JP2561958B2 - 複合金属板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複合金属板の製造方法に関し、詳細には、
防音対策のために使用される制振金属板等のように、金
属板と樹脂層との積層体にしてなる複合金属板の製造方
法に関する。

（従来の技術） 複合金属板とは、積層構造を有し、２枚以上の複数の
金属板と、これら各々の金属板の間に挿入されて該金属
板を接合する樹脂層とからなるものである。

近年、各種機械及び交通機関等で振動により発生する
騒音の軽減対策が重要課題になり、該対策として騒音発
生源に振動減衰性を有する金属板、即ち制振金属板が使
用されるようになってきた。例えば自動車のオイルパン
やダッシュパネル、ホッパーのシュート部、汎用エンジ
ンカバー、金属加工機械の振動低減部材等に、制振金属
板が使用されてきている。この制振金属板は、複合金属
板の一種であり、上記樹脂層の機能は金属板を接合さ
せ、且つ制振性能を持たせる事にある。

複合金属板としては、上記騒音軽減対策を目的とする
ものの他に、機器等の軽量化を目的とするものもある。
いづれの場合も金属板が２枚の場合と、３枚以上の場合
とがある。

かかる複合金属板の製造方法としては、金属板が２枚
の場合は、第２図に示す如く、２枚の金属板（３）
（４）を各々第１走行ライン（１）及び第２走行ライン
（２）に導入して走行させながら、金属板加熱用ロール
（11）（12）に接触させて加熱し、該加熱された金属板
（３）（４）にフィルム状樹脂（７）（８）を加熱ロー
ル（５）（６）部で仮接着した後、これら２枚の金属板
を合わせながら加熱接着用ロール（９）（10）間に導入
し、通過させて加熱接着し、積層体（16）となすもので
ある。

尚、金属板が３枚以上の場合は、次のようにして製造
される。例えば金属板が４枚の場合は、さらに前記積層
体２枚について、これらを走行させながら、前記と同様
の方法によりロール接触加熱、樹脂の仮接着、加熱接着
して積層体となす。このように、金属板が３枚以上の場
合であっても、前記金属板が２枚の場合の製造工程を経
る。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前記従来法では、使用する金属板の板厚が
薄い場合は、前記加熱接着用ロール（９）（10）部で金
属板が挫屈し、その結果第３図に示す如きしわ（15）が
発生するという問題点がある。このようなしわ（15）が
発生すると不良品となるので、生産歩留の低下を招く
か、又は、しわ除去工程を要する事になる。従って上記
問題点は経済性の低下に繋がる極めて深刻な問題であ
る。

かかるしわ発生の原因について種々検討したところ、
金属板の巾方向に大きな圧縮応力が生じるためである事
が判った。

即ち、前記の如く、金属板は走行しながら、加熱され
たロールと接触し、該ロールらの熱伝導により金属板が
加熱され、該金属板らの熱伝導により樹脂が加熱され
る。これらのロール中、加熱接着用ロール（９）（10）
の加熱温度が最も高く、金属板は300℃程度に加熱され
る。ロール（９）（10）に比べて仮接着用ロール（５）
（６）の加熱温度は低い。このように各ロール間に温度
差があるので、加熱接着用ロール（９）（10）部で金属
板は温度上昇に伴う熱膨張が生じる。

仮接着後の金属板が加熱接着用ロール（９）（10）に
導入される際、第２図に示す如く金属板は該ロール
（９）（10）部でロール曲面に沿って曲がりながら該ロ
ール（９）（10）間に導入される。走行する金属板は図
面右方から引っ張られているので、引張応力が作用して
いる。故に、加熱接着用ロール（９）（10）部では、該
ロール（９）（10）面に金属板が押し付けられている。

仮接着用ロール（５）（６）の径は小さいが、加熱接
着用ロール（９）（10）の径はロール曲り防止等のため
に一般的に大きいので、上記押し付けられている部分の
面積はかなり広い。

以上説明したように、加熱接着用ロール（９）（10）
部では、金属板は該ロール（９）（10）面に金属板が押
し付けられ、且つ、熱膨張が生じるので、金属板の巾方
向に圧縮応力が生じる。金属板の板厚が厚い場合は該圧
縮応力が小さいので問題はない。しかしこれに対して金
属板の板厚が薄い場合は、該圧縮応力が大きくなるので
挫屈が生じ易く、その結果第３図に示す如きしわ（15）
が発生し易くなるという事が判った。

本発明は、この様な事情に着目してなされたものであ
って、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点
を解消し、使用する金属板の板厚が薄い場合でも、前記
の如き加熱接着用ロール部での金属板の挫屈によりしわ
発生を招くことなく、健全な複合金属板が得られる複合
金属板の製造方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を達成するために、本発明は次のような構
成の複合金属板の製造方法としている。

即ち、本発明に係る複合金属板の製造方法は、２枚の
金属板を走行させながら、金属板加熱用ロールに接触さ
せて加熱し、該加熱された金属板にフィルム状樹脂を仮
接着した後、２枚の金属板を合わせながら加熱接着用ロ
ール間に導入し、通過させて加熱接着し、積層体となす
複合金属板の製造方法であって、前記仮接着後加熱接着
用ロール間導入前に、非接触加熱手段により金属板を加
熱し、該金属板の温度を前記仮接着時の金属板の温度
超、加熱接着用ロールの温度以下に調整することを特徴
とする複合金属板の製造方法である。

（作 用） 本発明に係る複合金属板の製造方法は、以上説明した
ように、仮接着後加熱接着用ロール間導入前に、非接触
加熱手段により金属板を加熱し、該金属板の温度を前記
仮接着時の金属板の温度超、加熱接着用ロールの温度以
下に調整するようにしているので、従来の方法に比べ、
加熱接着用ロールに導入される金属板の温度と、加熱接
着用ロールの温度との差が小さくなり、そのため加熱接
着用ロール部での温度上昇巾が小さくなり、熱膨張量が
小さくなる。故に、加熱接着用ロール面への押し付け力
は同じでも、金属板巾方向に生じる圧縮応力は小さくな
る。従って、挫屈が生じ難く、しわが発生し難くなる。

上記加熱温度を、仮接着時の金属板の温度超としてい
るのは、前記温度上昇巾を小さくし、熱膨張量を小さく
するためである。しかし、その上限値を加熱接着用ロー
ルの温度としている。これは加熱接着用ロールの温度超
にすると、上記加熱時（即ち、加熱接着用ロール間への
導入前）に樹脂が高温に曝され、その接着特性が劣下す
るからである。

上記加熱温度に関し、中でも下記（１）式から求めら
れる温度T₀（℃）にする事が下記理由により最も望まし
い。

T_o＝T_f−（ｔ−H_o）／（C_o・ｗ・α）……（１） 但し、（１）式においてT_fは加熱接着用ロールの温度
（℃）、ｔは金属板の厚さ（mm）、ｗは金属板の幅（m
m）、αは金属板の熱膨張係数、H_o及びC_oは複合金属板
の製造設備により定まる定数を示すものである。

即ち、上記（１）式は挫屈を発生しないための最低温
度を示すものであって、種々実験検討を重ねた結果得ら
れた実験式である。この（１）式を充たす温度（To）に
すると、金属板の挫屈が生じず、又、樹脂が余り加熱さ
れずに済むため良好な接着特性を維持した状態で加熱接
着用ロールに導入され、接着される。その結果、しわ発
生が無く、且つ、接着力の高い高品質の複合金属板が得
られるようになるからである。

前記金属板の加熱に際し、非接触加熱手段により加熱
するようにしているのは下記理由による。即ち、接触型
の加熱手段、例えば加熱されたロールとの接触により加
熱するようにすると、特に前記温度巾を小さくするため
に加熱温度を比較的高くした場合、該加熱部で金属板に
は圧縮応力が発生し、挫屈が生じてしわが発生したり、
或いは該加熱手段との間にスリップが生じて所謂チカチ
カ疵が発生したりする。又、接触型加熱手段は加熱接着
用ロール（９）（10）直前近傍を加熱できず、更には装
置的に簡単でない事等の理由による。尚、上記チカチカ
疵の発生は熱膨張係数が大きく、軟らかいアルミニウム
において特に顕著である。

仮接着された樹脂は出来るだけ加熱接着用ロールで接
着される直前に加熱される方が接着特性の面から望まし
い。樹脂は本来耐熱性に劣るので、高温に曝される時間
が短いほど劣化の程度が小さいからである。

金属板へのフィルム状樹脂の仮接着に関し、該樹脂を
２枚の金属板に仮接着してもよいし、１枚の金属板だけ
に仮接着してもよい。

本発明は、２枚の金属板と樹脂層とからなる複合金属
板の製造方法に限定されるものでなく、３枚以上の金属
板と樹脂層とからなる複合金属板の製造方法にも適用し
得るものである。即ち、３枚以上の場合は、先ず２枚の
金属板と樹脂との積層体を得るが、その場合の製造に適
用して効果を発揮するものである。

前記接着樹脂としては、例えばポリオレフィン系樹脂
などの樹脂を使用すればよい。

複合金属板の金属の種類は特に限定されるものではな
く、鋼板などが使用できる。

（実施例） 実施例１ ２枚の金属板と樹脂層とからなる複合金属板の製造を
行った。

複合金属板の製造設備としては、第２図に示した従来
設備の仮接着用ロール（５）（６）と、加熱接着用ロー
ル（９）（10）との間の該ロール（９）（10）の直前に
赤外線加熱装置を付設したものである。この付設状況の
概要図を要部について第１図に示す。第１図において、
（13）及び（14）が赤外線加熱装置を示すものである。
該装置（13）（14）の出力Ｗを下記（２）式に従って制
御し得るようにした。

Ｗ＝Ｋ・V/t ……（２） 但し、上記（２）式において、Ｋはオペレータによる
調整ゲイン、Ｖは金属板の走行速度（m/min）、ｔは金
属板の厚さ（mm）を示すものである。

上記赤外線加熱装置（13）（14）は、出力Ｗの値にか
かわらず金属板の幅方向に均一な加熱が可能であり、
又、非常にコンパクトな簡易装置である。

２枚の金属板（３）（４）を各々第１走行ライン
（１）及び第２走行ライン（２）に導入して走行させな
がら、金属板加熱用ロール（11）（12）に接触させて加
熱し、該加熱された金属板（３）（４）にフィルム状樹
脂（７）（８）を加熱ロール（５）（６）部で仮接着し
た後、前記赤外線加熱装置（13）（14）により金属板
（３）（４）を加熱し、続いてこれら２枚の金属板を合
わせながら加熱接着用ロール（９）（10）間に導入し、
通過させて加熱接着し、積層体（16）となす事により、
連続的に積層体（16）即ち複合金属板を製造した。

前記赤外線加熱装置（13）（14）の出側位置の金属板
（３）（４）の温度（To）は、前記（１）式より求め、
その温度に制御した。

その結果、使用する金属板の板厚が薄い場合でも、加
熱接着用ロール（11）（12）部での金属板（３）（４）
の挫屈によるしわの発生を招くことなく、健全な複合金
属板が得られた。第１表にしわ発生を起こさない金属板
の板厚の最小値を、従来法の場合と比較して示す。この
値は、本発明に係る方法によるものは、金属の種類によ
らず、従来法の場合より小さい事、即ち、しわ発生限界
板厚が小さく、拡大される事が判る。

得られた積層体（16）即ち複合金属板の接着力（接合
力）は、従来法で得られたものと同等であった。チカチ
カ疵の発生は認められなかった。赤外線加熱装置の付設
費は加熱ロールの付設費の約1/3であり、安価である。

尚、さらに上記積層体（16）２枚について、前記設備
と同様の設備を用い、これらを走行させながら、前記と
同様の方法により加熱、樹脂の仮接着、加熱接着を行う
と、４枚の金属板と樹脂層とからなる複合金属板が得ら
れる。

比較例１ 前記赤外線加熱装置（13）（14）を使用せず、加熱ロ
ール（５）（６）即ち仮接着用ロール温度を上昇させ
た。その他の点は実施例１の場合と同様である。

その結果、しわ発生は認められなかった。しかし、得
られた複合金属板の接着力（接合力）は、実施例１の場
合に比べて低く、数10％程度低下した。

（発明の効果） 本発明に係る複合金属板の製造方法は、複合金属板を
製造するに際し、使用する金属板の板厚が薄い場合で
も、加熱接着用ロール部での金属板の挫屈によるしわ発
生を招くことなく、健全な複合金属板が得られるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１に係る複合金属板の製造設備の赤外線
加熱装置付設状況を示す概要図、第２図は従来の複合金
属板の製造方法を示す概要図、第３図は加熱接着用ロー
ル部通過の際に金属板に発生したしわを示す概要図であ
る。 （１）……第１走行ライン、（２）……第２走行ライン （３）……金属板、（４）……金属板 （５）……加熱ロール、（６）……加熱ロール （７）……フィルム状樹脂、（８）……フィルム状樹
脂、 （９）（10）……加熱接着用ロール （11）（12）……金属板加熱用ロール （13）（14）……赤外線加熱装置、（15）……しわ （16）……積層体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２枚の金属板を走行させながら、金属板加
   熱用ロールに接触させて加熱し、該加熱された金属板に
   フィルム状樹脂を仮接着した後、２枚の金属板を合わせ
   ながら加熱接着用ロール間に導入し、通過させて加熱接
   着し、積層体となす複合金属板の製造方法であって、前
   記仮接着後加熱接着用ロール間導入前に、非接触加熱手
   段により金属板を加熱し、該金属板の温度を前記仮接着
   時の金属板の温度超、加熱接着用ロールの温度以下に調
   整することを特徴とする複合金属板の製造方法。