JPS63209934A

JPS63209934A - 耐熱性の改良された金属・ポリプロピレン・金属積層複合体

Info

Publication number: JPS63209934A
Application number: JP4446587A
Authority: JP
Inventors: 大門　孝; 坂本　秀志; 足立　辰也
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1987-02-27
Publication date: 1988-08-31

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、アイソタクチックペンタッド分率（Ｐ）とメ
ルトフローレート（ＭＰ’Ｒ）の関係が１．００ンＰ　
＞０，０１５１ｏｇＭＦ　Ｒ＋　０．９５５であるプロ
ピレン単独重合体もしくは該プロピレン単独重合体が全
重合量の７０−９５重量％であり、次いで全重合量の３
０−５重量％のエチレンもしくはエチレンとプロピレン
を１段階以上で重合させてな抄、エチレン含量が全重合
量の３−１２重量％であるプロピレン・エチレンブロッ
ク共重合体ｃ以下、これらを高結晶性ポリプロピレンと
いう。）を不飽和カルボン酸もしくはその誘導体で変性
した変性ポリグロピレンもしくは変性ポリプロピレンを
含む高結晶性ポリプロピレンに故紙、パルプ、有機質繊
維から選ばれる１ｓもしくは２種以上の混合物を高濃度
に充填したポリプロピレン系シート（以下、芯材という
。）と金属板よシ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
組み合わせた積層複合体が開発され、土木、建築、自動
車、家電分野等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次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℃程度で３０分間加熱処理
される。）時に打ち抜き加工部から芯材の樹脂が溶融し
て流れ出し、打ち抜き加工部を塞ぐ為、後加工に支障を
きたしたり、芯材の樹脂が冷却凝固する過穆で大きく収
縮する為に、特にせん断加工部付近が変形し］、芯材の
樹脂と金属板の界面が剥離したりする等の欠点があシ、
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。

本発明者等は上記問題点を解消すべく鋭意検討を重ねた
。その結果、高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高結晶性ポリプロピレ
ンに特定量の故紙、パルプ、有機質繊維から選ばれる１
糧もしくは２種以上の混合物を配合したポリプロピレン
系シート＝に芯材として用いることにより、折シ曲げ加
工、打ち抜き加工、切断、深絞り加工等の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Ｃ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・金属積層複合体が得られることを見出し、この知見
にもとす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、芯材の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・金属積層複合体を提供す
ることである。

（問題点を解決する為の手段）本発明は下記の構成を有する。

アイソタクチックペンタッド分率（Ｐ）とメルト７０−
レー）（ＭＦＲ）の関係が１．ＯＯ≧Ｐ≧０．０１５ｌ
ｏｇＭＦＲ＋０．９５５であるプロピレン単独重合体も
しくは該プロピレン単独重合体が全重合量の１０−９５
重量％であシ、次いで全重合量の３０−５重量％のエチ
レンもしくはエチレンとプロピレンを１段階以上で重合
させてなり、エチレン含量が全重合量の３−１２重量％
であるプロピレン・エチレンブロック共重合体Ｃ以下、
高結晶性ポリプロピレンという。〕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高結晶性ポリプロピレン
に故紙、パルプ、有機質繊維から選ばれる１ａｉもしく
は２種以上の混合物１５−５０重量％を配合してなるポ
リプロピレン系シートを芯材として用い九ことを特徴と
する金属・ポリプロピレン・金属積層複合体。

本発明において使用される変性ポリプロピレンは、高結
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る不飽和カルボン酸
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、シトラコン酸、等を挙げることが出
来る。又、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、金属塩等があり、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、フマル酸モノメチルエステル、フマ
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、マレイン酸
−ＮＩＮ−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等
を挙げることができる。これらのうち無水マレイン酸を
用いるのが特に好ましい。

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高結晶性ポリプ
ロピレンと不飽和カルボン酸もしくはその誘導体を高結
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Ｋよって行われる。

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
樹脂である高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６
重量％以上含むように未変性の高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０．１−１
０重量％の変性ポリプロピレンを未変性の高結晶性ポリ
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高結晶性ポリプロピ
レンおよび変性ポリプロピレンに混合して用いられる高
結晶性ポリプロピレンとしては、例えば、特開昭５８−
１０４９０１号公報および特開昭５８−２０１８１６号
公報に記載の方法によって得ることができる。

すなわち、プロピレン単独重合体は、有機アルミニウム
化合物（η例えばトリエチルアルミニウム、ジエチルア
ルミニウムクロ２イドなど、もしくは有機アル１＝ウム
化合物（１）と電子供与体に）例、ｔばジイソアミルエ
ーテルとの反応生成物（４）を四塩化チタン（Ｃ）と反
応させて得られる個体生成物（”）　Ｋ　ｓ電子供与体
に）と電子受容体φ）例えば四塩化チタンとを反応させ
て得られる個体生成物Ｇ）を有機アルミニウム化合物（
１）　ｉ？よび芳香族カルボン酸エステル（５）例えば
ｐ−）ルイル酸メチルと組み合わせ、該芳香族カルボン
酸エステル（５）と該個体生成物（３）のモル比（５）
／（３）＝　０．１−１　Ｏ，０とした触媒の存在の下
に°プロピレンを重合して得られる。一方、プロピレン
・エチレンブロック共重合体は前記触媒の存在下に全重
量の７０−９５重量％のプロピレンを重合すせ、次いで
全重量の３０−５重量％のエチレンもしくはエチレンと
プロピレンを１段階以上で重合させ、エチレン含量を３
−１２重量−としたプロピレン・エチレンブロック共重
合体である。

本発明のプロピレン単独重合体およびプロピレン・エチ
レンブロック共重合体のメルト７０−レートは０．１−
２０７７１　ｌ　０分、好ましくは０．３−１　Ｏｌｉ
　／　ｌ　０分の程度のものである。また、本発明に用
いる変性ポリプロピレンもしクハ変性ボリプ四ピレンを
含む高結晶性ポリノ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、エチレン参プ四ピレン・ジエンラバー、
ポリ番−メチルペンテン、エチレン酢酸ビニル共重合体
等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、厚紙ボード紙の端材等のｔ’ｔか、紙
類であれば特に制限はない。

該故紙は通常３０ｍ以下、好ましくは５１１１ｍ以下に
＠断もしくは粗粉砕したものを使用するのが好ましい。

本発明で使用されるパルプとしては、砕木パルプ（ＧＰ
）、亜硫酸パルプ（８Ｐ）、ソーダパルプ（ＡＰ　Ｌク
ラフトパルプ（ＫＰ　）、セミケミカルパルプ（８０Ｐ
）、セミグランドパルプ（ＣＧＰ）等の木材パルプが挙
げられる。

これらの中では針葉樹から得られる機械パルプ（砕木パ
ルプ）が繊維長が長くしかも細胞膜がフィブリル化して
いるので好ましく用いられる。

本発明で使用される有機質繊維としては、該有機質繊維
を配合したポリプロピレン組成物を溶融、混線、押出し
てシートとする際、もしくは成形加工する際の温度条件
で分解、溶融しないものを用いる以外は特に制限はなく
、例えばポリアミド系繊維、ポリイミド系繊維、ポリエ
ステル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化
ビニリデン系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリ
ウレタン系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエー
ト系繊維、フェノール系繊維、レーヨン繊維、アセテ−
゛ト繊維、木綿繊維、亜麻繊維、黄麻繊維、羊毛繊維、
絹繊維等およびこれらの混合物を挙げることができる。

上述の故紙、パルプ、有機質繊維から選ばれるｌ［もし
くは２種以上の混合物の配合量は１５−５０重量−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、パルプ、有機質繊維から選ばれる１種もしくけ２
種以上の混合物の配合量が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
シでなく、積層複合体とした時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、芯材の樹脂と
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
の機能を阻害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
充填剤、金属粉等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シ、厚みは
０．１−５　ｔｍ　、好ましくは０．２−２ｍの範囲内
にあることが望ましい。

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、チタン等の金属板およびこれ
らの金属の１種又は２種以上を主成分とする合金の金属
板を用いることができる。該金属板の厚みは０．０５−
２．Ｏｆｆ、好ましくは０．１５−１．Ｏｗｘである。

該金属板は通常その接着面を脱脂処理もしくはサンドブ
ラスト処理等の表面処理を施して用いられる。さらにエ
ポキシ樹脂コート、クロメート処理等のプライマー処理
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わせた役、
圧縮成形機や熱ロール等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−
２２０℃であることが好ましく、加圧圧力は１−５０　
ｋｇ／　ｃＩＩＬ２　Ｇ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−１Ｏ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、深絞シ加工等の２次加工によっても剥離する
ことがなく、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芯材の樹脂の流れ出
し、ボタ落ちがなく、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、建築用パネル等幅広い
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。

なお、実施例中の諸物性の測定方法は下記によった。

■エチレン含量：赤外線吸収スペクトル法■メルト７０
−レー）（ＭＦＲ）：ＡＳＴＭ　　Ｄ−１２３８（１７１０分）■アイソタク
チックペンタッド分率（Ｐ）：マクロモレキュールズ（
ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ　）互　６８フ（１９’
１５）　　に基づいて測定。

ユ３Ｃ−ＮＭＲを使用し、ポリプロピレン分子鎖中のペ
ンタッド単位でのアイソタクチック分率である。

〔実施例１〜６、比較例１〜５〕エチレン含量８．５重量％、メルトフローレート１．６
Ｊ７１０分（１段目のポリプロピレン単独重合体ニアイ
ソタクチックペンタッド分率ψ）＝０．９６３、メルト
フローレート（ＭＦＲ）＝２．１ｇ／１０分）の高結晶
性プロピレン・エチレンブロック共重合体を、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１．５重量％で変性ポリプロピレン２５重量％とメ
ルトフローレート１．８．９／１０分、アイソタクチッ
クペンタッド分率０．９６５の高結晶性プロピレン単独
重合体７５重量％とからなるポリプロピレンに充填剤と
して縦横各５態に裁断した故紙、機械パルプ（繊維要約
３ｍ）、太さ１デニール、長さ３ｎの、ポリエステル繊
維６５重量％および木綿繊維３６重量％とからなる有機
質繊維から選ばれた１種もしくは２種以上の混合物を後
述の第１表に示す割合で−・ンセルミキサー（商品名）
に入れ、３分間攪拌混合し次後、該混合物を口径６５１
１１Ｔダイ付き押出機（ベント付き）を用いて樹脂温度
１９０’ｃで押出し、厚み０．４１１Ｉｍのシートを成
形した。

また、比較例１〜５として実施例１〜６で用いた高結晶
性ポリプロピレンに後述の第１表に示す割合で各種充填
剤を配合し、実施例１〜６に準拠して攪拌混合し、押出
成形して厚み０．４錦のシートを得た。

次に金属板として表面をトリクレン洗浄した厚み０．２
７ｎ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、２０　ｋｇ／Ｑｌ”Ｃｈの圧力で圧着シ積層複合体
を得た。

該積層複合体のＴ型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型剥
離強度の測定はＪＸＳ−に−６８５４に準拠して行った
。ただし、引張速度は２００　ＭＸ　７分とした。

また、熱処理は縦２０ｃＩＬ、横１１０ｆｆ１切断した
積層複合体の中央部に直径２０１１１の穴を開けたもの
を試験片とし、該試験片を２００℃に保った加熱オーブ
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、パルプ、有機質繊維か
ら選ばれる１種又は２種以上の混合物を特定の割合で配
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
断部の変形も無い。更に、切断部に於ける金属板と樹脂
層との剥離現象もまったく見られず、積層複合体は熱処
理前の形状をその一１１維持していた。

Claims

【特許請求の範囲】

アイソタクチックペンタッド分率（Ｐ）とメルトフロー
レート（ＭＦＲ）の関係が１．００≧Ｐ≧０．０１５ｌ
ｏｇＭＦＲ＋０．９５５であるプロピレン単独重合体も
しくは該プロピレン単独重合体が全重合量の７０−９５
重量％であり、次いで全重合量の３０−３重量％のエチ
レンもしくはエチレンとプロピレンを１段階以上で重合
させてなり、エチレン含量が全重合量の３−１２重量％
であるプロピレン・エチレンブロック共重合体（以下、
高結晶性ポリプロピレンという。）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高結晶性ポリプロピレン
に故紙、パルプ、有機質繊維から選ばれる１種もしくは
２種以上の混合物１５−５０重量％を配合してなるポリ
プロピレン系シートを芯材として用いたことを特徴とす
る金属・ポリプロピレン・金属積層複合体。