JPS6129261B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6129261B2
JPS6129261B2 JP2575682A JP2575682A JPS6129261B2 JP S6129261 B2 JPS6129261 B2 JP S6129261B2 JP 2575682 A JP2575682 A JP 2575682A JP 2575682 A JP2575682 A JP 2575682A JP S6129261 B2 JPS6129261 B2 JP S6129261B2
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JP
Japan
Prior art keywords
laminate
core
conductor
synthetic resin
present
Prior art date
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Expired
Application number
JP2575682A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58142844A (ja
Inventor
Yutaka Hayashi
Masaru Takatani
Tomokichi Tokuda
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.)
Nippon Steel Corp
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd, Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2575682A priority Critical patent/JPS58142844A/ja
Publication of JPS58142844A publication Critical patent/JPS58142844A/ja
Publication of JPS6129261B2 publication Critical patent/JPS6129261B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、積層板本来の特徴を生かしつつ溶
接可能とした積層板に関する。 2枚の金属板(以下、スキン)とそれらの間に
介在する合成樹脂層(以下コア)からなる三層構
造の積層板は近時、自動車関係をはじめ、建材、
家電の分野に広く利用されるようになつた。かか
る三層構造の積層板が、一枚板に較べ軽量であ
り、同じ重量でより高い剛性が確保し得るからで
ある。一例を挙げれば、スキン材として0.2mm厚
の鋼板を、コア材料として0.4mm厚の合成樹脂を
用いて全厚0.8mmとした積層鋼板は、同一厚さの
鋼板に較べ剛性の点では同等であるにも拘わら
ず、重量的には約45%も軽い。剛性を考慮した軽
量化の程度は、この種の積層板の場合、スキン厚
さ一定の条件下では、コアの厚さの増加につれ大
きくなる。軽量化という利点の他にもこの種の積
層板は、金属単体ものより制振性にすぐれ、また
合成樹脂材に較べれば表面が疵つきにくく美観が
良好、などの特徴を有している。 ところが、このすぐれた積層板にも、実用上、
唯一大きな不利がある。すなわち、コアに使用さ
れる合成樹脂が電気に対し絶縁体であることか
ら、一般に積層板は、電気抵抗溶接が全く不可能
であり、このため組立時の接合は、ボルト締、接
着剤などの手段によらざるを得ず、作業性、組立
コストの点で不利が大きい。 積層板のかかる不利を解消すべく、従来より、
両スキン間に導電性をもたせる方法が種々提案さ
れている。第1図に示す如く、コア2中に電気伝
導性たる金属粉末3を混合、含有せしめるという
のが、なかでも最も有望視されるものであるが、
この方法では、両スキン間の導電性を確実に得る
ためには、スキン1と金属粉末3、またコア2中
の金属粉末3どおしがそれぞれ確実に接触し合つ
ている必要があり、これにはコアの全体層の60〜
80%という、きわめて大きな部分を金属粉末が占
めるようにしなければならず、こうなると、積層
板本来の軽量というメリツトが大きく減殺され、
しかもその上積層板の剥離強度についても著しい
低下が避けられない。 本発明の目的は、積層板本来のすぐれた特徴、
性能、すなわち軽量であること、良好な剥離強度
などを損なうことなく、溶接性を通常の一枚鋼板
並みに改善することを可能ならしめるところにあ
る。 すなわち本発明の要旨とするところは、三層構
造の積層板において、第2図に示す如くコア2中
に、外径Dがコアの厚みtより大きいらせん状の
導電体4を体積比で3〜30%混合、含有せしめた
ことを特徴とする溶接可能な積層板、にある。 以下、導電体4について詳述する。 両スキン1,1間の通電性を確保するコア2中
への電気伝導性の混合物として、上記らせん状の
導電体4を採用し、これをコア中に均一分布させ
れば、従来の金属粉末使用の場合に較べ重量的に
遥かに少ない混合量で、両スキン1,1間の何れ
の部位にも良好な導電性を付与することができ
る。すなわち、らせん状の導電体4では、両スキ
ン1,1との接触を得るのが容易であり、しかも
その内部には合成樹脂の充満する余地を大きく残
すからである。したがつて、このらせん状の導電
体を用いるときには、合成樹脂そのもののコア中
に占める割合を、従来の金属粉末の場合より格段
に高くすることが可能となり、その結果積層板本
来の軽量という特徴を損つたり、また剥離強度を
劣化させたりすることなく、きわめて良好な溶接
性を確保することができるのである。 本発明積層板におけるらせん状の導電体として
は、例えば炭素鋼、ステンレス鋼、その他銅やア
ルミニウム等、電気伝導性である金属からなるも
の、その他炭素系材料からなるもの等、何れの使
用も可能である。このらせん状の導電体は、無負
荷の状態、つまり合成樹脂中に混合する前の状態
で、第3図に符号Dで示す外径がコアの厚さt
(第2図参照)より大きいものを用いなければな
らない。D≦tでは、第2図に示すようにらせん
状の導電体4の両スキン1,1への確実な接触が
得られず、その間に十分な導電性を付与できな
い。D>tの導電体の場合には、積層板製造時の
圧着によりコア2中の導電体4のらせんの傾斜が
大きくなつて、両スキン間に、それらと確実に接
触する状態で収まるものである。導電体4のらせ
んのピツチpとしては、溶接チツプの径以下とす
るのが、両スキン間の導電性確保上好ましい。な
お、らせんの巻数については、半巻以上、何巻を
一単位としても差支えない。半巻から一巻程度を
一単位とした場合には第2図のように整つた分布
とはならないが、らせん体の性質上どのような向
きに分布しても上下スキンと、らせん体の接触が
完全に行なわれる。導電体2を形成する素材とし
ては、線状、板状等、何れを採用してもよい。こ
の場合第4図イ,ロに示すラセン状導電体の径方
向の素材断面寸法H、つまり線状の素材の場合は
その径、板状素材を用いその巾方向をらせん進行
方向にして巻き上げるときはその厚み、が、コア
材厚みの1/2以下のものを使用しなければならな
いのは云う迄もない。このH>1/2×tでは、コ
ア中でらせん状導電体が第2図に示したようなら
せん形態を保ち得ず、これでは、本発明に云う、
コア中にらせん状の導電体を混在させることには
ならず、先述した如く少量の電気伝導性混合物で
良好な導電性を得るという本発明の目的が達成で
きない。しかもこの場合には、製造時の圧着によ
りスキン材1に導電体4の圧痕が付されることも
避けられない。 らせんの巻数が半巻から一巻程度で比較的少な
い場合には、第4図ハに示すらせんの巻き上げ方
向の長さLが合成樹脂に混合する前の状態でコア
厚さより長くかつ巻上げ方向に圧縮した場合の縮
長が最小状態でコア厚さより短かくなるようにら
せん体素材の断面を決定しなければならない。縮
長の最小値がコア厚さより厚い場合にはスキン材
1にらせん体による圧痕が付されるためである。 本発明において、コア中に上記導電体4の占め
る割合を、体積比で3〜30%の範囲に限定したの
は、以下のような実験結果による。第5図イ,ロ
は、上記体積比と剥離強度、スポツト溶接性のそ
れぞれとの関係を例示する。剥離強度は、スキ
ン:0.2mm厚の冷延鋼板、コアの合成樹脂:0.4mm
厚のポリプロピレン、電気伝導性混合物:らせん
状金属体(無負荷での外径:約1mm、素材径:
0.15mm)の積層板について、JIS23136に準拠した
試験を行なつた結果であり、スポツト溶接性につ
いては、同種の2枚の積層板(同上)どおしを20
点スポツト溶接してナゲツト形成個数を調べ、そ
の個数の全点数(20点)に対する比率で示した。 同図に明らかなように、完全にスポツト溶接可
能とするためには、導電体の体積比を最低3%と
する必要があり、またこの導電体混入による剥離
度の低下を40%以内に抑えるためには、同じく体
積比を30%以下に止めなければならない。以上の
ようなことから、本発明においては、らせん状導
電体の占める割合を体積比で3〜30%に限定した
ものである。 本発明積層板のスキンとしては、炭素鋼鋼板を
はじめ、ステンレス鋼板、銅板、アルミニウム板
など、電気伝導体たる金属板であれば何れでも採
用できる。 コアの合成樹脂としても、従来よりこの種積層
板に用いられてきた各種熱可塑性樹脂の何れを使
用してもよい。例を挙げれば、ポリプロピレン、
塩化ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、シ
アノマクリレート、ポリアミド、ポリエーテル、
接着性ポリオレフインおよびそれらの変性体や複
合体などがある。 本発明積層板は、原理的には、通常どうり、2
枚のスキン材とコア材をホツトプレスにより加熱
下で圧着するホツトプレス法、または帯状のスキ
ン材2枚とコア材を連続的に供給し、これらをロ
ールに通して圧着するロール圧着法、の何れかで
製造できる。本発明積層板の場合はただ、予めコ
ア材中にらせん状導電体4を混合せしめる工程が
付加されるだけである。 次に本発明の実施例について説明する。 A:本発明積層板 スキン:0.2mm厚の冷延鋼板 コアの合成樹脂:ポリプロピレン(0.4mm厚) らせん導電体:低炭素鋼、素材径0.15mm、外径
約1mm らせん導電体のコア中に占める割合(体積比)
約7%、製造法:ホツトプレス法(温度230℃
圧力20Kgf/cm2) B:従来例(コア中に金属粉末を含む溶接可能
型) スキン、コア、製造法:同上 金属粉末:低炭素鋼 金属粉末のコア中に占める割合(体積比):約
60%(溶接可能とするに必要な最小限度) C:通常の積層板 スキン、コアの合成樹脂、製造法:同上 D:冷延鋼板(JIS SPCC) 厚さ:0.8mm(A〜C)の積層板の全厚を同
一) 上記A〜Cの積層板またはDの冷延板につい
て、重量を比較したのが第1表である。
【表】 本発明の積層板Aは、冷延鋼板Dに対する軽量
化率が39%となつており、コア中に混合物のない
通常の積層板Cに較べても、軽量という点におい
て殆んど遜色がないと云える。これに対し、コア
中に溶接可能とするに必要な最小限の金属粉を含
む従来例Bは、上記軽量化率が18%ときわめて低
い値となつており、冷延板に対する積層板の有利
性が著しく損われているのが分る。 第2表として、上記A〜Cの積層板について、
T型剥離試験(JIS23136に準拠)を行なつて層間
剥離強度を調査した結果を示す。
【表】 本発明の積層板Aは、通常の積層板Cに比較し
て略同等の剥離強度を備えるものであつた。しか
し溶接可能とした従来の積層板Bは、剥離強度の
点で著しく劣つていた。 第3表は、前記AおよびBの溶接可能型の積層
板について、溶接性を調査した。調査は、各々同
種の積層板を2枚用意し、スポツト溶接(チツプ
先端径6mmφ、40mmR球頭、電流8000A、加圧力
150Kg、通電時間0.1秒)を行い、その溶接部の静
的強度を測定する方法によつた。なお、同表に
は、0.4mm厚の冷延鋼板どうしを上記同様の条件
で溶接した場合についても併記した。
【表】 溶接性については、本発明の積層板Aは勿論の
こと、金属粉末使用の従来例Bも、きわめて良好
であつた。しかも、これらのスポツト溶接後の静
的強度は、冷延鋼板の場合よりもむしろ高い値を
示している。 以上の説明から明らかなように本発明の積層板
は、溶接が完全に可能であり、しかも通常の溶接
不可能な積層板と較べても剥離強度、重量の点で
殆んど遜色がなく、すなわち本発明は、積層板本
来のすぐれた特徴を損うことなく、その組立・施
工性を冷延板並みに向上させることができるもの
であつて、その実用性は著しく高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、コア中に金属粉末を混入した従来の
可溶接型の積層材の内部構造を示す縦断面図、第
2図は本発明の積層板について最も好ましい一例
を示す縦断面図、第3図は本発明積層板に用いる
らせん状導電体を例示する側面図、第4図イ,ロ
はそれぞれ線状、板状の素材を用いた同上導電体
を示す側面図、ハは巻数が一巻程度の導電体の側
面図、第5図イ,ロは合成樹脂に対するらせん状
金属体の体積比と積層板の剥離強度、溶接性との
関係を示す図である。図中 1:スキン、2:コア、3:金属粉末、4:ら
せん状導電体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2枚の金属板の間に合成樹脂を介在せしめて
    なる積層板において、前記合成樹脂層に、らせん
    状の導電体を体積比で30〜30%混合せしめたこと
    を特徴とする溶接可能な積層板。
JP2575682A 1982-02-18 1982-02-18 溶接可能な積層板 Granted JPS58142844A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2575682A JPS58142844A (ja) 1982-02-18 1982-02-18 溶接可能な積層板

Applications Claiming Priority (1)

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JP2575682A JPS58142844A (ja) 1982-02-18 1982-02-18 溶接可能な積層板

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Publication Number Publication Date
JPS58142844A JPS58142844A (ja) 1983-08-25
JPS6129261B2 true JPS6129261B2 (ja) 1986-07-05

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ID=12174673

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JP2575682A Granted JPS58142844A (ja) 1982-02-18 1982-02-18 溶接可能な積層板

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US8796580B2 (en) 2009-12-28 2014-08-05 Productive Research Processes for welding composite materials and articles therefrom
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US11338552B2 (en) 2019-02-15 2022-05-24 Productive Research Llc Composite materials, vehicle applications and methods thereof

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