KR101342715B1

KR101342715B1 - 금속판의 보강 방법 및 보강 구조

Info

Publication number: KR101342715B1
Application number: KR1020137008039A
Authority: KR
Inventors: 다쿠야 마세; 다카히로 후지이
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2031-09-16
Also published as: CN103201108B; JP2012076279A; WO2012043275A1; KR20130079519A; JP5066598B2; EP2623311A4; US20130216843A1; CN103201108A; EP2623311A1

Abstract

금속판의 보강 방법은, 구속층과, 상기 구속층의 표면에 적층되고 열가소성 수지 조성물을 포함하여 이루어지는 보강층을 구비하는 보강 시트를, 도장 후의 금속판에 접착한다.

Description

금속판의 보강 방법 및 보강 구조{REINFORCING METHOD AND REINFORCING STRUCTURE OF METAL PLATE}

본 발명은, 금속판의 보강 방법 및 보강 구조, 상세하게는, 각종 산업 제품에 사용되는 금속판의 보강 방법 및 그 방법에 의해 보강되어 있는 금속판의 보강 구조에 관한 것이다.

종래, 자동차 등의 각종 산업 제품에 사용되는 강판 등의 금속판의 보강에, 보강 시트를 사용하는 것이 알려져 있다.

예를 들어, 에폭시 수지, 아크릴로니트릴·부타디엔 고무, 경화제 및 발포제를 함유하는 강판 보강용 조성물을 포함하여 이루어지는 수지층을 구비하는 강판 보강 시트를 강판에 접착하고, 그 후, 전착 도장 시의 열을 이용하여 발포 경화시킴으로써, 강판을 보강하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

또한, 1액 가열 경화형 에폭시 수지 조성물을 포함하여 이루어지는 시트재를 구비하는 패널용 보강재를, 전착 도장 후의 패널에 부착하고, 그 후, 중도 도장 또는 상도 도장에 있어서의 비교적 낮은 온도에서 시트재를 경화시킴으로써, 패널을 보강하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 2 참조).

일본 특허 공개 제2005-139218호 공보 일본 특허 공개 평10-140125호 공보

그러나, 특허문헌 1의 방법에서는, 전착 도장 전의 강판에 강판 보강 시트를 접착하고, 그 후, 강판을 전착 도장하므로, 강판에 있어서의 강판 보강 시트의 접착면은 전착 도장되지 않고, 미도장면으로 된다. 그로 인해, 이러한 접착면을 갖는 강판은 수분의 존재에 의해 부식을 발생시킬 우려가 있다.

또한, 특허문헌 2의 방법에서는, 패널용 보강재를 전착 도장 후의 패널에 접착하므로, 상기한 부식을 방지할 수는 있다. 그러나, 시트재는 에폭시 수지의 경화에 의해 수축된다. 그로 인해, 패널용 보강제에 접착된 강판에 응력이 가해지고, 그것에 의하여 강판에 왜곡을 발생시켜 외관 불량을 발생시키는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 보강성, 미관성 및 내식성이 우수한 금속판의 제조 방법 및 보강 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 금속판의 보강 방법은, 구속층과, 상기 구속층의 표면에 적층되고 열가소성 수지 조성물을 포함하여 이루어지는 보강층을 구비하는 보강 시트를, 도장 후의 금속판에 접착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 금속판의 보강 방법에서는, 상기 열가소성 수지 조성물이 공액 디엔류를 포함하는 단량체의 중합체 및/또는 상기 중합체의 수소 첨가물을 함유하는 것이 적합하고, 또한, 상기 열가소성 수지 조성물이 점착 부여제를 더 함유하는 것이 적합하고, 또한, 상기 점착 부여제의 배합 비율이 상기 중합체 및 상기 수소 첨가물 100질량부에 대하여 40 내지 200질량부인 것이 적합하다.

또한, 본 발명의 금속판의 보강 방법에서는, 상기 구속층이 금속박 및/또는 글래스 클로스인 것이 적합하며, 상기 금속박이 스테인리스 및/또는 알루미늄을 포함하여 이루어지는 것이 적합하다.

또한, 본 발명의 금속판의 보강 방법에서는, 상기 보강 시트를 상기 금속판에 접착하고, 계속해서, 상기 보강 시트를 80℃ 이상으로 가열하는 것이 적합하다.

또한, 본 발명의 금속판의 보강 방법에서는, 상기 보강 시트를 미리 80℃ 이상으로 가열하고, 계속해서, 가열된 상기 보강 시트를 상기 금속판에 접착하는 것이 적합하다.

또한, 본 발명의 금속판의 보강 방법에서는, 상기 보강 시트를 80℃ 이상의 상태에 있는 상기 금속판에 접착하는 것이 적합하다.

또한, 본 발명의 금속판의 보강 구조는, 도장 후의 금속판이 보강 시트를 점착시킴으로써 보강되고, 상기 보강 시트는, 구속층과, 상기 구속층의 표면에 적층되고 열가소성 수지 조성물을 포함하여 이루어지는 보강층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 금속판의 보강 방법에서는, 보강층 및 구속층을 구비하는 보강 시트를 금속판에 접착함으로써, 금속판을 확실하게 보강할 수 있다.

또한, 보강층이 열가소성 수지 조성물을 포함하여 이루어지므로, 가열에 의해 접착해도 경화 수축되지 않고, 그로 인해, 금속판에 응력이 가해지는 것을 방지하여, 왜곡에 기인하는 외관 불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 도장 후의 금속판에 보강 시트를 접착하므로, 금속판의 보강 시에는, 접착면은 도장면으로 되어 있다. 그로 인해, 비록 접착면에 수분이 존재해도, 이러한 수분에 기인하는 부식을 방지할 수 있어, 내식성의 향상을 도모하면서, 금속판을 보강할 수 있다.

그 결과, 상기한 금속판의 보강 방법에 의해 보강되어 있는 금속판의 보강 구조는, 보강성, 미관성 및 내식성이 우수하다.

도 1은 본 발명의 금속판의 보강 방법의 일 실시 형태를 설명하는 공정도이며, (a)는 보강 시트를 준비하고, 이형 필름을 박리하는 공정, (b)는 보강 시트를 금속판에 접착하는 공정을 도시한다.
도 2는 실시예의 왜곡량의 측정을 설명하기 위한 평면도이며, (a)는 강판의 저면도, (b)는 강판 및 보강 시트의 평면도를 도시한다.

본 발명의 금속판의 보강 방법은, 보강 시트를 도장 후의 금속판에 접착한다.

보강 시트는, 구속층과, 구속층의 표면에 적층되는 보강층을 구비하고 있다.

구속층은, 접착 및 가열 후의 보강층에 인성을 부여하기 위하여 형성되고, 시트 형상을 이루고, 또한, 경량 및 박막이며, 보강층과 밀착 일체화할 수 있는 재료로 형성된다. 구체적으로는, 글래스 클로스, 수지 함침 글래스 클로스, 부직포, 금속박, 탄소 섬유, 폴리에스테르 필름 등을 들 수 있다.

글래스 클로스는, 유리 섬유를 천으로 한 것이며, 공지된 글래스 클로스를 들 수 있다.

수지 함침 글래스 클로스는, 상기한 글래스 클로스에, 열경화성 수지나 열가소성 수지 등의 합성 수지가 함침 처리되어 있는 것이며, 공지된 것을 들 수 있다. 또한, 열경화성 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다. 또한, 열가소성 수지로서는, 예를 들어 아세트산비닐 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 염화비닐 수지, EVA-염화비닐 수지 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 상기한 열경화성 수지 및 열가소성 수지는, 각각, 단독 사용 또는 병용할 수 있다.

부직포는, 예를 들어 목재 섬유(목재 펄프 등), 셀룰로오스계 섬유(예를 들어, 레이온 등의 재생 셀룰로오스계 섬유, 예를 들어 아세테이트 등의 반합성 셀룰로오스계 섬유, 예를 들어 마, 면 등의 천연 셀룰로오스계 섬유, 예를 들어 그들의 혼방사 등), 폴리에스테르 섬유, 폴리비닐알코올(PVA) 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리우레탄 섬유, 셀룰로오스계 섬유(마, 혹은 마 및 다른 셀룰로오스계 섬유) 등의 섬유로 형성되는 부직포를 들 수 있다.

금속박으로서는, 예를 들어 알루미늄, 스테인리스, 철, 구리, 금, 그들의 합금 등의 공지된 금속을 포함하여 이루어지는 금속박을 들 수 있다.

탄소 섬유는, 탄소를 주성분으로 하는 섬유를 천으로 한 것이며, 공지의 것을 들 수 있다.

폴리에스테르 필름으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 필름 등을 들 수 있다.

이들 구속층 중, 밀착성, 강도 및 비용을 고려하면, 바람직하게는 금속박, 글래스 클로스를 들 수 있고, 강도를 고려하면, 더욱 바람직하게는, 금속박을 들 수 있다.

구속층의 두께는, 예를 들어 0.05 내지 2.0mm, 바람직하게는 0.1 내지 1.0mm이다.

보강층은, 열가소성 수지 조성물을 시트 형상으로 성형함으로써 형성되어 있다.

열가소성 수지 조성물은, 예를 들어 80℃ 이상의 가열에 의해 접착성(점착성)을 발현한다.

열가소성 수지 조성물은, 예를 들어 공액 디엔류를 포함하는 단량체의 중합체 및/또는 그 중합체의 수소 첨가물(수소화물)을 함유하고 있다.

단량체는, 바람직하게는 공액 디엔류를 필수 성분으로서 함유하고, 공액 디엔류와 공중합 가능한 공중합성 단량체를 임의 성분으로서 함유하고 있다.

공액 디엔류로서는, 예를 들어 1,3-부타디엔, 이소프렌(2-메틸-1,3-부타디엔), 클로로프렌(2-클로로-1,3-부타디엔) 등을 들 수 있다.

공중합성 단량체로서는, 적어도 1개의 이중 결합을 갖는 단량체이며, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 이소부틸렌(2-메틸프로펜) 등의 지방족 비닐 단량체(올레핀류), 예를 들어 스티렌 등의 방향족 비닐 단량체, 예를 들어 (메트)아크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 비닐 단량체, 예를 들어 1,2-부타디엔 등의 비공액 디엔류 등을 들 수 있다.

이들 공중합성 단량체는, 단독 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 바람직하게는, 방향족 비닐 단량체를 들 수 있다.

구체적으로는, 상기한 공액 디엔류를 포함하는 단량체의 중합체로서는, 예를 들어 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 클로로프렌 중합체(CR) 등, 상기한 공액 디엔류만을 포함하여 이루어지는 단량체의 단독 중합체나, 예를 들어 아크릴로니트릴-부타디엔 (랜덤) 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 (블록) 공중합체(SBS), 스티렌-부타디엔 (랜덤) 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 (블록) 공중합체(SIS), 이소부틸렌-이소프렌 (랜덤) 공중합체 등, 상기한 공액 디엔류 및 공중합성 단량체를 포함하여 이루어지는 단량체의 공중합체 등을 들 수 있다.

또한, 중합체가 상기한 공중합체인 경우에는, 공중합에 있어서의 공중합성 단량체의 배합 비율이 단량체의 총량 100질량부에 대하여 예를 들어 5 내지 50질량부이다.

중합체는, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.

중합체로서, 바람직하게는 SBS를 들 수 있다.

상기한 중합체의 수소 첨가물은, 공액 디엔류에서 유래하는 불포화 결합(이중 결합 부분)이 완전 수소화 또는 부분 수소화되고, 바람직하게는 완전 수소화되어 있다. 수소 첨가물은, 구체적으로는, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 (블록) 공중합체(SEBS), 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 (블록) 공중합체(SEPS), 스티렌-에틸렌-스티렌 (블록) 공중합체(SES) 등을 들 수 있다.

수소 첨가물은, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.

이들 수소 첨가물 중, 바람직하게는 SEBS를 들 수 있다.

수소 첨가물은, 상기한 중합체의 수소화에 의해, 불포화 결합을 실질적으로 함유하고 있지 않기 때문에, 고온 분위기 하에 있어서 열 열화되기 어렵고, 그로 인해, 보강층의 내열성을 향상시킬 수 있다.

상기한 중합체 및 수소 첨가물의 25질량％ 톨루엔 용액 점도(25℃)는, 예를 들어 100 내지 100,000mPa·s, 바람직하게는 500 내지 10,000mPa·s이다.

또한, 중합체 및 수소 첨가물의 용융 유속(MFR)은, 온도 80℃, 질량 2.16kg에서, 예를 들어 5(g/10분) 이하, 바람직하게는 4(g/10분) 이하, 통상 0(g/10분) 이상이며, 또한, 온도 120℃, 질량 5kg으로, 예를 들어 18(g/10분) 이하, 바람직하게는 15(g/10분) 이하이고, 통상 0(g/10분) 이상이다.

또한, 중합체 및 수소 첨가물(이하, 간단히 열가소성 성분이라고 하는 경우가 있다) 중 MFR이 서로 다른 복수 종류의 열가소성 성분을 병용할 수 있다.

예를 들어, 중합체 및 수소 첨가물로서, MFR이 낮은 저MFR 열가소성 성분과, 저MFR 열가소성 성분보다 MFR이 높은 고MFR 열가소성 성분의 조합을 들 수 있다.

저MFR 열가소성 성분 및 고MFR 열가소성 성분을 병용함으로써, 접착성 및 보강성을 양립시킬 수 있다.

구체적으로는, 온도 190도, 질량 2.16kg에서, 1.0(g/10분) 미만(통상 0 내지 1.0(g/10분))의 저MFR 열가소성 성분과 1.0 내지 5.0(g/10분)의 고MFR 열가소성 성분의 조합을 들 수 있고, 바람직하게는 0.5(g/10분) 이하(통상 0 내지 0.5(g/10분))의 저MFR 열가소성 성분과 1.5 내지 4.5(g/10분)의 고MFR 열가소성 성분의 조합을 들 수 있고, 더욱 바람직하게는, 0.4(g/10분) 이하(통상 0 내지 0.4(g/10분))의 저MFR 열가소성 성분과 2.0 내지 4.0(g/10분)의 고MFR 열가소성 성분의 조합을 들 수 있다.

또한, 온도 200℃, 질량 5kg에서, 6(g/10분) 미만(통상 0(g/10분) 이상, 6.0(g/10분) 미만)의 저MFR 열가소성 성분과 6.0 내지 18(g/10분)의 고MFR 열가소성 성분의 조합을 들 수 있고, 바람직하게는 5.0(g/10분) 이하(통상 0 내지 5.0(g/10분))의 저MFR 열가소성 성분과 8.0 내지 16(g/10분)의 고MFR 열가소성 성분의 조합, 더욱 바람직하게는, 4.0(g/10분) 이하(통상 0 내지 4.0(g/10분))의 저MFR 열가소성 성분과 9.0 내지 15(g/10분)의 고MFR 열가소성 성분의 조합을 들 수 있다.

저MFR 열가소성 성분 및 고MFR 열가소성 성분의 배합 비율은, 그들의 질량 기준으로, 예를 들어 10/90 내지 90/10, 바람직하게는 20/80 내지 85/15, 더욱 바람직하게는, 30/70 내지 80/20이다.

또한, 중합체 및 수소 첨가물의 ISO76109에 준거하는 듀로미터 경도(타입 A)는, 예를 들어 60 내지 90도, 바람직하게는 65 내지 87도이다.

또한, 열가소성 수지 조성물에는, 바람직하게는 점착 부여제를 더 함유시킨다.

점착 부여제는, 보강층과 금속판의 밀착성을 향상시키거나, 혹은, 금속판의 보강 시의 보강성을 향상시키기 위해, 열가소성 수지 조성물에 함유된다.

점착 부여제로서는, 예를 들어 로진계 수지, 테르펜계 수지, 쿠마론인덴계 수지, 석유계 수지(예를 들어, 지환족 석유계 수지(시클로알킬 석유계 수지), 지방족-방향족 공중합체 석유계 수지, 방향족 석유계 수지 등의 탄화수소 석유계 수지 등), 페놀계 수지(예를 들어, 테르펜 변성 페놀 수지 등) 등을 들 수 있다.

점착 부여제의 연화점은, 예를 들어 50 내지 150℃, 바람직하게는 50 내지 130℃이다.

또한, 점착 부여제의 연화점은, 환구법에 의해 측정된다.

점착 부여제는, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.

이들 점착 부여제 중, 바람직하게는 석유계 수지, 페놀계 수지를 들 수 있고, 더욱 바람직하게는, 석유계 수지를 들 수 있다.

점착 부여제의 배합 비율은, 중합체 및 수소 첨가물 100질량부에 대하여, 예를 들어 40 내지 200질량부, 바람직하게는 50 내지 170질량부이다.

점착 부여제의 배합 비율이 상기한 범위에 들지 않으면, 보강층과 금속판의 밀착성을 충분히 향상시키거나, 혹은, 금속판의 보강성을 충분히 향상시키지 못하는 경우가 있다. 또한, 점착 부여제의 배합 비율이 상기한 범위를 초과하면, 보강층의 보형성이 저하되는 경우가 있다.

또한, 열가소성 수지 조성물에는, 상기한 성분 이외에, 충전제, 나아가, 노화 방지제, 연화제(예를 들어, 나프텐계 오일, 파라핀계 오일 등), 요변제(예를 들어, 몬모릴로나이트 등), 활제(예를 들어, 스테아르산 등), 안료, 스코치 방지제, 안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 착색제, 곰팡이 방지제, 난연제 등의 첨가제를 첨가할 수도 있다.

충전제로서는, 예를 들어 탄산칼슘(예를 들어, 중질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘, 백색 광택화 등), 실리카, 규산마그네슘(예를 들어, 탈크 등), 벤토나이트(예를 들어, 유기 벤토나이트 등), 클레이, 알루미늄실리케이트, 카본 블랙 등을 들 수 있다. 충전제는, 단독 사용 또는 병용할 수 있다. 바람직하게는, 탄산칼슘, 카본 블랙을 들 수 있다.

첨가제의 첨가 비율은, 중합체 및 수소 첨가물 100질량부에 대하여, 특히, 첨가제가 충전제인 경우에는, 예를 들어 1 내지 200질량부이다.

그리고, 열가소성 수지 조성물은, 상기한 각 성분을 상기한 배합 비율에 있어서 배합하고, 교반 혼합함으로써 제조할 수 있다.

보강층을 구속층의 표면에 적층하는 방법으로서는, 예를 들어, 상기한 각 성분을, 상기한 배합 비율에 있어서, 공지의 용매(예를 들어, 톨루엔 등) 또는 수중에 용해 또는 분산시켜 용액 또는 분산액을 제조한 후, 얻어진 용액 또는 분산액을 구속층의 표면에 도포한 후, 건조하는 방법(직접 형성법)을 들 수 있다.

혹은, 보강층을 구속층의 표면에 적층하는 방법으로서, 예를 들어 상기에 의해 얻어진 용액 또는 분산액을, 후술하는 이형 필름의 표면에 도포한 후, 건조함으로써 보강층을 형성하고, 그 후, 보강층을 구속층의 표면에 전사하는 방법(전사법)을 들 수 있다.

나아가, 상기한 각 성분(상기한 용매 및 물을 제외한다)을, 예를 들어 믹싱 롤, 가압식 니더, 압출기 등에 의해 직접 혼련하여 혼련물을 제조한 후, 예를 들어 캘린더 성형, 압출 성형 혹은 프레스 성형 등에 의해, 혼련물을 시트 형상으로 성형하여 보강층을 형성하고, 이것을 구속층의 표면에 형성하는 방법(직접 형성법)도 들 수 있다. 구체적으로는, 혼련물을, 구속층과 이형 필름(후술) 사이에 배치하여 끼우고, 그 후, 그들을 예를 들어 프레스 성형에 의해, 시트 형상으로 압연한다. 혹은, 형성된 보강층을 이형 필름의 표면에 적층하고, 그 후, 보강층을 구속층의 표면에 전사하는 방법(전사법)을 들 수 있다.

이와 같이 하여 형성되는 보강층의 두께는, 예를 들어 0.02 내지 3.0mm, 바람직하게는 0.03 내지 1.4mm이다.

이와 같이 하여 얻어지는 보강 시트의 두께는, 예를 들어 0.25 내지 5.0mm, 바람직하게는 0.4 내지 2.3mm이다.

보강 시트의 두께가 상기한 범위를 초과하는 경우에는, 보강 시트의 경량화를 도모하는 것이 곤란해지는 경우가 있고, 또한, 제조 비용이 증대되는 경우가 있다. 보강 시트의 두께가 상기한 범위에 들지 않는 경우에는, 보강성을 충분히 향상시키지 못하는 경우가 있다.

또한, 얻어진 보강 시트에는, 필요에 따라, 보강층의 표면(구속층이 접착되어 있는 이면에 대하여 반대측의 표면)에, 실제로 사용할 때까지 동안, 이형 필름(세퍼레이터)을 접착해 둘 수도 있다.

이형 필름으로서는, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 합성 수지 필름 등, 공지의 이형 필름이나, 폴리에틸렌 등을 라미네이트한 종이 필름 등을 들 수 있다.

금속판으로서는, 예를 들어 강판, 철판, 스테인리스판, 알루미늄판, 그들의 합금판 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 강판, 알루미늄판을 들 수 있다.

이러한 금속판은, 이미 도장되어 있으며, 그러한 도장은, 금속판의 종류나 용도에 따라 실시되어 있다.

도 1은 본 발명의 금속판의 보강 방법의 일 실시 형태를 설명하는 공정도를 도시한다.

이어서, 도 1을 참조하여, 본 발명의 금속판의 보강 방법의 일 실시 형태를 설명한다.

이 방법에서는, 우선, 보강 시트(1) 및 금속판(4)을 각각 준비하고, 보강 시트(1)를 금속판(4)에 접착한다.

보강 시트(1)는, 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 구속층(3)의 표면에 보강층(2)이 적층되고, 보강층(2)의 표면(구속층(3)이 적층되어 있는 이면에 대하여 반대측의 표면)에 이형 필름(6)이 필요에 따라 접착되어 있다.

금속판(4)은, 예를 들어 판상 부분을 구비하고 있으며, 보다 구체적으로는, 판상 부분에 있어서, 외관에 나타나는 외면(7)과, 내부를 향하여, 외관에 나타나지 않는 내면(8)을 구비하도록 형성되어 있다.

금속판(4)은, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 각종 산업 제품에 사용되는 금속판이며, 예를 들어 수송 기계 또는 전기 제품 등에 사용되는 금속판을 들 수 있다. 바람직하게는, 자동차 보디를 구성하는 차체 금속판(구체적으로는, 도어 패널 등)을 들 수 있고, 그러한 차체 금속판은, 통상 차실 외면(7)과 차실 내면(8)을 구비하고 있다.

이러한 차체 금속판은, 예를 들어 우선, 방청 처리를 위하여 전착 도장이 실시되고, 그 후, 내치핑 처리를 위하여 중도 도장이 실시되며, 계속해서, 미관 처리를 위하여 상도 도장이 실시되어 있다.

이 방법에 사용되는 금속판(4)은, 적어도 전착 도장 종료 후의 금속판이며, 구체적으로는, 전착 도장 후이며, 중도 도장 전인 금속판, 또한, 중도 도장 후이며, 상도 도장 전인 금속판, 나아가, 상도 도장 후인 금속판 중 어느 것이어도 좋다.

보강 시트(1)를 금속판(4)에 접착하기 위해서는, 도 1의 (a)의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 우선, 보강층(2)의 표면으로부터 이형 필름(6)을 박리하고, 계속해서, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 그 보강층(2)의 표면을 도장 후의 금속판(4)의 내면(8)에 접촉시키고, 필요에 따라 압착한다. 보강 시트(1)의 압착에서는, 예를 들어 0.15 내지 10MPa 정도의 압력으로 가압한다.

그 후, 보강 시트(1)를 가열한다.

가열 온도는, 예를 들어 80℃ 이상, 바람직하게는 90℃ 이상, 더욱 바람직하게는, 100℃ 이상, 통상, 예를 들어 130℃ 이하, 바람직하게는 80 내지 120℃, 또한 바람직하게는, 80 내지 110℃이다. 또한, 가열 시간은, 예를 들어 0.5 내지 20분간, 바람직하게는 1 내지 10분간이다.

가열 온도 및 가열 시간이 상기한 하한에 미치지 않으면, 금속판(4)과 구속층(3)을 충분히 밀착시킬 수 없거나, 혹은, 금속판(4)의 보강 시의 보강성을 충분히 향상시키지 못하는 경우가 있다.

상기한 보강 시트(1)의 가열은, 히트 건 등의 가열 장치를 사용하여, 보강 시트(1)만을 가열한다.

상기한 가열 장치를 사용하여, 금속판(4)만, 나아가, 보강 시트(1)와 금속판(4) 양쪽을 가열할 수도 있다. 또한, 금속판(4)만을 가열하는 경우에는, 가열 장치의 열이 보강 시트(1)에 열전도된다.

또한, 전착 도장 후이며 중도 도장 전의 금속판(4)이면, 이러한 금속판(4)을 중도 도장 또는 상도 도장에 있어서 사용되는 건조로(가열로)에 투입함으로써, 보강 시트(1) 및/또는 금속판(4)을 가열할 수 있다.

또한, 중도 도장 후이며 상도 도장 전의 금속판(4)이면, 상도 도장에 있어서 사용되는 건조로에 투입함으로써, 보강 시트(1) 및/또는 금속판(4)을 가열할 수 있다.

이에 의해, 금속판(4)을 보강할 수 있다.

그리고, 상기한 보강 방법에서는, 보강층(2) 및 구속층(3)을 구비하는 보강 시트(1)를 금속판(4)에 접착함으로써, 금속판(4)을 확실하게 보강할 수 있다.

또한, 보강층(2)이 열가소성 수지 조성물을 포함하여 이루어지므로, 가열에 의해 접착해도 경화 수축되지 않고, 그로 인해, 금속판(4)에 응력이 가해지는 것을 방지하여, 왜곡에 기인하는 외관 불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 도장 후의 금속판(4)에 보강 시트(1)를 접착하므로, 금속판(4)의 보강 시에는, 접착면은 도장면으로 되어 있다. 그로 인해, 비록 접착면에 수분이 존재해도 이러한 수분에 기인하는 부식을 방지할 수 있어, 내식성의 향상을 도모하면서, 금속판(4)을 보강할 수 있다.

그 결과, 상기한 금속판(4)의 보강 방법에 의해 보강되어 있는 금속판(4)의 보강 구조는, 보강성, 미관성 및 내식성이 우수하다.

또한, 상기한 설명에서는, 보강 시트(1)를 금속판(4)으로의 접착 후에 가열함으로써, 금속판(4)을 보강하고 있지만, 예를 들어 보강 시트(1)를 미리 80℃ 이상으로 가열하고, 계속해서, 가열된 보강 시트(1)를 금속판(4)에 접착함으로써, 금속판(4)을 보강할 수도 있다.

이 경우에 있어서의 보강 시트(1)의 적합한 가열 온도는, 상기한 금속판(4)의 접착 후의 가열 온도와 마찬가지이다.

또한, 보강 시트(1)를 가열하기 위해서는, 상기한 히트 건 또는 건조로(가열로) 등이 사용된다.

또한, 금속판(4)을 미리, 예를 들어 80℃ 이상으로 가열하고, 계속해서, 보강 시트(1)를 가열된 금속판(4)에 접착할 수도 있다. 금속판(4)을 가열하기 위해서는, 상기한 히트 건 또는 건조로(가열로) 등을 사용할 수 있지만, 예를 들어 그 대신에, 도장에 있어서 고온으로 가열되고, 소정 시간 경과 후, 여열에 의해 80℃ 이상의 상태에 있는 금속판(4)에 보강 시트(1)를 접착할 수도 있다.

이 방법에 있어서의 도장으로서는, 상기한 각 도장(전착 도장, 중도 도장 및 상도 도장)을 들 수 있고, 바람직하게는 전착 도장을 들 수 있다.

전착 도장에서는, 금속판(4)이, 예를 들어 160 내지 210℃로 가열된다. 또한, 중도 도장에서는, 금속판(4)이, 예를 들어 140 내지 155℃로 가열되고, 또한, 상도 도장에서는, 금속판(4)이, 예를 들어 130 내지 145℃로 가열된다.

도장 후, 예를 들어 0.5 내지 10분 이내, 바람직하게는 1 내지 5분 이내에, 금속판(4)에 접착하면, 보강 시트(1)를 상기 온도 이상의 상태에 있는 금속판(4)에 접착할 수 있다.

이 방법에 의하면, 공정수를 생략할 수 있고, 간편하게 금속판(4)을 보강할 수 있다.

<실시예>

이하에, 제조예, 비교 제조예, 실시예, 비교예 및 참고예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 전혀 그들에 한정되지 않는다.

(열가소성 수지 조성물의 제조)

제조예 1 및 2

표 1에 나타내는 배합 처방에 있어서, 각 성분을 질량부 기준으로 배합하고, 120℃로 미리 가열한 믹싱 롤에 의해 혼련함으로써, 제조예 1 및 2의 열가소성 수지 조성물의 혼련물을 제조했다.

(열경화성 수지 조성물의 제조)

비교 제조예 1

표 1에 나타내는 배합 처방에 있어서, 각 성분을 질량부 기준으로 배합하고, 120℃로 미리 가열한 믹싱 롤에 의해 혼련함으로써, 비교 제조예 1의 열경화성 수지 조성물의 혼련물을 제조했다.

또한, 표 1의 보강층의 각 성분의 수치는, 배합 질량부 수를 나타낸다.

또한, 표 1에 나타내는 각 성분의 상세를 이하에 나타낸다.

T432: 상품명 「아사프렌 T432」, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌/부타디엔비: 30/70(질량 기준), 25질량％ 톨루엔 용액 점도(25℃) 3100mPa·s, MFR(190℃, 2.16kg): 0(g/10분), MFR(200℃, 5kg): 1(g/10분) 미만, 듀로미터 경도(ISO7619에 준거, 타입 A) 75도, 아사히 가세이 케미컬즈사제

A: 상품명 「터프프렌 A」, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌/부타디엔비: 40/60(질량 기준), 25질량％ 톨루엔 용액 점도(25℃) 650mPa·s, MFR(190℃, 2.16kg): 2.6(g/10분), MFR(200℃, 5kg): 13(g/10분), 듀로미터 경도(ISO7619에 준거, 타입 A) 85도, 아사히 가세이 케미컬즈사제

스티렌계 합성 고무: 상품명 「터프덴(Tufdene)」, 스티렌·부타디엔 랜덤 공중합체, 수 평균 분자량 90,000, 스티렌 함유량 25질량％, 무니 점도 35(ML1+4, at100℃), 아사히 가세이사제

아크릴로니트릴·부타디엔 고무: 상품명 「니폴(Nipol) 1052J」, 아크릴로니트릴 함유량 33.5질량％, 무니 점도 77.5(ML1+4, at100℃), 고형상(상온), 닛본 제온사제

H1041: 상품명 「터프테크 H1041」, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌/(에틸렌 및 부타디엔)비: 30/70(질량 기준), MFR(190℃, 2.16kg): 0.3(g/10분), MFR(200℃, 5kg): 3.5(g/10분), 듀로미터 경도(ISO7619에 준거, 타입 A) 84도, 아사히 가세이 케미컬즈사제

H1052: 상품명 「터프테크 H1052」, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌/(에틸렌 및 부타디엔)비: 20/80(질량 기준), MFR(190℃, 2.16kg): 3(g/10분), MFR(200℃, 5kg): 10(g/10분), 듀로미터 경도(ISO7619에 준거, 타입 A) 67도, 아사히 가세이 케미컬즈사제

가교제: 미분황

가교 촉진제: 상품명 「노크셀러 DM」, 티아졸 화합물(디-2-벤조티아졸릴디술피드), 오우찌 신꼬 가가꾸 고교사제

페트로텍 90HM: 상품명, 지방족-방향족 공중합체 석유계 수지, 연화점(환구법) 88℃, 도소사제

페트로텍 100: 상품명, 지방족-방향족 공중합체 석유계 수지, 연화점(환구법) 96℃, 도소사제

알콘 M100: 상품명, 지환족 석유계 수지, 연화점(환구법) 100℃, 아라까와 가가꾸 고교사제

알콘 P100: 상품명, 지환족 석유계 수지, 연화점(환구법) 100℃, 아라까와 가가꾸 고교사제

아사히 ＃50: 상품명, 카본 블랙, 아사히 카본사제

중질 탄산칼슘: 마루오 칼슘사제

에폭시 수지 1: 상품명 「JER834」, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 에폭시 당량 230 내지 270g/eq., 재팬 에폭시 레진사제

에폭시 수지 2: 상품명 「아데카레진(Adekaresin) EP4080E」, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 에폭시 당량 215g/eq., 아데카(ADEKA)사제

경화제: 상품명 「DDA50」, 디시안디아미드, 가열 경화형, 피 티 아이 재팬사제

경화 촉진제: 상품명 「K-37Y」, 아미노산 화합물(아미노도데칸산), 피 티 아이 재팬사제

OBSH:4,4'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드)

(보강 시트의 제작)

실시예 1

제조예 1의 열가소성 수지 조성물의 혼련물을, 알루미늄박(이세자키 JIS H 4160, A3003H-0, 스미케이 알루미늄박사제)을 포함하여 이루어지는 두께 0.12mm의 구속층과, 이형 필름 사이에 배치하여 끼우고, 그 후, 120℃의 프레스 성형에 의해 혼련물을 시트 형상으로 압연하여, 두께(구속층 및 보강층의 합계 두께, 이하 마찬가지) 1.5mm의 보강 시트를 제작했다(도 1의 (a) 참조).

실시예 2

제조예 2의 열가소성 수지 조성물의 혼련물을, 알루미늄박(이세자키 JIS H 4160, A3003H-0, 스미케이 알루미늄박사제)을 포함하여 이루어지는 두께 0.12mm의 구속층과, 이형 필름 사이에 배치하여 끼우고, 그 후, 120℃의 프레스 성형에 의해 혼련물을 시트 형상으로 압연하여, 두께 1.5mm의 보강 시트를 제작했다(도 1의 (a) 참조).

실시예 3

알루미늄을 포함하여 이루어지는 구속층 대신에, 글래스 클로스(H220MK, 유니티카 글래스 화이버사제)를 포함하여 이루어지는 두께 0.20mm의 구속층을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 처리하여, 두께 1.5mm의 보강 시트를 제작했다(도 1의 (a) 참조).

실시예 4

알루미늄을 포함하여 이루어지는 구속층 대신에, 글래스 클로스(H220MK, 유니티카 글래스 화이버사제)를 포함하여 이루어지는 두께 0.20mm의 구속층을 사용한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 처리하여, 두께 1.5mm의 보강 시트를 제작했다(도 1의 (a) 참조).

실시예 5

알루미늄을 포함하여 이루어지는 구속층 대신에, 스테인리스판(SUS430, 니꼬 쇼지사제)을 포함하여 이루어지는 두께 0.10mm의 구속층을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 처리하여, 두께 1.5mm의 보강 시트를 제작했다(도 1의 (a) 참조).

비교예 1

비교 제조예 1의 열경화성 수지 조성물을, 프레스 성형에 의해 시트 형상으로 압연함으로써, 두께 0.54mm의 보강층을 형성했다.

그 후, 보강층의 표면에, 글래스 클로스(H220MK, 유니티카 글래스 화이버사제)를 포함하여 이루어지는 두께 0.20mm의 구속층을 접합하고, 계속해서, 보강층의 이면에 이형 필름을 적층함으로써, 두께 0.74mm의 보강 시트를 제작했다.

비교예 2

보강층의 두께를 0.84mm로 변경한 것 이외는, 비교예 1과 마찬가지로 처리하여, 두께 1.04mm의 보강 시트를 제작했다.

(평가)

1. 보강성(1mm 굽힘 강도)

A. 실시예 1 내지 5의 보강성

실시예 1 내지 5의 보강 시트를 150mm×25mm로 외형 가공하고, 이형 필름을 보강층으로부터 박리하고, 보강층을, 150mm×25mm×0.7mm의 냉간 압연 강판(SPCC-SD, 닛본 테스트 패널사제)에, 실온(20℃)에서 접착하고, 그 후, 80℃에서 3분간 가열하여, 강판을 보강함으로써, 시험편을 제작했다.

그 후, 강판이 상향으로 되는 상태에서, 시험편을 스판 100mm로 지지하고, 그 길이 방향 중앙에, 테스트용 바를 상방으로부터 속도 5mm/분으로 강하시켜, 강판에 접촉하고 나서, 보강층이 1mm 변위했을 때의 굽힘 강도(N)를 측정함으로써, 보강 시트의 보강성을 평가했다. 그 결과를, 표 2에 나타낸다.

B. 비교예 1 및 2의 경화 전의 보강성

비교예 1 및 2의 보강 시트의 보강성을, 실시예 1 내지 5와 마찬가지의 조건에서 시험함으로써, 경화 전의 보강 시트의 보강성을 평가했다. 그 결과를, 표 2에 나타낸다.

C. 비교예 1 및 2의 경화 후의 보강성

비교예 1 및 2의 보강 시트의 가열 조건을, 180℃, 20분간으로 변경한 것 이외는, 실시예 1 내지 5와 마찬가지로 시험함으로써, 가열 후의 보강 시트의 보강성을 평가했다.

또한, 가열에 의해, 비교예 1 및 2의 보강 시트는, 발포 및 경화하여, 보강층의 두께가, 각각, 1.7mm 및 2.6mm로 되었다. 그 결과를, 표 2에 나타낸다.

D. 강판의 보강성(참고예 1)

보강 시트가 형성되지 않은, 150mm×25mm×0.7mm의 냉간 압연 강판(SPCC-SD, 닛본 테스트 패널사제)에 대해서만, 참고예 1로서, 상기와 마찬가지로 측정한 바, 강판의 1mm 변위 시의 강도가, 6.3(N)이었다.

2. 미관성(왜곡량)

A. 실시예 1 내지 4의 왜곡량

실시예 1 내지 4의 보강 시트를, 100mm×50mm로 외형 가공하고, 이형 필름을 보강층으로부터 박리하고, 도 2의 (a)로부터 참조되는 바와 같이, 보강층(2)을, 300mm×200mm×0.7mm의 냉간 압연 강판(SPCC-SD, 닛본 테스트 패널사제)(4)의 중앙 부분에, 실온(20℃)에서 접착하고, 계속해서, 2kg의 롤러에 의해 보강층(2)을 강판(4)의 표면에 압착했다.

그 후, 도 2의 (b)로부터 참조되는 바와 같이, 강판(4)의 이면에 있어서, 폭 방향 중앙(180mm 폭분)에 있어서 1mm 피치로, 또한, 길이 방향 중앙(200mm 길이분)에 있어서 5mm 피치로 형성되는 점을 측정점(5)으로 하고, 각 측정점(5)에 있어서의 두께 방향 위치를 측정했다.

그 후, 강판(4) 및 보강 시트(1)를 수직으로 세우고, 그 상태에서, 그들을 80℃에서 3분간, 혹은, 120℃에서 1분간 가열함으로써, 보강 시트(1)를 강판(4)에 접착하여, 강판(4)을 보강했다.

강판(4) 및 보강 시트(1)를 실온으로 냉각하고, 재차, 상기한 측정점의 두께 방향 위치를 측정했다.

그리고, 가열 전후의 측정점(5)의 두께 방향 위치의 차를 측정하여, 그들의 최대값을 왜곡량으로서 산출함으로써, 강판(4)의 미관성을 평가했다.

또한, 왜곡량은, 3회 반복하여 측정을 실시하여, 그 평균값으로서 산출했다.

그 결과를, 표 2에 나타낸다.

B. 비교예 1 및 2의 왜곡량

가열 조건을, 180℃, 20분간으로 변경한 것 이외는, 상기한 「A. 실시예 1 내지 4의 왜곡량」과 마찬가지로 처리하여, 왜곡량을 산출함으로써, 강판(4)의 미관성을 평가했다.

또한, 보강층은, 발포 및 경화했다.

그 결과를, 표 2에 나타낸다.

3. 점착성(보강층)

실시예 1 내지 4의 보강층만을, 상온(25℃)에서 강판(SPCC-SD, 닛본 테스트 패널사제)에 접착하고, 계속해서, 그들을 80℃에서 3분간, 혹은, 120℃에서 1분간 가열한 후에, 강판에 대한 점착력을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시되는 실시 형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안 된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 명확한 본 발명의 변형예는, 후기하는 특허청구범위에 포함되는 것이다.

<산업상 이용가능성>

금속판의 보강 방법은, 각종 산업 제품에 사용되는 금속판의 보강에 사용된다.

Claims

구속층과, 상기 구속층의 표면에 적층되고 열가소성 수지 조성물을 포함하여 이루어지는 보강층을 구비하는 보강 시트를, 도장 후의 금속판에 접착하는 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
제1항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물이, 공액 디엔류를 포함하는 단량체의 중합체 및 상기 중합체의 수소 첨가물 중 하나 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
제2항에 있어서, 상기 열가소성 수지 조성물이 점착 부여제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
제3항에 있어서, 상기 점착 부여제의 배합 비율이 상기 중합체 및 상기 수소 첨가물 100질량부에 대하여 40 내지 200질량부인 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
제1항에 있어서, 상기 구속층이 금속박 및 글래스 클로스 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
제5항에 있어서, 상기 금속박이 스테인리스 및 알루미늄 중 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
제1항에 있어서, 상기 보강 시트를 상기 금속판에 접착하고, 계속해서, 상기 보강 시트를 80℃ 이상으로 가열하는 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
제1항에 있어서, 상기 보강 시트를 미리 80℃ 이상으로 가열하고, 계속해서, 가열된 상기 보강 시트를 상기 금속판에 접착하는 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
제1항에 있어서, 상기 보강 시트를 80℃ 이상의 상태에 있는 상기 금속판에 접착하는 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 방법.
도장 후의 금속판이 보강 시트를 점착시킴으로써 보강되고,
상기 보강 시트는, 구속층과, 상기 구속층의 표면에 적층되고 열가소성 수지 조성물을 포함하여 이루어지는 보강층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 금속판의 보강 구조.