JPS6025232B2 - 制振性を有するスポツト溶接用シ−ル材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２枚の金属板をスポット溶接するにあたって金
属板の間にシール材としてはさみこむスポット溶接用シ
ール材に関するものである。

従来２枚の金属板をスポット溶接するにあたって、その
溶接部の防水、防食、防振の目的のため、ブチルゴムの
自己融着テープ、接着剤、シーラント等が使用されてい
る。この場合、２枚の金属板のスポット溶接する部分に
これらのシール材が入っていると、シール材の絶縁性の
ため溶接は不可能であった。したがって、溶接はシール
箇所と溶接箇所をずらして行なうか、溶接後それらのシ
ール材を塗らねばならなかった。

一方、ゴム状弾性体に金属（金属同士の合金を含む）粒
子を配合することにより感圧導電性機能をもせたシート
も公知である。

この感圧導電性シート物質のシート面に対して垂直方向
に圧力を加えた場合、配合された金属粒子の接触作用に
より、急激な電気的抵抗低下が起る。したがって、スポ
ット溶接せんとする２枚の金属板の溶接個所にかかるシ
ートをシール材として挿入しておき、金属板上部より、
このシール材を通してスポット溶接を行なうことができ
る。即ち、２枚の金属板にはさまれたシール材はスポッ
ト溶接時においてスポット溶接機のシリンダー圧により
金属板を通して圧力が加わるため急激に抵抗低下が起る
。その結果２枚の金属坂間に電流が流れ、スポット溶接
が可能になる。しかしながら、このように純粋な金属ま
たは金属同士の合金の粒子を配合したシートの場合、表
面の金属粒子に錆を生じ、シートの通電性を損うと同時
にシールされた金属板を腐蝕させ、また外観を損うとい
う欠点がある。

一方スポット熔接用シール材には制振性を有することも
望まれる。この制振性のために金属板等の振動、騒音を
減衰、消音させる効果がある。従来この種の制振材とし
てゴム系またはプラスチック系ポリマーに無機充填剤等
を配合した組成物を用いるものが知られているが、これ
らの制振タ材組成物の制振効果はポリマー自体が有して
いる損失係数が小さいため充填剤の量を増加させても制
振効果があまり上がらなかった。また充填剤の添加量に
も限度があった。一方、前述の如く、金属粒子を配合し
たものにおいては上述したごとく錆を正じる以外に金属
とゴム状弾性体との相溶性に問題があり、金属粒子の均
一な分散が得がたく、シート物質の制振効果にばらつき
を生じるおそれがあった。更に金属粒子の高充填はゴム
状弾性体を軟化させ、シート加工が非常に困難であると
同時に十分な弾性が得がたかった。本発明はこれらの問
題を一拳に解決したものであって金属粒子の代りに金属
ケイ素合金微粉末を用いることを特徴とするものである
。

即ち、金属ケイ素合金粉末を用いるときは金属のように
錆を生じることがないから上述したような錆の発生に伴
う欠点は克服される。

また、金属合金はゴム状弾性体に対して親和性を有する
から高充填（高密度充填）が可能であり、しかも均一な
分散がえられる。したがって、従来の無機充填剤や金属
粉を用いたときの欠点が克服され、しかも見掛け比重が
大きく、かつゴム状弾性体の所望の弾性を損わないシー
トを加工性の困難を伴なうことなく製造しうる利点もあ
る。本発明における制振性スポット溶接用シール材は見
掛け比重が大きく、好ましくは２．５以上であるので薄
いシート状のものでも大きな損失係数を持っているため
息い制振効果を発揮できる。

本発明で用いるゴム配合組成物は配合される金属ケイ素
合金粒子の充填量の増加と共に損失係数が大きくなるが
、見掛け比重を大きくするに際し、ゴム状弾性体に対し
てゴムシート物質を損わない量および金属ケイ素合金粒
子の種類、金属ケイ素合金粒子の粒度を用途に応じて選
択することが望ましい。しかし通常、少なくともケイ素
が５％含有されている１５ム〜２０００ムの金属ケイ素
合金粒子をゴム状弾性体に対して２〜７０％配合し、得
られるゴム組成物の見掛けの比重が２．５以上になるよ
うにするのが望ましい。

本発明のシール材はかかるゴム配合組成物をシート状に
したもの、このシートに粘着剤層を施したもの、これを
織布または不織布の支持体と組合せたもの等各種の態様
のものとすることができる。例えば第１図に示す如く、
感圧導電性のゴム状弾性体の未加硫シート状基材２に感
圧導電性の粘着剤層１を均一に塗布してもよいし、また
第２図に示す如く織布または不織布３を支持体としてこ
の両面に感圧導電性のゴム配合物を均一に塗布せるシー
ト状基材２を設け、その片面または両面に感圧導電性の
粘着剤層１を塗布してもよい。本発明で用いる感圧導電
性配合組成物の具体的な材料を述べれば、ゴム状弾性体
としては例えば天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（Ｉ
Ｒ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエン
ゴム（ＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ニトリルゴ
ム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（１１Ｒ）、エチレンプロピ
レンゴム（ＥＰＴ）、１，２ポリブタジエン（ＲＢ）〜
ウレタンゴム、塩素化ポリエチレン等のゴムがあげられ
る。ゴムに対して配合（分散充填）されるべき金属ケイ
素合金は金、銀、銅、アルミニウム、鉄、クロム、マン
ガン、亜鉛等とケイ素の合金およびケイ素含有ステンレ
ス鋼に代表されるケイ素合金であり、１５ム〜２０００
仏の粒子径をもつものを使用する。

配合量は一般にゴムに対して２〜７０％である。第１図
の実施例では、この感圧導電性ゴム状弾性体配合物を均
一な厚さのシート状にし、禾加硫状態でスポット溶酸性
（感圧導電性）シート２としたものを基村とするもので
ある。

次にこのシートの両面または片面に感圧導電性粘着剤層
１を塗布するが、感圧導電性粘着剤層１は天然ゴム、合
成ゴム系の粘着剤中に１５仏〜１００仏の粒子径をもつ
、金、銀、銅、アルミニウム、鉄等とケイ素の合金の金
属ケイ素合金粒子を１〜１０％の量として均一に分散せ
しめたものである。また、第２図の実施例の場合は綿、
ナイロン、ピニロン、ポリエステル等の織布または不織
布よりなるものを支持体３として上言己感圧導電性ゴム
配合組成物をその両面に均一に塗布含浸させ、未加稀状
態にてスポット溶接用性（惑圧導電性）シート基材とす
るものである。

次にこのシ−トの片面または両面に上記感圧導電性粘着
剤層１を塗布したものである。こうしてなるスポット溶
接性シール材はスポット溶接時に加圧によって抵抗低下
を生じ、その抵抗値は無加圧時で１ぴ○−抑から加圧時
で１００−肌以下にまで急激に変化する。

実施例 １ イソプレンゴムを主体としたゴム状弾性体に、７０ｒ〜
３００仏の粒度分布をもつケイ素量が５０％のフェロシ
リコン粉末を体積比で４０％配合した配合組成物を全仕
上がり厚み０．３肌に均一にシート出しを行なった。

次いでこのゴムシートに７５〃〜１５０ムの粒度分布を
もつケイ素量が５０％のフェロシリコン粉末を体積比で
４％配合したゴム系粘着剤を０．０５側の厚さに均一に
片面に塗布し、０．３５肋の厚さの片面粘着ゴムテープ
を得た。このようにして得たゴムテープを用いて加圧（
Ｐｋ９／仇）を加えて３の砂後の体積固有抵抗（ｐｖ○
−弧）を測定し （榎山定温度２０℃）、得られた結果
を第３図に示した。この第３図から加圧が１６ＸＱ／の
以上になると抵抗値が０．５０一助以下になり、すぐれ
た導電性を得ることが示された。このスポット溶接用シ
ール材を厚さ１肋と５柵の２枚の鉄板にはさみこみ、定
格一次電圧４８０Ｖ、最大二次短絡電流２５０００Ａの
溶接条件でスポット溶接を行なった。この際、スポット
溶接時における加圧は１６０ｋ９／地になっており、こ
の状態におけるスポット溶接用シールテープの縦方向の
抵抗値は０．１０一肌以下になり、通電してスポット溶
接が出来る条件を十分満足している。また、このスポッ
トシール材の制振効果をみるために上記スポットシール
材を入れてスポット溶薮されたものとスポットシール材
を入れずにスポット溶接されたものにつき損失弾性率を
測定した結果を下記に示す。

表１ 損失弾性率 表１から明らかなように、本発明のスポット溶接用シー
ル材は優れた制振効果をもつことが認められた。

実施例 ２ ＥＰＴとＳＢＲをブレンドしたゴム状弾性体に３０ム以
下の粒度分布をもつケイ素量が１４％のケイ素アルミニ
ウム合金（シルミン）微粉末を体積比６０％配合した配
合組成物を全仕上り厚み０．５脇に均一にシート出しを
行った。

次にこのゴムシートに３０仏以下の粒度分布をもつケイ
素量が１４％のケィ素アルミニウム合金徴織末を体積比
で６％配合した合成ゴム系粘着剤を０．０５側の厚さに
均一に片面に塗布し、０．５５豚の厚さの片面粘着テー
プを得た。このようにして得たゴムテープを厚さ２．５
側と６柵の２枚のアルミ板にはさみこみ、定格一次電圧
４８０ｙ、最大二次短絡電流７６００船の溶接条件でス
ポット溶接を行なった。このテープをはさんでスポット
溶接をした場合のスポット溶接強度はスポットテープを
はさんでいないものと比較しても変わりがない結果が得
られた。この測定値を下表に示す。表２‐１ スポ
ット溶接強度 注加圧力４００Ｋタ チップ径２５肋の表２一１から
明らかなように本発明のスポット溶接用シールテープを
はさんでもスポット溶接強度に影響を与えていないこと
が認められた。

また、このスポットシール材の制振効果をみるために、
上記スポットシール材を入れてスポット溶接されたアル
ミ板とスポットシール材を入れずにスポット溶接された
アルミ板につき損失弾性率を測定した結果を下表に示す
。表２‐２ 損失弾性率 表２一２から明らかなように本発明のスポット溶接用シ
ール材は優れた制振効果をもつことが認められた。

実施例 ３ 自己架橋型ァクリレートラテックスに４０仏以下の粒度
をもつケイ素量が５％のケイ素含有ステンレス合金微粉
末を体積比３５％配合した配合組成物を５０夕／淋の目
付けを有するポリエステル不織布の両面に塗布舎浸させ
、乾燥後１２０℃で３０分熱処理を行なって厚さ０．２
５風の均一なシートを得た。

このシートの両面に４０舷以下の粒度をもつケイ素量が
５％のケイ素含有ステンレス合金微粉末を体積比で４％
配合せるアクリル系粘着剤を０．０４側の厚さに均一に
塗布し、０．斑側の厚さの両面粘着テープを得た。この
ようにして得たテープを厚さ１柳の２枚のステンレス板
にはさみ定格一次電圧２００Ｖ、最大二次短絡電流８０
０Ｍの溶接条件でスポット溶接を行なった。このテープ
をはさんでスポット溶接した試料を用いて一方より水圧
をかけて、このテープのシール性を観察した結果、テー
プを通して他方への水の移行がみられなかった。本発明
のスポット溶接用シールテープは以上の如くゴムに対し
て金属ケイ素合金粒子を配合してなる感圧導電性シート
またはその片面または両面に金属ケイ素合金を配合した
感圧導電性を有する粘着剤を塗布してなるものであるか
ら、スポット溶接が可能であり、溶接強度も十分満足の
いくものである。さらに、このスポット溶接用シール材
は見掛け比重が大きく、大きな損失係数をもっと同時に
十分な弾性を有するためスポット溶接された金属板に対
する制振効果が多大である。また本発明のスポット溶接
用シール材は防水性、防錆性、および防食性の効果が十
分に発揮され、スポット溶接作業においてもゴムテープ
が障害とならず、作業性が良好な実用的価値の極めて大
きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶接用シール材の一例の略断面図、第
２図は本発明の溶接用シール材の他の例の略断面図、第
３図は本発明の溶接用シール材の一例について加圧（Ｐ
ｋ９／仇）一体積固有抵抗（ｐｖＱ一触）の関係を示し
たグラフである。 １・・・・・・感圧導電性粘着剤層、２…・・・感圧導
電性シール材、３・・・・・・織布または不織布製支持
体。 第１図第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １５μ〜２０００μの粒子径をもつ金属ケイ素合金
   粒子をゴム状弾性体に対して２〜７０％配合してなる制
   振性を有するスポツト溶接用シール材。 ２ 前記の配合物を織布、不織布等の両面に塗布または
   貼合わしてなる特許請求の範囲第１項記載の制振性を有
   するスポツト溶接用シール材。 ３ １５μ〜１００μの粒子径をもつ金属ケイ素合金粒
   子を粘着剤に対して１〜１０％配合してなる粘着剤をシ
   ール材の片面または両面に塗布してなる特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の制振性を有するスポツト溶接
   用シール材。