JPH03236953A - 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） 本発明は、例えばスポッＩ−溶接等の抵抗溶接性に優れ
た制振鋼板の製造方法に関する。

（従来の技術） ２枚の薄鋼板の間に粘弾性の樹脂を中間層として挟んだ
拘束型制振鋼板は、振動時のエネルギーを前記中間層で
ある樹脂（以下、本明細書においては、「中間層用脚」
という）のズリ変形により吸収することから、中間層樹
脂の厚さが薄い場合にも制振特性が優れ、近年積極的に
実用化か進んでいる。

しかし、この拘束型制振鋼板の難点は、前記中間層樹脂
が絶縁物であることから抵抗溶接性が劣る点であり、従
来は、−船釣には第２図に示すようなバイパス回路を用
いて予め通電を図ることにより前記中間層樹脂を軟化さ
せておき、その後に図中太矢印で示すように本通電を行
うことにより抵抗溶接性を確保していた。

しかしながら、このバイパス回路を設ける技術は溶接点
数が多い場合には作業工数の増加を生しることから、近
年に至って中間層樹脂中に金属粉やグラファイト粉等の
導電粒子を混入した拘束型制振鋼板が開発されている（
「住友金属」ｖｏｌ、４１、Ｎｏ、　１　、第１１１〜
１１８ページ「溶接可能型制振銅板の開発」）。この技
術は、第３図にその略式断面を示すように、ｒｌ】間層
樹脂中に混入した比較的人型の導電粉を介して電流が流
れ、この導電粉の発熱により前記中間層樹脂が軟化する
ことにより、前記バイパス回路を設けずに直接的に抵抗
溶接を可能とする技術である。

この技術では、第３図に示すように、上下２枚の薄鋼板
同士を中間層樹脂中に混入した比較的大型の導電粒子に
より電気的につないでおく必要がある。したがって、こ
のような制振鋼板において抵抗溶接性を充分に確保する
ためには、この導電粒子と上下２枚の鋼板との接触状況
の管理が最も重要である。

一方、上記制振鋼板の製造方法としては、その製造工程
を模式的に示す第５図（ａ）または第５図（１））（「
鉄と鋼ＪＶＯ］、７３、Ｎｏ、１．３（１９８７）第３
６２ページ「コイル型制振鋼板の設備概要」から抜粋）
からも明らかなように、上下２枚の薄鋼板を中間層樹脂
の結着温度以上に予加熱しておき、中間層樹脂となる樹
脂フィルムを上下２枚の１ｍ板の間に挟み（第５図（ａ
））　、もしくは予め上下鋼板のどちらかに仮圧着して
おき（第５図（ｂ））、圧着ロールにより上下２枚の薄
鋼板および中間層樹脂を圧着することにより製造する方
法が−Ｃ的である。

しかしながら、このような従来の制振鋼板の製造方法に
よった場合、中間層樹脂は粘弾性樹脂であるため、前述
の上下２枚の薄鋼板と導電粒子との接触状況に不具合が
発生することがある。

具体的には、制振鋼板における薄鋼板、導電粒子および
樹脂の関係を模式的に示す第４図において、上下２枚の
薄鋼板と導電粒子との接触部に、溶融・軟化した中間層
樹脂が残存してしまい、しかも圧着時にはこの残存した
樹脂は完全には排出されないこととなる。したがって、
前記２枚の薄鋼板および中間層樹脂中に混在する導電粒
子の接触部においては、極めて薄い層ではあるものの樹
脂が残存してしまうことがある。このような場合には、
得られる制振鋼板の導電性は劣化し、抵抗溶接性の不良
の原因となってしまう。

このような、２枚の薄鋼板および中間層樹脂中に混在す
る導電粒子の接触部における樹脂の残存に起因する、制
振鋼板の抵抗溶接性の不良対策として、例えば特開昭６
４−５６５４１号公報により提案された技術がある。

これは、上下２枚の鋼板および中間層樹脂を圧着した後
、通電ロールにより連続通電しながら前記鋼板および中
間層樹脂を圧着する技術である。

（発明が解決しようとする課題） しかし、本発明者らはさらに検嗣を重ねた結果、この特
開昭６４−５６５４１号公報により提案された技術では
、通電ロールにより予め連続通電を行うために、安定な
接合を行うことはできないという問題が発生ずることが
わかった。

すなわち、具体的には中間層樹脂中の導電粒子と上下の
２枚の鋼板とを接合するのに必要な量以」二の電流を流
した場合には、前記導電粒子の粒径は小さいためにこの
導電粒子が溶融・飛散してしまい、満足な接合ができな
くなる。一方、反対に導電粒子のこのような溶融・飛散
を防止できるような低い電流を流した場合には、前記導
電粒子と上下の２枚の鋼板との接合は不を分となってし
まうのである。

ここに、本発明の目的は、これらの問題を解決すること
、すなわち前記制振鋼板を連続的にロール圧着方式によ
り製造する際に、上下２枚のｉ板と中間層樹脂中に混在
する導電粒子との間の導電性を安定的かつ能率的に確保
して、例えばスポット溶接等の抵抗溶接性に優れた割振
鋼板の製造方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討を重ね
た結果、下記■および■に示ず新規知見を得た。すなわ
ち、 ■前述の通電ロールの電流を従来のように連続通電、す
なわち正弦波や直流のような連続波とは異なり電流稙が
断続的に変化するパルス状電流を通電することにより、
導電粒子を溶融・飛散させることなく、−に下２枚の鋼
板と導電粒子との接合が可能になること、および ■さらに、このパルス状電流の通電により導電粒子と上
下２枚の鋼板との接合部近傍に残存した樹脂が熱分解す
るため、圧着部が剥離しても、抵抗溶接時の加圧力によ
り電気的に接触して良好な溶接性が得られること、もち
ろん、樹脂が熱分解する範囲はこのパルス通電の場合に
は接合部近傍に限られるため、上下の２枚の鋼板と中間
層樹脂との接着強度や得られる制振鋼板の制振性は劣化
しないこと である。

これらの新規知見に基づいてさらに検討を重ねた結果、
簡単に述べれば、特開昭６４−５６５４１号公報により
提案された技術において、通電ロールに流す電流を連続
電流ではなく、パルス状電流とすることにより、優れた
抵抗溶接性を有する制振鋼板を連続的、安定的さらには
能率的に製造することが可能であることを知見して、本
発明を完成するに至った。

ここに、本発明の要旨とするところは、２枚の鋼板とそ
の間の中間層樹脂とからなりかつ前記中間層樹脂中に導
電粒子が混入されてなる制振鋼板を連続的に製造する方
法であって、前記２枚の鋼板および中間層樹脂を圧着し
た後もしくは圧着中に、通電可能なロールにより前記２
枚の鋼板および中間層樹脂を押圧しながらパルス状電流
を流すことにより、前記２枚の鋼板および中間層樹脂を
接合することを特徴とする制振鋼板の製造方法である。

上記の本発明において、「パルス状電流」とは、正弦波
や直流のような連続波とは異なり、電流値が断続的に変
化する電流をいい、具体的には導電粒子と鋼板との接合
の役割をするピーク電流とその後導電粒子が溶融・飛散
を防止するための低い電流（零でも良い）とが交互に繰
り返される電流パターンを意味する。

すなわち、上記の本発明により、圧着ロールの後の工程
あるいは圧着ロールが複数の場合には圧着の中間に位置
する工程もしくは圧着ロールの後工程において、パルス
通電が可能な通電ロールを設けておき上下２枚の鋼板お
よび中間層樹脂中に混在する導電粒子にパルス通電を行
いながら圧着することにより、安定して直接通電が可能
な状態で制振鋼板を製造することができる。

（作用） 以下、本発明を作用効果とともに詳述する。

本発明は、前述したように、特開昭６４−５６５４１号
公報により提案された発明の改良発明であり、さらに詳
しく説明すれば、２枚の鋼板および中間層樹脂中に混在
する導電粒子からなる制振鋼板を連続的に製造するに際
して、２枚の鋼板および中間層樹脂を圧着した後もしく
は圧着中に、通電可能なロールにより前記２枚の鋼板お
よび中間層樹脂を圧着しながら、従来のように連続電流
を通電するのではなくパルス状電流を通電することによ
り、前記２枚の鋼板および中間層樹脂を接合することを
特徴とする発明である。

まず、本発明により得られる制振鋼板の構成を簡単に説
明する。この制振鋼板は、従来から広く知られている制
振鋼板と全く異なるところはない。

２枚の表皮となる薄鋼板とこれらの間に挟まれた粘弾性
樹脂とからなる鋼板であっζ、前記粘弾性樹脂の中間層
樹脂中には、制振鋼板の導電性、すなわち電気抵抗溶接
性を充分に確保するための導電粒子が混入されている。

前記鋼板の材質、形状等については何ら制限を要するも
のではなく、導電性を確保することができるものであれ
ばよい。例えば、組成としては低合金網、高合金鋼等で
あるが、用途によってはＣｕ、Ｔｉ等の非鉄金属であっ
てもよい。また、使用する鋼板の板厚に特別な制限はな
いが、−船釣に使用されるのは、板厚０．２〜２ｍｍ程
度の薄鋼板（冷延、熱延、表面処理鋼板等）を例示する
ことができる。

また、中間層樹脂の材質についても特に制限を要するも
のではなく、ｍｌ板の制振性を充分に確保することがで
きるものであればよい。例えば、ポリエステル、アクリ
ル、ポリオレフィンウレタン、塩ビ等の材質であって、
層の厚さとしては１０〜１００ｐ程度の中間層樹脂を例
示することが出来る。

さらに、前記中間層樹脂中に混在する導電粒子は、前述
のように、制振鋼板の電気抵抗溶接性をバイパス回路を
設けずに充分に確保するために用いられているものであ
る。したがって、中間層樹眼中に混在する導電粒子の粒
径が前記中間層樹脂の厚さと略回しであることが、第３
図に示すように導電粒子を介して上下の２枚の鋼板を確
実に接触させるという観点からは望ましい。なお、本発
明における導電粒子の粒径は、もちろん平均粒径であっ
て、この前後は大きさはある程度許容することができる
。具体的には、中間層樹脂の厚さが５０μｍ程度である
場合には、導電粒子の粒径は４０〜１００ｐ程度を例示
することができる。

なお、本発明において用いることが可能な導電粒子とし
ては、具体的には、ステンレス粉、Ｎｉ粉、Ｚｎ粉、鉄
粉等の導電粒子を例示することが出来る。

次に、本発明にかかる制振鋼板の製造方法を、その製造
工程の略式説明図である第１図（ａ）および第１図（ｂ
）を参照しながら、説明する。

第１図（ａ）および第１図（ｂ）において、制振鋼板の
上下の２枚の鋼板を提供する上鋼板および平鋼板、さら
には前記２枚の鋼板の間に挾まれる樹脂性の制振フィル
ムがそれぞれ巻き出されて、圧着ロルにより接合されて
いる。第１図（ａ）に示す態様においては圧着ロールは
１つであるが、第１図（ｂ）に示す態様においては圧着
ロールは２つである。この圧着ロールの数については、
本発明においては何ら制限を要するものではなく、１つ
以−ヒであればよい。したがって、必要に応して複数個
連続して設置して用いてもよい。

さらに、本発明にかかる制振鋼板の製造方法において用
いる通電ロールの設置位置は、基本的には、得られる制
振鋼板の接合が一応完了した時点、すなわち第１図（ａ
）に示すように圧着ロールの後工程であることが制振鋼
板の接合性を充分に確保するという観点からは望ましい
。しかし、第１図（ｂ）に示すように圧着設備における
圧着ロールが複数である場合には、複数個の圧着ロール
の後でも、あるいは複数個の圧着ロールの間でもよい。

この理由は、本発明にかかる制振鋼板の製造方法におい
て、後述するパルス通電を行う理由は、鋼板と導電粒子
との接合部に存在する樹脂のみならず、その近傍に存在
する樹脂をも熱分解することにもあるので、前記パルス
通電を行うロールが圧着口１ ル群の中間に位置しているためにその後の圧着ロールに
よる圧着時に前記接合部に剥離が生した場合にも、熱分
解された樹脂の面積は広く、この範囲で２枚の鋼板およ
び中間層樹脂は充分に接合されるため、得られる制振鋼
板の接合性は充分に確保されるからである。

また、本発明において、通電ロールにより流す電流とし
て連続電流ではなく、パルス状電流を用いる理由は、前
述のように ■正弦波や直流のような連続波とは異なり電流値が不連
続的に変化するパルス状電流を通電することにより、導
電粒子を溶融・飛散させることなく、上下２枚の鋼板と
導電粒子との接合が可能になること、および ■このパルス状電流の通電により導電粒子と上下２枚の
鋼板との接合部近傍に残存した樹脂が熱分解するため、
たとえ圧着ロールによる圧着後に接合部が外れても、溶
接時の加圧力により電気的に再度接触して良好な溶接性
が得られること、もちろん、樹脂が熱分解する範囲はこ
のパルス通電の２ 場合には接合部およびその近傍に限られるため、上下の
２枚の鋼板と中間層樹脂との接着強度や得られる制振鋼
板の制振性は劣化しないことである。

なお、パルス状電流とは、本発明においては前述のよう
に、正弦波や直流のような連続波とは異なり電流値が断
続的に変化する電流をいい、前記したように、導電粒子
と鋼板との接合の役割をするピーク電流とその後導電粒
子が溶融・飛散を防止するための低い電流（零でもよい
）が交互に繰り返す電流パターンを意味する。このよう
なパルス状電流を、前記通電ロールから通電するには、
例えばコンデンサ電源等の使用によればよいが、特にこ
の態様にのみ限定されるものではないことはいうまでも
ない。

なお、この通電ロールを通過時の上下２枚の鋼板の温度
は、常温（室温）よりも高くなるように制御することが
望ましい。この理由は、高い温度では、樹脂がよく軟化
するため、より安定的に上下２枚の鋼板と導電粒子とが
圧着された状態で通電ロールによりパルス状電流を通電
することができるからである。なお、過度に温度が高す
ぎると樹脂が劣化するので使用する樹脂等によって適宜
その温度は選択し決定する。

さらに、圧着ロール、通電ロールは従来から用いられて
いる周知のロールを用いればよく、何ら制限を必要とす
るものではない。

このようにして、その間の中間層樹脂に接合した２枚の
薄鋼板からなる制振鋼板は、通電ロールを通過した後に
冷却されることにより製造される。

さらに、本発明を実施例を用いて詳述するが、これはあ
くまでも本発明の例示であって、これにより本発明が限
定されるものではない。

（実施例） 本発明（第１図（ａ）に示す製造工程において、通電ロ
ールよりパルス状電流を通電したもの）により製造した
制振鋼板の性能を、従来法（第１図（ｂ）に示す製造工
程において、通電ロールより連続電流を通電したもの）
により製造した制振＃ｉｌ板と比較して示す。なお、こ
れらの製造条件を以下に列記する。

（ａ）導電粒子・・・平均粒径：６０ｐ（ステンレス粉
、Ｚｒ粉、Ｎｉ粉、鉄粉のいずれか１ 種）の粒子 （ｂ）制振樹脂・・・厚さ：５０ｐ（塩ビ、ウレタン、
アクリル、ポリオレフィン、ポ リエステルのいずれか１種〉 （Ｃ）導電粒子の添加量・・・樹脂に対して０．８体積
（ホ）（ｄ）コイル幅・・・５００ｍｍ （ｅ）加熱圧着時の鋼板温度・・・・・１５０°Ｃ（ｆ
）通電ロール・・電流　　　　　　　　：１８０００八
通電時間（パルス時間）：３００μｓ 休止時間　　　　　　＝２００μｓ （なお、パルス状電流はコンデ ンサ電源を使用し、上記パルス 電流を得た。） （ｇ）通板速度・・・５　ｍ／分 ０１）鋼　板　・・・厚さ：　０．４ｍｍの冷延鋼板を
２枚（］）抵抗溶接性・・得られた制振鋼板を３０　Ｘ
　３０ｍｍ角に切り、スポット溶接（電流： ５ １００００八、時間：１０サイクル、加圧力・２００ｋ
ｇｆ＞を実施し、電流 が流れないもしくは電極直下以 外の所に電流が流れ、鋼板表面 上にヤケ跡または穴があいた場 合を不良としてその率で評価し た（ｎ数−１０００）。

この結果を第１表に示す。

第１表 ６ 第１表に示すように、本発明により抵抗溶接性が著しく
改善されることがわかる。

これに対して、比較例である試料Ｎｏ、　６ないし試料
Ｎｏ、　９はいずれも溶接性が劣化していることがわか
る。すなわち、試料Ｎｏ、　６では圧着時に通電を行っ
ていないため、試料Ｎｏ、　７ないし試料Ｎｏ。

９ではパルス状電流の通電を行っておらず連続通電を行
ったために、試料Ｎｏ、　７および試料Ｎｏ、　８では
導電粒子と鋼板とが接合せず、試料Ｎｏ、　９では導電
粒子が溶融・飛散してしまい、いずれも抵抗溶接性が著
しく劣化してしまっていることがわかる。

なお、この第１表には示していないが、本発明者らは各
種導電粒子、各種樹脂フィルムの全ての組合せにおいて
得られる制振鋼板の抵抗溶接性が良好であったことを他
の実施例において確認している。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成されているため、家
電製品、事務機器等の製造に適する（注）　＊は本発明
の範囲外 抵抗溶接性に優れた制振鋼板を経済的に製造することが
可能となり、産業上益するところきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明にかかる制振網板の製造方法を
実施する際に用いる装置の１例を示す略式説明図； 第１図（ｂ）は、本発明にかかる制振鋼板の製造方法を
実施する際に用いる装置の他の１例を示す略式説明図； 第２図は、従来の制振鋼板の製造方法を示す略式説明図
； 第３図は、中間層樹脂中に導電粒子を有する制振鋼板の
通電電流の状態を示す略式説明図；第４図は、制振鋼板
における薄鋼板、導電粒子および樹脂の関係を模式的に
示す略式説明図；および 第５図（ａ）および第５図（ｂ）は、従来の制振鋼板の
製造方法を実施する際に用いる装置を示す、それぞれ略
式説明図である。 ９ ユ 第 ５ 凹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２枚の鋼板とその間の中間層樹脂とからなりかつ前記中
   間層樹脂中に導電粒子が混入されてなる制振鋼板を連続
   的に製造する方法であって、前記２枚の鋼板および中間
   層樹脂を圧着した後もしくは圧着中に、通電可能なロー
   ルにより前記２枚の鋼板および中間層樹脂を押圧しなが
   らパルス状電流を流すことにより、前記２枚の鋼板およ
   び中間層樹脂を接合することを特徴とする制振鋼板の製
   造方法。