JPS62220331A

JPS62220331A - 耐熱性の改良された金属・ポリプロピレン積層複合体

Info

Publication number: JPS62220331A
Application number: JP61064408A
Authority: JP
Inventors: 大門　孝; 坂本　秀志; 足立　辰也
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1986-03-22
Filing date: 1986-03-22
Publication date: 1987-09-28

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、結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸も
しくはその誘導体で変性した変性ポリプロピレンもしく
は該変性ポリプロピレンを含む結晶性ポリプロピレンに
故紙を高濃度に充填したポリプロピレン系シート（以下
芯材と呼ぶ。）と金属板より構成される積層複合体に関
する。

近年、金属板の軽量化、吸音性付与、振動減衰性付与、
断熱性付与の観点から金属板とプラスチックシートとを
組合わせた積層複合体が開発され、土木、建築、自動車
、家電分野などに広く用いられている。

（従来の技術およびその問題点）芯材にポリプロピレン樹脂を用いた積層複合体も一部実
用化されているが成形された部品を塗装する際の焼き付
は処理（通常１８０〜２００°Ｃ程度で３０分間加熱処
理される。）時に打ち抜き加工部から樹脂が溶融して流
れ出し、打ち抜き加工部をふさぐため後加工に支障をき
たしたり樹脂が冷却凝固する過程で大きく収縮するため
に特にせん断加工部付近が変形するなどの欠点があり焼
き付は塗装工程を通すような部品の用途には使用できな
いのが実状である。

本発明者らは先に金属・ポリプロピレン積層複合体に関
する上述の問題点を解決するものとして結晶性ポリプロ
ピレンに特定量の故紙を配合したシートの両面に変性ポ
リプロピレン層を介して金属板を加熱圧着させた積層複
合体を提案したが該積層複合体は変性ポリプロピレン層
の耐熱性が今一つ不充分なことから焼き付は塗装時に変
性ポリプロピレン層が軟化し金属面との接着力が低下し
、切断加工部付近が部分的に剥離してしまうという現象
が発生し、切断部に折り返し加工などを施して使用する
必要があシ用途展開上問題があった。

本発明者らはさらに変性ポリプロピレン層と金属面との
高温処理時の剥離現象を防止すべく鋭意検討ｔ”重ねた
。その結果、結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸
もしくはその誘導体で変性した変性ポリプロピレンもし
くは変性ポリプロピレンを含む結晶性ポリプロピレンに
特定量の故紙を配合したポリプロピレン系シートを芯材
として用いることにより、折９曲げ加工、打ち抜き加工
、切断、深絞り加工などの２次加工に耐え得る接着強度
を有し、かつ塗装時の焼き付は処理工程でも切断部や打
ち抜き加工部からの溶融樹脂の流れ出しや溶融樹脂の滴
下（以下ボタ落ちという。）がなくかつ切断部や打ち抜
き加工部付近の熱変形もなく、さらに樹脂−金属界面で
の剥離が生じない金属・ポリプロピレン積層複合体が得
られることを見出し、この知見にもとづいて本発明を完
成した。

以上の記述から明らかなように本発明の目的は高度の接
着強度を有し、塗装時の焼き付は処理工程に於ても溶融
樹脂の流れ出しやボタ落ちが無く、かつ、切断部付近の
熱変形、樹脂と金属板との剥離が生じない耐熱性の優れ
た金属・ポリプロピレン積層複合体を提供することであ
る。

（問題点を解決するだめの手段）本発明は下記の構成を有する。

結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸もしくはその
誘導体で変性した変性ポリプロピレンもしくは変性ポリ
プロピレンを含む結晶性ポリプロピレンに故紙１５〜５
０重量％を配合してなるポリプロピレン系シートの両面
に金属板を重ね合わせ加熱圧着せしめてなる金属・ポリ
プロピレン積層複合体。

本発明において使用される変性ポリプロピレンは、後述
の結晶性ポリプロピレンを不飽和カルボン酸もしくはそ
の誘導体で変性したものである。

該変性ポリプロピレンの製造に用いル不飽和カルボン酸
としてはアクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイ
ン酸、イタコン酸、シ）２＝ｒン酸などをあげることが
できる。また、不飽和カルボン酸の誘導体としては酸無
水物、エステル、アミド、イミド、金属塩などかあシ、
例えば無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコ
ン酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
メタクリル酸ブチル、アクリル酸グリシジル、メタクリ
、ル酸グリシジル、マレイン酸モノエチルエステル、マ
レイン酸ジエチルエステル、７マル酸モノメチルエステ
ル、７マル酸ジメチルエステル、イタコン酸モノメチル
エステル、イタコン酸ジエチルエステル、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイ
ン酸ジアミド、マレイン酸−Ｎ−モノエチルアミド、ル
イン酸−Ｎ。

Ｎ−ジエチルアミド、マレイミド、Ｎ−ブチルマレイミ
ド、Ｎ−フェニルマレイミド、アクリル酸ナトリウム、
メタクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、などを
挙げることができる。

これらのうち無水マレイン酸を用いるのが好ましい。

変性方法としては公知の種々の方法を採用することがで
きる。例えば、有機過酸化物の存在下で結晶性ポリプロ
ピレンと不飽和カルボン酸もしくはその誘導体を結晶性
ポリプロピレンの融点以上の温度で溶融混練することに
よって行なわれる。

該不飽和カルボン酸もしくはその誘導体の使用量は原料
樹脂である結晶性ポリプロピレンに対して０．０１〜５
重量％、より好ましくは０．０５〜３重量％である。ま
た、本発明にあっては上述の変性ポリプロピレンを５重
量％以上含むように未変性の結晶性ポリプロピレンを混
合したものを用いることができる。一般的には不飽和カ
ルボン酸もしくはその誘導体の使用量が０．１〜１０重
葉％の変性ポリプロピレンを未変性の結晶性ポリプロピ
レンと上述の割合になるように混合して用いるのが好ま
しい。

該変性ポリプロピレンに用いられる結晶性ポリプロピレ
ンおよび変性ポリプロピレンに混合して用いられる結晶
性ポリプロピレンとしては、プロピレンの単独重合体や
プロピレン成分を少なくとも７０ｉｉ％以上含むプロピ
レン・エチレンブロック共重合体およびランダム共重合
体、プロピレン−エチレン・ブテン−１ブロツク共重合
体およびランダム共重合体、プロピレン・ブテン−１ラ
ンダム共重合体およびこれらの２以上の混合物を例示す
ると々ができる。変性ポリプロピレン用の結晶性ポリプ
ロピレン樹脂と該変性ポリプロピレンに混合して用いら
れる結晶性ポリプロピレンは同種のものであってもよく
また異種のものであってもよい。またメルトフローレー
トは０．１〜２０ｆ／１０分程度のものが好ましく、よ
り好ましくは０．５〜１０ｆ／１０分のものである。ま
た、本発明に用いる変性ポリプロピレンもしくは変性ポ
リプロピレンを含む結晶性ポリプロピレンには発明の効
果を損なわない範囲内で他のポリオレフィン例えばエチ
レン・プロピレンラバー、エチレン・プロピレン・ジエ
ンラバー、ポリ４−メチルペンテン、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体などを混合して使用することもできる。

本発明で使用される故紙としては新聞紙、ダンボール紙
、厚紙ボード紙、厚紙ボード紙の端柱などの＃１か紙類
であれば％に制限はなく、安価で大量に入手できるもの
が好ましい。また故紙は通常３ＱＮＭ以下、好ましくは
５１ｕ以下に裁可もしくは粗粉砕したものを使用するこ
とが好ましい。

該故紙の配合量は１５〜５０″ｘｉｔ−％の範囲内にあ
ることが好ましく特に２０〜４０重量％であることが望
ましい。故紙の配合量が５０重量％を超えると溶融時の
樹脂の流動性が著しく低下し、成形が困難となるばかり
でなく、積層複合体としたときの該積層複合体の接着強
度が低下するので好ましくなく、また、１５重量％未満
では塗装時の焼き付は処理時に切断部や打ち抜き加工部
から溶融樹脂の流れ出しが見られ、かつ、樹脂と金属板
の界面が剥離しやすぐなるので好ましくない。

本発明の芯材に使用されるポリプロピレン系シートはそ
の機能を疎外しない範囲内で耐熱安定剤、耐候安定剤、
滑剤、スリップ剤、難燃剤、帯電防止剤、核剤、無機質
充填材などを配合したシートであってもかまわない。

本発明の芯材に使用されるポリプロピレン系シートは従
来公知の方法でシート状に成形したものであり厚みは０
．１〜５朋、好ましくは０．２〜２　ＭＭの範囲内にあ
ることが望ましい、。

また、本発明で用いる金属板としては鉄、鋼、アルミニ
ウム、銅、亜鉛、錫、ニッケル、チタンなどの金属およ
びこれらの一種または二種以上に、主成分とする合金の
金属板を用いることができるＵ該金属板の厚みは０．０
５〜２Ｍ、好ましくは０．１５〜１．０鱈である。＃金
属板は通常その接着面を脱脂処理もしくはサンドブラス
ト処理などの表面処理を施して用いられる。さらにエポ
キシ系樹脂コートなどのプライマー処理を施してもよい
。

本発明の積層複合体は前記ポリプロピレン系シートの両
面に接着面を表面処理した金属板を重ね合せた後、圧縮
成形機や熱ロールなどを使用して加熱圧着することによ
って得ることができる。この時の加熱温度は１６０〜２
２０°Ｃであることが好ましく、加圧圧力は１〜５０に
９／Ｃ１１Ｇの範囲内であることが好ましく、この様な
条件下で０．１秒〜１０分間圧着することが望ましい。

（発明の効果）本発明で得られる積層複合体は、切断、打ち抜き加工、
曲げ加工、深絞り加工などの２次加工によっても剥離す
ることが無く、塗装時の焼き付は処理工程においても切
断部や打ち抜き加工部の切断面からの溶融樹脂の流れ出
し、ボタ落ちが無くかつ熱による変形が極めて少ないう
え、さらに切断部における金属板と芯材との剥離現象が
まったく見られない。従って、自動車の内外板パネル、
家電・弱電製品の各種パネル、建築用パネルなど幅広い
用途に好適に使用することができる。

（実施例）以下、実施例および比較例によって本発明の詳細な説明
するが本発明はこれによって限定されるものではない。

（実施例１〜３、比較例１〜５〕エチレン含量８．５重１％のプロピレン・エチレンラン
ダム共重合体をラジカル開始剤として１．３−ビス（ｔ
−ブチルパーオキシイソプロビル）ベンゼン０．１０重
量％を用いて無水マレイン酸１．２重量％で変性した変
性ポリプロピレン２５重量％と未変性の結晶性プロピレ
ン単独重合体６０重量％およびエチレン・プロピレンゴ
ム１５重量％とからなるポリプロピレンに充填材として
縦横各５謂に裁断した故紙を後述の第１表に示す割合で
ヘンセルミキサー（商品名）に入れ、３分間攪拌混合し
たのち、該混合物を口径６５ｆｌのＴダイつき押出機を
用いて樹脂温２１０°Ｃで押出し、厚み９．４　ＩＩＩ
！のシートを成形した。

また、比較例１〜５として実施例１〜３で用いたポリプ
ロピレンに後述の第１表に示す割合で各種充填材を配合
し実施例１〜３に準拠して攪拌混合し、押出成形して厚
み０．４闘のシートを得た。

次に金属板として表面ヲトリクレン洗浄した厚み０．２
７ｍの冷間圧延鋼板を準備した。

前記シートを２枚の鋼板の間に挿入し、２００℃で１分
間、２０１ｇ　／　ｃｊＧの圧力で圧着し積層複合体を
得た。

該積層複合体のＴ形剥離強度および熱処理後の状態を評
価、観察し、その結果を第１表に示した。なお、Ｔ形剥
離強度の測定はＪＩＳ　Ｋ　６８５４に準拠して行なっ
た。ただし、引張速度は２００Ｈ／分とした。

また、熱処理は縦２０ｃＮ５横１０ｆｆｉに切断した積
層複合体の中央部に直径２０顛の穴を開けたものを試験
片とし、核試験片を２００°Ｃに保った加熱オープン内
に３０分間吊り下げて実施した。

第１表に示す通り、芯材に故紙を特定の割合で配合した
本発明の積層複合体は、剥離強度も高く、熱処理による
切断部からの溶融樹脂の流れ出しも見られず、切断部の
変形も極めて少ない。

さらに、切断部に於ける金属板と樹脂１−との剥離現象
もまったく見られず、積層複合体は熱処理前の形状をそ
のまま維持していた。

Ｃ比較例６〕ｘ−ｆし７含量２．５重量％のプロピレン・エチレンラ
ンダム共重合体をラジカル開始剤として１．３−ビス（
ｔ−ブチルパーオキシイソプロビル）ベンゼン０．０５
重量％を用いて無水マレイン酸０．８重量％で変性して
得た変性ポリプロピレン２５重量％とエチレン含ｔ８．
５重量％のプロピレン・エチレンブロック共重合体６３
重量％およびエチレン・プロピレンゴム１２重量％とを
ヘンセルミキサー（商品名）で３分間攪拌混合したのち
、該混合物を口径４ＱＮＩｌのＴダイつき押出機を用い
て樹脂温２００°Ｃで溶融混練押出し厚み４０μの変性
ポリプロピレンのフィルムとした。

次に結晶性プロピレン単独重合体と充填材として縦横各
５　ＭＨに裁断した故紙３０．ｉｉ％をヘンセルミキサ
ー（商品名）に入れ、３分間攪拌混合したのち、該混合
物を口径６５讐のＴダイつき押出機を用いて樹脂温２１
０°Ｃで押出し厚み０．３２ＪＩのポリプロピレン系シ
ートを成形した。

また、金属板としては実施例１〜３で用いたものと同じ
ものを準備した。

各材料を鋼板／変性ポリプロピレンフィルム／ポリプロ
ピレン系シート／変性ポリプロピレンフィルム／鋼板の
順に重ね２００°Ｃで１分間、２０ｋｇ７ｃｉＧの圧力
で圧着し積層複合体とした。

該積層複合体について実施例１〜３に準拠してＴ形剥離
強度の測定および熱処理後の状態を観察した。その結果
、Ｔ形剥離強度は２０．８ｋｑ／２５１Ｅｉｆと高いレ
ベルであり、熱処理後の樹脂の流れ出しも見られなかっ
たが、切断部の一部において金属板と接着層が剥離して
いるのが確認された。

Claims

【特許請求の範囲】