JP2002019016A

JP2002019016A - リサイクル性に優れた熱可塑性樹脂被覆金属板、それを熱融着した金属板接合物及び金属板接合物の分離方法

Info

Publication number: JP2002019016A
Application number: JP2000203330A
Authority: JP
Inventors: Taketo Hara; 丈人原; Keiichi Watanabe; 啓一渡邉; Kenichi Okubo; 謙一大久保; Koji Mori; 浩治森
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-22

Abstract

(57)【要約】【課題】リベットや接着剤等の他材料を使用すること
なく、製品に歪み等を生じず、容易に迅速かつ確実に接
合することができる塗装金属板を提供し、かつ容易に分
離・解体が可能なリサイクル性のある分離方法を提供す
る。【解決手段】金属板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂
を含む塗膜を形成し、塗膜同士もしくは該塗膜と異材と
の接合及び分離が容易なリサイクル性に優れた熱可塑性
樹脂被覆金属板であり、熱可塑性樹脂被覆金属板の塗膜
同士もしくは該塗膜と異材を重ね合わせて熱融着して接
合する。また、前記金属板接合物を熱可塑性樹脂の融点
以上の温度で加熱することで容易に分離できるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リサイクルが容易
な熱可塑性樹脂被覆金属板、それを熱融着した金属板接
合物及び金属板接合物の分離方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の家電製品などの塗覆装金属板を用
いた製品は、プレコート化が進み塗覆装金属板を加工
し、接合して製造されている。従来、塗覆装金属板を接
合する場合、かしめ等による方法、リベット、ネジ止め
等による方法、溶接による方法が一般的である。これら
は次のような問題がある。かしめ等による接合は、強度
が弱く製品に凹凸が生じる。リベット、ネジ止めによる
接合は、製品に凹凸が生じるだけでなく他の材料（リベ
ット材、ネジ材）を必要とする。溶接による接合は、塗
装金属板は表・裏面ともに電気絶縁性塗膜が被覆されて
いるので溶接が困難であり製品に歪みを生じ作業も煩雑
である。接着剤による接合もあるが、固着まで時間がか
かり確実ではない。

【０００３】近年、リサイクル法により製造メーカーに
リサイクルを義務付けされるようになってきた。これま
で、破砕処理等により原材料や燃料として再利用するこ
とが一般的であったが、今後は部品の再利用を考えなけ
ればならない。ところで、かしめ、リベット、ネジ、溶
接、接着剤による接合法では、分離・解体が困難であ
り、部品を再利用するには手作業で分解する必要があり
非常に煩雑かつ莫大な費用を要する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、リベ
ット、ネジ、接着剤等の他材料を使用することなく、製
品に歪み等を生じず、容易に迅速かつ確実に接合するこ
とができる塗装金属板を得ることであり、かつ容易に分
離・解体することができ、リサイクルを容易にすること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者等は、金属板の接
合及び分離方法について鋭意検討した結果、少なくとも
片面に熱可塑性樹脂を含む塗膜を被覆した金属板を加熱
・圧着することにより、迅速かつ確実に接合することが
でき、逆に分離・解体するにも熱可塑性樹脂の融点以上
に加熱すれば容易であることを見出した。しかも接合は
塗装直後の溶融状態の熱可塑性樹脂に接着するのでな
く、通常の塗装金属板として塗膜が形成された後、加工
の際に加熱・圧着することにより行われる。したがっ
て、本発明の塗装金属板は加熱・圧着しなければ一般的
な塗装金属板として使用できることも特長の一つであ
る。使用形態の一例を挙げると、本発明に従ったプレコ
ート金属板をコイルや切板として製品化し、家電製品等
に加工されるとき、加熱・圧着することで容易に接合で
きる。

【０００６】すなわち本発明は、金属板の少なくとも片
面に熱可塑性樹脂を含む塗膜を形成し、塗膜同士もしく
は該塗膜と異材との接合及び分離が容易なリサイクル性
に優れた熱可塑性樹脂被覆金属板であり、熱可塑性樹脂
被覆金属板の塗膜同士もしくは該塗膜と異材を重ね合わ
せて熱融着して接合する。また、前記金属板接合物を熱
可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱することにより容易
に分離できるものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。金属板に被覆する熱可塑性樹脂としては、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルア
セタール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリビニ
ルピロリドン、ポリスチレン等のビニル系樹脂、ポリメ
チル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メタ）アクリ
レート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル等
のアクリレート系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン
等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、
尿素樹脂、ポリカプロラクトン樹脂、ポリアリレート樹
脂、ポリスルホン樹脂、シリコーンポリエステル樹脂、
エポキシ樹脂等や、これらの共重合体又は混合物による
塗料が使用できる。また、ポリオレフィン樹脂を無水マ
レイン酸等で変性し、接着性を向上させた変性ポリオレ
フィン樹脂、アクリルモノマーに重合触媒や反応促進剤
を加え、重合と接着を同時に行うモノマーセメント、耐
水性や耐熱性を向上させるため、硫酸チタニル、硝酸ク
ロム等の金属塩を添加したものを使用することができ
る。

【０００８】これらの熱可塑性樹脂の中でも、接合を迅
速に行うためには、熱軟化挙動がシャープであり、融点
を境に急激に軟化・溶融する樹脂が好ましい。融点を境
に急激に軟化溶融しない樹脂では、樹脂硬化に時間がか
かり、冷却中に剥離してしまう恐れがある。また、加熱
融着による接合温度は、熱可塑性樹脂の融点よりも４０
〜２００℃高い温度が望ましい。熱可塑性樹脂の融点に
満たない加熱温度では、十分に樹脂が軟化しないので安
定した接着強度が得られず、逆に熱可塑性樹脂の融点よ
りも２００℃を超える加熱温度では、樹脂の熱分解によ
って塗膜が脆くなる。

【０００９】熱可塑性樹脂は金属板の片面又は両面に塗
装するが、熱可塑性樹脂塗膜と熱硬化型塗膜や異材を重
ね合せる場合、乾燥塗膜厚が２〜２００μｍになるよう
に所定の樹脂を配合した塗料を塗装する。乾燥塗膜厚が
２μｍ未満では、金属板と熱可塑性樹脂の界面接着力が
不足し、剥離し易くなる。逆に乾燥塗膜厚が２００μｍ
を超えると、接着剤層が厚すぎて接着剤の凝集破壊を生
じ接着力が不足する。十分な接着力を得るためには、乾
燥塗膜厚を５〜１５０μｍになるように塗装することが
好ましい。熱可塑性樹脂塗膜同士を重ね合せる場合、片
面当りの乾燥塗膜厚が適正な値（凡そ半分の１〜１００
μｍ）になるように塗装する。

【００１０】本発明の熱可塑性樹脂被覆金属板は、熱可
塑性樹脂層の下層や他面に熱硬化型塗膜が形成されてい
るものでもよい。熱硬化型塗膜としては、ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノキシ樹脂等
がある。下地として使用される金属板は、例えばアルミ
ニウム板、銅板、普通鋼板、Ｚｎめっき鋼板、Ａｌめっ
き鋼板、Ｚｎ−Ａｌめっき鋼板、ステンレス鋼板等を適
用することが可能であり、またこれらの金属板は必要に
応じて機械的研磨、酸洗、リン酸塩処理、塗布型クロメ
ート処理等を施すことができる。

【００１１】本発明の金属板接合物を分離する方法は、
非常に簡単であり、金属板接合物を使用している熱可塑
性樹脂の融点以上の温度で加熱することにより、容易に
分離・解体することができる。金属板接合物を分離する
に当り、熱可塑性樹脂を融点以上に加熱する手段として
は特に限定されず、例えば誘導加熱で接合部分だけを瞬
時に加熱して分離・分解してもよく、部分加熱が困難な
場合は金属接合物全体を挿入できる加熱炉等で加熱して
分離・解体してもよい。

【００１２】

【実施例】実施例１；板厚０．５ｍｍの亜鉛めっき鋼板
（片面当りの付着量：６０ｇ／ｍ²）に、樹脂成分を
０．４質量％含有する処理液で塗布型クロメート処理を
施し、表１に示すような接触面に対し樹脂系の異なるＡ
とＢの塗装鋼板を作製した。得られた塗装鋼板（Ａ、
Ｂ）の組合せで塗膜を面接触し、加熱圧着（温度：２０
０℃、加圧力：２ｋｇ／ｃｍ²、時間：２分間）を行い
試験片を作製した。性能試験として、Ｔ型剥離強度（Ｊ
ＩＳＫ６８５４に準拠）を測定した。Ｔ型剥離強度測
定条件は、試験片サイズ２５ｍｍ×３００ｍｍとし、材
料試験機（オートグラフＡＧ−２０００Ｄ、島津製作所
製）を用い、引張り速度５０ｍｍ／分で行った。評価
は、Ｔ型剥離強度で１００Ｎ／２５ｍｍ以上有するもの
を接着性良好とした。

【００１３】

【表１】

【００１４】表１に試験結果を示すとおり、本発明例１
〜７の材料は、Ｔ型剥離強度が１０７〜１６１Ｎ／２５
ｍｍと基準である１００Ｎ／２５ｍｍを上回り、金属板
の接合方法として十分使用できる。これに対し、比較例
８〜１４の材料はＴ型剥離強度がいずれも２０Ｎ／２５
ｍｍ以下であり、熱硬化型の樹脂塗膜では金属板の接合
方法として使用できないことが予測できる。

【００１５】実施例２；分離性の確認試験として、実施
例１で作製した試験片について、Ｔ型剥離で接合力の弱
い比較例８〜１４は表２に示す接着剤を用いて接合し、
２００℃の雰囲気温度のオーブン内に２分間加熱し、オ
ーブンから取り出した直後に剥離が容易にできるかどう
かを調査した。評価は容易に剥離できるものを○印、剥
離できないものを×印とした。

【００１６】

【表２】

【００１７】表２に試験結果を示すとおり、本発明例１
〜７の材料は分離性が良好であり、容易に分離・解体で
きることから、部品として再利用し易くリサイクル性に
優れている。これに対し、比較例８〜１４は簡単に分離
できず、再利用が困難でありリサイクルし難いことが予
想される。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、金属板
の少なくとも片面に熱可塑性樹脂を含む塗膜を形成し、
塗膜同士もしくは該塗膜と異材との接合及び分離が容易
なリサイクル性に優れた熱可塑性樹脂被覆金属板であ
り、熱可塑性樹脂被覆金属板の塗膜同士もしくは該塗膜
と異材を重ね合わせて熱融着して接合するので他材料や
煩雑な作業を必要とせず、製品に歪み等の疵が生じな
い。また、金属板接合物を熱可塑性樹脂の融点以上の温
度で加熱することにより容易に分離できる。したがっ
て、リサイクル時に煩雑な作業は必要とせず、本発明に
従った部品は再利用でき、廃棄物の低減ならびに資源を
有効活用できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森浩治千葉県市川市高谷新町７番地の１日新製鋼株式会社技術研究所内Ｆターム(参考） 4D075 DA06 DB02 DC10 EA17 4F100 AB01A AK01B AK01C BA02 BA03 BA06 BA08 BA10B BA10C EC03B EC03C JB16B JB16C JL16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂
を含む塗膜を形成し、塗膜同士もしくは該塗膜と異材と
の接合及び分離が容易なリサイクル性に優れた熱可塑性
樹脂被覆金属板。
【請求項２】請求項１記載の熱可塑性樹脂被覆金属板
の塗膜同士もしくは該塗膜と異材を重ね合わせて熱融着
してなる金属板接合物。
【請求項３】金属板の少なくとも片面に熱可塑性樹脂
を含む塗膜を形成した塗膜同士もしくは該塗膜と異材を
重ねた熱融着接合物を、熱可塑性樹脂の融点以上の温度
で加熱することにより容易に分離できる金属板接合物の
分離方法。