JPH0699562A - 複合型制振鋼板の製造方法 - Google Patents
複合型制振鋼板の製造方法Info
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- JPH0699562A JPH0699562A JP4253058A JP25305892A JPH0699562A JP H0699562 A JPH0699562 A JP H0699562A JP 4253058 A JP4253058 A JP 4253058A JP 25305892 A JP25305892 A JP 25305892A JP H0699562 A JPH0699562 A JP H0699562A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 制振鋼板の各性質の経時変化、ばらつきを低
減する。 【構成】 ２枚の鋼板の間に導電性フィラーを含有する
熱硬化性樹脂層を介在させた複合型制振鋼板の製造方法
において、２枚の表皮鋼板と中間樹脂層とを圧着した
後、前記表皮鋼板間に電流を通すことを特徴とする複合
型制振鋼板の製造方法。
減する。 【構成】 ２枚の鋼板の間に導電性フィラーを含有する
熱硬化性樹脂層を介在させた複合型制振鋼板の製造方法
において、２枚の表皮鋼板と中間樹脂層とを圧着した
後、前記表皮鋼板間に電流を通すことを特徴とする複合
型制振鋼板の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２枚の鋼板の間に熱硬
化性樹脂を介在させてなる複合型制振鋼板の製造方法に
関するもので、特に耐熱性、スポット溶接性に優れ、性
能の経時変化やバラつきの小さいことを特徴とし、自動
車、建築、電機材料等、耐熱性およびスポット溶接性が
必要な部位において、振動・騒音抑制用材料として幅広
く利用できる複合型制振鋼板の製造方法に関する。
化性樹脂を介在させてなる複合型制振鋼板の製造方法に
関するもので、特に耐熱性、スポット溶接性に優れ、性
能の経時変化やバラつきの小さいことを特徴とし、自動
車、建築、電機材料等、耐熱性およびスポット溶接性が
必要な部位において、振動・騒音抑制用材料として幅広
く利用できる複合型制振鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、産業機械や家庭電器製品の普及に
より、各種機器より発生する騒音、振動が保健衛生ある
いは環境保全の面から問題視されるようになってきた。
特に自動車等の輸送機器の普及は著しく、これらの発生
する騒音は重大な社会問題となっている。
より、各種機器より発生する騒音、振動が保健衛生ある
いは環境保全の面から問題視されるようになってきた。
特に自動車等の輸送機器の普及は著しく、これらの発生
する騒音は重大な社会問題となっている。
【０００３】この対策の１つとして、制振鋼板などの使
用がある。制振鋼板には防振合金を使用するもの、鋼板
の片面に制振材料を貼りあわせた２層型（非拘束型）、
２枚の鋼板の中間に芯材樹脂を挟んだ３層型（拘束型）
などがあり、それぞれ広い範囲の分野で採用されつつあ
る。特に複合拘束型制振鋼板（以下、単に制振鋼板とい
う）は、中間層の粘弾性物質の剪断変形による内部摩擦
を利用して振動を減衰させるものであり、上記各種のう
ちで最も制振性能に優れている上、そのままでプレス加
工等の２次加工が可能で、通常の鋼板と同様に取り扱う
ことができるという利点がある。
用がある。制振鋼板には防振合金を使用するもの、鋼板
の片面に制振材料を貼りあわせた２層型（非拘束型）、
２枚の鋼板の中間に芯材樹脂を挟んだ３層型（拘束型）
などがあり、それぞれ広い範囲の分野で採用されつつあ
る。特に複合拘束型制振鋼板（以下、単に制振鋼板とい
う）は、中間層の粘弾性物質の剪断変形による内部摩擦
を利用して振動を減衰させるものであり、上記各種のう
ちで最も制振性能に優れている上、そのままでプレス加
工等の２次加工が可能で、通常の鋼板と同様に取り扱う
ことができるという利点がある。
【０００４】ところで、制振鋼板用の中間樹脂層の樹脂
として最も一般的な熱硬化性樹脂を使用した制振鋼板の
製造方法に関する開発テーマは、従来は、ヒートパター
ンに関するものが大半であり、ヒートパターン制御方法
とライン構成にほとんど限定されていた。しかしなが
ら、熱硬化反応特性は樹脂毎に異なるために厳密な制御
が必要なこと、厳密に管理したとしても硬化反応をライ
ン内で完結させることが困難であること等の問題があ
り、時効現象等の問題を内在していた。
として最も一般的な熱硬化性樹脂を使用した制振鋼板の
製造方法に関する開発テーマは、従来は、ヒートパター
ンに関するものが大半であり、ヒートパターン制御方法
とライン構成にほとんど限定されていた。しかしなが
ら、熱硬化反応特性は樹脂毎に異なるために厳密な制御
が必要なこと、厳密に管理したとしても硬化反応をライ
ン内で完結させることが困難であること等の問題があ
り、時効現象等の問題を内在していた。
【０００５】一方、本発明者らは、制振性と接着性、耐
久性、耐熱性等のバランスにすぐれた制振鋼板の中間樹
脂として重量平均分子量5000以上で軟化点が50℃ないし
150℃の飽和共重合ポリエステルと多価イソシアナート
化合物の架橋剤からなる複合型制振鋼板用樹脂を開発
し、これが特開昭64−48813 号公報により公開されてい
る。
久性、耐熱性等のバランスにすぐれた制振鋼板の中間樹
脂として重量平均分子量5000以上で軟化点が50℃ないし
150℃の飽和共重合ポリエステルと多価イソシアナート
化合物の架橋剤からなる複合型制振鋼板用樹脂を開発
し、これが特開昭64−48813 号公報により公開されてい
る。
【０００６】しかしながら、イソシアナート架橋型共重
合飽和ポリエステルのような、熱硬化型樹脂を用いた場
合、製造プロセスにおける硬化反応の制御が極めて複雑
であり、ラインスピードに応じたヒートパターン制御が
必要になる。また、プロセスを厳密に制御できたとして
も、樹脂の硬化状態をばらつきなく管理することは不可
能である。硬化状態は制振鋼板の性能に直接反映される
ため、硬化状態にばらつきがあった場合は性能のばらつ
きを生じる。また、樹脂によっては硬化反応が室温で徐
々に進行するものもあり、製造プロセス内で反応が完結
していない場合は、製造直後の性能が室温保管により経
時的に変化する、いわゆる時効現象が発現し、実際にこ
の鋼板が部品として使われる際の性能保証ができない、
あるいは保証範囲を逸脱する場合があるなどの問題点が
あった。
合飽和ポリエステルのような、熱硬化型樹脂を用いた場
合、製造プロセスにおける硬化反応の制御が極めて複雑
であり、ラインスピードに応じたヒートパターン制御が
必要になる。また、プロセスを厳密に制御できたとして
も、樹脂の硬化状態をばらつきなく管理することは不可
能である。硬化状態は制振鋼板の性能に直接反映される
ため、硬化状態にばらつきがあった場合は性能のばらつ
きを生じる。また、樹脂によっては硬化反応が室温で徐
々に進行するものもあり、製造プロセス内で反応が完結
していない場合は、製造直後の性能が室温保管により経
時的に変化する、いわゆる時効現象が発現し、実際にこ
の鋼板が部品として使われる際の性能保証ができない、
あるいは保証範囲を逸脱する場合があるなどの問題点が
あった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決し、熱硬化性樹脂を中間樹脂とする複合型制振鋼板
の製造において、中間樹脂の硬化状態のばらつきや性能
の経時変化がない安定した性能を有する製造方法を提供
するものである。
解決し、熱硬化性樹脂を中間樹脂とする複合型制振鋼板
の製造において、中間樹脂の硬化状態のばらつきや性能
の経時変化がない安定した性能を有する製造方法を提供
するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、２枚の鋼板の間に導電性フィラーを含有す
る熱硬化性樹脂層を介在させた複合型制振鋼板の製造方
法において、２枚の表皮鋼板と中間樹脂とを圧着した
後、前記表皮鋼板間に電流を通すことを特徴とする複合
型制振鋼板の製造方法である。
成するため、２枚の鋼板の間に導電性フィラーを含有す
る熱硬化性樹脂層を介在させた複合型制振鋼板の製造方
法において、２枚の表皮鋼板と中間樹脂とを圧着した
後、前記表皮鋼板間に電流を通すことを特徴とする複合
型制振鋼板の製造方法である。
【０００９】
【作用】熱硬化性樹脂を中間樹脂として使用した制振鋼
板の製造は、基本的には樹脂溶液の塗工、乾燥、予熱、
加熱圧着、冷却の各工程から成る。製造ライン内で硬化
反応を完結させるためには、乾燥と予熱工程での入熱
量、および加熱圧着工程での入熱量の制御が極めて厳し
くなる。また、樹脂を変更した場合やラインスピードを
変更した場合は、それに応じたヒートパターン制御が必
要になる。硬化反応が遅いタイプの樹脂においては、予
熱炉を長くするか、圧着後にさらに大きな硬化炉を設置
するなど、設備側での対応が必要である。樹脂の硬化反
応速度は触媒を用いることによりある程度は調整可能で
あるが、ラインスピード毎のヒートパターン制御が必要
であることは変わらない。また、触媒を使用すると、ロ
ットごとの硬化率が変化しやすく、成品がばらつくなど
の問題もある。
板の製造は、基本的には樹脂溶液の塗工、乾燥、予熱、
加熱圧着、冷却の各工程から成る。製造ライン内で硬化
反応を完結させるためには、乾燥と予熱工程での入熱
量、および加熱圧着工程での入熱量の制御が極めて厳し
くなる。また、樹脂を変更した場合やラインスピードを
変更した場合は、それに応じたヒートパターン制御が必
要になる。硬化反応が遅いタイプの樹脂においては、予
熱炉を長くするか、圧着後にさらに大きな硬化炉を設置
するなど、設備側での対応が必要である。樹脂の硬化反
応速度は触媒を用いることによりある程度は調整可能で
あるが、ラインスピード毎のヒートパターン制御が必要
であることは変わらない。また、触媒を使用すると、ロ
ットごとの硬化率が変化しやすく、成品がばらつくなど
の問題もある。
【００１０】以上のことから、製造ライン内での硬化状
態の制御はある程度は可能であるとしても、厳密に行う
ことは困難である。従って、圧着工程以降で硬化反応を
完結させるための方法が必要となる。一方、制振鋼板に
通常の鋼板と同等のスポット溶接性を付与するために、
中間樹脂中に導電性フィラーを混入させることが一般に
行われている。制振鋼板のスポット溶接は、中間樹脂中
の導電性フィラーが通電回路を形成することで、ジュー
ル熱が発生し、フィラーおよびフィラー周辺の樹脂の発
熱、さらには溶接電極の加圧による樹脂排除にともなう
表皮鋼板の接触により可能となる。本発明は、この原理
を応用し、圧着後の制振鋼板の表皮鋼板間に電流を通す
ことによりフィラーを経由して２枚の鋼板間に電気回路
を形成させ、これに伴う発熱を樹脂の硬化反応に利用す
るものである。
態の制御はある程度は可能であるとしても、厳密に行う
ことは困難である。従って、圧着工程以降で硬化反応を
完結させるための方法が必要となる。一方、制振鋼板に
通常の鋼板と同等のスポット溶接性を付与するために、
中間樹脂中に導電性フィラーを混入させることが一般に
行われている。制振鋼板のスポット溶接は、中間樹脂中
の導電性フィラーが通電回路を形成することで、ジュー
ル熱が発生し、フィラーおよびフィラー周辺の樹脂の発
熱、さらには溶接電極の加圧による樹脂排除にともなう
表皮鋼板の接触により可能となる。本発明は、この原理
を応用し、圧着後の制振鋼板の表皮鋼板間に電流を通す
ことによりフィラーを経由して２枚の鋼板間に電気回路
を形成させ、これに伴う発熱を樹脂の硬化反応に利用す
るものである。
【００１１】通電条件は中間樹脂の硬化反応特性により
異なるので一義的には決められないが、一般的には溶接
時のような高温にする必要はないので、50Ａ／cm2 以上
の電流密度であれば良い。通電は、製造ライン内の場合
は圧着工程以降であればいずれの工程間でも良いが熱効
率の観点からは冷却工程前が望ましい。また、製造ライ
ン外であってもなんら差し支えは無く、硬化状態の安定
化から考えれば、むしろコイルやシートの製品化後が好
ましい。通電時間も樹脂の硬化反応特性により異なるの
で一義的には決まらないが、製品化後の通電の場合は30
分以上であれば、樹脂の硬化状態が十分均一となり好ま
しい。
異なるので一義的には決められないが、一般的には溶接
時のような高温にする必要はないので、50Ａ／cm2 以上
の電流密度であれば良い。通電は、製造ライン内の場合
は圧着工程以降であればいずれの工程間でも良いが熱効
率の観点からは冷却工程前が望ましい。また、製造ライ
ン外であってもなんら差し支えは無く、硬化状態の安定
化から考えれば、むしろコイルやシートの製品化後が好
ましい。通電時間も樹脂の硬化反応特性により異なるの
で一義的には決まらないが、製品化後の通電の場合は30
分以上であれば、樹脂の硬化状態が十分均一となり好ま
しい。
【００１２】なお、本発明によれば、中間樹脂層に混入
させる導電性フィラーは特に限定されないが、粒子直径
が中間樹脂層の厚み以上である鉄、ステンレス、ニッケ
ル、銅等の金属粉を、中間樹脂中に0.5vol％以上配合す
ることが望ましい。より望ましくは、粒子直径（ｄ）と
樹脂厚（ｔ）との比（ｄ／ｔ）が 1.0〜2.5 である金属
粉を0.5 〜3.0vol％配合することである。これらの範囲
を外れた場合は、スポット溶接性、制振性能、接着性能
等が劣化する場合がある。また、配合量が0.5vol％未満
の場合は、圧着後の通電時の発熱が不足し、樹脂の硬化
が十分に得られない。
させる導電性フィラーは特に限定されないが、粒子直径
が中間樹脂層の厚み以上である鉄、ステンレス、ニッケ
ル、銅等の金属粉を、中間樹脂中に0.5vol％以上配合す
ることが望ましい。より望ましくは、粒子直径（ｄ）と
樹脂厚（ｔ）との比（ｄ／ｔ）が 1.0〜2.5 である金属
粉を0.5 〜3.0vol％配合することである。これらの範囲
を外れた場合は、スポット溶接性、制振性能、接着性能
等が劣化する場合がある。また、配合量が0.5vol％未満
の場合は、圧着後の通電時の発熱が不足し、樹脂の硬化
が十分に得られない。
【００１３】本発明によれば、熱硬化性樹脂への入熱を
ジュール熱によっているので、従来の加熱炉形式に比べ
て製造ライン長を短縮できることに加え、製品出荷まで
に硬化反応を安定に完結させることが可能となり、コス
ト面、品質面のいずれも大幅な効果をもたらす。また、
製造条件（ラインスピード）に応じたきめ細かい対応も
不要となり、操業が容易になるという効果もある。
ジュール熱によっているので、従来の加熱炉形式に比べ
て製造ライン長を短縮できることに加え、製品出荷まで
に硬化反応を安定に完結させることが可能となり、コス
ト面、品質面のいずれも大幅な効果をもたらす。また、
製造条件（ラインスピード）に応じたきめ細かい対応も
不要となり、操業が容易になるという効果もある。
【００１４】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。まず、本実施例の制振鋼板をつぎの手順で製造
した。表１に示すようなフィラーを、飽和ポリエステル
樹脂とイソシアナート硬化剤の混合溶液に所定量加え、
ミキサーで十分攪拌して液状混合物を得た。この液状混
合物を、脱脂前処理済みの 0.5mm厚の冷延鋼帯にロール
コーターを用いて塗工した後、この鋼帯を 150℃の乾燥
炉に搬入して２分間加熱乾燥し、次いで、他の鋼帯を 1
80℃、線圧20kgf ／cmの条件で熱媒体ロールにより熱圧
着して複合型制振鋼板を製造した。なお、この時の最終
的な中間樹脂厚は50μｍになるようにした。このように
して得られた複合型制振鋼板は給電ローラーにより表皮
鋼板間に表１の電流密度で通電した後、水冷式の冷却ロ
ールと空冷により、室温程度まで冷却し、コイラーによ
りコイル状に巻き取った。
明する。まず、本実施例の制振鋼板をつぎの手順で製造
した。表１に示すようなフィラーを、飽和ポリエステル
樹脂とイソシアナート硬化剤の混合溶液に所定量加え、
ミキサーで十分攪拌して液状混合物を得た。この液状混
合物を、脱脂前処理済みの 0.5mm厚の冷延鋼帯にロール
コーターを用いて塗工した後、この鋼帯を 150℃の乾燥
炉に搬入して２分間加熱乾燥し、次いで、他の鋼帯を 1
80℃、線圧20kgf ／cmの条件で熱媒体ロールにより熱圧
着して複合型制振鋼板を製造した。なお、この時の最終
的な中間樹脂厚は50μｍになるようにした。このように
して得られた複合型制振鋼板は給電ローラーにより表皮
鋼板間に表１の電流密度で通電した後、水冷式の冷却ロ
ールと空冷により、室温程度まで冷却し、コイラーによ
りコイル状に巻き取った。
【００１５】なお、比較例として、給電ローラーによる
通電を行わないものも製造した。このようにして製造し
た実施例１ないし３、比較例１ないし６の各鋼板につい
て、つぎの各項目の測定をおこなった。 硬化度 積層接着後、樹脂を剥離させ、中間樹脂をソックスレー
抽出器によりアセトンを用いて24時間抽出を行った後の
残量よりゲル化率を算出し、硬化度とした。
通電を行わないものも製造した。このようにして製造し
た実施例１ないし３、比較例１ないし６の各鋼板につい
て、つぎの各項目の測定をおこなった。 硬化度 積層接着後、樹脂を剥離させ、中間樹脂をソックスレー
抽出器によりアセトンを用いて24時間抽出を行った後の
残量よりゲル化率を算出し、硬化度とした。
【００１６】 スポット溶接性 加圧力200kgf、電流８kA、通電８サイクル、電極チップ
８Ｒ球、の条件でダイレクトスポット溶接を行い、サン
プル数ｎ＝ 100における溶接成功率（％）で評価した。 制振性 20mm× 300mm のサイズに加工し、1000Hzの損失係数
（η）を機械インピーダンス法により測定した。
８Ｒ球、の条件でダイレクトスポット溶接を行い、サン
プル数ｎ＝ 100における溶接成功率（％）で評価した。 制振性 20mm× 300mm のサイズに加工し、1000Hzの損失係数
（η）を機械インピーダンス法により測定した。
【００１７】 接着性 鋼板と中間樹脂との接着強度（Ｔ型剥離強度）をJIS K-
6854に基づき測定した。結果を表１に示す。
6854に基づき測定した。結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】この表で明らかなように、各試料の各性能
は、実施例１ないし３については製造１ヵ月後の経時変
化を含め満足すべき値が得られたが、比較例１、２、
３、５では時効によるスポット溶接性および制振性の劣
化が大きく、比較例４、６ではＴ型剥離強度が小さいな
どの問題点があった。一方各実施例については、スポッ
ト溶接成功率が 100％を示し、ばらつきが減少したこと
が認められた。
は、実施例１ないし３については製造１ヵ月後の経時変
化を含め満足すべき値が得られたが、比較例１、２、
３、５では時効によるスポット溶接性および制振性の劣
化が大きく、比較例４、６ではＴ型剥離強度が小さいな
どの問題点があった。一方各実施例については、スポッ
ト溶接成功率が 100％を示し、ばらつきが減少したこと
が認められた。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、熱硬化性樹脂を中
間層に使用した本発明の複合型制振鋼板の製造方法によ
れば、この鋼板の各性能の経時変化とばらつきを低減で
き、振動・騒音防止材料として、自動車業界、土木建築
業界、電機業界等において、幅広く使用できる耐熱性、
スポット溶接性に優れた複合型制振鋼板を得ることがで
きるという効果がある。
間層に使用した本発明の複合型制振鋼板の製造方法によ
れば、この鋼板の各性能の経時変化とばらつきを低減で
き、振動・騒音防止材料として、自動車業界、土木建築
業界、電機業界等において、幅広く使用できる耐熱性、
スポット溶接性に優れた複合型制振鋼板を得ることがで
きるという効果がある。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｆ 15/02 Ｑ 9138−3Ｊ (72)発明者 坂本 誠司 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 杉辺 英孝 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 ２枚の鋼板の間に導電性フィラーを含有
する熱硬化性樹脂層を介在させた複合型制振鋼板の製造
方法において、２枚の表皮鋼板と中間樹脂層とを圧着し
た後、前記表皮鋼板間に電流を通すことを特徴とする複
合型制振鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253058A JPH0699562A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 複合型制振鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253058A JPH0699562A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 複合型制振鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699562A true JPH0699562A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17245904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4253058A Pending JPH0699562A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 複合型制振鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699562A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08128867A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Nippondenso Co Ltd | 自発光指針式計器 |
| US6082288A (en) * | 1994-10-31 | 2000-07-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Indicating instrument having self-luminescent indicator |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP4253058A patent/JPH0699562A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08128867A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Nippondenso Co Ltd | 自発光指針式計器 |
| US6082288A (en) * | 1994-10-31 | 2000-07-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Indicating instrument having self-luminescent indicator |
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