JPH04182122A - クラッド金属板およびその製造方法 - 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、主に建物の外壁を構成する各種のパネルに用
いられるクラッド金属板およびその製造方法に関するも
のである。

〈従来の技術〉 一般に、建材等の分野で用いられるステンレス鋼板、ス
テンレス箔、着色塗装鋼板や着色塗装亜鉛めっきＩ板等
は表面の美観を保持したまま強度部材である＃ｉＩ板、
軽量発泡コンクリートパネル（ＡＬＣ板）等に接合して
用いられる。接合にはスポント溶接のような接合法やボ
ルト・ネジあるいはかしめ加工等の機械接合を利用して
いる。

しかし、機械接合の場合の問題点としては接合時に加工
するための時間を要する点と、かつ局部的に力がかかる
ので、板のひずみを止しやすく美観を損ねる場合が多く
ある。また溶接接合の場合は、接合部にかなりの熱がか
かるために、着色塗装鋼板の場合は塗膜の焼けによる変
色、ステンレス鋼板の場合は熱による変色および鏡面光
沢の消失を生じる。

これらの問題を解決するための手段として、接着剤を利
用する方法が多用されている。一般に、接着剤を使用す
る接合方法は、局部的な力の集中をさけ、かつ熱による
変色を避けるという点から優れた方法である。建材用途
には、高い接着強度が得られる点や作業性が優れている
点から、エポキシ系接着剤やクロロプレン系接着剤が用
いられている。しかし、エポキシ系接着剤では主剤と硬
化剤から成る２液温合タイプとなり混合塗布器を使用す
る必要性がある点と、可使時間が限定される故に張り合
わせ作業性に劣るという欠点がある。

また一方のクロロブレン系接着剤では有機溶剤を使用す
るので作業環境面から見て換気や火気制限等の対策を取
らなければならないという問題がある。

これらの問題をある程度解決する方法として、反応形ア
クリル系の中で非混合２液型接着剤を使用する方法があ
る。この接着剤はＡ／Ｂ２液タイプといわれるものであ
り、第１図（ａ）　に示ずように、Ａ液とＢ液を混合せ
ずに各り被着体に別々に塗布し、第り図（ｂ）に示すよ
うに張り合わせた後で、第り図（Ｃ）に示すように被着
体同志を擦り動かしてＡ液とＢ液を混合するだけで反応
が進み充分な接着強度が発現する。しかしながら、この
ような特殊な貼り合わせ工程が必要となるために、接着
面積の小さいものを接合するのには該接着剤の使用は適
しているが、反面建材のような広い面積を貼り合わせる
には、被着体同志を擦り動かすことができないので、必
要な強度を得るのに長時間放置せねばならないという問
題があった。

〈発明が解決しようとする課題〉 特に、コイル状の金属板を張り合わせたクランド金属板
を製造する上では、該接着剤が必要な強度を発現するま
で長時間放置しなければならないために、作業環境を汚
染せずにオンラインで製造が可能なような短時間で接着
強度が発現する素材および方法が望まれる。本発明は、
このような従来の状況に鑑みて、大面積、例えばコイル
状のものでも容易に製造できる貼り合わせ作業性に優れ
た金属クランド板およびその製造方法を提案することを
目的とするものである。

＜ｖａｎを解決するための手段〉 本発明は、非混合２液型接着剤を介して凹凸模様が互い
に嵌め合うように重ね合わされたことを特徴とするクラ
ッド金属板であり、好ましくは、互いに嵌め合わされた
状態の凸部の高さおよび凹部の深さがそれぞれ２ミクロ
ン以上８０ミクロン以下で、かつ該凸部の頂部と該凹部
の底部のクリアランスが１０ミクロン以上２００ミクロ
ン以下であり、また本発明は非混合２液型接着剤を介し
て凸模様を有する面と平面とが該凸部が塑性変形した状
態で圧着されていることを特徴とするクラッド金属板で
あり、好ましくは、凸部の高さが２ミクロン以上８０ミ
クロン以下であり、該凸部の頂部の幅が２０ミクロン以
上１００ミクロン以下である圧着されたクラッド金属板
である。

また本発明は、接着面にそれぞれ凹凸を有する２枚の板
の一方に非混合２液型接着剤の内の一液を、他方に他液
を塗布した後、凹凸模様が互いに嵌め合うように圧着す
ることを特徴とするクラッド金属板の製造方法であり、
また本発明は、接着面に凸模様を有する板と接着面が平
面である板の一方に非混合２液型接着剤の内の一液を、
他方に他液を塗布した後、該凸部が塑性変形する程度に
２枚の板を圧着することを特徴とするクラッド金属板の
製造方法である。

く作　用〉 本発明を１面に基づいて説明する。

第２図はその機能を模式的に示したものであり、第２図
（ａ）のような線状の凹凸模様を片面に有する金属板同
志を接着剤を挾んで、その凹凸模様が嵌め合うように重
ね合わせた状態を第２１１ｉＪ（ｂ）に示す。

第２［Ｄ（Ｃ）には金属板同志の凹凸がお互いに嵌合し
た状態を示す。接着強度を高めるには非混合２液型接着
剤の一方の成分をＡ剤とし、これに対して他方の成分を
Ｂ剤とした場合に両金属板に塗布したそれぞれＡ、Ｂの
接着剤が、むらを生ぜず均一に混合することが必要であ
り、例えば第２図（ｂ）のように金属板を単に重ね合わ
せてＡ、Ｂ両剤を接するようにした状態では、Ａ、Ｂ両
剤の自己拡散だけで両割の混合が達成されるので、十分
な接合強度を得るには長時間を要する。

従って、Ａ、Ｂ両剤を均等に混合させるには物理的作用
が必要とされ、先に示した第１図（Ｃ）のような剪断力
を水平方向に与える方法がひとつの手段として挙げられ
る。ただし、その方法では金属板を意図的にずらす工程
が必要であり、大面積の板同志を水平方向にずらすのは
粘性の高い接着剤を含む場合は多大な力を要するので困
難となり、大面積の金属板を短時間で効率よく接合させ
たいという本発明の主旨から外れる。

本発明では、接着剤を介して凹凸模様を互いに嵌め合わ
せるので、第４図に模式的に示すように、金属板５の凹
部に溜まったへ剤と、金属板６の凹部に溜まったＢ剤が
圧着される際、溝の半ピッチ分のずれが生し同図（ａ）
から［ｂ）の状態に至り、図示するように、Ａ、Ｂ両剤
凹凸の斜面を相互に流動し、発生する剪断力によって均
一な混合が達成される。この場合の問題は金属板５．６
を半ピツチずらす方法であるが、後述するように１ピツ
チの大きさは通常１肛以下と非常に微小であり、また、
圧着時には、原理的に上下方向の押しつけ力だけであっ
たとしても、微小なスラスト力が必ず住し、この力によ
って第４図へ）の状態になる。

また本発明では、圧着時の力によって金属板の凸部を平
面に対して塑性変形させて圧着させるので、その過程で
接着剤の混合が促進される。第５図は片面に凹凸加工を
施した金属板５にＡ剤が、特に加工を施さない金属板６
の表面にＢ剤が塗布された状態を示している。この状態
で圧着される際、金属板５の凸部が金属板６の表面と接
し、塑性変形する時、凸部に沿って発生する剪断力によ
ってＡ、Ｂ両液の混合が効率よく達成される。

なお、本発明のクランド鋼板は接着剤と接する金属表面
に微細で、かつ規則的な凹凸があるので、接着剤である
液体が凹部に侵入し、硬化することによって充分なる投
錨効果が発揮できるために、通常の表面粗度を有する金
属板を利用したものより、接着強度の高いものとなり、
折り曲げ加工のような後加工性が向上する。

次に、本発明に使用する金属表面の凹凸ｇ４様の大きさ
について説明スル。

該表面の凹凸の大きさ及び形状については特に規定され
るものではないが、安定して金属板に凹凸加工できる領
域として凹凸の幅が３０ミクロンから３６０ミクロンの
範囲が好ましい。また、その形状については線状または
角形状、円形状のいずれかでもよいが、凹部の深さある
いは凸部の高さ、即ち溝の高さについては２ミクロンか
ら８０ミクロンの範囲が好ましい。即ち２ミクロン以下
の場合は、貼り合わせ後、実用強度を得るのに時間がか
かる点と貼り合わせ後のクラッド金属板間の接着強度も
低下する。また、一方の８０ミクロンを趙える場合は、
クラッド金属板を曲げ加工した際に凸部が破損し上下の
金属板がずれるという問題が生ずる。さらに本発明にお
いては、該凹模様の底部の幅ｅと該凸模様の頂部ｆの差
、ｅ−ｒが１０ミクロン以上２００ミクロン以下が好ま
しい。即ち、第３図に示すように接着剤塗布金属板同志
を重ね合わせし、圧着後の隣合う凸部と凹部の壁面間の
距離すなわちクリアランス（ｄ）が２００ミクロン以下
となるよう凹凸模様を金属板に加工することが好ましい
。即ち、ｄが２００ミクロンを超える場合は、接着剤の
主剤であるＡ剤とＢ剤が混合されない部分ができるため
に実用的な接着強度が発現するのに長時間かかる。また
一方、凹部と凸部の頂部の幅差ｅ−ｆは１０ミクロン以
上とすることが好ましい。即ち、１０ミクロン未満では
金属板の加工歪み等によって凹部と凸部が嵌め合わない
場合があるため、クラッド金属板の一部に隙間が生し、
板厚が一定なものができ難い。

次に、本発明に平板とともに使用する金属表面の凸模様
について説明する。

凸部溝の高さについては２ミクロンから８０ミクロンの
範囲が好ましい。即ち２ミクロン未満の場合は、貼り合
わせ後、実用強度を得るのに時間がかかる点と貼り合わ
せ後のクラッド金属板間の接着強度も低下する。また、
一方の８０ミクロンを超える場合は、クラッド金ａ板の
曲げ加工した際に上下の金属板がずれるという問題が生
ずる。さらに、本発明においては、凸部の頂部の幅が２
０ミクロン以上１００ミクロン以下の範囲が好ましい。

即ち、２０ミクロン未満の場合は、貼り合わせ後、実用
強度を得るのに時間がかかり、１００ミクロンを超える
場合は凸模様を塑性変形させる際に、多大な圧力を要す
るために圧着後のクラッド金属板の表面平滑性が劣化す
る。

本発明に使用する反応性を有する非混合２渣型接着剤は
、代表的なものとして反応形アクリル系接着剤が該当す
るが、その組成はメタクリル酸エステルにエラストマー
を溶解し、レドックス系開始剤で重合反応させることを
特徴きするために、主剤であるアクリルモノマーを主要
成分とする部分と開始剤を主要成分とする部分とが予め
別になっている。

次にこうした微細で規則的凹凸表面の金属板を製造する
プロセスについて述べる。従来から金属表面を粗面化す
る方法として（１ンシヨントプラストロールにより金属
板を圧延する、（２）特開昭６３−１３２７０１号公報
等に見られる高出力レーザで規則的に表面を溶融させた
ロールにより金属板を圧延する、（３）金属板表面自体
をエンチング加工する、（４）特開昭４１−１４９７３
号公報等に見られるようにエツチングロールにより金属
板を圧延する方法等があるが、規則的に一定深さ以上の
凹凸を金属板に付与するには（１）のショツトブラスト
ロールによる方法ではその製造原理から無理であるし、
また（２）のレーザでロールを加工する方法では規則的
に凹凸加工できるが、溝深さがせいぜい数ミクロンなの
でロール寿命が短いことと、凹凸模様の形状に制限があ
るという問題がある。（３）の金属板を直接エツチング
加工する方式は大量生産向きでなくその製造コストが非
常に高（なる。従って（４）のエツチングロールにより
金属板を圧延する方法が規則的に凹凸加工できる点とロ
ール寿命が長くなる点から最も好ましい。

こうして作られた規則的な凹凸部を有する金属板に対し
て、その凹凸面上に本発明の接着剤の各成分をスプレー
またはロールコータ−等の方法で塗布し、お互い貼り合
わせし、凹凸模様が嵌め合うように圧着することにより
、大面積のクラッド金属板が短時間に製造できる。

ここで圧着する工程とは、貼り合わせの際の金属板間に
ある空気の泡を除き、かつクラッド金属板表面に歪みを
与えない程度の圧力をプレスまたはロールの手段によっ
て、金属板上に均等にがければよい。

さらに、金属に形成した凸部を塑性変形させる場合には
前記の方法よりも圧着の際に圧力を高めることになる。

〈実施例〉 実施例Ｉ フォトエツチングしたロールによって、０．６ｍｍ板厚
の鋼板５ＰＣＢを圧延し、表１に示すような凹部の溝深
さのもので、その形状が円形状のものを形成した。次に
、この鋼板に貼り合わせる金属板として、０．１ｍｍ板
厚のステンレス板（ＳＯ３３０４）を圧延し、凸部の形
状が円形状で、その高さが２０ミクロンのものを形成し
、君亥鋼板とこのステンレス板を重ね合わせる際に、隣
合う凸部と凹部の壁面間距離すなわちクリアランスが２
３ミクロンとなるようなピッチにて平面模様を形成させ
た。

こうして得られた金属板（寸法１２００ｍｍ　Ｘ　１０
００ｉｉｎ）の凹凸模様のある面に対して、反応形アク
リル接着剤（アロンマイティＸ−２１００、東亜合成化
学工業■製）のＡ剤を５ＰＣＢにロール型塗布機で平均
膜厚２０ミクロンになるようコーティングした。

次に同じ接着剤のＢ剤をステンレス板に前記の方法で平
均膜厚２０ミクロンになるようコーティングした。これ
の金属板を凹凸模様が互いに嵌め合うようにロール圧着
により貼り合わせた後に、室温にて、約２ｋｇ／平方セ
ンナの圧力で１分間プレス圧着した。その結果を表１に
示すが、凹部の溝深さが２ミクロン以上８０ミクロン以
下が好ましいことが分かる。

表　　１ 実施例２ フォトエツチングしたロールによって、０．６胴板厚の
鋼板５ＰＣＢを圧延し、凹部の溝深さが３０ミクロンの
もので凹部の形状が円形状のものを形成した。次に、こ
の鋼板に貼り合わせる金属板として、０．３ｍｍ板厚の
ステンレス板（ＳＩＪＳ３０４）を圧延し、凸部の形状
が円形状で、その高さが表１に示すものを形成し、該鋼
板とこのステンレス板を重ね合わせる際に、隣合う凸部
と凹部の壁面間距離すなわちクリアランスが２３ミクロ
ンとなるようなピッチにて平面模様を形成させた。

こうして得られた金属板（寸法１２００揶Ｘ１０Ｘ１０
０Ｏの凹凸模様のある面に対して、反応形アクリル接着
剤（アロンマイティＸ＞２１００、東亜合成化学工業ｅ
＠！！！りのＡ剤を５ＰＣＢにロール型塗布機で平均膜
厚２０ミクロンになるようコーティングした。

次に同じ接着剤のＢ剤をステンレス板に前記の方法で平
均膜厚２０ミクロンになるようコーティングした。これ
の金属板を凹凸模様が互いに嵌め合うように貼り合わせ
た後に、室温にて、約２ｋｇ／平方センチの圧力で１分
間プレス圧着した。その結果を表２に示すが、凸部の溝
高さが２ミクロン以上８０ミクロン以下が好ましいこと
が分かる。

表　　２ 実施例３ フォトエツチングしたロールによって、０．６ｍｍ板厚
の綱板５ＰＣＥを圧延し、凹部のｍ深さ３０ミクロンで
凹部の形状が円形状のものを形成した。

次に、この鋼板に貼り合わせる金属板として、０．１ｎ
ｙｍ板厚のステンレス板（ＳＵＳ３０４）を圧延し、凸
部の形状が円形状で、その高さが２０ミクロンのものを
形成し、該鋼板とこのステンレス板を重ね合わせる際に
、隣合う凸部と凹部の壁面間距離クリアランスが表３に
示すようになるような異なる平面模様を形成させた。

こうして得られた金属板（寸法１２００ｍｍ　Ｘ　１０
０１００Ｏの凹凸模様のある面に対して、反応形アクリ
ル接着剤（アロンマイティＸ−２１００、東亜合成化学
工業■製）のＡ剤を５ＰＣＢにロール型塗布機で平均膜
厚２０ミクロン番こなるようコーティングした。

次に同じ接着剤のＢ剤をステンレス板に前記の方法で平
均膜厚２０ミクロンになるようコーティングした。これ
の金属板を凹凸模様が互いに嵌め合うようにロール圧着
により貼り合わせた後に、室温にて、約２ｋｇ／平方セ
ンチの圧力で１分間プレス圧着した。その結果を表３に
示すが、咳凸の頂部よ凹の底部の差即ち、クリアランス
が１０ミクロン以上２００ミクロン以下が好ましいこと
が分かる。

表３ 実施例４ フォトエツチングしたロールによって、０．５ｎｒｍ板
厚のアルミニウム板を圧延し、円形状の凸部の溝深さと
その大きさが表４に示すようなものを形成した。こうし
て得られたアルミニウム板（寸法１２００ｍｍ　Ｘ　１
０００ｍ＋ｎ　）の凸模様のある面に対して反応形アク
リル接着剤（アロンマイティχ−２１００、東亜合成化
学工業■製）のＡ剤をロール型塗布機で平均膜厚１０ミ
クロンになるようコーティングした。

次に、同し接着剤のＢ剤を特に凹凸加工しない鋼板（Ｓ
ＰＣＢ）に前記方法で平均膜厚１０ミクロンにコーティ
ングした。これらの金属板をロール圧着により貼り合わ
せた後に、室温にて約６ｋｇ／平方センナの圧力で１分
間プレス圧着した。その結果を表４に示すように凸の高
さが２ミクロン以上８０ミクロン以下であり、凸の頂部
の幅が２０ミクロン以上１００ミクロン以下が好ましい
ことが分かる。

表４ ＊但し、表面平滑性が悪い 〈発明の効果〉 本発明は、大面積を有する金属板を貼り合わせ作業に要
する時間が短く、作業環境を劣化する有機溶剤を使用せ
ず、かつ板厚の均一なるクランド材ができるために建材
分野等の美麗なパネルが容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１［１ｌ（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は従来の反応形アク
リル非混合接着剤の接着工程を示す説明図、第２図（ａ
）は本発明に用いる金属板の斜視図、（ｂ）は本発明の
金属板の断面図で接着剤塗布後に重ね合わせた状態を示
す説明図、（Ｃ）は本発明の金属板の断面図、第３図は
本発明の金属板の断面図で圧着した後の凹凸部の壁面間
の距離を示す説明図、第４図（ａ）は本発明の金属板の
貼り合わせ前の状態を示す断面図、ら）は貼り合わせ後
圧着工程での断面の状態を示す説明図、第５図（ａ）は
本発明の金属板の貼り合わせ前の状態を示す説明図、（
ｂ）は圧着工程を経て凸部が変形したまま貼り合わせし
た状態を示す断面図である。 ｌ・・・被着体、　　　　２・・・Ａ　剤、３・・・Ｂ
　剤、　　　　４・・・Ａ剤Ｂ剤混合物、５・・・金属
板、　　　　６・・・金属板。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第１図 （Ｃ） 第２図 （Ｑ） （ｂ）５ に 箔　４　因 （ｂ） 第５図 呵

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、非混合２液型接着剤を介して凹凸模様が互いに嵌め
   合うように重ね合わされたことを特徴とするクラッド金
   属板。 ２、非混合２液型接着剤を介して凸模様を有する面と平
   面とが該凸部が塑性変形した状態で圧着されていること
   を特徴とするクラッド金属板。 ３、互いに嵌め合わされた状態の凸部の高さおよび凹部
   の深さがそれぞれ２ミクロン以上８０ミクロン以下で、
   かつ該凸部の頂部と該凹部の底部のクリアランスが１０
   ミクロン以上２００ミクロン以下であることを特徴とす
   る請求項１記載のクラッド金属板。 ４、凸部の高さが２ミクロン以上８０ミクロン以下であ
   り、該凸部の頂部の幅が２０ミクロン以上１００ミクロ
   ン以下であることを特徴とする請求項２記載のクラッド
   金属板。 ５、接着面にそれぞれ凹凸を有する２枚の板の一方に非
   混合２液型接着剤の内の一液を、他方に他液を塗布した
   後、凹凸模様が互いに嵌め合うように圧着することを特
   徴とするクラッド金属板の製造方法。 ６、接着面に凸模様を有する板と接着面が平面である板
   の一方に非混合２液型接着剤の内の一液を、他方に他液
   を塗布した後、該凸部が塑性変形する程度に２枚の板を
   圧着することを特徴とするクラッド金属板の製造方法。