JP2510882B2 - 薄板補強用の接着性シ―ト - Google Patents

薄板補強用の接着性シ―ト

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JP2510882B2
JP2510882B2 JP63233350A JP23335088A JP2510882B2 JP 2510882 B2 JP2510882 B2 JP 2510882B2 JP 63233350 A JP63233350 A JP 63233350A JP 23335088 A JP23335088 A JP 23335088A JP 2510882 B2 JP2510882 B2 JP 2510882B2
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幸夫 西山
和男 繁田
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Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 本発明は自動車等における薄板部材の補強及び制震の
ために用いられる薄板補強用の接着性シートに関するも
のである。
(b)従来の技術 従来、自動車などにおいては、車体鋼板に種々の補強
装置が施されている。例えば、ルーフ、フェンダー、フ
ード、トランク、クォーターパネル、ドア等のように比
較的広くて平坦な形状でありながら薄い外板にあって
は、構造上外力に対して適度な剛性を具備させる必要か
ら金属補強部材をスポット溶融や接着剤により上記外板
の内側に貼り付ける手法がとられている。
しかし、この方法では金属補強材の重量が重く車体の
軽量化に基づいて設計された外板の薄板化に逆行し、重
量増加、コストアップになり、さらに取り付け工程が複
雑化するなどの欠点を有していた。加えて、金属補強部
材の場合、スポット箇所等から錆が発生しやすく、しか
も金属補強部材による補強では防震効果が得られないた
め、樹脂による補強方法が採用されている。
従来、樹脂による補強方法としては、以下に挙げるも
のが提案されている。
第一の方法は、アスファルトゴム、ブチルゴム、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂などの高分子材料を外板の裏側に塗布ない
し貼り付けるものである。
第二の方法は車体外板を2つの樹脂層の積層体で補強
する方法である。
即ち、補強性を高めるために第1の樹脂層と鋼板の歪
みの発生を防止するための剛性の低い第2の樹脂層から
なるものであって、該第1の樹脂層に補強基材を組み合
せたものから成る樹脂製補強材である。
また、この場合において、第1の樹脂層中に加熱によ
り分解、発泡する発泡剤を含有することによる加熱硬化
後の厚みの増加を伴い、それにより補強性を高めた樹脂
製補強用シートである。
第三の方法は、ガラス繊維織布の片面に粘着性を有す
る未硬化状態の熱硬化性樹脂組成物層および場合により
さらにそれより巾狭な加熱により発泡する未発泡の発泡
剤組成物を積層した補強材シートにおいて、そのガラス
繊維織布が熱可塑性樹脂を塗布・含浸したものが提案さ
れている。
(c)発明が解決しようとする課題 上記第一の方法では、高分子材料として引張弾性率が
大きく且つ接着力の大きい材料を選定し、しかもこれを
厚く塗布すれば相当大きな補強効果が得られ、又、金属
補強部材を使用する方法に比べて軽量で工法も簡便とな
るなどの利点がある。
ところが、その反面、引張弾性率ないし接着力の大き
い高分子材料は熱硬化性樹脂組成物を使用したものがほ
とんどあり、このような樹脂材料によると硬化収縮など
に起因した硬化後の残留応力によって外板に歪み(へこ
み)を与え、車体の面一(つらいち)性が悪くなって商
品価値を著しく損なうという致命的な問題があり、その
結果、弾性率の低い樹脂組成物しか使用できないため十
分な補強性を発現できないという問題があった。
又、第二の方法では鋼板の補強性と歪みの防止という
相反する両特性をある程度満足することが可能である
が、以下に述べる欠点を有していた。
即ち、上記第二の方法では、剛性強さが厚さの3乗に
比例するといわれ、したがって厚さを大にすることによ
り剛性強さを増大できる効果が得られる反面、樹脂量の
増大による重量増加やコストアップ等の問題が生ずるの
であり、さらに樹脂基材として主にガラスクロスが使用
されるが、通常のガラスクロスの場合、クロスが柔軟で
あると樹脂は粘着が必要なことから柔軟にせざるを得
ず、その結果、得られた補強用接着シートは柔らかくな
りすぎ、このことは自動車ラインでのこの種の補強用接
着シートの貼付作業性を悪くしている。特に夏期とか片
手で貼付作業をしなければならないような場合、ある程
度のシートとしての剛直性が要求されることより、現状
では製品の腰を強くして貼付作業性の改善を望まれてい
る。さらに所定形状に切断する場合、端末のクロスほぐ
れが目立ち、このクロスほぐれによるクロスの飛散から
塗装汚染が心配されている。
また、第1の樹脂層中に発泡剤を含有することによ
り、未硬化状態での厚みを厚くすることなく、加熱硬化
後の厚みを厚くすることが可能となったが、樹脂を発泡
させたことにより、第1の樹脂層の強度が低下してしま
い、実質的には補強性を少量しか増大させることができ
ず、加熱硬化後の厚みによる効果があまり見られないと
いう問題があった。
加えて、第1と第2の樹脂層とすることにより、樹脂
を大量に使用しなければならず、しかも製造工程数が多
くなり、生産性が悪くなって製造コストが高くなる等の
問題もあった。
更に、第三の方法では、ガラス繊維織布に熱可塑性樹
脂を塗布・含浸したものを用いたものであり、従って、
長尺状の補強材シートを所定の大きさに裁断する際、こ
の織布の周縁部における平織したストランドのほぐれお
よびストロンドの原糸である単繊維の解れを抑止するこ
とができるが、熱可塑性樹脂を用いている結果、補強材
シートに剛直性を付与することができないので以下に述
べる課題が生じるのである。
即ち、補強材シートに充分な剛直性を付与できない結
果、補強基材の弾性率が低下するため、補強特性が低下
し、さらに貼付作業性においても、製品の腰がなく、折
れ曲がり易く、貼付する時、両手でこの折れ曲がりを広
げる必要があり、特に片手で貼付しようとする時、又は
大面積に貼付する時、貼付作業性が非常に悪くなる。
また、引例による発明では、以下に述べる理由より、
剛直性を有しない柔軟なものしか使用できないのであ
る。
つまり、巾狭な未発泡の発泡剤組成物層を積層した補
強材シートの場合、被着体への接着面はこの発泡剤組成
物層と異なる未硬化状態の熱硬化性樹脂組成物層側にな
るが、ガラス繊維織布(基材)が剛直性を有するもので
あれば、この剛直性による反発力のため被着体にうまく
接着できず、接着後脱落する。また、仮に被着体に接着
しても加熱硬化時の熱硬化性樹脂組成物層の軟化によ
り、剛直性の有るガラス繊維織布(基材)が反発して剥
がれてしまうのである。
従って、この場合、剛直性の有るガラス繊維織布(基
材)を用いることができないのである。
また、このように剛直性の無いものを用いると、腰が
無く、製品が折り曲がり易く、貼付するとき、両手でこ
の折れ曲がりを広げる必要が有り、この点からも貼付作
業性が悪くなる。
又、このように、ガラス繊維織布に熱可塑性樹脂を塗
布・含浸した場合、耐熱性が無いことから加熱硬化時の
温度(140〜180℃)で樹脂が溶融又は軟化してしまう。
このために、抱き込み気泡又は発泡剤による分解ガス等
に起因したフクレを防止することができない。
更に、加熱硬化時、この軟化、溶融に起因した熱可塑
性樹脂によりガラス繊維織布のカール(捲れ)が発生し
たり、あるいは天井面等のような逆さ状態で加熱硬化さ
せた時、この熱可塑性樹脂の軟化、溶融により、ガラス
繊維織布のハガレ、脱落を発生させることがあり、この
場合は補強材としての役割を果し得ないのである。
特に、補強特性においても、熱可塑性樹脂の場合、弾
性率が低いため、補強基材としての強度が低く、その結
果、熱硬化性樹脂と比較して補強性が低下するなどの問
題が生じるのである。
本発明は、かかる従来の実情に鑑みて完成されたもの
であって、生産性が至極良好であり、軽量で且つ補強性
の増大が大きく、しかも製品末端のクロスほぐれに起因
する塗装汚染がないうえ、貼付作業性のよい薄板補強用
の接着性シートを提供することを目的とするものであ
る。
(d)課題を解決するための手段 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討を重
ねた結果、以下の知見を得た。
即ち、補強基材をフェノール樹脂又はメラミン樹脂等
の熱硬化性の耐熱性樹脂で目止め処理をして当該補強基
材を剛直性にすることにより従来からの欠点であった切
断端面からの補強基材のほぐれが防止でき、その結果、
補強基材片の飛散による塗装汚染を防止することができ
る。また基材の剛直性から製品も適度な剛直性を有し、
その結果、片手での貼付作業や天井面等のような逆さ状
態での作業が可能となった。さらにこの目止め処理によ
り補強基材としての強度が向上し、硬化後の補強性の向
上にもつながった。
また、熱硬化性樹脂組成物層として、熱硬化性樹脂と
その硬化剤を必須成分とするもの、或いは熱硬化性樹脂
とその硬化剤、加熱により分解、発泡する発泡剤、短繊
維及びチクソ性賦与剤の5成分を必須成分とするもので
あって、室温で粘着性を有するものを用い、該熱硬化性
樹脂組成物層と目止め処理された補強基材を組み合わせ
てなる補強用接着性シートは、驚くべきことに、従来の
ように第1と第2の熱硬化性樹脂組成物層とすることな
く、単層の熱硬化性樹脂組成物層でも充分な補強機能を
発現し、つまり樹脂層の未硬化状態での厚みを厚くする
ことなく、加熱硬化後の厚みを樹脂発泡で厚くでき、さ
らに硬化、発泡後の樹脂強度の低下を特定の短繊維の存
在で抑えたり、補強基材を耐熱性樹脂で目止め処理をす
ることにより切断端面からの補強基材ほぐれが防止で
き、その結果、補強基材片の飛散による塗装汚染を防止
することができるのであり、しかも発泡剤、短繊維及び
チクソ性賦与剤を含有する熱硬化性樹脂組成物層と補強
基材を積層することにより樹脂の熱膨張率を被着体、例
えば鋼板と略同一にすることが可能となり、その結果、
補強と外板歪みという相反する特性を従来のように2つ
の樹脂層の積層という手法を採用せずとも可能となると
の知見を得た。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の薄板補強用の接着性シートは、補強基材と熱
硬化性樹脂組成物層とからなる補強用接着性シートにお
いて、この補強基材が熱硬化性の耐熱性樹脂による目止
め処理により、剛直性を有するものからなり、かつ上記
熱硬化性樹脂組成物層が粘着性を有することを特徴とす
るものである。
又、本発明の薄板補強用の接着性シートにおいては、
その熱硬化性樹脂組成物層中に、特に加熱により分解発
泡する発泡剤と短繊維及びチクソ性賦与剤が含有された
ものが、後述する理由より好ましい。
上記補強基材としては後述する熱硬化性樹脂組成物層
に設けて当該硬化性樹脂組成物層の強度を向上するもの
であれば特に限定されるものではなく、有機質或いは無
機質の織布や不織布更に編み物やクロスが挙げられる。
これらのうち、熱硬化性樹脂組成物層の強度を著しく向
上するガラスクロスが最適である。
そして、本発明の最も大きな特徴は、上記の補強基材
を熱硬化性の耐熱性樹脂で目止め処理する点にある。こ
の目止め処理に用いられる熱硬化性の耐熱性樹脂として
はフェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等が挙
げられるのであり、その量は、補強基材の目付け量の5
〜20重量%の範囲とするのが好ましい。この熱硬化性の
耐熱性樹脂の量が、5重量%未満では目止め効果が小さ
く、一方、20重量%を超えると剛直性が強くなり過ぎて
取扱い性や鋼板等の被着体への取付け作業性が悪くなる
ので好ましくない。
また熱硬化性樹脂組成物層に用いられる熱硬化性樹脂
としては、グリシジルエーテル型、グリシジルエステル
型、グリシジルアミン型、線状脂肪族エポキサイド型、
脂環族エポキサイド型などの各種エポキシ樹脂及びその
変成エポキシ樹脂が金属板に対する接着性が良好である
などの面で望ましい。
しかし、他の熱硬化性樹脂、例えばメラミン系、ポリ
エステル系、フェノール系、尿素系等の樹脂も使用する
こともできる。
この熱硬化性樹脂に配合される加熱活性硬化剤として
は、加熱により硬化作用を発揮する通常の硬化剤でよ
く、一般に温度80〜200℃の範囲で活性であれば充分で
ある。具体的には、例えばエポキシ樹脂の主硬化剤とし
ては、ジシアンジアミド、4・4′−ジアミノジフェニ
ルスルホン、フェノール、各種の酸或いは酸無水物、ポ
リアミドアミンなどがあり、更にその硬化促進剤として
は、2−n−ヘプタデシルイミダゾールのようなイミダ
ゾール誘導体、イソフタル酸又はアジピン酸ジヒドラジ
ド、グアニジン系、N・Nジアルキルチオ尿素誘導体な
どが用いられる。
そして、その使用量は、エポキシ樹脂100重量部に対
して、各々主硬化剤で通常3〜30重量部、硬化促進剤で
10重量部以下の割合でよい。
このようにして得た熱硬化性樹脂組成物中には、上記
成分のほか、当該熱硬化性樹脂組成物に、シート成形が
可能な程度に凝集力を持たせ、また、溶解粘度を下げて
ぬれ性を向上させるためなどの目的で各種の添加剤が所
望により配合される。
例えば、シート成形能を向上させる目的で、ポリビニ
ルブチラール、ポリアミド、ポリアミド誘導体、ポリエ
ステル、ポリスルホン、ポリケトン、ビスフェノールA
とエピクロルヒドリンとより誘導される高分子量のエポ
キシ樹脂などの熱可塑性樹脂、また液状ゴム、例えばイ
ソプレンゴム、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体
ないしその誘導体の如き合成ゴム成分などを配合でき
る。
これらの使用量は、熱硬化性樹脂100重量部に対して
5〜100重量部程度とするのがよい。
更に溶解粘度を下げ、ぬれ性を向上させる目的で、ブ
チルグリシジルエーテル、長鎖アルコールのモノグリシ
ジルエーテルなどの反応力希釈剤、ジオクチルフタレー
トの如きフタル酸系可塑剤などを配合してもよいのであ
る。これらの量は、熱硬化性樹脂100重量部に対して通
常3〜30重量部程度とするのがよい。
また、上記熱硬化性樹脂組成物中に各種の充填剤、例
えば炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナ、酸化
チタンなどを用いることができる。
このとき充填剤の添加量は、この充填剤を配合した熱
硬化性樹脂組成物を用いて、この発明の薄板補強用の接
着性シートを作り、これをドア外板等の補強用としたと
き、加熱硬化後に上記外板等との接着力を損なわない程
度、(通常、樹脂成分100重量部に対して150重量部以
下)に用いるように配慮される。
又、本発明の薄板補強用の接着性シートにおいては、
その熱硬化性樹脂組成物層中に、特に加熱により分解発
泡する発泡剤と短繊維及びチクソ性賦与剤が含有された
ものが、後述する理由より好ましい。
この加熱により分解発泡する発泡剤としては、アゾジ
カルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのような
アゾ系化合物、ジニトロソペンタメチレンテトラミンの
ようなニトロソ化合物、パラトルエンスルホニルヒドラ
ジッド、4・4′−オキシベンゼンスルホニルヒドラジ
ッドのようなヒドラジッド系化合物などを広く使用でき
る。これらの発泡剤は単独或いは2種以上を用いること
ができるのであり、又、この発泡剤の分解温度として
は、得られた薄板補強用の接着性シートの保存性や安定
性を考慮すると100℃以上のものが望ましい。
又、これらの発泡剤と共に必要に応じて発泡助剤を併
用してもよいのである。
この発泡助剤としては亜鉛華の無機物、ステアリン酸
亜鉛等の金属石ケン及び尿素化合物等が挙げられる。
上記発泡剤の使用量は、樹脂成分100重量部に対して
0.5〜10重量部である。
発泡剤の添加量が、0.5重量部未満では発泡による補
強性の効果が少なく、また10重量部を超えると樹脂が発
泡過剰となり、かえって補強性が低下するので好ましく
ない。
又、上記発泡剤の添加量は、樹脂成分100重量部に対
して0.2〜7重量部の範囲であり、該発泡剤の添加量
が、0.2重量部未満ではその効果が乏しく、また7重量
部を超えると、逆に補強性が低下するので好ましくな
い。
本発明においては、熱硬化性樹脂組成物層が加熱硬化
後、樹脂発泡による樹脂強度の低下を抑える目的でガラ
スなどの無機短繊維、ビニロン、ナイロンなどの有機短
繊維、銀、ステンレスなどの金属短繊維等の短繊維が用
いられる。
上記短繊維としてはそのアスペクト比(長さ/直径)
が5〜350であって、直径が1〜30μmのものを用いた
ものが、分散性が良好で、しかも加熱、発泡後の樹脂強
度の低下を抑えるだけではなく、むしろ樹脂強度を向上
させるので好ましい。この短繊維においてそのアスペク
ト比が5未満になると、加熱硬化後の樹脂強度の低下を
抑えることができず、一方、350を超えると熱硬化性樹
脂組成物層中での分散が困難となる。
上記短繊維の使用量としては樹脂成分100重量部に対
して10〜100重量部であり、その使用量が10重量部未満
では樹脂強度の低下を抑えることができず、一方、100
重量部を超えると熱硬化性樹脂組成物層中での均一分散
が困難となる。
熱硬化性樹脂組成物層中に、アスペクト比が5〜350
の短繊維(直径1〜30μm)を樹脂成分100重量部に対
して10〜100重量部含有させることにより、発泡剤入り
の熱硬化性樹脂組成物量を増大させることなく、つまり
熱硬化性樹脂組成物層を薄くでき、また、発泡による樹
脂強度の低下を抑え、その結果、補強性の向上が実現す
る。
更にチクソ性賦与剤の添加により、発泡剤による樹脂
の発泡セルが微小で均一な発泡状態となり、樹脂強度、
発泡後の樹脂厚みが均一となる。
又、本発明の薄板補強用の接着性シートはその張り付
け部位が垂直状態の箇所又は被着体の下面等が挙げられ
るが、この場合には、逆さ状態で貼付けられるため、硬
化中の樹脂の流動性を抑えて、補強用接着性シートのズ
レ、脱落を防止しなければならない。このズレや脱落を
防止するにはチクソ性賦与剤の添加が必要である。
チクソ性賦与剤としては、アエロジル、アスベスト繊
維などがあるが、中でも有機ベントナイトが最も効果的
である。
上記チクソ性賦与剤の添加量としては樹脂成分100重
量部に対して5〜30重量部とするのが好ましい。その添
加量が5重量部未満では樹脂の発泡状態が不十分であ
り、またチクソ性が不足で樹脂の硬化時、接着性シート
のズレ、脱落が発生するのであり、一方30重量部を超え
ると初期粘着性が低下するし、また樹脂との混練性にも
問題が生じる。
また、チクソ性賦与剤として、特に有機ベントナイト
を用いたものが、樹脂の発泡状態が極めて良好となり、
また優れたチクソ性を賦与して樹脂の硬化時、接着性シ
ートのズレや脱落の発生が確実に防止されるので最も好
ましいが、このように、有機ベントナイトを用いる場
合、上述の理由より、その添加量が樹脂成分100重量部
に対して5〜30重量部の範囲とするのが望ましい。
これまで述べたように、熱硬化性樹脂とその硬化剤、
発泡剤、短繊維及びチクソ性賦与剤を必須成分とするも
のを用いると、被着体である薄鋼板の歪みに対しても一
層有効となる。
被着体である薄鋼板に補強用接着性シートを貼付硬化
して補強する場合、両種の熱膨張係数の差から生じる収
縮応力により通常は薄鋼板に歪みを発生させる。しかし
ながら、発泡剤、短繊維及びチクソ性賦与剤が添加され
た系ではこの歪みを低減させることができる。
即ち、発泡剤、短繊維及びチクソ性賦与剤が添加され
た系で熱硬化性樹脂層が硬化後樹脂発泡すると、発泡し
ない場合に比べて熱膨張係数が低下し、しかも弾性率も
低下する。その結果、収縮応力が低下し、被着体である
薄鋼板に歪みを与えなくなるという好結果を示す。
そして、本発明の薄板補強用の接着性シートにおい
て、熱硬化性樹脂組成物層中に含有される発泡剤は、分
解、発泡する温度が100℃以上であって、その含有量は
熱硬化性樹脂組成物層中の樹脂分100重量部に対して0.5
〜10重量部であり、かつチクソ性賦与剤が有機ベントナ
イトであり、該チクソ性賦与剤の含有量が熱硬化性樹脂
組成物層中の樹脂分100重量部に対して5〜30重量部の
範囲で形成されたものが、最も優れた補強性や生産性を
有し、しかも被着体への貼着作業性が極めて良好である
から好ましい。
更に、本発明の薄板補強用の接着性シートにおいて
は、その補強基材としてガラスクロスを用いると、この
ガラスクロスは熱硬化性樹脂層の強度を著しく向上させ
る結果、接着性シートの強度が至極向上するのであり、
従って、樹脂層の厚さを薄くしても所要の強度が得られ
るので、有益である。
本発明の薄板補強用の接着性シートは被着体の垂直状
態の箇所又は被着体の下面に貼付けられるのであり、従
って、この接着性シートを構成する熱硬化性樹脂組成物
層は粘着性を有することが要求されるが、この粘着力は
被着体に貼着し、これを加熱、硬化するまでの間、接着
性シートのズレや脱落が発生しない程度のものであれば
よい。
(e)作用 本発明の薄板補強用の接着性シートは、上記構成を有
し、熱硬化性樹脂組成物層に設けられた補強基材が耐熱
性樹脂による目止め処理されていることにより剛直性を
有すると共に、切断性が良好となる。このため、接着性
シートの剛直性が向上し、その結果、従来のように第1
と第2の樹脂層といった2種類の樹脂層を用いる必要が
なく、その結果、樹脂の使用量が少なくなると共に樹脂
層が薄くなるのであり、又、このように剛直性を有する
ことにより自動車ラインでの貼付作業性が改善された
り、接着性シートの切断時における補強基材端面のほぐ
れが防止され、この端面ほぐれに起因する塗装汚染が防
止されるなどの格別な作用を有するのである。
又、このように本発明の薄板補強用の接着性シート
は、補強基材が熱硬化性の耐熱性樹脂によって目止め処
理がなされているので剛直性を有する結果、後述するよ
うに、被着体との密着性が一層向上して当該被着体の補
強性を著しく向上させる作用を有するのである。
即ち、この薄板補強用の接着性シートは梅雨時等、湿
気が多い時期に保存されている間に水分を吸収する場合
がある。そして、このように吸湿した接着性シートを車
体鋼板等の被着体に貼着後加熱硬化すると、水蒸気圧に
よってフクレが発生し、接着性シートが部分的に被着体
から剥離することがあり、この結果、被着体の補強が不
十分になることがある。
ところが、このように補強基材を熱硬化性の耐熱性樹
脂によって目止め処理を行うと、接着性シートの剛直性
が至極大となる結果、このフクレを押え込むので、フク
レが発生せず、被着体との密着性が良好になって優れた
補強性を発現する作用を有するのである。
更に、本発明の薄板補強用の接着性シートにおいて、
熱硬化性樹脂組成物層中に、発泡剤と特定の短繊維及び
チクソ性賦与剤が含有されてなるものは、従来のように
第1と第2の樹脂層といった2種類の樹脂層を用いる必
要がなく、その結果、樹脂の使用量が一層少なくなると
共に樹脂層が一層薄くなるのであり、しかも樹脂の加
熱、発泡により軽量で高い補強性を有するのである。
又、この樹脂の加熱、発泡により熱膨張係数、弾性率
が大幅に低下し、その為熱収縮応力が著しく低下する。
このため、被着体である薄鋼板に至みを発生させずに高
い補強特性を得ることが可能となり、又、チクソ性賦与
剤の添加により樹脂発泡が均一な微小発泡セルとなり、
しかも接着性シートを垂直な箇所に貼付硬化させたり、
或いは接着性シートを逆さ状態つまり接着体の下面に貼
付硬化させても当該接着性シートのズレ又は脱落を発生
させず、従って、貼着作業性が向上する作用を有するの
である。
更に、本発明の薄板補強用の接着性シートにおいて、
その補強基材としてガラスクロスを用いると、このガラ
スクロスが接着性シートの強度を著しく向上させる作用
を有するのである。
(f)実施例 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。
エピコート#871(油化シェル社製のダイマー酸変性
エポキシ樹脂)45重量部、エピコート#1002(油化シェ
ル社製のビスフェノールA型エポキシ樹脂)40重量部及
び液状イソプレンゴム15重量部を混合釜にて溶解混合
し、得られた組成物100重量部に、更に、イミダゾール
系硬化剤(キュアゾールC11Z)を0.6重量部、ジシアン
ジアミド5重量部、タルク50重量部及びチクソ性賦与剤
である有機ベントナイト15重量部、発泡剤ネオセルボン
P#1000(ヒドラジド系)3重量部及びガラス短繊維
(直径10μm、アスペクト比30)35重量部を通常のミキ
シングロールにて混練し、得られた樹脂塊を熱プレスに
て1.0mm厚のシート状に成形した。
次いで、この表層部に補強基材であるガラスクロス
[メラミン樹脂で目止め処理されたガラスクロス、ガラ
スクロス量220g/m2、目止め剤(耐熱性樹脂)量20g/
m2]をラミネートし、製品厚1.2mmの本発明品である薄
板補強用の接着性シートを得た。
実施例2〜5 実施例1と同様の方法により、第1表に示す樹脂配合
比の薄板補強用の接着性シートを得た。
比較例1〜3 実施例1と同様の方法により、第1表に示す樹脂配合
比の比較例1〜3の薄板補強用の接着性シート(比較例
1及び3は共に厚さが1.2mm、比較例2は厚さが2.5mm)
を得た。
比較例4 実施例1において、補強基材であるガラスクロスをメ
ラミン樹脂で目止め処理するのに代えて、熱可塑性樹脂
であるエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂で目止め処理を
施したものを用いた以外は、実施例1と同様にして薄板
補強用の接着性シートを得た。
又、上記の各実施例及び各比較例の各種特性試験の結
果を第2表に示す。
〈鋼板の歪み試験〉 上記の各実施例及び各比較例を、厚さ0.8mmの鋼板面
に貼着後、温度180℃の雰囲気中で30分間加熱、硬化し
た。
この加熱、硬化の際に上記鋼板に歪みが発生したかど
うかを肉眼で観察した。
次いで、これを室温まで冷却し、試験鋼板の塗装面を
目視し、鋼板に歪みが発生していないかを評価する。
なお、このようにして得た上記接着性シートと鋼板と
の積層体を試験片として後述の強度試験を行った。
○…歪み無し。
△…わずかな歪みが認められる。
×…歪みが認められる。
〈曲げ強度試験〉 先端間の距離100mmで平行に配置させた、先端が曲率
半径5mmの逆U字型断面を呈する2枚の垂直平板(幅50m
m)を有する支持台で、幅70mmにされた試験片を水平に
支持し、その中央部に上部から曲率半径10mmのU字型断
面を呈する垂直平板(幅50mm)で荷重を加えたときの最
大曲げ応力(kg/70mm幅)を測定した。
〈ズレ試験〉 上記の各補強用の接着性シート(幅50mm、長さ150m
m)を厚さ0.8mm、幅70mm、長さ250mmの鋼板面に貼着
後、鋼板を垂直に立てた状態で温度180℃で30分の雰囲
気状態で加熱硬化させる。
この時、補強用の接着性シートが加熱硬化時にずれた
長さを測定しズレ試験をする。
○…ズレ長さ0〜3mm △…ズレ長さ3〜10mm ×…ズレ長さ10mm以上 〈切断性〉 カッターで製品を切断した時、切断面からの補強基材
のほぐれを評価する。
○…補強基材のほぐれ無し。
×…補強基材のほぐれ有り。
〈貼付作業性〉 幅70mm、長さ300mmサイズの製品を片手で被着体に貼
付ける時の作業性を評価する。
○…片手で貼付作業ができる。
×…製品が折れ曲がり、片手で作業できない。
第2表に示すように、本発明のものは熱硬化性樹脂組
成物層中に発泡剤、特定の短繊維及びチクソ性賦与剤を
混入することにより、熱硬化性樹脂組成物の使用量を少
なくし、シート厚みが薄くても優れた補強効果を有する
ことが認められる。
又、本発明の接着性シートを鋼板面に貼着し、垂直状
態で硬化させてもズレの発生が認められず良好である。
一方、硬化後の鋼板の歪みにおいても樹脂発泡、短繊維
の添加による樹脂の弾性率、線膨張率を低下することが
でき、このため樹脂の収縮応力が低下し、鋼板に歪みを
発生し難くなることが認められる。
更に、補強基材を熱硬化性の耐熱性樹脂で目止め処理
をすることにより切断性が良好となり、また切断端面か
らの補強基材のほぐれもなく、貼付作業性においても適
度な剛直性を有し、片手での作業か可能であることが認
められる。
(g)発明の効果 本発明の薄板補強用の接着性シートは、上述のとおり
構成されているので、次に記載する効果を有する。
請求項1の薄板補強用の接着性シートにおいては、熱
硬化性樹脂組成物層に設けられた補強基材が熱硬化性の
耐熱性樹脂による目止め処理が施されていることにより
剛直性を有すると共に、切断性が良好となる。このた
め、接着性シートの剛直性が向上し、その結果、従来の
ように第1と第2の樹脂といった2種類の樹脂層を用い
る必要がないので、樹脂の使用量が少なくなると共に樹
脂層が薄くなるのであり、又、このように剛直性を有す
ることにより自動車ライン等での貼付作業性が改善され
たり、接着性シートの切断時における補強基材端面のほ
ぐれが防止され、この端面ほぐれに起因する塗装汚染が
防止される効果を有するのである。
又、このように、本発明の薄板補強用の接着性シート
は、補強基材が熱硬化性の耐熱性樹脂によって目止め処
理がなされているので接着性シートの剛直性が至極大と
なるのであり、このため被着体に貼着後加熱硬化する際
に、フクレが発生せず、被着体との密着性が良好になっ
て一層優れた補強性を発現する結果、信頼性が至極向上
する効果を有するのである。
請求項2の薄板補強用の接着性シートにおいては、熱
硬化性樹脂組成物層中に、発泡剤と特定の短繊維及びチ
クソ性賦与剤が含有されてなるので、従来のように第1
と第2の樹脂層といった2種類の樹脂層を用いる必要が
なく、その結果、樹脂の使用量が一層少なくなると共に
樹脂層が一層薄くなるのであり、しかも樹脂の加熱、発
泡により軽量で高い補強性を有するのである。又、この
樹脂の加熱、発泡により熱膨張係数、弾性率が大幅に低
下し、その為熱収縮応力が著しく低下する。このため、
被着体である薄鋼板に歪みを発生させずに高い補強特性
を得ることが可能となり、又、チクソ性賦与剤の添加に
より樹脂発泡が均一な微小発泡セルとなり、しかも接着
性シートを垂直な箇所に貼付硬化させたり、或いは接着
性シートを逆さ状態つまり被着体の下面に貼付硬化させ
ても当該接着性シートのズレ又は脱落を発生させず、従
って、貼着作業性が向上する効果を有するのである。
更に、薄板補強用の接着性シートにおいて、その補強
基材としてガラスロスを用いると、このガラスクロスは
熱硬化性樹脂層の強度を著しく向上させる結果、接着性
シートの強度が著しく向上するのであり、従って、樹脂
層の厚さを一層薄くしても所要の強度が得られる効果を
有するのである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−47736(JP,A) 特開 昭52−145424(JP,A) 実開 昭59−139320(JP,U)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】補強基材と熱硬化性樹脂組成物層とからな
    る補強用接着性シートにおいて、この補強基材が熱硬化
    性の耐熱性樹脂による目止め処理により、剛直性を有す
    るものからなり、かつ上記熱硬化性樹脂組成物層が粘着
    性を有することを特徴とする薄板補強用の接着性シー
    ト。
  2. 【請求項2】熱硬化性樹脂組成物層中には加熱により分
    解発泡する発泡剤と短繊維及びチクソ性賦与剤が含有さ
    れている請求項1に記載の薄板補強用の接着性シート。
  3. 【請求項3】補強基材がガラスクロスである請求項1又
    は2に記載の薄板補強用の接着性シート。
  4. 【請求項4】熱硬化性の耐熱性樹脂がフェノール樹脂、
    エポキシ樹脂又はメラミン樹脂である請求項1ないし3
    のいずれかに記載の薄板補強用の接着性シート。
  5. 【請求項5】短繊維のアスペクト比が5〜350であっ
    て、短繊維の直径が1〜30μmである請求項2ないし4
    のいずれかに記載の薄板補強用の接着性シート。
  6. 【請求項6】チクソ性賦与剤が有機ベントナイトである
    請求項2ないし4のいずれかに記載の薄板補強用の接着
    性シート。
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JPS5447736A (en) * 1977-09-21 1979-04-14 Nitto Electric Ind Co Ltd Tape for repairing heated pipe
JPS59139320U (ja) * 1983-03-09 1984-09-18 サンスタ−技研株式会社 補強材シ−ト

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