JPH11151779A - 樹脂被覆金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】(1)接着剤が本来もっているポットライフを犠
牲にすることなく、優れた接着性能を発揮させることが
でき、(2)多大な設備投資が不要で、簡単な製造工程で
樹脂被覆金属板を製造する方法を提供すること。 【解決手段】 樹脂製のシートまたはフィルムの表面に
接着剤の硬化促進剤を添加したプライマーを塗布し、金
属板の表面に接着剤を塗布し、樹脂のシートまたはフィ
ルムのプライマーを塗布した表面と、金属板の接着剤を
塗布した面とを貼り合わせて樹脂被覆金属板を製造する
ことを特徴とする。 【効果】 上記課題が解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂被覆金属板の
製造方法に関する。さらに詳しくは、鋼板、アルミニウ
ム板などの金属板の表面に、樹脂製シートまたはフィル
ム（以下、単に「フィルム」ということがある）を貼り
合わせて樹脂被覆金属板を製造する方法に関し、接着剤
のポットライフを犠牲にすることなく接着剤の硬化反応
を促進させ、優れた接着性能を有する製品を製造する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルミニウム板、冷延鋼板、亜鉛
メッキ鋼板などの鋼板表面に各種合成樹脂製フィルムを
被覆し、美観や耐久性を向上させることが広く行われて
いる。被覆樹脂フィルムとしては、従来はポリ塩化ビニ
ル樹脂（以下、ＰＶＣと略称する）製のフィルムが主に
使用されていたが、最近では、ポリエステル、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどのフィルムなど、ＰＶＣ以外
の樹脂フィルムと積層したものが増えている。これらの
樹脂フィルムは、ＰＶＣフィルムに比べて接着性が乏し
いので、ＰＶＣフィルムとの組合せにおけると同様の接
着性能を維持する目的で、(a)鋼板表面を樹脂フィルム
によって被覆する前に、樹脂フィルムにあらかじめアン
カー処理、プライマー処理などの表面処理を施す方法、
(b)両者の間に介在させる接着剤の硬化反応を促進する
方法、などが試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとした課題】上記 (a)の方法は単独
では接着強度ど十分に向上させることができないという
欠点があり、上記 (b)の方法が採用されている。接着剤
の硬化反応を促進するための手段としては、(1)接着剤
中に硬化触媒などの成分を添加する方法、(2)高反応性
の接着剤を２液以上に分け、コート直前にミキシングす
る方法、(3)高温で貼り合わせる方法が挙げられる。

【０００４】しかしながら、上記 (1)の方法は接着剤を
目的物に塗布する前に硬化反応が促進され、接着剤のポ
ットライフが短くなり、接着剤供給、輸送時に配管内に
ゲル化した接着剤が滞留し、積層後の接着面の強度が不
十分で要求性能を満たさないなどの欠点がある。また、
上記 (2)の方法は各接着剤成分の供給タンク、配管の設
置などに多大な設備投資が必要であり不利である。一
方、上記 (3)の方法においては、製造工程で樹脂製フィ
ルムが高温に曝されるのでフィルムが変形、変色し、美
観を失うという欠点がある。

【０００５】本発明者らは、樹脂被覆金属板の技術分野
に存在していた上記の諸欠点を、一挙に排除した技術を
提供することを目的として鋭意検討の結果、本発明を完
成するに至ったものである。本発明の目的は、次の通り
である。 １．樹脂被覆金属板を製造する際に、接着剤が本来持っ
ているポットライフを犠牲することなく、優れた接着性
能を発揮させることができる製造方法を提供すること。 ２．多大な設備投資が不要で、簡単な製造工程で樹脂被
覆金属板を製造する方法を提供すること。

【０００６】上記課題を解決するために、本発明では、
樹脂被覆金属板を製造するにあたり、樹脂製のシートま
たはフィルムの表面に接着剤の硬化促進剤を添加したプ
ライマーを塗布し、金属板の表面に接着剤を塗布し、樹
脂製のシートまたはフィルムのプライマーを塗布した面
と金属板の接着剤を塗布した面とを貼り合わせることを
特徴とする、樹脂被覆金属板の製造方法を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において金属板とは、熱延鋼板、冷延鋼板、溶融
亜鉛メッキ鋼板、スズメッキ鋼板、ステンレス鋼板など
の各種鋼板、アルミニウム（合金）板などが挙げられ
る。金属板の厚さは、用途により０．０１〜５mmの範囲
で選ばれる。

【０００８】上記金属板の表面被覆ために使用される樹
脂としては、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと他の共重合
成分との共重合体などの塩化ビニル系樹脂、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの
ポリエステル類、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、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、アイオ
ノマー、これら樹脂を無水マレイン酸などの不飽和カル
ボン酸またはその誘導体で変性させた酸変性オレフィン
系樹脂などのオレフィン系樹脂、ナイロン６、ナイロン
６・６、ナイロン１２などのポリアミド類など熱可塑性
樹脂製が挙げられる。これら樹脂はシートまたはフィル
ムに成形され、上記の金属板表面の被覆に使用される。
シートまたはフィルムの厚さは、用途により０．０１〜
２mmの範囲で選ばれる。

【０００９】上記金属板を樹脂フィルムによって被覆す
る際には接着剤が使用されるが、接着剤はあらかじめ金
属板の表面に塗布する。接着剤は、硬化促進剤を使用す
ることによって接着強度が向上する型の接着剤の中から
選ぶものする。具体的には、ポリエステル系接着剤、ポ
リウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、コポリアミド
系接着剤、酸変性オレフィン系接着剤、ポリ酢酸ビニル
系接着剤などが挙げられる。中でも、コポリエステル系
接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤が好
適である。

【００１０】本発明方法によるときは、上記接着剤には
硬化促進剤を混合せずに上記金属板に塗布し、接着剤層
を形成する。金属板に接着剤を塗布するには、接着剤に
有機溶剤を加えて塗布し易い様に粘度を調節し、ロール
コート法、バーコート法、グラビアコート法などによっ
て塗布する。塗布したした面は、熱風炉、赤外線加熱炉
などによって乾燥し、有機溶媒を飛散させるのが好まし
い。乾燥した後の接着剤層の厚さは、０．５〜１５μｍ
の範囲で選ぶのが好ましい。

【００１１】以下、ポリエステル系接着剤、ポリウレタ
ン系接着剤、エポキシ系接着剤につき若干詳細に説明す
る。ポリエステル系接着剤の主成分は、ジカルボン酸と
多価アルコールとの縮合により得られ、重量平均分子量
が１０，０００〜５０，０００で、ガラス転移温度が５
０〜９０℃の飽和ポリエステル樹脂である。ジカルボン
酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸など芳香
族カルボン酸、コハク酸、アジピン酸などの脂肪族ジカ
ルボン酸が挙げられる。また、多価アルコール成分とし
ては、エチレングリコール、ジエチレングリコールなど
が挙げられる。ポリエステル系接着剤は、分子鎖中また
は分子鎖末端の官能基を他の化合物、例えばイソシアネ
ート基、エポキシ基、メチロール基、カルボンジイミド
基などを有する化合物と反応させる接着剤である。

【００１２】ポリウレタン系接着剤は、イソシアネート
化合物とこれと付加反応して硬化する化合物との組合わ
せよりなる接着剤である。イソシアネートと付加反応し
て硬化する化合物としては、ポリエチレングリコール、
モノグリセライド、両端に水酸基を有するポリエステル
類、ポリアミン類、ポリカルボキシル基を有する化合物
などが挙げられ、これらの組合わせにより一液型、二液
型、常温硬化型、加熱硬化型などに分類される。

【００１３】ポリウレタン系接着剤は、空気中の湿気の
吸収や加熱水蒸気を通して硬化するが、触媒を混合して
硬化時間を短縮することができる。硬化触媒としては、
塩化アンモニウム、尿素、Ｎ−メチルモルホリン、トリ
エチルアミン、トリエチレンジアミンなどの３級アミン
類、、ナトリウム−ｏ−フェニルフェニネート、ジ−ｎ
−ブチルスズジラウレート、オクトエ酸スズなどの有機
スズ化合物類、塩化第２すず、塩化第２鉄、トリメチロ
ールプロパンートリ−β−アジリジニルプロピオネー
ト、テトラメチロールメタンートリ−β−アジリジニル
プロピオネートなどのアジリジン化合物類が挙げられ
る。

【００１４】エポキシ系接着剤は、１分子中にエポキシ
基を２個以上もち溶剤に可溶性のプレポリマーで、硬化
剤としてさせることができる接着剤である。プレポリマ
ーとしては、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ
型、フェノール・ノボラック型、ウレタン変性型などが
挙げられ、分子量は３４０〜５００程度の粘稠な液体で
ある。エポキシ系接着剤用の硬化触媒としては、エチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミン、ｍ−キシリレ
ンジアミンなどの脂肪族ポリアミン類、メタフェニレン
ジアミン、ジアミノジフェニルスルフォンなどの芳香族
ポリアミン類、無水マレイン酸、無水フタル酸、ヘキサ
ヒドロ無水フタル酸などの酸無水物が挙げられる。

【００１５】本発明方法では、接着剤の硬化促進剤をプ
ライマーに混合して樹脂フィルムの表面に塗布する。プ
ライマーは、難接着性の樹脂フィルムと接着剤との親和
性を改良し接着強度を向上させる機能を果たす下塗り剤
をいう。プライマーの種類としては、樹脂フィルムの基
体樹脂の種類により異なるが、塩素化ポリプロピレンな
どのポリオレフィン系樹脂の溶媒溶液、各種金属のアセ
チルアセトン錯塩のメチルクロロホルム溶液、アロンポ
リプライマー（東亜合成社製、商品名）、シランカップ
リング剤、チタンカップリング剤などが挙げられる。

【００１６】本発明方法では、上記のプライマーに前記
接着剤の硬化促進剤を混合する。プライマーに対する硬
化促進剤の添加量は特に制限はないが、硬化促進剤の添
加量が少なすぎると、樹脂フィルム−金属板界面の剥離
強度が向上せず、多すぎると硬化が進みすぎて界面の剥
離強度が低下するので、プライマーの固形分１００重量
部に対して、硬化促進剤を０．０５〜５重量部の範囲で
選ぶのが好ましい。

【００１７】接着剤の硬化促進剤を混合したプライマー
を樹脂フィルム表面へ塗布するには、ロールコート法、
バーコート法、グラビアコート法などによることができ
る。プライマーを塗布した面は、熱風炉、赤外線加熱炉
などによって加熱し、プライマーに含まれる有機溶剤を
飛散させて乾燥するのが好ましい。乾燥した後のプライ
マー層の厚さは、０．５〜１０μｍの範囲で選ぶのが好
ましい。

【００１８】本発明方法によって樹脂被覆金属板を製造
するには、樹脂フィルムに塗布したプライマー面と金属
板の接着剤を塗布した表面とを対向させ、特定の温度に
加熱し押圧して貼り合わせる。加熱はプライマー面に含
まれる硬化促進剤が金属板表面に塗布されている接着剤
の硬化を促進させるために行なう操作であり、押圧は両
者を密着させて硬化を促進させ、接着面に気泡が含まれ
ないようにする操作であり、両者が相俟って界面の接着
強度を向上させることができる。加熱したロールラミネ
ーターに挟むことにより、加熱と押圧とを一挙に行なう
ことができるので好適である。

【００１９】本発明方法は以上詳細に説明した通りであ
るが、本発明方法によって得られる樹脂被覆金属板は、
製缶用、住宅の浴室壁面や天井材、ホテルの壁面材や天
井材などの建築用資材、電気製品用資材、工業用資材な
どの各種の用途に供することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明方法を実施例に基づいて詳細に
説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、以下に
記載の例に限定されるものではない。

【００２１】実施例、比較例で得られた各試料につい
て、以下に記載の方法で性能試験を行い、その結果をま
とめて表−１に示した。 (a) 接着剤溶液の粘度：ＪＩＳＫ６８３８に準拠し、単
一円簡回転粘度計を用い、常温で、接着剤溶液（固形
分：１０重量％）粘度の経時的な変化を測定した。測定
値の単位は、ｃｐｓである。 (b)剥離強度（１８０゜ピール強度）：ＪＩＳＫ６７４
４に従い１８０゜剥離試験によって、貼り合わせした直
後および３日経過後の試料について、常温での剥離強度
を測定した。測定値の単位は、kg／20mmである。

【００２２】［実施例１］ポリプロピレンフィルム（厚
さ０．１５mm）の片面に、市販されているポリオレフィ
ン系プライマー溶液（三井石油化学杜製、ユニストール
Ｐ４０１）の固形分１００重量部に対して、ポリエステ
ル系接着剤用の硬化促進剤であるジ−ｎ−ブチルスズジ
ラウレートを１．０重量部添加した溶液を、メイヤーバ
ーコーターによつて塗布、乾燥し、乾燥後の厚さが１μ
ｍのプライマー層を形成した。

【００２３】他方、溶融亜鉛メッキ鋼板の片面に、溶剤
型ポリエステル系接着剤を塗布し、塗布面を赤外線ヒー
ター加熱炉によって２００℃に加熱乾燥し、厚さ２μｍ
の接着剤層を形成した。鋼板の表面温度を２００℃に保
持しつつ、接着剤の塗布面に上記ポリプロピレンフィル
ムのプライマーを塗布した面を重ね合わせ、ロールラミ
ネーターを用い、線圧１０kg／cmで押圧して貼り合わ
せ、冷却して、製品の樹脂被覆金属板を得た。この試料
について上記の方法で性能試験を行った。その結果を、
表−１に示す。

【００２４】［比較例１］実施例１に記載の例におい
て、ポリプロピレンフィルムの表面に形成したプライマ
ー層に硬化促進剤を添加しなかった他は、同例における
と同様の手順でプライマー層を形成し、同例におけると
同様の手順で溶融亜鉛メッキ鋼板の接着剤の塗布面に貼
り合わせた。この試料について上記の方法で性能試験を
行った。その結果を、表−１に示す。

【００２５】［比較例２］実施例１に記載の例におい
て、ポリプロピレンフィルムの表面に形成したプライマ
ーへの硬化促進剤を添加量を、１０重量部に変更した他
は、同例におけると同様の手順でプライマー層を形成
し、同例におけると同様の手順で溶融亜鉛メッキ鋼板の
接着剤の塗布面に貼り合わせた。この試料について上記
の方法で性能試験を行った。その結果を、表−１に示
す。

【００２６】［比較例３］実施例１に記載の例におい
て、ポリプロピレンフィルムの表面に形成したプライマ
ー層に硬化促進剤を添加しなかった他は、同例における
と同様の手順でプライマー層を形成した。一方、溶融亜
鉛メッキ鋼板の片面には、実施例１に記載の例で使用し
た接着剤の固形分１００重量部に対し、にジ−ｎ−ブチ
ルスズジラウレートを１０重量部添加混合し、同例にお
けると同様の手順で接着剤層を形成し、同様の手順で溶
融亜鉛メッキ鋼板の接着剤の塗布面に貼り合わせた。こ
の試料について上記の方法で性能試験を行った。その結
果を、表−１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表−１より、次のことが明らかとなる。 (1)本発明方法によるときは、接着剤溶液の経時的な粘
度変化が小さく、接着剤が本来持っているポットライフ
を犠牲していない。 (2)本発明方法によるときは、貼り合わせ面の剥離強度
が高く接着性能に優れている。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上詳細に説明した通りであ
り、次の様な特別に優れた効果を奏し、その産業上の利
用価値は極めて大である。 １．本発明方法によれば、接着剤の本来持っているポッ
トライフを犠牲することがない。 ２．本発明方法によるときは、金属板表面とプライマー
処理樹脂フィルムとの接着性能を大幅の向上させること
ができる。 ３．本発明方法によるときは、ＰＶＣ以外の樹脂フィル
ムを使用する場合であっても、工業的に実施する際に多
大な設備投資が不要であり、従来のＰＶＣフィルムを使
用する場合の製造装置で樹脂被覆金属板を製造すること
ができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂被覆金属板を製造するにあたり、樹
   脂製のシートまたはフィルムの表面に接着剤の硬化促進
   剤を添加したプライマーを塗布し、金属板の表面に接着
   剤を塗布し、樹脂製のシートまたはフィルムのプライマ
   ーを塗布した面と金属板の接着剤を塗布した面とを貼り
   合わせることを特徴とする、樹脂被覆金属板の製造方
   法。
2. 【請求項２】 プライマーの固形分１００重量部に対し
   て、硬化促進剤を０．０５〜５重量部添加することを特
   徴とする、請求項１に記載の樹脂被覆金属板の製造方
   法。
3. 【請求項３】 樹脂製のシートまたはフィルムのプライ
   マーを塗布した面と金属板の表面に接着剤を塗布面とを
   貼り合わせる際に、両者を加熱したロールラミネーター
   に挟んで加熱、押圧することを特徴とする、請求項１ま
   たは請求項２に記載の樹脂被覆金属板の製造方法。