JPH06115007A - 多層積層板 - Google Patents

多層積層板

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JPH06115007A
JPH06115007A JP4264825A JP26482592A JPH06115007A JP H06115007 A JPH06115007 A JP H06115007A JP 4264825 A JP4264825 A JP 4264825A JP 26482592 A JP26482592 A JP 26482592A JP H06115007 A JPH06115007 A JP H06115007A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】金属板表面に補強繊維を含む繊維強化熱可塑性
樹脂層が積層されてなる多層積層板。 【効果】錆や腐食の発生がなく、消音、防音効果に優
れ、振動に対しても優れた制振効果を有するなどの繊維
強化熱可塑性樹脂のもつ特徴がそのまま活かされるとと
もに、金属板の優れた機械的強度を併せ有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属板表面に補強繊維
を含む繊維強化熱可塑性樹脂層が積層されてなる多層積
層板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属板は機械的強度に優れる
という特徴を有し、各種材料に使用されているが、軽量
性に乏しく、耐水性や耐薬品性にも劣るために錆や腐食
が生じ易く、さらには外部よりの衝撃、振動、音などが
直接反映されるため、耐衝撃板、制振板、防音材などと
して利用するには問題があった。かかる金属板の欠点を
改善するものとして、たとえば錆や腐食の防止のために
金属板の表面に樹脂をコ−ティングしたり、樹脂メッキ
を行なった積層板が知られている
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような積
層体は、錆や腐食に対しては或る程度改善されるが、樹
脂層が非常に薄いためにピンホ−ルが発生したり、また
わずかの衝撃で樹脂層に傷がついて金属部分が露出し、
錆が発生するという問題があり、長期間にわたって錆や
腐食に対して安定であるとはいえなかった。さらには外
部よりの衝撃、振動、音などが吸収、緩和されることな
く金属板に反映されるため、耐衝撃板、制振板、防音材
などとして利用することもできなかった。
【０００４】このようなことから、本発明者らはかかる
問題を解決し、ピンホ−ルや傷により金属部分が露出し
て金属板に錆や腐食が発生することもなく、耐衝撃板、
制振板、防音材などとしても利用可能な多層積層板を開
発すべく鋭意検討の結果、本発明に至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属板表面に
補強繊維を含む繊維強化熱可塑性樹脂層が積層されてな
ることを特徴とする多層積層板を提供するものである。
【０００６】本発明の多層積層板において、金属板とし
てはたとえば通常の鋼板、超高張力鋼板、ステンレス鋼
板、制振鋼板、アルミ板、銅板などの各種金属板が例示
されるが、これらはそれぞれの使用目的に応じて適宜選
択され、特に限定されない。また金属板の厚み、形状等
についても特に制限されず、その使用目的に応じて適宜
選択される。補強繊維を含む繊維強化熱可塑性樹脂層
は、強度補強用の繊維（補強繊維）とマトリックスを構
成する各種熱可塑性樹脂とからなるものである。補強繊
維としては通常はガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維
などの無機繊維が使用され、特にガラス繊維が好ましく
使用される。かかる補強繊維の繊維長さは特に限定され
ないが、１ｍｍ以上、特に１０ｍｍ以上であることが多
層積層板としての性能上好ましい。熱可塑性樹脂として
はポリプロピレン、ポリエステル樹脂などの各種熱可塑
性樹脂が例示される。これらの補強繊維と熱可塑性樹脂
をいかに組み合わせるかはそれぞれの使用目的に応じて
適宜決定されるが、一般にはガラス繊維とポリプロピレ
ンの組合せからなる繊維強化熱可塑性樹脂が用いられ
る。また、両者の配合割合は、繊維強化熱可塑性樹脂を
製造する場合の公知の範囲内で適宜選択される。
【０００７】本発明の多層積層板は、前記したように金
属板表面に繊維強化熱可塑性樹脂層を積層したものであ
って、該樹脂層を金属板の片面のみに設けた２層構造か
らなるものであってもよいし、金属板の両面に樹脂層を
設けた３層構造からなるものであってもよく、また使用
目的によってはこのような多層積層板の片面ないしは両
面にさらに金属板及び樹脂層が順次積層された４層以上
の構造からなるものであってもよいが、最外層が繊維強
化熱可塑性樹脂層である多層積層板がその目的から好ま
しく、特に金属板の両面に樹脂層を設けた３層構造から
なるものが好ましい。かかる多層積層板において、繊維
強化熱可塑性樹脂層の厚みはそれぞれの使用目的により
異なるが、あまり薄い場合には十分な性能が発揮出来な
いため、０．２ｍｍ以上、特に０．５ｍｍ以上であるこ
とが好ましい。
【０００８】本発明の多層積層板は、前記したような補
強繊維を含む繊維強化熱可塑性樹脂をあらかじめシ−ト
状にしたたとえばスタンパブルシ−トと呼ばれる繊維強
化熱可塑性樹脂シ−ト、あるいはこのようなシ−トを製
造する過程で得られる半製品のウェブ（以下これらを総
称して繊維強化熱可塑性樹脂シ−トと呼ぶ）を原料と
し、これを金属板と直接または中間層を介して接着剤等
で接着させることにより製造できるが、繊維強化熱可塑
性樹脂シ−ト中の熱可塑性樹脂の熱融着により金属板表
面に該シ−トを積層させる方法が最も好ましい。熱融着
による方法として、代表的には、所定の温度に設定され
た加熱炉中で、少なくとも表面部分の樹脂が溶融して十
分に流動する程度にまで予め加熱した繊維強化熱可塑性
樹脂シ−トに、予熱されていてもよい金属板を重ねて圧
縮する方法があげられる。このときの加熱温度は繊維強
化熱可塑性樹脂シ−ト中のマトリックス樹脂により異な
り、たとえばマトリックス樹脂がポリプロピレンである
場合には通常１６０〜２３０℃、好ましくは１８０〜２
２０℃である。また、このときの圧縮力は、樹脂に十分
な流動性を与え、金属板表面との十分な密着性を付与す
るためにも通常５〜３００ｋｇ／ｃｍ2 、特に１０〜２
００ｋｇ／ｃｍ2 であることが好ましい。圧縮時間は通
常１０〜３００秒、好ましくは３０〜２００秒である。
【０００９】３層構造以上の多層積層板は、たとえば、
少なくとも表面部分が溶融して十分に流動する程度にま
で予め加熱された繊維強化熱可塑性樹脂シ−トをプレス
成形機にセットし、この上に金属板を重ねたのち、さら
にその上に先と同様の少なくとも表面部分が溶融して十
分に流動する程度にまで予め加熱された繊維強化熱可塑
性樹脂シ−トを重ね、ついでこれを圧縮することにより
製造できる。
【００１０】また、別の製造法として、プレス成形機内
に金属板と繊維強化熱可塑性樹脂シ−トを所望の層構造
となるように重ね、該シ−トの樹脂が溶融する程度まで
プレス成形機を加熱したのち、あるいは加熱しながら圧
縮することにより多層成形板を製造することもできる。
この方法による場合の加熱温度、圧縮力などは前記と同
様である。
【００１１】尚、これらの方法において、圧縮時に金属
板を挟んだ上下の繊維強化熱可塑性樹脂シ−トの溶融樹
脂が流動して、金属板の端部において上下のシ−トが直
接溶融しあうように、金属板および２枚のシ−トをセッ
トしておくと、金属板の表面のみならず端部にいたるま
で完全に樹脂層によって包み込まれた多層積層板を得る
ことができる。また、シ−ト間に金属板を挟み込む場合
に、予め金属板に小孔を１ないし２個以上設けておくこ
とにより、該孔を通じて上下のシ−ト中の樹脂が直接融
着し、より強固に金属板と繊維強化熱可塑性樹脂シ−ト
が積層された多層積層体を得ることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の多層積層体は、金属板と繊維強
化熱可塑性樹脂が一体的に積層された構成となっている
ため、必要とする強度に対しては、製品そのものの厚み
は多少増加するものの製品としての重量を軽減すること
ができ、また、金属表面の樹脂層が厚く、しかも堅固で
あるため錆や腐食の問題もなく長期にわたって安定であ
るという効果を有している。更には、本発明の多層積層
体の表面の樹脂層は繊維強化熱可塑性樹脂自体のもつ性
能として吸音効果、消音効果を有し、振動減衰効果も大
きいなどの各種のすぐれた性質を有するため、金属板の
もつ性質とこの樹脂層のもつ性質が合わさって、機械的
強度にすぐれた防音材、耐衝撃板、制振板、断熱材など
として有利に使用することができる。特に、補強繊維と
してガラス繊維などの絶縁性材料を用いた場合の本発明
の多層積層体は、機械的強度に優れた絶縁性の構造材料
としても使用できるなど、その用途は極めて幅広いもの
がある。
【００１３】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明がこれによって限定されるものでない
ことはいうまでもない。
【００１４】実施例１ 繊維長が１０ｍｍ以上のガラス繊維を８０％以上含むガ
ラス繊維とポリプロピレン樹脂からなり、その重量％比
が４：６である目付１，０００ｇ／ｍ2 のスタンパブル
シ−ト（ケ−プラシ−ト株式会社製：商品名「ケ−プラ
シ−ト」）を２９０ｍｍ四方に切断し、このシ−ト２枚
を２４０℃にセットされた加熱炉で４．５分加熱した。
このときのシ−トの表面温度は２１０℃であり、表面は
溶融樹脂が流動状態にあった。加熱されたシ−トの１枚
を６０℃に保持された３００×３００ｍｍのプレス型内
にセットし、この上に２９０×２９０ｍｍ、厚さ０．８
ｍｍの通常鋼板（ＳＳ４１）を重ね、さらにその上に上
記と同様に加熱されたもう１枚のシ−トを重ね、面圧７
０ｋｇ／ｃｍ2 で６０秒間圧縮して、全周端が上下シ−
トの樹脂で包み込まれた厚さ２．５ｍｍの繊維強化熱可
塑性樹脂層／鋼板／繊維強化熱可塑性樹脂層からなる３
層積層板を得た。製品の表面に金属露出部はなく、鋼板
の表面は完全に密着した繊維強化熱可塑性樹脂で覆われ
ていた。得られた多層積層板の物性を表１に、耐薬品性
の評価結果を表２に示す。
【００１５】実施例２ 厚さ０．８ｍｍの通常鋼板に代えて厚さ０．６ｍｍの通
常鋼板を用いる以外は実施例１と同様にして全周端が上
下シ−トの樹脂で包み込まれた厚さ２．１ｍｍの繊維強
化熱可塑性樹脂層／鋼板／繊維強化熱可塑性樹脂層から
なる３層積層板を得た。製品の表面に金属露出部はな
く、鋼板の表面は完全に密着した繊維強化熱可塑性樹脂
で覆われていた。得られた多層積層板の物性を表１に示
す。
【００１６】実施例３ 繊維長が１０ｍｍ以上のガラス繊維を８０％以上含むガ
ラス繊維とポリプロピレン樹脂からなり、その重量％比
が４：６である目付１，０００ｇ／ｍ2 のスタンパブル
シ−ト（ケ−プラシ−ト株式会社製：商品名「ケ−プラ
シ−ト」）を製造する過程で得られる３００×３００ｍ
ｍの製品状のシ−ト（ウェブ）および半径５ｍｍの円形
の孔を略均等に９個設けた３００×３００ｍｍ、厚さ
０．６ｍｍのアルミ板を、ウェブ／アルミ板／ウェブの
順にプレス機にセットし、面圧７０ｋｇ／ｃｍ2 の圧力
を加えながら１８０℃まで加熱した。加熱状態を６０秒
間保持し、厚さ２．１ｍｍの繊維強化熱可塑性樹脂層／
アルミ板／繊維強化熱可塑性樹脂層からなる３層積層板
を得た。得られた多層積層板の物性を表１に示す。
【００１７】比較例１〜３ 比較のために、通常鋼板（ＳＳ４１）（比較例１）、ア
ルミ板（比較例２）および実施例１で用いたと同様のケ
−プラシ−ト（但し、厚さ４．４ｍｍ）（比較例３）を
それぞれ用い、その物性および耐薬品性を評価した。結
果を表１および表２に示す。
【００１８】実施例４ 繊維長が１０ｍｍ以上のガラス繊維を８０％以上含むガ
ラス繊維とポリプロピレン樹脂からなり、その重量％比
が４：６である目付２，０００ｇ／ｍ2 のスタンパブル
シ−ト（ケ−プラシ−ト株式会社製：商品名「ケ−プラ
シ−ト」）を２５０×２５０ｍｍの大きさに切断し、こ
のシ−ト２枚の間に２５０×２５０ｍｍ、厚さ１．２ｍ
ｍの通常鋼板を挟んでプレス機にセットし、面圧３０ｋ
ｇ／ｃｍ2の圧力を加えながら２１０℃まで加熱した。
加熱状態を２分間保持し、厚さ４．５ｍｍの繊維強化熱
可塑性樹脂層／鋼板／繊維強化熱可塑性樹脂層からなる
３層積層板を得た。得られた多層積層板を、図１に示す
衝撃、加振試験装置を用い、衝撃時の騒音レベルおよび
振動の減衰速度を測定した。衝撃は、直径１１．０ｍ
ｍ、質量５．６ｇの鋼球を高さ５０ｍｍのところから自
由落下させて加えた。騒音は所定の位置でのマイクによ
り測定し、振動は衝撃部裏側に取り付けた加速度計によ
り測定した。測定した騒音レベルの結果を図２に、振動
の減衰速度を図４にそれぞれ示す。
【００１９】比較例４ 比較のために、２５０×２５０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの
通常鋼板を用いて、実施例４と同様の試験を行った。測
定した騒音レベルの結果を図３に、振動の減衰速度を図
５にそれぞれ示す。
【００２０】 注１：ＫＰはケ−プラシ−トを示す。 注２：kgf/mm2 注３：単位重さ当たりの剛性
【００２１】
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】衝撃・加振装置および測定方法の概略図を示
す。
【図２】実施例４で得た多層積層板の騒音レベルの測定
結果を示す。
【図３】比較例１における鋼板単独での騒音レベルの測
定結果を示す。
【図４】実施例４で得た多層積層板の振動測定結果を示
す。
【図５】比較例１における鋼板単独での振動測定結果を
示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】金属板表面に補強繊維を含む繊維強化熱可
    塑性樹脂層が積層されてなることを特徴とする多層積層
    板
  2. 【請求項２】金属板の両面に繊維強化熱可塑性樹脂層が
    積層されてなることを特徴とする請求項１に記載の多層
    積層板
  3. 【請求項３】補強繊維の繊維長さが１ｍｍ以上であるこ
    とを特徴とする請求項１または２に記載の多層積層板
  4. 【請求項４】繊維長さが１０ｍｍ以上であることを特徴
    とする請求項３に記載の多層積層板
  5. 【請求項５】熱融着により積層されてなることを特徴と
    する請求項１または２に記載の多層積層板
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