JPH04142927A - フィルム被覆金属板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フィルム被覆金属板に関し、さらに詳しくは
含フッ素樹脂系フィルムを被覆した金属板に関する。

［従来技術］ 既に本発明者等によって含フッ素樹脂系フィルムを金属
板上に加熱圧着することによるフィルム被覆金属板は様
々提案されて来ている。例えば、特願平１−７３８９９
号、同１−１３９１５５号、同１−２６２１１号及び同
２−１２６５７２号等であり、これ等は主に含フッ素樹
脂系フィルムを印刷したものであったり、表面加工を施
した金属板に含フッ素樹脂フィルムを被覆するものであ
った。

本発明者等は、市場の強い要望ににより、僅かに着色剤
を含有した着色透明な含フッ素樹脂系フィルムを金属板
に被覆した所、フィルム単体ではほとんど発見できなか
った色合の濃淡が明確に確認できてしまい、市場性に問
題を生じることになった。そこで市場に受入れられる製
品とすべく、鋭意改良研究を続行した結果、本発明に至
ったものである。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、前述の従来技術が有していた問題点を
解決すべくなされたものであり、従来全く知られていな
かったフィルム被覆金属板を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、含フッ素樹脂系フィルムを被覆してなる金属板にお
いて、前記含フン素樹脂系フィルムの膜厚の最大値と最
）Ｊｚ値の差（Ｒμ）が１５μ以下で、かつ前記含フッ
素樹脂系フィルムのフィルム幅１□□□当りの厚み変化
率（ｄＲ）が１０μ／ｃ＋ｎ以下であることを特徴とす
るフィルム被覆金属板を提供するものである。

しかして、本発明によれば、僅かに着色剤を含有した着
色透明な含フッ素樹脂系フィルムを被覆した金属板にお
いて、色合の濃淡が全く認識できない、極めて市場性に
優れたフィルム被覆金属板が得られるのである。次に本
発明の構成要因について詳細に説明する。

本発明において「含フッ素樹脂」とは、樹脂の分子構造
式中にフッ素を含む熱可塑性樹脂であれば特に制限され
るものではないが、具体的には、例えば、樹脂の分子構
造式中に４個フッ素原子を有する四フッ化エチレン系樹
脂、さらに三フッ化エチレン系樹脂、ニフッ化エチレン
系樹脂、−フッ化エチレン系樹脂およびこれら樹脂の混
合物等であり、中でも、四フッ化エチレン系樹脂および
三フッ化エチレン系樹脂が好ましく、さらに四フッ化エ
チレン系樹脂が好ましい。ここで、四フッ化エチレン系
樹脂とは、具体的には、例えば四フッ化エチレン樹脂（
ＰＴＩ”Ｅ）　、四フッ化エチレン・パーフロロアルコ
キシエチレン共重合体（ＰＦＡ）　、四フッ化エチレン
・六フッ化プロピレン・パーフロロアルコキシエチレン
共重合体（ＥＰＥ）および四フッ化エチレン・エチレン
共重合体（ＥＴＦＥ）等があり、中でもＰＦＡ、ＥＴＦ
ＥおよびＥＰＥが好ましく、特にＥＴＦＥが好ましい。

ＥＴＦＥを具体的に説明すると、エチレンおよび四フッ
化エチレンを主体としくエチレン／四フッ化エチレンの
モル比は一般に４０／６０〜６０／４０にある）そして
必要により、これに少量（通常１０モル％以下）の第３
のコモノマー成分を共重合させたものであり、本発明で
は、殊にエチレン／四フッ化エチレンの含有モル比が４
０／６０〜６０／４０　、好ましくは４５１５５〜５５
／４５の範囲内にあり、且つ式ＣＨ２＝ＣＨ−ＣｎＦ２
ｎ＋１　　（ここで、ｎは２〜１０の整数である）で示
されるパーフルオロアルキルビニルモノマー単位（例え
ば、ＣＨ２＝ＣＨ−Ｃ４Ｈ，またはＣＨ２＝ＣＨ−Ｃ，
Ｈ，、から誘導される単位）の含有量が０．１〜１０モ
ル％、好ましくは０．３〜５モル％の範囲内にあるＥＴ
ＦＥが好適に使用される。このＥＴＦＥはそれ自体既知
のものであり、例えば特公昭５９−５０１６３号公報に
記載の方法で製造することができ、また、市販品として
旭硝子■より［アフロン■Ｃ０ＰＪなる商品名で市販さ
れているものを使用することもできる。

また、上記三フッ化エチレン系樹脂とは、具体的には、
例えば、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）およ
び三フッ化塩化エチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦ
Ｅ）等であり、中でもＣＴＥＦＥが好ましい。前記二フ
ッ化エチレン系および−フッ化エチレン系樹脂とは、具
体的には、例えば、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＩ）Ｆ
）およびフッ化ビニル樹脂（ｐｖｃ）等である。

また、本発明で使用される「着色剤」とは、前記含フッ
化樹脂系フィルム中に添加混合される着色剤であり、特
に限定するものではないが、例えば、白色系、赤色系、
朱色系、黄色系、緑色系、青色系、紫色系、及び黒色系
着色剤がある。さらに具体的には、白色系着色剤として
は、例えば亜鉛華系（ＺｎＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２
）、リトポン（ＺｎＳ＋Ｂａ５Ｏ，）　、流化亜鉛（Ｚ
ｎＳ）、赤色系着色剤としては例えば、カドミウムレッ
ド（ＣｄＳ＋Ｃｄ５ｅ）　、アンチモンレッド（２Ｓｂ
２Ｓ２・Ｓｂ２０ｇ）、イルガジンレツド、ペリレンレ
ッド、朱色系着色剤としては例えば、酸化鉄系［Ｆｅ２
Ｏ，−１−（Ｆｅ０）］、クロムバーミリオン（ＰｂＣ
ｒＯ４−ＰｂＭｏ０．、Ｐｂ５Ｏ４）、アンバー系（Ｆ
ｅ２０３十ＭｎＯ２＋Ｍｎ３０４）、黄色系着色剤とし
ては例えば、クロムイエロー系（ＰｂＣｒＯ，）　、亜
鉛黄系（Ｚ　ｎ　Ｃｒ　Ｏ４）　、クロム酸バリウム系
（ＢａＣｒＯ４）、カドミウムイエロー系（ＣｄＳ）、
チタンイエロー系（ＴｉＯ２・ＮｉＯ５ｂ２０３）、オ
ーカー系（Ｆｅ２０，５ｉ０２Ａ１２０３）　、緑色系
着色剤としては例えば、フタロシアニン系、クロムグリ
ン系（紺青＋黄鉛）コバルトグリーン系（Ｃ。

○ＺｎＯＭｇ０）、セルリアンブルー（ＣｏＯｎＳｎ○
２・ｍＭｇｏ）、青色系着色剤としては例えば、群青（
３ＮａＡｌ−３ｉＯ４・Ｎａ２５２）　、紺青［Ｆｅ４
［Ｆｅ（ＣＮ）、］、・ｎＨ２Ｏ］　、コバルトブルー
（ＣｏＯｎＡ１２０３）　、シアニンブルー系、紫系着
色剤としては例えば、コバルト紫［ＣＯ，（Ｐ　０４）
２１　、コバルト紫［Ｃｏ、（ＡｓＯ，Ｌ］　、ジオキ
サジンバイオレット、及び黒色系着色剤としては例えば
、カーボンブラック、鉄黒、アニリンブラック、シアニ
ンブラック等がある。

これら着色剤の添加量は特に制限されるものではなく、
いづれでも良いが、−股間には０，０１〜５ＰＨＲ好ま
しくは０．０２〜３ＰＨＲ、さらに好ましくは０．０３
〜２ＰＨＲである。

さらに本発明において、前記含フッ素樹脂系フィルムの
膜厚の最大値と最小値の差（Ｒｕ）と、フィルム幅１の
当りの厚みの変化率（ｄＲ）の値を規定することが肝要
である。このＲｕは、フィルム全体における膜厚の最大
値と最小値の差であり　（μ）、またｄＲはフィルム幅
１ｍ当りの膜厚の変化率（μ／印）である。

本発明において、Ｒｕは１５μ以下、好ましくは１０μ
以下、さらに好ましくは６μ以下であり、ｄＲは１０μ
／ｃｎｌ以下、好ましくは８μ／ｃｍ以下、さらに好ま
しくは６μ／ｃＩＴ１以下、である。

また、フィルムの平均膜厚（Ｒ）は特に規制されるもの
ではなく、いづれの膜厚でも良いが、股間には、５〜５
００μ好ましくは１０〜２００μ、さらに好ましくは２
０〜１００μである。

この膜厚の測定方法は特に規定すべきものではなく、従
来性われているいづれの方法によることができる。

前記含フッ素樹脂系フィルムの製造方法は、特に制限さ
れるものではなく、従来採用されているいづれの方法が
使用できる。例えば、熱溶融法及び溶液流延法等であり
、本発明複合金属板の用途及び使用する樹脂等により適
宜選択される。熱溶融法としては例えば、押出法、カレ
ンダー法及びプレス法等であり、溶液流延法としては、
例えば、溶剤流延法、オルガノゾル流延法及びプラスチ
ゾル流延法等がある。

このようにして得られた含フッ素樹脂系フィルムの可視
光線透過率（Ｔ）は、特に限定するものではないが、−
股間には２０〜９５％、好ましくは３０〜９０％、特に
好ましくは４０〜８５％である。ここで、可視光線とは
主に４００〜７００ｎｍの波長領域における光線であり
、Ｔはこの領域の平均透過率である。

とのＴの測定方法は特に規定するものではなく、いづれ
の方法でもよいが、例えば一般に市販されている透過型
分光４産計によっても測定できる。

また本発明でいう「金属板」とは、特に限定されるもの
ではなく、いづれの金属板でも使用できるが、−股間に
は、例えば、鉄系、アルミニウム系、銅系、チタン系及
びニッケル系等の金属板であり、中でも、鉄系アルミニ
ウム系及び銅系金属板が好ましく、特に鉄系及びアルミ
ニウム系金属板が好ましい。前記鉄系金属板とは、組成
的に主に鉄が含有されている金属板であればいづれの金
属板でも良く、具体的には、例えば、冷延鋼板、亜鉛メ
ツキ鋼板、亜鉛合金メツキ鋼板、アルミニウムメツキ鋼
板、銅メツキ鋼板、ステンレス鋼板、リン酸処理鋼板及
びアルミニウムー亜鉛合金メツキ鋼板等があり、中でも
、亜鉛メツキ鋼板、亜鉛合金メツキ鋼板、アルミニウム
メツキ鉛鋼板及びアルミニウムー亜鉛合金メツキ鋼板が
好ましい。

また、前記アルミニウム系金属としては、組成的に主に
アルミニウム金属が含有されている金属であればいづれ
の金属でも良いが、−股間には、例えば昭和５７年９月
３０日、（社）軽金属協会発行「アルミニウムハンドブ
ック（第２版）」第１３〜２２頁記載のアルミニウムで
あり、具体的には、純アルミニウム、（ＡＩ−Ｃｕ）系
、（ＡＩ−Ｍｎ）系、（ＡＩＳｉ）系、（ＡＩ−Ｍｇ）
系、（Ａｌ−Ｍｇ−３ｉ）系、及び（ＡＩ−Ｚｎ−Ｍｇ
）系があり、中でも純アルミニウム系、（ＡＩ−Ｍｎ）
系及び（Ａ　Ｉ−Ｍｇ）系が好ましい。

さらに前記銅系金属としては、組成的に主に銅が含有さ
れている金属であればいづれの金属でも良いが、−股間
には、例えば、純銅系、黄銅系、青銅系及びしんちゅう
系等の金属がある。

本発明における金属板の板厚は特に規定すべきものでは
ないが、−股間には例えば、０．１５〜４１Ｉ□、好ま
しくは０．２〜２．２ＩｌｌＩｌｌである。

次に本発明による金属板に含フッ素樹脂系フィルムを被
覆する工程の１例について説明するが、フィルムを加熱
溶融接着するには従来行われている方法により接合する
ことができる。−股間には例えば、前処理工程、加熱工
程、フィルムの積層、加圧工程、再加熱工程及び冷却工
程等の工程により、得ることができる。以下工程につい
て説明する。

（１）前処理工程 本工程は、金属板と含フッ素樹脂系フィルムとを、より
強力に被覆するために、必要に応じ行う工程である。

■　金属板の前処理工程 金属板の前処理工程の目的は、表面に付着している油状
物、異物、酸化被膜等を洗浄除去すること、また研磨等
により地金を表面に露出せしめること、また、表面メツ
キ、酸処理等の表面処理を施すこと、さらに必要に応じ
て、表面に粗度をつけること等を行う。

ａ　表面洗浄 特に限定されるものではなく、従来、特定金属で行われ
ている洗浄方法が使用され、例えば脱脂方法としては、
有機溶剤、アルカリ性水溶液、界面活性剤等により脱脂
、洗浄する。

＝１２− ■ ５４表面研磨 例えば機械的及び化学的研磨等により、表面研磨し、地
金を表面に露出させることができる。

Ｃ９表面処理 必要に応じ、フィルムを被覆する表面にメツキ処理、金
属酸化物膜層を設置する被膜処理、防錆処理の化成処理
を行うことができる。

例えば、鉄系金属の化成処理の具体例としては、例えば
、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム等のリン酸塩処理及び
反応型クロメートや塗布型クロメート等によるクロメー
ト処理等がある。

ｄ　表面粗化 ブラッシング、サンドブラスト及びショツトブラスト等
の物理的手段による表面粗化方法、あるいは化学的電気
化学的エツチング方法及びこれらの組み合わせによる表
面粗化方法により表面を粗化することができる。

フィルムの前処理工程 フィルム面に付着している油状物、異物等を除去するこ
と、また、コロナ放電処理、薬材処理等により、酸化被
膜等を付与すること、さらに、種々の表面処理剤、例え
ば、アミノシラン、ビニルシラン、メルカプトシラン等
を塗布すること等の処理を行うことができる。

（２）　　加熱工程 前処理を行った金属板を大気中もしくは実質的に酸素の
存在しない雰囲気下で加熱処理する工程であり、本発明
においては、後者が好ましく、また必要に応じ、フィル
ムをも同時に加熱処理する工程である。

■　加熱雰囲気 上記でいう「実質的に酸素の存在しない雰囲気」とは、
前記前処理工程を受けた金属板及びフィルムの表面状態
を、実質的に保持しつつ加熱できる雰囲気であれば、特
に制限するものではないが、具体的には、酸素含有量が
１％以下、好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは
０．２％以下、特に好ましくは０．０１％以下にある雰
囲気である。この加熱雰囲気にするために、不活性ガス
で充満するか、もしくは真空状態にして加熱することが
できる。

不活性ガスの種類は、いづれでも良いが、−数的には、
窒素ガス、アルゴンガス、が好ましい。

また、真空状態とは、５Ｔｏｒｒ以下、好ましくはＩＴ
ｏｒｒ以下、さらに好ましくは０．ＩＴｏｒｒ以下であ
る。

■　加熱温度 加熱温度は、被覆する含フッ素樹脂系フィルム及び金属
板の種類によって、数置最適温度が決定されるが、−数
的には含フッ素樹脂系フィルムの溶融点である軟化点温
度（ｍｐ）以上、好ましくは（ｍ　ｐ　＋３０）　’Ｃ
以上更に好ましくは（ｍｐ＋５０）℃以上、熱分解温度
以下とすることが望ましく、具体的には、例えばＥＴＦ
Ｅでは一般に２６０〜３７０℃、好ましくは２８０〜３
３０℃、ＰＦＡでは、一般に２８０〜４００℃、ＰＣＴ
ＦＥでは、−数的に１８０−３５０℃好まシくハ２１０
〜２９０℃及びＰＶＤＦでは２５０〜３００℃等である
。

■　加熱時間 ＝１５− 加熱時間は、特に規定すべきものではなく、少なくとも
金属板の表面が、加熱温度に到達するまでの時間である
ことが必要で、金属板の種類及び板厚等によって数置決
定されるが、−数的に１〜２０分、好ましくは３〜１５
分、さらに好ましくは５〜１０分程度である。

（３）積層工程 本工程は、加熱された金属板上に含フッ素樹脂系フィル
ムを、積層・プレスにより被覆する工程である。

■　積層雰囲気 積層雰囲気は、特別に制限されるものではないが、少な
くとも加熱金属板上にフィルムが積層・載置されるもで
は、実質的に酸素の存在しない雰囲気であることが望ま
しく、その雰囲気は前工程（２）、■に準することが好
ましい。

■　プレス 加熱金属板上に積層・載置されたフィルムを、例えば２
本のロール等により連続的にプレスして、強力に被覆す
る工程である。ここで、フィルムに接スるロールは、ゴ
ムロールもしくは金属ロール等フィルムと粘着しないロ
ールが好ましく、加圧力は５〜３０ｋｇ／ｃｍ２、好ま
しくは１０〜２０ｋｇ／ｃｍ２である。

（４）　　再加熱加工 本工程は、前工程で得られたフィルム被覆金属板の金属
板とフィルムとの融着力をさらに強力なものとするため
に、必要に応じて行う再加熱工程である。本工程におけ
る■加熱雰囲気、■加熱温度は前項（２）、■及び■に
準じて行うことができる。

■　加熱時間 加熱時間は、特に規定すべきものではなく、少なくとも
金属板の表面が、加熱温度に到達するまでの時間である
ことが必要で、金属板の種類及び板厚等によって数置決
定され、−数的に１〜２０分、好ましくは３〜１７分、
さらに好ましくは５〜１５分である。

（５）冷却工程 本工程は、再加熱されたフィルム被覆金属板を室温まで
に冷却する工程であり、例えば、風冷ファン、水等によ
り冷却することができる。ここで不均一な冷却を行うと
板に歪や変形が生じるので、均一に冷却することが望ま
しい。

以上の工程によって得られた本発明フィルム被覆金属板
は、実質的に酸素の存在しない雰囲気下で金属板及び含
フッ素樹脂系フィルムを加熱し、融着・接合化するため
、金属板及び含フッ素樹脂系フィルムが酸化劣化をほと
んど受けておらず、よって金属板と含フッ素樹脂系フィ
ルムとは強力な融着力を示し、かつ長期間の使用可能な
ものになると思われる。

このようにして得られた着色フィルム被覆金属板は、ビ
ル内外装材、看板、シャッター　トンネル内壁材及び自
動車、電車等の車輌用内外装材等産業界に広く使用され
るもので、業界に寄与するところ極めて大きい。

以下実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は
、実施例にのみ限定されるべきものではないことは、言
うまでもない。

実施例１ 四フッ化エチレン／エチレンの含有モル比が５３７４７
であり、流動開始温度２８０℃、熱分解開始３５０℃で
あり、３００℃における容量流速が９０Ｉｌ１１１２／
秒エチレンー四フッ化エチレン共重合体１００部と、弁
柄（着色剤）０．５部とを、同方向２軸押出機で混練し
てカラーペレットを得た。この時の混線条件としては温
度３００℃、回転数１１００ｒｐ　Ｌ　／　Ｄ　＝３０
であった。このカラーペレットから加熱溶融押出法で成
形した、平均厚さＲが５０ミクロンの無孔質の着色フィ
ルムを用意する。この着色フィルムの光透過率は７５％
、Ｒμ＝８μ、ｄＲ＝６．ｕ／ａｎであった。

一方、厚さ２．０ＩＮ、のＪＩＳ−Ｈ−４０００に示さ
れるＡ３０５２系のアルミニウム圧延板の片面を、平均
凹凸深さ１０〜１５ミクロン（表面粗度）、凹凸周期１
０〜２０ミクロンにサンドブラストした後、上記サンド
ブラスト面を電解エツチング処理する。

この電解エツチング処理は、ＮａＣｌ３％水溶液を使用
し、４０℃の温度で電解密度４アンペア／ｄｍ２にて通
電量３５クローン／ｃｍ”にて行った。

＝１９− エツチング面を水洗、乾燥した後、アルミニウム板を３
１０℃に予熱し、エツチング面に前記着色フィルムを重
ね、加圧力２０ｋｇ／ｃｍ２で圧着し、引き続いて３１
５℃で１０分間再加熱処理して熱融着し、上記アルミニ
ウム板上にフッ素系樹脂層を形成された本発明のフィル
ム被覆金属板を得た。

実施例２〜３ 実施例１において、着色剤をフタロシアニンブルー（０
，１部：実施例２）及び弁柄（１，０部：実施例３）と
し、実施例１と同様にして、表−１に示したようなフィ
ルム被覆金属板を得た。

比較例１〜２ 実施例１において、着色剤を弁柄及びフタロシアニンブ
ルーを使用し、実施例１と同様にして、表１に示すよう
なフィルム被覆金属板を得た。

このようにして得たフィルム被覆金属板（１，８ｍ　Ｘ
　１．８ｍ　）の表面全体を目視して、色合の濃淡現象
の発現度合を調査し、その結果を表−１に示した。

ここで、濃淡現象の判定基準は次のとおりとし一亦 た。

○・・・　全面に濃淡が全く見られない。

△・・・・・全面に濃淡が僅かに見られる。

Ｘ・ 全面に濃淡が明瞭に見られる。

表−１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、含フッ素樹脂系フィルムを被覆してなる金属板にお
   いて、前記含フッ素樹脂系フィルムの膜厚の最大値と最
   小値の差（Ｒμ）が１５μ以下で、かつ前記含フッ素樹
   脂系フィルムのフィルム幅１ｃｍ当り厚み変化率（ｄＲ
   ）が１０μ／ｃｍ以下であることを特徴とするフィルム
   被覆金属板。 ２、該フッ素樹脂系フィルムの可視光線透過率（Ｔ）が
   ２０〜９５％である特許請求の範囲第１項記載のフィル
   ム被覆金属板。 ３、該フッ素樹脂が四フッ化エチレン系樹脂である特許
   請求の範囲第１項記載のフィルム被覆金属板。 ４、該フッ素樹脂が四フッ化エチレン系樹脂がエチレン
   ・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）である特許請
   求の範囲第３項記載のフィルム被覆金属板。 ５、該含フッ素樹脂中に着色剤を０．００１〜５ＰＨＲ
   含有する特許請求の範囲第１〜３項記載のフィルム被覆
   金属板。