JPH02258343A - 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
み圧着してなる複合鋼板の製造方法に関し、特に、鋼板
間に介在する樹脂のふくれを抑制することにより製品板
厚とスポット溶接性との安定化を図るものである。

〔従来の技術〕

樹脂層を２枚の鋼板間に挟んだ複合鋼板は、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６０−７１２５０号公報には、予め金属帯
を樹脂フィルムの融点以上に加熱ロールで加熱し、両金
属帯間に樹脂フィルムを挟むとともに圧着ロールも加熱
式としてフィルムを溶融して圧着した後、冷却装置で冷
却することにより、加熱効率を向上し、剥離強度を改善
した複合鋼板の製造方法が提示されている（第１従来例
）。

又、特開昭６３−２８３９３０号公報には、２枚の鋼板
の間に導電性物質を散在させた樹脂フィルムを介在させ
て加熱圧着した後、送り方向に間隔を置いて直列に配し
た多段冷却ロールを用いて、１０ｋｇｆ／ｃｄ以上の加
圧力で加圧しながら冷却することにより、電気導通性を
良好にした複合鋼板の製造方法が提示されている（第２
従来例）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の製造方法では、複合鋼板の接
着強度は安定したものが得られるが、製品板厚やスポッ
ト溶接性が一定せず不安定になるという問題点があった
。そこで本発明者等は、その原因を究明するべく研究を
重ねた結果、樹脂中の水分に起因する樹脂のふくれが悪
影響を及ぼしていることをつきとめることができた。

すなわち、第１従来例の方法では、加熱圧着は流れ方向
に間隔をおいて配した圧着ロールにより不連続的に行わ
れ、又その後の冷却では、加圧されない。第２従来例で
は、加熱圧着ロールで圧着後の冷却時も多段冷却ロール
で加圧するが、その加圧は不連続的であり、ロール間で
は加圧されない。そのため、いずれの従来例においても
、樹脂中の水分の気化による水蒸気で発生する樹脂のふ
くれを抑止しきれない、このふくれで、局所的に板厚が
ばらつく。又、ふくれ箇所の導電性が劣化し、安定した
スポット溶接性が得難くなる。

本発明は、こうした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、鋼板間に介
在する樹脂中で気化した水分を完全に除去し、樹脂のふ
くれを抑制することにより安定した製品板厚とスポット
溶接性とが得られる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
樹脂層を挟んで加熱圧着し、冷却する複合鋼板の製造方
法において、前記加熱圧着から冷却にいたる間に、樹脂
層の温度が１００℃未満になるまで常時０．２）ｃｇｆ
／ｃｉａ以上の圧力を保って連続的に加圧する。

以下、本発明の詳細な説明する。

２枚の鋼板の間に金属フィラ入すの樹脂層を挾み、その
樹脂の溶融軟化温度以上に加熱し圧着するとき、樹脂中
の水分はその沸点以上の温度に加熱されることとなり、
気化して樹脂のふくれが発生する。この樹脂中の水分の
気化を抑制するには、樹脂温度が水の沸点である１００
″Ｃ未満になるまで樹脂層に対して０．２　ｋｇｆ／ｃ
ｄ以上の圧力を連続的に負荷し続ければよいことが判明
した。圧着してから樹脂温度が１００℃未満に冷える迄
の間に、短時間でも無加圧状態になると、完全にふくれ
を抑制することはできない、又、連続加圧であっても、
その加圧力が０．２　ｋｇｆ／ｃ＋ｉ未満の場合は、や
はり完全にふくれを抑制することはできず、スポット溶
接合格率は１００％にならない。

ちなみに、上下のロールを対向配置したロール列を多段
に通して加圧した場合、ロールバイト内の通過時には積
層板に圧着力を加えることができても、ロール間での積
層板に作用する力は板の長手方向の張力のみとなり、連
続的な加圧作用にならない。

本発明の連続加圧手段としては、具体的には例えば第１
図又は第２図に示すようなものが望ましい。第１図のも
のは、上ロール１０と下ロール１１とを軸心を送り方向
にずらして交互に配置し、被加圧体である複合鋼板Ｗは
、Ｐ、、Ｐ、、Ｐｌにおいて上ロール１０と下ロール１
１との両ロールに表裏面で同時に接し、中間のＰ４にお
いては、いずれか一方のロールに片面側のみが接するよ
うにしである。このときラインの張力をＴとすると、ロ
ール半径ＲとＰ４における圧着力Ｐとの関係はＰ＝Ｔ／
Ｒとなり、連続的な加圧ができる。

第２図のものは、圧着ロール２１で複合鋼板Ｗの樹脂層
中の金属フィシをつぶして鋼板に密着させた後、ベルト
案内ロール２２にエンドレスに懸けわたした回転ベルト
２３を上下に配設して、連続的に複合鋼板Ｗを加圧する
ことが可能なものである。回転ベルト２３を磁石入りゴ
ムベルトにすれば、ベルト駆動装置を設けなくても、磁
性体の複合鋼板の移動により駆動力が得られる。

上記上ロール１０、下ロールＩ　Ｌ　圧ｆｒｏ−ル２１
、案内ロール２２等の各ロールには、スチームその他の
加熱手段を内蔵した周知の加熱ロールや、あるいは冷却
水を循環させる等の周知の強制冷却手段を内蔵した冷却
ロールを用いることができる。

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
　ｒｍＯものが好ましい。

本発明に用いる金属フィシは、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５０〜１００μｍ程度が好適で
ある。

上記の金属フィシを所定の樹脂層中に混合するには、予
め樹脂中にフィシ粒子を分散させておくか、又は鋼板面
に形成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、ポリ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、そのまま、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、０．２　ｋｇｆ
／ｃＪ以上の圧力で連続加圧手段により加熱圧着する。

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
板間に挟んで連続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、引き続き連続加圧手段で０
．２ｋｇｆ／ｃ−以上の圧力をかけつつ、自然冷却又は
強制冷却する。

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℃の加熱が与えられればよい。

本発明にあっては、加熱圧着時の圧下刃の上限は、使用
した樹脂の性質、樹脂層の厚さ、金属フィシの粒径等に
より異なるから、必要に応じてその都度選定する。

〔作用〕

樹脂層を挟んだ鋼板を加熱圧着する際、樹脂層中の水分
が気化すると膨張して樹脂がふくれ始める。このふくれ
は、初め急激で次第に飽和する。

例えば厚さ４０μｍの樹脂膜の場合、約１分間で７０μ
ｍ程度まで膨張してしまう、そのとき、樹脂温度がｌＯ
Ｏ℃以上では常時０．２　ｋｇｆ／ｃｄ以上に加圧して
いると、樹脂内での水分の気化が押さえられ、したがっ
て樹脂のふくれが抑制される。

かくして、従来は看過されてきた樹脂のふくれによる製
品板厚のばらつきやスポット溶接性の不安定化が有効に
防止できる。

〔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１〜５、および比較例１〜３゜ 金属フィシは、圧着前高さＺ−９０μｍの銅粉を用いた
。

合成樹脂は熱硬化性ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂の４種を用いた
。

鋼板は厚さ０．４５ｍｍの冷間圧延鋼板を脱脂して使用
した。

積層圧着方法は、実施例では全て連続的加圧、比較例は
連続的加圧と間欠的加圧との２種とした。

圧着時の加圧力は１．Ｏｋｇｆ／ｃ＋Ｉｌと０．４　ｋ
ｇｆ　／　ｃ＋ｆｌと０．１　ｋｇｆ／ｃｏｉｌとの３
種とした。

試料は、予め樹脂を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シを散布した。溶剤を用いた
ものは、その後オーブンで溶剤を飛ばした。

他方の鋼板の片面には、樹脂のみを所定の樹脂膜厚にな
るように塗布した。その２枚の鋼板の樹脂塗布面同士を
重ね、所定温度、圧力で連続的又は間欠的に熱プレスで
加圧して、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、１８０℃での樹脂ふくれを測
定して製品板厚の変化を評価した。

又、溶接性は、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、合格率で評価した。

溶接条件は、加圧力１７０ｋｇ、電流８ＫＡ、通電時間
８サイクルで行った。

評価結果を第１表に示す。

第１表 上記実施例は、いずれも樹脂ふくれはなく、安定した板
厚と完全なスポット溶接性が得られた。

これに対して、比較例１の場合は加圧力は０．２ｋｇ　
ｆ　／　ｃｄ以上であっても不連続的加圧のため樹脂ふ
くれが大きく表れた。又、比較例２．比較例３では連続
的に加圧しても、その加圧力が不足のためやはり樹脂ふ
くれが発生し、板厚が不安定であった。又、スポット溶
接性も溶接不良が発生して不安定になった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、２枚の鋼板の間
に樹脂層を挟んで、樹脂層の温度が１００℃以下になる
まで常時０．２　ｋｇｆ／ｃｆｆ１以上の圧力を保って
連続的に加圧するものとした。そのため、樹脂中の水分
の気化による樹脂のふくれを効果的に抑制することがで
き、安定したスポット溶接性と板厚を有する複合鋼板を
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、第２図は、本発明の複合鋼板の加圧手段の具体
例をそれぞれ示す概要図である。 ＩＯは上ロール、１１は下ロール、２１は圧着ロール、
２２はベルト案内ロール、２３は回転ベルト、Ｗは複合
鋼板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２枚の鋼板の間に樹脂層を挟んで加熱圧着し冷却
   する複合鋼板の製造方法において、前記加熱圧着から冷
   却にいたる間に、樹脂層の温度が１００℃未満になるま
   で常時０．２ｋｇｆ／ｃｍ＾２以上の圧力を保って連続
   的に加圧するこを特徴とする複合鋼板の製造方法。