專利名稱：層壓金屬板的制造設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可高速生產(chǎn)層壓金屬板的制造設(shè)備，該設(shè)備可以減少高速層壓時產(chǎn)生的氣泡。
在飲料罐、食品罐等容器領(lǐng)域，代替現(xiàn)有的電鍍鋼板和在鋁板上噴漆的材料，開始使用將樹脂薄膜層壓于金屬板的層壓金屬板。制造這些層壓金屬板的方法已為眾所周知(例如特開平4-201237號專利公報(bào)等)，與噴漆罐相比，不使用溶劑及不使用烤漆用的烘箱方面是其優(yōu)點(diǎn)。
用于容器用途的層壓金屬板被要求的項(xiàng)目變多，例如具有在加工時耐沖壓加工、深沖加工、減薄拉深加工等的薄膜的粘著性；并且在加工時金屬板的表面形狀不變化以使樹脂薄膜難以受傷。而在層壓金屬板上產(chǎn)生大量的氣泡會帶來以下不良效果，即，使樹脂薄膜與金屬板的粘著力下降；易于發(fā)生表面凹凸、加工時表面易于受傷；層壓金屬板的表面外觀變化等；因此，在層壓金屬板的制造時要努力防止夾進(jìn)氣泡。
目前層壓金屬板的需求增加，為提高生產(chǎn)率，就必須提高層壓速度。但是簡單地提高層壓速度時，就會產(chǎn)生大量的氣泡，實(shí)際情形是因氣泡的產(chǎn)生而限制了層壓的速度。
本發(fā)明即是為了克服上述的實(shí)際情況而提出的，其目的在于，提供即使在200m/分以上的高速層壓時也沒有氣泡的、生產(chǎn)率高的層壓金屬板的制造設(shè)備。
為此，本發(fā)明的層壓金屬板的制造設(shè)備的特征在于，在樹脂薄膜的層壓滾筒的接觸側(cè)設(shè)置賦予薄膜張力的支持滾筒且在從卷材薄膜向?qū)訅簼L筒供給薄膜過程中，該支持滾筒從連接層壓滾筒與卷材薄膜的直線位置突出。
另外，在樹脂薄膜的金屬板的接觸側(cè)設(shè)置賦予薄膜張力的支持滾筒，使其從連接層壓滾筒與卷材薄膜的直線位置突出。
并且，也可以使支持滾筒從連接層壓滾筒與卷材薄膜的直線處突出那樣，將賦予薄膜張力的支持滾筒設(shè)置在樹脂薄膜的層壓滾筒接觸側(cè)，然后與上述的突出側(cè)相反地、將另一支持滾筒設(shè)置在樹脂薄膜的金屬板接觸側(cè)，或者首先設(shè)置在樹脂薄膜的金屬板接觸側(cè)，然后最好與上述突出側(cè)相反地，將另一支持滾筒設(shè)置在樹脂薄膜的層壓滾筒接觸側(cè)。
本發(fā)明的層壓金屬板的制造設(shè)備，其特征在于，設(shè)層壓速度為V(m/分)，層壓滾筒與緊靠層壓滾筒的支持滾筒之間樹脂薄膜的長度為L(m)地、使L×V≤600地，將支持滾筒設(shè)置在層壓滾筒的旁邊。


圖1是表示與本發(fā)明相關(guān)的進(jìn)行層壓金屬板制造的裝置的一個實(shí)施例概略圖。圖2是與本發(fā)明相關(guān)的進(jìn)行層壓金屬板制造的裝置的另一實(shí)施例的概略圖。圖3表示的是進(jìn)行層壓金屬板制造的裝置的比較例的概略圖。圖4表示的是層壓速度與氣泡面積率的關(guān)系的示意圖。
依據(jù)本發(fā)明的層壓金屬板的制造設(shè)備，在利用1組層壓滾筒將樹脂薄膜3層壓于被加熱的金屬板1的一面或兩面，制造層壓金屬板4的設(shè)備中，設(shè)置向?qū)訅簼L筒2供給樹脂薄膜3時賦予薄膜張力使其突出的支持滾筒5。據(jù)此，在高速層壓時，向?qū)訅簼L筒2供給的樹脂薄膜沒有皺紋，且層壓滾筒2上的樹脂薄膜也就沒有皺紋。高速層壓時的層壓前的樹脂薄膜的皺紋是氣泡增加的原因。去掉該皺紋就可以減少層壓金屬板4的氣泡。以下參照圖1詳細(xì)說明本發(fā)明。
在圖1中，金屬板1使用鍍鉻鋼板(無錫薄鋼板)、鍍錫鋼板等電鍍鋼板、鋁板等，一般地這些金屬板的厚度為0.1～0.3mm。
樹脂薄膜3使用以聚脂樹脂(聚對苯二甲酸乙二脂，聚對苯二甲酸丁烯等)、聚烯烴系樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)、聚?，渲?6,6尼龍等)、聚碳酸脂樹脂等為主要成分的單層或2層以上的薄膜。上述樹脂薄膜3可以予先涂上以環(huán)氧樹脂等為主要成分的粘著劑。用于容器用金屬板的一般的樹脂薄膜的厚度為5～50μm。
層壓滾筒2的材料使用在金屬滾筒上被覆上氟橡膠、硅酮橡膠等的覆橡膠滾筒。
支持滾筒5除了與層壓滾筒2同樣構(gòu)造的在金屬滾筒上被覆氟橡膠、硅酮橡膠等的覆橡膠滾筒以外，還可以使用鍍鉻等的金屬滾筒。
接著按照順序說明層壓金屬板的制造方法。首先將電鍍鋼板或鋁板等的金屬板1加熱到樹脂開始溶融的溫度以上，為得到穩(wěn)定的樹脂薄膜的溶融層，通常加熱到比開始溶融溫度高5～50℃。在樹脂薄膜上涂著粘著劑時，將金屬板加熱到粘著劑充分軟化的溫度以上。這時的加熱設(shè)備使用感應(yīng)加熱裝置或者電阻加熱裝置。
向如上述加熱了的金屬板1的一側(cè)或者兩側(cè)供給樹脂薄膜3，再利用層壓滾筒2進(jìn)行壓接，金屬板及樹脂薄膜使用卷材狀卷繞的材料，一邊連續(xù)地從卷材放開金屬板和樹脂薄膜，一邊供給層壓滾筒2。將供給的樹脂薄膜利用一組層壓滾筒2層壓在金屬板上。層壓后的層壓金屬板接著在水等液體中冷卻。
在工業(yè)上制造層壓金屬板的設(shè)備中，因?yàn)闃渲∧け冉饘侔灞?，所以將樹脂薄膜拉至層壓滾筒時產(chǎn)生皺紋。如果帶有皺紋的樹脂薄膜來到層壓滾筒上。因?yàn)閷訅簼L筒表面是沒有光滑性的橡膠，所以樹脂薄膜的皺紋被固定。于是，在樹脂皺紋很多的情況下，制成帶有皺紋的層壓金屬板，而完全沒有商品價值。為此，在進(jìn)行層壓時，要選擇薄膜形狀良好的，調(diào)整加于樹脂薄膜的張力，使其不產(chǎn)生大的皺紋。但是，因?yàn)槟撤N程度的樹脂薄膜的皺紋進(jìn)入層壓滾筒的瞬間可以校正，所以，只要不在層壓金屬板的樹脂薄膜上產(chǎn)生皺紋，在層壓前產(chǎn)生的樹脂薄膜皺紋不被人們所重視。但是據(jù)詳細(xì)的調(diào)查結(jié)果表明，如果層壓滾筒上的樹脂薄膜產(chǎn)生皺紋，層壓金屬板上就容易進(jìn)入氣泡。尤其是高速層壓時氣泡產(chǎn)生的格外多。
樹脂薄膜的皺紋對高速層壓時氣泡的產(chǎn)生帶來怎樣的影響，現(xiàn)在只能推測，一般如下推測觀察層壓金屬板的氣泡形態(tài)的結(jié)果。即具有層壓金屬板4的氣泡主要發(fā)生在金屬板1的表面凹凸的凹部；金屬板前進(jìn)方向的氣泡的大小達(dá)到10～數(shù)百μm。若從這些情況進(jìn)行推測，氣泡是在樹脂薄膜2進(jìn)入到層壓滾筒夾持部內(nèi)，最長在數(shù)十μm以內(nèi)、溶融軟化的樹脂沒能完全填埋金屬板表面的凹凸的情況下產(chǎn)生的。在樹脂薄膜有皺紋時，可以認(rèn)為在樹脂緊密進(jìn)入夾持部內(nèi)的階段皺紋變沒了，在此之前樹脂薄膜與金屬板沒有充分接觸。為此溶融的樹脂難以填埋金屬板表面的凹凸，結(jié)果，氣泡很容易進(jìn)入。
接著說明實(shí)際上去掉樹脂薄膜3的皺紋的方法。為除去層壓滾筒2上的樹脂薄膜的皺紋，只要除去到達(dá)層壓滾筒之前的樹脂薄膜的皺紋就可以了，如果向?qū)訅簼L筒供給沒有皺紋的樹脂薄膜，在層壓滾筒上就不會重新產(chǎn)生皺紋。為此在接觸層壓滾筒之前就必須除去樹脂薄膜的皺紋。研究除去樹脂薄膜的皺紋的結(jié)果，對應(yīng)從卷材薄膜向?qū)訅簼L筒供應(yīng)薄膜，從連接層壓滾筒與卷材薄膜的直線向上位置側(cè)突出地(參照圖1)設(shè)置賦予薄膜以張力的支持滾筒是有效的。據(jù)同樣的考慮方法，即使向下側(cè)突出也可以。
一旦向上側(cè)或者向下側(cè)突出，然后，向與先前突出的一側(cè)相反的方向突出地設(shè)置另一個賦予薄膜以張力的支持滾筒也是有效的。
另外，通過縮短各支持滾筒之間的樹脂薄膜的長度，可以除去皺紋。但是如果設(shè)置多個支持滾筒5A、5B，考慮到層壓生產(chǎn)線的空間和各支持滾筒的維修則是不實(shí)用的。為此進(jìn)一步進(jìn)行研討，得到的結(jié)論是設(shè)置運(yùn)送薄膜的兩個支持滾筒5A、5B，如果縮短層壓滾筒2與其前面的支持滾筒5A之間的樹脂薄膜的長度L(m)，就可以除去層壓滾筒前面的樹脂薄膜的大部分皺紋。最好在設(shè)備上盡可能地縮短樹脂薄膜的長度L。考慮到對應(yīng)于層壓的速度V(m/分)氣泡量增加，提高層壓速度V(m/分)，就必須縮短樹脂薄膜的長度L。
圖4表示的是層壓速度V(m/分)與支持滾筒(5A)到層壓滾筒之間的樹脂薄膜的長度L(m)的適當(dāng)范圍。圖4中氣泡面積率取8％以下時為良好(原因后述)、用O標(biāo)記表示。超過8％時為不適當(dāng)、用X標(biāo)記表示。圖中斜線的范圍是層壓速度V與樹脂薄膜長度L的適當(dāng)范圍，在以L×V≤600為條件所示的范圍之內(nèi)。如果層壓速度V與樹脂薄膜的長度L在L×V≤600的范圍內(nèi)可以制造出氣泡量被容許的層壓板。
層壓滾筒前面的支持滾筒5A無論是如圖1所示的樹脂薄膜與金屬板接觸的一側(cè)，或是如圖2所示樹脂薄膜與層壓滾筒接觸的一側(cè)，從其中的任何一側(cè)進(jìn)行與樹脂薄膜的接觸，效果是同樣的。在薄膜上涂粘著劑，粘著劑有可能粘上支持滾筒時，設(shè)置在薄膜的層壓滾筒接觸的一側(cè)。在本發(fā)明中最好沿薄膜前進(jìn)方向設(shè)置2個以上的支持滾筒，用于對樹脂薄膜沿寬度方向付加均勻的張力。如果有2個支持滾筒5A、5B，可以在其之間對樹脂薄膜沿寬度方向付加均勻的張力。
如上所述，為了向?qū)訅簼L筒2運(yùn)送樹脂薄膜3，設(shè)置兩個以上的支持滾筒5A、5B，且縮短層壓滾筒2與其前面的支持滾筒5A之間的間隔，利用縮短其間的樹脂薄膜的長度可以在層壓滾筒之前除去物理性產(chǎn)生的樹脂薄膜的皺紋。其結(jié)果可以減少樹脂薄膜的氣泡。如果滿足層壓滾筒2與其前面的支持滾筒5A之間樹脂薄膜的長度L(m)相對于層壓速度V(m/分)是L×V≤600的關(guān)系，就可以制造出氣泡量在實(shí)用上沒有問題的層壓金屬板。
以下說明本發(fā)明的實(shí)施例(實(shí)施例1～3)金屬板1使用厚度為0.2mm、寬度為1000mm的鍍鉻鋼板(TFS、無錫薄鋼板)。這時鍍鉻鋼板的粗糙度為Ra0.2μm、Rma×2.2μm。樹脂薄膜使用厚度為25μm、寬度為1000mm的聚對苯二甲酸乙二脂的單層薄膜，在金屬板1的兩面進(jìn)行層壓。在層壓滾筒2使用覆蓋硅硐膠的滾筒。支持滾筒5A、5B的配置按照圖1表示地配置，使用表面鍍鉻的金屬滾筒。將層壓滾筒2與其前面的支持滾筒5A之間的樹脂薄膜的長度取為1.5m。將層壓速度V取為400、300、200m/分。
(實(shí)施例4～6)將層壓滾筒2與其前面的支持滾筒5A之間的樹脂薄膜的長度L取為0.5m。其他條件與實(shí)施例1相同，將層壓速度分別定為400、300、200m/分。
(實(shí)施例7～9)如圖2所示將層壓滾筒2前面的支持滾筒5A從金屬板側(cè)接觸樹脂薄膜，將樹脂薄膜的長度L取為0.1m。其它條件與實(shí)施例1相同，將層壓速度分別定為400、300、200m/分。
(比較例1～3)支持滾筒5A、5B如圖1所示地設(shè)置，將層壓滾筒與支持滾筒之間的樹脂薄膜的長度取為3.0m。其它條件與實(shí)施例1相同，將層壓速度分別定為400、300、250m/分。
(比較例4)
如圖3所示不使用支持滾筒，從卷材狀的薄膜直接供給層壓滾筒。將這時的層壓滾筒到薄膜卷材的樹脂薄膜的長度L(m)取為1.5m，層壓速度取為400m，其它條件與實(shí)施例1相同。
在以上的條件下，利用超音波顯微鏡觀察層壓后的層壓金屬板的氣泡。這次測定的氣泡面積率是觀察金屬板的1mm×1mm的范圍，利用氣泡所占的面積比例合算出來的。
被容許的層壓金屬板的氣泡面積率以氣泡為原因的表面凹凸在深沖加工時被削減，其削減以剛變得明顯為界限。具體地，如果以拉深比2.5深沖加工層壓金屬板時，氣泡面積率是8％以下，罐壁的薄膜的削減不明顯。為此將氣泡的限度定為面積率為8％。
向?qū)訅簳r的層壓滾筒供給的樹脂薄膜的皺紋利用眼睛進(jìn)行人觀察。
接著分別說明結(jié)果。如果觀察實(shí)施例1至3的結(jié)果可知，層壓滾筒2到支持滾筒5A的薄膜的長度L越短，向?qū)訅簼L筒供給的薄膜的皺紋就減少。氣泡面積率也就降低。實(shí)施例1至9的所有的層壓速度V與樹脂長度L都滿足L×V≤600的條件，氣泡面積率也都是實(shí)用上沒有問題的8％以下。與此對應(yīng)，比較例1～3不滿足L×V≤600的關(guān)系式，層壓滾筒前面的樹脂薄膜的皺紋多，層壓金屬板的氣泡面積率也在8％以上，達(dá)到在實(shí)用上不能使用的氣泡量。
比較例4是完全不使用支持滾筒的情況，這時供給層壓滾筒的樹脂薄膜的皺紋多、層壓金屬板的氣泡面積率達(dá)到25％之多。所以可知支持滾筒是必須的。
將以上的結(jié)果如下整理在表中。
表1
利用本發(fā)明，在制造容器用的層壓金屬板時可以除去供給層壓滾筒的樹脂薄膜的皺紋，可以減少層壓金屬板的氣泡。其結(jié)果可以進(jìn)行層壓金屬板的高速生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1．一種層壓金屬板的制造設(shè)備，利用層壓滾筒將樹脂薄膜層壓于金屬板的一側(cè)或兩側(cè)，其特征在于，從卷材薄膜向?qū)訅簼L筒供給薄膜過程中，對薄膜賦予張力的支持滾筒設(shè)在樹脂薄膜的層壓滾筒接觸側(cè)，且從層壓滾筒與卷材薄膜連接的直線位置突出。
2．一種層壓金屬板的制造設(shè)備，利用層壓滾筒將樹脂薄膜層壓于金屬板的一側(cè)或兩側(cè)，其特征在于，從卷材薄膜向?qū)訅簼L筒供給薄膜過程中，對薄膜賦予張力的支持滾筒設(shè)置于樹脂薄膜的金屬板接觸側(cè)，且從層壓滾筒與卷材薄膜連接的直線位置突出。
3．一種層壓金屬板的制造設(shè)備，利用層壓滾筒將樹脂薄膜層壓于金屬板的一側(cè)或兩側(cè)，其特征在于，從卷材薄膜向?qū)訅簼L筒供給薄膜過程中，對薄膜賦予張力的支持滾筒設(shè)置于樹脂薄膜的層壓滾筒接觸側(cè)，且從層壓滾筒與卷材薄膜連接的直線位置突出，并且此后，與上述突出一側(cè)反向地，在樹脂薄膜的金屬板接觸側(cè)設(shè)置支持滾筒。
4．一種層壓金屬板的制造設(shè)備，利用層壓滾筒將樹脂薄膜層壓于金屬板的一側(cè)或兩側(cè)，其特征在于，從卷材薄膜向?qū)訅簼L筒供給薄膜過程中，對薄膜賦予張力的支持滾筒設(shè)置于樹脂薄膜的金屬板接觸側(cè)，且從層壓滾筒與卷材薄膜連接的直線位置突出，并且此后，與上述突出一側(cè)反向地，在樹脂薄膜的層壓滾筒接觸側(cè)設(shè)置支持滾筒。
5．一種層壓金屬板的制造設(shè)備，其特征在于，設(shè)層壓速度為V(m/分)，層壓滾筒與緊靠其設(shè)置的支持滾筒之間的樹脂薄膜的長度為L(m)，則支持滾筒的設(shè)置滿足L×V≤600。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種層壓金屬板的制造設(shè)備,該設(shè)備即使在200m/分以上的高速層壓也沒有氣泡,生產(chǎn)性很好。為此在本發(fā)明中,在利用層壓滾筒2將樹脂薄膜3層壓于金屬板1的一側(cè)或兩側(cè)的設(shè)備上,對應(yīng)于從卷材薄膜6向?qū)訅簼L筒2供給薄膜3,將賦予薄膜3以張力的支持滾筒設(shè)置在樹脂薄膜3的層壓滾筒2接觸側(cè)。上述的支持滾筒從層壓滾筒2與卷材薄膜連接的直線突出地設(shè)置。在將層壓速度定為V(m/分),將層壓滾筒2與設(shè)置其前的支持滾筒5之間的樹脂薄膜3的長度定為L(m)時,將支持滾筒5設(shè)置于層壓滾筒2之前,使得L×V≤600。
文檔編號B32B15/08GK1212651SQ97192766
公開日1999年3月31日 申請日期1997年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月4日
發(fā)明者加隈德昭, 坂本宜樹, 田中厚夫 申請人:東洋鋼鈑株式會社