JP2001162222A - 塗布型鋼板補強材及びその施工方法 - Google Patents
塗布型鋼板補強材及びその施工方法Info
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Abstract
のみの補強材の施工を可能にしたことで施工に無駄がな
くなり、また、補強材の施工を塗装ロボットや自動塗装
機で行なうことで、施工の省人化を実現し、更なる鋼板
補強効果、即ち施工された自動車鋼板の剛性の向上。 【構成】自動車の鋼板補強材であって、二層の塗布材か
らなり、中間層は一液熱硬化型エポキシ・ウレタン塗料
であり、拘束層は一液熱硬化型エポキシ塗料であること
を特徴とする、塗布型鋼板補強材。上記の塗布型鋼板補
強材であって、中間層を形成する一液熱硬化型エポキシ
・ウレタン塗料は加熱により発泡する塗料であることを
特徴とする塗布型鋼板補強材。
Description
鋼板に使用される塗布型補強材と、該補強材の施工方法
に関する。
常に重要課題となっており、自動車に使用される鋼板も
安全上、構造上の要求を満たす限界まで薄くされてき
た。このため、特に自動車の外側を形成する鋼板には、
鋼板補強材、通常デント材と呼ばれる材料が自動車の内
側部分に貼着され、あるいは熱融着されて、鋼板の剛性
の向上に寄与している。
キド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂等
の合成樹脂系材料に、適宜充填材、添加剤を配合して混
合、混練りし、従来公知の加工方法によって所望の大き
さ、形状に加工し、鋼板の必要部位に貼着されている。
な箇所への、補強材の施工、あるいは、より軽量な補強
材の開発等の需要者の要求に応えて、本出願人から、塗
布型鋼板補強組成物に関する発明を特願平5−1152
43号として出願している。
にすることにより、必要な部位へ必要量のみの補強材の
施工を可能にしたことで施工に無駄がなくなり、また、
補強材の施工を塗装ロボットや自動塗装機で行なうこと
で、施工の省人化を実現している。
を活かして、更なる鋼板補強効果、即ち施工された自動
車鋼板の剛性の向上を目的とする。
して、本発明者は鋭意研究の結果、次のような塗布型補
強材及び該補強材の施工方法を開発したものであり、そ
の要旨は以下の通りである。自動車の鋼板補強材であっ
て、二層の塗布材からなり、中間層は一液熱硬化型エポ
キシ・ウレタン塗料であり、拘束層は一液熱硬化型エポ
キシ塗料であることを特徴とする、塗布型鋼板補強材。
上記記載の塗布型鋼板補強材であって、中間層を形成す
る一液熱硬化型エポキシ・ウレタン塗料は加熱により発
泡する塗料であることを特徴とする塗布型鋼板補強材。
スリットノズルを用いて、中間層と拘束層とを同時に塗
布することを特徴とする塗布型鋼板補強材の施工方法。
加温しつつ、中間層と拘束層とを同時に塗布することを
特徴とする塗布型鋼板補強材の施工方法。以下に詳細に
説明する。
塗布材からなる。中間層は、エポキシ・ウレタン樹脂に
よる一液加熱硬化型塗料からなる。
されているビスフェノールA型のエポキシ樹脂が好適に
使用できる。硬化剤は、Bステージ樹脂、マイクロカプ
セル、潜在性硬化剤が例示できるが、特にジシアンジア
ミド、BF3コンプレックス、ヒドラジド、グアニジ
ン、イミダゾール、三級アミン、アミン系等の潜在性硬
化剤が好適に使用できる。
ブロックウレタン樹脂が使用できる。これは、イソシア
ネートを予め重合させたプレポリマーの末端基を、アミ
ン、オキシム系化合物、ラクタム系化合物等のブロック
化剤でブロックし、加熱によりこのブロックが外れて、
活性水素化合物と反応し、ウレタン結合を作るものであ
る。イソシアネートとしては、TDI(トリレンジイソ
シアネート)、MDI(メチレンジフェニルジイソシア
ネート)、XDI(キシレンジイソシアネート)、HM
DI(ヘキサメチレンジイソシアネート)、H12MDI
(水添化MDI)、IPDI(イソホロンジイソシアネ
ート)等が例示できる。
としては、アミン系潜在性硬化剤、ヒドラジド潜在性硬
化剤、ジシアンジアミド潜在性硬化剤等が例示できる。
過程において、補強材自身が収縮を起こし鋼板に歪みを
発生させる虞れがある。これを防止するために、補強材
の中間層には発泡剤を含有させ、加熱によりガスを発生
させて硬化の過程での収縮を発泡により吸収してしまう
方法、及び/又は熱膨張カプセルを使用することにより
収縮を発泡により吸収してしまう方法が取られる。発泡
剤による中間層の発泡倍率は1.2〜3倍が適当であ
る。1.2倍未満の発泡倍率では、硬化による収縮を吸
収するためには不十分であり、3倍を超えて発泡させる
と補強材自身の剛性が低下して鋼板補強効果が得られな
い虞れがある。使用できる発泡剤としては、ジアゾアミ
ノベンソール、アゾイソブチルニトリル、ベンゾールス
ルホヒドラジド、アゾジカルボンアミド、P−P’−オ
キシベンゾールスルホヒドラジド、ベンジルモノヒドラ
ゾール等の有機発泡剤、熱膨張性カプセル等が例示でき
る。これらの有機発泡剤には適宜発泡助剤を併用するこ
とが効果的である。発泡助剤としてはユリア及びその誘
導体、亜鉛華、亜鉛化合物等が例示できる。発泡剤の配
合量としては0.2〜3質量%が適当である。
樹脂塗料が使用される。基本的には中間層に使用される
エポキシ樹脂塗料と同様のものが使用できるが、ウレタ
ン樹脂は併用されずに、エポキシ樹脂単独の配合とな
る。また、硬化時の収縮を中間層で吸収するため、拘束
層には発泡剤は配合せず、補強材全体の剛性を向上する
ことができる。
その他の配合物として、充填材、添加剤が挙げられる。
充填材としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タル
ク、クレー、カオリン、亜鉛華、酸化チタン、シリカ、
アルミナ、プラスチックバルーン、ガラスバルーン等の
各種の軽量低比重充填材等が例示できる。添加剤として
は、脱水剤、吸湿剤、タレ防止剤、チクソトロピー添加
剤、分散剤、紫外線吸収剤、塗装作業性向上のための高
沸点溶剤、エポキシ反応性希釈剤、可塑剤、油面接着効
果増大のためのパウダーゴム、鋼板補強効果増大のため
のアクリル樹脂等が例示できる。これらの添加剤の添加
量としては、0〜10質量%が適当である
型補強材は、従来公知の塗料用分散機を使用して製造す
ることができる。即ち、ディゾルバー、プラネタリーミ
キサー、オープンニーダー、真空ニーダー、ロールミ
ル、ボールミル、グレンミル等の分散機である。
ようとすれば、エアレスポンプ等の加圧機により補強材
を圧送し、必要なサイズのノズルを使用して所望箇所へ
塗布される。基本的には霧化によるスプレー塗装ではな
く、押し出し塗装の形態が望ましい。この際に、中間層
と拘束層の各補強材が同時に各々のスリットノズルによ
り塗装することにより、1回の塗布により中間層と拘束
層の二層の補強材が塗装できる。また、配管及び塗布ノ
ズルを30〜70℃に加温して塗装することにより、補
強材の粘性・粘度を下げることができ、より均一かつ平
滑な補強材の塗布面を形成し、安定した品質、補強効果
を得ることができる。30℃未満の加温であると粘性・
粘度低下が十分ではなく、70℃を超えて加温すると補
強材が塗装前にゲル化する虞れがある。
に実施例を記載する。いうまでもなく、本発明は以下の
実施例に限定されるものではない。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂100質量部、エポキ
シ当量が約250のエポキシ反応性希釈剤50質量部、
融点が約170℃のジシアンジアミド潜在型硬化剤50
質量部、分子量約6000のラクタムブロックのTDI
ウレタンプレポリマー200質量部、炭酸カルシウム3
00質量部、添加剤30質量部をプラネタリーミキサー
により混合分散し、塗布型補強材1aを得た。拘束層と
して、エポキシ当量が約300のビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂250質量部、エポキシ当量が約150のエ
ポキシ反応性希釈剤50質量部、融点が170℃のジシ
アンジアミド潜在型硬化剤50質量部、炭酸カルシウム
200質量部、添加剤30質量部をプラネタリーミキサ
ーにより混合分散し、塗布型補強材1bを得た。エアレ
スポンプにより塗布型補強材1a及び1bを加圧圧送
し、同時に配管及びノズルを約50℃に加熱した各々の
スリットノズルにより、防錆油の付着している0.8m
m厚の自動車用鋼板に各々塗布膜厚0.5mmにて塗布
し、170℃で30分の加熱を行い、1.5倍に発泡し
た中間層と拘束層の二層の補強材1を得た。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂150質量部、エポキ
シ当量が約150のエポキシ反応性希釈剤50質量部、
融点が約170℃のジシアンジアミド潜在型硬化剤50
質量部、分子量約5000のオキシムブロックのTDI
ウレタンプレポリマー200質量部、炭酸カルシウム3
00質量部、添加剤30質量部をプラネタリーミキサー
により混合分散し、塗布型補強材2aを得た。拘束層と
して、エポキシ当量が約300のビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂250質量部、エポキシ当量が約150のエ
ポキシ反応性希釈剤50質量部、融点が170℃のジシ
アンジアミド潜在型硬化剤50質量部、炭酸カルシウム
300質量部、添加剤30質量部をプラネタリーミキサ
ーにより混合分散し、塗布型補強材2bを得た。エアレ
スポンプにより塗布型補強材2a及び2bを加圧圧送
し、同時に配管及びノズルを約50℃に加熱した各々の
スリットノズルにより、防錆油の付着している0.8m
m厚の自動車用鋼板に各々塗布膜厚0.5mmにて塗布
し、170℃で30分の加熱を行い、1.5倍に発泡し
た中間層と拘束層の二層の補強材2を得た。
ビスフェノールA型ゴム変性エポキシ樹脂150質量
部、エポキシ当量が約300のエポキシ反応性希釈剤1
00質量部、融点が約130℃のアミン系潜在型硬化剤
50質量部、分子量約5000のオキシムブロックのT
DIウレタンプレポリマー250質量部、炭酸カルシウ
ム300質量部、添加剤30質量部をプラネタリーミキ
サーにより混合分散し、塗布型補強材3aを得た。拘束
層として、エポキシ当量が約200のビスフェノールA
型エポキシ樹脂300質量部、エポキシ当量が約150
のエポキシ反応性希釈剤100質量部、融点が130℃
のアミン系潜在型硬化剤100質量部、炭酸カルシウム
200質量部、添加剤30質量部をプラネタリーミキサ
ーにより混合分散し、塗布型補強材3bを得た。エアレ
スポンプにより塗布型補強材3a及び3bを加圧圧送
し、同時に配管及びノズルを約50℃に加熱した各々の
スリットノズルにより、防錆油の付着している0.8m
m厚の自動車用鋼板に各々塗布膜厚0.5mmにて塗布
し、170℃で30分の加熱を行い、1.5倍に発泡し
た中間層と拘束層の二層の補強材3を得た。
マー250質量部、ポリエステルポリオールを反応当量
含有するポリウレタン樹脂100質量部、ビスフェノー
ルA型エポキシ樹脂及びジシアンジアミド潜在型硬化剤
300質量部、ガラスバルーン30質量部、炭酸カルシ
ウム200質量部、添加剤30質量部をプラネタリーミ
キサーにより混合分散し、塗布型補強材4を得た。エア
レスポンプにより塗布型補強材4を加圧圧送し、同時に
配管及びノズルを約50℃に加熱したスリットノズルに
より、防錆油の付着している0.8mm厚の自動車用鋼
板に塗布膜厚1.5mmにて塗布し、170℃で30分
の加熱を行い、1.5倍に発泡した補強材4を得た。
を観察し、歪み等の異常が無いかどうかを調べた。 (2) 各試験片を、1m2あたりの質量を測定の上、補
強性を測定した。補強性は引張試験機にて測定を行っ
た。各試験片を、スパンが100mmの3点曲げタイプ
の変形測定ジグに載置し、圧縮速度5mm/分で試験片
を圧縮し、試験片が1mm変形した時の荷重を測定し、
これに重力加速度を乗じて補強性とする。
た。
来成形物の補強材を貼着作業するために必要な条件は大
幅に緩和され、塗布ノズルを工夫することにより従来は
補強材貼着が困難若しくは不可能であった箇所にも、補
強材を塗布できるようになるため、鋼板補強の適用箇所
が大幅に増える。また、塗布作業となるため、塗布機を
自動塗装機やロボット塗装機とすることにより作業の自
動化が可能となる。中間層に配合したエポキシ樹脂とブ
ロックウレタン樹脂の付着力は極めて強力であるため、
化成処理前の表面に防錆油が存在する自動車用鋼板に
も、容易に付着して補強材を形成することができる。ま
た中間層の発泡により鋼板の歪みを防止し、拘束層の硬
化により、本出願人が以前出願の単層からなる塗布型補
強材に比較して、格段に高い補強力を有する。
Claims (4)
- 【請求項1】自動車の鋼板補強材であって、二層の塗布
材からなり、中間層は一液熱硬化型エポキシ・ウレタン
塗料であり、拘束層は一液熱硬化型エポキシ塗料である
ことを特徴とする、塗布型鋼板補強材 - 【請求項2】請求項1に記載の塗布型鋼板補強材であっ
て、中間層を形成する一液熱硬化型エポキシ・ウレタン
塗料は加熱により発泡する塗料であることを特徴とする
塗布型鋼板補強材 - 【請求項3】スリットノズルを用いて、中間層と拘束層
とを同時に塗布することを特徴とする塗布型鋼板補強材
の施工方法 - 【請求項4】加温しつつ、中間層と拘束層とを同時に塗
布することを特徴とする塗布型鋼板補強材の施工方法
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35289299A JP4004198B2 (ja) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | 塗布型鋼板補強材の施工方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001162222A true JP2001162222A (ja) | 2001-06-19 |
JP4004198B2 JP4004198B2 (ja) | 2007-11-07 |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4004198B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003020448A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Honda Motor Co Ltd | 鋼板用速硬化塗布型補強材及び鋼板補強方法 |
JP2015009723A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | スターライト工業株式会社 | 車両用外装材の補強方法及び車両用補強外装材 |
WO2020201793A1 (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | 日産自動車株式会社 | 3次元形状成形体の製造方法 |
-
1999
- 1999-12-13 JP JP35289299A patent/JP4004198B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2015009723A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | スターライト工業株式会社 | 車両用外装材の補強方法及び車両用補強外装材 |
WO2020201793A1 (ja) * | 2019-04-02 | 2020-10-08 | 日産自動車株式会社 | 3次元形状成形体の製造方法 |
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