JPH0957902A - 接着複合体 - Google Patents

接着複合体

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JPH0957902A
JPH0957902A JP22007795A JP22007795A JPH0957902A JP H0957902 A JPH0957902 A JP H0957902A JP 22007795 A JP22007795 A JP 22007795A JP 22007795 A JP22007795 A JP 22007795A JP H0957902 A JPH0957902 A JP H0957902A
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Katsuji Kawanishi
勝次 川西
Akito Sakota
章人 迫田
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】一般家屋や倉庫等の壁、床、床下部、ドアなど
の材料として好適な、鋼板と木材との接着性に優れた接
着複合体を低コストで提供すること。 【解決手段】表面に亜鉛めっき皮膜または亜鉛系合金め
っき皮膜2を有し、その上に付着量がクロムに換算して
5〜80mg/m2 であるクロメ−ト皮膜3を有し、更にその
上に膜厚が 0.1〜5.0 μm の有機皮膜4を有する鋼材1
が水性エマルジョン型接着剤5により木材6と接着され
ている接着複合体。接着剤が酢酸ビニル系接着剤である
もの、木材がファイバ−ボ−ドであるもの、有機皮膜が
厚さ 0.5〜3.0 μm のウレタン系樹脂であるものは、コ
スト的に有利、接着耐久性に優れる、等の利点がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般家屋や倉庫等
において、木材と鋼材(例えば、鋼板等)とが併せて使
用される壁、床、床下部、ドアなどの材料として好適な
接着複合体に関する。
【0002】
【従来の技術】一般家屋や倉庫等では、木材が壁、床、
床下部、ドア等に非常に多く使用されている。しかし、
木材には、外力が加わったときの強度が足りなかった
り、予め所定の寸法に調製しておいても経時的に微妙な
狂いが生じる等の変化が起こりやすいという定型寸法安
定性に劣る、等の問題があった。
【0003】このような木材の欠点を補うために、木材
と強度等の機械的性質に優れた鋼材とを接着させた複合
材料が開発され、例えば、特開平5−185404号公
報には、接着耐久性に優れた金属と木材との接着方法が
開示されている。この方法は、金属の表面に亜鉛−鉄系
合金粒を投射してその合金皮膜を形成した後、更に化成
処理を施し(Z−S処理)、一方、木材の表面には石油
系の保護液を塗布し、接着剤により両者を接着する方法
で、特に屋外での接着耐久性の改善に有効であるとされ
ている。しかし、Z−S処理を行うには非常に複雑な工
程を経なければならず、コスト高になるという欠点があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況に鑑みなされたもので、強度や定型寸法安定性等が
十分ではないという上記木材における問題点を補うべく
剛性に優れた鋼板と木材とを併せて使用することを可能
にする接着複合体を、低コストで提供することを目的と
している。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記の
接着複合体にある。
【0006】表面に亜鉛めっき皮膜または亜鉛系合金め
っき皮膜を有し、その上に付着量がクロムに換算して 5
〜80mg/m2 であるクロメ−ト皮膜を有し、更にその上に
膜厚が 0.1〜5.0 μm の有機皮膜を有する鋼材が水性エ
マルジョン型接着剤により木材と接着されていることを
特徴とする接着複合体。
【0007】特に、酢酸ビニル系の接着剤が使用されて
いるものは、この接着剤が安価でしかも使用しやすいと
いう特徴を有していることから、コスト的に有利であ
る。
【0008】また、ファイバ−ボ−ドは方向性がなく均
質であり、本発明の接着複合体の素材として好適であ
る。
【0009】有機皮膜がウレタン系樹脂で、しかも膜厚
が 0.5〜3.0 μm である接着複合体は、樹脂と木材との
接着性ならびに接着耐久性に優れている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の接着複合体につい
て詳細に説明する。
【0011】通常、木材の接着には水性エマルジョン型
の接着剤が使用される。しかし、このような接着剤を用
いて木材とめっき鋼板を接着すると、めっき鋼板の表面
が接着剤に含まれる水分により酸化腐食されるので、十
分な接着性を得ることができない。
【0012】このようなめっき鋼板表面の腐食を防止す
るために、めっき鋼板上にクロメ−ト処理を施すことも
考えられる。しかし、一般家屋や倉庫等に使用される木
材と鋼板との接着複合体を製造する場合、鋼板はロ−ル
成形された後木材と接着されるのが一般的であり、その
ロ−ル成形の際、潤滑性を向上させるために潤滑油が塗
布されるが、この潤滑油は、通常、油性油を水に分散さ
せたエマルジョン型であることが多い。そして、木材と
接着するにあたり脱脂をせずにそのまま接着するので、
めっき鋼板の表面における酸化腐食が潤滑油によって一
層加速され、クロメ−ト処理しためっき鋼板といえども
接着性が不十分になる。
【0013】これに対し、本発明の接着複合体は、図1
に示すように、めっき皮膜2の上に所定の付着量のクロ
メート皮膜3を有し、更にその上に所定の膜厚の有機皮
膜4を有する鋼材1が水性エマルジョン型接着剤5によ
り木材6と接着されたものであって、上記のように成形
の際に塗布される潤滑油を脱脂除去しなくても、木材と
の十分な接着性が確保される。
【0014】本発明の接着複合体に用いられる有機皮膜
の種類は特に限定されない。例えば、アクリル系樹脂、
ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹
脂、オレフィン系樹脂、またはそれらの混合物あるいは
共重合体等を使用することができる。また必要に応じ
て、有機皮膜中にシリカ、ワックス、金属塩、界面活性
剤、消泡剤等の添加剤が混合されていても差し支えな
い。
【0015】有機皮膜の膜厚は 0.1〜5.0 μm とするこ
とが必要である。膜厚が 0.1μm に満たないと潤滑性お
よび接着性が不十分であり、 5.0μm を超えると有機皮
膜形成の効果が飽和し、コスト高になる。望ましくは、
0.6〜2.0 μm である。
【0016】有機皮膜がウレタン系樹脂で、しかも膜厚
が 0.5〜3.0 μm である接着複合体は、前述したよう
に、特に良好な接着性を有するとともに、接着耐久性に
も優れている。
【0017】クロメ−ト皮膜の付着量は、金属クロムに
換算して 5〜80mg/m2 であることが必要である。付着量
が 5mg/m2 未満であると耐食性ならびに有機皮膜との密
着性が不十分であり、80mg/m2 を超えると有機皮膜との
密着性が不十分になる。望ましくは、30〜50mg/m2 であ
る。
【0018】本発明の接着複合体に用いられるめっき鋼
板としては、溶融めっき、電気めっきを問わず、各種の
めっき鋼板が挙げられる。例えば、溶融亜鉛めっき鋼
板、溶融亜鉛−5%アルミニウムめっき鋼板、溶融55
%アルミニウム−亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼
板、電気亜鉛−ニッケル合金めっき鋼板等のめっき鋼板
が使用できる。
【0019】上記のめっき鋼板と接着される木材につい
ても特に限定されず、ベイマツ、ベイスギ、ベイツガ、
ベイモミ、レッドラワン、ホワイトラワン、エゾマツ、
トドマツ、ベニマツ、ヒノキ、スギ、アカマツ、カラマ
ツ、ヒバ、ブナ、ミズナラ、モミ、イチイ、カヤ、ツ
ガ、サワラ、ネズコ、シイノキ、カツラ、クス等の製材
や、ベニヤ板、ファイバ−ボ−ド、パ−ティクルボ−
ド、集成材等が使用可能である。特に、ファイバ−ボ−
ドは前述したように方向性がなく均質であり、このファ
イバーボードが用いられた接着複合体は家屋内の家具類
等によく使用されている。
【0020】本発明の接着複合体に用いられる接着剤
は、水性エマルジョン型接着剤であればよく、例えば、
酢酸ビニル系、エチレン酢酸ビニル系、アクリル系、合
成ゴム系、ビニルウレタン系等の接着剤が使用できる。
特に、酢酸ビニル系の接着剤は安価でしかも使用しやす
く、この接着剤が用いられた接着複合体は家屋や家具、
あるいは倉庫等で多用されている。
【0021】本発明の接着複合体を製造するに際し、特
別の工程は要しない。すなわち、上記の所定の条件を満
たすように調製した鋼板を需要者の希望する木材と接着
するだけでよい。接着は、木材の接着に一般的に用いら
れている前記の水性エマルジョン型接着剤を使用し、通
常の方法で行う。鋼板の調製についても従来用いられて
いる方法に準じて行えばよい。従って、本発明の接着複
合体は低コストで製造することが可能である。
【0022】本発明の接着複合体は、上記のように鋼板
と木材とが水性エマルジョン型接着剤により接着された
もので、強度や定型寸法安定性等が十分ではないという
木材の欠点が鋼板によって補われた、剛性に優れた材料
である。しかも、安価で提供することができるので、一
般家屋や倉庫等の壁、床、床下部、ドアなどに使用され
る材料として好適である。
【0023】
【実施例】以下、実施例に基づき、さらに具体的に説明
する。
【0024】供試材 厚さ 1.2mmの溶融亜鉛めっき鋼板(片面における亜鉛付
着量:60g/m2)のめっき面にバ−コ−タを用いてクロム
換算付着量が40mg/m2 になるようにクロメ−ト処理液を
塗布し、オ−ブン中で 100℃で1分間乾燥させた。その
後、バ−コ−タを用いてポリウレタン系樹脂(住友バイ
エルウレタン社製、バイヒドロ−ルPR135)を乾燥
膜厚が 1.0μm になるように塗布し、オ−ブン中で 100
℃で1分間乾燥させた。なお、比較のために、クロメー
ト皮膜の付着量または有機皮膜の膜厚(乾燥膜厚)が本
発明の規定より少ないもの、クロメート皮膜及び有機皮
膜のいずれも形成させなかったもの及びクロメート皮膜
のみで有機皮膜を形成させなかったものも供試材として
用いた。
【0025】木材としては、厚さ 2.7mmのファイバ−ボ
−ドを用いた。ファイバ−ボ−ドは、その比重によりハ
−ドボ−ド、ミ−ディアムデンシティ−ファイバ−(M
DF)およびインシュレ−ションボ−ドに分類される
が、本実施例では、MDFを用いた。
【0026】接着方法 表面に所定の付着量のクロメート皮膜と所定の厚さの有
機皮膜を形成させためっき鋼板及び比較のための上記の
めっき鋼板と、MDFとを、共に30mm×150mmのサイズ
に切り出し、それらをつなぎ手面積が30mm×30mmになる
ように接着剤により接着した。用いた接着剤はセメダイ
ン社製の水性エマルジョン型酢酸ビニル系接着剤(EM
−195)である。次いで、圧力 2kgf/cm2 で24時間加
圧し、その後圧力を解放して接着複合体とした。
【0027】この接着複合体について剪断接着試験を行
い、接着強度を評価した。なお、接着強度の測定は圧力
を解放した後6日間放置したものについて、インストロ
ン型万能引張試験機を用いて引張スピ−ド 2mm/minで行
った。
【0028】油塗布 木材と接着される前に通常行われるロ−ル成形を想定し
て、上記の供試材の一部について、その表面に潤滑油と
して水で200倍に希釈した脂肪族油を塗布し、常温で
24時間放置した後、更に、プライマ−をハケにより塗
布して30分間乾燥した。プライマーの塗布は鋼板と木
材との接着に及ぼす潤滑剤の影響を除くために行われる
場合があることを考慮して行ったものである。
【0029】表1に剪断接着試験結果を示す。めっき鋼
板上に本発明で定める所定量のクロメ−ト皮膜及び所定
厚さの有機皮膜を有する実施例1及び2では、油及びプ
ライマーの塗布の有無にかかわらず良好な接着強度が得
られ、破断形態は接着界面ではなく、木材部分における
破断であった。
【0030】一方、クロメ−ト皮膜も有機皮膜も有しな
い比較例1では、接着剤に含まれる水分によりめっき表
面が腐食酸化されたことに起因して、接着強度が低く、
接着界面で破壊した。
【0031】クロメ−ト皮膜は有するが有機皮膜の無い
比較例2、及び有機皮膜を有していても所定の膜厚に満
たない比較例3の場合は、十分な接着強度が得られず、
破断形態も接着界面破壊であった。
【0032】有機皮膜は有するがクロメ−ト皮膜の付着
量が規定よりも少ない場合は、比較例4に示すように、
有機皮膜とめっき皮膜との密着性が不十分なためその部
分の接着強度が低く、有機皮膜とめっき皮膜の界面で破
断した。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明の接着複合体は鋼板と木材との接
着性に優れ、一般家屋や倉庫等において、木材と鋼材
(例えば、鋼板等)とが併せて使用される壁、床、床下
部、ドアなどの材料として好適である。この接着複合体
は、低コストで製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の接着複合体の断面を模式的に示す図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C09J 5/02 JGN C09J 5/02 JGN 131/04 JCX 131/04 JCX

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に亜鉛めっき皮膜または亜鉛系合金め
    っき皮膜を有し、その上に付着量がクロムに換算して 5
    〜80mg/m2 であるクロメ−ト皮膜を有し、更にその上に
    膜厚が 0.1〜5.0 μm の有機皮膜を有する鋼材が水性エ
    マルジョン型接着剤により木材と接着されていることを
    特徴とする接着複合体。
  2. 【請求項2】接着剤が酢酸ビニル系接着剤であることを
    特徴とする請求項1に記載の接着複合体。
  3. 【請求項3】木材がファイバ−ボ−ドであることを特徴
    とする請求項1または2に記載の接着複合体。
  4. 【請求項4】有機皮膜が厚さ 0.5〜3.0 μm のウレタン
    系樹脂であることを特徴とする請求項1、2または3の
    いずれかに記載の接着複合体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107363955A (zh) * 2017-09-08 2017-11-21 山东协和学院 钢板外包碳纤维改性速生杨木的施工工艺
CN107363956A (zh) * 2017-09-08 2017-11-21 山东协和学院 钢板改性速生杨木的施工工艺
CN107471343A (zh) * 2017-09-08 2017-12-15 山东协和学院 碳纤维外包钢板改性速生杨木的施工工艺
KR20230070699A (ko) * 2021-11-15 2023-05-23 주식회사 디에스피이노베이션 상하부장 도어 및 그 제조 방법

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CN107471343B (zh) * 2017-09-08 2019-07-12 山东协和学院 碳纤维外包钢板改性速生杨木的施工工艺
CN107363955B (zh) * 2017-09-08 2019-08-06 山东协和学院 钢板外包碳纤维改性速生杨木的施工工艺
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