JP2746812B2 - ロールフォーミング用制振鋼板及びその製造方法 - Google Patents

ロールフォーミング用制振鋼板及びその製造方法

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JP2746812B2 JP5051734A JP5173493A JP2746812B2 JP 2746812 B2 JP2746812 B2 JP 2746812B2 JP 5051734 A JP5051734 A JP 5051734A JP 5173493 A JP5173493 A JP 5173493A JP 2746812 B2 JP2746812 B2 JP 2746812B2
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賢次郎 徳永
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、形状,寸法精度が良好
で剥離もない各種のロール成形品が得られるロールフォ
ーミング用制振鋼板とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的な鋼板のロール成形品としては、
例えばカラートタンや亜鉛めっき鋼板をロール成形した
屋根板,壁板,デッキプレート等の建材とか、プレ塗装
鋼板をロール成形した冷蔵庫ボデイなど家電部品等がよ
く知られている。これらの表面処理鋼板を用いたロール
成形品は薄物広幅品であるがゆえに、成形時に種々の不
具合が生じ易い。例えば「塑性と加工」vol.20,(1979)
225,P933及び「塑性と加工」vol.23,(1982)259,P779に
は、ロール成形における不良現象として、ポケットウエ
ーブ,縁波,腰折れ等の発生と対策が述べられている。
【0003】ポケットウエーブは、ロール成形したフラ
ンジ部やコーナ部に長手方向の塑性縮みが残り、余った
長さを逃げて中央の平坦部にゆるい凹凸が発生する現象
であって、対策としては、材料の降伏点を十分高くして
成形中の変形を全て弾性変形内におさめることが有効で
あり、また降伏伸びが大きいと発生しにくいとされてい
る。レベラの影響については、母材の平坦度を上げるこ
とができるが、逆に降伏点を大きく下げるためポケット
ウエーブが発生し易くなりマイナスになるとされてい
る。
【0004】腰折れは、フランジ立ての際にコーナ周辺
に発生するもので、降伏伸びの大きい材料程出やすいと
され、その対策としてはレベラをかけるなどして降伏伸
びを減らすのが最有効とされている。縁波は、断面山型
にロール成形された鋼板の外側平坦部が伸び縮みして波
打つ現象であり、その対策としては材料の降伏点を高く
するのが良い。
【0005】一方、最近、シャッタ材とか屋根板,デッ
キプレート等のロール成形板の材料として、上述のよう
な一般的な鋼板の代わりに制振鋼板を用いることが試み
られている。二枚の鋼板を原板とし、それらの原板を接
着剤で貼り合わせてサンドイッチ状に積層した制振鋼板
は、曲げ振動が加わると粘弾性接着剤にずり変形が生じ
て振動エネルギーが熱エネルギーに変換されることか
ら、大きな制振・防音効果を有している。この制振鋼板
をロール成形したシャッタ材は開閉時の騒音が少なく、
屋根板は雨の音を低減できるし、体育館のデッキプレー
トに用いれば床面の衝撃音を大幅に緩和できる。
【0006】このような利点をもつ制振鋼板のロール成
形性については、例えば「塑性と加工」vol.30,(1989)
347,P1618 に、成形中にフランジ折れ曲がり,剥離等の
形状欠陥が発生し易いことが述べられている。フランジ
折れ曲がりは、ロール成形中にみられる表裏の鋼板の長
手方向のずれの発生と解消の過程で生じたせん断力と板
の曲げ加工で生じる圧縮せん断力とに起因し、その対策
としては表裏の鋼板の長手方向のずれの防止、低降伏点
の鋼材の使用等が有効とされている。
【0007】剥離現象は、表裏の鋼板に長手方向のずれ
と板幅方向のずれとの両者が作用する結果、接着力が弱
められて生じるものであり、その対策は接着性の強い材
料を使用することが有効とされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、制振鋼
板のロール成形性向上のために、単に降伏点の低い鋼板
を原板として使用した場合、折れ曲がりは改善されて
も、ポケットウエーブや縁波は反対に発生し易くなる。
そのポケットウエーブの発生を抑えるために降伏伸びが
大きい鋼板を使用することが考えられるが、その場合に
はフランジの腰折れが出やすくなる。その腰折れ対策と
してレベラをかけて降伏伸びを減らすと、今度はポケッ
トウエーブが発生し易くなる。
【0009】一方、降伏点の高い鋼板程ロール成形時の
ポケットウエーブや縁波の発生が少ないが、反面でスプ
リングバックが大きくなるから、ロール成形された制振
鋼板の端部に剥離が生じ易い。本発明は、このような合
い反する矛盾した問題点を解決しようとするものであ
り、折れ曲がりや剥離等が生じにくくて、寸法,形状精
度が良好なロール成形品が得られるロールフォーミング
用の制振鋼板及びその製造方法を提供することを課題と
している。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の第1の発明は、二枚の鋼板を接着剤で接着してな
るロールフォーミング用制振鋼板に係り、ロール成形の
幅方向(C方向)の降伏比が90%以上で且つ降伏伸び
が5%以上であることを特徴とする。前記鋼板は溶融亜
鉛めっき板からなるものとすることができる。
【0011】また、前記接着剤は熱硬化性ポリエステル
系樹脂とすることができる。また、前記鋼板は成分組成
中に窒素(N)を50〜200ppm含有するものとす
ることができる。本発明の第2の発明は、二枚の鋼板を
原板とし、それらの原板を接着剤で貼り合わせて積層し
たロールフォーミング用制振鋼板の製造方法に係り、冷
間圧延後に焼なましした鋼板を調質圧延工程を経由せず
にテンションレベラに通板して張力と繰り返し曲げを加
えることにより形状矯正を施して前記原板を得る工程を
含むことを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明の発明者らは、良好なロール成形性を有
する制振鋼板について鋭意研究を重ねた結果、理由は不
明であるが、その機械的特性がロール成形の幅方向(以
下、C方向という)での降伏比(YR)が90%以上で
降伏伸び(YEl)が5%以上の条件を満たしさえすれ
ば、長手方向(以下、L方向という)の特性値は特に規
定しないでも、ロール成形時のポケットウエーブや縁波
の発生を効果的に防止できると共に、ロール成形した製
品に寸法・形状不良,接着不良も生じないことを見出し
て本発明をなすに至った。
【0013】ここに、C方向の降伏比が90%未満では
ポケットウエーブや縁波が発生する。また、C方向の降
伏伸びが5%未満ではロール成形のスプリングバックが
大き過ぎて、製品の寸法・形状精度が悪い。また、成形
品の端部に剥離が発生し易い。本発明のロールフォーミ
ング用制振鋼板の製造にあたっては、制振鋼板のC方向
の機械的特性を上記の範囲に確保するため、以下のよう
な条件を満たすことが必要である。
【0014】本発明の制振鋼板用の原板を製造する際に
は、冷間圧延後に焼なましした鋼板に対して調質圧延を
行わずに、テンションレベラのみにより張力と繰り返し
曲げを加えて形状矯正を施す。原板製造において調質圧
延を行うと、L方向とC方向の降伏点及び降伏伸びが望
ましい限度以下に低下してしまう。一方、テンションレ
ベラのみを用いて形状矯正した場合は、C方向の降伏点
及び降伏伸びの低下が少なく、90%以上の降伏比と5
%以上の降伏伸びが得られることが実験の結果明らかに
なった。
【0015】本発明の制振鋼板のスキン材となる原板
は、冷延鋼板や表面処理鋼板に限定されない。しかし、
例えばシャッター材用制振鋼板などのような複雑な曲げ
加工を繰り返す用途に使用されるもの等は、曲げ加工中
に端部の剥離が生じ易いことからその対応が望まれる。
その場合は特に合金化溶融亜鉛めっき鋼板が好ましい。
その理由は、該合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、調質圧延
しない場合には表面粗度があらく、とくにPPI(ピー
クパーインチ)の値は400という多数であって、その
アンカー作用により接着剤の接着効果が促進される結
果、極めて大きな接着力が確保できるためである。ちな
みに、調質圧延するとPPIの値は200と半減してし
まい、それに応じて接着剤のアンカー作用も急減する。
この点からも、本発明にあっては原板の製造時に調質圧
延を行わないことが条件の一つといえる。
【0016】本発明の制振鋼板の原板は、その化学組成
中の窒素〔N〕の含有量が50〜200ppm(0.0050
〜0.0200wt%)であることが望ましい。制振鋼板の原
板を接着剤で貼り合わせする際は180〜200℃の熱
履歴を受けるため、N量が50ppm以上と多量に含ま
れるとその熱による時効のため、得られた制振鋼板の降
伏点が高くなり、前記90%以上の降伏比と5%以上の
降伏伸びが達成し易いためである。200ppmを越え
る量のNは脆性上問題が生じる。
【0017】なお、N量を制御した製缶用低炭素冷延鋼
板に関する従来技術として、特開昭58−27930
号,特開昭58−27931号,特開昭58−2176
59号がある。これらにはN量を多くしその時効を利用
して降伏点を高くした材料が用いられているが、いずれ
も素面粗度調整と形状矯正のために1〜2%の調質圧延
を施して実用に供しており、調質圧延を行わない本発明
の場合とは異なるものである。
【0018】本発明に使用される接着剤としては、一般
的に制振鋼板に使用される熱可塑性樹脂接着剤又は熱硬
化性樹脂接着剤が使用可能であるが、特には、本出願人
が先に制振鋼板用樹脂組成物として提案した(特開昭6
4−48813号公報)、熱硬化型ポリエステル系樹脂
が好ましい。このものは重量平均分子量5000以上で
軟化点が50℃以上150℃以下の飽和共重合ポリエス
テルと架橋剤としての多価イソシアネート化合物からな
るもので、0〜50℃の常温領域での制振性に優れてお
り、かつ成形加工時必要な接着性能にも優れ、さらには
成形後の高温下での接着安定性,耐久性に極めて高い性
能を有している。これを本発明の接着剤に使用すること
により、制振性と接着強度が高く、端面の剥離がないロ
ール成形用制振鋼板が容易に得られる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
実施例は、特にN量の多い化学組成に調整し且つ調質圧
延を行わずにテンションレベラのみを用いて製造した本
発明の原板となる鋼板に対して、特に炭素量と窒素量と
を異ならしめると共に調質圧延を行って製造した比較例
の鋼板とを用意し、それらの鋼板をスキン材として製造
した制振鋼板について、L方向およびC方向の機械的特
性と接着強度及び各制振鋼板のロール成形性を比較検討
したものである。
【0020】表1に本発明品と比較品との原板の化学組
成を示す。
【0021】
【表1】
【0022】表から明らかなように、本発明品と比較品
1,比較品2とでは、特にN含有量に差異が認められ
る。表1の組成を有する各鋼材をそれぞれ定法通り熱間
圧延し、酸洗後に冷間圧延して板厚0.3 mmの三種類の
広幅鋼板を製造した。それらの鋼板を溶融亜鉛めっきラ
インに送り、制振鋼板の原板となる溶融亜鉛めっき鋼板
を製造した。この原板製造工程において、本発明品は形
状矯正をテンションレベラのみを用いて行い、調質圧延
機によるスキンパスは行わなかった。一方、比較品1,
比較品2については、調質圧延機による1.5 %のスキン
パスとテンションレベラとを併用した。続いて、制振鋼
板製造ラインにより、これら三種類の鋼板を原板とする
三種類の制振鋼板をそれぞれ製造した。制振鋼板の接着
剤には、熱硬化型ポリエステル系樹脂に導電性を付与す
るためのNi粒子を添加したものを使用し、樹脂塗工厚
さは25μmとした。
【0023】このようにして得られた本発明の制振鋼板
と比較品1,比較品2の制振鋼板とについて行った機械
的特性及び接着強度の測定結果を表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】表2から明らかなように、調質圧延した比
較例1のものは、C方向の降伏比YRが100%,降伏
伸びYElが10%となり本発明品と殆ど同じである
が、調質圧延によって溶融亜鉛めっきのピークがつぶれ
てPPI値が半減しており、それに伴って接着強度が低
下している。また、同じく調質圧延した比較例2につい
ては、降伏点YPが低下しており、降伏比YRが81
%、降伏伸びYElが3%といずれも減少している。さ
らに、比較例1と同様にPPI値が半減して接着強度が
低下していることが認められた。
【0026】次いで、本発明品の制振鋼板と比較品1,
比較品2の制振鋼板を用いて屋根板をロール成形し、得
られた各ロール成形品につき、ポケットウエーブ,縁波
の有無と寸法精度の良否、端部剥離の有無等を検査して
品質を評価した。その結果を表3に示す。
【0027】
【表3】
【0028】表3から、本発明品の制振鋼板は、いずれ
の項目についても満足な結果となり、極めて優れた品質
を有することが明らかである。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷間圧延後に焼なましした鋼板を調質圧延工程を経由せ
ずにテンションレベラに通板して形状矯正を施した鋼板
を原板として、ロール成形の幅方向(C方向)の降伏比
が90%以上で且つ降伏伸びが5%以上のロールフォー
ミング用制振鋼板を得るものとし。そのため、従来困
難とされた制振鋼板のロール成形が容易となって、その
結果防振防音性が高く、折れ曲がりや剥離等が生じにく
くて、寸法・形状精度も良好な例えばデッキプレート,
屋根,壁,カーテンレール等のロール成形品が容易に得
られるという効果を奏する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B32B 31/12 B32B 31/12 F16F 15/02 F16F 15/02 Q (56)参考文献 特公 昭61−44065(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B32B 31/06 B21D 5/08 B32B 7/12 B32B 15/08 B32B 27/36 B32B 31/12 F16F 15/02

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二枚の鋼板を接着剤で接着してなるロー
    ルフォーミング用制振鋼板において、ロール成形の幅方
    向(C方向)の降伏比が90%以上で且つ降伏伸びが5
    %以上であることを特徴とするロールフォーミング用制
    振鋼板。
  2. 【請求項2】 前記鋼板が溶融亜鉛めっき板からなるこ
    とを特徴とする請求項1記載のロールフォーミング用制
    振鋼板。
  3. 【請求項3】 前記接着剤が熱硬化性ポリエステル系樹
    脂であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の
    ロールフォーミング用制振鋼板。
  4. 【請求項4】 前記鋼板の成分組成中に窒素(N)を5
    0〜200ppm含有することを特徴とする請求項1な
    いし請求項3のいずれか記載のロールフォーミング用制
    振鋼板。
  5. 【請求項5】 二枚の鋼板を原板とし、それらの原板を
    接着剤で貼り合わせて積層したロールフォーミング用制
    振鋼板の製造方法において、冷間圧延後に焼なましした
    鋼板を調質圧延工程を経由せずにテンションレベラに通
    板して張力と繰り返し曲げを加えることにより形状矯正
    を施して前記原板を得る工程を含むことを特徴とするロ
    ールフォーミング用制振鋼板の製造方法。
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