JPH0115380B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリオレフインシートと金属板との接
着方法に関する。

ポリオレフイン層に金属板あるいは金属箔を積
層した積層板は土木、建築、家具、装飾用として
広く用いられている。これら積層板のポリオレフ
イン層と金属板との間の接着性を向上させる方法
として、ポリオレフインを変性する方法、例えば
ポリオレフイン中に不飽和カルボン酸またはその
誘導体を配合したり、ポリオレフインにこれらの
単量体をグラフト重合することが行われている。
また金属板の表面を酸等で処理することも知られ
ている。しかし、これらポリオレフイン変性物と
金属板とを接着するに際し、従来は充分な接着力
を得るのに、ポリオレフイン変性物を融点以上に
加熱溶融して接着する方法が採用されていたた
め、ポリオレフイン層の厚みが５mmを越えるシー
トと金属板とを接着した場合はポリオレフイン層
の収縮率と金属との収縮率が大きく異なる為、サ
ンドイツチ構造としない限り積層板に反りが生
じ、実用に耐える積層板が得られないという欠点
があつた。したがつて厚さ５mm以上のポリオレフ
インシートを金属板に取り付け、２層構造の積層
板を得るにはボルト等を用いている機械的取り付
けが現状であるが、この方法ではシート表面にボ
ルトがでる、あるいは取り付け作業に手間がかか
る等の欠点がある。そこで本発明者らは厚さ５mm
以上のポリオレフイン層と金属板とを接着する方
法において、接着後積層板が反らない方法につい
て検討した結果、本発明に到達した。

すなわち本発明は予め接着面の表面処理を行つ
て金属板をポリオレフインの融点以上に加熱し、
該金属板上にポリオレフインの一部あるいは全部
が不飽和カルボン酸もしくはその誘導体から選ば
れた少なくとも１種以上のモノマーでグラフトさ
れた変性ポリオレフインからなるフイルム更にそ
の上に厚さ５mm以上のポリオレフインシートを重
ねて、該ポリオレフインシートの軟化点未満のプ
レス温度で加圧状態で貼り合わせることを特徴と
する積層板の製造方法を提供するものである。

ポリオレフインシートおよび接着層の変性ポリ
オレフインフイルムの原料となるポリオレフイン
には、エチレン、プロピレン、１―ブテン、１―
ペンテン、３―メチル―１―ペンテン、１―ヘキ
セン、４―メチル―１―ペンテン等のα―オレフ
インの単独重合体もしくは上記一種のモノマーと
10モル％以下、好ましくは７モル％以下の他の１
種以上のα―オレフインとの共重合体またはこれ
らの混合物でＸ線分析による結晶化度が25％以上
の重合体があり、更に上記α―オレフインと、α
―オレフインのアシロキシ、特にアセトキシ置換
体、例えば酢酸ビニルとの共重合体、あるいはこ
れらのケン化物がある。これらのうちではエチレ
ン又はプロピレンの単独重合体もしくはこれらを
主体とする共重合体が好ましく、なかでもポリオ
レフインシートとしては、メルトインデツクス
（ASTM Ｄ 1238E）1.0g／10min以下、特に
0.01g／10min未満の超高分子量ポリエチレンが
耐摩耗性、耐衝撃性、自己潤滑性、耐低温性に極
めて優れているので好ましい。またポリオレフイ
ンシート層として上記の如き高分子量ポリエチレ
ンを使用する場合は、接着層としてエチレンの重
合体もしくは共重合体の変性物、中でもメルトイ
ンデツクス0.1ないし15g／minのエチレン重合体
もしくは共重合体を用いるのが好ましい。

接着層の成分である変性ポリオレフインは上記
のポリオレフインの一部または全部を不飽和カル
ボン酸またはその誘導体でグラフト変性して製造
される。

不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メタク
リル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、シ
トラコン酸等がある。また不飽和カルボン酸の誘
導体としては、酸無水物、エステル、アミド、イ
ミド、金属塩等があり、例えば無水マレイン酸、
無水シトラコン酸、無水イタコン酸、アクリル酸
メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メ
タクリル酸ブチル、アクリル酸グリシジル、メタ
クリル酸グリシジル、マレイン酸モノエチルエス
テル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モ
ノメチルエステル、フマル酸ジメチルエステル、
イタコン酸モノメチルエステル、メタコン酸ジエ
チルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミ
ド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジアミ
ド、マレイン酸―Ｎ―モノエチルアミド、マレイ
ン酸―Ｎ，Ｎ―ジエチルアミド、マレイン酸―Ｎ
―モノブチルアミド、マレイン酸―Ｎ，Ｎ―ジブ
チルアミド、フマル酸モノアミド、フマル酸ジア
ミド、フマル酸―Ｎ―モノエチルアミド、フマル
酸―Ｎ，Ｎ―ジエチルアミド、フマル酸―Ｎ―モ
ノブチルアミド、フマル酸―Ｎ，Ｎ―ジブチルア
ミド、マレイミド、Ｎ―ブチルマレイミド、Ｎ―
フエニルマレイミド、アクリル酸ナトリウム、メ
タクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、メ
タクリル酸カリウム等を挙げることができる。こ
れらの中では、無水マレイン酸を使用するのが最
も好ましい。

上記モノマーをポリオレフインにグラフトする
方法としては、公知の種々の方法を採用すること
ができる。例えばポリオレフインとグラフトモノ
マーを溶媒の存在下または不存在下でラジカル開
始剤を添加してまた添加せずに高温で加熱するこ
とによつて行われる。反応に際し、スチレンのよ
うな他のビニルモノマーを共存させてもよい。ポ
リオレフインへのグラフトモノマーのグラフトさ
れる量（以下グラフト率という）は、10^-4ないし
３重量％の範囲にあるよう調製するのが好まし
い。ポリオレフインは、一部がグラフトされてい
ても、全体がグラフトされていてもさしつかえな
いが、工業的製造上からは、予めグラフト率10^-2
ないし６重量％の変性ポリオレフインを製造して
おき、次に未変性ポリオレフインにこの変性ポリ
オレフインを混合することが組成物中のグラフト
モノマーの濃度を適当に調整できるため、好まし
い。

接着層には更に炭化水素系エラストマー、例え
ばポリイソブチレン、エチレン―プロピレンゴ
ム、エチレン―１―ブテンゴム、ブチルゴム、ブ
タジエンゴム、スチレン―ブタジエンゴム、エチ
レン―ブタジエンゴム、イソプレンゴム等を添加
してもよい。これらのうちではエチレン―プロピ
レンゴム、ポリイソブチレンが最も好ましい。

本発明に使用されるポリオレフインシートおよ
び接着層には、通常使用する程度の耐熱安定剤、
耐候安定剤、滑剤、帯電防止剤、核剤、顔料、染
料、難燃剤、ブロツキング防止剤、スリツプ剤等
が配合されていてもよい。

接着層となる変性ポリオレフインフイルムは通
常Ｔ―ダイ成形法、インフレーシヨン成形法等に
よつて得られるフイルムであり、好ましくは厚さ
10μないし100μのフイルムである。厚さが100μを
越えるフイルムでも本方法に用いることができる
が、溶融時間が長くなるので成形に時間を要す。

ポリオレフインシートは通常圧縮成形、押出成
形等により得られるシートであり、厚さ５mm以
上、好ましくは10mm以上のものである。厚さが５
mm未満のシートは金属板との接着時に溶融してし
まい冷却後にシートが収縮して積層板に反りが生
じるので好ましくない。

金属板はアルミニウム、鉄、銅、錫、ニツケル
等の金属及びこれらの１種または２種以上を主成
分とする金属からなる板である。これらの中では
鉄板が好ましく用いられる。金属板は１ないし５
mm程度の厚さであり、接着面を表面処理、例えば
脱脂処理、あるいはサンドブラスト処理、更には
エポキシ樹脂コート等のプライマー処理して準備
される。

本発明の方法は、前記接着面の表面処理を行つ
た金属板をポリオレフイン及び変性ポリオレフイ
ンの融点以上、好ましくは融点＋20℃以上ないし
280℃以下の温度に加熱し、該金属板上に前記変
性ポリオレフインフイルムを介し、厚さ５mm以上
のポリオレフインシートを重ねて、ポリオレフイ
ンシートの軟化点未満、好ましくは30℃以下のプ
レス温度で加圧状態、好ましくは１ないし10Kg／
cm²Ｇの圧力下で貼り合わせることにより、反りの
ないポリオレフインと金属板との積層体の製造方
法である。金属板の加熱温度が融点未満だと充分
な接着強度を有する積層体が得られず、280℃を
越える温度では変性ポリオレフインフイルムが熱
劣化をする恐れがあり好ましくない。ポリオレフ
インシートを金属板と貼り合わせて接着する場合
のプレス温度は軟化点未満の温度である必要があ
る。軟化点以上の温度ではポリオレフインシート
が金属板からの熱で溶融して積層板にした場合、
反りを生じるので好ましくない。又得られた積層
板は用途によりプレス加工等の二次加工により、
曲げ加工を行つて最終製品に加工される。

本発明の積層板は、オリオレフインシートの耐
摩耗性、耐衝撃性、耐薬品性、非粘着性、良好な
滑り特性（低摩擦係数）、衛生性、金属板の剛性、
溶接性の両方の特徴を生かし、農業、土木、石炭
工業、製鉄工業等各種工業用途のライニング材
（シユーター、ホツパー、コンベアライン）等に
好適である。

次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限りこれ
らの実施例に制約されるものではない。

実施例 １ 予めトルエンで脱脂した鉄板（SS―41、サイ
ズ300×500×3.2mm）を熱プレスで挟み、210℃に
加熱した。次いで加熱された鉄板上に80μ厚の変
性ポリオレフインフイルム（三井石油化学工業(株)
製、アドマーフイルムNE―050）を置き、更に
その上に予め成形された超高分子量ポリオレフイ
ン（三井石油化学工業(株)製、ハイゼツクス ミリ
オン240M）シート（300×500×15mm）を置き、
これらの積層体を直ちに、冷却プレス（20℃）上
に置き、５Kg／cm²Ｇの加圧下にて冷却した。冷却
時間は５分間とした。冷却後取出した積層板には
全く反りがなかつた。

該積層板の性能を以下の方法で測定した。

剥離強度（Kg／cm）：積層板から幅20mm×長さ150
mmの試験片を切削し、積層板の一端部を剥離し
た後、チヤツクで掴み引張試験機（インストロ
ンTMM型（米）インストロン社製）を用い、
引張速度200mm／minで強度を測定し、最大強
度を剥離強度（Kg／cm）とした。

剪断強度（Kg／cm²）：積層板から幅20mm×長さ150
mmの試験片を切削し、次いで中央に長さ20mmの
接着部が残るようにして、超高分子量ポリエチ
レンシート、及び鉄板を５mm幅で切り欠いた
後、両端をチヤツクで掴み、前項の引張試験機
を用い、引張速度10mm／minで剪断強度を測定
した。

その結果、剥離強度は25Kg／cm、剪断強度は30
Kg／cm²であつた。

実施例 ２ 予めトルエンで脱脂した鉄板（SS―41、300×
500×3.2mm）にエポキシ樹脂（エポキシ、プライ
マーＲ、東亜ペイント(株)）でプライマー処理した
後、実施例１と同様の方法で積層板を得た。その
結果、積層板の反りは全くなく、剥離強度は35
Kg／cm、剪断強度は40Kg／cm²であつた。

比較例 １ 実施例１で用いた変性ポリオレフインフイルム
を用いない以外は実施例１と同様の方法で行つ
た。その結果、積層板に反りはなかつたが、剥離
強度、剪断強度とも零であつた。

比較例 ２ 実施例１のトルエンで脱脂した鉄板を用い、変
性ポリオレフインフイルムの代わりにエポキシ系
接着剤（主剤Ｒ―130、硬化剤Ｑ―611、三井石油
化学工業(株)製）を用いる以外は実施例１と同様に
行つた。その結果、積層板の反りはなかつたが剥
離強度は1.5Kg／cm、剪断強度は25Kg／cm²であつ
た。

比較例 ３ 実施例１のトルエンで脱脂した鉄板を用い、熱
プレス上で200℃に加熱した後、実施例１で用い
た変性ポリオレフインフイルムを置き、金枠で囲
んだ後、実施例１で用いた超高分子量ポリエチレ
ンの粉末を金枠内に入れた後、200℃で10分間加
圧（40Kg／cm²Ｇ）成形した後、20℃の冷却プレス
で10分間冷却し積層板を得た。得られた積層板は
超高分子量PEを内側にして大きく反りを生じた。
但し、剥離強度は25Kg／cm、剪断強度は30Kg／cm²
であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 接着面の表面処理を行つた金属板をポリオレ
   フインの融点以上に加熱し、該金属板上にポリオ
   レフインの一部あるいは全部が不飽和カルボン酸
   もしくはその誘導体から選ばれた少なくとも１種
   以上のモノマーでグラフトされた変性ポリオレフ
   インからなるフイルム、更にその上に厚さ５mm以
   上のポリオレフインシートを重ねて、該ポリオレ
   フインシートの軟化点未満のプレス温度で加圧状
   態で貼り合わせることを特徴とする積層板の製造
   方法。