JPH0562896B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は金属板に電子線硬化型樹脂接着剤を使
用ラミネート金属板を製造する際金属板を予めポ
リアクリル酸水溶液で前処理して、金属板と接着
剤との密着性を大幅に向上させるラミネート金属
板の製造方法に関する。 （従来技術） 従来ラミネート鋼板の製造は熱硬化型樹脂の接
着剤を使用して行うのが一般的であつたが、近年
品質の向上、省資源、省エネルギー、高生産性な
どの観点から電子線硬化型樹脂のものを使用して
行うことが試みられている。これは電子線硬化型
樹脂の場合電子線により硬化させると高度に架橋
反応して、樹脂が非常に緻密になるため、接着強
度が高く、またラミネート材が熱劣化や外観変化
を受けやすいものであつても、熱影響を与えるこ
となくラミネートでき、高品質の製品を製造でき
るからである。 しかしながら接着剤の電子線硬化型樹脂は硬化
の際硬化反応が常温で急速に進行するため、接着
剤層が著しく収縮し、接着剤層中に大きな残留応
力が生じる。このため電子線硬化型樹脂の接着剤
を金属板に直接塗布してラミネートした場合、接
着強度は低いものであつた。特にこの接着強度は
熱硬化型樹脂接着剤に対して通常接着強度を向上
させる硬化のある機械的研摩、リン酸塩処理、ク
ロメート処理、酸洗などの前処理を施しても、あ
まり大きくならないものであつた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのように電子線硬化型樹脂接着剤使
用によるラミネート金属板の製造方法にはまだ接
着強度を高くする方法が確立されていなかつたの
で、接着強度を高くすることができる製造方法を
提供するものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明者らは電子線硬化型樹脂接着剤の接着強
度を向上させる方法について種々検討した結果、
前処理としてポリアクリル酸水溶液を使用し、か
つ接着剤を硬化させる際、ラミネート材のみなら
ず接着剤層をも貫通して前処理のポリアクリル酸
皮膜まで達する強度の電子線を照射すればよいこ
とを見出だした。本発明はかかる知見に基づいて
なされたもので、金属板をポリアクリル酸水溶液
で処理して、乾燥皮膜量で10〜100mg／m²の皮膜
を形成した後、電子線硬化型樹脂接着剤を塗布し
て、フイルム状ラミネート材をラミネートし、し
かる後にポリアクリル酸皮膜にまで達する強度の
電子線を照射して接着剤を硬化させることにより
フイルム状ラミネート材を金属板に接着すること
を特徴としている。 本発明において、金属板をポリアクリル酸水溶
液で処理すると電子線硬化型樹脂接着剤の接着強
度が向上する機構については理論的に十分解明さ
れていないが、これは次のように考えられる。す
なわちポリアクリル酸は極性基（−COOH）と
エチレン性二重結合とを有するので、ポリアクリ
ル酸皮膜は極性基が金属板の面に配向して、金属
板と強固に密着する。一方エチレン性二重結合は
ラミネート後接着剤を硬化させる際ポリアクリル
酸皮膜まで達する強度の電子線が照射されると、
電子線によりラジカルが発生するので、接着剤と
ラジカル重合し、化学的に結合する。このため接
着剤はポリアクリル酸皮膜を介して金属板に密着
するものと考えられる。 本発明で金属板の処理に使用するポリアクリル
酸水溶液としては、分子量が3000〜50000のポリ
アクリル酸を溶解したものを使用するのが好まし
い。これは分子量が3000未満の低分子量のもので
あると分子相互の凝集力が弱いため、比較強度が
弱く、皮膜のところから剥離してしまい、一方
50000を越える高分子量のものになると溶解しに
くくなつて、常時安定した水溶液に保つのが困難
になり、塗布作業が不安定になるとともに、均一
な皮膜を形成することができなくなるからであ
る。 金属板をポリアクリル酸水溶液で処理する方法
としては特に制限がなく、例えばスプレー法、浸
漬ロール絞り法、浸漬エアナイフ絞り法、ロール
コート法、刷毛塗り法、カーテンフローコート法
など従来の公知方法で処理すればよい。 しかし処理の際ポリアクリル酸皮膜が乾燥皮膜
量で10〜100mg／m²になるようにする必要がある。
皮膜量が10mg／m²未満であると皮膜表面のエチレ
ン性二重結合数が減少して、接着剤を硬化させる
際電子線を皮膜に達するまで照射しても、ラジカ
ル発生量が不足するため、接着剤とラジカル重合
が起こりにくくなり、充分な層間密着性が得られ
ず、逆に100mg／m²を越えるとラジカル発生量が
著しく増加して、ポリアクリル酸同志の架橋反応
が進行し、皮膜自体が硬く、脆くなる結果、硬化
に伴う内部応力に耐えられなくなり、接着剤との
接着強度、特に加工時の接着強度がかえつて低下
してしまう。また塗布後の乾燥は水分を蒸発させ
ればよく、強制乾燥させる場合には板温が40〜
120℃になる程度に加熱すればよい。 本発明では以上のようにしてポリアクリル酸皮
膜を形成した後電子線硬化型樹脂接着剤を塗布
し、さらにその上にフイルム状ラミネート材をラ
ミネートして、接着剤、ラミネート材を貫通して
ポリアクリル酸皮膜に達する強度の電子線を照射
し、硬化させる。接着剤の樹脂としては電子線に
よりラジカル重合可能なエチレン性不飽和二重結
合を有するものであればよく、例えば不飽和ポリ
エステル樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレー
ト、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリウレタ
ン（メタ）アクリレート、ポリアミド（メタ）ア
クリレートおよびポリオール（メタ）アクリレー
トなどのオリゴマー、あるいはエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプ
ロパントリ（メタ）アクリレート、他の（メタ）
アクリル酸エステル類、ジアリルフタレートメチ
レンビスアクリルアミド、トリアクリルイソシア
ネート、スチレン、（メタ）アクリロニトリル、
酢酸ビニルなどのモノマーである。接着剤には必
要に応じて他の重合体樹脂、粘着付与剤、顔料、
各種添加剤を配合してもよい。 電子線硬化型樹脂接着剤の塗布量は限定はない
が、通常乾燥塗布量で10〜30ｇ／m²塗布すればよ
い。 電子線硬化型樹脂接着剤の上にラミネートする
フイルム状ラミネート材は電子線により接着剤を
硬化させる際に接着剤と反応する合成樹脂フイル
ムが好ましいが、これは必須条件ではなく、他の
合成樹脂フイルムや金属箔であつてもよい。使用
できる合成樹脂フイルムとしては、塩化ビニル、
塩化ビニルー塩化ビニリデン共重合体、ポリエチ
レンおよびポリプロピレンなどのビニル系重合体
フイルム、ポリエチレンテレフタレート、アクリ
レートおよびポリカーボネートなどのエステル系
フイルム、ナイロン、イミドーアミド系などのア
ミド系フイルムなどがあり、また金属箔として
は、金、銀、Al、Cu、Feおよびステンレス鋼な
どがある。なお一般に使用されている電子線加速
器は最大加速電圧が200〜500KeV程度であるの
で、電子線の透過上合成樹脂フイルムの厚みは
400μm以下、金属箔の厚みは50〜100μmにするの
が好ましい。この場合電子線は線量５〜15Mrad
照射すればポリアクリル酸皮膜まで透過させるこ
とができる。 本発明により電子線硬化型樹脂接着剤を塗布す
る場合、必要であればポリアクリル酸水溶液塗布
前に従来一般に行われている機械的研摩、リン酸
塩処理、クロメート処理、酸洗などの塗装前処理
を施してもよい。 金属板は冷延鋼板、各種めつき鋼板、ステンレ
ス鋼板などの鋼板、アルミニウムに代表される非
鉄金属板いずれでもよい。 次に実施例により本発明を説明する。 （実施例） 亜鉛付着量60ｇ／m²の溶融亜鉛めつき鋼板（板
厚0.6mm）を表１に示すような分子量のポリアク
リル酸を溶解した水溶液で処理した後、100℃で
１分間乾燥して、乾燥皮膜量が５〜110mg／m²の
皮膜を形成した。その後この皮膜の上に表１に示
すような電子線硬化型樹脂を主成分とする接着剤
を塗布して、その上に厚みが100μmの軟質塩化ビ
ニルフイルムをラミネートし、フイルム側から加
速電圧200KeV、電子流20mAの条件で5Mrad電
子線を照射してラミネート鋼板を製造した。 次に以上のようにして製造したラミネート鋼板
に対してJIS Ｋ 6744「ポリ塩化ビニル金属積層
板」に規定された剥離試験（剥離強度測定）とエ
リクセン試験を行い、ラミネートフイルムの接着
性を調査した。表１にこの結果を示す、なおエリ
クセン試験の評価は次の基準によつた。 ○ 剥離なし △ 剥離50％未満 × 剥離50％以上

【表】

【表】 表１に示すように、電子線硬化型樹脂接着剤塗
布前に分子量3000〜50000のポリアクリル酸を溶
解した水溶液で処理して乾燥皮膜量が10〜100
mg／m²の皮膜を形成すれば、接着剤の接着強度は
従来の化成処理を施した場合より向上する。 （効果） 以上のごとく、本発明によれば従来接着強度を
向上させるのに困難であつた電子線硬化型樹脂接
着剤使用によるラミネート金属板の接着強度を向
上させることができ、電子線硬化型樹脂接着剤使
用による高品質のラミネート金属板の製造が可能
になる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属板をポリアクリル酸水溶液で処理して、
   乾燥皮膜量で10〜100mg／m²の皮膜を形成した後、
   電子線硬化型樹脂接着剤を塗布して、フイルム状
   ラミネート材をラミネートし、しかる後にポリア
   クリル酸にまで達する強度の電子線を照射して接
   着剤を硬化させることによりフイルム状ラミネー
   ト材を金属板に接着することを特徴とする電子線
   硬化型樹脂接着剤によるラミネート金属板の製造
   方法。 ２ ポリアクリル酸水溶液として、分子量が3000
   〜50000のポリアクリル酸を溶解したものを使用
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の電子線硬化型樹脂接着剤によるラミネート金
   属板の製造方法。 ３ フイルム状ラミネート材として合成樹脂フイ
   ルムをラミネートすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の電子線硬化型樹脂接着剤に
   よるラミネート金属板の製造方法。 ４ フイルム状ラミネート材として金属箔をラミ
   ネートすることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の電子線硬化型樹脂接着剤によるラミネ
   ート金属板の製造方法。