JP2007022002A - 貼り付けシート - Google Patents

Abstract

【課題】 所定値以上の圧着力で被着体に圧着されているか否かを容易に管理することができ、貼り付け品質を向上し得る貼り付けシートを提供する。
【解決手段】 貼り付けシート１０は、被着体２０に接着される裏面３０ｂを備える熱硬化性樹脂層３０と、熱硬化性樹脂層の表面３０ａに積層され所定値以上の圧着力を受けて変色する感圧層４０と、感圧層に積層され感圧層の変色を表面５０ａ側から視認可能な拘束層５０と、を含んでいる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パネルなどの被着体に貼り付けられる、貼り付けシートに関する。

貼り付けシートの一例として、被着体としてのパネルに貼り付けられるパネル補強シートがある。特許文献１、２には、自動車の車体を構成するパネルの補強、制振、変形の防止などを目的として、外部から見えないパネルの内側に、パネル補強シートを貼り付ける技術が記載されている。パネル補強シートは、樹脂層の上にガラスクロスなどからなる拘束層を積層して構成されている。パネルに接着される樹脂層の裏面には剥離紙が貼り付けられている。

自動車を製造する場合、パネル補強シートは、一般的に、車体工程あるいは塗装工程においてパネルに貼り付けられる。パネル補強シートをパネルに貼り付ける場合には、作業者は、剥離紙を剥がし、樹脂層の裏面を被着体であるパネルの内側に貼り付ける。次いで、作業者は、パネル補強シートの全面を拘束層の表面側から押圧して、パネル補強シートをパネルに圧着させる。なお、パネル補強シートを構成する材料は、車体工程において貼り付ける場合には電着塗装乾燥炉によって焼付け硬化され、塗装工程において貼り付ける場合には中上塗り塗装乾燥炉によって焼付け硬化されることにより、補強あるいは制振などの所期の効果を発現する。
特許第３２５６９１６号 特許第３２７４２４９号

パネル補強シートによる補強あるいは制振などの効果を得るためには、パネル補強シートを所定値以上の圧着力でパネルに圧着させることが必要である。パネル補強シートが十分な圧着力で圧着されていない場合には、焼付け前に、パネル補強シートがパネルからめくれたり、剥がれたり、脱落したりするなどの貼り付け品質の低下を招く虞がある。

本発明の目的は、所定値以上の圧着力で被着体に圧着されているか否かを容易に管理することができ、貼り付け品質を向上し得る貼り付けシートを提供することにある。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、被着体に接着される裏面を備える熱硬化性樹脂層と、前記熱硬化性樹脂層の表面に積層され所定値以上の圧着力を受けて変色する感圧層と、前記感圧層に積層され前記感圧層の変色を表面側から視認可能な拘束層と、を含んでなる貼り付けシートである。

作業者によって圧着された部位は感圧層が変色するので、圧着箇所あるいは未圧着箇所が可視化され、未圧着箇所が残らないように貼り付けシートを押圧することを作業者に促すことができる。したがって、所定値以上の圧着力でパネルに圧着されているか否かを容易に管理することができ、貼り付け品質を向上させることが可能となる。貼り付け品質が向上するので、貼り付けシートが被着体からめくれたり、剥がれたり、脱落したりすることがなく、貼り付けシートによる被着体の剛性補強や制振などの所期の効果を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。貼り付けシート１０の一例として、被着体としてのパネル２０などの薄板に貼り付けられ、剛性補強を目的とするパネル補強シート１１を例に挙げて説明する。

図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係るパネル補強シート１１を示す斜視図、図１（Ｂ）は、パネル補強シート１１を示す断面図、図１（Ｃ）は、パネル補強シート１１をパネル２０に貼り付けた状態を示す斜視図である。

図１（Ａ）（Ｂ）を参照して、パネル補強シート１１は、パネル２０に接着される裏面３０ｂを備える熱硬化性樹脂層３０と、熱硬化性樹脂層３０の表面３０ａに積層され所定値以上の圧着力を受けて変色する感圧層４０と、感圧層４０に積層され感圧層４０の変色を表面５０ａ側から視認可能な拘束層５０と、を含んでいる。熱硬化性樹脂層３０は樹脂成分を主成分とし、拘束層５０はガラスクロスやアルミクロスを主成分としている。熱硬化性樹脂層３０の裏面３０ｂには図示しない剥離紙が貼り付けられている。

図１（Ｃ）を参照して、補強すべきパネル２０として、例えば、自動車車体のアウターパネルなどの鋼板を挙げることができる。パネル補強シート１１は、鋼板の剛性（曲げ強さ）補強機能を発揮させるために、剥離紙を剥がした熱硬化性樹脂層３０の裏面３０ｂが、外部から見えないパネル２０の内側に貼り付けられ、拘束層５０が表層を構成している。

前記熱硬化性樹脂層３０は、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ユリア樹脂、合成ゴムなどの樹脂系主剤と、硬化剤に加えて充填材、添加材を適宜配合し、これらを混合混練し、適当な加工手段によって所望の大きさ、形状に加工されたものである。熱硬化性樹脂層３０は、所定の条件で熱硬化する。

ここに、充填材としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、クレーなどの顔料、各種の着色顔料、無機・有機系の繊維系充填材、マイカなどのリン片状充填材、発泡・膨張・未膨張バルーン、ガラスバルーン、シリカバルーンなどの中空状充填材を使用することができる。

添加剤としては、炭酸ガスや窒素ガスの発生により熱硬化性樹脂を発泡させる発泡剤、発泡助剤、反応触媒、塗装性向上のための高沸点溶剤、油面接着効果増大のためのパウダーゴム、ゼオライト、針状カルシウムメタシリケート、パネル補強効果増大のためのアクリル樹脂などを使用することができる。

熱硬化性樹脂層３０を製造するには、上記各配合物をデイゾルバー、バンバリーミキサー、オープンニーダー、真空ニーダーなどの従来公知の混合分散機によって分散混練後、カレンダーロール、押出成形機などの加工機械によってシート状に加工することにより製造される。

前記拘束層５０は、ガラスクロスやカーボンファイバー、有機繊維系不織布、金属箔（アルミなど）、ポリエステルフィルムなどからなる。拘束層５０は、パネル補強シート１１の最表面を構成する。拘束層５０は、圧着箇所あるいは未圧着箇所を可視化するために、感圧層４０の変色を表面５０ａ側から視認可能であることを要する。金属箔から拘束層５０を形成した場合には、視認可能であり、かつ、拘束層としての機能を損なうことがないサイズで確認窓を設定する。

感圧層４０が変色する圧着力の所定値は、２０ｋＰａ（０、２ｋｇｆ／ｃｍ２）〜５００ｋＰａ（５．０ｋｇｆ／ｃｍ２）、好ましくは、５０ｋＰａ（０．５ｋｇｆ／ｃｍ２）〜３００ｋＰａ（３．０ｋｇｆ／ｃｍ２）である。２０ｋＰａ（０．２ｋｇｆ／ｃｍ２）未満の場合には十分な圧着力が得られず、５００ｋＰａ（５．０ｋｇｆ／ｃｍ２）を超える場合には、作業者の圧着作業性を低下させてしまうからである。なお、圧着にはローラや加圧板などの押付治具を用いる手法もあるが、製造ラインにおいて従事する作業者による手圧着によって、パネル補強シート１１を貼り付ける手法が一般的である。

感圧層４０は、所定値以上の圧着力を受けて変色する感圧フィルムを含むことができる。変色する感圧フォルムとは、フィルム内部に圧力により発色するマイクロカプセルなどが組み込まれているフィルムである。発色させるための加圧力は、２０ｋＰａ〜５００ｋＰａ、好ましくは、５０ｋＰａ〜３００ｋＰａである。２０ｋＰａ未満の場合には十分な加圧力が得られず発色しにくく、５００ｋＰａを超える場合には、作業者の圧着作業性を低下させてしまうからである。感圧フィルムの製造方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法を適用して製造できる。

感圧層４０は、所定値以上の圧着力を受けて発色剤が流出し、発色する感圧マイクロカプセルを含むことができる。発色する感圧マイクロカプセルとは、球体直径がおよそ数ミクロンから１ミリメートル程度の球体の極めて微小な容器内に発色剤を封入したものであり、化学的または物理的な手法によって作られる。発色剤には、例えば、サリチル酸塩などのフェノール性水酸基を持つ化合物が一般的に用いられる。感圧マイクロカプセルの製造方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法を適用して製造できる。発色させるための加圧力は、２０ｋＰａ〜５００ｋＰａ、好ましくは５０ｋＰａ〜３００ｋＰａである。感圧マイクロカプセルは、この範囲内の圧着力によってマイクロカプセルが破れ、発色剤が化学反応することにより発色する。利用環境（環境温度、採用部位、必要圧着力）に合わせて、カプセル素材を変更させることにより色の濃度、発色のタイミング、カプセル破壊力などを変更することも可能である。カプセル素材は、アクリル、ポリスチレン、ナイロン、パラフィンなどの有機系素材、あるいは、酸化チタンや酸化亜鉛などの無機系の膜材を使用することができる。

図２は、多孔形状を有する感圧フィルム４１を示す正面図である。

感圧フィルム４１は、表面（紙面手前側）から裏面（紙面奥側）まで貫通する複数の貫通孔４２が形成された多孔形状を有し、感圧フィルム４１の貫通孔４２を介して、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０とが直接に接することを許容することが好ましい。熱硬化性樹脂層と拘束層との間の全面にわたって感圧フィルムを積層すると、熱硬化性樹脂層と拘束層との間の接着が感圧フィルムによって損なわれ、パネル補強シートによる剛性補強効果が低下する虞がある。これに対して、多孔形状を有する感圧フィルム４１を用いた場合には、貫通孔４２を介して熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０とが直接に接し得ることから、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との接触面積を十分に確保して、パネル補強シート１１による鋼板の剛性（曲げ強さ）を補強する効果をより確実に発揮させることができる。

多孔形状の感圧フィルム４１は、貫通孔４２の形状および配列に応じて、プレス機などの従来公知の加工機によって打ち抜き加工される。多孔形状の感圧フィルム４１は熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との間に敷設され、これらを圧着一体化することによって、パネル補強シート１１が製造される。なお、製品としてのパネル補強シート１１は、これを貼り付ける自動車の施工部位の形状に応じて、プレス機などの従来公知の加工機によって打ち抜き加工される。

図示する感圧フィルム４１は、矩形形状を有する貫通孔４２が縦横両方向に均一なピッチで配列され、全体としてメッシュ（網目）形状を有している。貫通孔４２の形状は、必要な剛性や圧着力を確保できる限りにおいて特に限定されることはなく、例えば、円、楕円、三角形などの多角形状などを有していてもよい。貫通孔４２の配列も特に限定されることはなく、貫通孔４２を均一なピッチで配列したメッシュ（網目）形状のほか、貫通孔４２の分布に粗密を持たせてもよい。例えば、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との接触面積をより大きくしたい部位では貫通孔４２を密に分布させ、それ以外の部位では貫通孔４２を粗に分布させてもよい。

なお、メッシュ形状の感圧フィルム４１を例に挙げると、その網目が粗すぎる場合には、単位面積あたり貫通孔４２が占める面積が大きくなり、変色することによって圧着した部分を認識できる範囲が狭くなることから、圧着作業が正規ないし確実に実施されたか否かを判断し難くなる。これとは逆に、網目が細かすぎる場合には、圧着した部分を認識できる範囲が広くなるものの、単位面積あたり貫通孔４２が占める面積が小さくなることから、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との接触面積を十分に確保できずに、パネル補強シート１１による剛性補強効果が低下する事態が生じる。したがって、網目の大きさ、換言すれば、単位面積あたり貫通孔４２が占める面積には、圧着作業の良否判断の容易化および熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との接触面積の十分な確保との両観点から、適正な範囲が存在する。

図３は、拘束層５０の裏面が凹凸形状を有するパネル補強シート１１を示す図であり、図３（Ａ）は圧着前の状態を示し、図３（Ｂ）は圧着後の状態を示している。

熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０とが接する面は、凹部と凸部とが形成された凹凸形状を有し、凹部に、感圧マイクロカプセル４３が配されることが好ましい。熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との両者が凹凸形状を有する場合、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０とのいずれか一方が凹凸形状を有する場合のいずれでもよい。図示例では、拘束層５０の熱硬化性樹脂層３０側の裏面５０ｂが、凹部５１と凸部５２とが形成された凹凸形状を有し、当該凹部５１に、感圧マイクロカプセル４３が配されている。上述した多孔形状を有する感圧フィルム４１を用いる場合と同様に、拘束層５０の凸部５２と熱硬化性樹脂層３０とが直接に接し得ることから、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との接触面積を十分に確保して、パネル補強シート１１による剛性補強効果をより確実に発揮させることができるからである。

凹部５１および凸部５２の形状は、必要な剛性や圧着力を確保でき、圧着部位が明確に示されるようなものであれば特に限定されないが、好ましくは、凸部５２が球状、半球状、四角状、円錐状のもの、さらには、凸部５２の断面が三角形状、四角形状、台形状をなすものが挙げられる。また凹部５１は好ましくは球状、半球状、四角状、円柱状のもの、さらには、凹部５１の断面が四角形状、台形状をなすものが挙げられる。

拘束層５０は、凹凸形状に応じて、プレス機などの従来公知の加工機や、特殊ロールによって凹凸形状に加工される。凹部５１に感圧マイクロカプセル４３を配置し（図３（Ａ）参照）、熱硬化性樹脂層３０と圧着一体化することによって、パネル補強シート１１が製造される（図３（Ｂ）参照）。圧着一体化に伴い、熱硬化性樹脂層３０の表面も凹凸形状になる。なお、製品としてのパネル補強シート１１は、これを貼り付ける自動車の施工部位の形状に応じて、プレス機などの従来公知の加工機によって打ち抜き加工される。

パネル補強シート１１は、各種の生産機械、輸送機械、産業用機械分野で使用でき、例えば、自動車分野では、自動車の施工部位の形状に応じて、プレス機などの従来公知の加工機により打ち抜き加工される。また、打ち抜き加工した製品としてのパネル補強シート１１は、主として、自動車製造工場の車体工程において、作業者の手圧着によって、パネル２０内面に対して貼り付け施工される。

この貼り付け施工において、作業者によって圧着された部位は感圧層４０が変色するので、圧着箇所あるいは未圧着箇所が可視化され、未圧着箇所が残らないようにパネル補強シート１１を押圧することを作業者に促すことができる。したがって、所定値以上の圧着力でパネル２０に圧着されているか否かを容易に管理することができ、貼り付け品質を向上させることが可能となる。貼り付け品質が向上するので、焼付け前に、パネル補強シート１１がパネル２０からめくれたり、剥がれたり、脱落したりすることがなく、パネル補強シート１１によるパネル２０の剛性補強や制振などの所期の効果を確実に得ることができる。

また、多孔形状を有する感圧フィルム４１を用いる場合には、貫通孔４２を介して熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０とが直接に接し得ることから、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との接触面積を十分に確保して、パネル補強シート１１による剛性補強効果をより確実に発揮させることができる。

また、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０とが接する面を凹凸形状に形成した場合にも、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０とが直接に接し得ることから、熱硬化性樹脂層３０と拘束層５０との接触面積を十分に確保して、パネル補強シート１１による剛性補強効果をより確実に発揮させることができる。

本発明の貼り付けシート１０は、熱硬化性樹脂層３０が発泡タイプの場合に限定されるものではなく、非発泡タイプであってもよい。さらに、本発明は、パネル補強シート１１に適用する場合に限定されず、制振シートなどの貼り付け製品に対して広く適用可能であり、いずれの用途に適用しても、所定値以上の圧着力で被着体に圧着されているか否かを容易に管理することができ、貼り付け品質を向上することができる。適用する用途に合致するように、熱硬化性樹脂層３０、感圧層４０、および拘束層５０の構成材料を種々選択できることは言うまでもない。

（実施例）
以下、本発明を実施例および比較例によってさらに詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではない。

性能評価として、曲げ強さ、初期粘着性、品質安定性の３項目について評価を実施した。

曲げ強さは２００×８０ｍｍの鋼板に、１５０×５０ｍｍのパネル補強シートを貼り付け、１７０℃×２０分焼付けを行い硬化させた。試験片を１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度で加圧する曲げ剛性評価を行った。表１に、比較例１を基準として行った判定結果が示される。比較例１よりも優れる場合は符号「◎」が、同等の場合は符号「○」が、劣る場合は符号「△」が表１に記されている。

初期粘着性は、２００×８０ｍｍの鋼板に、１５０×５０ｍｍのパネル補強シートを貼り付けた試験片を作製した。試験片を水平方向下向きで７２時間保持した。パネル補強シートの剥がれ、脱落の有無、貼り付け位置のずれの有無などを評価した。表１に、比較例１を基準として行った判定結果が示される。比較例１よりも優れる場合は符号「◎」が、同等の場合は符号「○」が、劣る場合は符号「△」が表１に記されている。

品質安定性は、２００×４００ｍｍのパネル補強シートを１０枚用意した。５名の作業者に通常実施している作業と同様に、鋼板部品にパネル補強シートを貼り付ける作業を連続して実施させた。鋼板部品を垂直方向で製造ラインに流し、パネル補強シートの剥がれ、脱落の有無、貼り付け位置のずれの有無などを評価した。表１に、比較例１を基準として行った判定結果が示される。比較例１よりも優れる場合（手直しがない場合）は符号「◎」が、同等の場合は符号「○」が、劣る場合は符号「△」が表１に記されている。

（実施例１）
拘束層と粘着層を特別に分離したパネル補強材（日東電工（株）製「ニトハードＲＥ−７０００」）に、感圧フィルム（富士写真フイルム（株）製「プレスケール極超低圧ＬＬＬＷ」）を熱硬化性樹脂層と拘束層の間に設置した。感圧フィルムは図２に示したメッシュ（網目）形状とし、貫通孔を介して、熱硬化性樹脂層と拘束層とが直接に接することを許容する構成とした。貫通孔のサイズは１０×１０ｍｍとした。

（実施例２）
拘束層と粘着層を特別に分離したパネル補強材（日東電工（株）製「ニトハードＲＥ−１０００」）に、感圧マイクロカプセル（ケミテック（株）製「発色マイクロカプセル」）を熱硬化性樹脂層と拘束層の間に設置した。熱硬化性樹脂層と拘束層とが接する面は図３に示した凹凸形状とし、凹凸形状は辺５ｍｍの三角錐とした。

（実施例３）
拘束層と粘着層を特別に分離したパネル補強材（アサヒコーポレーション製「サンダイン＃５０６５」）に、感圧マイクロカプセル（ケミテック（株）製「発色マイクロカプセル」）を熱硬化性樹脂層と拘束層の間に設置した。

（比較例１）
熱硬化性樹脂層がエポキシ系、拘束層がガラスクロスであるパネル補強材を製作した。

（比較例２）
熱硬化性樹脂層が合成ゴム系、拘束層がガラスクロスであるパネル補強材を製作した。

表１に示した結果から明らかなように、実施例１〜３は良好な貼り付け品質を得ることが確認できた。

図１（Ａ）は、本発明の実施形態に係るパネル補強シートを示す斜視図、図１（Ｂ）は、パネル補強シートを示す断面図、図１（Ｃ）は、パネル補強シートをパネルに貼り付けた状態を示す斜視図である。 多孔形状を有する感圧フィルムを示す正面図である。 図３は、拘束層の裏面が凹凸形状を有するパネル補強シートを示す図であり、図３（Ａ）は圧着前の状態を示し、図３（Ｂ）は圧着後の状態を示している。

符号の説明

１０ 貼り付けシート、
１１ パネル補強シート、
２０ パネル（被着体）、
３０ 熱硬化性樹脂層、
３０ａ 熱硬化性樹脂層の表面、
３０ｂ 熱硬化性樹脂層の裏面、
４０ 感圧層、
４１ 感圧フィルム、
４２ 貫通孔、
４３ 感圧マイクロカプセル、
５０ 拘束層、
５０ａ 拘束層の表面、
５０ｂ 拘束層の裏面、
５１ 凹部、
５２ 凸部。

Claims (5)

1. 被着体に接着される裏面を備える熱硬化性樹脂層と、
   前記熱硬化性樹脂層の表面に積層され所定値以上の圧着力を受けて変色する感圧層と、
   前記感圧層に積層され前記感圧層の変色を表面側から視認可能な拘束層と、を含んでなる貼り付けシート。
2. 前記感圧層は、所定値以上の圧着力を受けて変色する感圧フィルムを含んでいることを特徴とする請求項１記載の貼り付けシート。
3. 前記感圧層は、所定値以上の圧着力を受けて発色剤が流出し、発色する感圧マイクロカプセルを含んでいることを特徴とする請求項１記載の貼り付けシート。
4. 前記感圧フィルムは、表面から裏面まで貫通する複数の貫通孔が形成された多孔形状を有し、
   前記感圧フィルムの前記貫通孔を介して、前記熱硬化性樹脂層と前記拘束層とが直接に接することを特徴とする請求項２記載の貼り付けシート。
5. 前記熱硬化性樹脂層と前記拘束層とが接する面は、凹部と凸部とが形成された凹凸形状を有し、
   前記凹部に、前記感圧マイクロカプセルが配されることを特徴とする請求項３記載の貼り付けシート。

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