JPH0679786A - 金属樹脂積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】金属基体１の上に樹脂フイルム２を重ね、これ
らの間に非熱可塑性フイルム１３を介在させ、これらを
加熱するとともに複合ロール５で加圧する。 【効果】加熱と加圧により樹脂フイルム２が金属基体１
に熱溶着するとともに、非熱可塑フイルム１３の縁部に
対応した部分で樹脂フイルム２がシャープに切断され、
この非熱可塑性フイルム１３とともに除去される。した
がって、この非熱可塑性フイルム１３に対応した部分は
樹脂フイルムの積層されていない非積層部となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼の薄板等
の金属基体にホットメルト接着樹脂等の樹脂フイルムを
熱溶着した金属樹脂積層体を製造する方法に関する。さ
らに特定すれば、本発明は上記の樹脂フイルムを金属基
体上の任意の部分に正確に積層することができる金属樹
脂積層体の製造方法を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、金属基体に樹脂層を積層した
金属樹脂積層製品は各種の用途に使用されている。たと
えば、最近ではステンレス鋼の薄板の上にホットメルト
接着剤の樹脂層を積層した積層体が開発されている。こ
のようなものは、この金属樹脂積層体をそのホットメル
ト接着剤層を介して、樹脂や金属の部材の表面に容易に
接着することができ、従来のメッキやクラッドの代わり
に自動車部品や各種の部品に広く普及しつつある。

【０００３】従来、このような金属樹脂積層体を製造す
るには、ホットメルト接着剤の樹脂を加熱して可塑化
し、この可塑化した樹脂をＴ−ダイス等によって金属基
体の表面に被覆する方法がある。また、あらかじめ上記
のホットメルト接着剤の帯状の樹脂フイルムを製造し、
この樹脂フイルムをステンレス鋼の薄帯板に重ね、これ
らを加熱するとともに一対の加圧ロールで加圧し、この
樹脂フイルムをステンレス帯板に熱溶着する方法もあ
る。

【０００４】前者の方法は、金属基体の表面の全体に樹
脂を正確に被覆することができるが、設備が大規模とな
り、コストが高い。これに対して、後者のものは、小規
模の設備でよく、低いコストで製造することができると
いう長所がある。

【０００５】上記の従来の方法は、いずれも金属基体の
全面に樹脂を積層する場合を対象とした製造方法であ
る。ところで、上記のような金属樹脂積層体は、使用そ
の他の条件によって、金属基体の全面に樹脂を積層せ
ず、所定の部分にのみ樹脂を積層しなければならない場
合もある。

【０００６】このような場合には、上記の後者の方法に
おいて、樹脂フイルムをあらかじめ所定の形状に切り抜
いておき、この樹脂フイルムを金属基体の所定の位置に
配置し、熱溶着することが考えられる。しかし、このホ
ットメルト接着剤等の樹脂フイルムは一般に薄く、かつ
軟質であるため、この樹脂フイルムをあらかじめ所定の
形状に打ち抜いたり、所定の位置に位置決めして配置し
たりするのは極めて困難であった。また、このようにあ
らかじめ所定の形状に打ち抜かれた樹脂フイルムを加
熱、加圧して熱溶着すると、この樹脂フイルムの縁部が
熱と加圧によって変形し、この樹脂フイルムの縁の形状
が不正確になるという不具合もある。このため、このよ
うな金属樹脂積層体は、従来の製造方法ではその表面の
一部のみに樹脂を積層した製品を効率的に製造するのは
困難であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情に
基づいてなされたもので、金属基体の表面の所定の位置
に樹脂フイルムを正確に積層することができ、また製造
も容易な金属樹脂積層体の製造方法を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステンレス鋼
の薄帯板等の金属基体の表面にホットメルト接着剤等の
樹脂フイルムを重ねるとともに、この樹脂フイルムと金
属基体の間の所定の位置に熱によって軟化しない非熱可
塑性フイルムを介在させ、この後にこの金属基体と樹脂
フイルムを加熱するとともに加圧する。

【０００９】

【作用】上記の樹脂フイルムは、加熱および加圧によっ
て上記の金属基体の表面に熱溶着する。また、この樹脂
フイルムの非熱可塑性フイルムの縁に対応する部分には
剪断が作用するとともに、この縁の部分を境界にしてこ
の樹脂フイルム内部の材料の変形や流れに急激な不連続
部分が生じる。このため、この樹脂フイルムの非熱可塑
性フイルムの縁に対応する部分に切断部が形成される。
この切断部は、加圧や加熱、非熱可塑性フイルム、樹脂
フイルムの厚さや材質等の条件によって相違するが、上
記の加圧と同時にこの部分で完全に切断されるか、また
はわずかの外力で簡単に切断される。しかも、この切断
部は、極めてシャープで円滑な切断面を有している。し
たがって、この切断部された部分の樹脂フイルムを非熱
可塑性フイルムとともに除去すれば、この部分には金属
基体に樹脂フイルムが溶着されていない非積層部が形成
される。したがって、この樹脂フイルムを金属基体の任
意の部分にのみ溶着、積層することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１ないし図５には、本発明の第１の実施例を示
す。このものは、金属基体たとえばステンレス鋼の薄い
帯板に、その幅方向の中央部の帯状の部分を除いた他の
部分にホットメルト樹脂の樹脂フイルムを熱溶着させる
場合のものである。

【００１１】図１および図２には、本発明の方法を実施
する装置の概要を示す。このものは、金属基体たとえば
ステンレス鋼の薄い金属帯板１にエチレン・ビニル・ア
セテート共重合体（ＥＶＡ）等のホットメルト接着剤の
樹脂フイルム２を熱溶着によって積層し、金属樹脂積層
体を製造する装置である。

【００１２】上記の金属帯板１は供給ロール３から略水
平の方向に供給される。この供給ロール３から供給され
た金属帯板１は、予備加熱装置４内を通過する。そし
て、この金属帯板１は、この予備加熱装置４内を通過す
る際に、所定の温度まで加熱される。

【００１３】次に、この予備加熱装置４によって加熱さ
れた金属帯板１の全面には上記の樹脂フイルム２が重ね
られる。この樹脂フイルム２は帯状のもので、樹脂フイ
ルムロール６から供給され、案内ロール７によって案内
され、上記の金属帯板１に上に重ねられる。この樹脂フ
イルム２の幅は、図２に示すように上記の金属帯板１の
幅より広く、たとえば２０ｍｍ程度広くなっている。そ
して、この樹脂フイルム２は、図３に示すように、その
両側縁部が金属帯板１の両側縁よりそれぞれ１０ｍｍ程
度外側にはみだすように重ねられる。

【００１４】また、これとともに、この樹脂フイルム２
と金属帯板１との間には、非熱可塑性フイルム１３が供
給される。この非熱可塑性フイルム１３は、熱によって
軟化することがなく、また熱によって他の部材に溶着す
る性質のない材料、例えば離型紙で形成され、上記の金
属帯板１の中央部の樹脂フイルムが溶着されない部分の
幅に対応した幅の帯状のものである。そして、この非熱
可塑性フイルム１３は非熱可塑性フイルム供給ロール１
４から供給され、上記の案内ロール７に案内され、金属
帯板１の中央部と上記の樹脂フイルム２との間に供給さ
れ、図３に示すようにこれらが重ねられる。

【００１５】そして、これらの重ねられた金属帯板１、
非熱可塑性フイルム１３、および樹脂フイルム２は、一
対の複合ロール５の間を通過し、図４に示すように、こ
れらの複合ロール５によって所定の圧力で押圧される。
これらの複合ロール５の幅は、上記の金属帯板１の幅よ
り広く、したがってこの金属帯板１および樹脂フイルム
２は、この金属帯板１の両側縁を含んだ全体の部分がこ
れら複合ロール５によって押圧される。

【００１６】上記の金属帯板１と樹脂フイルム２とが上
記の複合ロール５の間を通過することによって、これら
は所定の温度と圧力により溶着される。この場合、上記
の非熱溶着フイルム１３の両側縁に対応した部分の樹脂
フイルム２には、切断部Ａが形成される。すなわち、上
記の金属帯板１と樹脂フイルム２とが複合ロール５によ
って加圧されると、上記の樹脂フイルム２内には圧縮力
が作用し、またこの樹脂フイルム２は予備加熱されてい
る金属帯板１によって加熱されて軟化し、この樹脂フイ
ルム２内で材料の流れ等が生じる。しかし、この樹脂フ
イルム２のうち、上記の非熱可塑性フイルム１３と重な
った部分と、これ以外の部分とでは、この樹脂フイルム
２の圧縮量が相違し、これらの部分の内部では材料の流
れ等が相違する。したがって、上記の非熱可塑性フイル
ム１３の両側縁に対応した部分を境界として、この樹脂
フイルム２内に発生する応力や材料の流れ等が相違し、
この境界ではこれらが不連続になるため、この境界内で
この樹脂フイルム２の材料の物性が変化する。したがっ
て、この樹脂フイルム２は、この非熱可塑性フイルム１
３の両側縁に対応した部分に切断部Ａが形成され、この
切断部Ａは、上記の複合ロール５による加圧によってこ
の部分が完全に切断されるか、または外部からわずかの
力を作用させただけでこの切断部Ａから容易に切断され
る。

【００１７】また、上記の金属帯板１の両側縁に対応し
た部分においても、上記と同様に樹脂フイルム２内に物
性の変化した部分が生じ、この部分にも上記と同様に切
断部Ｂが形成される。

【００１８】そして、上記の非熱可塑性フイルム１３
は、これら複合ロール５を通過した後に、巻取ロール１
５によって上方に巻き取られる。したがって、図５に示
すように、上記の樹脂フイルム２のうち、中央の切断さ
れた部分２ａはこの非熱可塑性フイルム１３とともに上
記の巻取ロールに巻き取られ、この金属帯板１の中央部
には、上記の非熱可塑性フイルム１３の幅に対応した部
分に樹脂フイルム２の溶着されていない非積層部１６が
形成される。また、上記の樹脂フイルム２の両側縁部の
金属帯板１の縁からはみだした部分２ｂも切断されて除
去される。

【００１９】そして、このように積層された金属樹脂積
層体１２は、後加熱装置９によって加熱され、樹脂フイ
ルム２がより確実に溶着された後、冷却装置１０によっ
て冷却され、積層体巻取装置１１によってコイル状に巻
き取られる。

【００２０】このような方法によれば、上記の金属帯板
１の中央部に任意の幅で樹脂フイルム２の溶着されてい
ない非積層部を形成し、この部分以外の部分に樹脂フイ
ルム２を正確に溶着することができる。この非熱可塑性
フイルム１３は、上記のようなたとえば離型紙が使用さ
れ、比較的硬質であるとともに、ある程度の張力を作用
させることができ、この非熱可塑性フイルム１３を正確
な位置に供給することが可能である。また、この非熱可
塑性フイルム１３は、加熱によっても軟化しないので、
上記の加熱、加圧の際にも変形せず、その縁部において
樹脂フイルム２を正確にかつシャープに切断することが
できる。

【００２１】また、上記の樹脂フイルムの切断された中
央部分２ａは、非熱可塑性フイルム１３とともに巻き取
られるが、この非熱可塑性フイルム１３が離型紙等の場
合には、この樹脂フイルムの部分２ａはこの非熱可塑性
フイルム１３に軽く接着しているだけで、これを容易に
剥がして樹脂フイルムとして再利用することができる。
また、この場合にこの樹脂フイルムの部分２ａと非熱可
塑性フイルム１３とを剥がさずに、台紙付きの樹脂フイ
ルムとして再利用することもできる。

【００２２】なお、上記のような樹脂フイルム２の積層
をなす場合には、これらの材料その他に対応して、加熱
温度や押圧圧力を最適に設定することはもちろんであ
る。たとえば、上記の金属帯板１が厚さ０．２ｍｍのス
テンレス鋼薄板、上記の樹脂フイルム２が厚さ０．１ｍ
ｍのＥＶＡの場合、予備加熱温度は１８０°Ｃで、複合
ロール５によって加圧される際の温度は１５０°Ｃであ
る。また、この複合ロール５による加圧の圧力は１．０
ｋｇ／平方ｃｍである。また、この場合に、上記の非熱
可塑性フイルム１３の厚さは、０．０６ｍｍである。

【００２３】このような条件で上記の樹脂フイルム２を
熱溶着して積層した場合に、この樹脂フイルム２は金属
帯板１に完全に溶着し、また複合ロール５による加圧に
よって、この樹脂フイルム２は挿入された非熱可塑性フ
イルム１３の縁の部分で完全に切断され、この非熱可塑
性フイルム１３とともに巻き取られ、かつその切断面は
シャープで円滑であった。

【００２４】このような条件は、上記の金属帯板１すな
わち金属基体や樹脂フイルム２の材料、形状、厚さ等に
対応して最適の条件に設定すべきものであることはもち
ろんであるが、通常の場合には、この加熱温度は８０〜
２５０°Ｃ、加圧圧力は０．１〜２０．０ｋｇ／平方ｃ
ｍの範囲で設定される。

【００２５】また、上記の金属基体の厚さは０．０３〜
３．０ｍｍ、好ましくは０．０５〜１．０ｍｍ、樹脂フ
イルム２の厚さは０．０３〜１．０ｍｍ、好ましくは
０．０３〜０．１ｍｍの範囲のものが使用される。ま
た、挿入する非熱可塑性フイルム１３の厚さは、上記の
ような条件によっても相違するが、樹脂フイルム２の厚
さの１／３以上の厚さであることが好ましい。

【００２６】なお、本発明は上記の実施例には限定され
ない。たとえば、図６には本発明の第２の実施例を示
す。このものは、細幅の複数の非熱可塑性フイルム１３
を所定の間隔で平行に上記の金属帯板１と樹脂フイルム
２との間に供給するものである。このものは、上記の第
１の実施例と同様に、加熱と加圧によってこの樹脂フイ
ルム２が金属帯板１に熱溶着され、また上記の複数の非
熱可塑性フイルム１３の縁に対応した部分で切断され、
これらの非熱可塑性フイルム１３に部分に対応した複数
の帯状の部分が樹脂フイルム２の積層されていない非積
層部に形成される。

【００２７】また、この実施例では、この非熱可塑性フ
イルム１３として、たとえば厚さが０．０５ｍｍのステ
ンレス鋼の薄板、すなわちステンレス箔が使用される。
この実施例の場合のように、供給される非熱可塑性フイ
ルム１３の幅が狭い場合には、その材料として離型紙の
ような材料を使用すると、その強度が不足して十分な張
力が与えられず、これらの非熱可塑性フイルム１３を正
確な位置に供給するのが困難になる。しかし、このよう
なステンレス箔を使用すれば、十分な強度や剛性を有す
るので、このような細幅の非熱可塑性フイルム１３を正
確、確実に供給することができる。

【００２８】また、この第２の実施例は、上記の非熱可
塑性フイルムすなわちステンレス箔１３にも樹脂フイル
ム２が熱溶着され、このステンレス箔１３と樹脂フイル
ム２の積層された製品が同時に製造できることになる。
したがって、この第２の実施例は上記とは別の目的のた
めにも適用できる。たとえば、樹脂フイルムを積層すべ
き金属基体が薄い金属箔のような場合には、この金属箔
の上に樹脂フイルムを重ね、これらをそのまま複合ロー
ルに供給することは困難である。すなわち、このような
薄い金属箔は、その強度や剛性が、一対の複合ロールの
間に供給される際の張力に耐えるには不十分な場合が多
く、この金属箔にしわが発生したり、また裂けたりする
場合がある。しかし、上記のように、この金属箔を非熱
可塑性フイルムとして金属帯板１と樹脂フイルム２との
間に挿入すれば、この金属箔にはあまり大きな張力が作
用することはなく、またこの金属箔は比較的厚い金属帯
板１の上に重ねられた状態で複合ロール５によって加圧
されるので、この金属箔にしわが発生したり、これが裂
けたりすることもない。

【００２９】さらに、図７には本発明の第３の実施例の
方法を示す。このものは、上記の非熱可塑性フイルム１
３が一枚の単一のものではなく、２層のものが使用され
る。たとえば、この非熱可塑性フイルムは、上記のよう
な離型紙１３ａと、ステンレス鋼の薄板等の金属箔１３
ｂとを積層した２層のものが使用される。そして、この
ような非熱可塑性フイルム１３は金属帯板１と樹脂フイ
ルム２との間に介在され、上記の第１の実施例と同様に
にして加熱、加圧され、積層される。

【００３０】このものは、上記の第１実施例と同様に、
樹脂フイルム２の中央部がこの非熱可塑性フイルム１３
の縁部で切断されて除去される。この実施例は、非熱可
塑性フイルム１３が金属箔１３ｂと離型紙１３ａの積層
されたものであるので、この非熱可塑性フイルム１３の
剛性、強度が大きく、この非熱可塑性フイルム１３を正
確に供給することが可能である。また、上記の金属帯板
１には離型紙１３ａが当接するので、この金属帯板１に
は傷が付かない。

【００３１】また、この第３の実施例の方法は、上記の
第２の実施例と同様に、上記の金属箔１３ｂに樹脂フイ
ルム２が熱溶着して積層されるので、後にこの金属箔１
３ｂから離型紙１３ａを剥がせば、この金属箔１３ｂに
樹脂フイルム２が積層された製品を製造することができ
る。

【００３２】また、本発明は、非熱可塑性フイルムの形
状は帯状のものに限らず、各種の形状のものとすること
ができる。たとえば、図８には本発明の第４の実施例を
示し、このものは、上記の非熱可塑性フイルム１３ｃが
単なる帯状ではなく、用途、仕様に応じた複雑な形状を
なしている。このものは、この非熱可塑性フイルム１３
ｃの形状に対応した部分が非積層部となる。したがっ
て、この実施例のものでは、非熱可塑性フイルム１３ｃ
を打ち抜くことが可能な形状や寸法でありさえすれば、
金属帯板１の上に任意の形状の非積層部を形成すること
ができる。

【００３３】また、この非熱可塑性フイルムは必ずしも
連続したものでなくてもよく、たとえば図９に示す第５
の実施例のように、連続していない複数の非熱可塑性フ
イルム１３ｄを金属帯板１の所定の位置に張り付けるこ
ともできる。この場合には、これらの非熱可塑性フイル
ム１３ｄの形状に対応した部分が樹脂フイルムの積層さ
れていない非積層部に形成される。

【００３４】さらに、本発明は上記の各実施例にも限定
されない。たとえば、樹脂フイルムは金属帯板の片面だ
けでなく、両面に熱溶着して積層することができる。ま
た、金属基体は上記のような帯状のものでなくてもよ
く、またその材料もステンレス鋼には限定されない。ま
た、樹脂フイルムの材料も上記のものには限定されず、
熱溶着可能な樹脂であれば各種のものが使用される。

【００３５】たとえば、上記の金属基体の材料として
は、上記のステンレス鋼の他に鉄、鉄合金、アルミニウ
ム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、銅、
銅合金、その他の金属が適用できる。また、必要に応じ
てこれらの金属基体の表面を表面処理してもよい。

【００３６】また、樹脂フイルムの材料としては、上記
のＥＶＡの他に、ポリオレフイン系、ポリエステル系、
ポリアミド系、ポリイミド系、アクリル系、ゴム系、ウ
レタン系の各熱可塑性樹脂、その他の樹脂材料が使用で
きる。また、この樹脂フイルムは別の種類の樹脂を２層
以上に積層した構造のものでもよい。

【００３７】さらに、上記の非熱可塑性フイルムの材料
としては、上記のような離型紙や金属箔には限定され
ず、その他の紙、ガラス繊維のシート状物、高融点樹脂
のシート、その他のものが使用できる。

【００３８】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、金属基体の
上に積層した樹脂フイルムを非熱可塑性フイルムの縁の
部分でシャープかつ円滑に切断することができ、この樹
脂フイルムの切断された部分をこの非熱可塑性フイルム
ととも除去し、この部分を樹脂フイルムの積層されてい
ない非積層部とすることができる。したがって、この非
熱可塑性フイルムの形状等に対応してこの金属基体に任
意の形状の非積層部を形成し、この樹脂フイルムを任意
の部分にのみ積層することができる。さらに、本発明は
簡単な設備で容易に実施することができ、製造コストを
大幅に低減させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に使用する装置の概略側
面図。

【図２】図１の装置の概略平面図。

【図３】第１の実施例の方法で金属帯板上に非熱可塑性
フイルムと樹脂フイルムを重ねた工程の説明図。

【図４】第１の実施例の方法の加圧工程の説明図。

【図５】第１の実施例の方法の分離工程の説明図。

【図６】本発明の第２の実施例の説明図。

【図７】本発明の第３の実施例の説明図。

【図８】本発明の第４の実施例の説明図。

【図９】本発明の第５の実施例の説明図。

【符号の説明】

１…金属帯板 ２…樹脂フイルム ４…予備加熱装置 ５…複合ロール ６…樹脂フイルム供給ロール １３…非熱可塑性フイルム １３ａ…離型紙 １３ｂ…金属箔

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属基体に樹脂フイルムを熱溶着させて
   金属樹脂積層体を製造する方法であって、 上記の金属基体の表面に熱可塑性樹脂からなる樹脂フイ
   ルムを重ねるとともに、この樹脂フイルムと金属基体の
   表面との間の所定の位置に所定の形状の加熱によって軟
   化しない非熱可塑性フイルムを介在させる工程と、 この重ねられた金属基体および樹脂フイルムを加熱する
   とともに加圧し、この樹脂フイルムを金属基体の表面に
   熱溶着させるとともに、上記の非熱可塑性フイルムの縁
   部に対応した部分で上記の樹脂フイルムを切断する工程
   と、 上記の非熱可塑性フイルムと切断された部分の樹脂フイ
   ルムを除去し、この非熱可塑性フイルムの対応した部分
   の金属基体の表面に上記の樹脂フイルムの溶着されてい
   ない非積層部を形成することを特徴とする樹脂積層体の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記の金属基体と樹脂フイルムとを加熱
   および加圧する工程において、前記の金属基体上に前記
   の樹脂フイルムを重ねる前にこの金属基体を加熱するこ
   とを特徴とする請求項１の金属樹脂積層体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記の金属基体、樹脂フイルムおよび非
   熱可塑性フイルムは帯状のものであり、これらは連続し
   て供給されるものであることを特徴とする請求項１の金
   属樹脂積層体の製造方法。
4. 【請求項４】 前記の非熱可塑性フイルムは、紙である
   ことを特徴とする請求項１の金属樹脂積層体の製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記の非熱可塑性フイルムは、金属箔で
   あることを特徴とする請求項１の金属樹脂積層体の製造
   方法。
6. 【請求項６】 前記の非熱可塑性フイルムは、複数枚の
   ものが重ねられているものであることを特徴とする請求
   項１の金属樹脂積層体の製造方法。