JPH0149118B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 本発明は、複合鋼板、特に制振鋼板あるいは軽
量鋼板として使用される高分子フイルムを介挿し
た複合鋼板の製造方法および製造装置に関する。 ＜従来技術とその問題点＞ 従来、複合鋼板の１つである高分子化合物フイ
ルムを積層した制振鋼板等を製造する際、たとえ
ば、第１の鋼板と第２の鋼板との間に熱可塑性樹
脂フイルムを挟み、これらを予熱し、このフイル
ムのヤング率を低下させて軟化させ、炉外にて、
圧接ロールにより脱泡を行い、その後、再度加熱
装置にて加熱し、それをホツトロールで溶融圧着
させる製造方法ならびに製造装置が提案されてい
る（特開昭58−155946号参照）。 しかしながら、この方法は、比較的軟化点の低
い制振鋼板用の熱可塑性樹脂フイルムが軟化する
にたるだけの温度に予熱された積層板を一旦炉外
に出し、大気温度と概ね同温の脱気泡用ロールに
より圧接し、然るのち前記フイルムの融点までに
急速加熱するため、以下に述べる欠点を有する。 (1) 予熱温度がたかだか90℃前後と低く、高分子
化合物フイルムが軟化した程度では、フイルム
と鋼板間の気泡が容易に脱泡できない。特に、
融点の高いナイロン、プロピレン等を積層する
軽量鋼板においては、脱泡ロール作動時の温度
を高くすることができない。 (2) 一旦炉外に引き出し圧接した積層板を、再び
高分子化合物フイルムの融点まで急速加熱する
ため、鋼板外面は、どうしても高分子化合物フ
イルム融点よりかなり高い温度にまで急速に加
熱されることになり、短時間に急速加熱を行な
うため、鋼板表面にテンパカラーが発生しやす
い。 (3) 予熱後、炉外に引き出し、さらにその後、再
加熱するため、エネルギーロスが大きい。 ＜発明の目的＞ 本発明の目的は、高分子化合物フイルムを積層
した複合金属板の製造方法における前述のような
欠点を改善し、脱泡不良や、急速加熱によるテン
パカラーの発生がなく、加熱効率の良い複合鋼板
の製造方法およびその製造装置を提供するもので
ある。 特に、ナイロン、プロピレン等を積層した軽量
鋼板製造において脱泡ロール作動時の温度を高く
することができ、脱泡を完全に行うことのできる
複合鋼板の製造方法およびその製造装置を提供す
るものである。 ＜発明の構成＞ 本発明の第１の発明は、２枚の鋼板の間に熱可
塑性高分子化合物フイルムを挟み、該熱可塑性高
分子化合物フイルムの融点以上の温度で予熱し、
該融点以上の温度で該鋼板の外面から少なくとも
一対のロールで圧接しながら移送して気泡抜きを
し、該融点以上の温度よりさらに高温に加熱した
後、少なくとも１対の加熱ロールで熱圧着し、そ
の後冷却することを特徴とする複合鋼板の製造方
法である。 第２の発明は、２枚の鋼板の間に熱可塑性高分
子化合物フイルムを挟んだ積層体を、該熱可塑性
高分子化合物フイルムの融点以上の温度に予熱す
る手段と、該予熱状態のまま該積層体を２枚の鋼
板の外面から圧接し、移送しながら気泡抜きを行
う手段と、該融点以上の温度よりさらに高温に加
熱する手段と、その後前記融点以上の加熱状態で
加熱圧着する手段とを備えることを特徴とする複
合鋼板の製造装置である。 以下に、図面に示す好適実施例を用いて本発明
の構成を詳述する。 本発明の複合鋼板の製造装置は、第２図に示す
ように、２枚の鋼板の間に熱可塑性高分子化合物
フイルムを挟んだ積層体４を、該熱可塑性高分子
化合物フイルムの融点以上の温度に予熱する予熱
帯５ａと、この予熱帯中に設けられた脱泡ロール
６と、該融点以上の温度よりさらに高温に加熱す
る加熱帯５ｂと、さらに加熱圧着する加熱ロール
７とを設けた複合鋼板の製造装置である。 加熱炉５は、予熱帯５ａおよび加熱帯５ｂを具
える。１つの加熱炉５内に予熱帯５ａと加熱帯５
ｂを具える必要はなく、別々の炉を用いてもよい
が、炉間での無用の冷却をさけるためには同一炉
内に設けることが好ましい。 加熱炉５は、予熱帯５ａが熱可塑性高分子化合
物フイルムを融点以上に加熱し、加熱帯５ｂがさ
らに高温、すなわち熱可塑性高分子化合物フイル
ムの完全溶融温合、ないし完全溶融温度より若干
高めに加熱することができるよう構成されてい
る。 一般に、熱可塑性高分子化合物フイルムの成分
であるポリプロピレンナイロン等の高分子化合物
の融点を一義的に定めるのは困難であり、融点近
傍になるに従い、半溶融状態になり、融点で樹脂
状の分子がばらばらになり、溶解するが、その溶
融物も粘性が温度により大巾に異なり、半溶融状
態、溶融状態、完全溶融状態の区別を厳密に定め
るのは難しい。 本発明装置では、用いられる高分子化合物の種
類と必要な溶融状態に応じて、加熱炉５の加熱速
度や保持温度が調節できることが必要である。予
熱帯５ａと加熱帯５ｂの加熱速度、温度勾配、保
持温度等は、前述のような条件を考慮して、高分
子化合物の融点以上の高温と完全溶融温度が保持
できるように適切に定める。 加熱炉５の加熱方式は抵抗加熱でも誘導加熱で
もよいが、熱風チヤンバー１４に設けた多数のス
リツト１４ａから熱風を矢印で示すように吹き出
す加熱方式をとるのが好ましい。 さらに、予熱帯５ａ中に脱泡ロール６を設け
る。脱泡ロール６は、２枚の鋼板の間に熱可塑性
高分子化合物フイルムを挟んだ積層体４を融点よ
り約20℃高温に予熱して、完全な溶融状態に近い
状態として圧接して、積層体４の鋼板とフイルム
の間に存在した薄い空気層が加熱により泡状にな
つた無数の気泡を強制的に脱き去る。このため、
脱泡ロール６作動時の温度は融点より約20℃高温
に保持するのがよい。脱泡ロール６は、前述のよ
うに大きな気泡を除去することが目的であり、こ
の脱泡は必ずしも完全である必要はなく、微細な
気泡は残つていてもよいので、積層体の巾１cm当
り１〜５Kgの圧下力で圧接できるものであればよ
い。 加熱帯５ｂは、高分子フイルムを完全溶融温度
に保持できるように構成する。 また、加熱炉５は、積層体４を予熱帯５ａ中の
脱泡ロール６の圧接部に導き、さらに加熱帯５ｂ
で充分加熱して加熱炉外に楼続して搬送する炉内
コンベヤ１３とコンベヤロール１５等を具え、図
示してはいないが、これらの駆動装置を具える。 加熱炉５の出口に近接して加熱圧着ローラ７が
設けられる。加熱圧着ローラ７は、誘導加熱ロー
ル、ヒーター内蔵のピンチロールでもよいが、誘
導加熱タールによるのが好ましい。加熱圧着ロー
ラ７は、積層体内部に残つている微小気泡を押し
出すと同時に、溶融状態の高分子化合物フイルム
と鋼板を圧着させる。このため、加熱圧着ローラ
７の作動時、高分子化合物フイルムは、高分子化
合物フイルムの融点より少なくとも40℃以上に加
熱されていることが必要である。さもないと、圧
着時鋼板が急冷されることにより収縮し、高分子
化合物フイルムとの接着強度が出ない。 加熱圧着ローラ７は、微小気泡除去および複合
鋼板の合計厚みを一定値にするためのゲージ出し
を行う必要があり、２〜10Kg／cm（積層板幅当た
り）の圧力をかけるのが好ましい。 以上の複合鋼板製造装置を用いて、以下の方法
で複合鋼板の製造を行う。 外皮材としてシート状鋼板上に、熱可塑性高分
子化合物フイルムをのせ、さらにこの上に鋼板を
のせ、積層体４を形成する。 本発明で用いる熱可塑性高分子化合物は複合鋼
板の芯材として用いられる物質であつて、高分子
樹脂および高分子樹脂の中に種々の目的のために
添加するグラフアイト、CaCO₃、雲母、可塑剤
等の有機または無機物質などがあるが、これらの
組成物からなる芯材をも使用することができる。 外皮材として用いるものは、前述の鋼板のみで
はなく、他の金属、たとえばアルミニウム等を用
いてもよいし、形状についてもシート状のみでは
なく異形断面のものを用いることもできる。 積層体４を、第２図に示すような本発明装置の
加熱炉５の予熱帯５ａに送り込み予熱する。炉中
で積層体４中の高分子化合物フイルムが完全溶融
状態に近い状態になる位置に設けた脱泡ロール６
により、積層体４の内部に存在する空気を除去す
る。この脱泡は必ずしも完全である必要はなく、
微小な気泡は残つていても良い。 脱泡ロール６を通り抜けた積層体４は、さらに
加熱炉５の加熱帯５ｂ中で加熱され、加熱炉５の
出口までに、高分子化合物フイルムの完全溶融温
度ないし完全溶融温度より若干高めにまで昇温さ
れる。 炉５の出口の後には加熱圧着ローラ７が設けら
れており、これにより、積層体内部に残つていた
微小気泡を強制的に押し出すと同時に、この溶け
た高分子化合物フイルムと鋼板を圧着させる。こ
の加熱圧着ローラ７は、高分子化合物フイルムの
融点より少なくとも50℃以上に加熱されているこ
とが必須条件であり、さもないと、圧着時、鋼板
が急冷されることにより鋼板が収縮し、フイルム
との接着強度が出ない。 圧着された積層体４は、この後、冷却装置８、
形状矯正のためのレベラ９、発錆防止のための塗
油機１０を経て、コンベヤ１１上に送られ、複合
鋼板製品１２となる。 本発明では、高分子化合物を、実施例にも示す
如く融点以上約20℃に予熱し、高分子化合物フイ
ルムを溶融状態にして脱泡ロールで抜き、鋼板と
フイルムの間に存在した、薄い空気層が加熱によ
り泡状になつた無数の気泡を脱泡する。特開昭58
−155946号にはフイルムが軟化すれば脱泡は完遂
するとあるが、本発明者らが鋭意研究した結果、
フイルムが溶融状態になければ脱泡はスムーズに
行えないことがわかつた。 また、ナイロンのように自己接着性の弱い高分
子化合物は、脱泡後、ナイロンの融点以上40〜60
℃にまで加熱炉５の加熱帯５ａで加熱しないと、
その後の圧着が堅固に行えず、しかも加熱圧着ロ
ーラ７は、融点以上60〜80℃にまで加熱された状
態で圧着を行わなければならないことをつきとめ
た。 ＜実施例＞ 以下に、本発明の装置を用いた本発明製造法に
より複合鋼板製造の実施例を示す。 実施例 １ 鋼板厚さが0.2mm、合計0.4mm、熱可塑性高分子
化合物フイルムは融点165゜のポリプロピレンを用
い、厚さ0.6mmで軽量鋼板用積層体を作製した。 加熱炉中の予熱帯で脱泡ロールをかけた時のフ
イルムの温度は180℃、炉出口での温度は200℃、
加熱圧着ローラ温度は230℃であつた。脱泡ロー
ル圧下力は２Kg／cm（積層板幅当たり）、加熱圧
着ローラ圧下力は３Kg／cm（積層板幅当たり）で
あつた。 鋼板と熱可塑性フイルムの間には、気泡の全く
含まれない接着強度の充分な軽量鋼板が製造でき
た。結果を第１表に示す。 実施例 ２ 実施例１と同様な方法で、熱可塑性高分子化合
物フイルムの材質を変えて種々の実験を行つた。
その結果を第１表に示す。 比較例 べつに比較例として、実施例１と同じ鋼板、同
じポリプロピレン製熱可塑性高分子化合物フイル
ム（融点165℃）を用いて、従来例の予熱装置内
で加熱した後、炉内より引き出して圧接ロールで
圧下し、後に急速加熱装置内で急速加熱した後、
ホツトロールで熱圧着する装置を用いて複合鋼板
を作製した。各部でのフイルムの温度、圧着ロー
ラ温度、圧下力、テンパカラーの発生、脱泡状況
を第１表に示す。

【表】 ＜発明の効果＞ 本発明の製造法および装置により、加熱炉の予
熱帯内で予熱された状態のまま、脱泡ロールによ
り気泡を除去し、炉出口までに熱可塑性高分子化
合物フイルムを完全に溶融させ、その後、加熱圧
着ローラにて一気に微小気泡を抜き、鋼板と溶融
したフイルムの圧着および製品厚みのゲージ出し
を行うことができる。これにより、製造された複
合鋼板は、気泡の全く含まれない接着強度の大き
な、かつテンパカラーのない、またあつても製品
上さしつかえない程度の軽度のものであり、表面
品質にすぐれた製品が得られる。 特に、制振鋼板用熱可塑性樹脂フイルムより融
点の高いナイロン、ポリプロピレン等の軽量鋼板
用熱可塑性高分子化合物フイルムを用いた軽量鋼
板の製造において、脱泡効果が高く、接着強度が
大きい。 また、予熱・圧着を連続して行うため熱効率が
良く、エネルギー消費量の小さい製造装置であ
る。 なお、本発明ではシート状製品の製造例を示し
たが、コイル状製品の製造に対しても適用可能で
あり、また、外皮材として鋼板についてのみ説明
を行なつてきたが、本発明の方法および装置は、
他の金属、例えばアルミニウムを用いた複合金属
板にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の製造方法を示す模式図であ
る。第２図は、本発明の加熱炉および加熱圧着ロ
ーラを示す線図的断面図である。 符号の説明、１……真空式フイーダ、２……熱
可塑性高分子化合物フイルム、３……鋼板、４…
…積層板、５……加熱炉、５ａ……予熱帯、５ｂ
……加熱帯、６……脱泡ロール、７……加熱圧着
ローラ、８……冷却装置、９……レベラ、１０…
…塗油機、１１……コンベヤ、１２……複合鋼板
製品、１３……炉内コンベア、１４……熱風チヤ
ンバー、１４ａ……スリツト、１５……コンベア
ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２枚の鋼板の間に熱可塑性高分子化合物フイ
   ルムを挟み、該熱可塑性高分子化合物フイルムの
   融点以上の温度で予熱し、該融点以上の温度で該
   鋼板の外面から少なくとも一対のロールで圧接し
   ながら移送して気泡抜きをし、該融点以上の温度
   よりさらに高温に加熱した後、少なくとも１対の
   加熱ロールで熱圧着し、その後冷却することを特
   徴とする複合鋼板の製造方法。 ２ ２枚の鋼板の間に熱可塑性高分子化合物フイ
   ルムを挟んだ積層体を、該熱可塑性高分子化合物
   フイルムの融点以上の温度に予熱する手段と、該
   予熱状態のまま該積層体を２枚の鋼板の外面から
   圧接し、移送しながら気泡抜きを行う手段と、該
   融点以上の温度よりさらに高温に加熱する手段
   と、その後前記融点以上の加熱状態で加熱圧着す
   る手段とを備えることを特徴とする複合鋼板の製
   造装置。