JPS63170031A - 樹脂ラミネ−ト鋼板 - Google Patents

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〕 乙の発明は、スポット溶接性に優れた樹脂ラミネート鋼
板に関する。

〔従来の技術〕

２枚の鋼板間に合成樹Ｈ６層を配して形成する合成樹脂
ラミネート鋼板は、制振性能の面で優れた効果を発揮す
ることが認められ、現在では自動車、電機、建材などの
各分野において急速に普及しつつある。

しかしながら、中間層を形成している合成樹脂層が、非
電導性であるために溶接加工時、特に抵抗スポット溶接
を行うためには別途にバイパス回路を設けるなど、特殊
な工夫を行わなければならないという不便さがあった。

現在では、合成樹脂層中にグラファイト、鉄、銅、亜鉛
あるいはアルミニウムなどの導電性粒子を混入させる（
特開昭５０−７９９２０号公報、特開昭５３−１２８６
８７号公報、特開昭５６−３１５４０号公報、昭５７−
１４６６４９号公報）とか、あるいは金属繊維（特開昭
５８−１４２８４５号公報）らせん状の導電体（特開昭
５８−１４２８４４号公報）を混入することによって、
前記のような従来技術における煩雑な工夫を行うことな
しに直接スポット溶接を可能とする技術が開発され実用
化されつつある。

〔発明が解決しようとする従来の問題点〕ところが、こ
のような改良されているはずの合成樹脂ラミネート鋼板
であっても、そのスポット溶接性についてはいまだに解
決しなければならない問題が次に示す通り存在しおり、
さらに改良の余地が残されているものであった。

（１）使用する導電性粒子自体に起因する問題当然のこ
とながら、使用する導電性の粒子は高い伝導度を有し、
しかも、その表面は長期にわたり酸化されにくいもので
あることことが要求される。

また、溶接時のような高温加熱下においても同様の性能
を維持しつづける乙との可能なものであることが必要で
ある。

しかしながら、現在市販されている合成樹脂ラミネート
鋼板では、いまだに十分な導電性を有しているとは言え
ず、とくにアルミニウム、鉄、銅などの金属粉では、取
扱いいかんによっては酸化による皮膜生成によって導電
性がたびたび阻害されていた。

（２）溶接時に異常抵抗値が発生する問題スポット溶接
の電圧印下時においては、各導電性粒子は異状加熱を起
こさないような均一抵抗値を有しかつ導電性の面から低
抵抗値を有することが必要である。

しかしながら、従来の導電性粒子ではその高硬度あるい
は粒径の相違により導電性粒子と鋼板との「なじみ」の
差や接触状態の差などの影響を受け、均一な抵抗値を有
しているとは言いがたかつた。

このため、鋼板の孔あき（ピンホール）や黒シミ　（ピ
ンホール直前の状態での鋼板表面の点状ブルーイング）
など、不均一発熱欠陥が避は難かった。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を克服するために種々検討を行った結
果、３０〜１００μｍ厚の合成樹脂層に対してその合成
樹脂層の厚さ（ｄ）に対して粒径が０．８〜１．５ｄで
ある軟金属粉または軟金属合金粉の合成樹脂の０．２〜
３．０容量％に当たる量を混合してある合成樹脂層を鋼
板間に圧着して形成した樹脂ラミネー１−鋼板、が有効
であることを知った。

この発明では、上述のように鋼板の間に合成樹脂を挾ん
で使用するが、この合成樹脂としては、酸および酸無水
物、シランカップリング剤などにより変性した熱可塑性
樹脂またはエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂などを使用
することができる。

ここて使用する合成樹脂の厚さｄは、その両外−５＝ 側に配する鋼板の厚さによっても変化するがおよそ３０
〜１００μｍの範囲が適当である。

この厚さが３０μｍを下回ると、充分な制振性の効果を
期待することができないし、また逆に、１００μｍを超
えて厚くすると、制振性の挙動が厚みの増加に伴わなく
なり、割振性の向上傾向は、特にある一定値以上では見
られなくなって経済性の面からみて好ましくない結果と
なる。

さらに、樹脂厚さが大であることから成形性が劣化する
ばかりでなく、加えて溶接時などの熱を受けることによ
り樹脂のガス化する機会が多くなり、溶接部に「ふくれ
」等を生じて外観不良の原因となる。

この発明に従って導電化粒子を合成樹脂に配合するにあ
たっては、例えば、導電化粒子として次の表に示した物
質あるいはその均等物質を使用することが考えられる。

鉛　　　　　　　　　　　　　３７ すず　　　　　　　７〜１２ 亜鉛　　　　　　　　３６ アンチモン　　　　　３５〜６２ ニッケル　　　　　　　９６ ステンレス　　　　約２００ 鉄　　　　　　　　　　　　１００ しかしながら、高電気伝導性と耐酸化性あるいは鋼板と
の接触状態、密着性の向上といった条件を満足させる必
要から、比較約款かい金属、例えば前表の内では鉛〜ア
ノチモンのグループの金属およびその合金から選択して
使用するのが好ましい。

思上のような制約条件に合致した材料による粉体は、平
滑状態の合成樹脂の厚さｄに対して０゜８〜１．５ｄに
相当する粒径のものを、合成樹脂に対して０．２〜３．
０容量％配合することにより好ましい結果を期待するこ
とができる。

軟金属粉の配合量は、樹脂ラミネート鋼板の物性に大き
く影響を及ぼすため、乙の範囲は最低限の導電性が確保
できる混合量を下限値とし、接着剥離強度が低下する添
加量を上限値として設定すればよい。

上述した軟金属粉を配合してある合成樹脂を鋼板とラミ
ネートシた状態を示したものが第１図である。

図中、１は鋼板、２は合成樹脂層、３は軟金属粉を示し
ており、ラミネ−１・加圧時において軟金属粉は軟かい
がゆえに押潰されて鋼板とほどよく接触して接触面積は
大きくなり、かつ接触は安定する。

このことによりスポット溶接時の電流経路を安定的に確
保することができ良好な溶接が可能となる。

第３図は、従来の樹脂ラミネート鋼板を示した図であっ
て、図中、４は導電性粒子を示している。

この場合は、使用している導電性粒子が硬い物質（Ｃ，
Ｎｉ、ステンレス）であるために、ラミネート加圧時に
十分な圧潰が起こらず、鋼板との接触面積が小さくなり
、かつ接触状態は不安定であることが理解できる。

上記のようにして形成した樹脂ラミネート鋼板は、導電
性粒子として軟金属粉を使用していることから、高い電
気伝導性が確保されていると共に、軟金属粉と鋼板との
接触状態をも広くかつ安定に制御しうるため、低くかつ
均一な電気抵抗値を有する樹脂ラミネート鋼板となって
いる。

導電性粒子の異状加熱によって生じる溶接欠陥は、この
ような低くかつ均一な抵抗値をもつこの樹脂ラミネ−１
・鋼板によりその発生を未然に防止することが可能であ
る。

一般に、合成樹脂ラミネート加圧時１５を製造する方法
として、第４図に示すように合成樹脂を導電化粒子と配
合後フィルム成形した樹脂フィルム１１を、加熱炉１２
を通過して加熱された鋼板１３の一面にロール１４を介
して接着し、ついて加熱炉１２て再加熱し他の鋼板１３
′で露出しているフィルム面を覆い、ロール１４を介し
て圧着し−９〜 て製造する方法と、導電化粒子を配合した合成樹脂を鋼
板に直接塗布した後に別の鋼板と貼り合わす方法の２種
類がある。

この発明は、合成樹脂に配合する導電性粒子について説
明しているが、製造方法としては前記のいずれの場合に
も適用することが可能である。

〔発明の実施例〕

以下、具体的に実施例を示しながら、この発明の構成お
よび効果をより詳細に説明する。

実施例１ 樹脂ラミネ−１・鋼板のスボッ１−溶接性を見るために
すず、鉛および１０％の鉛を含有しているすずからなる
３種類の金属粉を合成樹脂層にそれぞれ混入させたもの
を用いて樹脂ラミネート鋼板を作り、各々のスポット溶
接試験を行ない、次表の結果を得た。

なお、試験に際しては樹脂厚さを１００μｍとし、金属
粉粒径を６０．８０．１００．１５０μｍｚ金属粉の混
入量を０．１．０．２．０．６．１．０，２．０，３．
０％としたものを用い、０゜６ｍｍ１の冷延鋼板２枚の
間Ｚこそれぞれの樹脂フィルムを挟持させた。

Ｓ　ｎ　　　　１５０　　　２　　　０．８　　　　０
１　　　１００　　　２　　　０．８６　　　　０１　
　　　８０　　　２　　　２、　ＯＯ／／６０　　　２
　　　８．０　　　　３／／１００　　　３　　　０．
７６’　　　　０／ｌ　　　　１００　　　１　　　０
．８８　　　　０１　　　１００　　　０．６　　１．
５　　　　０Ｉｔ　　　　１００　　　０．２　　３．
２　　　　０／ｚ　　　　１００　　　０．１　　７．
６　　　　２Ｐｂ　　　　８０　　　０．６　　１．９
　　　　０Ｐｂ−１０ＸＳｎ　　８０　　　０．６　　
１．４　　　　０なお、電気抵抗を調べるための装置の
概略は、第２図に示したごときものであり、図中、５は
試験片、６は定電流電源、７は電圧計である。

抵抗の測定に際しては、１０ｋｇｆ／ｍｍ’の加圧力を
与え、試験片は直径１３ｍｍの円盤状のものである。

また、溶接は、電極先端径６　ｉｎφ、加圧力２５０　
ｋｇ　ｆ　、電流１０　ｋＡ、通電時間１２サイクル７
５０Ｈｚで行い、溶接欠陥の発生数を調べた。

比較例　１ 下記の表に示した金属粉使用して実施例の操作を繰り返
したところ、次表の結果を得た。

Ｎｉ　　　１００　　２．２　　　２０　　　３ステン
レス鋼　　　１００　　　　１．７　　　　　　　５８
　　　　　　３２Ｃｕ　　　１００　　１．５　　　１
９０　　　６７上記試験を行うに際しては、ｖＩ！脂厚
さを１００μｍとし、０．６ｍ＋ｎ厚の冷延鋼板２枚の
間にそれぞれの樹脂フィルムを挾持させた。

電気抵抗などの測定条件は、前述の実施例において記載
した方法に準拠して行った。

〔発明の効果〕

この発明は、樹脂ラミネート鋼板においてその中間樹脂
層中に導電性が高く、合成樹脂の厚さｄに対して０．８
〜１．５ｄに相当する粒径をもつ軟金属粉を樹脂層中に
０．２〜３容量％配合したものを使用して樹脂ラミネー
ト鋼板を構成しているため、従来の導電化粒子に比べて
鋼板の接触状態が改善され密着度が上昇し、均一抵抗を
有しかつ低抵抗の樹脂ラミネート鋼板の製造が可能であ
る。

このため、ピノホールなどの溶接欠陥発生要因を未然に
防止でき、かつ、特殊な工夫なしに良好なスポット溶接
継手の作製が可能であるという効果を有するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により形成した樹脂ラミネート鋼板の
断面図、第２図は電気抵抗測定装置の概略説明図、第３
図は従来の樹脂ラミネート鋼板の断面図、第４図は合成
樹脂ラミネート鋼板を製造する方法を示した工程図であ
る。 １　鋼板、２　合成樹脂層、３　軟金属粉、４・導電性
粒子、５　・試験片、６・・定電流電源、７・・・電圧
計、１１　樹脂フィルム、１２　加熱炉、１−１３＝ ３・・鋼板、１４・・ロール、１５　合成樹脂ラミネー
ト鋼板。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板間に３０〜１００μｍ厚の合成樹脂層を配し
   た樹脂ラミネート鋼板であって、該合成樹脂層の厚さ（
   ｄ）に対して粒径が０．８〜１．５ｄである軟金属粉ま
   たは軟金属合金粉を合成樹脂の０．２〜３．０容量％に
   当たる量を混合してある合成樹脂層を圧着していること
   を特徴とする樹脂ラミネート鋼板。
2. （２）合成樹脂として変性した熱可塑性樹脂あるいは熱
   硬化性樹脂を使用した特許請求の範囲第１項に記載の樹
   脂ラミネート鋼板。
3. （３）鉛、すず、インジウム、アンチモンの軟金属粉ま
   たはそれらの合金粉を使用した特許請求の範囲第１項に
   記載の樹脂ラミネート鋼板。
4. （４）溶媒中に溶解しあるいは加熱溶融することにより
   流動状態とした熱可塑性樹脂を鋼板に対して所定厚さに
   塗布したのち鋼板と密着させた特許請求の範囲第１項に
   記載の樹脂ラミネート鋼板。
5. （５）モノマーあるいは低分子量原料を鋼板に所定の厚
   で塗布したのち、鋼板と密着させ加熱硬化した特許請求
   の範囲第１項に記載の樹脂ラミネート鋼板。