JPH06270325A - 金属−ポリプロピレン−金属積層品及びこのような積層品の形のあるシート物品を作る方法 - Google Patents

金属−ポリプロピレン−金属積層品及びこのような積層品の形のあるシート物品を作る方法

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JPH06270325A
JPH06270325A JP5303315A JP30331593A JPH06270325A JP H06270325 A JPH06270325 A JP H06270325A JP 5303315 A JP5303315 A JP 5303315A JP 30331593 A JP30331593 A JP 30331593A JP H06270325 A JPH06270325 A JP H06270325A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】常温成形のために適切でありそして引き続く熱
処理において高い形安定性を有する積層品を提供する。 【構成】 金属シート（２）がスチールまたはアルミニ
ウムである金属−ポリプロピレン−金属積層品が提供さ
れるが、これは、例えば車両の車体における使用のため
に、常温成形とそれに続く少なくとも１３５℃での熱処
理のために適切である。これを達成するために、積層品
のコア（３）のポリプロピレンは、２ＭＰａより小さく
ない熱処理温度での降伏応力を有し、そして熱処理温度
での標準的な形安定性テストにおいてそれが０.５°以
下だけ形を変えるような形安定性を有する。ポリプロピ
レンコア（３）と金属シート（２）との間の接合剤
（４）は、適切には、熱硬化性成分及びポリプロピレン
熱可塑性成分を有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、金属−ポリプロピレン−金属積
層品に、そしてこのような積層品の形のあるシート物品
を作る方法に関する。前記積層品の金属シートはアルミ
ニウムまたはスチールである。前記積層品は、車両の車
体の部品、特に積層品の造形の後で比較的高温で熱処理
にかけられる部品のような形のあるシート物品に適用で
きる。
【０００２】発明の背景をアルミニウム−ポリプロピレ
ン−アルミニウム積層品に関して説明するが、この議論
はスチール−ポリプロピレン−スチール積層品にも同様
に一般的に適用できる。
【０００３】多年にわたって、車の車体の部品のために
通常使用されるスチールシートをもっと軽い積層品によ
って置き換える試みが為されてきた。プラスチックと金
属材料との種々の異なる組み合わせが提案された。１）
スチール／ポリプロピレン積層品を述べているＭｏｄｅ
ｒｎ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ、１９８０年４月、５８〜６０頁、Ａ．Ｓｔｕａｒｔ
Ｗｏｏｄ、２）一般的レビューであるＳＡＥ Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒ Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．８０
００７７（１９８０）、Ｗｉｌｌｉａｍ Ｋ．Ｍｉｌｌ
ｅｒ、及び（３）スチール−ポリプロピレン積層品をま
た述べているＳＡＥ ＴｅｃｈｎｉｃａｌＰａｐｅｒ
Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ．８０００７８（１９８０）、Ｊ．
Ａ．ＤｉＣｅｌｌｏを引用することができる。
【０００４】アルミニウム／ポリプロピレン積層品は、
ＮＬ−Ａ−９１０２１２７中に述べられている。
【０００５】車体応用のためのアルミニウム−ポリプロ
ピレン−アルミニウム積層品に関する厳しい要求は、そ
れから製造された形のある車体構成部品がこの構成部品
の塗装温度で形に関して安定に留まらなければならない
ことである。スチールから作られた車体及び車体構成部
品の塗装処理は、電気泳動、充填剤及び仕上塗方法から
成る。電気泳動処理ステップは通常は約１８０℃で行わ
れる。しかしながら、アルミニウムの場合には、この処
理ステップは省略して良い。二つの残りの処理に関して
は、充填剤処理は、通常は、仕上塗方法における温度と
等しいかまたはそれより幾らか高い温度で行われる。充
填剤処理は、通常は、少なくとも１３５℃の温度で行わ
れ、そして大抵は１４０℃〜１５５℃の範囲に入る。こ
の特許出願の枠組み内では、限界的塗装温度は、積層品
から作られた形のある物品によって塗装処理において達
成される最高温度であることが理解されなければならな
い。上で述べた厳しい要求は、塗装の後で、車体は形に
おける何らの、または殆ど何らの目に見える永久の変化
を示してはならないことを暗示する。形におけるこのよ
うな変化は、透明（例えば表面しわのない）ではない車
体の外観を導きそしてそれ故車購入者にとって受け入れ
られない。
【０００６】当該技術の現状における実際においては、
この厳しい要求は、例えばＥＰ−Ａ−５４７６６４中で
述べられているように、積層品の熱成形によってのみ満
たされるであろう。しかしながら、車工場のプレスライ
ンは、常温成形に適していてそして直接には熱成形のた
めに適切ではなくそして大きな困難によってこれのため
に適切に為すことができるだけである。更にまた、熱成
形は余分のエネルギー消費を要求する。
【０００７】記すべきその他の先行技術文献は以下の通
りである。
【０００８】ＥＰ−Ａ−７８１７４は、金属−プラスチ
ック−金属積層品を述べていて、そしてプラスチックの
金属への強い接着は、金属に強く接着することができる
改質された樹脂によるコアの両側での予備コーティング
によって得られることを提案している。１００℃での積
層品の耐老化性が述べられていて、そして積層品の造形
もまた述べられているけれども、１３５℃以上でのＰＰ
を含む常温成形された積層品の形安定性に対する要求に
関しては注意が払われていない。接着剤としての比較的
低く溶融する改質された樹脂の使用は、高温での形安定
性の欠如を導く可能性が高い。
【０００９】ＥＰ−Ａ−１８４５４９は、成形のために
適切なアルミニウム−ポリプロピレン−アルミニウム積
層品を議論している。成形された製品の高温での形安定
性は議論されていない。薄いアルミニウムシートにおけ
る強度の問題を克服するために、特定のアルミニウム含
有合金を使用することが提案されている。
【００１０】ＵＳ−Ａ−４５２１２６５は、折り目また
は波の生成を回避するために、その製造における積層品
の冷却に先立って、金属／プラスチック積層品中に曲が
りを生成させる方法を述べている。このような積層品か
ら成形される物品の形安定性の欠如の問題は議論されて
いない。
【００１１】上の問題に鑑みて、本発明の目的は、常温
成形のために適切でありそして引き続く熱処理において
高い形安定性を有する積層品を提供することである。
【００１２】本発明の別の目的は、常温成形ステップの
後に熱処理ステップが続きそして形のある積層品が熱処
理ステップにおける高温で形安定性を有する、このよう
な積層品の形のあるシート物品を作る方法を提供するこ
とである。
【００１３】本発明によれば一つの面においては、
（ａ）アルミニウム及びスチールから選ばれた金属から
作られそして各々が０.０８〜０.３ｍｍの範囲の厚さを
有する二枚の金属シート、（ｂ）前記金属シートの間に
挟まれそして０．５〜２ｍｍの範囲の厚さを有するポリ
プロピレンコア（ここで前記コアは、１３５℃で、２Ｍ
Ｐａより小さくない降伏応力を有するポリプロピレンか
ら作られている）、並びに（ｃ）各々の側において前記
コアの前記金属シートへの接着を行う接合剤を含有して
成る、常温成形とそれに引き続く少なくとも１３５℃の
温度での処理のために適切な、金属−ポリプロピレン−
金属積層品であって、（ｄ）前記積層品はそれが本明細
書中で規定され１３５℃で実施される形安定性テストに
おいて０.５°以下だけ形を変えるような形安定性を有
する、金属−ポリプロピレン−金属積層品が提供され
る。
【００１４】コア材料のポリプロピレン及び接合剤の適
切な選択によって、１４０℃または更に１４５℃で本明
細書中で規定された形安定性テストにおいて積層品が
０.５°以下だけ形を変えるような形安定性を有する積
層品を得ることが可能である。関連する温度でのポリプ
ロピレンの降伏応力は、２ＭＰａより小さくなく好まし
くは４ＭＰａより小さくない。
【００１５】本発明の積層品に適用される標準的な形安
定性テストは、図２を参照して以下に規定されそして述
べられる。このテストは、それが一つの面だけにおける
曲率を用いるけれども、二つの面における曲率を含む実
際的な応用における積層品の挙動の評価のために特に有
用であることが見い出された。
【００１６】本発明者らは、実際的な応用における成功
を導くのは本発明の積層品の特徴の組み合わせであるこ
とを見い出したことを強調しなければならない。それ単
独で取られた各々の特徴は、このような成功を与えるの
に十分ではないであろう。
【００１７】これまでのところ、常温成形されそして次
に１３０℃ほど高い温度にさらされる時に、十分に形安
定性を示すポリプロピレンコアを有する積層品を設計す
ることが可能であることは見い出されなかった。積層品
の塗装温度に関して上で与えられた理由のために、比較
的高い温度例えば１３５℃、１４０℃そして更に１４５
℃での形安定性が要求され、そして本発明によって与え
られことができる。
【００１８】過去においては車体における使用におい
て、例えば太陽加熱のために発生する温度に耐える形の
ある積層品の能力について注意が払われたけれども、常
温成形とそれに続く１３５℃のような温度での熱処理の
方法における形安定性に対する要求の分析は存在しなか
った。特に、本発明者らは、熱処理温度での少なくとも
２ＭＰａの降伏応力が、それが常温成形ステップにおい
て発生する残留応力のための形変形を防止することがで
きるために、ポリプロピレンに関して要求されること、
そして更にまた標準的な形安定性テストにおける形変化
は０.５°より大きくてはならず、好ましくは＋０.５°
〜−０.２°の範囲でなければならないことをここに見
い出した。その代わりに、または付加的に、ポリプロピ
レンコアの金属シートへの高い接合強さが達成されるべ
きであり、そしてこれは特に特定されたタイプの接合プ
ライマーの選択によって行うことができる。
【００１９】理論によって限定されまたは拘束されるこ
とを望まないけれども、本出願人らは、ポリプロピレン
の融点に近づく温度での熱処理における形の変化を防止
しまたは減らすために、常温成形された金属−ポリプロ
ピレン−金属積層品においてどんな特徴が要求されるか
についてはこれまでのところ注意が払われなかったと信
じる。重要な要因は、熱処理温度でのポリプロピレンの
降伏応力と常温成形温度でのその降伏応力との比である
ように思われる。これは、常温成形ステップにおいて導
入される、ポリプロピレン中の残留応力（この応力は金
属シートの動きを制止する）のためであろう。この残留
応力の損失を防止するために、ポリプロピレンは熱処理
温度で十分な強さを持たねばならないし、そしてまた熱
処理における形の変化を防止するために、ポリプロピレ
ンの金属への接合は十分に強くなければならない。本発
明者らの研究の結果を基にして、本発明者らは、その異
なる面において本発明によって特定された条件が所望の
結果を与えることを見い出した。この手法は、上で議論
したように、異なる考察が適用されたように見える刊行
された先行技術においては見い出されない。
【００２０】熱処理温度で高い降伏応力を有する、コア
のために選ばれたポリプロピレンは、典型的には、熱処
理温度で高いＥ−弾性率を有するものである。このよう
な材料のＥ−弾性率は、専門家には知られた特性であ
る。高い結晶化度及び高い純度、例えばホモポリマーが
望ましいであろうが、この記述に合わない幾つかのポリ
プロピレンもまた本発明において使用することができる
と信じられる。
【００２１】積層品の金属がアルミニウムである場合に
は、金属シートは好ましくは０.１５〜０.３ｍｍの範囲
の厚さを有し、そしてポリプロピレンコアは０.６〜２
ｍｍの範囲の厚さを有する。
【００２２】特に、接合剤が、熱硬化性樹脂成分及び熱
可塑性樹脂成分を含有して成る接合プライマーであるこ
とが好ましい。これは、殊に強い接合を与え、その結果
接着は積層品の高い熱処理温度（１３５℃以上）でさえ
失われないことが見い出された。この目的のためには、
好ましくは、接合プライマーの熱可塑性樹脂成分は、コ
アのポリプロピレンの融点よりも低くない融点を有する
ポリプロピレンである。
【００２３】大抵の好ましい接合プライマーは、主に前
記金属シートに接着した熱硬化性樹脂成分の第一層及び
主に前記ポリプロピレンコアに接着した熱可塑性樹脂成
分の第二層から成る２つの層を形成するものである。
【００２４】積層品のためのこのタイプの接合プライマ
ーは、パッケージング目的のための金属−プラスチック
積層品のためにだけ知られている。例えば、ＧＢ−Ａ−
２,１２３,７４６から、飲み物カンのための金属−ポリ
エステル積層品の場合における接合プライマーの使用が
知られている。しかしながら、この積層品に関しては形
安定性に関する何らの要求も為されていない。また、接
合フィルムとも呼ばれる接合ホイルが、アルミニウム−
プラスチック−アルミニウム積層品の製造の場合には車
両の車体の応用のために使用される。例えば、ＥＰ−Ａ
−１８４ ５４９は、ポリプロピレン接合ホイルのこの
ような使用を述べている。本出願人らは、常温成形の後
で、このような積層品は高温で形が安定ではないことを
見い出した。この理由はなお研究の主題であるが、それ
は、慣用のポリプロピレン接合ホイルの場合には、一般
的に低分子量が使用され、これが高温特徴を劣化させる
という事実と関連するであろうと信じられる。
【００２５】既に述べたように、好ましくは接合プライ
マーは熱可塑性及び熱硬化性成分のブレンドであり、そ
して更に好ましくは熱可塑性成分はポリプロピレンであ
りそして熱硬化性成分はエポキシ樹脂である。接合プラ
イマーにおいて熱硬化性成分を適用することは、硬化の
後で金属カバーシートとの特に良好な接合が達成される
という利点を有する。積層ステップにおける軟化及びコ
アとの溶融の後で、接合プライマー中のポリプロピレン
は、接合プライマー中の熱可塑性樹脂がコアと相溶性で
あるので、コアと非常に良好な接合を達成する。
【００２６】最大の接着を得るためには、この接合プラ
イマーの厚さは、好ましくは２〜２０μｍ、更に好まし
くは５〜１５μｍの範囲にある。
【００２７】上で議論した合わせた熱硬化性及び熱可塑
性接合プライマーが本発明の実施において好ましいけれ
ども、その他の接着剤も、それらが上で述べたような本
発明によって要求される特徴を積層品に与えるのに寄与
する場合には、使用して良い。特に、関連する温度（１
３５℃または更に高い）での接着は十分でなければなら
ない。例えば、比較的高い融点の適切に改質されたポリ
プロピレンを含みそして金属層に強く接着するのに適し
た接合剤は、たとえそれが熱硬化性成分を含まない場合
でも、本発明において有用であろう。
【００２８】もう一つの面においては、本発明は、
（ａ）アルミニウム及びスチールから選ばれた金属から
作られそして各々が０.０８〜０.３ｍｍの範囲の厚さを
有する二枚の金属シート、（ｂ）前記金属シートの間に
挟まれそして０.５〜２ｍｍの範囲の厚さを有するポリ
プロピレンコア（ここで前記コアは１３５℃で２ＭＰａ
より小さくない降伏応力を有するポリプロピレンから作
られている）、並びに（ｃ）各々の側において前記コア
の前記金属シートへの接着を行う接合剤（ここで該接合
剤はそれぞれの金属シートの上でその場で硬化する熱硬
化性樹脂成分及び熱可塑性樹脂成分を含有して成る接合
プライマーである）を含有して成る、常温成形とそれに
引き続く少なくとも１３５℃の温度での処理のために適
切な、金属−ポリプロピレン−金属積層品を提供する。
【００２９】本発明は更に、二つの面中に曲率を有する
シートから作られた形のあるシート物品であって、前記
シートが、常温成形によって形作られた、上で述べたよ
うな本発明による金属−ポリプロピレン−金属積層品で
ある形のあるシート物品を提供する。
【００３０】その第一の方法の面において、本発明は、 （ａ）（Ｉ）アルミニウム及びスチールから選ばれた金
属から作られそして各々が０.０８〜０.３ｍｍの範囲の
厚さを有する二枚の金属シート、（ＩＩ）前記金属シー
トの間に挟まれそして０.５〜２ｍｍの範囲の厚さを有
するポリプロピレンコア、並びに（III）各々の側にお
いて前記コアの前記金属シートへの接着を行う接合剤を
含有して成る金属−ポリプロピレン−金属積層品のシー
トを供給するステップ、 （ｂ）前記積層品を常温成形してそれに前記形のあるシ
ート物品の所望の形（ここでこの形は二つの面中で曲率
を有する）を与えるステップ、 （ｃ）ステップ（ｂ）の後で、前記常温成形された積層
品を１３５℃より低くない熱処理温度での加熱を含む別
の処理ステップにかけるステップ（ここで前記コアの前
記ポリプロピレンは該熱処理温度で２ＭＰａより小さく
ない降伏応力を有し、そして前記積層品はそれが本明細
書中で規定され該熱処理温度で実施される形安定性テス
トにおいて０.５°以下だけ形を変えるような形安定性
を有する）を含有して成る、形のあるシート物品を作る
方法を提供する。
【００３１】この方法における熱処理は、１４０℃より
低くなくて、または更に１４５℃より低くなくて良い。
【００３２】本発明のこの方法は、それが、（Ａ）前記
接合剤を前記金属シートに付与する（ここで前記接合剤
は熱硬化性樹脂成分及び熱可塑性樹脂成分を含有して成
る接合プライマーである）ステップ、（Ｂ）前記接合剤
の前記熱硬化性樹脂成分を前記金属シートの上でその場
で硬化させるステップ、並びに（Ｃ）ステップ（Ｂ）の
後で、前記金属シート及び前記ポリプロピレンコアの組
立体を少なくとも部分的に前記ポリプロピレンを軟化さ
せるのに十分な温度で加熱することによって前記金属シ
ートを前記ポリプロピレンコアに積層させるステップを
含む方法によって前記積層品を生成させることを含む時
に特に成功であった。好ましくは、良好な接着を達成す
るために、前記熱硬化性樹脂成分を硬化させるステップ
（Ｂ）は、１８０〜２５０℃、更に好ましくは２００〜
２３０℃の温度範囲で行われる。
【００３３】好ましくは、ステップ（Ｃ）においては、
少なくとも金属シートを、１８０〜２５０℃、更に好ま
しくは２１０〜２５０℃の範囲の温度に加熱する。
【００３４】製造の簡便さのために、ステップ（Ａ）及
び（Ｂ）は、ストリップの形にありそして巻出されてい
てそして、前記ステップ（Ａ）及び（Ｂ）の後で再び巻
かれる金属シートの上で実施して良い。
【００３５】その第二の方法の面において、本発明は、
（ａ）アルミニウム及びスチールから選ばれた金属から
作られそして０.０８〜０.３ｍｍの範囲の厚さを有する
金属シート材料に接合剤を付与する（ここで接合剤は熱
硬化性樹脂成分及び熱可塑性樹脂成分を含有して成る接
合プライマーである）ステップ、（ｂ）接合剤の熱硬化
性樹脂成分をその場で金属材料の上で硬化させるステッ
プ、（ｃ）ステップ（ｂ）の後で、金属シート材料で作
られた二枚の金属シートを０.５〜２ｍｍの範囲の厚さ
のポリプロピレンコアに積層して、その結果、金属シー
ト及びポリプロピレンコアの組立体を少なくとも部分的
にはポリプロピレンを軟化させるのに十分な温度で加熱
することによって、金属シートの間に挟まれそして接合
剤によってそれに接着されたコアを有する積層品を生成
させるステップ、（ｄ）積層品を常温成形して、その結
果それに形のあるシート物品の所望の形を与える（ここ
でこの形は二つの面中に曲率を有する）ステップ、
（ｅ）ステップ（ｄ）の後で、常温成形された積層品
を、１３５℃より低くない熱処理温度で加熱することを
含む更なる処理ステップにかけるステップを含有して成
る（ここでコアのポリプロピレンは該熱処理温度で２Ｍ
Ｐａより小さくない降伏応力を有する）形のあるシート
物品を作る方法を提供する。
【００３６】出願人らは、熱処理温度及び常温成形温度
でのコアのポリプロピレンの降伏応力の比を考えること
が重要であると信じる。常温成形温度での降伏応力は常
温成形において導入される応力に関連し、一方熱処理温
度での降伏応力はその応力の開放に対する抵抗を決定す
る。
【００３７】従って、もう一つの面において、本発明
は、金属−ポリプロピレン−金属積層品が二つの面中に
曲率を有する形のある物品に常温成形されそして引き続
いて熱処理にかけられる方法を提供する。熱処理を少な
くとも１３５℃で実施する時に形のある物品が形安定性
を有するために、積層品のポリプロピレンは、熱処理で
少なくとも２ＭＰａの降伏応力を有しそして、常温成形
の結果としてポリプロピレン中に存在する残留応力が該
熱処理において顕著には散らされないような、熱処理温
度での降伏応力対常温成形の温度でのその降伏応力の比
を有するように選ばれる。
【００３８】好ましくは、熱処理温度でのポリプロピレ
ンの降伏応力は、常温成形の温度でのその降伏応力の５
〜１５％、更に好ましくは８〜１５％、最も好ましくは
１０〜１５％の範囲である。
【００３９】好ましくは、積層品の金属として使用され
るアルミニウムは、アルミニウム協会シリーズタイプＡ
Ａ５ｘｘｘ及びＡＡ６ｘｘｘから選ばれる。これは、受
け入れられる耐窪み性（ｄｅｎｔｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔ
ａｎｃｅ）が達成されることを可能にする。好ましく
は、供給状態０の、即ちソフトアニールされた状態のＡ
Ａ５１８２またはＡＡ５７５４種類が選ばれる。これら
の種類は薄いストリップとして容易に得ることができ
る。積層品が常温成形されている時にいわゆるリューダ
ース線を防止するために、積層の前にアルミニウムを予
備延伸することが推奨される。
【００４０】非限定的実施態様を示す添付の図面を参照
して、本発明を更に説明しそしてより詳細に例示する。
【００４１】
【好ましい実施態様の説明】図１は、０.１５〜０.３ｍ
ｍの範囲の厚さを有するアルミニウムの二枚のスキンシ
ート２、０.６〜２ｍｍの範囲の厚さを有する中身のあ
るポリプロピレンのコア３、並びにコア３及びシート２
を強く接合された積層品に統合する典型的には１０μｍ
の厚さを有する、コア３とスキンシート２の各々との間
の接合プライマーの層４から成る、本発明によるアルミ
ニウム−ポリプロピレン−アルミニウム積層品１を示
す。この積層品は、それからの物品の造形に先立つ平ら
な形で示されている。この積層品は、典型的には、標準
的なサイズの平らな長方形のブランクの形で造形プレス
ラインに供給される。
【００４２】金属−ポリプロピレン−金属積層品の形の
安定性を確かめるために、図２中に示す装置の助けによ
って、テストピース５を標準的な形安定性テストにおい
てテストする。９０ｍｍ×１５０ｍｍのサイズの積層品
のテストピース５を、２５ｍｍの径及び４８ｍｍの中心
から中心への距離を有する曲げシリンダー６並びに６０
°の先端角度α及びその先端で６ｍｍのすみ肉半径の滑
らかな曲率を有するマンドレルを使用して、まず常温成
形して（曲げて）単一の曲率（一つの面だけにおける曲
率）を与える。マンドレル７の除去に際して、曲げられ
た積層品は、例えば５°の角度だけはね戻る。それ故、
永久曲げは６０°未満である。次に、このようにして成
形された曲げられたテストピースの曲げ角度を測定し、
そして次にテストピースを所望のテスト温度と等しい温
度を有する炉中に置き、このやり方で形のある積層品の
温度荷重を模する。塗装ラインにおける充填剤及び仕上
塗り処理に関して代表的であると考えられる期間である
約３０分間、炉の中に留めた後で、テストピースを冷却
せしめそして曲げ角度を再び測定する。炉処理の前と後
の曲げ角度の差を残留レジリエンスの角度ψと呼ぶ。テ
ストピースの残留レジリエンスの角度ψは、テスト下の
積層品から製造される構成部品の熱的形安定性の尺度で
ある。小さい残留レジリエンス角度ψは高い熱的形安定
性を意味する。この標準的な形安定性テストが本発明の
特許請求の範囲において引用されたテストである。
【００４３】積層品の形の安定性を更に確かめるため
に、第二のテストにおいては、３００ｍｍ×５００ｍｍ
のサイズの積層品のテストピースを、少し曲がったベー
スを有する２８ｍｍ深さの長方形のトレーの形８（図３
参照）に冷条件で深絞りする。このテストにおいては、
形のある物品を、図２の形安定性テストにおけるテスト
ピースと同じ温度サイクルにかける。この温度サイクル
の前及び後で、トレーの形の多数の輪郭を輪郭グラフ
（ｃｏｎｔｏｕｒｏｇｒａｐｈ）によって正確に記録し
て、形におけるすべての変化を検出できるようにする。
同時に、形及び外観における変化に関してトレーを目で
評価する。このテストの結果は定性的に与えられる。
【００４４】表１は、二つの異なる熱処理温度で数個の
異なる積層品の形の安定性を決定するために実施され
た、図２の形安定性テスト及び図３のトレーテストの結
果を与える。
【００４５】
【表１】
【００４６】ＰＰ Ａは、Ｓｏｌｖａｙ Ｓ．Ａ．（ベ
ルギー）によってＥＬＴＥＸ ＨＣＳ ５８０という名
前で販売されているポリマーである。製造業者は、ＩＳ
ＯＲ５２７に従って測定された２３℃、５０ｍｍ／ｍｉ
ｎでのその降伏応力は４０ＭＰａであること、及びその
融点は１６５℃でありそして密度は９１５ｋｇ／ｍ3で
あることを述べている。本出願人らの測定においては、
その降伏応力は以下の通りである：
【００４７】
【表２】 温 度（℃） 降伏応力（ＭＰａ） ２１ ４３ １４０ ６ １４５ ５ ＰＰ Ｃは、Ｓｏｌｖａｙ Ｓ．Ａ．（ベルギー）によ
ってＥＬＴＥＸ ＨＬ４１１という名前で販売されてい
るポリプロピレンである。製造業者は、ＩＳＯ Ｒ５２
７に従って測定された２３℃、５０ｍｍ／ｍｉｎでのそ
の降伏応力は３５ＭＰａであること、及びその融点は１
５９℃でありそして密度は９０７ｋｇ／ｍ3であること
を述べている。本出願人らの測定においては、その降伏
応力は以下の通りである：
【００４８】
【表３】 温 度（℃） 降伏応力（ＭＰａ） ２１ ３３ １４０ ４ １４５ 〜２ ＰＰ Ｄは、融点１５０℃のＳｏｌｖａｙ Ｓ．Ａ．の
ポリプロピレン製品ＥＬＴＥＸ ＫＬ １０７である。
【００４９】積層品Ａ、Ｃ及びＤのために使用された接
合プライマーは、エポキシ及びポリプロピレン成分から
成る、Ｍｏｒｔｏｎ Ｔｈｉｏｋｏｌ Ｉｎｃ．（ＵＳ
Ａ）のＭｏｒ−Ａｄ Ｍ−８００ポリプロピレン積層接
着剤である。これは、製造業者の使用説明書に従って、
接合を遂げるために２００〜２４０℃のシート温度でア
ルミニウムシートに塗布されて、厚さが約１０μｍのプ
ライマー層を与える。典型的には、金属シートのピーク
温度は２４０℃である。この層は、以下に述べる図５に
よって例示される。ＰＰ成分の融点は約１６５℃であ
る。
【００５０】積層品Ｂの場合には、使用された接合剤
は、ホイルタイプのものであり、そしてＳｏｌｖａｙ
Ｓ．Ａ．の５０μｍ厚さのＰＰホイル製品ｎｏ．８０１
３である。これは、ＰＰコアと同時に金属シートに付与
されて、接合を遂げるための加熱によって積層品を生成
させる。
【００５１】これらのテスト結果は、本発明のＡ及びＣ
の２つの積層品は、Ａに関しては１４５℃でそしてＣに
関しては１４５℃ではなく１４０℃で、形安定性テスト
において良好な形安定性を有することを示す。それ故、
このような積層品は、常温成形されそして次に１４５℃
（積層品Ａ）並びに１４０℃（積層品Ａ及びＣ）ほど高
い塗装温度に曝される車体部品の製造において有用であ
る。比較の積層品Ｂ及びＤは、１４５℃での０.５の最
大形変化の形安定性テストレベルに不合格である。
【００５２】図４は、積層品Ａ、Ｃ及びＤにおいて使用
されたエポキシ／ＰＰ２成分タイプの接合プライマーの
２層構造を示すＳＥＭである。エポキシ樹脂がアルミニ
ウムシート２の上に層４ａを形成しそしてプライマーの
ＰＰがコア３のＰＰと混ざって層４ｂを形成して、プラ
イマーがいかにして二重層構造を形成するかを見ること
ができる。層４ａ、４ｂの屈折の多い境界は優れた接着
を与える。
【００５３】図５は、Ａｌストリップをプライマーによ
って予備コーティングするためのコイルコーティングラ
インを示す。ストリップはコイル１０から巻き出されそ
して２つの調製段階１１、１２を通過する。接触ローラ
ー１３及びトランスファーローラー１４は、プライマー
をタンク１５から、バッキングローラー１６によって支
持されているストリップの１つの表面の上に移す。次
に、ストリップは、１８で再び巻かれる前に、２００〜
２４０℃（ピーク金属温度）でプライマーの熱硬化性エ
ポキシ成分の硬化を行うオーブン１７を通過する。コー
ティングステップは、積層品の形成とは別に、示したよ
うに、連続的な金属ストリップの上で容易にそして安価
に実施される。
【００５４】図６は、冷たいポリプロピレンのバンド２
１を送る巻出し器２０を図式的に示す。加熱されたニッ
プローラー２２で、このバンド２１は、コイル２４から
巻き出される２枚のプライマーコートされたアルミニウ
ムストリップ２３に対してプレスされる。ストリップ２
３は約２３５℃の温度に達する。バンド２１はそれによ
ってアルミニウムストリップの上のプライマーへの接合
を行い、積層を達成するのに十分に加熱される。積層品
２５は次に剪断機２６で分割され、そして２７で積み重
ねられる。
【００５５】図７は、本発明の１つの実施態様における
車の車体部品の典型的な製造を示す。積み重ね３１から
の適切な積層品ブランク３０は冷たい時にプレス３２で
プレス成形されて二重の曲率を有する形のある物品３３
を形成する。次にこれはトリミングカッター３４でトリ
ムされて、トリムされた形のある物品を与える。これ
は、その端が局部的に１７５℃に加熱されている（これ
はその形に影響を与えない）プレス３６中で別の部品３
５に取り付けられる。次に積層品は塗装装置３７中での
噴霧塗装とそれに続く１４５℃での長期間のペンキ硬化
にかけられて、所望の塗装された物品を与える。選ばれ
た積層品は、１４５℃で少なくとも２ＭＰａの降伏応力
を有しそして１４５℃で図２のテストにおいて０.５°
未満の形安定性を有するポリプロピレンを有するもので
ある。
【００５６】本発明を実施態様によって例示してきたけ
れども、本発明はそれらの実施態様によって限定されず
そして本明細書中で述べられた本発明の概念の範囲内の
すべての変更物及び等価物を含む。
【００５７】本発明の主なる特徴及び態様は以下の通り
である。
【００５８】１．（ａ）アルミニウム及びスチールから
選ばれた金属から作られそして各々が０.０８〜０.３ｍ
ｍの範囲の厚さを有する二枚の金属シート（２）、
（ｂ）該金属シート（２）の間に挟まれそして０.５〜
２ｍｍの範囲の厚さを有するポリプロピレンコア（３）
（ここで該コアは、少なくとも１３５℃である所定の温
度で、２ＭＰａより小さくない降伏応力を有するポリプ
ロピレンから作られている）、並びに（ｃ）各々の側に
おいて該コア（３）の該金属シート（２）への接着を行
う接合剤（４）を含有して成る、常温成形とそれに引き
続く少なくとも１３５℃の温度での処理のために適切
な、金属−ポリプロピレン−金属積層品であって、
（ｄ）該積層品（１）はそれが本明細書中で規定され該
所定の温度で実施される形安定性テストにおいて０.５
°以下だけ形を変えるような形安定性を有する、金属−
ポリプロピレン−金属積層品。
【００５９】２．該所定の温度が１４０℃である、上記
１記載の金属−ポリプロピレン−金属積層品。
【００６０】３．該所定の温度が１４５℃である、上記
２記載の金属−ポリプロピレン−金属積層品。
【００６１】４．該ポリプロピレンが該所定の温度で４
ＭＰａより小さくない降伏応力を有する、上記１から３
のいずれか一つに記載の金属−ポリプロピレン−金属積
層品。
【００６２】５．該接合剤が熱硬化性樹脂成分及び熱可
塑性樹脂成分を含有して成る接合プライマーである、上
記１から４のいずれか一つに記載の金属−ポリプロピレ
ン−金属積層品。
【００６３】６．（ａ）アルミニウム及びスチールから
選ばれた金属から作られそして各々が０.０８〜０.３ｍ
ｍの範囲の厚さを有する二枚の金属シート（２）、
（ｂ）該金属シート（２）の間に挟まれそして０.５〜
２ｍｍの範囲の厚さを有するポリプロピレンコア（３）
（ここで該コアは１３５℃で２ＭＰａより小さくない降
伏応力を有するポリプロピレンから作られている）、並
びに（ｃ）各々の側において該コア（３）の該金属シー
ト（２）への接着を行う接合剤（４）（ここで該接合剤
（４）はそれぞれの金属シートの上でその場で硬化する
熱硬化性樹脂成分及び熱可塑性樹脂成分を含有して成る
接合プライマーである）を含有して成る、常温成形とそ
れに引き続く少なくとも１３５℃の温度での処理のため
に適切な、金属−ポリプロピレン−金属積層品。
【００６４】７．該接合プライマーの該熱可塑性樹脂成
分が該コア（３）の該ポリプロピレンの融点よりも低く
ない融点を有するポリプロピレンである、上記５または
６に記載の金属−ポリプロピレン−金属積層品。
【００６５】８．該金属がアルミニウムであり、該金属
シートが０.１５〜０.３ｍｍの範囲の厚さを有し、そし
て該ポリプロピレンコアが０.６〜２ｍｍの範囲の厚さ
を有する、上記１から７のいずれか一つに記載の金属−
ポリプロピレン−金属積層品。
【００６６】９．二つの面中に曲率を有するシートから
作られた形のあるシート物品であって、該シートが常温
成形によって形作られた上記１から８のいずれか一つに
記載の金属−ポリプロピレン−金属積層品（１）である
形のあるシート物品。
【００６７】１０．（ａ）（Ｉ）アルミニウム及びスチ
ールから選ばれた金属から作られそして各々が０.０８
〜０.３ｍｍの範囲の厚さを有する二枚の金属シート
（２）、（ＩＩ）該金属シート（２）の間に挟まれそし
て０.５〜２ｍｍの範囲の厚さを有するポリプロピレン
コア（３）、並びに（III）各々の側において該コアの
該金属シートへの接着を行う接合剤（４）を含有して成
る金属−ポリプロピレン−金属積層品のシート（１）を
供給するステップ、 （ｂ）該積層品（１）を常温成形してそれに該形のある
シート物品の所望の形（ここでこの形は二つの面中で曲
率を有する）を与えるステップ、 （ｃ）ステップ（ｂ）の後で、該常温成形された積層品
を１３５℃より低くない熱処理温度での加熱を含む別の
処理ステップにかけるステップ（ここで該コア（３）の
該ポリプロピレンは該熱処理温度で２ＭＰａより小さく
ない降伏応力を有し、そして該積層品はそれが本明細書
中で規定され該熱処理温度で実施される形安定性テスト
において０.５°以下だけ形を変えるような形安定性を
有する）を含有して成る、形のあるシート物品を作る方
法。
【００６８】１１．該熱処理温度が１４０℃より低くな
い、上記１０記載の方法。
【００６９】１２．該熱処理温度が１４５℃より低くな
い、上記１１記載の方法。
【００７０】１３．（Ａ）該接合剤（４）を該金属シー
トに付与する（ここで該接合剤は熱硬化性樹脂成分及び
熱可塑性樹脂成分を含有して成る接合プライマーであ
る）ステップ、（Ｂ）該接合剤の該熱硬化性樹脂成分を
該金属シートの上でその場で硬化させるステップ、並び
に（Ｃ）ステップ（Ｂ）の後で、該金属シート及び該ポ
リプロピレンコアの組立体を少なくとも部分的に該ポリ
プロピレンを軟化させるのに十分な温度で加熱すること
によって該金属シート（２）を該ポリプロピレンコア
（３）に積層させるステップを含む方法によって該積層
品（１）を生成させることを更に含む、上記１から１２
のいずれか一つに記載の方法。
【００７１】１４．該接合プライマー（４）の該熱可塑
性樹脂成分が該コア（３）の該ポリプロピレンの融点よ
り低くない融点を有するポリプロピレンである、上記１
３記載の方法。
【００７２】１５．該熱処理温度での該コア（３）の該
ポリプロピレンの降伏応力がステップ（ｂ）の該常温成
形の温度でのそれの降伏応力の５〜１５％の範囲にあ
る、上記１０から１４のいずれか一つに記載の方法。
【００７３】１６．金属−ポリプロピレン−金属積層品
（１）を二つの面中で曲率を有する形のある物品に常温
成形しそして引き続いて熱処理にかける方法であって、
該熱処理を少なくとも１３５℃で実施する時に該形のあ
る物品が形安定性を有するために、該積層品のポリプロ
ピレン（３）を、熱処理温度で少なくとも２ＭＰａの降
伏応力を有しそして該常温成形の結果として該ポリプロ
ピレン中に存在する残留応力が該熱処理において顕著に
は散らされないような該熱処理温度での降伏応力と該常
温成形の温度でのその降伏応力との比を有するように選
ぶことを特徴とする方法。
【００７４】１７．該熱処理温度での該ポリプロピレン
の降伏応力が前記常温成形の温度でのそれの降伏応力の
５〜１５％の範囲にある、上記１６記載の方法。
【００７５】１８．該熱処理温度での該ポリプロピレン
の降伏応力が前記常温成形の温度でのそれの降伏応力の
１０〜１５％の範囲にある、上記１６記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化する積層品の略断面図である。
【図２】本発明において用いられる標準的な形安定性テ
ストを図示する線図である。
【図３】本明細書中で述べられた実施態様においてテス
トとしてまた使用される、二つの面中に曲率（二重の曲
率）を有するトレーの形を有する形のある物品の形を図
示する線図である。
【図４】用いられた接合剤の二重層構造を示す、本発明
を具体化する積層品の一部の部分の走査電子顕微鏡写真
である。
【図５】本発明の方法において接合剤をアルミニウムス
トリップに付与するために使用される、コイルコーティ
ング装置及び方法の線図である。
【図６】本発明の方法における、積層装置及び方法の線
図である。
【図７】本発明の方法において車体部品を常温成形しそ
して塗装するステップを示す線図である。
【符号の説明】
１ 積層品 ２ 金属シート ３ コア ４ 接合剤

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）アルミニウム及びスチールから選
    ばれた金属から作られそして各々が０.０８〜０.３ｍｍ
    の範囲の厚さを有する二枚の金属シート（２）、 （ｂ）該金属シート（２）の間に挟まれそして０.５〜
    ２ｍｍの範囲の厚さを有するポリプロピレンコア（３）
    （ここで該コアは、少なくとも１３５℃である所定の温
    度で、２ＭＰａより小さくない降伏応力を有するポリプ
    ロピレンから作られている）、並びに （ｃ）各々の側において該コア（３）の該金属シート
    （２）への接着を行う接合剤（４）を含有して成る、常
    温成形とそれに引き続く少なくとも１３５℃の温度での
    処理のために適切な、金属−ポリプロピレン−金属積層
    品であって、 （ｄ）該積層品（１）はそれが本明細書中で規定され該
    所定の温度で実施される形安定性テストにおいて０.５
    °以下だけ形を変えるような形安定性を有する、金属−
    ポリプロピレン−金属積層品。
  2. 【請求項２】 （ａ）アルミニウム及びスチールから選
    ばれた金属から作られそして各々が０.０８〜０.３ｍｍ
    の範囲の厚さを有する二枚の金属シート（２）、 （ｂ）該金属シート（２）の間に挟まれそして０.５〜
    ２ｍｍの範囲の厚さを有するポリプロピレンコア（３）
    （ここで該コアは１３５℃で２ＭＰａより小さくない降
    伏応力を有するポリプロピレンから作られている）、並
    びに （ｃ）各々の側において該コア（３）の該金属シート
    （２）への接着を行う接合剤（４）（ここで該接合剤
    （４）はそれぞれの金属シートの上でその場で硬化する
    熱硬化性樹脂成分及び熱可塑性樹脂成分を含有して成る
    接合プライマーである）を含有して成る、常温成形とそ
    れに引き続く少なくとも１３５℃の温度での処理のため
    に適切な、金属−ポリプロピレン−金属積層品。
  3. 【請求項３】 二つの面中に曲率を有するシートから作
    られた形のあるシート物品であって、該シートが常温成
    形によって形作られた請求項１または２記載の金属−ポ
    リプロピレン−金属積層品（１）である形のあるシート
    物品。
  4. 【請求項４】 （ａ）（Ｉ）アルミニウム及びスチール
    から選ばれた金属から作られそして各々が０.０８〜０.
    ３ｍｍの範囲の厚さを有する二枚の金属シート（２）、 （ＩＩ）該金属シート（２）の間に挟まれそして０.５
    〜２ｍｍの範囲の厚さを有するポリプロピレンコア
    （３）、並びに （III）各々の側において該コアの該金属シートへの接
    着を行う接合剤（４）を含有して成る金属−ポリプロピ
    レン−金属積層品のシート（１）を供給するステップ、 （ｂ）該積層品（１）を常温成形してそれに該形のある
    シート物品の所望の形（ここでこの形は二つの面中で曲
    率を有する）を与えるステップ、 （ｃ）ステップ（ｂ）の後で、該常温成形された積層品
    を１３５℃より低くない熱処理温度での加熱を含む別の
    処理ステップにかけるステップ（ここで該コア（３）の
    該ポリプロピレンは該熱処理温度で２ＭＰａより小さく
    ない降伏応力を有し、そして該積層品はそれが本明細書
    中で規定され該熱処理温度で実施される形安定性テスト
    において０.５°以下だけ形を変えるような形安定性を
    有する）を含有して成る、形のあるシート物品を作る方
    法。
  5. 【請求項５】 金属−ポリプロピレン−金属積層品
    （１）を二つの面中で曲率を有する形のある物品に常温
    成形しそして引き続いて熱処理にかける方法であって、
    該熱処理を少なくとも１３５℃で実施する時に該形のあ
    る物品が形安定性を有するために、該積層品のポリプロ
    ピレン（３）を、熱処理温度で少なくとも２ＭＰａの降
    伏応力を有しそして該常温成形の結果として該ポリプロ
    ピレン中に存在する残留応力が該熱処理において顕著に
    は散らされないような該熱処理温度での降伏応力と該常
    温成形の温度でのその降伏応力との比を有するように選
    ぶことを特徴とする方法。
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