JPH07290253A - プレコート金属板の接合方法 - Google Patents

プレコート金属板の接合方法

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JPH07290253A
JPH07290253A JP6091570A JP9157094A JPH07290253A JP H07290253 A JPH07290253 A JP H07290253A JP 6091570 A JP6091570 A JP 6091570A JP 9157094 A JP9157094 A JP 9157094A JP H07290253 A JPH07290253 A JP H07290253A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、プレコート金属板どうしを接合す
る際に、一方のプレコート金属板の片面を導電性塗装と
することにより、溶接接合する方法を提供する。 【構成】 一方のプレコート金属板として片面に導電性
物質を含有する塗膜を有するプレコート金属板を使用
し、その導電性塗膜面を溶接面としたプレコート金属板
の接合端部によって他方のプレコート金属板の接合端部
両面をはさみ込んで重ね合わせ、前記の導電性塗膜面に
溶接用電極を当接させて溶接接合する。導電性物質とし
ては、燐片状ニッケルを樹脂100重量部に対して11
〜200重量部、さらに鎖状ニッケルを0〜10重量部
添加するのが好ましい。また、導電性物質として酸化亜
鉛等の金属酸化物を40〜50重量部添加してもよい。 【効果】 本発明により、片面が任意のプレコート金属
板と両面が任意のプレコート金属板との溶接が容易にで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プレコート金属板どう
しを接合する際に、一方のプレコート金属板の片面を導
電性塗装とすることにより、溶接接合することを特徴と
するプレコート金属板の接合方法に関する。
【0002】
【従来の技術】建材、家電、雑貨、自動車などの分野に
おいて広く使用されているプレコート金属板は、塗膜が
絶縁物であるために、単純にはスポット溶接ができない
という欠点がある。従って、プレコート金属板の接合に
は、かしめやリベットといった機械的接合方法に頼らざ
るを得ないのが実状である。また、図3に示すように、
接合したいプレコート金属板を他の導電性金属板ではさ
み込み、電流の流れるバイパスをもうけることによっ
て、プレコート金属板を溶接接合する間接通電法があ
る。電圧印加により、初期はバイパスを通って通電し、
接合部付近が発熱し絶縁塗膜が焼失するために、直接プ
レコート金属板間で通電し溶接が完了する。しかし、こ
の方法は、接合のために導電性金属板を用意しなければ
ならず、コスト高となるうえ、作業も煩雑となる。
【0003】絶縁皮膜を表面に有するプレコート鋼板を
溶接するには、間接通電法に見られるように、溶接電極
間に何らかの方法で、電流の流れるバイパスをつくれば
よい。そこで、初期電流の流れるバイパスの役割をプレ
コート金属板自体に担わせれば、別の金属板を使用する
ことなく、プレコート金属板どうしを直接に溶接するこ
とが可能となる。このとき、プレコート金属板の片面が
未塗装であれば通電性があり、初期電流の通り道として
使用できるが、一般的にプレコート金属板は、耐食性を
確保するために両面に塗装を施すのが通例である。そこ
で、導電性粉末を混入した塗料を塗装し、溶接を可能と
する方法がある(例えば特公昭54−011331号公
報参照)。しかし、この方法では、組立後に導電性塗膜
自体を、原板の保護膜として使用することとなり、導電
塗膜は、加工性、耐食性等の性能が劣るため、様々なケ
ースに応じた必要性能を満足することができない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな煩雑な機械的接合法や、コスト高の間接通電法その
他の課題を解決して、耐プレッシャーマーク性に優れた
プレコート金属板の溶接接合方法を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、プレコー
ト金属板の片面に導電性塗膜を形成させるために、通電
に有利な、樹脂に含有する導電性フィラーの検討を行な
った。また、この導電性塗膜を通して初期の通電が行な
われるよう接合の形状を工夫した。本発明は、これらの
検討結果をもとに完成させた。その際には、この金属板
がコイル形状で出荷される時に、加圧によって通常の塗
膜の外観を損なわないように耐プレッシャーマーク性を
考慮した。本発明は、樹脂塗膜を被覆したプレコート金
属板どうしの接合方法において、一方のプレコート金属
板として片面に導電性物質を含有する塗膜を有するプレ
コート金属板を使用し、その導電性塗膜面を溶接面とし
たプレコート金属板の接合端部によって他方のプレコー
ト金属板の接合端部両面をはさみ込んで重ね合わせ、前
記の導電性塗膜面に溶接用電極を当接させて溶接接合す
ることを特徴とするプレコート金属板の接合方法であ
る。
【0006】導電性物質を含有する塗膜としては、導電
性金属を含有する塗料を厚さ0.5〜15μm形成させ
るか、導電性金属酸化物を含有する塗料を厚さ0.5〜
3μm形成させるのが好ましい。さらに、導電性金属と
して、厚さ1.0μm以下、長径最大100μ、平均1
0〜20μmの燐片状ニッケルを樹脂100重量部に対
して11〜200重量部含有させるのが好ましい。また
は、導電性金属として、厚さ1.0μm以下、長径最大
100μ、平均10〜20μmの燐片状ニッケルを樹脂
100重量部に対して11〜200重量部、さらに最大
44μm、平均2〜3μmの鎖状ニッケルを樹脂100
重量部に対して0〜10重量部含有させてもよい。導電
性金属酸化物として、酸化亜鉛を樹脂100重量部に対
して40〜50重量部含有するのが好ましい。
【0007】また、導電性金属酸化物として、酸化亜鉛
を樹脂100重量部に対して40〜50重量部含有し、
さらに導電性金属として、アルミニウムを樹脂100重
量部に対して1〜5重量部含有させてもよい。また、導
電性金属酸化物として、酸化亜鉛を樹脂100重量部に
対して40〜50重量部含有し、さらに導電性金属とし
て、アルミニウムを樹脂100重量部に対して1〜5重
量部含有し、さらに導電性物質として導電性カーボンを
樹脂100重量部に対して1〜5重量部含有させてもよ
い。さらには、プレコート金属板に塗布する樹脂として
硬化塗膜のガラス転移点が10〜35℃であることが好
ましい。
【0008】
【作用】本発明において、プレコート金属板に用いる金
属板は、特に制限はないが、厚さ0.3〜2.3mmの
亜鉛めっき鋼板、亜鉛系合金めっき鋼板、アルミめっき
鋼板、クロムめっき鋼板、ステンレス鋼、アルミニウム
板、銅板を用いることができる。また、本発明において
は、下地処理を施さなくてもよいが、下地処理を行う場
合は、例えばクロメートをCr換算で30〜80mg/
2 付着させるのが好ましい。クロム量で、30mg/
2 より少ないと密着性が悪くなり、80mg/m2
越えると、加工性が悪くなる。
【0009】次に、本発明のプレコート金属板の接合方
法においては、片面に導電性金属を含有する塗膜を有す
るプレコート金属板を使用する。その導電性塗膜を形成
する塗料樹脂としては、エポキシ系樹脂塗料、高分子ポ
リエステル樹脂塗料、エポキシ変成ポリエステル樹脂塗
料、アクリル樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料などが使用で
きるが、硬化したあとの塗膜のガラス転移温度(Tg)
は10〜35℃のものが望ましい。10℃未満及び35
℃を越えた場合、耐プレッシャーマーク性が低下する。
【0010】導電性金属は、銅、亜鉛、ニッケル、ステ
ンレス等いずれも使用できるが、特にニッケルは、厚さ
1.0μm以下、長径最大100μ、平均10〜20μ
mの燐片状ニッケルを樹脂100重量部に対して11〜
200重量部含有することが望ましい。11重量部より
少ないと導電性が不十分であり、200重量部を超える
と導電性は充分得られるが、塗膜として形成できなくな
る。また、ニッケルの厚さが1.0μmを超えるものや
長径が最大100μmを超えるものは、塗料中に分散し
にくくなる。平均で10〜20μmのものがもっとも塗
料分散性が良好である。塗料分散性がよいと、塗装しや
すくなり、塗膜中のニッケル量を制御しやすくなるとい
う大きな長所がある。
【0011】このような燐片状ニッケル金属は特別に製
造する必要はなく、例えば市販の(株)高純度化学研究
所製ニッケル粉末(コードナンバーNi110104)
相当品を購入し使用することができる。そのほかに、最
大44μm、平均2〜3μmの鎖状ニッケルを樹脂10
0重量部に対して0〜10重量部含有すると導電性の効
果がさらに発揮できる。最大が44μmを超えると、塗
料中に分散しにくくなり、平均で2〜3μmのものがも
っとも塗料分散性が良好である。また、10重量部を超
えると、塗料中に分散しにくくなる。このような鎖状ニ
ッケル金属も、市販で(株)高純度化学研究所製ニッケ
ル粉末(コードナンバーNi110101)相当品を使
用することができる。
【0012】導電性金属酸化物は、鉄、亜鉛、アルミニ
ウム系のもの等いずれも使用できるが、特に酸化亜鉛
は、粒径5.0μm以下、平均1.5〜2.5μmのも
のを樹脂100重量部に対して40〜50重量部含有す
ることが望ましい。40重量部より少ないと導電性が不
十分であり、50重量部を超えると導電性は充分得られ
るが、塗膜として形成できなくなる。また、酸化亜鉛と
ともに添加できる導電性金属として、アルミニウムを樹
脂100重量部に対して1〜5重量部含有させるとよ
い。5重量部を越えると塗料中に分散しにくくなる。さ
らに、酸化亜鉛、アルミニウムとともに、導電性を有す
るカーボンを樹脂100重量部に対して1〜5重量部含
有させると、導電性の効果がさらに発揮できる。5重量
部を越えると塗料中に分散しにくくなる。
【0013】導電性金属を含有する塗膜層の厚さは、
0.5〜15μmとする。厚さが0.5μmより小さい
と、硬い金属素地の影響が出てブロッキング性が悪くな
り、一方、15μmを越えると、導電性が悪くなる。導
電性金属酸化物を含有する塗膜層の厚さは、0.5〜3
μmとする。厚さが0.5μmより小さいと、硬い金属
素地の影響が出てブロッキング性が悪くなり、一方、3
μmを越えると、導電性が悪くなる。以上述べた導電性
物質以外にも、グラファイト粉、導電性カーボン等を、
単独で、あるいは他の導電性物質と混合して使用しても
よい。
【0014】次に、上記の片面に導電性塗膜を有するプ
レコート金属板を用いた接合方法について説明する。接
合に関しては、例えば図1に示すように、接合するプレ
コート金属板の接合端部を適当な形状に加工したのち
に、導電性塗膜面を溶接用電極の当接面としたプレコー
ト金属板の接合端部によって、他方のプレコート金属板
の接合端部を両面ともはさみ込むようにして重ね合わせ
る。
【0015】次に、はさみ込んだプレコート金属板の導
電性塗膜面をはさむ形で、溶接用電極の陽極と陰極をつ
き合わせた状態において通電し、溶接接合する。なお、
他方のプレコート金属板の接合端部をはさみ込む方法
は、図1に示す方法だけでなく、図2に示すように導電
性塗膜を有するプレコート金属板を例えば舌状に打ち抜
いて、その舌状部ではさみ込んでもよく、種々工夫選択
してかまわない。
【0016】
【実施例】次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説
明する。プレコート用金属原板として板厚0.6mmの
電気亜鉛めっき鋼板(亜鉛付着量20g/m2 )に下地
処理としてクロメート処理をCr付着量で50mg/m
2 処理したものを用い、表1に示すような2種類のプレ
コート金属板を準備した。導電性プレコート金属板はB
面に導電性物質を配合したが、導電性物質をニッケルと
した時の樹脂の種類、樹脂のガラス転移温度(Tg)、
ニッケルの形状と配合量、塗膜厚を表2に示すように変
化させた。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】なお、ニッケルについては以下の2種類を
用いた。 ニッケル:厚さ1.0μm以下、長径最大100μ
m、平均15μmの燐片状ニッケル ニッケル:厚さ1.0μm以下、最大44μm、平均
2.5μmの鎖状ニッケル また、導電性物質を金属酸化物とした時の樹脂の種類、
樹脂のガラス転移温度(Tg)、金属酸化物の種類、金
属酸化物、アルミニウム及び導電性カーボンの配合量、
塗膜厚を表3に示すように変化させた。また、導電性物
質として、粒径平均20μmのグラファイト粉及び導電
性カーボンを表4に示すように混合し、成膜させた。
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】次に、表2〜表4のように準備したプレコ
ート金属板を用いて以下の性能評価を行なった。 (1)耐プレッシャーマーク性 導電性プレコート金属板の導電性塗膜が、通常塗膜に与
えるプレッシャーマーク性を試験した。その条件は導電
性プレコート金属板のB面(導電性塗膜面)と通常プレ
コート金属板のA面(通常塗膜)を併せて重ね、温度を
40℃で一定に保ちながら、24時間40kg/cm2
の圧力をかけたのち、通常プレコート金属板のA面の光
沢の変化及び目視により外観変化を判定した。判定条件
は以下の通り。 〇:外観変化無し、光沢の保持率 95〜105% ×:外観変化有り、光沢の保持率 95%未満あるいは
105%超
【0023】(2)溶接性 25mm巾に切断した表1の2種類のプレコート金属板
を、図1の形状に加工し、重ね合わせたのち、下記条件
で1点溶接した。その後、溶接された試験片を引っ張り
試験機により引っ張ったときの破断形態を評価した。 電極:先端径4mm プリン型 通電時間:10サイクル(0.2秒) 加圧力:200kgf 電流:実効値7.7kA なお、一部は2種類のプレコート金属板を単板のままで
単純に重ね合わせて溶接した。 〇:鋼板の材料破壊 ×:通電せず溶接不可
【0024】上記の性能評価結果を表2、表3及び表4
に示す。これらの結果から明らかなように、No.29
〜43及びNo.70〜76の条件では、各要求性能の
いずれかが不良もしくは不十分であるのに対し、本発明
の条件No.1〜28、No.44〜69及びNo.7
7〜78は、すべての要求性能を満足する。
【0025】
【発明の効果】本発明のプレコート金属板の接合方法
は、片面が任意のプレコート金属板の溶接が容易にで
き、従来の溶接装置がそのまま転用できる。また、片面
を導電性塗膜にしても、コイル状に巻きとった時に通常
塗膜面にプレッシャーマークを生じさせないことから、
プレコート金属板の有効な接合方法となり得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の接合方法の一実施例を示す断面図、
【図2】本発明の接合方法の他の実施例を示す断面図、
【図3】従来の接合方法を示す断面図である。
【符号の説明】
A 任意のプレコート金属板 B 導電性プレコート金属板 C 導電性金属板 1 任意の塗膜 2 導電性塗膜 3 溶接用電極 4 打ち抜き穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 5/24 PQW

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂塗膜を被覆したプレコート金属板ど
    うしの接合方法において、一方のプレコート金属板とし
    て片面に導電性物質を含有する塗膜を有するプレコート
    金属板を使用し、その導電性塗膜面を溶接面としたプレ
    コート金属板の接合端部によって他方のプレコート金属
    板の接合端部両面をはさみ込んで重ね合わせ、前記の導
    電性塗膜面に溶接用電極を当接させて溶接接合すること
    を特徴とするプレコート金属板の接合方法。
  2. 【請求項2】 導電性物質を含有する塗膜として、導電
    性金属を含有する塗料を厚さ0.5〜15μm形成させ
    ることを特徴とする請求項1記載のプレコート金属板の
    接合方法。
  3. 【請求項3】 導電性金属として厚さ1.0μm以下、
    長径最大100μ、平均10〜20μmの燐片状ニッケ
    ルを樹脂100重量部に対して11〜200重量部含有
    することを特徴とする請求項2記載のプレコート金属板
    の接合方法。
  4. 【請求項4】 導電性金属として、さらに最大44μ
    m、平均2〜3μmの鎖状ニッケルを樹脂100重量部
    に対して0〜10重量部含有することを特徴とする請求
    項3記載のプレコート金属板の接合方法。
  5. 【請求項5】 導電性物質を含有する塗膜として、導電
    性金属酸化物を含有する塗料を厚さ0.5〜3μm形成
    させることを特徴とする請求項1記載のプレコート金属
    板の接合方法。
  6. 【請求項6】 導電性金属酸化物として、酸化亜鉛を樹
    脂100重量部に対して40〜50重量部含有すること
    を特徴とする請求項5記載のプレコート金属板の接合方
    法。
  7. 【請求項7】 さらに導電性金属として、アルミニウム
    を樹脂100重量部に対して1〜5重量部含有すること
    を特徴とする請求項6記載のプレコート金属板の接合方
    法。
  8. 【請求項8】 さらに導電性物質として導電性カーボン
    を樹脂100重量部に対して1〜5重量部含有すること
    を特徴とする請求項7記載のプレコート金属板の接合方
    法。
  9. 【請求項9】 樹脂として硬化塗膜のガラス転移点が1
    0〜35℃であることを特徴とする請求項1〜8のいず
    れかに記載のプレコート金属板の接合方法。
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