JPS6144065B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複合板の製造方法に関するものであ
り、詳しくは、熱可塑性合成樹脂シートの両面に
金属シートを積層してなる複合板の製造方法に関
するものである。

上記の複合板は、例えば、アメリカ特許第
3382136号によつて古くから知られており、金属
と熱可塑性合成樹脂（以下、単に「合成樹脂」と
いう）の両特性を備えた優れた複合材料として各
種の用途に供されている。

しかして、このような複合板は、基本的には例
えばアメリカ特許第3616019号に開示された次の
各工程を包含する方法によつて連続的に製造され
ている。

すなわち、その方法は(a)一定張力で展張された
二枚の金属シートを加熱する工程、(b)予熱された
金属シートと溶融状態にある合成樹脂シートとを
金属シート間に合成樹脂シートが介在するように
加熱圧着ローラー間に供給して複合板を得る貼合
せ工程、(c)得られた複合板を冷却する冷却工程と
を包含する方法である。

しかしながら、上記の方法の一つの問題は、複
合板の金属シート面に皺や波が発生することであ
る。金属シート面のこのような問題は、複合板を
例えば家具の材料として用いた場合に美感を損う
こととなる。皺や波の発生は、金属シートが薄く
合成樹脂シートが厚いほど顕著である。

しかして、金属シート面の皺の発生はある種の
方法によつて解決されつつある。また、複合板の
展張方向に対して直角方向の金属シート面に発生
する所謂横波についても同様である。

しかしながら、複合板の展張方向の金属シート
面に発生する所謂縦波については、未だ有力な解
決方法は見出されていない。

本発明の目的は、金属シート面に上記の縦波が
全くない複合板を提供することにあり、かかる目
的は、次の本発明に従つて容易に達成される。

すなわち、本発明は、熱可塑性合成樹脂シート
の両面に金属シートを積層してなる複合板の製造
方法であつて、 (a) 一定張力で展張された二枚の金属シートを予
熱する工程、 (b) 予熱された金属シートと溶融状態にある合成
樹脂シートを、金属シート間に合成樹脂シート
が介在するように、加熱圧着ローラー間に供給
して複合板を得る貼合せ工程、 (c) 得られた複合板を、これにその曲げ弾性限界
相当程度以内の変形を付与し得るように千鳥状
に配置された複数個のローラー間を通過させる
変形工程、 (d) 変形工程のローラー間において合成樹脂の温
度がその軟化点以下に降下するように複合板を
冷却する冷却工程、 とを包含することを特徴とする複合板の製造方法
である。

以下、本発明方法を添付図面に従つて詳細に説
明する。

第１図は、本発明方法の一例を概略的に示す側
面図であり、第２図は変形工程のローラーの配置
を模式的に示す側面図である。

先ず、本発明方法で使用される金属シート１，
１′と合成樹脂シート２について説明する。

金属シート１，１′としては、アルミニウム、
スチール、鉄、銅、錫又はニツケル或はこれらの
合金のシートが用いられる。金属シート１，１′
の厚みは0.5mm以下であり、通常は、0.05〜0.5mm
のものが用いられる。

また、合成樹脂シート２としては、通常の押出
成形に用いられるものであれば特に制限はなく、
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテ
ン、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリカーボネート等が用いられるが、押出成
形性の点からは、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン等のポリオレフイン系合成樹脂を
使用するのが好ましい。

合成樹脂シート２の厚みは、特に制限はなく、
目的とする積層板の厚みによつて適宜選ばれる
が、一般的には、１〜10mmである。

金属シート１，１′は、アンコイラー３，３′か
ら引取ローラー４，４′によつて一定張力の展張
状態で引き出される。金属シート１，１′にかか
る張力は、アンコイラー３，３′の制動力の調節
によつて任意に変えることができ、通常は0.2〜
1.5Kg/mm²の範囲の一定値に制御される。

展張状態の金属シート１，１′は、先ず、表面
処理工程５，５′に通せられ、従来公知の方法に
従つて、脱脂、水洗、乾燥等の必要な表面処理が
施される。

次いで、金属シート１，１′は、予熱工程６，
６′を通して予熱される。予熱温度は、後述する
加熱圧着ローラー８，８′の温度付近の温度とさ
れる。予熱された金属シート１，１′は、押出機
７から押出される溶融状態の合成樹脂シート２と
共に貼合せ工程の加熱圧着ローラー８，８′間に
供給され貼合せが行われる。

合成樹脂シート２の温度は、これが低すぎると
金属シートとの接着が良好に行われないことがあ
るので、使用する樹脂と金属との濡れ性を考慮し
て決定する必要がある。ポリオレフイン系合成樹
脂を使用する場合は、概略180〜240℃の範囲から
選ぶのがよい。また、加熱圧着ローラー８，８′
の温度は、合成樹脂の種類、金属シート１，１′
の引き出し速度によつて異なるため、一概に決定
することはできないが、ポリオレフイン系の合成
樹脂を使用する場合には、ローラーの表面温度で
180〜230℃程度である。

圧着ローラー８，８′間から送り出される複合
板は、必要に応じて加熱工程９で加熱熟成され
る。この加熱熟成は、特に、金属シートと合成樹
脂シートとの貼合せに接着剤を併用した場合に意
義を有する。すなわち、加熱熟成は、主として、
接着剤の化学反応の熟成の効果を奏するのであ
る。

本発明方法は、貼合せ工程を通して得られた複
合板を特別な変形工程に導入することを骨子とす
る。

変形工程は、千鳥状に配置された複数個のロー
ラー１１，１１′……よりなる。これらのローラ
ー群は、通常、その直径が50〜200m/mの範囲の
ものが好適に用いられる。各ローラーは、一般的
には相互の軸間距離が、ローラー直径ｄに対し
0.5〜2dの範囲となるように配置される。また、
各ローラーは、第２図に示すように垂直方向に僅
かに重なり合い、ローラー間を通過する複合板に
その曲げ弾性限界相当程度以下の変形を付与し得
るように配置される。このような僅かな重なり合
いは、実際に製造する複合板の冷時における曲げ
弾性限界を重なり度合を種々変えながら予め求め
る方法によつて決定される。例えば、厚さ1.6m/
ｍのポリエチレンシートの両面に厚さ0.2m/mの
アルミニウムシートを積層した複合板の場合に
は、第２図中のｌで示される重なり合いは約１〜
10m/m程度の範囲から選択することができる。

本発明方法においては、前記変形工程のローラ
ー１１，１１′……間において合成樹脂の温度が
その軟化点以下に降下するように複合板を冷却す
ることが重要である。

複合板の冷却は、変形工程の最初のローラー１
１の前に設けられた冷却室１０およびローラー群
に対向して配置されたブロアー１２よりなる冷却
工程によつて行われる。冷却室１０は、この中を
通過する複合板を全体的に予備冷却するためのも
のであり、この冷却は、図示していないブロアー
によつて冷却室１０内に導入される空気によつて
行われる。また、冷風ブロアー１２は、ローラー
１１，１１′………間において複合板中の合成樹
脂の温度を確実にその軟化点以下に降下せしめる
ためのものであり、該ブロワー１２の突出口に
は、複合板の横幅に亘る長さの空気分散管（図示
せず）が設けられている。また、ローラー１１，
１１′………自身に冷却水を貫流させることもで
きる。

冷却工程に於ける実際の温度管理は、合成樹脂
の温度がその軟化点以下となる時の金属シート面
の温度を予め求めておき、この温度を指標に用い
て行われる。

例えば、前述した仕様のアルミニウム−低密度
ポリエチレン複合板の場合は、アルミニウムシー
トの表面温度を、変形工程の入口ローラー附近で
約100〜110℃、出口ローラー附近で約80〜90℃と
なるように冷却すれば、本発明の冷却工程の条件
を満足し得る。

なお、合成樹脂の軟化点は、ASTM−D155に
準拠して測定され、低密度ポリエチレンの場合は
約99℃である。

以上説明した本発明方法によれば、従来防止す
ることが困難とされていた金属表面の縦波の発生
を殆んど完全に防止して、外観美麗な複合板を製
造することができる。

本発明方法により金属表面の縦波発生を防止で
きる理由は必ずしも明らかではないが、従来の製
造方法においては、合成樹脂が展張方向に張力を
かけられたまま固化状態に入り、それによつてい
わゆる縦波が発生するのに対して、本発明方法に
おいては、合成樹脂が固化状態に入る際に、強制
的な曲げ変形を受けることによりかけられていた
張力が緩和されるものと考えられる。

次に、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。

実施例 第１図に示す装置を用いて、厚さ1.7m/mの低
密度ポリエチレンシートの両面に厚さ0.15m/m
のアルミニウムシートを積層した複合板を連続的
に製造した。

押出機２から470Kg/hrの割合で市販の接着剤を
ブレンドしたポリエチレン（軟化点約99℃）を厚
さ1.7m/m、巾1000m/mのシート状にして押出
した。シートの温度は約220℃であつた。

アンコイラー３，３′から厚さ0.15m/mのアル
ミニウムシートを引取ローラー４，４′によつて
引出した。アルミニウムシートにかかる張力は約
0.8Kg/mm²であつた。

アルミニウムシートを表面処理工程５に通し、
従来公知の方法に従つて、脱脂、水洗、化成処
理、乾燥処理した。

表面処理したアルミニウムシートを予熱工程
６，６′を通して約200℃に予熱した後、押出し機
２から押出したポリエチレンシートと共に加熱圧
着ローラー８，８′間に供給して貼合せを行つ
た。加熱圧着ローラーの温度は約210℃であつ
た。

加熱圧着ローラーから送り出された複合板を冷
却室１０を通してアルミニウムシート面の温度が
約105℃になるまで予備冷却した。

予備冷却された複合板を変形工程のローラー１
１，１１′………間に供給すると共に冷風ブロワ
ー１２によつて冷却した。複合板のアルミニウム
シート面の温度は、入口ローラーの位置で約105
℃であり、出口ローラーの位置で約85℃であつ
た。

なお、変形工程におけるローラーの寸法および
配列は次の通りである。

ローラーの個数 11コ ローラーの直径 100m/m ローラーの軸間距離 65m/m ローラーの重なり合い ３m/m このようにして製造した複合板について、縦波
の発生状況を差動変圧器を利用した縦波試験装置
にて測定したところ、第３図ａ図に示すグラフを
得た。

なお、比較のために、変形工程のローラー群を
取り外した他は上記と同様にして複合板を製造
し、得られた腹合板の縦波の発生状況を測定した
ところ第３ｂ図に示すグラフを得た。

縦波試験装置は、原理的には、差動トランスの
可変スピンドルの一端にコロを自由支持させると
共に該コロに相対して固定コロを設け、両コロの
間に板状試料片を通過せしめ、試料表面の凹凸に
追従して可変スピンドルが上下に運動するのを記
録させるようになした装置である。

本例においては、所定寸法に切断した板状試料
片をその横巾方向（製造ラインの引出し方向に対
して垂直方向）から上記コロ間に通過させて表面
の凹凸（すなわち、製造ラインの引出し方向に発
生する、いわゆる縦波）を測定した。従つて、第
３ａ、ｂ図は、複合板の引出し方向から観察した
表面状態を示す。なお、同図は、縦軸を横軸に対
して500倍に拡大したものである。

第３ａ及びｂ図から明らかなように、本発明の
変形工程を有しない比較方法では、４本の縦波が
複合板表面に発生しているが、本発明方法では縦
波の発生は防止されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一例を概略的に示す側面
図、第２図は変形工程のローラーの配置を模式的
に示す側面図である。また、第３ａ，ｂ図は複合
板の表面状態を示すグラフであり、ａ図は本発明
方法による複合板、ｂ図は比較方法による複合板
を示す。 １，１′：金属シート、２：熱可塑性合成樹脂
シート、３，３′：アンコイラー、４，４′：引取
ローラー、８，８′：加熱圧着ローラー、１１，
１１′：変形工程のローラー群、１２：冷風ブロ
ワー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性合成樹脂シートの両面に金属シート
   を積層してなる複合板の製造方法であつて、 (a) 一定張力で展張された二枚の金属シートを予
   熱する工程、 (b) 予熱された金属シートと溶融状態にある合成
   樹脂シートを、金属シート間に合成樹脂シート
   が介在するように、加熱圧着ローラー間に供給
   して複合板を得る貼合せ工程、 (c) 得られた複合板を、これにその曲げ弾性限界
   相当程度以内の変形を付与し得るように千鳥状
   に配置された複数個のローラー間を通過させる
   変形工程、 (d) 変形工程のローラー間において合成樹脂の温
   度がその軟化点以下に降下するように複合板を
   冷却する冷却工程、 とを包含することを特徴とする複合板の製造方
   法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   冷却工程は変形工程のローラーに対向して設けら
   れた冷風ブロワーを包含することを特徴とする複
   合板の製造方法。 ３ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法
   において、変形工程のローラーはその直径が50〜
   200m/mであることを特徴とする複合板の製造方
   法。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項記載のい
   ずれかの方法において、変形工程におけるローラ
   ーの軸間距離はローラー直径ｄに対し0.5〜2dの
   範囲であることを特徴とする複合板の製造方法。 ５ 特許請求の範囲第１項ないし第４項記載のい
   ずれかの方法において、熱可塑性合成樹脂シート
   は１〜10m/mの厚さを有するポリオレフイン系
   合成樹脂シートであることを特徴とする複合板の
   製造方法。 ６ 特許請求の範囲第１項ないし第５項記載のい
   ずれかの方法において、金属シートは0.05〜0.5
   m/mの厚さを有するアルミニウムシート又はス
   チールシートであることを特徴とする複合板の製
   造方法。