JP3482416B2 - 自動車のパネル外板用発泡性補強材 - Google Patents

自動車のパネル外板用発泡性補強材

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のパネル外
板用発泡性補強材に関するもので、より詳細には、ニト
リルブタジエンゴム（ｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅ
ｎｅ ｒｕｂｂｅｒ、以下“ＮＢＲ”という）変性エポ
キシ系樹脂を基本原料としてビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂、熱安定剤、発泡剤、発泡助剤、粘着性付与剤、
潜在性硬化剤及び無機質充填剤が添加され、加熱により
発泡化されて比重が減少した強化部材を用いると共に、
拘束部材を薄くできることで軽量化され、鋼板との付着
性、作業の容易さ及び除じん性が向上した自動車の車体
パネルに適する自動車のパネル外板用発泡性補強材に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車の車体のクアテルパネル
部、ドアやフェンダーパネル（ｄｏｏｒ／ｆｅｎｄｅｒ
ｐａｎｅｌ）等に付着される補強材はステンレス鋼
（ＳＵＳ）やガラス繊維を拘束材料として使用し、その
下に非発泡型パッドを１．５〜２．５ｔで付着してから
剥離型紙で保護するシート状に製品化して用いられてい
る。
【０００３】従来においては、主にステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ）と非発泡型強化材料を用いて来たが、このような強
化部材は一般的なエポキシ樹脂とＰＶＣを主材料とする
非発泡型の樹脂組成物からなり、自動車の車体自体がラ
ウンド形状であるので、作業者が付着する際にパネルと
一部の補強材との間に隙間を生じ、電着塗装を施して
も、長期間経過するうちには、パネルと製品との間の隙
間に湿気や異物質が混入してパネルに錆が発生する。
【０００４】そこで、上記ステンレス鋼（ＳＵＳ）にか
かわる問題点を解決するために、最近においては拘束材
料としてガラス繊維（ｇｌａｓｓ ｗｏｏｌ）を用いて
いるが、これも満足するような水準には達していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の非
発泡性補強材にかかわる問題点を解決するために、多く
の研究が進められて来た。本発明は、上記事情に鑑みて
なされたものであり、ＮＢＲ変性エポキシ系樹脂を基本
原料とし、ポリ塩化ビニルを用いて発泡性を付与した強
化部材を用いると共に、強化部材の比重が減少して拘束
部材を薄くできることで軽量化され、鋼板との付着性、
作業の容易さ及び防塵性が向上した自動車の車体パネル
に適する自動車のパネル外板用発泡性補強材を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の自動車のパネル外板用発泡性補強材は、シ
ート形状を有する強化部材と、拘束部材と、剥離型紙と
を備え、前記強化部材は、変性エポキシ系樹脂１０〜１
４重量％と；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５〜２０
重量％と；カリウム−亜鉛系熱安定剤０．３〜４重量％
と；炭酸カルシウム１７〜３０重量％と；ポリ塩化ビニ
ル樹脂１０〜２０重量％と；カーボンブラック１〜２重
量％と；ＡＤＣＡ（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄ
ｅ）系発泡剤３〜５重量％と；発泡助剤０．３〜２重量
％と；粘着性付与剤４〜７重量％と；ジシアンジアミド
０．１〜２重量％とを含む熱発泡性組成物からなる。
【０００７】なお、前記変性エポキシ系樹脂は、ＮＢＲ
（ｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅ
ｒ）変性エポキシ系樹脂であるか、或いはこのＮＢＲ変
性エポキシ系樹脂にＣＴＢＮ（ｃａｒｂｏｘｙｌ ｔｅ
ｒｍｉｎａｔｅｄ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ａｃｒｙｌｏ
ｎｉｔｒｉｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）変性エポキシ系樹脂
と；ＡＴＢＮ（ａｍｉｎｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｂ
ｕｔａｄｉｅｎｅ ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｐｏ
ｌｙｍｅｒ）変性エポキシ系樹脂と；ＶＴＢＮ（ｍｅｔ
ｈａｃｒｙｌａｔｅ ｖｉｎｙｌ ｔｅｒｍｉｎａｔｅ
ｄ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ
ｐｏｌｙｍｅｒ）変性エポキシ系樹脂との中から選ば
れた変性エポキシ系樹脂が混合されていることを特徴と
する。
【０００８】また、前記強化部材の一方側の表面には、
ステンレス鋼（ＳＵＳ）或いはガラス繊維の中から選ば
れたシート状の前記拘束部材が付着され、他方側の表面
には前記剥離型紙が付着されて積層シート状を有してい
ることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明について、以下、より詳細
に説明する。
【００１０】本発明の自動車のパネル外板用発泡性補強
材は、ＮＢＲ変性エポキシ系樹脂を基本原料とし、熱発
泡−硬化性を有する熱発泡性組成物からなる強化部材を
含むものであり、また、粘着性付与剤も添加されてお
り、鋼板（一般的な防錆油の塗布面）に対する初期の粘
着性も良い。さらに、この強化部材を含んで成形される
補強材は一定の加熱条件下における発泡−硬化反応性を
有するため、鋼板面に付着後、加熱することによって強
く接着することとなり、体積変化率が１００％以上であ
り、優れた補強及び防塵の機能を有する。
【００１１】上記熱発泡性組成物は、変性エポキシ系樹
脂、ビスフェノールＡ型エポキシ系樹脂、カリウム−亜
鉛系熱安定剤、炭酸カルシウム（充填剤）、ポリ塩化ビ
ニル樹脂、カーボンブラック、発泡剤、発泡助剤、粘着
性付与剤及びジシアンジアミドを含む。
【００１２】上記の変性エポキシ系樹脂としては、ＮＢ
Ｒ（ｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ｒｕｂｂｅ
ｒ）変性エポキシ系樹脂であるか、或いはこのＮＢＲ変
性エポキシ系樹脂にＣＴＢＮ（ｃａｒｂｏｘｙｌ ｔｅ
ｒｍｉｎａｔｅｄ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ａｃｒｙｌｏ
ｎｉｔｒｉｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）変性エポキシ系樹脂
と；ＡＴＢＮ（ａｍｉｎｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｂ
ｕｔａｄｉｅｎｅ ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｐｏ
ｌｙｍｅｒ）変性エポキシ系樹脂と；ＶＴＢＮ（ｍｅｔ
ｈａｃｒｙｌａｔｅ ｖｉｎｙｌ ｔｅｒｍｉｎａｔｅ
ｄ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ
ｐｏｌｙｍｅｒ）変性エポキシ系樹脂との中から選ば
れた変性エポキシ系樹脂が混合されても良い。
【００１３】上記ＮＢＲ変性エポキシ系樹脂としては、
ＮＢＲであればどのようなＮ−Ｂ比率のＮＢＲで変性さ
れたエポキシ系樹脂でも良く、また変性されるエポキシ
系樹脂としてはすべてのエポキシ系樹脂の使用が可能で
ある。また、ＣＴＢＮ変性エポキシ系樹脂、ＡＴＢＮ変
性エポキシ系樹脂、ＶＴＢＮ変性エポキシ系樹脂として
も、それぞれすべての変性エポキシ系樹脂の使用が可能
であるが、そのエポキシ当量が２８０であることが望ま
しい。
【００１４】また、上記変性エポキシ系樹脂は、熱発泡
性組成物中に１０〜１４重量％含まれることが好適であ
り、このような変性エポキシ系樹脂は、加熱後の補強材
に接着力及び耐衝撃性を付与することとなる。１０重量
％未満又は１４重量％を超える場合には、補強材と鋼鈑
との間に剥離を生じたり、耐衝撃性が低下する。
【００１５】ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂として
は、ビスフェノールＡ型であればどのようなエポキシ樹
脂を用いても良いが、そのエポキシ当量が１８４である
ことが望ましく、熱発泡性組成物中に５〜２０重量％含
まれることが好適である。このようなビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂は、加熱後の発泡性補強材に接着力を与
えることとなるが、５重量％未満で添加されている場
合、鋼板に対する接着力が低下し、一方２０重量％を超
えている場合には、接着強度が高過ぎるため反対に剥離
及び亀裂が発生する恐れがある。
【００１６】また、カリウム−亜鉛系熱安定剤として
は、カリウム−亜鉛系であればどのような熱安定剤を用
いても良く、熱発泡性組成物中に０．３〜４重量％含ま
れることが好適である。このようなカリウム−亜鉛系熱
安定剤は、加熱後の補強材に熱安定性を与えることとな
るが、０．３重量％未満で添加されている場合には、耐
熱安定性が低下し、一方４重量％を超えている場合に
は、接着性の低下及び経時的な劣化を招くこととなる。
【００１７】上記の熱発泡性組成物には、充填剤として
１７〜３０重量％の炭酸カルシウムが添加されているこ
とが望ましい。炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）の添加量
が上記範囲を外れている場合には、強化部材の加工性と
粘着性が低くなり、加熱後の補強材において体積の維持
が困難となる。
【００１８】また、熱発泡性組成物には、１０〜２０重
量％のポリ塩化ビニル樹脂が含まれており、発泡性を与
え、補強材が鋼鈑に付着された後、加熱される際に発泡
することとなる。しかし、その含有量が１０重量％未満
であれば加熱後の補強材の耐熱性が低下し、一方、２０
重量％を超えている場合には、発泡性と接着強度が高く
なり過ぎ、耐熱性が低下して早期に劣化を起こす。
【００１９】さらに、上記熱発泡性組成物には、強化部
材の着色と共に、補強性と導電性を与えるために、１〜
２重量％のカーボンブラックが添加されていることが望
ましい。カーボンブラックの添加量が１重量％未満の場
合には、強化部材の補強性と導電性が低下し、２重量％
を超えている場合は導電性が過剰となる。
【００２０】発泡剤としては、ＡＤＣＡ（ａｚｏｄｉｃ
ａｒｂｏｎａｍｉｄｅ）系発泡剤が好適であり、ＡＤＣ
Ａ系の発泡剤であればどのような発泡剤も使用可能であ
る。このようなＡＤＣＡ系発泡剤は、熱発泡性組成物中
に３〜５重量％含まれることが望ましく、自動車の生産
ラインにおいて、補強材が鋼鈑に付着された後、加熱さ
れる工程でこの発泡剤が分解し、強化部材が発泡するこ
ととなる。しかし、その含有量が３重量％未満であれば
強化部材の発泡率が低下し、一方、５重量％を超えてい
る場合には、補強材としての強度及び防塵性が低下して
しまう。
【００２１】発泡助剤としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）及
びステアリン酸亜鉛（Ｚｎ−Ｓｔ）の中から選んで使用
することができる。このような発泡助剤は、熱発泡性組
成物中に０．３〜２重量％含まれることが好適であり、
発泡剤の分解温度を低下させるため、補強材が鋼鈑に付
着された後、自動車の生産ラインの加熱される工程で上
記発泡剤が分解して強化部材が発泡することとなる。こ
のとき、強化部材は１５０〜２００％と高い発泡率を示
す。しかし、熱発泡性組成物中の含有量が０．３重量％
未満の場合には、発泡剤の分解温度が充分低下せずに、
強化部材の発泡が起こらない。一方、２重量％を超える
場合には、残留反応物による発泡率の低下と発泡形態を
制限する恐れがある。
【００２２】粘着性付与剤としては、塩化ビニル単量体
の共重合体樹脂と、混合可塑剤であるＤＯＰ（ｄｉｏｃ
ｔｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）及びＤＯＡ（ｄｉｏｃｔ
ｙｌａｄｉｐａｔｅ）の混合物を通常のニーダにより混
合・溶融して製造することができる。上記塩化ビニル単
量体の共重合体樹脂は、Ｋ値約５０を有し、粒径が５０
〜１００μｍのものであれば、どのようなモノマーとの
共重合体樹脂でも良い。このようにして製造された粘着
性付与剤は、熱発泡性組成物中に４〜７重量％含まれる
ことが好適であり、強化部材に粘着性を与え加工性を向
上させる。熱発泡性組成物中の含有量が４重量％未満の
場合には、初期の粘着性が不充分であり、一方、７重量
％を超える場合には、加工性と初期の粘着性が低下し鋼
鈑への付着に影響を及ぼす恐れがある。
【００２３】また、上記熱発泡性組成物には、潜在性硬
化剤として０．１〜２重量％のジシアンジアミドが含ま
れていることが望ましい。この潜在性硬化剤は、加熱後
の補強材において、常温での保管時に侵入度の急激な低
下を防ぐことができる。熱発泡性組成物中の含有量が
０．１重量％未満であれば、補強材が未硬化となり、硬
度と接着強度が低下し、一方、２重量％を超える場合に
は経時的に接着面の剥離が生じ、侵入度が低下する。
【００２４】このような熱発泡性組成物から、図１に示
すように強化部材２と、拘束部材１と、剥離型紙３とか
らなり、積層シート形状を有する本発明による自動車の
パネル外板用発泡性補強材を製造する方法について、以
下に説明する。
【００２５】上記熱発泡性組成物を圧出機により吐出し
ながら、圧出ローラを通過させて所定の厚さを有するシ
ート状に加工して、強化部材２を得る。この強化部材２
の一方側の表面に、ステンレス鋼（ＳＵＳ）又はガラス
繊維からなり、所定の厚さを有するシート状の拘束部材
１を付着させる。同時に、強化部材２の他方側の表面
に、所定の厚さを有する剥離型紙３を連続的に付着させ
て、図１に示されるような積層シート形状に成形する。
熱発泡性組成物からなる強化部材２は粘着性を有するた
め容易に積層形状に成形できる。つづいて、切断機によ
りこの積層シートを自動車の車体パネルに適するサイズ
に裁断することによって、本発明の自動車のパネル外板
用発泡性補強材が完成する。
【００２６】このような本発明の発泡性補強材は、自動
車の組立て工程において、発泡性補強材の一面を保護す
る剥離型紙３を剥離させることによって、作業者が容易
に車体パネルの鋼鈑に粘着することができる。そして、
ニーダにより自動車の組立て工程の電着乾燥炉条件であ
る１５０〜１９０℃で約１５〜４０分間加熱すること
で、発泡性補強材の強化部材が発泡し、車両の鋼板との
優れた接着性が発揮されるものである。
【００２７】従って、本発明の発泡性補強材は、従来の
補強材と比較して、より鋼板との付着性が優れ、作業が
容易であり、自動車のパネル外板に適用することができ
る。
【００２８】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説
明するが、本発明が実施例に限定されるものではない。
【００２９】
【実施例】（実施例１）表１に示す組成の熱発泡性組成
物を用い、次のようにして発泡性補強材を製造した。Ｎ
ＢＲ変性エポキシ系樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、カリウム−亜鉛系熱安定剤、炭酸カルシウム、ポ
リ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、カーボンブラック、発泡
剤としてアゾジカルボン酸アミド（ａｚｏｄｉｃａｒｂ
ｏｎａｍｉｄｅ）及び発泡助剤として酸化亜鉛をニーダ
に投入した。つづいて、単量体である酢酸ビニルとポリ
塩化ビニルの共重合体樹脂を混合可塑剤に溶融させて粘
着性付与剤を製造した。この粘着性付与剤をニーダに添
加し、これにジシアンジアミドを投入してニーダ或いは
高速ミキサで熱発泡性組成物を製造した後、圧出機によ
り吐出しながら、圧出ローラを通過させて厚さ１．０ｍ
ｍを有するシート状に加工して、強化部材を得た。この
強化部材の一方側の表面に、ガラス繊維からなるシート
状の拘束部材を付着させる。同時に、強化部材の他方側
の表面に剥離型紙を連続的に付着させて、積層シート形
状に成形し、発泡性補強材を製造した。
【００３０】（実験例１）上記実施例１により製造され
た発泡性補強材について、以下の方法により発泡及び硬
化させ、発泡率の測定を行った。なお、この発泡性補強
材を形成する灰色〜黒色の強化部材は、２０℃における
侵入度が６０〜１２０である。発泡性補強材の片面を保
護している剥離型紙を除去した後、自動車の車体パネル
に粘着し、電着塗装する際の条件である１７０℃で３０
分間加熱した。加熱後の強化部材の発泡率は、ＫＳ Ｍ
２０９５ １０項の方法により測定し、その結果を次
の表１に示した。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【発明の効果】上述のように、本発明の発泡性補強材
は、ＮＢＲ変性エポキシ系樹脂とビスフェノールＡ型エ
ポキシ系樹脂にポリ塩化ビニル等を添加することによ
り、従来の補強材に比べて、粘着性、防塵性が優れ、さ
らに、加熱により発泡が起るので、拘束部材の厚みを減
少でき、軽量化及び原価節減を可能とするという優れた
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱発泡性組成物よりなる強化部材
を適用して製造した自動車のパネル外板用発泡性補強材
の断面模式図である。
【符号の説明】
１：拘束部材 ２：強化部材 ３：剥離型紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3/26 Ｃ０８Ｋ 3/26 Ｃ０８Ｌ 27/06 Ｃ０８Ｌ 27/06 63/02 63/02 63/10 63/10 (72)発明者 朱 厚 寧 大韓民国 京畿道 仁川市 デウル面 サドン里 92−１ ユホアパート Ｂ− 302 (56)参考文献 特開 昭63−272515（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−336241（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−189488（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C08J 9/10 C08L 27/06 C08L 63/00 - 63/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シート形状を有する強化部材と、拘束部
    材と、剥離型紙とを備える自動車のパネル外板用発泡性
    補強材であって、 前記強化部材は、変性エポキシ系樹脂１０〜１４重量％
    と；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５〜２０重量％
    と；カリウム−亜鉛系熱安定剤０．３〜４重量％と；炭
    酸カルシウム１７〜３０重量％と；ポリ塩化ビニル樹脂
    １０〜２０重量％と；カーボンブラック１〜２重量％
    と；ＡＤＣＡ（ａｚｏｄｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｅ）系
    発泡剤３〜５重量％と；発泡助剤０．３〜２重量％と；
    粘着性付与剤４〜７重量％と；ジシアンジアミド０．１
    〜２重量％とを含む熱発泡性組成物からなり、 前記変性エポキシ系樹脂は、ＮＢＲ（ｎｉｔｒｉｌｅ
    ｂｕｔａｄｉｅｎｅｒｕｂｂｅｒ）変性エポキシ系樹脂
    であるか、或いはこのＮＢＲ変性エポキシ系樹脂にＣＴ
    ＢＮ（ｃａｒｂｏｘｙｌ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｂｕ
    ｔａｄｉｅｎｅ ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｐｏｌ
    ｙｍｅｒ）変性エポキシ系樹脂と；ＡＴＢＮ（ａｍｉｎ
    ｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ ａｃ
    ｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）変性エポキ
    シ系樹脂と；ＶＴＢＮ（ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ ｖ
    ｉｎｙｌ ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ
    ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ）変性エ
    ポキシ系樹脂との中から選ばれた変性エポキシ系樹脂が
    混合されていることを特徴とする自動車のパネル外板用
    発泡性補強材。
  2. 【請求項２】 前記強化部材の一方側の表面には、ステ
    ンレス鋼（ＳＵＳ）或いはガラス繊維の中から選ばれた
    シート状の前記拘束部材が付着され、他方側の表面には
    前記剥離型紙が付着されて積層シート形状を有している
    ことを特徴とする請求項１に記載の自動車のパネル外板
    用発泡性補強材。
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