JPS60912B2 - スポツト溶接可能な接着クラツド金属板 - Google Patents

スポツト溶接可能な接着クラツド金属板

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JPS60912B2
JPS60912B2 JP55074387A JP7438780A JPS60912B2 JP S60912 B2 JPS60912 B2 JP S60912B2 JP 55074387 A JP55074387 A JP 55074387A JP 7438780 A JP7438780 A JP 7438780A JP S60912 B2 JPS60912 B2 JP S60912B2
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adhesive
thickness
metal plate
film
metal
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JP55074387A
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照夫 行俊
貴夫 日野
吉信 応矢
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Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60912B2 publication Critical patent/JPS60912B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスポット溶接可能な接着クラッド金属板に関す
る。
最近、例えば普通鋼板を母材としてこれにステンレスの
薄板を重ね合せて、間に樹脂系の接着剤を介在せしめて
接着して製造した接着クラッド鋼板が、極めて安価で、
長期に亘つて耐食性並びに美麗な表面光沢を維持できる
鋼板として、建築、橋梁、、道路等の部門における外装
用等に広く利用されている。
しかしこの懐着クラッド鋼板は内部に絶縁体である接着
剤が介在しているため、抵抗溶接による継ぎ合わせを行
うことができず、従ってその組立てには都材接合のため
に一般に用いられている例えばスポット溶接の代りに、
ボルト締結等による継ぎ合わせ方法を採用せざるを得な
い。従って手間がかかり且つ建設の費用が嵩むので、抵
抗溶接の可能な接着クラッド鋼板の開発が望まれている
。上記の如く、接着剤を用いて接着してなるクラツド金
属板は公知であり、例えば特公昭５１−４６７機号には
接着剤としてエチレンーアクリル酸−アクリル酸ブチル
３元重合物が開示され、特関昭５０一２７７５び号‘こ
は変性ポリプロピレンが開示されている。
しかしながら、これまでの接着クラツド金属板は金属間
の接着力が充分でないため、曲げ加工やいまり加工など
の成形加工を行うと接着剤層が剥離するなどの問題が生
じた。
一方、溶接可能な接着クラッド金属板も公知であり、′
袴関昭５０−７９９２０号、特関昭５３一１２８６８７
号には接着クラツド金属板において、該接着剤に金属粉
を含有させることにより、溶接が可能になることが開示
されている。
しかしながら、これら先行特許は制振村に関するもので
、従って金属板の厚みも０．６肌以上と比較的厚く、且
つ接着剤層も０．１〜０．２脚と非常に厚いものである
。
本発明者らは板厚が０．３肌という比較的薄い金属板と
板厚が０．６帆という比較的厚い金属板とを、粒子径３
０ｒの金属粉を含有する厚み０．１側の接着剤層で接着
せしめた接着クラッド金属板で瀞綾テストしたところ、
板厚が０．３肌の薄い金属板の熔接近傍にフクレが生ず
ることが見し、出された。
これは接着剤が有機系の化合物のため、溶接時に熱分解
が起り、ガスを発生したためと考えられる。
本発明の接着クラッド金属板としてはステンレス鋼、銅
、アルミニウム、チタンなどの高価な金属材料を用いる
ため、その板厚ができるだけ薄ことが経済的理由から望
まれるところである。
ところが一方前述した如く、板厚が薄くなればなる程、
溶接時にフクレという現象が生じ、その結果ステンレス
鋼、銅、アルミニウム、チタンなどの本来の優れた表面
特性を損うという問題が生じるのである。本発明者らは
、かかる相矛盾する問題について鋭意検討したところ、
驚ろくべきことには有機系接着剤を用いるかぎり不可能
と予想された溶接時におけるフクレを防止することがで
き本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は板厚０．０５側〜１．０肋の金属板
と板厚０．４肌以上の金属板とを接着剤で接着してなる
接着クラッド金属板において、該接着剤層の厚みが１５
〜６０仏であり、かつ接着剤層中に粒径（球状でない場
合はその最長粒子）が使用する接着剤層厚さの０．５〜
１．球音である金属粉を１０〜１００夕／枕含有するこ
とを特徴とするスポット熔接可能な接着クラッド金属板
に関する。
少なくとも０．４肌厚の金属板よりも０．０５〜１．仇
吻厚の金属板の方が薄いことが好ましい。
更に本発明の驚ろくべき第２の特徴はＬ接着剤の厚みが
１５〜６０〃という非常に薄い層でありながら、接着剤
と金属粉との相乗効果により優れた接着強度を与えるこ
とである。
本発明において用いる板厚０．０５〜１．０肋の金属板
としては、ステンレス鋼、銅、銅合金、ニッケル、アル
ミニウム、アルミ合金、チタンなどが例示できる。
これらの金属は非常に高価であるため経済的理由からも
できるだけ薄くすることが望まれる。
該金属板の板厚は０．０５〜１．０側、更に好ましくは
０．０５〜０．５柳である。次に板厚が０．４脚以上の
金属板としては、炭素鋼が主に用いられる。
炭素鋼としては、普通鋼、高張力鋼があり、更に炭素鋼
板に表面処理したものもある。表面処理鋼としては、亜
鉛、スズ、銅などのメッキ処理したものなどが例示でき
る。接着すべき金属が異種の場合、線膨脹が同じような
ものを用いた方が熱プレスしたのちの冷却に伴なうソリ
を少なくすることができるため好ましい。本発明に用い
られる金属粉としては導電性があるものであれば如何な
るものでも良く、元素単体又は合金およびこれらの混合
物を用いても良いが、具体的には鉄、亜鉛、アルミニウ
ム、銅、ステンレス鋼などが例示できる。
使用に際しては特に限定はしないが、点溶接の際これら
の金属粉末がナゲット（溶融部）中に溶けこむことを考
慮すると金属粉体はなるべく板厚の薄い方の金属と同種
の金属であることが望ましい。金属粉としては、粉体全
体が金属でなくても良く、例えばガラスビーズの表面に
金属を被覆したものでも良い。
金属粉の形状としては粒状が好ましいが、フレーク状の
ものでも可能である。金属粉の粒径は接着剤層の厚さに
よって変るが、使用する接着剤層厚さの０．３音以上１
．３音以下であることが必要である。０．３音以下では
粒径が小さすぎて溶接は不可能であり、１．３音以上で
は接着強度が著しく低下して使用できない。
金属粉は球状をしていない場合は最長径で前記範囲の大
きさであればよく、又粒経の細いものと狙いものを混用
してもよいが、その最長径が極力上記範囲の大きさのも
のが望ましい。
金属粉の使用量は接着剤層の厚み又は金属粉の粒径によ
り異なるが、使用できる範囲は１０〜１００夕／めであ
る。
１０タノで以下では溶接が困難になり、又接着効果も悪
くなる。
一方１００夕／〆以上では多過ぎてかえって接着効果を
低下することになる。本発明に使用される接着剤として
は、熱可塑性樹脂接着剤又は熱硬化性樹脂接着剤がある
。
熱可塑性樹脂接着剤としては酢酸ピニル樹脂系、アクリ
ル樹脂系、エチレン−酢酸ビニル共重合系、塩化ビニル
ー酢酸ピニル共重合系、ポリアミド樹脂系、ポリオレフ
ィン樹脂系、ポリエステル樹脂系などが例示できる。熱
硬化性樹脂としては、ュリア樹脂、メラミン樹脂、フェ
ノール樹脂、ェポキシ樹脂などが例示できる。
又、クロロプレン系、ニトリルゴム系、ＳＢＲ系、ポリ
ウレタン系などのゴム系接着剤も使用できる。接着剤の
使用形態としては、溶剤型、感圧型、粘着型、ホットメ
ルト型、反応型などが用いられる。
溶剤型には有機溶剤系、水溶液系、ヱマルジョン系など
があり、ホットメルト型にはフィルム状や粉末状がある
。
しかしながら、溶剤型、ェマルジョン型などの塗布式の
ものは、溶剤、ェマルジョン廃水等の環境汚染の問題と
接着剤層厚みを均一にすることが困難でどうしてもバラ
ッキが大きくなり実用上問題となる場合が多いので、好
ましくはこのような環境汚染の問題もなく接着剤層厚み
を極めて均一にできうるフィルム状のホットメルト接着
剤を使用するのが望ましい。
接着剤としての厚さは１５〜６０ムであり、１５仏以下
では接着強度が低下し実用的価値が全くなくなり６０り
以上では溶接時のフクレが発生し好ましくない。
本発明に使用する接着剤としては、更に好ましくは、接
着強度の面からポリァミド樹脂が例示できる。
ボリアミド樹脂としては、融点が８０〜１６０℃であり
、０．５％ｍ−クレゾール溶液での相対粘度（りｒｅｌ
値）が１．５０以上、２．４０以下の値を示すものであ
れば如何なるものでも良いが、特に好ましくは、ラウリ
ルラクタム又はの−アミノーウンデカン酸を必須成分と
する共重合物が用いられる。例えばナイロン６／６６／
１２（特公昭４５−２２２４０号）、６／６９／１２，
６／６１０／１２（以上特公昭５０一２９８７６号）、
６／６１２／１２（特開昭４８−３９７６６号）、６／
６６／６９／１２，６／６６／６１０／１２，６／６６
／６１２／１２（以上特関昭５０−３５２９１号）、６
／６６／１１／１２，６／６９／１１／１２（以上特開
昭５０−３５２９０号）等がある。融点はＤＳＣにて昇
温速度１６００／ｍｉｎにて測定した。以下具体的な実
施例を挙げて本発明の効果を説明する。
・尚、第１図は実施例で行なったスポット溶接試験を略
示する縦断面図であって、１はステンレス板、２は電気
亜鉛メッキ鋼板、３は１と２を接着している接着剤で、
４，４′は電極、５はナゲットである。即ちスポット溶
接は２枚の被熔接物（この場合は２枚の接着クラッド鋼
板）を重ね、その両側を電極（Ｃｕ又はＣｕーアロィ）
ではさみ、加圧、通電し、抵抗発熱（ジュール熱）によ
り被溶接物界面にナゲット（溶融部）を形成させること
により溶綾を行なうので、電極−被溶接部（２枚）−電
極という電流回路間に絶縁物があると溶接は不可能とな
る。
尚実施例で行ったスポット溶接条件は下記の通りである
。
電 流：８００Ｍ 通電回数：ＩＸ団 加圧力 ：２５０ｋｇ 電極形状：シングル型（直径１６肋、Ｒ＝１５肋）第２
図は本発明の実施例で調べたスポット溶接部近傍のフク
レを示す略示縦断面図で、図中ｈがフクレの度合を示す
。
例えば２枚の電気亜鉛メッキ鋼板をスポット溶接した場
合、ｈ‘ま０．０５帆であり、このｈが１柳以上になる
と実用上使用不可となる。実施例 １ 板厚０．０５〜１．仇肋の金属板として板厚が０．３山
肌のステンレス板（ＳＵＳ４３０）を、板厚が０．４仇
吻以上の金属板として板厚が０．５伍吻の電気亜鉛メッ
キ鋼板（ＥＧＬ）を用いる。
接着剤としてアィオノマー樹脂（三井ポリケミカル社
ノ、ィミラン■１６５２）を、又金属粉として粒径が５
仏，１０ｒ，１５山，２０一，２５仏，３０ｒ，３５Ａ
，４０仏，４５仏，７０ムのステンレスパウダーを用い
る。
アィオノマ一樹脂とステンレスパウダーを混合し、押出
機を用い表１に示すようなフィルムを作製する。こられ
の接着フィルムを用い、両面加熱ヒータプレスを使用し
て１８０ｏｏ・５ｋｇ／の・１０ｈｉｎで上記ステンレ
ス板と亜鉛メッキ鋼板をホットメルト接着しクラツド鋼
板を作製する。
こられの接着クラッド鋼板を用い接着強度及び第１図に
示すようなスポット溶接試験及び第２図に示すような溶
接部近傍のフクレの度合を調べたが、こられの結果を表
１に併せ記載した。
聡 （備考）‘１１ スポット溶接評価方法は２００肋×２
００脚サイズの接着クラツド鋼板をランダムに１並箇所
スポ ット溶接した場合、 ×：１腕箇所中３箇所以上溶 接できない所がある △：１晩箇所中１〜２箇所が 溶接できない所がある ○：１の箇所中全ての箇所が 溶接できる を示す。
■ フクレの評価方法は第２図のｈの高さが、×：０．
１肋以上○：０．１肋以下 を示す。
‘３１ 接着強度測定方法はＡＳＴＭＤ １８７６−６
９に準じて行なった。
‘４｝ ステンレスパウダー含有量はそれぞれのフィル
ム１〆当りに含有するステンレスパウダー量を示す。
表１において、フィルム番号１〜７，１１〜１５及び１
８，２２〜２８，３２，３３及び３７〜４３は比較例で
あり、フィルム番号８〜１０，１０１７及び１９〜２１
，２９〜３１及び３４〜３６は本発明による実施例であ
る。
フィルム番号１〜３、即ち接着フィルムの厚さが１０仏
のものは適度の粒径のステンレスパウダーの含有により
スポット溶接が可能であり、溶接部近傍のフクレ現象も
発生しないが接着強度が低く加工性に欠けるので実用に
供しがたい。反面フィルム番号４１〜４３則ち接着フィ
ルムの厚さが７０仏のものは接着強度も高く、加工性も
好で適度の粒蓬のステンレスパウダーの添加によりスポ
ット溶接も可能であるが溶接部近傍にフク．しが発生し
実用に供しがたい。
フィルム番号８〜１０，１０１７及び１９〜２１，２９
〜３１及び３４〜３０即ち本発明による実施例によるも
のは、接着フィルムの厚さが１５〜６０レで、ステンレ
スパウダーの粒径がそのフィルム厚さの０．５倍以上１
．５倍以下で且つそれぞれのフィルム１〆当り１０夕〜
１００タ含有しており、こられは接着強度も高く、加工
適性が良好でスポット溶接も可能でしかも溶接部近傍の
フクレも発生しない。そして接着フィルム厚さがたとえ
１５ム〜６０仏であってもフィルム番号５，６，１１〜
１２及び１４〜１５ ２３ ２４，２０ ２７及び斑〜
４０のように含有するステンレスパウダーの粒径がそれ
ぞれの援着フィルム厚さの０．計音以下或いは１．劫音
以上のものはスポット溶接が不可であるか或いはスポッ
ト溶接が可能であってもフクレが発生するか、或いは接
着強度が低く加工適性に欠けるかのどちらかで、何れの
場合も実用に供しがたい。又フィルム番号７，１８及び
２２，２８，３２，３３及び３７のように接着フィルム
厚さが１５山〜６０〃であり、含有するステンレスパウ
ダーの粒径がフィルム厚さの０．針音以上１．５音以下
であってもそれぞれの接着フィルム１め当りの含有量が
５夕／れ及び１２０夕／めであるとスポット溶接ができ
ないか、或いはスポット溶接ができても接着強度の低下
が大きく加工性に欠けるので好ましくない。実施例 ２ ポリアミド樹脂としてナイロン６／６１２／１２（３０
ノ３０ノ４肌ｔ％、融点１１５ｑ０、相対粘度１．７０
）共重合樹脂を使用し、実施例１に準じた方法でフィル
ムを作製し接着クラツド鋼板を作製した。
表２に接着に供したフィルムの処方内容、接着強度及び
スポット溶接性、フクレ現象の有無を調べた結果を一括
して示す。表 ２ 表２において、フィルム番号４４，４５及び４８〜５２
，５５〜５８，６１〜６５のものは比較例でフィルム番
号４６，４７及び５３〜５４，５９，６０のものは本発
明による実施例である。
フィルム番号６４，６５即ち接着フィルム厚さが７０仏
のものは接着強度が良く、スポット溶接が可能であって
も、フクレが発生し好ましくない。フィルム番号４４，
４５及び４８，７９及び５０，５１，５６，５７及び６
２，６３則ち接着フィルムが２０仏，３０仏及び４０仏
であって、かつステンレスパウダーの含有量がそれぞれ
のフィルム１で当りｌ０ｇ〜１００夕であってもステン
レスウダーの粒径がその接着フィルム厚さの０．５倍以
下或いは１．８音以上の場合はスポット溶接が不可であ
るか或いはフクレが発生したり接着強度の低下が大きか
ったりして何れの場合も実用に供しがたい。フィルム番
号４６，４７及び５３〜５４，５９，６０は本発明によ
る実施例のものであるが、フィルム厚さが２０山，３０
山及び４０仏であり、含有するステンレスパウダーの粒
径がそれぞれのフィルム厚さの０．９音以上１．５音以
下であって、かつ含有量がそれぞれのフィルム１枕当り
１０多〜１００夕であり、これらのものは接着強度も良
好でスポット溶接も可能で溶接部近傍のフクレも発生し
ない。反面、フィルム番号５２，５５及び斑，６１、即
ち接着フィルム厚さが２０仏，３０払及び４０仏でステ
ンレスパウダーの粒径がそれぞれのフィルム厚さの０．
５倍以上１．５倍以下であっても、その含有量がそれぞ
れのフィルム１〆当り５夕。１２０夕のものはスポット
溶接が不可であるか或いは接着強度の大中な低下を招き
好ましくない。
上記実施例１及び２から本発明による接着クラッド鋼板
、即ち接着剤層の厚さが１５〜６０仏であり、粒径が接
着剤層厚さの０．９音以上１．劫音以下の金属粉を１０
夕／〆〜１００夕／〆含むものが、接着性も良好でスポ
ット熔接が可能で、かつ溶接部近傍のフクレもないこと
がわかる。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例のスポット溶接試験を略示する縦断面図
であり、第２図はスポット溶接部近傍のフクレを示す略
示縦断面図である。 １・・・・・・ステンレス板、２・・・・・・鋼板、３
・・・…接着剤。 第１図 第２図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 板厚０．０５ｍｍ〜１．０ｍｍの金属板と板厚０．
    ４ｍｍ以上の金属板とを接着剤で接着してなる接着クラ
    ツド金属板において、該接着剤層の厚みが１５〜６０μ
    であり、かつ接着剤層中に粒径（球状でない場合はその
    最長径）が使用する接着剤層厚さの０．５〜１．５倍で
    ある金属粉を１０〜１００ｇ／ｍ＾２含有することを特
    徴とするスポツト溶接可能な接着クラツド金属板。
JP55074387A 1980-06-04 1980-06-04 スポツト溶接可能な接着クラツド金属板 Expired JPS60912B2 (ja)

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