JPH02251432A - 複合型制振鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、粘弾性樹脂を一対の鋼板で挟んで構成され
る複合型制振鋼板の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

複合型制振鋼板は、一対の金属板をフィラー（溶接を可
能にするための導電性粒子）を含有する樹脂（接着剤）
で接着することにより、所定の制振特性を発揮するもの
である。

この複合型制振鋼板の製造方法として、従来から溶液法
、フィルム法と称されるものが存在する。

この溶液法の内容は、接着剤を溶媒で溶いた後、鋼板表
面に塗布し、その後、溶媒を揮散せしめてもう一枚の鋼
板を熱圧着するものである。

フィルム法は、フィルム状の接着剤を上下から鋼板で挟
み、圧延ローラで圧着した後、加熱、冷却を施して巻き
取ることを内容とするものである。

ところで、常温での制振特性が良好である樹脂をフィル
ム化することは困難であること等から、溶液法により複
合型制振鋼板を製造することが必要である場合が存在す
る。

この場合、接着剤層が厚くなると、接着性は向上するが
、電導性が低下して溶接性が低下する。

一方、接着剤層が薄（なると、導電性は向上するが、接
着性が低下する。

そこで、特開昭６３−２２７３３１号に開示のように、
接着剤層厚を目標値に制御する従来例が存在する。

この従来例では、目標値厚の接着剤を一方の鋼板にのみ
塗布し、他方の鋼板には接着剤を塗布することなく両方
の鋼板を熱圧着するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来例では、他方の鋼板表面は接着剤が塗
布されない裸面であるため、接着剤乾燥後、鋼板同士を
圧着する際の界面が、接着剤−鋼板裸面となり、両者の
間の接着力がばらつき、十分な接着強度を確保できない
結果、成形時に接着剤層と鋼板との間で剥離が生じて、
成形が困難になると言う課題があった。

また、上記従来例では一方の鋼板にのみ多量の樹脂を塗
布するため、樹脂中の溶剤の乾燥を完全に行うことが困
難となり、残存する溶剤の影響によって樹脂層が膨れ、
目標値に制御した樹脂層の厚みが太き（なって、溶接性
に悪影響を与えるとう云う課題もあった。

さらに、上記従来例は、接着剤層厚を目標値に制御して
いるが、目標値をいかなる値にするかと云う点についで
は十分な配慮がない。溶接性と接着性とを共に十分確保
するためには、フィラー粒径と樹脂厚との関係を厳格に
規制することが必要である。接着性を優先してフィラー
粒径よりも樹脂厚を大きくすると溶接性が損なわれる。

また、フィラー粒径よりも樹脂厚を小さくすると、溶接
性は確保されるが接着力が低下する。

そこで、本発明は上記従来からの各種課題を解決するた
めに、溶接性及び接着性に共に優れた複合型制振鋼板を
製造できる方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この出願に係わる発明は、
一対の金属板をフィラーを含有する樹脂層によって接着
することにより、複合型制振鋼板を製造する方法におい
て、乾燥状態における樹脂の合計塗布厚が、フィラー粒
径に対して０．８〜ｌの比になるように、液状樹脂をそ
れぞれの金属板に塗布し、塗布された樹脂を乾燥した後
、金属板の樹脂塗布面同士を加圧圧着することを特徴と
するものである。

〔作用〕

上記本発明では、一対の金属板の各々に樹脂を塗布し、
この樹脂を乾燥後、樹脂塗布面同士を加圧圧着している
ため、接着界面が樹脂−樹脂となり、大きく、かつ安定
した接着強度を得ることができる。

さらに、樹脂厚の合計がフィラー粒径に対して同じか、
または若干薄（なる傾向で樹脂を塗布し、フィラーが樹
脂厚と等しくなるように金属板を加熱圧着しているため
、フィラーが鋼板に直に接触することができる結果、良
好な溶接性をも得ることができる。

樹脂厚の合計がフィラー粒径に対して、０．８未満の比
であると、樹脂厚が相対的に不足して望ましい接着強度
を得ることができない。

また、樹脂厚の合計がフィラー粒径に対して１を越える
比であると、フィラー粒径に対して樹脂厚が相対的に大
きくなり、接着される金属板とフィラーとが直に接触で
きないため、導電性が低下して望ましい溶接性を得るこ
とができない。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を添付図面を参照することにより詳
説する。

第１図はこの実施例に従い、複合型制振鋼板を製造する
装置の一例を示した構成図である。

第１図において、上下に鋼板コイルが配置され、巻取機
３によりそれぞれのコイル１．２から鋼板（上側鋼板４
．下側鋼板５）が巻き戻されている。

巻き戻された鋼板４．５のそれぞれには樹脂塗布装置６
により樹脂（接着剤）が塗布される。

７は塗布された樹脂を乾燥するための乾燥炉であり、８
は鋼板の樹脂塗布面同士を加熱圧着して鋼板を樹脂層に
よって互いに接着する加熱ロール群であり、９は冷却用
の冷却ロール群である。

前記樹脂塗布装置６はピックアップロール１０に樹脂を
供給するためのホッパ１１とピックアップロールからの
樹脂を鋼板にコーティングするコーティングロール１２
とから構成されている。

塗布される樹脂量は、コーティングロール１２の周速度
を早くする程多くなり、またビックア・ンブロール１１
とコーティングロールとの間隔ヲ、図示しない駆動装置
によりピックアップロールを駆動して、大きくする程多
くすることができるため、これらを調整することにより
樹脂の塗布量を変えることができる。

鋼板コイルから巻き戻された鋼板４，５は、樹脂塗布層
Ｗ６により、鋼板の上面に液状樹脂が塗布される。つい
で、反転ロール１３により上側鋼板４の向きが上下に反
転さることにより、この鋼板４の下面が樹脂塗布層とな
る。

一方、鋼板コイル２から巻戻された下側鋼板５は、樹脂
塗布装置６により鋼板の上面にフィラー入りの液状樹脂
が塗布される。

これらの鋼板は、乾燥炉７を通過する過程で、樹脂中の
溶剤が乾燥される。この後、加熱ロール群８により両方
の鋼板同士が塗布面で圧着されて、乾燥した樹脂面同士
が接着される。一対の鋼板が樹脂により接着し、次いで
、冷却ロール群９により冷却された後、巻取機３により
巻き取られて複合型制振鋼板コイル１４が得られる。

上記実施例では、鋼板４．５のそれぞれに樹脂を塗布し
て鋼板を圧着しているので、樹脂乾燥後の熱圧着の際の
接着面が樹脂対樹脂となり、大きな接着強度を得ること
ができる。この結果、成形加工の際、樹脂と鋼板とが剥
離するのを避けることができるため、加工性が向上する
。

鋼板４，５のそれぞれに塗布した樹脂厚の合計が、樹脂
乾燥後において、フィラー粒径（球状でない場合は最長
径）に対して０．８〜１の比になるように樹脂が塗布さ
れる。樹脂厚の合計がフィラー粒径に対して、０．８未
満の比であると、樹脂厚が相対的に不足して望ましい接
着強度を得ることができない。一方、樹脂厚の合計がフ
ィラー粒径に対してｌを越える比であると、フィラー粒
径に対して樹脂厚が相対的に大きくなり、鋼板とフィラ
ーとが直に接触できない結果、導電性が低下して溶接性
が損なわれる。

上記実施例では、樹脂厚の合計がフィラー粒径に対して
同じか、または若干薄くなる傾向で樹脂を塗布し、樹脂
厚とフィラー粒径の径とが１：１になるようにフィラー
を変形させて加熱圧着することによりフィラーが鋼板に
直に接触するようにしたので、良好な溶接性を得ること
ができる。

上記実施例では、鋼板のそれぞれに樹脂が塗布されてお
り、別々に塗布された樹脂の合計量を片方の鋼板にのみ
塗布する場合に比較して、鋼板のそれぞれに塗布する樹
脂量は少なくて済む。その結果、乾燥炉７における樹脂
中の溶剤の乾燥が完全かつ迅速に行えることになる。溶
剤が完全に乾燥されることにより、樹脂層の膨れを防止
することができる。樹脂層厚が大きくなると、溶接性が
低下するが、このように樹脂層厚を長期間一定に保持す
ることができるため、安定した溶接性を保つことができ
る。また、溶剤の乾燥を迅速に行うことができるため、
複合型制振鋼板の製造効率が向上する。

フィラーとしては、鉄、亜鉛、銅、ニッケル。

ステンレス鋼等導電性を有するものであれば、いかなる
ものも使用することができる。また、フィラーは樹脂量
に対して、０．５〜１Ｑｖｏ１％の範囲で添加すること
ができる。フィラー径としては５０〜１００μｍの範囲
内のものを用いることができる。

また、樹脂としては液状の熱可塑性樹脂、液状の熱硬化
性樹脂を使用することができる。具体的には、ポリエス
テル、エポキシ系、ポリウレタン５フエノール系２ビニ
ル系（変性ポリエチＬ／ン、ポリブタジェン）、ポリウ
レタン、ポリアミド、ポリ酢酸ビニル、アクリル系、ポ
リビニルアルコール等、またはこれらの混合物を用いる
ことができる。それぞれの鋼板に接着される樹脂として
は、同じものを用いても良いし、相溶性のある異なった
性質の樹脂を用いることもできる。

また、樹脂の塗布量は両方の鋼板で同じでも良いし、両
方の鋼板で異なった量を塗布しても良い。

いずれにしても、両方鋼板に樹脂が塗布されていれば良
い。

さらに、樹脂を溶解する溶剤としては、トルエン、ベン
ゼン、アルコール等の有機系の溶剤の他、水を用いるこ
とができる。

次に具体的な実施例について説明する。

０、５　ｍ　ｍ厚の冷延鋼板を用い、フィラーとしては
５０μｍ径の鉄粒子を用い、樹脂としては液状ポリエス
テル（溶剤は水）を用いて、かつ樹脂の塗布量を両方の
鋼板で変えると共に、樹脂厚の合計（乾燥後）をフィラ
ー粒径に対して調節して、上記第１図の装置により複合
型制振鋼板を製造した。

そして、この制振鋼板の各々についてスポット溶接性、
接着性の試験を行った。

スポット溶接は、１７０ｋｇ／ｃｍ”の加圧力で、９ｋ
Ａの電流を０．２秒の間通電することにより行った。こ
の溶接条件で溶接可能なものを○と判定し、溶接不可能
なものを×と判定した。

また、接着性の評価については、剥離強度が１０ｋｇｆ
／２５ｍｍ以上のものについて、○と判定し、この値未
満のものについては×と判定した。

試験結果を次の第１表に示す。

第１表 第１表中、樹脂厚はμｍで示す。

比較材１は、合計の樹脂厚とフィラー粒径との比は１：
１−であるが、片方の鋼板にのみ樹脂が塗布されている
ために、スポット溶接が良好である反面、接着性は不良
である。

比較材２は、片方の鋼板にのみ樹脂が塗布されているた
め、接着性が不良である。また、合計の樹脂厚とフィラ
ー粒径との比が１．２：１の如く樹脂厚の方がフィラー
粒径に比較して大きいため、鋼板同士を熱圧着しても、
スポット溶接性が不良となる。

比較材３．４は、両方の鋼板に接着材を塗布しているが
、合計の樹脂厚がフィラー粒径に対して大きいため、接
着性が良好である反面、スポット溶接性は不良である。

比較材５では、合計の樹脂厚とフィラー粒径との比が、
ｏ、ｓ：ｉとなり、本発明での臨界値０．８未満となる
ため、樹脂厚がフィラー粒径に対して薄くなり過ぎ、ス
ポット溶接性は良好である反面、接着性が不良となる。

また、片方の鋼板にのみ樹脂を塗布するものであるから
、この点からしても接着性は不良となる。

一方、発明材１〜３については、両方の鋼板に樹脂が塗
布されて接着されていることから、接着性が良好となる
。また、合計の樹脂厚はフィラー粒径に対して、０．８
〜１の範囲内にあるため、スポット溶接性も良好となる
。

上記第１表の実施例では°、上側鋼板と下側鋼板に同じ
樹脂を用いているが、両方の鋼板の掴で樹脂の種類を変
えることにより、制振特性を改良することができる。例
えば、互いに相溶性のある樹脂であって、常温（２０″
Ｃ近傍）で最大制振特性を発揮する樹脂（樹脂の転移領
域が常温域にある常温用樹脂）と中温（８０°Ｃ近傍）
で最大制振特性を有する樹脂（樹脂の転移領域が中温領
域にある中温用樹脂）をそれぞれ一方の鋼板に塗布し、
これらの鋼板を接着することにより、制振特性の温度依
存性を小さくした、より広範囲の温度で制振特性を有す
る複合型制振性鋼板を製造することができる。

そして、液状の樹脂の塗布は、膜厚の変更が容易である
ために、常温用と中温用樹脂の厚みの比率を変えること
で、制振性特性の調整を行うことが可能となる。尚、フ
ィルムタイプの樹脂を間に挟んで鋼板を圧着する場合は
、制振特性の制御を行うためには、特性の異なる複数の
樹脂フィルムを使用する必要がある。そして、成膜困難
であることにより５０μｍ以下の厚さのフィルムを製造
することが難しく、制振特性の異なるシート同士を接着
するとなると合計の樹脂厚の増大を避けることができず
、溶接性が低下することになる。これに対し、液状樹脂
では、塗布厚を小さくすることができるため、制振特性
の異なる樹脂をそれぞれの鋼板に塗布しても樹脂厚の増
大を避けることができる。

そこで、飽和ポリエステル（主剤）にイソシアネート系
硬化剤を配合し、かつその配合量を変更して、液状の、
常温用樹脂と中温用樹脂とを作成した。常温用樹脂を上
側鋼板に塗布し、中温用樹脂を下側鋼板に塗布し、合計
の樹脂厚（乾燥後）がフィラー粒径に等しい５０μｍに
なる範囲で、各樹脂の厚みを調整し、第１図に示した装
置に従い複合型制振鋼板を製造した。そして、この制振
鋼板の温度−制振特性の関係の試験及び引張剪断試験（
Ｊ　Ｉｓ−に−６８５０）を行った。尚、硬化剤の添加
量が多くなるに従って中温用樹脂となり、硬化剤の添加
量が少ないと常温用樹脂となる。

飽和ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレー
トを使用した。常温用樹脂は、飽和ポリエステルに対し
、硬化剤を主剤１００に対して４部添加して作成され、
中温用樹脂は硬化剤を主剤１００に対して６部添加して
作成した。

この試験結果を次の第２表に示す。

上記第２表において、Ｑ−７は、機械インピーダンス法
によって測定された損失係数を示す。この係数の値が大
きいほど制振性が良好である。

上記第２表から分かるように、温度−制振特性の異なる
樹脂を両方の鋼板にそれぞれ塗布して、鋼板を接着する
ため、制振性が生ずる温度域を広くすることができる。

そして、温度特性の異なる樹脂の膜厚を変えて塗布する
ことにより、制振性のピーク温度、制振性が生ずる温度
範囲を調節することができる。

常温用樹脂厚に対して中温用樹脂厚が大きい場合は、よ
り中温域で割振性が高くなり、常温用樹脂厚に対して中
温用樹脂厚が小さいと、より常温域で制振性が高くなる
。

また、いずれの場合も、引張剪断強度は高いため、接着
性も良好であることが分かる。

上記第２表では、常温用樹脂と中温用樹脂とを使用した
場合について説明しているが、高温域で制振特性を有す
る樹脂を使用することもできる。

また、樹脂の温度−制振特性を調節するには、第２表で
説明した場合に限られることなく、他の主剤、硬化剤を
使用することもできる。例えば、主剤の分子量を調整す
ることにより、樹脂の温度−制振特性を調節することが
できる。

第１図の実施例では、ホッパから樹脂を鋼板表面に塗布
しているが、これに限定されず、例えば、鋼板表面に液
状樹脂を直接吹きつけることにより、鋼板同士を接着す
ることもできる。

また、本発明において、鋼板は、表面に亜鉛。

銅等の表面処理を施した鋼板、ステンレス鋼板、銅、ア
ルミ等の軟金属板をも含む概念である。

また、上記第１図の実施例では、下側鋼板に塗布される
樹脂にフィラーを添加したが、上側鋼板に塗布される樹
脂にもフィラーを添加することができる。

また、上記第２表の実施例では、各鋼板にそれぞれ常温
用樹脂、中温用樹脂とを塗布したが、これらの樹脂を混
合し、この混合した樹脂を各鋼板のそれぞれに塗布する
こともできる。

またさらに、第１図の実施例ではコイル状の複合型制振
鋼板を製造する場合について説明し２ているが、シート
状の制振鋼板を製造する場合も本発明を通用できること
は勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明しまたように、本発明に係わる複合型制振鋼板
の製造方法によれば、樹脂と金属板との接着性が良好と
なるため、成形性及び耐久性に優れ、しかも、溶接性に
も優れた複合型制振鋼板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の複合型制振鋼板の製造方法に使用さ
れる装置の一例を示した構成図である。 図中、１，２は鋼板コイル、３は巻取機、４は。 ５は鋼板、６は樹脂塗布装置、７は乾燥炉、８は加熱ロ
ール、９は冷却ロール、１４は複合型制振鋼板コイル、
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）一対の金属板をフィラーを含有する樹脂層によって
   接着することにより、複合型制振鋼板を製造する方法に
   おいて、乾燥状態における樹脂の合計塗布厚が、フィラ
   ー粒径に対して０．８〜１の比になるように、液状樹脂
   をそれぞれの金属板に塗布し、塗布された樹脂を乾燥し
   た後、金属板の樹脂塗布面同士を加圧圧着することを特
   徴とする複合型制振鋼板の製造方法。