JPH0584865A - スポツト溶接性にすぐれた複合型制振鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スポット溶接性にすぐれた複数の鋼板で該鋼
板間にはさまれた樹脂層またはゴム層よりなる複合型制
振鋼板を提供する。 【構成】 複数の鋼板と鋼板間にはさまれた樹脂層また
はゴム層よりなる複合型制振鋼板であって、樹脂層また
はゴム層には直径が０．０１〜２μｍ、長さが１〜１０
００μｍの炭素繊維が含まれていることを特徴とする複
合型制振鋼鈑。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、家電製品等に
使用される制振鋼板に関するものであり、とくにスポッ
ト溶接性にすぐれた複合制振鋼板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複合制振鋼板とは、複数の鋼板の間に振
動を熱に変える性質の樹脂層、またはゴム層を介在させ
た構造を持っており、実際の装置、製品等には、電気溶
接、とくにスポット溶接により組みこまれる。樹脂やゴ
ムは一般的には電気絶縁性であるので、前記のように溶
接を可能にするため各種の技術が開発されている。まず
樹脂層またはゴム層に導電性を賦与するための各種の導
性性物質を含ませる技術が開発されている。例えば特開
昭５０−７９９２０号等の公報には金属粉を含ませたも
の、特開昭６１−４１５４０号公報にはリン化鉄を含ま
せた樹脂層に関するものが開示されている。

【０００３】また炭素質を含ませ軽量化したものとし
て、例えば特開昭５７−１６３５５９号公報には、ポリ
アクリルニトリル系、ピッチ系等の炭素繊維を、特開昭
５７−１６３５６０号公報にはカーボンブラックを、ま
た特開昭５８−１６０１４１号公報には黒鉛粉を含ませ
た樹脂層に関するものが開示されている。さらに特開昭
６１−２０６７２号公報には樹脂層を有する複合型制振
鋼板の改良スポット溶接方法が開示されている。以上の
如く複合型制振鋼板のスポット溶接性の向上には、制振
鋼板の樹脂又はゴム層自身の導電性の向上を主とするも
のと、スポット溶接法そのものの改良によるものとに大
別される。

【０００４】前者において導電性物質として前述のよう
に金属粉を含ませた場合、金属粉自身は内部損失（振動
を熱に変換する能力の目安であり例えばｔａｎδで示さ
れる）を殆どもっていない。したがって金属粉を樹脂
層、またはゴム層に含ませた場合、それらの層の電気伝
導性は増加するが、制振性能はむしろ低下するという現
象を生ずる。したがって金属粉を添加する場合は、これ
らを勘案して実用的に最適値が得られるようにする必要
がある。一方炭素質添加の場合は金属粉添加のような問
題は生じない。炭素質としては前述のように炭素繊維、
カーボンブラック等の添加技術が開発されている。

【０００５】炭素繊維は従来は主としてポリアクリロニ
トリル、セルローズ等を熱処理して製造されており、特
開昭５７−１６３５５９においては、これらの炭素繊維
を０．１〜３０ｍｍ程度の長さに細かく切断したものが
樹脂中に１０〜７０重量％混合されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年気相法熱分解によ
り、従来の方法で製造された炭素繊維に比しはるかに微
少な炭素繊維が大量かつ安定的な生産が可能となった。
本発明者らはこの気相法により製造された微細な炭素繊
維に着目し、これらを利用すれば、極めてすぐれた性能
の複合型制振鋼板を開発しうることを確信し、研究の結
果本発明を完成した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、複数
の鋼板と該鋼板間にはさまれた樹脂層またはゴム層より
なる複合型制振鋼板において、樹脂層またはゴム層には
直径が０．０１〜２μｍ、長さが１〜１０００μｍの炭
素繊維が含まれていることを特徴とする複合型制振鋼板
に関する。このような微細な炭素繊維は気相法により容
易に製造され、適当の曲りと分枝をもっている。そして
そのカサ密度は０．００５〜０．１ｇ／ｃｍ³ と非常に
小さく軽量である。このように微細な炭素繊維は樹脂
層、ゴム層において次のような微細構造を形成してい
る。

【０００８】すなわち前述の実質的には気相法で製造さ
れる微細な炭素繊維は層内で互いにからみあって複雑な
網目を形成している。溶接の場合、電気はこの網目を流
れる。又層に圧力が加えられると、炭素繊維の網目は一
層密になるので電気抵抗は著しく低下するという感圧特
性をもっている。さらに層自体が変形した場合、網目構
造は変化するが、網目そのものが破壊されることはな
く、導電性には影響しない。むしろこのような場合、網
目のずれの発生により変位は熱にかわり、制振性は向上
する。

【０００９】炭素繊維はその製造における熱処理が、８
００〜２０００℃の低温熱処理のもの、２０００℃をこ
える高温熱処理の両方あるが、本発明の複合型制振鋼板
においてはいずれも用いることができる。微細な炭素繊
維と樹脂またはゴムとの混合は、樹脂またはゴム１００
重量部に対して、炭素繊維１０〜２００重量部である。
炭素繊維が１０重量部未満の場合は、添加の効果は少な
く、また２００重量部をこえると、全体の中のゴムまた
は樹脂の配合割合が低下し、制振効果が減少し、さらに
樹脂、またはゴム層の強度も低下する。

【００１０】そして実用的には、樹脂又はゴム１００重
量部に対して１５〜１００重量部の範囲が好ましい。炭
素繊維と樹脂またはゴムとの混練は、通常の混練装置に
より行うことができる。フィルム状への成型はＴダイ押
出等で行うことができる。また鋼板との積層はホットプ
レス等の常法の手段で実施できる。

【００１１】本発明の樹脂層を形成する樹脂としては、
従来の複合制振型鋼板に用いられる樹脂がすべて用いら
れる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、ナイロン等である。またゴム層を形成するゴムと
してはブタジエンゴム、ウレタンゴム等を例示できる。

【００１２】

【作用】本発明における微細な、実質的には気相法で製
造される炭素繊維は、従来の炭素繊維に比し、はるかに
微小であり、又は適当な曲りと分岐をもっている。この
ため樹脂層、ゴム層中で密にからみあって存在してお
り、樹脂層、ゴム層の導電性を向上させ、かつ制振効果
も維持している。即ち本発明の複合型制振鋼板はすぐれ
たスポット溶接性をも併せもった材料である。

【００１３】次に実験例、実施例、比較例により、本発
明を説明する。 実験例１ ゴムに３０重量％の平均直径０．２μｍの、平均長さ１
０μｍの気相法炭素繊維（熱処理温度、２４００℃）を
添加その内部損失を測定した。ｔａｎδは０．３〜０．
４であった。 実験例２ 気相法炭素繊維に変えてオイルファーネス系カーボンブ
ラック（平均粒径０．０３μｍ´）を用いた以外実験例
１と同様に処理して内部損失を測定した。ｔａｎδ０．
１〜０．２であった。即ち制振性能はカーボンブラック
添加の場合より、気相法炭素繊維使用の方が明らかにす
ぐれている。

【００１４】実施例１〜６ 長さ１８００ｍｍ、巾９００ｍｍ、厚さ１ｍｍの鋼板２
枚の間に、Ｔダイ押出しで作成された厚さ０．０８ｍｍ
の樹脂層、またはゴム層をホットプレスにより圧接し、
長さ１００ｍｍ、巾２０ｍｍの試験片を切りだした。樹
脂層及びゴム層の組成を変化させた各種の試験片を作製
し、それぞれの試験片について、スポット溶接性、内部
損失（ｔａｎα）、剪断強度を測定した。スポット溶接
は電極径５ｍｍφ、加圧力３００Ｋｇｆ、電流１０Ｋ
Ａ、０．３ｓｅｃで行った。樹脂またはゴム層の組成、
測定効果を、表１に示す。

【表１】

【００１５】比較例１〜６ 樹脂層、ゴム層の組成を本発明外とした以外、実施例と
同様に試験片を作成し、実施例と同様に各種の測定を行
った。試験片の組成、測定結果を表２に示す。

【表２】

【００１６】

【発明の効果】実施例に示される微細な炭素繊維を含む
樹脂層、ゴム層を有する制振鋼板は電導性、制振性のい
ずれの点においても比較例に示される樹脂層まはゴム層
に比しスポット溶接に適した性質を有する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の鋼板と該鋼板間にはさまれた樹脂
   層またはゴム層よりなる複合型制振鋼板において、 樹脂層またはゴム層には直径が０．０１〜２μｍ、長さ
   が１〜１０００μｍの炭素繊維が含まれていることを特
   徴とする複合型制振鋼板。
2. 【請求項２】 炭素繊維は気相法でつくられたものであ
   る請求項１の複合型制振鋼板。
3. 【請求項３】 炭素繊維は樹脂またはゴム１００重量部
   に対して１０〜２００重量部含まれている請求項１の複
   合型制振鋼板。