JPS62170338A

JPS62170338A - 制振性に優れたラミネ−ト金属板及びその製造方法

Info

Publication number: JPS62170338A
Application number: JP1197686A
Authority: JP
Inventors: 木野　信幸; 堀田　孝; 岡　賢
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1987-07-27

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良好な比剛性と制振性とを同時に兼ね備えたサ
ンドイッチ構造体に関する。

従来の技術近年、自動車走行時の騒音が社会問題となっている。又
、車内における快適性の点からも、特にジーゼル東を中
心として、騒音対策の必要性が生じている。特に、エン
ジンまわりの振動低減対策として、粘弾性樹脂をダンピ
ング材として２枚の鋼板の間にサンドイッチ状に積層し
た制振鋼板が注目され始めている（塑性と加工、第２６
＠、第２９１　　号、　３９４〜３９８頁）。

しかしながら、制振鋼板は０．０５ｍｍ程度の薄い軟質
な粘りｉ性樹脂を０．４から０．８＋＋＋ｗ程度の厚い
鋼板でサンドインチした構成をとり、制振鋼板の振動に
際して、樹脂層が剪断（ずれ）塑性変形を生ずることに
よってエネルギーを吸収し、制振性を示す。このことは
逆に表皮鋼板の間で、ずれ変形が僅かな力で発生するた
め、その曲げ剛性は全厚が同一の冷延鋼板と較べ著しぐ
低下する。このため、制振鋼板で冷延鋼板と同一の剛性
を確保するためには全厚を増す、すなわち鋼板の使用量
を増加させなければならず１重量増加となる。

このような重量増加をまねく制振鋼板は、それが構造部
材の一部となった場合、それ自体が重いこと、および同
時にこれを支える部材の剛性も向上させる必要があり、
構造物全体の重量増加、また鋼材の使用量が増加するこ
とによるコストアップ、自動車などでは燃費の１昇をま
ねき、省エネルギー、省コストが重要視される社会状勢
に対してかならずしも有利な方向ではない。

この意味から、軽量でかつ、制振性俺の高い材料が真に
待望されており、自ｖＪ車以外の分野、例えば、びびり
音、打撃音の低減を心安とする家電、家具、建材にも要
望が高い。

発明が解決しようとする問題点本発明は上記社会的要請に応える軽量かつ制振性に優れ
たラミネート金属板を提供するものである。

ナイロン−６、ポリプロピレン等の弾性樹脂（芯材）を
２枚の金属板（表皮金属板）で挟んだ鋼板−樹脂−鋼板
の積層体であるラミネート金属板は外力に対し１表皮と
芯材が一体となって変形し、制振鋼板のように表皮と芯
材の間でずれ変形を生ずることはない。このため曲げ剛
性は全厚が同一の当該金属板のそれとほとんど同一であ
り、中心の樹脂層の比重が金属板の１／３から１／８程
度と軽いため、数十％の軽に化が可能である。しかしな
がら、逆に制振性に関しては、樹脂層が、剪断の塑性変
形を生じないため、上記制振鋼板におけるメカニズムで
は制振性を生（二ない。

本発明の目的とするところは、このようなラミネート金
属板に新規メカニズムによって制振性を付午し、制振性
と軽ｒＩ′ｒ化を同時に口ｆ能にするラミネート金属板
およびその製造方法に関する。

問題点を解決するための手段本発明の安旨は以下のとおりである。すなわち、（１）
　Ｅ脂層を金属板で挟んで固着してなるラミネート金属
板において、金属板と樹脂層との接合面が接着部と非接
着部とで構成され、下式で示される面積比が２５％以上
、９８％以下の範囲内にあることを特徴とする制振性に
優れたラミネート金属板。

（２）樹脂層を金属板で挟んで固着させてラミネート金
属板を製造するに際し、樹脂と金属板の固着部の一部に
軟接着部を設け、次いで加工工程及び加工工程の後の後
処理によって、軟接着部を非接着部に変化させ、下式で
示される面積比が２５％以上、９８％以下の範囲にある
ラミネート金属板を製造する方法。

（３）樹脂層を金属板で挟んで樹脂層と金属板とを固着
させラミネート金属板を製造するに際し、予めロールコ
ータ−または展刷機で樹脂と金属板との接着を阻害する
物質を所定のパターンで金属板または樹脂フィルム上に
転写し、転写面を樹脂と金属板との接合面にすることに
よって接着部と非接着部を有し、下式で示される面積比
が２５％以上、９８％以下の範囲内にあることを特徴と
する制振性に優れたラミネート金属板を製造方法する方
法。

（４）樹脂層を金属板で挟んで樹脂層と金属板とを固着
させラミネート金属板を製造するに際し、予めロールコ
ータ−または展刷機で接着剤を所定のパターンで金属板
または樹脂フィルムにに転写し、転写面を樹脂と金属板
との接合面とすることによって接着部と非接着部を有し
、下式で示される面積比が２５％以上、８８％以下の範
囲内にあることを特徴とする制振性に優れたラミネート
金属板を製造する方法。

作用本発明では表皮金属板と樹脂層との接合面に非接着部を
設けることにより制振性を付与できることを見出したも
のである。

すなわち、本発明者の実験によれば、例えば２枚の表皮
金属板に０．２■厚の鋼板（ＳＰＢ−Ｔｌ）、芯材に宇
部興産製接着性ポリプロピレンシートを用い、全厚が０
．９■となるようホットプレスしてラミネート鋼板を製
造した。この場合、予めシリコンオイルを所定のパター
ンでゴムロールに薄く塗り、ゴムロール上のシリコンオ
イルを鋼板に転写した後、転写面を芯材との接合面にし
てホットプレスすることによって非接着部を設けた。非
接着部の合計面積の（非接着部の合計面積＋接着部の合
計面積）に対する百分率（以下面積比という、）（％）
を横軸に、打音の大きさくｄＢ（Ｃ）　）を縦軸にとる
と、第２図に示すように面積比が２５％以上で顕著な打
音の大きさの低下、すなわち制振性の向上が見られた。

本発明において、制振性は被打撃物の打音の減少によっ
て評価した。すなわち、第１図に示すごとく、壁ｌにナ
イフェツジ２で固定されたテストパネル３中心部を水平
から鋼球４を振子状に落して打撃し、発生音をマイク５
で捕え、アナライザー６で解析した。

また、前記面積比と曲げこわさくｋｇ・ｆｆ１ＩＩ２／
ｍｍ）の関係を調べたところ、第３図に示すように８８
％以下において良好な剛性を示した。

なお、曲げこわさの測定治具はＡＳＴＭ　Ｄ−７９０に
べ岨拠して、試片形状用５Ｑｎ＋ｍ、　＆さ１５０ｍ■
１曲げスパン１００ａ＋ａで行った。

以上説明したとおり、聴覚で感じうる減音（約２ｄＢ（
Ｃ）　）を達成するため、２５％以上の非接着部がなけ
ればならない。

また、上限として、曲げ剛性低下が許容できる範囲とし
て面積比９８％である。

なお、本発明における非接着部とは加工を経て製品とな
ったときに接着していなければよく、製造時には接着し
ていてもよい。従って製造時には軟接着（弱く接着）し
ており、加工工程またはレベラーや超音波による加振処
理などによって、製品となった際軟接着部を非接着部と
変えても良い。

通常、非接着部があると加工時、接着部と非接着部との
境界に応力集中を生じ、そこから破断し、加工性を著し
く劣化させるのでこのような方法は本複合板の加工性を
高めるのに都合がよく、有効な方法であり、非接着部の
樹脂に未変成ポリプロピレンなどの接着性を示さない樹
脂を用い。

熱融着時に鋼板の凹凸により機械的に軟接着する方法等
が挙げられる。

また、金属板と樹脂層には上下２つの接合面があるが１
本発明は少なくとも、いずれか一つの接合面に非接着部
を有すればよい。勿論、上Ｆ２つの接合面に非接着部を
有することは差し支えない。

次に表皮として用いられる金属板は特に限定するもので
はないが、例えば冷延薄板、各種メンキ鋼板、有機被覆
鋼板、化成処理鋼板、模様付鋼板、軟鋼板、高強度鋼板
、純アルミ板、各種アルミ合金板、純銅板、銅合金板、
ステンレス鋼板などが挙げられる。また１表面に凹凸の
ある鋼板やｂ４鋼板を用いても良い、また、２枚の表皮
に異なる２種類の金属板を同時に用いても良い。その板
厚は用途や目的とする性能により定まるもので限定する
ものではないが１代表的には０．１〜２■程度である。

また芯材として用いる樹脂としては、ラミネート金属板
に通常用いられているポリプロピレン、ポリエチレン、
ポリ４−メチルペンテン−１などのポリオレフィン、塩
ビ系ポリマー、セルロース系ポリマー、ナイロンなどの
ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエ
ステル、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、アクリル系
樹脂。

ポリウレタン、または上記の変成樹脂などが挙げられる
（特開昭５５−１５８０５２）。さらに、樹脂層の厚さ
も表皮金属板の板厚と同様、用途や目的とする性能によ
り定まるもので限定するものではないが１代表的には０
．０５から５ｍｍ程度である。

ラミネート金属板の製造は、通常のホットプレス法、熱
融着法を連続で行う連続ライン法、芯材と金属板とを接
着剤で接着する方法（パッチでも連続でも可）等が可能
である。

次に、非接着部を作るための方法をいくつか例示する。

（１）予めロールコータ−または展刷機で樹脂と金属板
との接着を阻害する物質、例えばシリコンオイルに代表
される油脂類、黒鉛、アルミナ（ＡＱ２ｏ３）等の無機
物、およびこれらの混合体を、ラミネート金属板製造時
に、所定のパターンで金属板または樹脂フィルム上に転
写し、転写面を樹脂と金属板との接合面にすることによ
って、接着部と非接着部をラミネート金属板に付与する
方法（第２図の説明で前記した転写法）。

さらに第４図に示すように樹脂９と金属板７との界面に
、固着に先立ってアルミニウム、鉄、銅、金などの箔、
さらにテフロンなどの金属板、または樹脂と接着しない
異物をロールコータ−１展刷機を用い、金属板もしくは
、樹脂フィルム上に配置し、配置した面を接合面として
１次いでホントプレス等により樹脂と金属板とを固着・
ラミネート化する方法が挙げられる。

（２）予めロールコータ−または展刷機でエポキシ系、
アクリル系等の接着剤を所定のパターンで金属板または
樹脂フィルムＥに転写し、転写面を樹脂と金属板との接
合面とすることによって、接着ｊ′１にと非接着部をラ
ミネート金属板に付！１する方１大。

未方法は非接着部の全面積が接着部のそれよりも多い場
合、金ｊＡ板と接着性のある樹脂を用いることなく、本
発明のラミネート金属板を製造できる。通常接着性を樹
脂に付与するために変成を行うことが多いが、変成処理
のために樹脂フィルムが高価なものとなりラミネート金
属板のコストアンプとなる。本方法はこの白：で有利で
ある。

振動が生じた際、この非接着部では表皮金属板が振動し
、樹脂もしくは非接着部を設けるために介在させた異物
と打撃しあうことによって、エネルギーを熱の形に変換
し、制振性を発揮するものと思われる。

次に非接着部のサイズ、形状は特に限定するものではな
いが、非接着部と接着部とは交互に配置していることが
必要である。すなわち、非接着部は接着部中に（あるい
は接着部が非接着部中に）ランダムに配置していること
が必要である。

配置の例を第５〜第８図に例示した。斜線部は非接着部
、空白地は接着部を示している。

実施例第１表に比較のための不例（スタンダード）を示した。

軽量化率は曲げ剛性を同じにした場合の表皮材に用いた
金属板弔独に対する百分率である。比較例１は通常のラ
ミネートｍ板である。比較例２は冷延鋼板である。いず
れも制振性に乏しい。

第２表に示す実施例１は接着材塗布型で加熱することな
く製造したもの（接着剤はセメダイン株社、セメダイン
ＥＰ−３３０を用いた）、実施例２゜３はシリコンオイ
ルを転写法（シリコンオイルには信越シリコン社ＫＦ９
Ｂを用いた）、実施例４．５はアルミホイル（日本製箔
■社ニッパクホイル（厚さ１５　ｐ−１１））を金属板
と樹脂との界面に介在させたものである。

非接着部もしくは接着部の形状は正方形、円形、長方形
の３種類である。

表皮金属板には、鋼板については弱アルカリ脱脂液で２
＋＊ｉｎ、純アルミ板については３％ＮａＯＨ水溶液で
１０ｍ１ｎ　、銅板については１０％ＨＮＯ３水溶液で
２　ｗｉｎ夫々脱脂したものを用いた。

ホットプレス法を用いた実施例２．３．４．５のホット
プレス条件はポリプロピレン（ｐｐ）を使用したときは
、　１８０℃まで昇温、　２ｓｉｎ保持、ついで１３０
℃まで冷却、ナイロン−６（ＮＹ）を使用したときは２
２０℃まで昇温、２ｍ１ｎ保持、ついで１４０°Ｃまで
冷却を行った。ホットプレスの加圧は常時２ｋｇ／ａｍ
２であった。

実施例１から５のいずれの場合も比較例に比し、軽量化
を図りなから制振性が改善された。

発明の詳細な説明したように本発明によればラミネート金属板にお
いて軽量化し、比剛性（曲げ剛性／比重）の高さを保持
しつつ、制振性を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は打音測定方法を説明する立面図、第２図は非接
着部の面積比と打音の大きさの関係図、第３図は非接着
部の面積比と曲げこわさく剛性）の関係図、第４図は異
物挿入による本発明ラミネート金属板の断面図、第５，
６．７．８図は非接着部の形状を示す説明図である。 ■Φφや壁、２・・・ナイフェツジ、３争拳争テストパ
ネル、４・・・鋼球、５・Φ・マイク、６・・・アナラ
イザー、７・１１１１表皮金属板、８・・・異物、９・
φ・芯材。代　理　人　弁理士　井　北　！Ｉｌｔ　　生第１図第２図第３図一一」訪が刈虹り一−（’１０）作樽羞部−合計而４千４春部υ合計品精第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）樹脂層を金属板で挟んで固着してなるラミネート
金属板において、金属板と樹脂層との接合面が接着部と
非接着部とで構成され、下式で示される面積比が２５％
以上、９８％以下の範囲内にあることを特徴とする制振
性に優れたラミネート金属板。面積比（％）＝非接着部の合計面積／（非接着部の合計
面積＋接着部の合計面積）×１００（％）（２）樹脂層
を金属板で挟んで固着させてラミネート金属板を製造す
るに際し、樹脂と金属板の固着部の一部に軟接着部を設
け、次いで加工工程及び加工工程の後の後処理によって
、軟接着部を非接着部に変化させ、下式で示される面積
比が２５％以上、９８％以下の範囲内にあるラミネート
金属板を製造する方法。面積比（％）＝非接着部の合計面積／（非接着部の合計
面積＋接着部の合計面積）×１００（％）（３）樹脂層
を金属板で挟んで樹脂層と金属板とを固着させてラミネ
ート金属板を製造するに際し、予めロールコーターまた
は展刷機で樹脂と金属板との接着を阻害する物質を所定
のパターンで金属板または樹脂フィルム上に転写し、転
写面を樹脂と金属板との接合面にすることによって接着
部と非接着部を有し、下式で示される面積比が２５％以
上、９８％以下の範囲内にあることを特徴とする制振性
に優れたラミネート金属板を製造する方法。面積比（％）＝非接着部の合計面積／（非接着部の合計
面積＋接着部の合計面積）×１００（％）（４）樹脂層
を金属板で挟んで樹脂層と金属板とを固着させラミネー
ト金属板を製造するに際し、予めロールコーターまたは
展刷機で接着剤を所定のパターンで金属板または樹脂フ
ィルム上に転写し、転写面を樹脂と金属板との接合面と
することによって接着部と非接着部を有し、下式で示さ
れる面積比が２５％以上、９８％以下の範囲内にあるこ
とを特徴とする制振性に優れたラミネート金属板を製造
する方法。面積比（％）＝非接着部の合計面積／（非接着部の合計
面積＋接着部の合計面積）×１００（％）