JPH0911394A - 金属−樹脂複合板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 海岸地帯など著るしく厳しい腐蝕環境にある
建築物の外壁パネルなどの製作に好適な金属−樹脂複合
板を提供する。 【構成】 樹脂層の表面にチタン板、裏面に熱膨張係数
が１１×１０^-6／℃以下のステンレス鋼板を接着してな
る金属−樹脂複合板。 【効果】 表裏ともチタン板である金属−樹脂複合板に
対し、実用上遜色のない耐蝕性を有し、しかも両面がチ
タン板のものよりも安価で、加工姓がよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は樹脂シートの一方の面に
チタン板、他方の面にステンレス鋼板を接着してなる金
属−樹脂複合板に関するものである。本発明に係る金属
−樹脂複合板は、良好な耐蝕性を有し、かつ反り等の変
形が少ないので、建築用壁材料等の用途に好適である。

【０００２】

【従来の技術】樹脂シートの両面に金属板を接着した金
属−樹脂複合板は公知であり、その代表的なものとして
ポリオレフィン系樹脂シートの両面に薄いアルミニウム
板を接着したＡＬ／樹脂／ＡＬの層構成を有するものが
ある。この金属−樹脂複合板は軽量かつ曲げ剛性に富ん
でおり、加工性も良好なため、建築物の外壁・看板など
に広く用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のＡＬ／樹脂／Ａ
Ｌの層構成を有する金属−樹脂複合板の問題点の一つ
は、海洋からの風が吹き付けるなど腐蝕環境の著しく厳
しい場所に用いると、経年による腐蝕が避けられないこ
とである。アルミニウム板として表面に耐蝕性に富む塗
装を施したものを用いると表面の腐蝕は相当程度防止で
きるが、未だ十分とは言えない。また表面の腐蝕は抑制
できても、金属−樹脂複合板の側面、すなわちアルミニ
ウム板の切断面から進行する腐蝕は抑制できない。

【０００４】この腐蝕の問題を根本的に解決するには、
アルミニウムに代えて耐蝕性に富む金属板を用いること
が必要である。市場で入手しうる耐蝕性金属板の筆頭は
チタン板である。しかしチタンは高価なので、チタン／
樹脂／チタンの層構成を有する金属−樹脂複合板は経済
性が乏しい。また、一般的にチタンは切削加工性が悪い
ので、建材パネルとして加工するために金属−樹脂複合
板を切削加工する際も、チタン／樹脂／チタンの層構成
では加工に困難をともなう。したがって本発明はチタン
／樹脂／チタンの複合板に匹敵する実用上の耐蝕性を有
し、かつこれよりも安価で切削加工性の良い金属−樹脂
複合板を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属−樹脂
複合板は、樹脂シートの一方の面にチタン板、他方の面
に２０〜１００℃における熱膨張係数が１１×１０^-6／
℃以下のステンレス鋼板が接着されたチタン／樹脂／ス
テンレス鋼なる層構成を有している。本発明についてさ
らに詳細に説明すると、本発明に係る金属−樹脂複合板
は、チタン／樹脂／チタンの層構成を有する金属−樹脂
複合板において、一方のチタン板を熱膨張係数が１１×
１０^-6／℃以下のステンレス鋼板に置換したものに相当
する。

【０００６】このような熱膨張係数のステンレス鋼板と
してはフェライト系のものが挙げられ、例えばＳＵＳ４
３０（熱膨張係数１０．４×１０^-6／℃）、ＳＵＳ４１
０（熱膨張係数９．９×１０^-6／℃）、ＳＵＳ４０５
（熱膨張係数１０．８×１０^-6／℃）、さらには新日本
製鐡（株）のＹＵＳ１９０Ｍ（クロム１９％、モリブデ
ン２％、ニオブ０．１５％を含有、熱膨張係数８．１×
１０^-6／℃）など、熱膨張係数７．５〜１１×１０^-6／
℃のものが通常用いられる。なかでもＳＵＳ４３０，４
１０，４０５など、クロムを主合金成分とする熱膨張係
数９．５〜１１×１０^-6／℃のものが好んで用いられ
る。これらのステンレス鋼は比較的安価であり、かつチ
タンに比して切削、切断、穿孔などの機械加工が容易で
ある。

【０００７】このような熱膨張係数の比較的小さいステ
ンレス鋼を用いると、両面の金属板が異なることによる
反り、変形などの問題が生ずるのを回避することができ
る。すなわち両面の金属板が異なると、樹脂層と両面の
金属板とを加熱・加圧下で貼り合せ、次いで冷却して金
属−樹脂複合板を製造する際に、熱膨張率の相異により
金属−樹脂複合板にひずみが生じ、金属−樹脂複合板が
反ったり変形したりしやすい。また、製造時の反りや変
形は防止できても、このような金属−樹脂複合板で製作
したパネルで建築物の外壁を構成すると、外壁は直射日
光にさらされて温度変化が激しいので、外壁パネルに反
りや変形が生じて建築物の美観が著るしく損なわれる。
本発明に係る金属−樹脂複合板では、熱膨張係数が１１
×１０^-6／℃以下のステンレス鋼を用いることにより、
温度変化による反りや変形を実用上支障の無い程度にま
で抑制できる。

【０００８】また、本発明に係る金属−樹脂複合板は、
両面がチタンであるものよりも加工が容易である。例え
ば金属−樹脂複合板を建築物の外壁を構成するパネル等
に加工する場合には、金属−樹脂複合板を所定の大きさ
に切断した後、その裏面をＶ字型に切削して溝を形成
し、ついでこの溝に沿って折曲げて所定の形状のパネル
とする工程を経る。したがって裏面が加工性の良いステ
ンレス鋼である本発明に係る金属−樹脂複合板は、両面
がチタンであるものよりも上述の加工が容易であるとい
う利点がある。裏面をチタンに変えて他の金属とする際
の問題点は、腐蝕と熱膨張係数の差に起因する変形であ
るが、本発明で裏面を構成するステンレス鋼はチタンに
比して耐蝕性は若干劣るものの建築物の外壁等に用いる
場合には、一般に風雨に直接さらされる表面側に比して
裏面側は腐蝕環境が相当に緩和されるので、裏面にステ
ンレス鋼を用いても金属−樹脂複合板全体としては両面
がチタンのものと実質的に同等の耐蝕性が発揮される。

【０００９】また、熱膨張係数の差に起因する変形につ
いても、ステンレス鋼として２０〜１００℃における熱
膨張係数が１１×１０^-6／℃以下のものを用いると、実
用上支障のない程度に変形を抑制できることが判明し
た。すなわち、２０〜１００℃におけるチタンの熱膨張
係数は約８．４×１０^-6／℃であり、ステンレス鋼の熱
膨張係数は一般に１０〜１８×１０^-6／℃の範囲にある
が、ステンレス鋼のなかでも熱膨張係数の小さいものを
用いると、チタンとの熱膨張係数の相違にもかかわらず
変形の温度依存性は、実用上許容しうる程度に小さくで
きる。

【００１０】本発明に係る金属−樹脂複合板は、表面が
チタン、裏面がステンレス鋼である以外は、市販のアル
ミ／樹脂／アルミの３層構成のものと基本的に同じであ
る。すなわち金属−樹脂複合板の厚さは通常２〜１０ｍ
ｍであり、その少なくとも６５％は樹脂シートの厚さが
占めている。チタンおよびステンレス鋼の厚さは通常そ
れぞれ０．２〜０．８ｍｍの範囲から選択される。チタ
ンとステンレス鋼の厚さの比（チタン／ステンレス鋼）
は０．５〜１．２の範囲にあるのが好ましく、通常は同
じ厚さである。樹脂としては通常はポリエチレンまたは
ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂が用いられる
が、エチレン−酢ビ共重合体、ポリエチレンテレフタレ
ート、ナイロン、さらには、各種樹脂の混合物等でも良
い。所望により樹脂中には各種難燃剤やタルク、炭酸カ
ルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、
けい酸カルシウム等の各種フィラー、安定剤、着色剤、
架橋剤、発泡剤等を添加してもよい。

【００１１】また樹脂層は単層でなく多層とすることも
できる。たとえば中心をなす厚い樹脂シートの両面に薄
い接着性を有する樹脂層を積層した３層構造とすること
もできる。本発明に係る金属−樹脂複合板は常法にした
がって製造することができる。例えば予め押出し成形し
た樹脂シートの両面に、必要に応じて脱脂・表面処理等
を施したチタン板とステンレス板とを接着層を介して積
層し、加熱加圧して３者が一体に接着された金属−樹脂
複合板とすることができる。また、樹脂を溶融押出しし
ながらこれにチタン板とステンレス板を重ね合せ加圧し
て３者を一体に接着することもできる。樹脂シートと金
属板との接着方法は従来から知られている方法が制約な
しに採用できる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて更に具体
的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以
下の実施例に限定されるものではない。 実施例１〜２ １．使用材料 金属；チタン板は材質が純チタン１種（熱膨張係数は圧
延方向で８．８８×１０^-6／℃、これに直角方向で８．
０４×１０^-6／℃）、厚さが０．３ｍｍ、表面仕上げが
ダル仕上げ、幅が１１００ｍｍのコイルを用いた。ステ
ンレス鋼板は材質がＳＵＳ４３０（熱膨張係数１０．４
×１０^-6／℃）、厚さが０．３ｍｍ、表面仕上げが２Ｂ
仕上げ、幅が１１００ｍｍのコイルを用いた。

【００１３】樹脂；樹脂はＭ１＝０．７の低密度ポリエ
チレン（三菱化学製、商品名「三菱ポリエチＬＦ２２５
Ｍ」）を用いた。 接着フィルム；接着フィルムは厚さ４０μｍのエチレン
・アクリル酸共重合体フィルムを用いた。

【００１４】２．金属板と接着フィルムとの貼り合せ 金属板を水洗後、脱脂液浸漬により金属板圧延時に表面
に付着した油脂を取り除き、再び湯洗した後乾燥した。
次いで樹脂との接着面側を塗布型のクロム酸クロム溶液
により表面処理（クロム換算で約５０ｍｇ／ｍ² ）し、
この面に接着フィルムを熱ロールを用いて２００℃で熱
接着した。

【００１５】３．金属−樹脂複合板の製造 図１に示す連続製造工程にて行った。２００℃に加熱さ
れている２本の熱ロール（３），（３′）に抱かれた予
め接着フィルムが熱接着された金属板の間に、押出し機
（１）を用いてＴダイ（２）より２１０℃で吐出された
溶融状態のポリエチレン樹脂を流し込み、加圧して金属
板／樹脂／金属板の３層積層板とした。後工程の冷却ロ
ール（６），（６′）により表面を平滑に保って冷却
し、製造ライン流れ方向の両端をトリマー（７）を用い
て幅１０００ｍｍにトリミングし、シャー切断機（８）
により長さ２０００ｍｍに切断し、厚み３ｍｍおよび６
ｍｍの金属−樹脂複合板を製造した。厚みは熱ロール
（３），（３′）および冷却ロール（６），（６′）の
間隙の大きさにより調整した。

【００１６】４．温度変化にともなう金属−樹脂複合板
の変形の大きさの測定 上記で製造した金属−樹脂複合板を１０００×１０００
ｍｍの寸法にシャー切断機を用いて切断し、変形測定用
の試料とした。この試料を１０℃に温度制御されている
室内に４時間以上保持したのち、その変形量を測定し
た。次いで、室温を６５℃に昇温させ、この温度で同じ
く４時間以上保持したのちその変形量を測定した。この
両測定値の差をもって温度変化に伴う変形とした。

【００１７】変形量の測定は、図２に示す通り、変形量
を測定しようとする辺を上にして平坦な床面上に垂直に
静置し、変形している部分の弦に相当する箇所に真直ぐ
なアルミ型材を接触させ、アルミ型材と試料との間隙が
最も大きい部分の距離を０．１ｍｍ単位で測定した。測
定は３枚の試料について行ない、その平均値を算出し
た。測定辺Ａ〜Ｄと製造時の金属−樹脂複合板の位置関
係は図３の通りである。

【００１８】結果を表１に示す。なお表１において計算
値とは、金属−樹脂複合板の両面の金属の熱膨張係数か
ら算出される、１０℃から６５℃への温度変化に伴う理
論変形量である。一般に建材に於ては変形の許容量は５
ｍｍ／ｍ以下とされているが、本発明に係る金属−樹脂
複合材の変形はこの許容範囲にある。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明に係るチタン／樹脂／ステンレス
鋼の３層構造の金属−樹脂複合板は、温度変化に伴う変
形が小さく、チタン／樹脂／チタンの複合板に匹敵する
実用上の耐蝕性を有しており、かつこれよりも安価で加
工性がよい。従ってこの金属−樹脂複合板で製作した外
壁用パネルは、海洋からの風が直接に吹きつけるところ
など腐蝕環境の著るしく厳しい場所の建築物に用いるの
に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る金属−樹脂複合板の製造装置の１
例である。

【図２】実施例における金属−樹脂複合板の変形の測定
法を示す図である。

【図３】実施例における測定辺が製造時にどこに位置し
ていたかの対応関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 押出機 ２ Ｔダイ ３ 貼合せ用熱ロール ４ ヒーター ５ リコイラー ６ 冷却ロール ７ トリマー ８ シャー切断機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｅ０４Ｃ 2/26 Ｅ０４Ｃ 2/26 Ｖ Ｅ０４Ｆ 13/08 8913−2Ｅ Ｅ０４Ｆ 13/08 Ａ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂シートの一方の面にチタン板、他方
   の面に２０〜１００℃における熱膨張係数が１１×１０
   ^-6／℃以下のステンレス鋼板を、それぞれ接着してなる
   金属−樹脂複合板。
2. 【請求項２】 ステンレス鋼板の２０〜１００℃におけ
   る熱膨張係数が７．５〜１１×１０^-6／℃であることを
   特徴とする請求項１記載の金属−樹脂複合板。
3. 【請求項３】 樹脂シートが主としてポリオレフィン系
   樹脂からなることを特徴とする請求項１または２記載の
   金属−樹脂複合板。
4. 【請求項４】 チタン板およびステンレス鋼板の厚さが
   それぞれ０．２〜０．８ｍｍであることを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載の金属−樹脂複合板。
5. 【請求項５】 チタン板とステンレス鋼板との厚さの比
   （チタン／ステンレス鋼）が０．５〜１．２であること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の金属
   −樹脂複合板。
6. 【請求項６】 複合板の厚さの少なくとも６５％を樹脂
   シートが占めていることを特徴とする請求項１ないし５
   のいずれかに記載の金属−樹脂複合板。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の金
   属−樹脂複合板から成る建築物の外壁用パネル。