JPH0212189B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、制振鋼板、詳しくは二枚の鋼板の
間に粘弾性物質を挾んでサンドイツチ構成にした
振動吸収性を持つ鋼製合板材の製造方法および製
造装置に関するものである。

厚さ１mm以下の薄鋼板を二枚、間にプラスチツ
ク等の薄い粘弾性物質層（0.1〜0.6mm厚程度）を
介してラミネートした制振鋼板は、それに加わる
振動エネルギーを粘弾性物質層の剪断変形により
急速に減衰させて熱エネルギーに変換し、これに
よつて振動を効果的に減衰する機能を持つてい
る。このため制振鋼板は主に振動防止用および騒
音防止用に利用され、例えば船舶の居住区キヤビ
ンの床や壁或いは天井を制振鋼板製として居住性
を向上したり、自動車のオイルパンをはじめとす
る各種部品を制振鋼板製として自動車騒音の軽減
を計つたり、さらには間仕切り等の一般建材を制
振鋼板で製作して騒音防止策としたり、種々の用
途に用いられるようになつてきている。このよう
な制振鋼板として各種の構成のものが提案され、
或るものは実用化され市販されているが、二枚の
薄鋼板の間にプラスチツクフイルムをサンドイツ
チにした構成の制振鋼板は、その製造のし易さか
ら低価格が期待されているもののその制振性能が
あまり高くないことおよび剥離し易いことなどの
問題点を残しているため今日まで製品化が困難で
あるとされている。この問題点の原因は本発明者
等の検討によればフイルムと鋼板との境界に残留
する気泡にあり、この気泡の存在の比率、すなわ
ち境界の全面積に対する気泡部分の占める面積比
（気泡率）が多くなるとそれに対応して制振性能
も低下し、また剥離し易くなることが確認され
た。従来までに行なわれているフイルムをサンド
イツチした制振鋼板の製造法では、下側鋼板の上
にフイルムを重ね、さらにその上に上側鋼板を重
ねて積層体とし、これをホツトプレスによつて全
面をいちどに加熱圧着し冷却している。従つて積
層体の形成時にフイルムと鋼板との間に入り込ん
だ空気はホツトプレスによる加熱時に溶融状態と
なつたフイルム表層部にとじ込められ、そのまま
フイルムと鋼板との境界に残つた状態で冷却さ
れ、従つて得られた製品中に前述の如く気泡が残
置されることになる。この気泡の存在は、制振鋼
板の制振性能をフイルム自体の制振性能（振動エ
ネルギーを熱エネルギーに変換する効率）より低
いものにしてしまい、またフイルムと鋼板との接
着性を低下して剥離し易くし、さらには曲げ加工
時に曲率半径の小さい曲げ部分の表面に内部気泡
部相当部分の陥没による米粒状の凹部を生じて成
形製品の外観を害したりする結果を招く。

この発明は前述の知見に基づいてなされたもの
で、フイルムをサンドイツチにする構成の制振鋼
板の製造において前述の気泡の残留を殆んど起さ
ない連続的な製造方法および製造装置を提供する
ことを目的としてる。

すなわちこの発明の制振鋼板の製造法において
は、先ず一般的に常温状態において第１と第２の
二枚の鋼板の間に自己接着性の熱可塑性樹脂フイ
ルム、所謂ホツトメルトタイプのプラスチツクフ
イルムを挾み、この積層体を前記フイルムのヤン
グ率10⁷〜10⁹dyn／cm²となる温度範囲内に予熱し、
この温度範囲内にある積層体を両鋼板の外面から
ロールで圧接しながら移送して所謂絞りロール方
式で内部のフイルムと鋼板内面との間にある気泡
を後方へ押し出して抜気し、急速加熱をしつつ直
ちにホツトロールによつて前記フイルムがその融
点以上の温度にある状態下にて熱圧着し、その後
冷却ゾーンで拘束状態で冷却するものである。

この製造法に使用する本発明の制振鋼板の製造
装置では、前記積層体を前記フイルムのヤング率
が10⁷〜10⁹dyn／cm²となる温度範囲内に予熱する
予熱装置と、この予熱装置の出側に設けられ前記
温度範囲内に加熱された積層体を両鋼板の外面か
ら圧接して移送しながら気泡抜きをする好ましく
は弾性材製の圧接ロールと、この圧接ロールの直
後において前記積層体を前記フイルムがその融点
以上の温度にある状態下にて熱圧着する急速加熱
装置とホツトロールとの組合せとを備えている。

このようにフイルムを二枚の鋼板の間に挾んだ
積層体をそのフイルムが変形し易い程度の温度に
予熱しておいてロールにより圧接しつつ移送する
ことによつて気泡抜きをし、圧接ロールの直後で
直ちにホツトロールによつて熱圧着するという本
発明によれば、気泡抜きでフイルムと鋼板とが密
着状態となり、両鋼板がフイルムに全面でくつつ
いた状態のうち直ちにホツトロールで熱圧着する
から気泡の入り込むことがなく、得られた製品制
振鋼板は気泡の無い高品質のものとなる。またこ
の発明では製造工程が連続的な流れを形成するの
で、切板ないしコイル材のいずれにも適用可能で
あり、特に切板材については従来のホツトプレス
方式に比べ高速連続化が達成できるので高能率と
なる。

この発明において予熱装置での加熱をそのフイ
ルムのヤング率が10⁷〜10⁹dyn／cm²となる温度範
囲内としたのは、通常この種設備で一般的なライ
ン速度（約30ｍ／sec以下）において、フイルム
のヤング率が10⁹dyn／cm²を超えるとフイルムに
剛性が生じ、鋼板面の表面形状とのなじみが悪く
なつてフイルムと鋼板との間に隙間ができやす
く、圧接ロールでの圧接移送時にかえつて空気を
巻き込み、気泡発生の因になるからであり、また
フイルムのヤング率が10⁷未満ではフイルムに粘
着性が生じ、気泡がとじ込められて抜けにくくな
るからである。この場合、フイルムの厚さは通常
この種制振鋼板では約0.1〜0.6mm程度であるので
前記予熱温度範囲に殆んど影響を与えない。

この発明において前記自己接着性の熱可塑性樹
脂フイルムは、例えばポリプロピレン系、ポリエ
チレン系、エチレンアクリル酸コーポリマ、或い
はこれらに種々の成分添加をしたものなどが用い
られ、使用温度域で所望の制振性能を発揮するよ
うに成分調整されるものである。しかして本発明
では気泡率をほぼ零にできることから前記フイル
ム自身の制振性能を損なうことなく有効に利用し
た制振鋼板を製造できるものである。

またこの発明において前述圧接ロールで気泡抜
きをしてからホツトロールで熱圧着するまでの時
間間隔は極力短いほうがよく、これが長時間であ
ると圧接ロールで与えられた鋼板の内部応力によ
る戻り変形が起つて周辺部でフイルムと鋼板との
間に隙間ができることがあり、従つて圧接ロール
による圧接でフイルムに鋼板が密着し、真空状態
の合わせ面での吸着力が前記応力に優つている
間、つまり戻り変形が生じないうちにホツトロー
ルに噛込ませて熱圧着するのがよい。この場合、
ホツトロールでの加熱は鋼板に対してホツトロー
ルが線接触しかしないので板厚等の製品仕様によ
つては充分ではない恐れがあり、このためこのホ
ツトロールにはその直前において急速加熱装置が
組み合わされる。この急速加熱装置は、前述の予
熱装置で予熱されている積層体を、前記の如く短
時間内で、従つてライン速度によつては圧接ロー
ルとホツトロールとの間の短い間隙寸法中で、ホ
ツトロールの加熱能力によりフイルムをその融点
以上に加熱できる程度以上の温度にまで急速加熱
するものであり、具体的には誘導加熱装置或いは
近赤外線加熱装置などを用いる。

ホツトロールでの熱圧着はフイルムがその融点
以上に加熱された状態で行なわれ、その後、ピン
チロール等による拘束移送状態にて冷却されるこ
とになる。

この発明の一実施例を図面と共に詳述すれば以
下の通りである。

第１図はこの発明の一実施例に係る制振鋼板製
造装置のライン配置を示す模式図で、予じめ脱脂
等の前処理を施された鋼板は図において下側鋼板
となる第１鋼板１と上側鋼板となる第２鋼板２と
して示されている。第１鋼板１はアイドルローラ
テーブル３上に１枚ずつ置かれてフイルムラミネ
ータ４に送り込まれ、フイルムラミネータ４では
この第１鋼板の上面に自己接着性の熱可塑性樹脂
フイルム５を全幅にわたり一様に広げてかぶせ、
第１鋼板の全長分だけかぶせたらフイルムを切断
する。この際例えばフイルムに帯電させておくな
どの手法でフイルム５を第１鋼板１上に軽く密着
させるようにするのが良い。第２鋼板２はこのフ
イルム５を上面にかぶせた第１鋼板１の上に重ね
られ、このようにして二枚の鋼板１，２の間にフ
イルム５を挾んだ積層体６が用意される。この積
層体６はピンチローラ７によつてライン下流側へ
移送を開始され、先ずはじめに赤外線ヒータの如
き予熱装置８に送り込まれる。この予熱装置８で
は送り込まれてきた積層体６をそのフイルム５の
ヤング率が10⁷〜10⁹dyn／cm²となる温度範囲内に
加熱する。このように予熱された積層体６は予熱
装置８の出側に設けられたゴムロールからなる圧
接ロール９によつて前記温度範囲内にあるうちに
下面側から圧接されつつ移送され、これによつて
気泡抜きが行なわれる。気泡抜きされた積層体６
は全面密着状態にあり、圧接ロール９を出たあと
直ちに急速加熱装置１０を介してホツトロール１
１に噛込まれる。この圧接ロール９を出てからホ
ツトロール１１に噛込まれるまでの時間は鋼板の
板厚にもよるが例えば数秒ないし十数秒である。
急速加熱装置１０は例えばインダクシヨンコイル
による誘導加熱装置であり、この急速加熱装置と
ホツトロールとによる加熱でフイルムが融点以上
になるように加熱された積層体はホツトロールに
よる圧下を受けて熱圧着される。ホツトロール１
１としては、ヒーター内蔵のピンチロールで良
く、ホツトロール１１を出た熱圧着済みの積層体
は直ちに冷却ゾーン１２に入り、そこのピンチロ
ール１３による上下からの拘束を受けたまま移送
中に冷却され、必要な後処理ののちに制振鋼板１
４となる。

この発明において粘弾性物質としてのフイルム
５は、制振鋼板としての使用温度域に応じて所望
の制振性能が得られるよう種々成分調整されたも
のを用いるが、このようにフイルムの種類が変れ
ばそのヤング率の温度特性も当然変化するので、
予熱装置８での温度の設定には、使用鋼板の寸法
や材質およびフイルム厚さと共にフイルムの種別
も考慮に入れるべきである。

例えば高温用途のために融点140℃に成分調整
されたポリプロピレン系のひとつのフイルムにお
けるヤング率の温度特性は第２図の通りであり、
このものではフイルム温度が85℃以上になるよう
に予熱装置８で加熱する必要のあることがわか
る。また20℃〜60℃の常温域での使用のために融
点100℃に成分調整されたエチレンアクリル酸共
重合体（EAA）を主成分とする三成分系のフイ
ルムにおける同様の特性は第３図に示す通りであ
り、このものではフイルム温度が20℃以上となる
ように予熱する必要のあることがわかる。さらに
60℃〜90℃の中温域での使用のために融点105℃
に成分調整されたEAA系のフイルムにおけるヤ
ング率の温度特性は第４図に示す通りであり、こ
のものではフイルム温度が53℃以上となるように
予熱する必要のあることがわかる。

この発明のひとつの実施例において、第１およ
び第２鋼板として板厚0.4mm、板幅1250mm、長さ
2500mmのものを用い、フイルムとして第２図に示
した特性をもつポリプロピレン系樹脂フイルム
（厚さ0.15mm）を用いて制振鋼板を製造してみた。
この場合、予熱装置ではフイルム温度95〜100℃
の範囲内となるようにし、この温度範囲内のうち
にゴム製圧接ロールで気泡抜きをして、圧接ロー
ルの下流1.8ｍの位置にあるホツトロールに噛み
込ませ、この間に長さ１ｍの誘導加熱コイルでフ
イルム温度をさらに50℃上昇させるような急速加
熱を行ない、ホツトロールで補助加熱して最終的
にフイルムを融点温度以上にして熱圧着した。こ
の際用いた誘導加熱コイルは出力100KWのもの
で20℃／sec程度の急速加熱を行い得ることが確
認され、ライン速度を20ｍ／min程度にまでする
ことができた。添附の参考写真１はこのときに得
られた制振鋼板から切出したサンプルを強制的に
剥離してそのフイルム面を写したもので、気泡が
全くと云つてよいほど無いことがわかる。また参
考写真２は比較のためにゴム製圧接ロールでの気
泡抜きをしないまま同様にして得たサンプルの剥
離面を写したもので、フイルム上に多数の気泡が
存在することがよく示されている。

以上に述べたようにこの発明によれば、フイル
ムをサンドイツチする構成の制振鋼板の製造にお
いて、フイルムと鋼板との境界に気泡を生じさせ
ることがなく、しかも連続的な流れで製造が可能
であり、従つて高品質のフイルムサンドイツチタ
イプ制振鋼板の高能率の製造が果せ、その低価格
化に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る制振鋼板
製造装置のライン配置を示す模式図、第２図、第
３図、第４図は、各々種類の異なるフイルムのヤ
ング率の温度特性を示す線図である。 １：第１鋼板、２：第２鋼板、４：フイルムラ
ミネータ、５：フイルム、６：積層体、７：ピン
チロール、８：予熱装置、９：圧接ロール、１
０：急速加熱装置、１１：ホツトロール、１２：
冷却ゾーン、１３：ピンチロール、１４：制振鋼
板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１の鋼板と第２の鋼板との間に自己接着性
   の熱可塑性樹脂フイルムを挾み、これらを前記フ
   イルムのヤング率が10⁷〜10⁹dyn／cm²となる温度
   に予熱し、この温度状態のまま両鋼板の外面から
   ロールで圧接しながら移送して気泡抜きをし、急
   速加熱をしつつ直ちにホツトロールにより前記フ
   イルムの融点以上の温度にて熱圧着し、その後冷
   却することを特徴とする制振鋼板の製造法。 ２ 第１の鋼板と第２の鋼板の間に自己接着性の
   熱可塑性樹脂フイルムを挾んだ積層体を前記フイ
   ルムのヤング率が10⁷〜10⁹dyn／cm²となる温度に
   予熱する予熱装置と、この予熱装置の出側に設け
   られ前記温度に加熱された積層体を両鋼板の外面
   から圧接して移送しながら気泡抜きをする圧接ロ
   ールと、この圧接ロールの直後において前記積層
   体をそのフイルムの融点以上の温度で熱圧着する
   急速加熱装置およびホツトロールの組合せとを備
   えたことを特徴とする制振鋼板の製造装置。