JPH06265466A - 複合鋼板の接着強度の促進試験方法 - Google Patents

複合鋼板の接着強度の促進試験方法

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JPH06265466A
JPH06265466A JP5173993A JP5173993A JPH06265466A JP H06265466 A JPH06265466 A JP H06265466A JP 5173993 A JP5173993 A JP 5173993A JP 5173993 A JP5173993 A JP 5173993A JP H06265466 A JPH06265466 A JP H06265466A
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JP
Japan
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resin
test piece
adhesive strength
time
steel sheet
Prior art date
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Pending
Application number
JP5173993A
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English (en)
Inventor
Takao Iwasaki
孝夫 岩崎
Kenjiro Tokunaga
賢次郎 徳永
Masatoshi Shinozaki
正利 篠崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】樹脂硬化中の「ひけ」や「はみ出し」による誤
差がなく、安定した正確な結果が得られる複合鋼板の接
着強度の促進試験方法を提供する。 【構成】製造された複合鋼板の熱硬化型樹脂の硬化反応
が完了しない時点において当該複合鋼板から所定サイズ
のテストピースを採取し、テストピースに自重がかから
ない状態で端面から樹脂がはみ出すかはみ出さないかの
限界の大きさの圧力を負荷し、その負荷状態を所定温度
に所定時間保持して樹脂の硬化を促進せしめ、その後加
圧と加熱を解除してテストピースの接着強度を測定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一対の鋼板の間に熱硬
化型樹脂を介装して製造された複合鋼板の接着強度の促
進試験方法に関し、製造後もある程度の時間が経過する
までは樹脂の硬化が進行する複合鋼板における樹脂硬化
完了後の接着強度を、ほぼ製造直後の時点で判定できる
ものである。
【0002】
【従来の技術】熱硬化型樹脂を介装した複合鋼板の製造
は、通常、一方の鋼板にロールコータ等により液状の熱
硬化型樹脂を薄膜状に塗布し、所定温度の乾燥炉を通し
てその樹脂をある程度ゲル化させ、次いでその樹脂層の
上に他方の鋼板を重ねて加熱圧着ロールを通し、両鋼板
を接着することにより行われている。このようにして得
られた複合鋼板にあっては、その接着強度は複合鋼板の
性能を左右する極めて重要な特性の一つである。
【0003】従来、熱硬化型樹脂を介装した複合鋼板の
接着強度の試験は、次のような促進試験法が採用されて
いた。すなわち、製造された直後の複合鋼板の熱硬化型
樹脂は、なお時間の経過と共に硬化反応が進行中であ
り、常温で自然に反応が進んで硬化が完了するのは17
0時間位経過した後になる。したがって製造直後の複合
鋼板からテストピースをサンプリングして、例えば引張
剪断強度測定などの接着強度試験を行っても、信頼でき
る結果は得られない。そこで、人工的に樹脂の硬化を促
進させるため、製造された複合鋼板コイルの巻き始めと
巻き終わり時にサンプリングした複数のテストピースを
山積みに重ねて積み上げ、その上に重石を置いて荷重を
かけた状態で温度を100℃に5時間保持し、その圧力
と温度で樹脂の硬化を促進させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の複合鋼板の接着強度の促進試験方法にあっては、た
とえ重石の荷重を一定にしても、各テストピースの自重
が加わることから、重ねた一番上のものと一番下のもの
とでは負荷の大きさが異なってしまう。また、重力方向
に荷重を負荷した状態で高温での硬化促進処理(時効処
理)を行うと、硬化途中の樹脂の収縮や膨張を吸収出来
ず、例えば荷重が50kgf/cm2 未満の場合は樹脂
の「ひけ」、50kgf/cm2 を越えると複合鋼板の
端面からの樹脂の「はみ出し」という現象が発生して、
その後行われる接着強度測定の値にバラツキが生じてし
まい、正確な結果が得られないという問題点があった。
【0005】本発明は、このような従来の問題点を解決
するためになされたもので、硬化中の樹脂の「ひけ」や
「はみ出し」がなく、安定した信頼できる結果が得られ
る複合鋼板の接着強度の促進試験方法を提供することを
目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、一対の鋼板の間に熱硬化型樹脂を介装して積層
する複合鋼板の接着強度の試験方法に係り、製造された
複合鋼板の熱硬化型樹脂の硬化反応が完了しない時点に
おいて当該複合鋼板から所定サイズのテストピースを採
取し、該テストピースに自重がかからない状態でテスト
ピースの端面から樹脂がはみ出すかはみ出さないかの限
界の圧力を負荷し、その負荷状態を所定温度に所定時間
保持して樹脂の硬化を促進せしめ、その後加圧と加熱を
解除してテストピースの接着強度を測定することを特徴
とする。
【0007】
【作用】複合鋼板に塗布された熱硬化型樹脂は、複合鋼
板製造ラインの乾燥炉と加熱圧着装置を通過しつつ加熱
・加圧されて鋼板の貼り合わせが行われる。しかし貼り
合わせ直後は硬化反応は完了しておらず、したがって製
品の接着強度は最高値に達していない。その後も室温で
樹脂の硬化反応は進行し、製品がユーザに渡される1週
間後位には自然硬化が完了して所定の接着強度になる。
その時点でユーザが製品の接着強度を試験して、規定値
を満たさなければそのロットの製品は全て不良品という
ことになり使用できず生産計画に支障をきたしてしま
う。
【0008】そこで本発明者等は、製品に使用される熱
硬化型樹脂の室温における時間経過毎の硬化率を知るべ
く、常温用,中温用,高温用の各熱硬化型樹脂について
のゲル分率の経時変化を実験的に求めたところ表1のよ
うなデータが得られた。
【0009】
【表1】
【0010】本発明にあっては、上記のような不都合な
事態を防止するため、製造された複合鋼板の熱硬化型樹
脂の硬化反応が完了しない製造直後の時点において、当
該複合鋼板から所定サイズのテストピースを採取し、こ
れを人工的に時効処理して樹脂の硬化を促進することに
より、短時間でユーザに納品時の製品の接着強度を正確
に把握する。
【0011】本発明にあっては、また、複合鋼板製造ラ
インから採取したテストピースに対して、人工時効処理
を施す際の、テストピースの自重の影響及び樹脂の「は
み出し」や「ひけ」の発生を厳密に排除する。すなわち
本発明は、テストピースに自重がかからない状態で圧力
を加える。また、テストピースの端面から樹脂がはみ出
すかはみ出さないかの限界の圧力を加えて、その負荷状
態を所定温度に所定時間保持して樹脂の硬化を促進させ
る。図1は、このようなテストピースの加圧を好適に行
うことができる加圧手段の一例を示したもので、複数枚
のテストピース1を横並びに重ね、両端部に当て板2,
2をあてがい、スプリング3を介して万力4で挟む。万
力のねじ棒5は、トルクレンチ7を用いて予め実験的に
求められる所定のトルク値で締め付ける。そのトルク値
は、テストピース1の端面をよく観察しながらトルクレ
ンチ7をゆっくり締め付けていき、端面に樹脂がはみ出
す寸前の値とする。このようにテストピース1をセット
した万力4を加熱炉に入れて、同じく実験的に設定され
る所定温度に所定時間保持して加熱・加圧を持続する。
この間の樹脂の熱膨張や熱収縮の現象に対しては、スプ
リング3の弾性で追従できる。これにより樹脂の硬化が
促進されて、短時間でほぼ自然硬化完了時と同程度のサ
ンプルが得られる。このサンプルについて接着強度試験
を実施すれば、ユーザ納入時に対応した正確な測定値を
事前に得ることができ、製造工程での品質管理上極めて
有益である。
【0012】なお、図1の万力4におけるスプリング3
は、必要に応じて使用すれば良い。本発明が適用される
複合鋼板における鋼板としては、冷間圧延鋼板(SPC
C)やクロメート処理鋼板,亜鉛処理鋼板,リン酸処理
鋼板などの表面処理鋼板の他に銅板,銅合金板,アルミ
板,アルミ合金板,ステンレス板などのいずれでも良
い。また、コイル状原板とは限らず、切り板であっても
良い。その板厚も特には限定されない。
【0013】本発明が適用される複合鋼板における熱硬
化型樹脂としては、ユリア樹脂,メラミン樹脂,フェノ
ール樹脂,エポキシ樹脂等を一般的に例示できるが、特
に、本出願人が先に提案した(特開昭64−48813
号)複合鋼板用樹脂組成物としての熱硬化型ポリエステ
ル樹脂は好ましい。このものは、重量平均分子量500
0以上で軟化点が50℃以上150℃以下の飽和共重合
ポリエステルと架橋剤としての多価イソシアネート化合
物からなるもので、0〜50℃の常温領域での制振性に
優れており、かつ成形加工時必要な接着性能にも優れ、
さらには成形後の高温下での接着安定性,耐久性に極め
て高い性能を有している。
【0014】また、本発明は、樹脂中に例えば金属粉や
炭素粉の如き導電性フィラーが配合されている複合鋼板
に対しても適用することができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の効果を具体的な実施例により
説明する。複合鋼板製造ラインで製造された複数種の複
合鋼板コイルについて、各コイルの同一箇所からサンプ
リングしたテストピースを被試験体サンプルとし、従来
の樹脂の硬化促進試験法と本発明のそれとを2回づつ実
施して、その結果を比較した。
【0016】試験条件は次の通りである。 樹脂の種類: A: 常温用熱硬化型ポリエステル樹脂 (ガラス転移
温度─5℃) B: 中温用熱硬化型ポリエステル樹脂 (ガラス転移
温度10℃) C: 高温用熱硬化型ポリエステル樹脂 (ガラス転移
温度25℃) 樹脂の塗装厚さ:25μm 鋼板の種類:厚さ0.4mmの冷延鋼板 テストピースのサイズ:幅25mm×長さ50mm テストピースの枚数:1回の試験につき12枚 人工時効処理条件:製造5時間後に100℃×5時間加
熱 (本発明法) サンプル加圧: 図1に示した万力による方法、締め付
けトルク50kgf/cm2 〔予め予備試験を行って、
50kgf/cm2 より少ないと樹脂に「ひけ」が発生
し、50kgf/cm2 より大きいと樹脂の「はみ出
し」が認められることが確認された。〕 加熱温度:100℃ 加熱時間:5時間 (従来法) サンプル加圧:テストピースを山積みし、その上に重さ
kgの重石を乗せて荷重を負荷した。
【0017】加熱温度:100℃ 加熱時間:5時間 接着強度測定:上記の条件下で人工時効処理した複数枚
のテストピースから2枚づつを取り、定法により引張剪
断強度を測定した。結果を表2に示す。
【0018】
【表2】
【0019】従来法では、得られた引張剪断強度の値が
全般的に小さく、且つ測定値のバラツキが多かった。こ
れに対して本発明法は、引張剪断強度の値が製造後16
8時間自然時効したものとほぼ同じで、かつバラツキが
非常に少ない。従来は、例えば表1中のサンプル記号B
−1,従来法の欄に記載されたような低い値(引張剪断
強度38kgf/cm2 )が出ると、不良として再試験
をしたりしていたが、本発明では、その必要がなくなっ
た。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造された複合鋼板の熱硬化型樹脂の硬化反応が完了し
ない時点において当該複合鋼板から所定サイズのテスト
ピースを採取し、該テストピースに自重がかからない状
態で漸次圧力を加えていき、テストピースの端面から樹
脂がはみ出すかはみ出さないかの限界圧力に到達後はそ
の負荷状態を所定温度に所定時間保持して樹脂の硬化を
促進せしめ、その後加圧と加熱を解除してテストピース
の接着強度を測定する。これにより、複合鋼板の樹脂の
自然硬化が完了した時点での製品の接着強度が製造後速
やかにかつ正確に測定可能になり、品質管理上極めて有
益なデータが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合鋼板の接着強度の促進試験方法を
実施する具体的手段の一例を説明する模式図である。
【符号の説明】
なし
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年3月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】試験条件は次の通りである。 樹脂の種類: A: 常温用熱硬化型ポリエステル樹脂 (ガラス転移
温度―5℃) B: 中温用熱硬化型ポリエステル樹脂 (ガラス転移
温度10℃) C: 高温用熱硬化型ポリエステル樹脂 (ガラス転移
温度25℃) 樹脂の塗装厚さ:25μm 鋼板の種類:厚さ0.4mmの冷延鋼板 テストピースのサイズ:幅25mm×長さ50mm テストピースの枚数:1回の試験につき12枚 人工時効処理条件:製造5時間後に100℃×5時間加
熱 (本発明法) サンプル加圧: 図1に示した万力による方法、締め付
けトルク50kgf/cm2 〔予め予備試験を行って、
50kgf/cm2より少ないと樹脂に「ひけ」が発生
し、50kgf/cm2より大きいと樹脂の「はみ出
し」が認められることが確認された。〕 加熱温度:100℃ 加熱時間:5時間 (従来法) サンプル加圧:テストピースを山積みし、その上に重さ
kgの重石を乗せて荷重を負荷した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の鋼板の間に熱硬化型樹脂を介装し
    て積層する複合鋼板の接着強度の試験方法であって、 製造された複合鋼板の熱硬化型樹脂の硬化反応が完了し
    ない時点において当該複合鋼板から所定サイズのテスト
    ピースを採取し、該テストピースに自重がかからない状
    態でテストピースの端面から樹脂がはみ出すかはみ出さ
    ないかの限界の圧力を負荷し、その負荷状態を所定温度
    に所定時間保持して樹脂の硬化を促進せしめ、その後加
    圧と加熱を解除してテストピースの接着強度を測定する
    ことを特徴とする複合鋼板の接着強度の促進試験方法。
JP5173993A 1993-03-12 1993-03-12 複合鋼板の接着強度の促進試験方法 Pending JPH06265466A (ja)

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JP5173993A JPH06265466A (ja) 1993-03-12 1993-03-12 複合鋼板の接着強度の促進試験方法

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JP (1) JPH06265466A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103776765A (zh) * 2014-01-24 2014-05-07 河海大学 一种标准尺寸构件钢筋与砼粘结性能的测试装置
CN108458907A (zh) * 2018-03-15 2018-08-28 陕西法士特汽车传动集团有限责任公司 一种同步器粘接强度试样制作工装
JP2020042018A (ja) * 2018-09-11 2020-03-19 アイカ工業株式会社 下地に塗付された塗り床材の耐剥離性評価方法

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CN108458907A (zh) * 2018-03-15 2018-08-28 陕西法士特汽车传动集团有限责任公司 一种同步器粘接强度试样制作工装
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