JP2574683B2 - パネル補強用の輔強シートおよびパネル補強法 - Google Patents

パネル補強用の輔強シートおよびパネル補強法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、金属、プラスチックまたはシート成形配合
物から成るパネルを補強するための補強シート、並びに
金属、プラスチックまたはシート成形配合物から成るパ
ネルを補強シートで補強する方法に関するものである。
より詳細に述べるならば、本発明は水分による、悪影
響に対する抵抗力を高めた補強シート並びに、このよう
な補強シートを用いて自動車パネルのような冷間圧延鋼
パネルを補強する方法に関するものである。
発明の背景 たとえば自動車産業においては資源およびエネルギー
節約の観点から、車体重量を減らすことが好ましい。し
かしながら材料の厚さを減らすことによって重量を減ら
そうとすると、強度の低下がおこる。たとえば自動車の
クォーターパネルの場合、このような試みは種々の点で
強度低下（特に曲げ強さ）のような問題をひきおこして
きた。外側パネルの剛性が不十分の場合、最小の応力が
加わっても座屈および曲げがおこる。
こうした問題を解決するためには、このような構造を
補強するのに適した方法を開発することが必要である。
重い金属パネルによる補強は車体重量を減らすという目
的に反する。そこで外側パネルの全部または一部を軽量
樹脂材料で補強することが提案された。
熱硬化性接着層および補強材料から成る補強材が自動
車の車体製造に使用される鋼パネルに適用されている。
このような補強材は車体の外側表面に加えられた力に対
する強度の増加をもたらす。その上このような補強材は
金属パネルの振動および腐食の減少にも役立つ。
たとえば米国特許第4,369,608号には、熱硬化性樹脂
から成る主補強部材がドアの外側金属パネルの内側に接
着され、ドアの強度および剛性が改善されているような
自動車ドアが記載されている。この主補強部材には、多
層シート状補助補強部材、好ましくはガラス織物から成
るもの、が接着されている。波状またはビード状突起が
主補強部材上に配設され、その突起は補強される金属パ
ネルのリブとして機能し、補強シートの補強効果を高め
るのに役立つ。
一般的には、補強シートは加圧により、たとえば補強
される金属パネルの裏側に接着され、その後一般的加熱
法、たとえば熱空気循環型加熱炉、赤外線加熱炉または
高周波誘導加熱炉によって硬化される。車体組み立てラ
インにおいてはこの熱硬化処理は、塗料を塗られた金属
パネルを、補強シートを取り付けたまま塗料を焼付硬化
する段階で同時に行われる。
補強シートは、その形を補強される金属パネルの形に
合致するようにあらかじめ成形することもできる。補強
シートは、あらかじめ成形せずに、金属パネルに貼られ
たときにその金属パネルの形に順応できるように十分可
撓性を有することがより一層好ましい。どちらの場合で
も、補強シートが金属パネルの振動および腐食を減少さ
せ、パネルに高い強度および剛性を与えるためには、熱
硬化性接着層の硬化前、硬化中および硬化後のどの時期
においても補強シートがパネルと密着していることが必
要である。
米国特許第4,444,818号には、第一の熱硬化性接着層
と、補強材料を埋設して含む第二の熱硬化性接着層と、
補強シート全体をおおう保護フィルムとを含んでいる強
化シートが記載されている。このシートは偏平チューブ
状材料を補強される金属パネルに固定するのに使われて
いる。熱硬化性接着層を硬化させるためにこのシートを
加熱すると扁平チューブ状材料はその元のチューブ形状
を回復し、補強シートに波状またはリブ付構造を与え
る。
米国特許第4,444,818号によると、補強材料が第二の
熱硬化性接着層に埋設され、金属パネルへの補強効果を
高める。この補強材料としては、ガラスまたはアスベス
ト織物のような無機繊維布、亜麻−、綿−、ナイロン
−、ポリエステル−、またはポリプロピレン繊維のよう
な有機繊維織物；ポリエステル−またはナイロンフィル
ムのようなプラスチックフィルム；クラフト紙のような
紙；ポリエステル繊維またはポリプロピレン繊維布のよ
うな不織布；およびアルミニウム−、鉄−、銅−または
亜鉛箔のような金属箔がある。
米国特許第4,444,818号にはさらに、補強シートの、
保証される金属パネル側とは反対側に保護フィルムを貼
ることが記載されている。この特許によると、保護フィ
ルムは、巻取テープの形で保存されたとき補強シートの
剥離を容易にし、補強される金属パネルの補強に役立
ち、織物で補強した樹脂層の防湿特性を改善する。ポリ
エステル−、ポリエチレン−、ナイロン−、ポリ塩化ビ
ニル−およびポリプロピレンフィルムのような種々のフ
ィルムが保護フィルムとして記載されている。
しかしながら、米国特許第4,444,818号に記載されて
いるような保護フィルムをもつ接着シートを含む、従来
の金属パネル補強用の熱硬化性樹脂含有補強接着シート
の使用は、いくつかの欠点が伴う。
たとえば熱硬化性樹脂を含む補強接着シートは、たと
えば大気中であるとか、自然に存在する湿気を含む水分
を吸収しやすいという傾向を有する。吸収された水分は
補強シートの熱硬化性接着層に悪影響を与え、したがっ
て熱硬化性接着層の硬化時における補強シートの金属パ
ネルへの接着にも悪影響を与える。このような悪影響は
金属パネルを補強シートを付着させたまま、接着層を硬
化させずに何箇月もの間、特に湿った条件下で、保存す
る場合に、とりわけ顕著になる。このような悪影響は熱
硬化性接着層中の硬化剤の分解に起因し、硬化中のガス
が発生し、それが熱硬化性接着層に捕促されると考えら
れている。捕促されたガスのため、接着層の凝集性がな
くなり、補強シートは金属パネルから落ちやすくなる。
米国特許第4,444,818号に記載された保護フィルム
も、硬化前の補強シートの水分吸収によって生じる問題
を十分防止或いは解決していない。熟練せる当業者は、
米国特許第4,444,818号に記載されている薄いポリエス
テル−、ポリエチレン−、ナイロン−、ポリ塩化ビニル
−またはポリプロピレンフィルムが、それらの防湿性が
比較的低いために、空気中の湿気に対する完全な不透過
性を長期間にわたって維持することはできないことを容
易に理解できる。
その上、多分発泡性コアーを含む補強シート全体を保
護するために設けられた保護フィルムの位置に必然的な
欠点がある。保護層の位置を補強シートの外側層とする
と、補強シートの取り扱い中および保存中に保護層は摩
耗したり引裂かれたりする。その上、保護層の損傷、た
とえば摩耗部分、引裂きまたは孔に起因する悪影響は、
その保護層が吸収性の織物、または不織補強材料の上に
置かれていることによってさらに悪化する。補強材料の
毛細管作用が、熱硬化性接着層によって吸収される水分
量を増大させ保護層の損傷によって影響を受ける面積は
損傷面積そのものより比例的に大きくなる。さらに保護
層が吸収性補強材料の上に置かれる時、補強材料の保護
されない側の毛細管作用は十分に強く、接着層全体に悪
影響を与える。接着層が水分を吸収した結果、接着層の
硬化中に補強シートは金属パネルから落ちやすくなる。
米国特許第4,444,818号のポリエステル保護層の代り
に、より大きい水分不浸透性およびより大きい耐損傷性
を有する材料、たとえば金属膜を用いると、別の欠点が
生じると予想される。そのような金属箔は必然的にポリ
エステル層より非可撓性であり、取り扱い中および補強
シートの形を補強されるパネルの形に合わせるときに座
屈したり下の補強材料から剥れたりしやすい。そのよう
な、金属保護層の座屈および下の補強材料からの剥離は
トンネルを形成し、その結果水分はより容易に補強シー
トに吸収されるようになる。
以上より、防湿性で、大気中の湿気を吸収する傾向に
抵抗し、前述の問題を排除する補強シートを提供するこ
とが、パネル補強技術の現状を著しく発展させるもので
あることは容易に理解できる。
発明の目的 本発明の目的は、金属、プラスチックまたはシート成
形配合物から成るパネルを補強するための、大気中の湿
気を吸収する傾向に抵抗する補強シートを提供すること
である。
本発明の第二の目的は、シート内部に設けられた水分
不浸透性障壁を含む補強シートであって、該障壁に損傷
が生じる可能性が著しく減少されそのような損傷の影響
が最小にとどまる補強シートを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、大気中の湿気と接触する
恐れなしに、補強されるパネルに順応するのに十分な可
撓性を有しているパネル補強用防湿性補強シートを提供
することである。
未硬化の補強シートを貼ったパネルを湿った条件下で
貯蔵した後でさえも、接着層の硬化前、硬化中および硬
化後にパネルに接着している補強シートを提供すること
も本発明の目的である。
発明のもう一つの目的は、大気中の湿気の悪影響に抵
抗する補強シートを用いることによって、金属、プラス
チックまたはシート成形配合物から成るパネルを補強す
る方法を提供することである。
発明のまた別の目的は、補強されていないパネルに比
べて、耐腐食性および耐振動性が改善されている補強パ
ネルを提供することである。
本発明のこれらのおよびその他の目的および長所は、
以下の記述を考察することによってより容易に明らかに
なるだろう。
一面において本発明は、金属、プラスチックまたはシ
ート成形配合物から成るパネルを補強するための補強シ
ートであって、熱硬化性接着層に埋設された0.0005〜0.
003インチ（0.0127〜0.0762mm）の厚さを有する水分不
浸透性障壁と、その熱硬化性接着層の、補強されるパネ
ルに貼られる面とは反対側の面に接着された補強材とか
ら成る補強シートに向けられている。
他の面では、本発明は、金属、プラスチックまたはシ
ート成形配合物から成るパネルを補強する方法であっ
て、そのパネルに、熱硬化性接着層に埋設された0.0005
〜0.003インチ（0.0127〜0.0762mm）の厚さを有する水
分不浸透性障壁と、熱硬化性接着層の、補強されるパネ
ルに貼られる面とは反対側の面に接着される補強材とを
含む補強シートを貼りその後この水分不浸透性障壁を埋
設して含む補強シートを熱硬化性接着剤の硬化温度にま
で加熱して硬化させることを含んで成る方法に向けられ
ている。
第１図に見られるように、パネル（11）を補強するた
めの補強シート（10）は、熱硬化性接着層（13），（1
3′）の内に埋設された水分不浸透性障壁（12）を含ん
でいる。パネル（11）は金属から成るように示されてい
るが、プラスチックまたはシート成形配合物から成って
いてもよい。
好ましい実施態様において、熱硬化性接着層（13），
（13′）はエポキシ樹脂および硬化剤から成る。脂環式
エポキシド、エポキシ化ノボラック樹脂、エポキシ化ビ
スフェノールＡまたはビスフェノールＦ樹脂、ブタンジ
オールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール
ジグリシジルエーテルまたは可撓化エポキシ樹脂の混合
物を好適に用いることができる。これらの樹脂はカルボ
キシル末端ブタジエンアクリロニトリルと反応してゴム
改質エポキシ樹脂を生成することができる。エポキシ樹
脂としては、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル
およびカルボキシル末端ブタジエンアクリロニトリルと
反応させて剥離強度および耐衝撃性を改善させた架橋性
の樹脂を生成したビスフェノールＡのジグリシジルエー
テルを用いるのが好ましい。硬化剤としては、ルイス
酸、置換イミダゾール、またはアミン塩を好適に用いる
ことができる。好ましい硬化剤としては、ジシアンジア
ミドが用いられる。
熱硬化性接着層（13），（13′）は、耐衝撃性および
耐熱ショック性改善のために可塑剤を含むことができ
る。可塑剤としては、ベンゾエート、アジペートおよび
フタレートが好適に用いられる。より好ましくはフタレ
ート、たとえばジブチルフタレートがよい。
それに加えて、この熱硬化性接着層は、ハロゲン化エ
ポキシ、水和アルミナまたは酸化アンチモンのような難
燃剤；粘土またはフュームドシリカのような流れ調整
剤；またはガラス−、フェノール樹脂−または酸化アル
ミニウム球、好ましくはガラス球、のような充填剤を含
むことができる。このような充填剤はさらに低密度強化
剤としても役立つ。タルク、カルボネート、シリケート
および酸化アルミニウム粉末のようなその他の充填剤を
用いて衝撃−、強化−および接着特性を変えることもで
きる。フェライトのようなまた別の充填剤を用いて接着
シートに磁気特性を与えることもできる。
本発明の熱硬化性接着剤は、100重量部のエポキシ樹
脂、３〜15重量部の硬化剤、０〜30重量部の可塑剤、０
〜15重量部の粘土充填剤および０〜60重量部のガラス球
から成ることが好ましい。
この、熱硬化性接着剤は約160゜〜220℃で好適に硬化
する。熱硬化性接着組成物は、組成物の硬化温度を下げ
るために、硬化剤に適合する触媒も含むことができる。
適した触媒は置換尿素触媒で、好ましくはフェニルジメ
チル尿素である。このような触媒を含むときには接着剤
は約120゜〜180℃で硬化する。
補強材（14）は、適当に層を成しており、熱硬化性接
着層（13′）の、補強されるパネル（11）に貼られる熱
硬化性接着層（13）の面とは反対側の面に接着される。
この補強材はガラス繊維織物であるのが好ましい。ガラ
ス繊維織物補強材は補強シートの強度を高める。
第１図から第５図に見られるように、補強シートは、
補強されるパネルの形に順応するのに必要な可撓性を保
持している間は、種々の形をとり得る。補強シートは第
１図の補強シート（10）および第２図の補強シート（2
0）のように平らなこともある。第２図に示すように、
ガラス繊維織物（14）は、たとえば炭素繊維をガラス繊
維織物に織り込んだり、ガラス繊維織物の織り方を変え
ることによって、織り込まれた強化構造（21）をもつこ
とも有り得る。補強シートは、第３図の補強シート（3
0）、第４図の補強シート（40）および第５図の補強シ
ート（50）のようにリブ付構造をもつこともできる。第
３図に示すように、リブは、ガラス繊維織物（14）の露
出していない側の面の下に、熱硬化性接着層（13′）と
同じ組成の材料（31）を余分に設けることにより形成さ
れてもよい。第４図に示すように、樹脂を含浸させたロ
ービング、たとえば樹脂で被覆されたかすかにねじれた
織物繊維のより糸のようなものを、ガラス織物繊維（1
4）の露出面上に置いてリブを形成してもよい。第５図
に示すように、リブは、硬化中に膨張してビード様突起
を形成する可撓性膨張性材料（51）から成ってもよい。
本発明によると、水分不浸透性障壁（12）は熱硬化性
接着層（13）および（13′）の間に埋設される。水分不
浸透性障壁（12）は、補強シート（10）が補強されるパ
ネル（11）に貼られた後、湿気が保護された熱硬化性接
着層（13）に悪影響を与えるのを阻止するはたらきをす
る。たとえば接着性補強シート（10）を貼ったパネル
（11）を、特に、湿気のある条件下で貯蔵する場合、湿
気はガラス繊維織物（14）および保護されていない熱硬
化性接着層（13′）によって吸収される。しかし、保護
された熱硬化性接着層（13）への水分の移動は、水分不
浸透性障壁（12）によって防止される。このようにして
保護された熱硬化性接着層（13）中の硬化剤の分解およ
び硬化時における保護された熱硬化性接着層（13）での
ガス発生が阻止される（強化シート端周辺のごく微量を
除いて）。こうして、保護された熱硬化性接着層（13）
の密度は捕促ガスによって減少することはない。よっ
て、補強シートによってパネル（11）に与えられる耐食
性および耐振動性は保持される。その上補強シート（1
0）とパネル（11）との間の密着性も同様に維持され、
好ましい補強性および剛性を与える。
水分不浸透性障壁（12）としては、水分を透過せず、
硬化温度まで安定であり、熱硬化性接着層に対する十分
な接着性と補強されるパネルの形に順応できるのに十分
な可撓性とを有する材料は全て、好適に用いることがで
きる。
アルミニウム−、錫−、銅−、亜鉛−、真鍮−、鋼−
または鉄箔のような金属箔が好ましい水分不浸透性障壁
として用いられる。入手し易さ、低コストおよび大きい
可撓性のために、アルミニウム箔が最も好ましい。
水分不浸透性障壁（12）、特に水分不浸透性障壁とし
て用いられるアルミニウム箔は、水分が保護された熱硬
化性接着層（13）に移動するのを阻止するために、一体
性を維持できる十分な厚さをもたなければならない。し
かしながら水分不浸透性障壁（12）は、その可撓性およ
び補強されるパネル（11）の形に順応する能力が損なわ
れる程厚くてはならない。水分不浸透性障壁としてアル
ミニウム箔を用いる場合、その好適な厚さは0.0005〜0.
003インチ（0.0127〜0.0762mm）で、より好ましくは0.0
008〜0.002インチ（0.020〜0.051mm）、最も好ましくは
0.001インチ（0.025mm）である。水分不浸透性障壁（1
2）は、熱硬化性接着層（13）が補強されるパネル（1
1）と接触している面と、熱硬化性接着層（13′）が補
強材（14）と結合してい面との大体中間に埋設されてい
ることが好ましい。
接着層（13）および（13′）の各々は、補強シートを
パネルに、およびガラス繊維織物補強材をパネルに貼ら
れる面とは反対側の面に、それぞれ接着させる十分な厚
さをもっている。合一した接着層の厚さは好ましくは0.
02〜0.20インチ（0.51〜5.08mm）、より一層好ましくは
0.03〜0.10インチ（0.76〜2.54mm）で、少くとも0.01イ
ンチ（0.254mm）の接着剤が水分不浸透性障壁の両側に
設けられていることが好ましい。第３図に示されるよう
に、補強シート（30）の取り扱いを容易にし、補強シー
トが補強されるパネルに貼られる前に意図せずに接着し
てしまうことを防ぐために、保護された熱硬化性接着層
（13）の水分不浸透性障壁から離れた方の面は、レリー
スシート（32）、より好ましくは剥離紙でおおわれてい
るのが好ましい。このレリースシートは、補強シートを
パネルに貼る直前に除去することができる。
補強シートは、熱硬化性接着層を塗布ナイフで、レリ
ース紙上に、適した一様の厚さ、0.01〜0.10インチ（0.
25〜2.54mm）、より好ましくは0.02〜0.05インチ（0.51
〜1.27mm）にのばすことによって好適につくられる。そ
れから水分不浸透性障壁を熱硬化性接着層の上に置き、
圧力ロールで圧しつける。第二の熱硬化性接着層をポン
プで水分不浸透性障壁上に汲み出し、再び塗布ナイフで
のばして適した一様の厚さ0.01〜0.10インチ（0.25〜2.
54mm）、より好ましくは0.02〜0.05インチ（0.51〜1.27
mm）の層を形成する。次にガラス繊維織物のような補強
材を第二の熱硬化性接着層の上、すなわち、接着層の補
強されるパネルに貼る面とは反対側の面に貼着する。ガ
ラス繊維織物は0.005〜0.050インチ（0.127〜1.27mm）
の厚さであるのが好ましい。それから補強シート全体を
ローラーで圧し、全体の厚さが0.03〜0.30インチ（0.76
〜7.62mm）、より好ましくは0.04〜0.10インチ（1.01〜
2.54mm）のシートをつくる。
補強シートを補強されるパネルに貼るときは、剥離紙
は補強シートから剥がされ、それから補強シートをパネ
ルと接触させる。この補強シートは、補強されるパネル
の形に順応するのに十分な可撓性と厚さとを有してい
る。この補強シートは内に水分不浸透性障壁を持ってい
るので、補強シートを上に貼ったパネルを、長期間、た
とえば３〜６ヶ月間に亙って、湿気の高い条件下でも水
分吸収による悪影響を最小にして保存することができ
る。
水分不浸透性障壁は、熱硬化性接着層の内部に埋設さ
れているため、補強シートの取り扱いおよび保存中の損
傷を免れる。さらに水分不浸透性障壁を未硬化の熱硬化
性接着層内に埋設した位置は、補強シートを補強される
パネルの形に順応させたときでさえ、障壁の座屈および
補強シートからの剥離を防止するのに役立っている。
補強シートのガラス繊維織物補強材に貼り合わされた
アルミニウム箔が、水分吸収に対するシートの抵抗をあ
まり改善しない一方、熱硬化性接着層内に埋設された水
分不浸透性障壁は水分吸収に対する抵抗性を提供する。
その上、障壁が補強シートの表面、特に熱硬化性接着層
に接着した補強材のところに位置する場合、その水分不
浸透性障壁の損傷による悪影響、すなわち湿気の吸収に
よる熱硬化性接着層の損傷を一層悪化させるという影響
は、障壁が熱硬化性接着層内に埋設されて位置すること
により最小にされる。
埋設された水分不浸透性障壁をもつ強化シートを貼ら
れたパネルは、熱硬化性接着層の硬化温度、好ましくは
120゜〜220℃の温度にまで加熱され、補強シートは硬化
する。これによって、湿った条件下で何箇月間も貯蔵し
た後でも不都合な影響はおきない。
本発明のその他の目的は、本発明に貢献する付加的特
徴およびそれから生ずる利益と共に、以下に述べる発明
の実施例から明らかである。
実施例 １ 0.001インチ（0.0025cm）のアルミニウム箔−水分不
浸透性障壁を含む扁平強化シートを本発明にしたがって
作製した。アルミニウム箔を、30重量部のビスフェノー
ルＡジグリシジルエーテルと、70重量部の3:2の比でカ
ルボキシル末端ブタジエンアクリロニトリルと反応させ
たビスフェノールＡジグリシジルエーテルと、７重量部
のフタレート可塑剤と、６重量部のジシアンジアミド硬
化剤と、７重量部の粘土と、15重量部のガラス球と、1.
5重量部のジシアンジアミド硬化用フェニルジメチル尿
素触媒とから成る熱硬化性接着層の真中に埋設した。こ
の補強シートは、熱硬化性接着層の、補強されるパネル
に貼られる面とは反対側の面に接着したガラス繊維織物
を含んでいた。
比較サンプルを、水分不浸透性障壁を省く以外は、本
発明によるサンプルと同一の方法でつくった。本発明に
よる巾１インチ（2.54cm）×長さ６インチ（15.24cm）
の補強シート片を、巾１インチ（2.54cm）×長さ６イン
チ（15.24cm）×厚さ0.030インチ（0.076cm）の第一の
冷間圧延鋼金属パネルに貼った。同様にして、水分不浸
透性障壁をもたない比較補強シートの巾１インチ（2.54
cm）×長さ６インチ（15.24cm）のサンプルを、巾１イ
ンチ×長さ６インチ×厚さ0.030インチの同等の第二の
冷間圧延鋼金属パネルに貼った。
補強シートを未硬化の状態で、両方の金属パネルを10
0゜Ｆ（38℃）、100％相対湿度で48時間保存した。
二つのサンプルをその後150℃で0.5時間加熱し、熱硬
化性接着剤を硬化させた。
次の試験結果は、補強のない金属パネル、本発明によ
る補強シートによって補強された金属パネル、および水
分不浸透性障壁を含まない補強シートによって補強され
た金属パネルの曲げ強化特性を、74゜Ｆ（23℃）、支点
間距離４インチ（10cm）で１分間あたり0.2インチ（0.5
cm）の負荷速度で測定し、比較したものである。
以上のように水分不浸透性障壁の存在は補強シートの
補強能力に影響を与えることはない。
さらに、この二つの補強接着シートの接着層を目視で
比較した。水分不浸透性障壁をもたない補強シートにお
いては熱硬化性接着層はシート全体に発泡した。多分こ
の発泡は熱硬化性接着層によって吸収された水分の存在
下で硬化剤の分解により生じたものである。捕促ガスは
硬化中および硬化後に熱硬化性接着層の凝集性および密
度を低下させた。接着層の凝集力の喪失により、硬化中
に、補強シートは冷間圧延鋼からの剥離をおこした。
他方、水分不浸透性障壁をもつ、本発明による補強シ
ートは、アルミニウム箔とガラス繊維織物の間の熱硬化
性接着層のみに発泡を示し、アルミニウム箔と冷間圧延
鋼金属パネルとの間の熱硬化性接着層には発泡を示さな
かった。このように鋼パネルと接触している熱硬化性接
着層は、補強シートが大気中湿気からの水分にさらされ
ていたという事実にもかかわらず金属パネルとの接着を
含む一体性を維持した。この水分不浸透性障壁を含む強
化シートは、硬化中金属パネルに接着したままであっ
た。補強された金属パネルの耐腐食性および耐振動性は
維持された。
実施例 ２ 0.001インチ（0.0025cm）アルミニウム箔水分不浸透
性障壁をもつ扁平な補強シートを本発明にしたがって作
製した。アルミニウム箔を、30重量部のビスフェノール
Ａジグリシジルエーテルと、70重量部の3:2の比でカル
ボキシル末端ブタジエンアクリロニトリルと反応させた
ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと、７重量部の
フタレート可塑剤と、６重量部のジシアンジアミド硬化
剤と、７重量部の粘土と、20重量部のガラス球とから成
る熱硬化性接着層内の中頃に埋設した。この補強シート
は、熱硬化性接着層の、補強されるパネルに貼られる面
とは反対側の面に接着したガラス繊維織物を含んでい
た。
比較サンプルは、水分不浸透性障壁を省くこと以外は
発明によるサンプルと同一の方法でつくられた。
本発明による巾１インチ×長さ６インチの補強シート
片を巾１インチ×長さ６インチ×厚さ0.030インチの第
一の冷間圧延鋼金属パネルに貼った。同様にして、水分
不浸透性障壁をもたない比較補強シート、巾１インチ×
長さ６インチのサンプルを、巾１インチ×長さ６インチ
×厚さ0.030インチの同等の第二の冷間圧延鋼金属パネ
ルに貼った。
補強シートを未硬化の状態で、両方の金属パネルを10
0゜Ｆ（38℃）、100％相対湿度で48時間保存した。
その後、二つのサンプルを200℃で0.5時間加熱し、熱
硬化性接着剤を硬化させた。次の試験結果は、補強のな
い金属パネル、本発明による補強シートによって補強さ
れた金属パネルおよび水分不浸透性障壁を含まない補強
シートによって補強された金属パネルの曲げ強度特性
を、74゜Ｆ（23℃）、支点間距離４インチ（10cm）で１
分間につき0.2インチ（0.5cm）の負荷速度で測定し、比
較したものである。
以上のように水分不浸透性障壁の存在は、補強シート
の補強能力に影響を与えない。
さらに、この二つの補強接着シートの接着層を目視で
比較した。水分不浸透性障壁をもたない補強シートにお
いて熱硬化性接着層はシート全体に発泡していた。多分
この発泡は、熱硬化性接着層によって吸収された水分の
存在下で硬化剤が分解して生じたものである。捕促ガス
は硬化中および硬化後に熱硬化性接着層の凝集性および
密度を低下させた。接着層の凝集力の喪失によって硬化
中に、補強シートは、冷間圧延鋼からの剥離をおこし
た。
他方、水分不浸透性障壁をもつ、本発明による補強シ
ートは、アルミニウム箔とガラス繊維織物の間の熱硬化
性接着層のみに発泡を示し、アルミニウム箔と冷間圧延
鋼金属パネルとの間の熱硬化性接着層には発泡を示さな
かった。このように、鋼パネルと接触している熱硬化性
接着層は、補強シートが大気中湿気からの水分にさらさ
れていたという事実にもかかわらず、金属パネルとの接
着を含む一体性を維持した。水分不浸透性障壁を含む補
強シートは、硬化中金属パネルに接着したままであっ
た。補強された金属パネルの耐腐食性および耐振動性は
維持された。
【図面の簡単な説明】
本発明、並びにその他の目的およびその特徴は、好まし
い実施例の説明を添付の図面を参照して読むときに、よ
り明確に、完全に理解される： 第１図は、補強されるパネルに貼られた補強シートの縦
断面の正面図である。 第２図は強化シートの斜視図である； 第３図は、剥離紙で覆われた補強シートの縦断面の正面
図である。 第４図および第５図は、補強シートのその他の二実施態
様の縦断面の正面図である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】金属、プラスチックまたはシート成形配合
    物から形成されるパネルを補強するための補強シートで
    あって、 熱硬化性接着層に埋設された0.0005〜0.003インチ（0.0
    127〜0.0762mm）の厚さを有する水分不浸透性障壁と、 熱硬化性接着層の、補強されるパネルに貼られる面とは
    反対側の面に接着された補強材 とから成る補強シート。
  2. 【請求項２】金属、プラスチックまたはシート成形配合
    物から形成されるパネルを補強する方法であって、 熱硬化性接着剤に埋設された0.0005〜0.003インチ（0.0
    127〜0.0762mm）の厚さを有する水分不浸透性障壁と、
    熱硬化性接着剤の、補強されるパネルに貼られる面とは
    反対側の面に接着された補強材とを含む補強シートをパ
    ネルに貼り、 それから補強シートを熱硬化性接着剤の硬化温度にまで
    加熱して補強シートを硬化させることから成る方法。
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