JPH05506410A

JPH05506410A - ２層積層重合体被覆金属片およびその製造法

Info

Publication number: JPH05506410A
Application number: JP91503943A
Authority: JP
Inventors: ボリス，タデュー; リー，シューモー; ウエイクフィールド，アービイ，イー．，ジェイ．
Original assignee: デコマ　インターナショナル　インコーポレイテッド
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1991-02-12
Publication date: 1993-09-22
Also published as: DE69102061D1; CA2074086A1; WO1991012134A1; DE69102061T2; US5182141A; ATE105773T1; CA2074086C; AU7235991A; MX173711B; ES2057868T3; EP0515455A1; EP0515455B1

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】２層積層重合体被覆金属片およびその製造法技術分野本発明は、１つの領域に第１の熱硬化性エラストマーが化学結合し、もう１つの領域に第２の熱可塑性有機重合体が化学結合した金属基体、およびその製造法に関する。より詳しくは、本発明は、１つの領域にエチレンプロピレンジエン単量体（ＥＰＤＭ）の三元共重合体の塗膜が結合し、もう１つの領域にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）の塗膜が結合した金属基体に関する。

背景技術重合体により被覆された金属は周知である。それらは主として、心材である金属基体の利点と外層である有機重合体塗膜の利点が組み合わされているので好ましい。例えば自動車産業では、アルミニウムのような金属の弾性や順応性といった特性は装備品に望まれることが多い。重合体塗膜は、部材にこれらの望ましい特性を保持させながら各種要因（極端な温度変動を含む）に対する耐性を強化し、ガラスと隣接部材（支持枠等）との密封界面として作用し、金属とフロントグラスどの間のクッションの役目をし、見た目に良い露出部ともなると思われる。

熱硬化性重合体であるエチレンプロピレンジエン単量体（ＥＰＤＭ）のターポリマーは、有利な耐候性と密封特性を与える。熱可塑性重合体であるポリ塩化ビニル（ｐｖｃ）は、ＥＰＤＭより滑らかな仕上がりを与え、より広範な色彩で入手でき、ＥＰＤＭより耐変色性が高い傾向がある。

自動車産業において、これらの材料の特性を持つ部材を得るために取られた方法は、二種類の金属片、すなわち１つは部分的にＥＰＤＭで被覆されたもの、もう１つは部分的にＰＶＣで被覆されたものを製造することであった。次に、これらの金属片を組立てる。そのやり方は、ＥＰＤＭ塗膜を組立体の一部として用い目に見えない密封材とし、ＰｖＣ塗膜も組立体の一部として用い組立てられた自動車上で部分的に目に見えるようにする。

第２の方法は、ＥＰＤＭのような単一の重合体で被覆された単一の金属片を持つ部材を製造することであったが、そのような部材はＰｖＣのような第２の重合体で被覆された部分が持つ利点を欠いている。

第３の方法は、ＥＰＤＭやＰｖＣの重合体の一つを適当に処理した金属上に押出し、ＥＰＤＭやＰｖＣの残りの一つを最初に押出された重合体にアルキルシアノアクリレート化合物か熱溶融型接着剤のような適当な接着剤、または機械的結合を用いて、結合することであった。

一般的に言って、金属片にＰＶＣ塗膜を施す方法は、金属を所望の形状にロール成形することから開始される。次に金属を洗浄、乾燥する。その後、洗浄した金属に熱活性化性接着剤を塗布する。塗布された金属を加熱することにより、接着剤から溶剤を蒸発させ、接着剤を活性化する。次に、ＰｖＣを金属上に押出すと、活性化された接着剤がこの重合体を金属に化学結合させる。例えば、熱による活性化または紫外線への暴露を必要とする接着剤を、本明細書中ではｒ活性化性接着剤１と呼ぶ。

一般的に言って、金属片にＥＰＤＭ塗膜を施す方法は、金属を所望の形状にロール成形することから開始される０次に金属を洗浄、乾燥し、下塗剤を塗布する。

下塗剤の溶剤を蒸発させ、塗布された金属を焼付けすることにより、下塗剤を固定する。熱活性化性接着剤を上記と同様に下塗剤塗膜に塗布する。　ＥＰＤＭを金属上に押出す前に、この接着剤を熱により活性化させる。押出後、金属上のＥＰＤＭを適当に硬化させる。上述の二層接着剤系の代わりに一１接着剤系を用いることができ、過去にもＧｏ−Ｅｘ−Ｔｅｃ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　（カナダ、オンタリオ）により使用され成功を収めた。

発明の開示本発明は、第１の領域に第１の熱硬化性エラストマーが化学結合し、第２の領域に第２の熱可塑性有機重合体が化学結合した単一の金属基体を提供する。

１つの側面では、本発明は、１つの領域に弾性重合体ＥＰＤＭの塗膜が結合し、もう１つの領域に熱可塑性重合体ＰｖＣの塗膜が結合した金属基体を提供するものである。

好適な側面では、本発明は、１つの領域に熱可塑性塗膜を持ち、もう１つの領域に弾性塗膜を持つ単一の金属心基体から成る製品を提供するものであり、この製品は自動車の外装品として用いるのに適している。

さらに好適な側面では、上記の２つの塗膜はそれぞれの接点で互いに結合されている。

好ましくは、本発明のゴムまたは弾性塗膜はＥＰＤＭ塗膜であり、熱可塑性塗膜はＰｖＣ塗膜である。ＥＰＤＭは熱硬化性樹脂であり、熱を加えると加硫または硬化する。ＰｖＣは熱可塑性樹脂であり、熱を加えると軟化または溶融する。本発明の方法に使用される重合体は、金属基体に溶融状態で適用される。

本発明においては、金属基体のｒ塗布１またはｒ塗布された１金属基体は、金属基体の一部の塗布、または一部分だけが塗布された金属基体を包含する。

図面の簡単な説明第１図は、２層積層被覆片の好適な製造法の各工程を一般的に略述した流れ図、第２図は、本発明の好適な方法に従って作られた第１の実施態様の製品の断面図、第３図は、本発明の方法に従って作られた第２の実施態様の製品であって、自動車に使用される製品の断面図、そして第４図は、第２の実施態様の自動車上の位置を示す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態第１図は、第１の領域にＥＰＤＭが、第２の領域にＰｖＣが塗布されたアルミニウム片の製造法の一般的概略であり、この方法により本発明に従う好適な実施態様の製品が作られる。この方法の詳細をさらに以下に述べる。

本発明に従う好適な方法においては、アルミニウム基体を清浄にして、以下に述べる様にＥＰＤＭ層を結合するのに用いられる接着剤の塗布に備える。ロール成形後、成形されたアルミニウム片を密閉された洗浄タンクに通し、ここで温アルカリ溶液を噴霧する。典型的には、この溶液は、ｐＨが約１０〜１２、温度が約６０℃であり、これらの条件は、後に適用される接着剤と塗膜との接着を行うに当たり金属の状態を調整するのに十分な条件である。次に、アルミニウム片を第２のすすぎタンクに通し、ここで水を噴霧してアルカリ洗浄液を除去する。その後、金属を約９０℃〜１００℃の熱風噴射により乾燥させる。

夫血旦本実施例においては、第２図に示した断面を持つ２層積層被覆アルミニウム片を、３．５ｍ／分の製造速度で調製した。洗浄した基体の第１の領域には、アルミニウムにＥＰＤＭを結合させるのに適したＥＰＤＭ接着剤［ＩＮ被覆熱活性化性ポリイソシアネート系接着剤”Ｃｈｅｍｌｏｃｋ　２５０″　（商標）　、Ｌｏｒｄ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社］を塗布した。塗布した接着剤を表面温度が約１２０℃になるように加熱すると、接着剤は活性化されＥＰＤＭ適用の準備が整った。

Ｔｈｏｎａ　Ｅ３４０２Ｄとして入手できるＥＰＤＭを金属基体上に溶融状態で押出すことにより、接着剤で被覆された基体の領域にＥＰＤＭを適用した。

基体の第２の領域には、　ｐｖｃをアルミニウムに結合させるためＡｌ６１７Ｂとして知られているＰＶＣ接着剤（着色改質アクリル系接着剤、Ｂ、Ｆ、　Ｇｏｏｄｒｉｃｈ社）を塗布した。この接着剤は、ＰｖＣをアルミニウム基体に結合させる特性と、該基体に既に適用されているＥＰＤＭを硬化させるのに適した下記のような条件で熱活性化される特性を有している。これに代わる接着剤としては、５ｔｅｒｎｓｏｎ　Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ　ＰＲ１０２９（同様に熱活性化性接着剤であるが、本実施例で用いられた接着剤より活性化温度が数度高い）がある。

上記の部分的に製造した材料片を次に２１０℃のオーブンに通し、６分間の滞留時間オーブン中に保持することにより、ＥＰＤＭを硬化させ、ＰＶＣ接着剤を活性化させた。

オーブンから出た後、ＰｖＣを該基体上に溶融状態で押出すことにより、ＰｖＣ接着剤が塗布された基体の領域にｐｖｃを適用した。

本発明の製品を自動車の窓やフレームと関連させて用いる場合などに好適なフロックの適用は、以下の様に実施した。すなわち、触媒”　ＣｈｅＢｌａｚｅ　９９ｇｇ”　（商標）を含む”Ｆｌｏｃｋｌｏｋ　８５２”　（商標）として知られているフロック接着剤をＥＰＤＭ　（本願の場合）の所望の区域に適用した。

適用方法は当業者に知られている方法とした。フロック接着剤は約１９０℃で４分間硬化させた。

上記の方法は幾分変更でき、それにより第３図に示す断面を持つ被覆アルミニウム片が得られる。この変更には、ｐｖｃ接看剤を基体の第２の領域に塗布することと、後に押出されるＰｖＣが化学結合される予定のＥＰＤＭの隣接端部にＣｈｅｍｌｏｋ　２５０を塗布することが行われる。ＥＰＤＭを硬化させ、ＰＶＣ接着剤を活性化するための上記の条件は、ＥＰＤＭ接着剤であるＣｈｅｍｌｏｋ　２５０を活性化するのに適している。

上述の実施例は、現時点で本発明者に知られている好適な実施態様としての方法を表す実施例である。工業的な製造法としては、少なくとも第１の接着剤の塗布から基体上へのＰｖＣ押出から成る（またこれらを含む）工程は、比較的経済的な方法を提供するために連続工程として行うべきである。さらに、被覆基体の切断は、好ましくは基体に両型合体層が適用された後に行うべきであり、フロックを持つ製品の切断は、フロックの適用後に行うべきである。両塗膜が適用される前に基体を切断することは、一般に適切ではない。

何故なら、第２の塗布剤を幾つかの短い加工物上に押出すことは、一つの長い加工物上に第２の塗布剤を押出すことより相対的に不利だからである。すなわち、一般的に、切断は本発明に従う方法の最終工程であり、２層積眉被覆金属基体は、例えば自動車メーカーへの出荷に適した単位長さに切断される。ＥＰＤＭの適用後にｐｖｃ接着剤を基体に塗布し、ＰｖＣ接着剤とＥＰＤＭを同一の工程で加熱することにより、ＰｖＣ接看剤の活性化とＥＰＤＭの硬化を同時に行い、その後にＰｖＣを適用する方が好ましいが、ＰＶＣ接看剤の塗布前にＥＰＤＭを加熱・硬化し、ＰｖＣの適用前に追加の加熱工程でＰＶＣ接着剤を塗布・活性化することも可能である。但し、得られた製品は同一の品質であろうが、この方法はより多くの工程を伴うので、利点がより少ない。

ＥＰＤＭは、基体上にＰＶＣを押出す前に硬化させなければならない。何故なら、ＥＰＤＨの硬化に必要な条件は、ＰｖＣには厳しすぎ、ＰｖＣを損傷する恐れがあるからである。例えば、ＰｖＣをやや溶融させ、期待した最終形状を失わせるであろう。

図示した好適な方法で用いられる出発原料としての金属基体は、アルミニウムストリップまたはリボンである。このような形状のステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼、または亜鉛の基体は、図示した実施例では同等に良好に機能するが、洗浄の前に荒削り加工すべきである。上記実施例で用いられたアルミニウム基体を同様に荒削り加工することも可能であろうが、荒削り材を適用しなくても満足な製品は得られている。

本発明に従う製品の製造法を示す上記実施例は、例示のためのものである。接着剤とＥＰＤＭの蒸発および硬化時間は高温でより短くなる可能性があることが知られている。２〜２０ｍ／分の製造速度は当然達成できる筈である。ＥＰＤＭ接着剤を活性化させるための典型的温度はほぼ１１０℃〜１４０℃である。ＥＰＤＭを硬化させるための典型的温度はほぼ２００℃〜２６０℃である。１５０℃〜２２０℃のフロック接着剤硬化温度が使用可能と思われる。金属がＰｖＣで被覆された後にＥＰＤＨにフロック接着剤を塗布する本発明の好適な実施態様のような状況では、過熱によりＰｖＣが溶融したり、その仕上りが損なわれることのないよう、この硬化温度は十分に低く保つべきである６例えば、２分間の滞留時間で約２２０℃以上の温度は過剰と考えられる。

本発明の好適な実施態様に従う２層積層製品８の断面図を第２図に示す。アルミニウムコア基体１０にＥＰＤＭ接着剤１２．　ＥＰＤＭ１４．　Ｐｖｃ接看剤１６．　ＰＶＣ１ｇを塗布する。好ましくは、この実施態様は完全に被覆された基体に適用されたフロック２２（第３図に図示）を含んでおり、この態様は周知である。

第２の好適な実施態様としての製品２０を第３図に示す、この実施態様においては、ＥＰＤＭ１４とＰＶＣ１８とをそれらの接点２４でＣｈｅｍｌｏｋ　２５０接看剤層１７により互いに化学結合させる。この実施態様は、格納式（ｒｅｔｒａｃｔａｂｌｅ）の窓２８を持つ車体ドア部２６に取り付けられた状態で示されており、この製品はクリップ（図示されていないが、周知である）によりドアに取りつけられている。図示したように、ｐｖｃ　ｉｇは大部分露出されており、下部リップ３０はドアのすぐ隣に位置している。フロック２２は窓２８のすぐ隣に位置しており、ＥＰＤＭ１４は大部分露出されておらず、ドアの内側に位置している。

好適な実施態様のアルミニウム基体１０は、洗浄工程の前に図示された断面状にロール成形される。

実施例の好適な方法に従う連続プロセスにより作られた第２図に示された製品をフォード社の仕様書と試験法に従い試験したところ、自動車外装部品に必要とされる用途に良好な性能を発揮することが分かった。

例えば、該製品を以下の条件に付したところ、変色、白亜化、ひび割れ、退色、乳濁、分離、型押模様の消失についての基準に合致するか、又は基準を越えた＝２４０時間の塩水噴霧；２４時間の処理を１０回（各回は８８℃で４時間、３２ ℃、９５％の湿度で４時間、さらに−４０℃で１６時間の処理から成る）、１２１’ｃで３０分間の処理。３２℃で４時間水中に漬けた場合、−２９℃の温度に４時間暴露した場合、および試料の端部に水蒸気を直接噴射した場合、金属へのビニルの接着度の喪失は認められなかった。

本発明の上記実施例は例示のためのものであり、本発明の範囲は添付の請求範囲に明確に述べられていることを理解すべきである。

ＦＩＧＵＲＥ　１要約書第１の熱硬化性エラストマ一層と第２の熱可塑性層を有し、前記両肩が化学的に結合されている金属基体と、その製造方法である。好ましくは、第１の眉は、押出しＥＰＤＭであり、この第１の層は、熱活性化性ポリイソシアネート系接着剤により基体に結合され、第２の層は、押出しＰｖＣであり、この第２の層は、熱活性化性改質アクリル系接着剤により基体に結合されている。ＥＰＤＭの一部にフロックを化学結合させてもよい。

自動車用内外装品が開示される。好適な製造方法は、以下の工程を含む連続プロセスである；基板にＥＰＤＭ接着剤を塗布する工程、部分的に被覆された基板を、ＥＰＤＭが硬化し、付随してＰｖＣが活性化されるまで、加熱する工程、およびその後、基板上にＰｖＣを押出す工程。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成４年８月１３日

Claims

【特許請求の範囲】

１．（ａ）接着剤を塗布する金属基体を準備する工程、（ｂ）第１の熱硬化性重合体の第１の層により被覆される前記基体の第１の領域に第１の活性化性接着剤を塗布する工程、（ｃ）前記接着剤を活性化させることにより、前記基体に前記第１の重合体を適用する準備をする工程、（ｄ）前記第１の重合体を前記第１の領域に適用することにより、前記第１の層を形成する工程、（ｅ）前記第１の重合体を加熱することにより硬化させる工程、（ｆ）第２の熱可塑性重合体の第２の層により被覆される前記金属基体の第２の領域に第２の活性化性接着剤を塗布する工程、（ｇ）前記第２の接着剤を活性化させる工程、および（ｈ）前記第２の重合体を前記第２の領域に塗布して前記第２の層を形成し、これにより、前記第１の層が前記基体に化学結合するとともに、前記第２の層が前記第２の領域に化学結合した２層積層金属基体を製造する工程、を有することを特徴とする２層積層被覆金属基体の製造法。
２．前記基体を準備する工程が、前記金属基体の洗浄を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の製造法。
３．出発原料が、アルミニウム、ステンレス鋼、亜鉛、または亜鉛メッキ鋼のリボンから成り、前記基体を準備する工程が、さらに前記出発原料をロール成形する前工程を含み、前記基体を洗浄する工程が、ロール成形された金属をアルカリ溶液中で洗浄し、前記金属から前記アルカリ溶液を洗い流す工程から成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の製造法。
４．前記第１の接着剤が、ポリイソシアネート系熱活性化性接着剤であり、前記第１の接着剤を活性化する工程が、前記接着剤を活性化するのに十分な温度と時間前記接着剤を加熱する工程から成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の製造法。
５．前記第２の接着剤が、改質アクリル系接着剤であり、前記第２の接着剤を活性化する工程が、前記接着剤を活性化するのに十分な温度と時間前記接着剤を加熱する工程から成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の製造法。
６．前記第１の重合体が、ＥＰＤＭであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の製造法。
７．前記第１の重合体と前記第２の重合体を適用する工程が、それぞれの重合体を押出す工程から成ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の製造法。
８．（ａ）接着剤を塗布する金属基体を準備する工程、（ｂ）第１の熱硬化性重合体の第１の層により被覆される前記基体の第１の領域に第１の活性化性接着剤を塗布する工程、（ｃ）前記接着剤を活性化させることにより、前記基体に前記第１の重合体を塗布する準備をする工程、（ｄ）前記第１の重合体を前記第１の領域に塗布することにより、前記第１の層を形成する工程、（ｅ）第２の熱可塑性重合体の第２の層により被覆される前記基体の第２の領域に第２の熱活性化性接着剤を塗布することにより、部分的に製造された被覆基体を作成する工程、（ｆ）前記部分的に製造された被覆基体を加熱することにより、前記第１の重合体を硬化させるとともに前記第２の接着剤を活性化させる工程、および（ｇ）前記第２の重合体を前記第２の領域に適用することにより、前記第１の層が前記基体に化学結合するとともに前記第２の層が前記基体の第２の領域に化学結合した２層積層金属基体を製造する工程、を有することを特徴とする２層積層被覆金属基体の製造法。
９．前記第１の接着剤が、ポリイソシアネート系熱活性化性接着剤であり、前記第２の接着剤が、改質アクリル系熱活性化性接着剤であることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の製造法。
１０．前記第１の接着剤が、十分な時間、約１１０℃〜約１４０℃の温度に暴露されると、活性化されることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の製造法。
１１．前記第２の接着剤が、十分な時間、約２００℃〜約２６０℃の温度に暴露されると、活性化されることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の製造法。
１２．前記第１の重合体が、ＥＰＤＭであり、前記第２の重合体が、ＰＶＣであり、工程（ｆ）が、前記部分的に製造された被覆基体を約２００℃〜約２６０℃ の温度範囲で加熱する工程から成ることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の製造法。
１３．前記第１の重合体と前記第２の重合体を適用する工程が、それぞれの重合体を押出すことから成り、工程（ａ）で用いられる出発原料が、アルミニウム、ステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼、または亜鉛のリボンから成り、工程（ｃ）〜（ｇ）が、各リボンについての連続プロセスとして行われることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の製造法。
１４．（ｈ）前記第１の重合体の第１の領域にフロック接着剤を塗布する工程、（ｉ）前記フロック接着剤を硬化させる工程、（ｊ）前記第１の重合体の前記第１の領域にフロックをつけることにより、２層積層金属製品を製造する工程、および（ｋ）前記製品を適当な単位長さに切断する工程、をその後の工程にさらに含むことを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の製造法。
１５．前記第１の重合体を塗布する工程の後の、前記部分的に製造された被覆基体を加熱する工程の前に、前記第１の重合体の一部に第３の接着剤を塗布する工程をさらに含み、前記第３の接着剤が工程（ｆ）の実施中に硬化され、工程（ｇ）がさらに前記第２の重合体を前記第１の重合体の一部に塗布する工程を含むことを特徴とする請求の範囲第８項に記載の製造法。
１６．前記第１の接着剤と前記第３の接着剤は、実質的に同一の組成を持つことを特徴とする請求の範囲第１５項に記載の製造法。
１７．請求の範囲第１項に記載の製造法に従って製造された２層積層被覆金属基体。
１８．請求の範囲第８項に記載の製造法に従って製造された２層積層被覆金属基体。
１９．請求の範囲第１４項に記載の製造法に従って製造された２層積層被覆金属基体。
２０．請求の範囲第１５項に記載の製造法に従って製造された２層積層被覆金属基体。
２１．前記金属上に押出され前記金属に化学結合された第１と第２の有機重合体を有する２層積層被覆金属基体。
２２．前記第１の重合体が、熱硬化性重合体から成り、前記第２の重合体が、熱可塑性重合体から成ることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の基体。
２３．前記第１の重合体が、熱硬化性エラストマーから成り、前記第２の重合体が、熱可塑性重合体から成ることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の基体。
２４．前記第１の重合体が、ＥＰＤＭから成り、前記第２の重合体が、ＰＶＣから成ることを特徴とする請求の範囲第２１項に記載の基体。
２５．前記第１の重合体が、ポリイソシアネート系接着剤により前記金属基体に接着され、前記第２の重合体が、改質アクリル系接着剤により前記金属基体に接着されていることを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の基体。
２６．前記第１の重合体と前記第２の重合体とがさらに互いに接着されていることを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の基体。
２７．前記第１の重合体と前記第２の重合体とが、ポリイソシアネート系接着剤により互いに接着されていることを特徴とする請求の範囲第２５項に記載の基体。