された
シートを冷却する冷却手段（図示せず）を配置
する。

そして、複合シート１を製造するには金属箔
３および補強材４が融着装置６へ到着する以前
に予熱を加えておき（図示せず）、全シート３，
５，４が積層して融着装置６を通過する際に融
着させ、その後冷却硬化させて回収部７で回収
する。

融着装置６における融着温度は素材やその厚
さなどによつて異なるが、この接着剤シート５
が溶融を開始する温度以上が好ましい。

ただし、融着装置６でシートを熱融着する際
には接着剤シート５の耐熱温度を十分考慮した
上で短時間の間に融着を完了させる必要があ
る。

[ロ] エクストルーダー−Ｔダイラミネーシヨン
法 第３図にエクストルーダー−Ｔダイラミネー
シヨン法の概略図を示す。

この方法は、複数のシート群を融着する直前
に接着剤イート５のみ、公知のエクストルーダ
ー機８によつて押出成形して金属箔３と補強材
４の間に供給し、全シート３，５，４をローラ
９間で圧着した後、冷却硬化させる。

さらに、冷却硬化して接着を完了した後、積
層したシートを熱可塑性ポリウレタンの軟化点
以上の高温下（好ましくは150〜300℃）で放置
する その後短時間アフターキユアーを行つて複合
シート１を形成する方法である。

次に具体的な試験例を幾つかあげながら本実施
例について説明する。

[イ] 試験例 １ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
の10％メタノール溶液で表面処理し、70℃の乾燥
機内で約３分風乾した300mm×300mmの軟質アルミ
箔（厚さ：80μｍ）と、アミノシラン処理した
300mm×300mmのガラスクロスの間に300mm×300mm
の接着剤シート５（軟化温度（：160℃、厚さ：
200μｍ）を介在させ、表面温度230℃〜240℃の
融着装置６のホツトプレート６１等で５秒程度圧
着した後、放冷して複合シートを形成した。

そしてこの複合シート１を210℃の乾燥機の中
で２分間アフターキユアーし最終的な複合シート
１を得た。

このようにして形成した複合シート１の物性値
は第４図に示す通りである。

なお、同図中、「イ」は熱融着による製造方法
を示し、「ロ」はエクストルーダー−Ｔダイラミ
ネーシヨン法による製造方法を示す。

[ロ] 試験例 ２ 試験例１と同様に前処理を施した金属箔３、補
強材４を用いて、エクストルーダー機に接着剤ペ
レツトを投入し、ホツパーの出口で約200℃で溶
融されたこの接着剤シート５をＴ−ダイラミネー
シヨン機で連続的に金属箔３、補強材４間に供給
し、ローラ９間を通過させて圧着させ、その後冷
却硬化して複合シート１を得た。

さらに、この複合シート１を160℃の温度下に
５分程度アフタキユアした後、常温放置した。

この様にして形成した複合シートの物性値は第
４図に示す通りである。

[ハ] 比較例 １ シランカツプリング剤２の処理を施していない
金属箔３（厚さ：80μｍ）および補強材４を使用
して、アフタキユアなしに前記試験例１と同様に
して得た複合シート１の物性値は第４図に示す通
りである。

この物性値からシランカツプリング剤２による
処理もアフタキユア処理も施していない複合シー
ト１は清水煮沸テストにおいて著しい剥離強度の
低下が認められた。

[ニ] 比較例 ２ 前記試験例２と同条件で複合シート１を形成
し、その後のアフターキユアーをしないで複合シ
ート１を形成する。

この複合シート１の物性値を第４図に示す。

この図から判読できるように、アフターキユア
ーをしていない複合シート１は、常温で十分な剥
離強度が得られなかつた。

[ホ] 比較例 ３ 試験例１の製造条件でアフターキユアーを行わ
なかつた場合シート１の物性値は第４図に示す通
りである。

[ヘ] 試験例 ３ γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランの
10％酢酸エチル溶液で表面処理し、80℃の乾燥機
内で約３分間風乾した金属箔３（厚さ：70μｍ）
と、アミノシラン処理したガラスクロスの間に接
着剤シート５（軟化温度：155℃、厚さ：200μ
ｍ）を溶着装置６の手前で約100℃に予熱する。

さらに、これらのシート群を200℃に加熱した
ヒートロール６１で圧着した後、冷却硬化させて
複合シート１を形成する。

そしてこの複合シート１を180℃の乾燥機の中
で５分間アフターキユアーし最終的な複合シート
１を得た。

この複合シート１の物性値は第４図に示す通り
である。

本発明は以上説明したようになるから次のよう
な効果を期待する事ができる。

＜イ＞ 従来の複合シートは低温性に優れていた
反面、外気や風雨にさらされた場合の耐候性に
劣り、例えば100℃程度の高温の条件下では容
易に剥離しよすいと言う欠点があつた。

本発明では、複合する一部のシートにシラン
カツプリング剤による処理を施す事により、沸
水浸漬後においてもシートの剥離強度の低下を
阻止でき、物性値の安定した複合シートを形成
する事ができる。

＜ロ＞ 最も外側を補強材で保護し、シランカツ
プリング剤で前処理を施したので、複合シート
に十分な強度を与えることができ、その結果、
傷つき易い性質の複合シートの耐久性を向上さ
せることができる。

＜ハ＞ ロール状のシートを複数引き出して簡単
な融着作業をして形成した複合シートは接着強
度が不十分である。

そこでこの複合シートを150℃〜300℃の高温
下で短時間放置し、アフターキユアーするだけ
で、接着強度の高い複合シートを形成すること
ができる。

従つて、簡単な製造方法によつて高品質の複
合シートを量産できる。

＜ニ＞ 極低温下および高温下（沸水浸漬テス
ト）においても機械的耐用性、化学的耐用性、
液密性等の優れた特性を維持できるので、極低
温の貯蔵タンクのバリアシート等だけでなく、
多用途に工業用素材として利用することがで
き、その汎用性が広い。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係る複合シートの一実施例の
説明図、第２図：熱融着による複合シートの製造
方法の説明図、第３図：エクストルーダー−Ｔダ
イラミネーシヨン法による製造方法の説明図、第
４図：各試験例と比較例との特性を示す説明図、
第５図：従来の複合シートの説明図 １：複合シート、２：シランカツプリング剤、
３：金属箔、４：補強材、５：接着剤シート、
７：回収部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐用性および可撓性を有する金属箔シートと
   ガラスクロスからなる補強材シートをシランカツ
   プリグ剤で前処理し、 前記金属箔、補強材シート間に熱可塑性ポリウ
   レタンからなる中間シートを介在させて接着した
   後、 高温下でアフターキユアーを行い連続した複合
   シートを形成することを特徴とする、 多層複合シートの製造方法。 ２ 中間シートを溶融押出し−Ｔダイラミネーシ
   ヨン法によつて供給する事を特徴とする、特許請
   求の範囲１記載の多層複合シートの製造方法。 ３ 金属箔、ガラスクロスからなる補強材シート
   間の中間シートを熱融着によつて接着することを
   特徴とする、特許請求の範囲１記載の多層複合シ
   ートの製造方法。 ４ 150℃〜300℃でアフターキユアーを行うこと
   を特徴とする、特許請求の範囲１記載の多層複合
   シートの製造方法。