JPH091733A - ポリオレフィンラミネート鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩ビ鋼板の代替え材料として使用し得る、接
着強度の強いポリオレフィンラミネート鋼板の製造方法
を提供する。 【構成】 鋼板表面に接着剤樹脂を塗布し、その接着剤
樹脂を焼き付け・乾燥して、接着剤樹脂層が溶融状態に
あるうちに、その上面にポリオレフィンフィルムを積層
してラミネート鋼板を連続して製造する際に、接着剤樹
脂として、溶剤分散型酸変性ポリオレフィン樹脂／溶剤
溶解性熱硬化型樹脂＝５０／５０〜９０／１０の重量比
からなり、かつ溶剤溶解性熱硬化型樹脂の数平均分子量
が５，０００以上のものを使用する。 【効果】 接着強度が強く、フィルム剥離が生じること
のないポリオレフィンラミネート鋼板を連続的に製造す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家電製品などの外装部
材、内装建材あるいは器物などを製造するのに好適な、
塩ビ鋼板の代替え材料として使用し得る、接着強度の強
いポリオレフィンラミネート鋼板の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、家電製品の外板などには塩ビ
鋼板が使用されてきた。この塩ビ鋼板は、その表面を形
成している塩ビ樹脂が可塑剤、安定剤などの処方によっ
て優れた物性を発揮でき、また、任意の顔料を配合する
ことができることから色調に関する自由度が高く、さら
にエンボス加工を施すことによって意匠発現も可能であ
り、加えて厚膜効果によって重量感を持たせられるとい
う特徴を有するので、各方面に広く使用されてきてい
る。しかしながら、塩ビ中に塩素が含まれていることが
環境対策上問題となり、塩ビ鋼板を使用することが商品
自体のイメージを、さらには企業イメージをも低下させ
ることから、塩ビ鋼板と同等の特性を有する塗装鋼板へ
の切り替えが図られてきた。そこで材料の諸特性から、
塩ビ鋼板の代替え材料として挙げられているのが、ポリ
オレフィンラミネート鋼板である。

【０００３】ポリオレフィン樹脂はフッ素樹脂と同様
に、難接着性プラスチックであり、ポリオレフィン樹脂
を接着するためには、熱融着法による接着法を採用する
必要があり、鋼板との接着性を付与するために無水マレ
イン酸などで接着変性したポリオレフィン樹脂（接着
剤）を鋼板とポリオレフィンフィルムとの間に介するこ
とが検討されている。特開昭５４−７１１８０号公報で
は「オレフィン樹脂ー金属接着構造物及びその製造方
法」と題して、金属基体とオレフィン樹脂層との間にプ
ライマー層を設け、そのプライマー層として、極性基を
０．０１〜２００ｍｅｑ／１００ｇ重合体の濃度で含有
しかつ結晶化度が５０％以上の範囲にある極性基含有エ
チレン系不飽和単量体変性オレフィン樹脂と塗膜形成性
ベース樹脂とを０．２／９９．８〜４０／６０の重量比
で含有するものを使用した、いわゆるラミネート鋼板を
提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この構成は金
属基体とポリオレフィン樹脂層をバッチ式に積層する、
或いは積層時間が分単位である場合有効であると考えら
れ、連続式でのラミネート鋼板の製造方法、すなわちロ
ールコータ或いはカーテンコーターでプライマー（接着
剤）を塗布し、焼き付け・乾燥後、ポリオレフィンフィ
ルムをラミネートし、直ちに冷却する方法では、プライ
マー層とポリオレフィンフィルムとの界面で剥離が発生
しやすく、充分な接着力が得られない。これは、連続式
でのラミネート鋼板の製造方法では、ラミネート時の圧
下時間が１秒未満、またラミネート後冷却（水冷）まで
の時間が１〜２秒とプライマー層とポリオレフィンフィ
ルムとの溶融接着時間が極めて短いことに依るものと推
定される。極性基含有エチレン系不飽和単量体変性オレ
フィン樹脂と塗膜形成性ベース樹脂とが０．２／９９．
８〜４０／６０の重量比ではポリオレフィンフィルムと
の界面に存在する極性基含有エチレン系不飽和単量体変
性オレフィン樹脂の濃度が低く、双方のポリオレフィン
樹脂間での溶融ならびに拡散が不充分であると考えられ
る。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、プライマー層とポリオレフィンフィルムと
の溶融接着時間が短い連続式のラミネート鋼板の製造条
件に基づいて製造しても、接着強度が強く、フィルム剥
離が生じることのないポリオレフィンラミネート鋼板を
得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、その目的を達
成するため、鋼板表面に接着剤樹脂を塗布し、その接着
剤樹脂を焼き付け・乾燥した後、接着剤樹脂層が溶融状
態にある間に、その上面にポリオレフィンフィルムを積
層してラミネート鋼板を連続して製造する際に、接着剤
樹脂として、溶剤分散型酸変性ポリオレフィン樹脂／溶
剤溶解性熱硬化型樹脂＝５０／５０〜９０／１０の重量
比からなり、かつ溶剤溶解性熱硬化型樹脂の数平均分子
量が５，０００以上のものを使用することを特徴とす
る。

【０００６】

【作用】連続式のラミネート鋼板の製造方法に基づく製
造条件において、すなわち極めて短時間での溶融接着時
間においても、接着剤層とポリオレフィンフィルムとの
界面剥離を発生させないために、接着剤層のポリオレフ
ィンフィルムと接する表面（すなわち界面）におけるポ
リオレフィン樹脂濃度を高くしたものである。本発明で
は、接着剤層とポリオレフィンフィルムとの界面剥離を
抑制するために、接着剤樹脂に関して溶剤分散型酸変性
ポリオレフィン樹脂と溶剤溶解性熱硬化型樹脂との総量
に対して溶剤分散型酸変性ポリオレフィン樹脂量を５０
ｗｔ％以上とした。５０ｗｔ％未満では上述したポリオ
レフィンフィルムとの界面における溶剤分散型酸変性ポ
リオレフィン樹脂濃度が低いために、接着剤層とポリオ
レフィンフィルムとの界面で剥離が生じる。

【０００７】本発明において、鋼板表面への接着剤の塗
布はロールコータ或いはカーテンフローコーターなどで
行われるが、溶剤分散型酸変性ポリオレフィン樹脂単独
では塗装適正が得られない。これは溶剤分散型酸変性ポ
リオレフィン樹脂は酸変性ポリオレフィン樹脂が溶剤中
に分散しており、溶剤に溶解した形態をとっていないた
めである。溶剤に樹脂が溶解した場合、マトリックスは
粘性を有する液状を成すが、樹脂が溶剤に分散した状態
では、文字通り樹脂粒子が溶剤中に散らばり浮遊した状
態であるため、マトリックスは一般的な塗料のような粘
性を有さず、チキソトロピックな挙動を示す。すなわ
ち、この溶剤分散型酸変性ポリオレフィン樹脂塗料は静
置状態では構造粘性によって高粘性となるが、攪拌など
によりずり変形を加えるとマトリックス中に形成されて
いる弱い構造が急激に破壊して低粘度へと変化する。こ
のためロールコーターではピックアップロールでの塗料
掻き上げが困難であり、かつ不安定となり、また、カー
テンフローコーターではカーテンが形成されづらく、か
つ不安定となる。

【０００８】本発明では接着剤の塗装特性を得るため
に、接着剤樹脂に関して溶剤分散型酸変性ポリオレフィ
ン樹脂と溶剤溶解性熱硬化型樹脂との総量に対して溶剤
溶解性熱硬化型樹脂量を１０ｗｔ％以上とし、かつ溶剤
溶解性熱硬化型樹脂の数平均分子量を５，０００以上に
した。溶剤分散型酸変性ポリオレフィン樹脂と溶剤溶解
性熱硬化型樹脂との重量比は、６０／４０〜８０／２０
の範囲が好ましい。溶剤溶解性熱硬化型樹脂量が１０ｗ
ｔ％未満ならびに溶剤溶解性熱硬化型樹脂の数平均分子
量が５，０００未満の場合、接着剤のチキソトロピー性
が高く、塗装適正に欠ける。この点、溶剤溶解性熱硬化
型樹脂としては、平均分子量８，０００以上のものが好
ましい。溶剤分散型酸変性ポリオレフィン樹脂としては
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体などのポリオ
レフィン樹脂に無水マレイン酸などのエチレン性不飽和
基を有する酸無水物をグラフト重合したもの、また、エ
チレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸
共重合体などのオレフィンとエチレン性不飽和基を有す
るカルボン酸との共重合体などが用いられる。

【０００９】溶剤溶解性熱硬化型樹脂としては数平均分
子量が５，０００以上のものに限定され、ポリエステル
樹脂ならびにエポキシ樹脂などが用い得る。なお、硬化
剤としては一般的なブロック型イソシアネート、或い
は、メラニン樹脂が用い得る。接着剤の調整方法として
は、例えば溶剤溶解性熱硬化型樹脂の溶剤溶液に酸変性
ポリオレフィン樹脂を粉末状に粉砕したものを分散する
方法が挙げられる。なお、接着剤の調整方法は特にこの
方法に限定されるものではない。接着剤中には、必要に
応じて着色顔料、防錆顔料、体質顔料などを添加しても
よい。また、接着剤層は乾燥塗膜厚さで２〜２０μｍに
することが好ましい。接着剤を介して鋼板に積層するポ
リオレフィンフィルムとしては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、また、これ
らにエチレン−プロピレンゴムを混練したもの、さらに
架橋剤を用いてエラストマーとしたものなどが用い得
る。また、ポリオレフィンフィルムについてはコロナ放
電処理を施すこともできる。また、ポリオレフィンフィ
ルムは必要に応じて顔料や種々の添加剤を配合したもの
でよい。また、フィルムの厚みとしては特に限定される
ものではないが、取扱い性、諸性能などを配慮すると５
０〜３００μｍ程度のものを用いることが好ましい。本
発明のラミネート鋼板の製造方法に使用される鋼板とし
ては、めっき鋼板、ステンレス鋼板などにクロメート処
理やリン酸塩処理のような前処理をほどこしたものが好
ましい。

【００１０】

【実施例】溶融亜鉛めっき鋼板（鋼板厚み０．５ｍｍ、
亜鉛目付量片面４５ｇ／ｍ² ）に塗布型クロメート処理
を施して、第１表ならびに第２表に示す接着剤を乾燥厚
で５μｍバーコーターで塗布し、２００℃×６０ｓ焼き
付けして、直ちにその上面に三井石油化学工業株式会社
製オレフィン系熱可塑性エラストマー”ミラストマー”
（カーボンブラック２ｗｔ％配合、１５０μｍ厚さ）を
ラミネートロールで積層し、直ちに水冷してポリオレフ
ィンラミネート鋼板を得た。第１表ならびに第２表には
接着剤の組成、ならびに接着剤のＴｉ値を示した。な
お、接着剤は熱硬化型エポキシ樹脂塗料（硬化剤：メチ
ル化メラミン）および熱硬化型ポリエステル樹脂塗料
（硬化剤：メチル化メラミン、ブチル化メラミン併用）
に三井石油化学工業株式会社製液状ポリオレフィン接着
剤”ユニストールＲ”を配合して、さらに乾燥塗膜に対
して１０ｗｔ％のクロム酸ストロンチウムを配合して調
整した。

【００１１】ここでＴｉ値とは、チキソトロピー性を示
す尺度として用いられるもので、Ｂ型粘度計のＮｏ．３
ローターでの６回転での粘度を、６０回転での粘度で割
った値である。通常のロールコーター用の塗料はこのＴ
ｉ値が１．０〜２．０程度であり、コーターの調整によ
ってＴｉ値が４程度までは塗装適性が得られるが、それ
を越えると鋼板表面に接着剤層を均一に、かつ安定には
形成できない。また、第１表及び第２表には得られたポ
リオレフィンラミネート鋼板の接着強度、すなわちフィ
ルムを１８０度剥離試験に供した場合の剥離強度を示し
た。一般的にフィルム同士或いは金属箔との積層体では
基材自体がフレキシブルであるため高い接着強度は必要
ではないが、鋼板との積層体では鋼板の剛性が高いため
フィルムを剥離しやすく、かつ、使用される用途として
も耐久性が要求されるため、上述の剥離試験に際して、
好ましくはポリオレフィンフィルムの材料破断、或いは
５０Ｎ／１０ｍｍ以上の接着強度が必要とされる。ま
た、第１表及び第２表には得られたポリオレフィンラミ
ネート鋼板を１５０×６５ｍｍに切断してＪＩＳＺ２３
７１に準じて塩水噴霧試験を２４０時間行った後の鋼板
切断部分のフィルムのフクレ幅を示す。用途にも依るが
フクレ幅が１ｍｍ未満であることが好ましい。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【表２】

【００１４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のポリオ
レフィンラミネート鋼板の製造方法によると、接着剤樹
脂層とポリオレフィンフィルムとの溶融接着時間が短い
連続式のラミネート鋼板の製造方法に基づく製造条件で
製造しても、ポリオレフィンフィルムが接着剤層との界
面から剥離することのない、接着強度の強いポリオレフ
ィンラミネート鋼板を製造することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板表面に接着剤樹脂を塗布し、その接
   着剤樹脂を焼き付け・乾燥した後、接着剤樹脂層が溶融
   状態にある間に、その上面にポリオレフィンフィルムを
   積層してラミネート鋼板を連続して製造する方法におい
   て、接着剤樹脂として、溶剤分散型酸変性ポリオレフィ
   ン樹脂／溶剤溶解性熱硬化型樹脂＝５０／５０〜９０／
   １０の重量比からなり、かつ溶剤溶解性熱硬化型樹脂の
   数平均分子量が５，０００以上のものを使用することを
   特徴とするポリオレフィンラミネート鋼板の製造方法。
2. 【請求項２】 溶剤溶解性熱硬化性型樹脂がポリエステ
   ル樹脂もしくはエポキシ樹脂であることを特徴とする請
   求項１のポリオレフィンラミネート鋼板の製造方法。
3. 【請求項３】 接着剤樹脂中に防錆顔料を含有させるこ
   とを特徴とする請求項１又は２のポリオレフィンラミネ
   ート鋼板の製造方法。