JPS63233830A - 金属・ポリプロピレン・金属積層複合体 - Google Patents

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〕 本発明はポリプロピレン系シートを金属板ではさんで圧
着した金属・樹脂積ＦＩ複合体に関する。

更に詳しくは、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
レンから得られるポリプロピレン系Ｉ！紺と特定Ｍの有
機質ｍ雑とが不規則に絡み合って形成された不織布を加
熱圧縮して得られる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８％層複合体に関する
。

〔従来の技術〕

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の間にプラスデックシート
を挟んで組み合わゼだ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、芯材のプラスチックシートとしてはポリエチレン
、ポリプロピレン、ナイロン−６などの熱可塑性樹脂が
用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の芯材として、ソリッドのボリプロビレン樹脂を芯
材として用いた積層複合体では、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３
０分間加熱処理される）時に、打ち抜き加工を施した部
分から芯材の樹脂が溶融して流れ出したり、溶融樹脂の
滴下（以下ボタ落ちという。）が起こり、打ち抜き加工
部を塞ぐため、後加工に支障をきたしたり、溶融樹脂が
冷却凝固する過程で大きく収縮するために、特にせ／ｖ
ＩＩ加工部付近が変形したり、芯材の樹脂と金属との界
面が剥離したりする等の欠点があり、焼き付は塗装工程
を必要とする部品の用途には使用できないという問題点
があった。

本発明の目的は、高度の接着強度を有し、塗装時の焼き
付は処理工程におい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ｖＩ層複合体を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は前記問題点を眸決すべく鋭意検討を重ねた
結果、結晶性ポリプロピレンを変性すると共に、変性ポ
リプロピレン繊維と、有機質繊維とからなる芯材を使用
することにより問題点を解決できる事を見い出し本発明
を完成した。

すなわち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混合した結晶性ポリプ
ロピレンから得られるポリプロピレン系繊１８５〜５０
重倒％と、有機質繊Ｍ１５〜５０曖ｆｆ１％とを不規則
に絡み合わせて形成させた不織布を該ポリプロピレン系
！１ｉ維の融点以上の温度で加熱圧縮して得られるポリ
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・金属積層複合体である。

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層もしくは、
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、メタクリル酸ブチル、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、イタコン酸モノメヂルエステル、
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Ｍ−
Ｎ。

Ｎ−ジエチルアミ１ヘマレイミド、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、アクリル酸カリークム等を例
示することができる。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重憬％、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該変性ポリプロピレンを５ｉｕｆ
ｆｔ％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重量％の変性ポリプロピレンと未変性
の結晶性ポリプロピレンとを前記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
ン及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７０重酪％以上含むプロピレ
ン・エチレンブロツり共重合体もしくはランダム共重合
体、プロピレン・エチレン・ブテン−１ブロック共重合
体もしくはランダム共重合体、プロピレン−ブテン−１
ランダム共重合体及びこれらの２以上の混合物を例示す
ることができる。

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よく、又異種のものであって
もよい。

またメルトフローレートは０．１〜２０ｇ／１０分程度
のものが好ましく、より好ましくは０．５〜１０ｇ／ｌ
　０分のものである。

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本発明の効果
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
共重合体等を混合して使用することもできる。

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または該変性ポリ
プロピレンと、結晶性ポリプロピレンとの混合物から得
られるポリプロピレン繊維を用いた不織布を加熱圧縮し
て得られる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、該芯材と金属との接着性を改善することが
できる。

該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！ＩＩ質充填材、金属粉等を
配合して用いて−しかまわない。

本発明で使用される有機質繊維としては、該有機質繊維
とポリプロピレン系繊維とから形成される不織布を溶融
圧縮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！ＩＩＩ、ポリエステ
ル系繊維、ポル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、フェノール系繊維、レーヨン繊維、アセテ
ート繊維、木綿繊維、亜麻ａｍ、黄麻繊維、羊毛繊維、
絹繊維及びこれらの２種以上の混合物等を挙げることが
できる。

本発明で用いられる不織布はバインダー法、ニードルパ
ンチング法、スパンボンディングによる水圧絡み合わせ
法、熱接着法、湿式抄造法等の方法により得られるもの
である。

本発明に用いる不織布に占める有機質繊維の割合は１５
〜５０重量％の範囲内にあることが好ましく、特に２０
〜４０重１％であることが望ましい。

有機質繊維の配合量が５０重量％を超えると積層複合体
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易く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前
記の不織布をポリプロピレン系繊維の融点以上で、しか
も有機質繊維の融点以下の温度で、例えば反−パーカレ
ンダー等の装置を用いて加熱圧縮してシート状に成形し
たもので、かかる不織布を加熱圧縮したシートは、押出
法、カレンダー法により得られたシートにくらべて、そ
の厚みを薄くすること、即ち１００μ以下の厚みのシー
トを得ることができる利点がある。

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、チタン等の金属及びこれらの
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．Ｏ＃Ｗ
Ｉ、好ましくは０．１５〜１．０麿である。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。

更にエポキシ樹脂コート等のブライマー処理、クロメー
ト処理等の表面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後、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１ｑることできる。この時の加熱温度は１６０〜２
２０℃であることが好ましく、加圧圧力は１〜５０＃／
ＣＩ！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〜１０分間圧着することが好ましい。

（実［） 以下に実施例及び比較例によって本発明を更に具体的に
詳細に説明するが、本発明は、この実施例によって何等
限定されるものではない。

（実施例１〜４、比較例１．２） エヂレン含ｆｆ１３．５ｍｆｆ１％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（
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１．２１凹％で変性した
変性ポリプロピレン２５重量％と未変性のプロピレン・
エチレンブロック共重合体（エヂレン含ｆｆ１８．５重
量％）６０ｍ１１％及びエチレン・プロピレンゴム１５
重層％とからなるポリプロピレンを繊維状に加工した。

該ｉａｍとナイロン繊維（繊維長３０ｍ）又は木綿繊維
（Ｉ維長２０〜３０ｍ）とを第１表に示す割合で配合し
た繊維混合物から作られた日付重量１５０ｇ／Ｔｌｔの
不織布を各々スーパーカレンダーと赤外線加熱を４Ｊｆ
用して線圧５０ＫＦｉ／ａｓ、温度１９０℃で処理して
シート状とした。

また比較例１〜３として、比較例１は実施例１〜４で用
いたポリプロピレン繊維だｔプで作られた不織布、比較
例２はポリプロピレンＩＩＡ維９０重量％とナイロン繊
、ｌ１ｔ１０ｆｆｌｆｆｉ％とから作られた不織布、比
較例３は変性していない結品性ポリプロピレン繊維８０
重迅％とナイロンＳ維２０重量％とから作られた不織布
を用いて各々実施例１〜４と同様の方法でシート状とし
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
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、１８０℃で１分
間、２０ＫＩ／ｃｄＧの圧力で圧着し、積層複合体を得
た。ただし比較例３ではポリプロピレンに金属と接着力
がなく積層複合体が得られなかった。

該積層複合体のＴ型剥離強度及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。

尚、Ｔ型剥離強度の測定はＪＩＳ−に−６８５４に準拠
して行った。ただし、引張速度は２００ａｗ／分とした
。

また熱処理は縦２０１、横１０ｃ１１に切断した積層複
合体の中央部に直径２０＃Ｉ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３
０分間吊り下げて実施した。

第１表に示す通り、芯材に有ｎ質繊維を特定の割合で配
合した不織布から得られたシートを用いた本発明の積層
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、切断部の変形もない
。更に切断部にお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ま
ま維持していた。

これに対し、ポリプロピレン以外の有機質繊維を含まな
い比較例１、有機質繊維としてのナイロン繊維を１０重
量％しか含まない比較例２では、熱処理により、樹脂の
流れ出し、切断部の変形、切断部の剥離が観察された。

また比較ＬｆＡ３では積層複合体が得られなかった。

（発明の効果） 本発明で１！？られる積層複合体は、切断、打ち汰き加
工、曲げ加工、深絞り加工等の２次加工によっても剥離
することがなく、塗装時の焼ぎ付は処理工程においても
切断部や打ち扱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、更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。勿論積層複合体として、軽量
性、吸音性、制振性、断熱性などの基本的性能を備えて
いる。

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、建築用パネル等中広い用途に好適に使用すること
ができる。

特に・本発明の積層複合体は、不織布を加熱圧縮してシ
ートとしたものを芯材として用いるため、該芯材の厚み
を１００μ以下にすることが可能となり、かかる薄い芯
材を用いた積層複合体は制振板として特に有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   リプロピレンを混合した結晶性ポリプロピレンから得ら
   れるポリプロピレン系繊維８５〜５０重量％と有機質繊
   維１５〜５０重量％とを不規則に絡み合わせて形成させ
   た不織布を該ポリプロピレン系繊維の融点以上の温度で
   加熱圧縮して得られ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。