JPH02251448A - 金属フィラ入り複合鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２枚の鋼板の間に金属フィラ入り樹脂層を挟
み圧着してなる金属フィラ入り複合鋼板の製造方法に関
し、特に、樹脂針入度と樹脂厚さとフィラ高さとの関係
を特定することにより安定したスポット溶接性を得るこ
とができるものである。

〔従来の技術〕

金属フィラ入り複合鋼板は、電気溶接可能な制振鋼板と
して自動車部材、土木建築部材、電気製品部材等に広く
利用されており、種々の改良技術も提案されている。例
えば特開昭６３−１５８２４３号公報には、上下２枚の
金属板の間に介在させた樹脂層に、その樹脂層の厚みに
近い粒径の金属粒子を、単位面積当たりの個数を特定し
て混入せしめ、電気溶接可能としたものが示されている
。

又、特開昭６３−１４１７３５号公報には、金属板の間
に介在せしめた合成樹脂層中に一定の割合で混合した導
電体を磁化して配向方向を制御することにより、通電効
率を高めることが提示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の複合鋼板にあっては、その製
造に際して金属粒子や導電体が確実に樹脂層を突き破っ
て対向鋼板間を電気的に接続するとの保証はなく、必ず
しも常に安定したスポット溶接性が得られるとは限らな
いという問題点があった。

そこで本発明は、上記従来の問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、樹脂針入
度と樹脂厚さとフィラ高さとの関係を特定することによ
り、各鋼板とフィラとの確実な接続が保証されて安定し
たスポット溶接性を得ることができる金属フィラスり複
合鋼板の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、２枚の鋼板の間に
金属フィラスり樹脂層を挟み圧着してなる金属フィラス
り複合鋼板の製造方法であって、片面に金属フィラを混
入した樹脂層を形成した金属フィラスり樹脂層形成鋼板
と、該鋼板との対向面に樹脂層のみを形成した相手側樹
脂層形成鋼板との圧着時に、次式 ％式％ Ｚ：圧着前のフィラ高さ（μｍ） Ｘ：金属フィラスり樹脂層の厚み（μｍ）Ｙ：相手側樹
脂層の厚み（μｍ） Ｔ：圧着圧力、温度での樹脂針入度（μｍ）を満足する
条件下で圧着するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

２枚の鋼板のうち、一方の鋼板の対向面側には金属フィ
ラスすの樹脂層を形成し、他方の鋼板の対向面側には金
属フィラを混合しない樹脂を形成したものを圧着して、
安定した導電性を付与する複合鋼板を得るには、金属フ
ィラ粒子が電気絶縁性の樹脂層を突き破って２枚の鋼板
に完全に密着させることが必要になる。

いま、第１図に示す複合鋼板において、一方の鋼板１の
片面には、圧着前の高さがＺの金属フィラの粒子２を混
入した樹脂層３が厚さＸで形成されている。又、他方の
鋼板４の片面には樹脂層５が厚さＹで形成されている。

この樹脂層５の厚さＹが、樹脂層３から上に突出した金
属フィラの粒子２の突き出し高さ（Ｚ−Ｘ）の半分以下
の場合は、２枚の鋼板を圧着したとき金属フィラの粒子
２が多少潰れ、又樹脂層３．５がある程度膨れても、鋼
板間には樹脂のない空隙が残り接着不良になる。一方、
樹脂層５の厚さＹが、樹脂層５の圧着圧力および圧着温
度における針入度１以上の場合は、２枚の鋼板を圧着し
たときの金属フィラの粒子２と鋼板４との間に樹脂層５
が残り、電気導通が不良になる。

ここに、樹脂針入度とは、石油アスファルト針入度試験
方法（ＪＩＳ　　Ｋ２５３０）に規定されたものに準す
るものとし、先端直径０．５　ｍｍの針に所定重さのお
もりを載せ、所定温度に加熱した樹脂試料の中へ自然落
下させたときの貫入深さを測定してμｍで表示したもの
とする。

本発明の鋼板は、冷間圧延鋼板、クロメート処。

理鋼板、亜鉛処理鋼板、リン酸処理鋼板、ステンレス板
などのいずれであってもよく、又、コイル状原板、切り
板のいずれであってもよい。

その板厚は、成形加工性の点からみて、０．２〜１、２
　ｍｍのものが好ましい。

本発明に用いる金属フィラは、鉄、銅、ニッケル、ステ
ンレス、亜鉛、アルミニウム等の良導電性金属のほぼ球
状の粒子で、その粒径は５０〜１１００ａ程度が好適で
ある。

上記の金属フィラを所定の樹脂層中に混合するには、予
め樹脂中にフィラ粒子を分散させておくか、後述のよう
にして鋼板の片面に形成した樹脂フィルム面、もしくは
塗布した樹脂面に後から散布して付着させる。

本発明に用いる合成樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、熱可塑性ポリエステル、塩化ビニル等の熱可塑性
樹脂である。又は、エポキシ、ポリウレタン、アクリル
、熱硬化性ポリエステル等の熱硬化性樹脂である。これ
らの樹脂は、単独で、あるいは熱可塑性樹脂と熱硬化性
樹脂樹脂とを混合して、それぞれの単独樹脂の場合より
広い温度範囲で安定した硬さが得られる混合樹脂として
用いることができる。混合樹脂とする場合は、上記熱可
塑性樹脂をベースとして、これに対する熱硬化性樹脂樹
脂の混合比を調整することにより、室温用、中温用、高
温用など使用環境温度に応じて最適の制振特性を付与す
ることも可能である。

これらの樹脂は、ぞのまま、あるいはトルエン、キシレ
ン、アセトン、シンナー、塩化メチレン等の溶媒に溶解
した状態で用いられる。鋼板面に所定厚さの樹脂層を形
成するには、例えば溶媒に混合した樹脂であればロール
コータを用いて塗布するか、スプレーを用いて塗布し、
室温又は加熱下で溶剤をとばした後、加熱圧着する。又
は離型シート上にコーティングした後溶剤をとばしてフ
ィルムとしたいわゆるキャスティングフィルムを、鋼板
間に積層し、てロール又はプレス等の加圧手段により加
熱圧着する。非溶剤型の樹脂であれば、加熱溶融した樹
脂を押し出してフィルム状に形成したものを鋼板間に積
層して同様に加熱圧着する。

加熱圧着後、引き続き冷却ロール又は冷却プレスにより
加圧してもよい。

積層したものを加熱圧着する温度は、通常樹脂層に１５
０〜２５０°Ｃの加熱が与えられればよく、加熱プレス
の場合は３０秒〜２分程度、加熱ロールの場合は１〜１
０秒程度の接触時間であればよい。

本発明にあっては、加熱圧着時の圧下刃は、上式の関係
を満足する樹脂針入度が得られる大きさ以上とする。そ
の値の下限は、使用した樹脂の性質、樹脂層の厚さ、金
属フィラの粒径により異なるから、必要に応じてその都
度所要の樹脂針入度を実測して求められる。

なお、連続的に製造する場合は、鋼板に塗工した樹脂の
膜厚が変動することがあり得る。この樹脂膜厚の変動に
対して上式の関係を維持するため、樹脂針入度のデータ
に基づき膜厚又は圧下刃をフィードバック制御するとよ
い。

〔作用〕

樹脂層を形成した鋼板を加熱圧着する際、樹脂層の厚さ
が金属フィラの粒径に対して厚過ぎたり、あるいは適当
な厚さであっても加熱し過ぎて早期に樹脂の硬化が進む
と、金属フィラが樹脂層を完全に突き破れないままとな
り、製品の導電性が低い。かといって、圧着開始が早す
ぎると樹脂が鋼板外へ流れ出て製品の厚さが安定しない
。樹脂針入度を圧着条件とすれば、早すぎず且つ金属フ
ィラが樹脂層を貫通し得るうちに確実に圧下することに
なり、容易に適正な圧着のタイミングが維持できる。

かくして、樹脂の流れ出や早過ぎる硬化が防止されるか
ら、金属フィラと鋼板との密着による確実な導電性と安
定した製品厚さが得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

実施例１．２および比較例１ 金属フィラは、圧着前高さＺ−９０μｍの銅粉を用いた
。

合成樹脂はポリエステル樹脂を用いた。

鋼板は厚さ０．４　ｍｍの冷間圧延鋼板を脱脂して使用
した。

積層圧着方法は、次のとおり行った。

予めポリエステル樹脂を溶剤（トルエン、キシレン及び
メチルエチルケトン）に溶解してロールコータで一方の
鋼板の片面に所定の樹脂膜厚になるように塗布し、その
塗布面に平均に分散するように金属フィラを散布した後
、オーブンで溶剤を飛ばした（１８０°Ｃ，３分）。

同様にして、他方の鋼板の片面にポリエステル樹脂を所
定の樹脂膜厚になるように塗布し、オーブンで溶剤を飛
ばした。その後、上記２枚の鋼板の樹脂塗布面同士を重
ね、所定温度、圧力で所定時間熱プレスすることにより
加熱圧着して、金属フィラ入り複合鋼板を得た。

得られた複合鋼板につき、Ｔ剥離強度とスポット溶接性
を評価した。

Ｔ剥離強度試験は、被検鋼板を２５胴幅に裁断し、引張
速度は５０閣／分で行った。

溶接性試験は、得られた金属フィラ入り複合鋼板同士の
スポット溶接を行い、溶接条件は、チッ１８２球、加圧
力１７０ｋｇ、電流８ＫＡ、通電時間８サイクルとし、
全溶接点に対する良溶接点の百分率比を溶接性とした。

各実施例および比較例とも、フィラ入り樹脂層の厚さＸ
と相手側樹脂層の厚さＹの合計（全樹脂厚さ）は同一と
した。樹脂層の厚さＸとＹとは、実施例２のみはいくら
か異なり、実施例１と比較例１は同一である。

又、加熱温度は全て同一とし、圧下刃は実施例では樹脂
厚さ７以上の樹脂針入度となる大きさとしたが、比較例
では樹脂厚さＹ以下の樹脂針入度しか得られない大きさ
とした。

評価結果を第１表に示す。

第 表 上記実施例は、いずれも良好な溶接性が得られた。これ
に対して、比較例の場合は、圧下力過少で所要の樹脂針
入度に達せず、したがって金属フィラと２枚の鋼板との
密着が果たせなかったため、導電性不良となり溶接性が
悪くなった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、樹脂針入度と樹
脂厚さと金属フィラ高さとの関係を特定して、積層圧着
時に金属フィラが確実に樹脂層を突き破って各鋼板に密
着するようにした。そのため、安定したスポット溶接性
を有する金属フィラ入り複合鋼板を提供することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の金属フィラ入り複合鋼板における各樹
脂層厚さと金属フィラ粒径との関係を説明する断面図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の鋼板の間に金属フィラ入り樹脂層を挟み圧
   着してなる金属フィラ入り複合鋼板の製造方法であって
   、片面に金属フィラを混入した樹脂層を形成した金属フ
   ィラ入り樹脂層形成鋼板と、該鋼板との対向面に樹脂層
   のみを形成した相手側樹脂層形成鋼板との圧着時に、次
   式 （Ｚ−Ｘ）／２＜Ｙ＜Ｔ 但し、 Ｚ：圧着前のフィラ高さ（μｍ） Ｘ：金属フィラ入り樹脂層の厚み（μｍ） Ｙ：相手側樹脂層の厚み（μｍ） Ｔ：圧着圧力、温度での樹脂針入度（μｍ）を満足する
   条件下で圧着することを特徴とする金属フィラ入り複合
   綱板の製造方法。