JP6433471B2 - 塗布型補強材組成物 - Google Patents

Description

本発明は、車両の鋼板パネル等に塗布される塗布型補強材組成物に関するもので、特に、単層構造で優れた補強性（剛性）及び制振性を発揮できるパネル補強材を形成する塗布型補強材組成物に関するものである。

近年、自動車等の車両の車体パネルは、燃費向上のための車両軽量化により、また、対人保護を目的として、板厚が薄くなる傾向にあるが、車体パネルの薄肉化にしたがって、車体パネルの剛性が低下する。このため、車体パネルにパネル補強材と称されるシートを施工する補強が行われたり、最近では、塗装式のパネル補強材も開発されたりしている。

また、車体パネルの薄板化によって振動や騒音が生じやすく、特に、近年の自動車産業では、ユーザーの価値観、趣味、嗜好等の多様化に伴い高級化・高機能化の要求も高く、自動車のＮＶＨ（騒音・振動・ハーシュネス）性能の向上やドアの閉まり音等の快音化といった感性的な性能を向上させるニーズも高まっている。

そこで、パネル補強材に制振性能を持たせた技術として、特許文献１乃至特許文献４の発明がある。
特許文献１に開示されたパネル補強材（塗布型）は、鋼板表面に塗布され柔軟性及び接着性を有する下層部（接着・緩衝層）と該下層部の上に塗布される剛性を有する上層部（拘束層）から構成され、下層部にゴム、加硫剤、可塑剤、発泡剤及びフィラを含有し、上層部に連続相としての熱硬化性樹脂及び潜在型硬化剤或いは熱硬化性エラストマー及び潜在型架橋剤と、分散相としてのゴムとから構成される海島型ミクロ相分離構造を有し、更に発泡剤及び繊維状フィラを含有するものであり、下層部のゴムにスチレン−ブタジエン−ラテックス（ＳＢＲ）ゴムを始めとする防振ゴムを使用することにより、優れた制振性を発現させている。

また、特許文献２には、制振性能と鋼板補強機能との両性能を備えるとして、エポキシ樹脂、ゴム、テルペン系樹脂と脂肪族系石油樹脂と芳香族系石油樹脂とからなる粘着付与剤、及びポリエステル系繊維やガラス繊維からなる繊維が添加された熱硬化・発泡粘弾性層と、ガラスクロス等からなる拘束層との２層構造で形成されたパネル補強材（シート型）が開示されている。

特許文献３に開示されたパネル補強材（シート型）についても、薄板の補強性及び制振性の両方を高めるため、ブチルゴムと、アクリルニトリル−ブタジエンゴムと、エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤とを含有する制振補強組成物がシート状に成形された制振補強層と、前記制振補強層の片面に積層されるガラスクロス等からなる拘束層とを備える。

更に、特許文献４においても、車両の振動基板に高い制振性と剛性を付与できるとして、車両における振動基板上に積層される発泡性熱硬化性樹脂シートよりなるスペーサー層と該スペーサー層上に積層される熱硬化性の制振材シート及び該制振材シート上に積層される金属等からなる拘束材シートより構成されて、前記スペーサー層が塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂用硬化剤、可塑剤、発泡剤を必須成分とするパネル補強材（シート型）が開示されている。

また、自動車のパネル補強材として、特許文献５は、シート形状を有する強化部材と、ガラス繊維等からなる拘束部材と、剥離型紙とを備え、前記強化部材は、変性エポキシ系樹脂１０〜１４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％とを含むことにより、軽量化され、粘着性・防塵性に優れ、自動車製造工程中で発泡する技術を開示している。

そして、特許文献６は、生産性の向上を図るべく、塗布、特にビードや帯状の塗布が可能な技術として、液状のエポキシ樹脂１００重量部に対し、可塑剤５〜１００重量部、アクリル系粉末粒子５〜１００重量部、熱活性型エポキシ樹脂用硬化剤１〜３０重量部を含有する塗布型パネル補強材組成物を開示している。

特開２００６−３４１２４３号公報 特開２００８−０３０２５７号公報 特開２００９−１６１６５９号公報 特開平７−２４９４６号公報 特開２００１−１０５５１９号公報 特開平８−３０２２７８号公報

ここで、一般的には、補強効果の向上と制振性能の向上は背反現象であり、剛性を高めようとすると制振性能が低下し、制振性能を高めようとすると剛性が低下してしまう。このため、従来のこれら特許文献１乃至特許文献４の技術は何れにおいても、熱硬化性樹脂等からなる樹脂層（粘弾性層）とガラスクロスや金属等からなる拘束層とが含まれた２層以上で形成し、重層することによって、剛性及び制振性を確保するものであった。即ち、下層の樹脂層の発泡構造やゴムの配合により振動や騒音を吸収し、上層の拘束層で剛性を確保し、樹脂層の振動による変形を拘束するものであり、少なくとも樹脂層と拘束層の両者を備えることによって補強性及び制振性の両性能を成立させたものである。

したがって、特許文献１乃至特許文献４の技術においては、樹脂層と拘束層の２層以上が積層一体化された複層型パネル補強材であって、少なくとも樹脂層と拘束層の２層以上を形成する必要から、パネル補強材の作製に時間や手間がかかるものであった。即ち、シート状のものでは、積層した上でシート加工が必要であったり、複数のシートを用意した貼り重ね（圧着、接着）が必要であったりし、また、セパレータ（剥離紙）からの剥離性を考慮する必要がある。塗布型ものものでも、複数の塗布剤を用意する必要から煩雑な作業を要するうえ、やはり、塗り重ねが必要であるからその塗布作業や乾燥にも時間と手間を要する。

また、特許文献５の発明においても、複数層で形成されており、特に、強化部材のみでは発泡が主体であることから、高い剛性及び制振効果は期待できない。
更に、特許文献６は、重層することの記載はないが、制振作用及び効果に関して、開示するものがなく、示唆さえもされていない。

そこで、本発明は、単層構造にて補強性及び制振性を両立させた補強材を形成する塗布型補強材組成物の提供を課題とするものである。

請求項１の発明の塗布型補強材組成物は、少なくとも塩化ビニル樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、前記エポキシ樹脂用の潜在性硬化剤とを含有し、前記塩化ビニル樹脂１００重量部に対して前記エポキシ樹脂の配合量が５０重量部以上、２００重量部以下であり、また、前記塩化ビニル樹脂１００重量部に対して前記エポキシ系希釈剤及び前記可塑剤の配合総量が１２０重量部以下であるものであり、車両の鋼板パネル等に塗布され加熱硬化されることによりパネル上に補強材（補強層、補強塗膜）を形成して、パネルを補強するものである。

請求項１の発明の塗布型補強材組成物は、更に、繊維長が５０μｍ以上、１０００μｍ以下の炭素繊維が配合され、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して、前記炭素繊維の配合量が１２重量部以上、１９０重量部以下であるものである。

請求項１の発明に係る塗布型補強材組成物によれば、少なくとも塩化ビニル樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、前記エポキシ樹脂の潜在性硬化剤とを含有し、前記塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、前記エポキシ樹脂の配合量が５０〜２００重量部の範囲内であり、前記エポキシ系希釈剤及び前記可塑剤の合計配合量が１２０重量部以下である。

本発明者らは、鋭意実験研究を積み重ねた結果、室温で液状のエポキシ樹脂とエポキシ系希釈剤の使用により可塑剤が少量でも塩化ビニル樹脂を含む組成物がゾル−ゲル化されて塗布対象（鋼板パネル等）に塗布可能となり、更に、エポキシ樹脂用の潜在性硬化剤の配合によって、塗布対象（パネル）への塗布後の加熱によりエポキシ樹脂を硬化させることで、組成物硬化後の補強材は単層構造でも常温域の制振性能が発現され、かつ、高い剛性を有し、制振性能と剛性を両立できることを見出し、これらの知見に基づいて本発明を完成させたものである。

ここで、組成物の配合において、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂が５０重量部未満では、組成物硬化後の剛性が低く、薄厚化されたパネルの補強材として十分な補強効果が得られない。一方、エポキシ樹脂が２００重量部を超えると、エポキシ樹脂の３次元架橋によってポリマーの運動性が阻害されるため、常温域で十分な制振性を発現することができない。
また、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１２０重量部を超えると、組成物硬化後の剛性が不足し、薄厚化されたパネルの補強材として十分な補強効果が得られない。

塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂の配合量が５０重量部以上、２００重量部以下であり、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の配合総量が１２０重量部以下であれば、剛性と制振性のバランスが制御され双方を満足させることができ、薄厚化されたパネルの補強材として十分な補強性及び常温域での十分な制振性能が両立する。即ち、単層のみで（単独で）、優れた剛性及び制振性を併せ持つ補強材を形成できる。

このようにして、単層構造で補強性及び制振性を両立させた補強材を形成する塗布型補強材組成物となる。

請求項１の発明に係る塗布型補強材組成物によれば、更に、繊維長が５０〜１０００μｍの範囲内の炭素繊維を前記エポキシ樹脂１００重量部に対して１２〜１９０重量部の範囲内で配合している。

本発明者らの鋭意実験研究の結果、更に炭素繊維を配合することで、樹脂の硬化収縮に等によるパネル歪みの発生を抑制できることが分かり、炭素繊維の配合量が前記エポキシ樹脂１００重量部に対して１２重量部未満であると歪みの抑制効果が低く、１９０重量部を超えると塗布性が低下することが判明した。
また、炭素繊維の繊維長が５０μｍ以上、１０００μｍ以下であれば、剛性及び塗布性を確保しつつ歪み抑制効果を得ることができることを見出した。
本発明者らはこれらの知見に基づいて本発明を完成したものである。

このようにして、単層構造で補強性及び制振性を兼ね備えるだけでなく、パネル歪みを抑制できる補強材を形成する塗布型補強材組成物となる。

図１は本発明の実施の形態に係る曲げ剛性試験の試験方法を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の記号及び同一の符号は、実施の形態中の同一または相当する機能部分を意味するものであるから、ここでは重複する詳細な説明を省略する。

本発明の実施の形態に係る塗布型補強材組成物は、少なくとも塩化ビニル樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、硬化剤とを含有するものである。

従来、自動車のコーティング塗料としてポリ塩化ビニル系樹脂を可塑剤によってゾル化したポリ塩化ビニル系プラスチゾル（ＰＶＣプラスチゾル）が使用されてきたが、塩化ビニル樹脂のプラスチゾルでは、塗布性や接着性等を確保するために多量の可塑剤が必要であることから、形成された塗膜は剛性が低く、また、マイナス２０℃〜マイナス６０℃付近で振動を抑制できる制振性能が発現されるも、常温域で制振性能を有するものではなかった。

しかし、本発明者らは、鋭意実験研究を積み重ねた結果、塩化ビニル樹脂及び可塑剤に、室温で液状のエポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、エポキシ樹脂用の潜在性硬化剤を配合することで、液状エポキシ樹脂及びエポキシ系希釈剤によって可塑剤の配合量を大幅に減量しても組成物がゾル−ゲル化されて塗布対象（パネル）に塗布可能となり、更に、エポキシ樹脂用の潜在性硬化剤によって塗布対象（パネル）への塗布後の加熱により硬化され、組成物硬化後の補強材は、単層構造でも常温域で制振性能が発現され、かつ、剛性が高くなることを見出した。つまり、単層構造にて補強性及び常温域の制振性を両立させた補強材を形成できることが判明した。

そこで、本発明では、塩化ビニル樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、潜在性硬化剤を配合し、エポキシ樹脂とエポキシ系希釈剤により可塑剤の配合量を少なくするも組成物をゾル−ゲル化させて塗布可能とし、更に、組成物をパネル塗布後に加熱して潜在性硬化剤によりエポキシ樹脂を硬化させることで、組成物硬化後の補強材において、単層構造とされるも、可塑剤の配合量を大幅に減量したことによる塩化ビニル樹脂の適度に硬質な粘弾性によって、また、ポリマーの運動性を有するエポキシ樹脂の架橋構造等によって、剛性と常温域での制振性との両立を可能としている。

特に、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂の配合量が５０重量部〜２００重量部の範囲内であり、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１２０重量部以下であれば、より好ましくは、エポキシ系希釈剤と可塑剤の配合比がエポキシ系希釈剤：可塑剤＝１：４〜４：１の範囲内であれば、剛性と制振性のバランスがとれて剛性と制振性の双方を満足させることができ、薄厚化されたパネルの補強材として十分な補強性及び常温域での十分な制振性能が両立する。

ここで、本実施の形態に係る塗布型補強材組成物に配合される塩化ビニル樹脂（ポリ塩化ビニル）としては、塩化ビニルモノマの単独重合体、または、塩化ビニルモノマと共重合可能な他のモノマーとの共重合体、或いはそれら単独重合体及び共重合体の混合物を用いることができる。共重合体を形成しうる塩化ビニルモノマと共重合可能なモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ジエチルマレエート等のマレイン酸エステル類、ジブチルフマレート等のフマル酸エステル類、メチルアクリレート、エチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸アルキルエステル類、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル類、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−ジヒドロキシエチルメタクリルアミド等のアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルアミド類、アクリロニトリル、塩化ビニリデン等が挙げられる。

エポキシ樹脂としては、室温で液状のものが使用され、一般にエポキシ基を２個以上有する化合物であればよく、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、臭素化ビスフェノールＡ型、水添ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールＡＤ型、ビスフェノールＡＦ型、ビフェニル型等のビスフェニル基を有するエポキシ化合物、ポリアルキレングリコール型、アルキレングリコール型等のエポキシ化合物、ナフタレン環を有するエポキシ化合物、フルオレン基を有するエポキシ化合物等の二官能型のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、オルソクレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂、多官能グリシジルエーテル、テトラフェニロールエタン型等の多官能型のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ダイマー酸等の合成脂肪酸のグリシジルエステル型エポキシ樹脂、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン（ＴＧＤＤＭ）、テトラグリシジル−ｍ−キシリレンジアミン、トリグリシジル−ｐ−アミノフェノール、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン等のグリシジルアミノ基を有する芳香族エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、トリシクロデカン環を有するエポキシ化合物（例えば、ジシクロペンタジエンとｍ−クレゾールのようなクレゾール類またはフェノール類を重合させた後、エピクロルヒドリンを反応させる製造方法によって得られるエポキシ化合物）、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ソルビトール型エポキシ樹脂、ポリグリセロール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、ジアリールスルホン型エポキシ樹脂、ペンタエリスリトール型エポキシ樹脂、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、ウレタン変性、ダイマー酸変性、ＮＢＲ等のゴム変性等の変性エポキシ樹脂を用いることも可能である。これらエポキシ樹脂はそれぞれを単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することが可能である。
中でも粘度調節が容易なビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型を始めとする汎用エポキシ樹脂が好ましい。

エポキシ系希釈剤としては、エポキシ基を有する反応性希釈剤が使用され、具体的には、一官能基型のｎ−ブタノールグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ブチルフェニルグリシジルエーテル、ヘキシルグリシジルエーテル、２-エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、テトラヒドロフルフリルグリシジルエーテル、フルフリルグリシジルエーテル、トリメトキシシリルグリシジルエーテル、その他高級アルコール系グリシジルエーテル、メタアクリル酸グリシジルエステル、グリシジルメタクリレート等や、多官能基型の１，４−ブタンジオール・ジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオール・ジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン・トリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール・ジグリシジルエーテル、ダイマー酸・ジグリシジルエステルや、オレフィンオキサイド等が挙げられる。このような反応性希釈剤では、組成物の硬化時に化学反応によって分子中に組み込まれるから、組成物の特性の低下を抑えつつ粘度調節ができる。なお、エポキシ系希釈剤は、例えば、エポキシ樹脂１００重量部に対する配合量で２０重量部〜１００重量部の範囲内、塩化ビニル樹脂１００重量部に対する配合量で２０〜８０重量部の範囲内で配合される。当該範囲内であれば、塗布性を確保しつつ、確実に剛性及び制振性の両立を確保できる。

また、可塑剤は、主に、塩化ビニル樹脂を可塑化するために一般に使用されている任意のものを使用することができる。例えば、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジヘキシルフタレート（ＤＨＰ）、ジ−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）、ジ−ｎ−オクチルフタレート（ＤｎＯＰ）、ジイソオクチルフタレート（ＤＩＯＰ）、ジデシルフタレート（ＤＤＰ）、ジノニルフタレート（ＤＮＰ）、ジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）、ジメチルフタレート（ＤＭＰ）、ジエチルフタレート（ＤＥＰ）、ビス−２−エチルヘキシルフタレート（ＤＥＨＰ）、ジイソデシルフタレート（ＤＩＤＰ）、Ｃ６〜Ｃ１０混合高級アルコールフタレート、ブチルベンジルフタレート（ＢＢＰ）、オクチルベンジルフタレート、ノニルベンジルフタレート等のアルキルベンジルフタレート類、ジメチルシクロヘキシルフタレート（ＤＭＣＨＰ）等のフタル酸エステル系や、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、ジオクチルアゼレート（ＤＯＺ）、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）等の直鎖二塩基酸エステル類や、トリクレジルホスフェート（ＴＣＰ）、トリオクチルホスフェート（ＴＯＦ）、トリキシレニルホスフェート（ＴＸＰ）、モノオクチルジフェニルホスフェート、モノブチル−ジキシレニルホスフェート（Ｂ−Ｚ−Ｘ）等のリン酸エステル系や、トリ−（２−エチルヘキシル）トリメリテート（ＴＯＴＭ）、トリ−ｎ−オクチルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート、トリイソオクチルトリメリテート等の安息香酸エステル系や、ブチルフタルブチルグリコレート（ＢＰＢＧ）、トリブチル・クエン酸エステル、トリオクチル・アセチルクエン酸エステル、トリメット酸エステル、クエン酸エステル、セバシン酸エステル、アゼライン酸エステル、マレイン酸エステルＣ６〜Ｃ１０脂肪酸のトリまたはテトラエチレングリコールエステル、アルキルスルホン酸エステル、メチルアセチルリシノレート等のエステル類や、大豆油等の不飽和脂肪酸グリセライドの二重結合を過酸化水素や過酢酸でエポキシ化したもの（ＥＳＢＯ）、ブチルまたはオクチルのアルキルオレイン酸エステル等のエポキシ化合物等のエポキシ化植物油、アジピン酸のような二塩基酸のプロピレングリコールエステル単位を直鎖状に連結した平均分子量５００〜８０００程度の粘稠な低重合度ポリエステル系（例えば、アジピン酸ポリエステル、フタル酸系ポリエステル）等が挙げられ、これらは１種を単独でまたは２種以上を適宜組み合わせて使用することが可能である。
中でも、フタル酸エステルは最も一般的な可塑剤で入手も容易であるため低コスト化でき、特に、環境負荷とならない点、取り扱い易さ、溶解性、塗装性、貯蔵安定性等を考えると、フタル酸エステルの中でもフタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）やジオクチルフタレート（ＤＯＰ）が最も一般的に使用される。

可塑剤は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、例えば、１０重量部〜１００重量部、好ましくは、２０重量部〜８０重量部配合される。可塑剤が多すぎると得られる補強材の剛性及び常温での制振性が低下し、可塑剤が少な過ぎる場合には、組成物の粘度が高くて塗布が困難である。また、補強材が硬くなり過ぎてパネル歪みが生じやすくなる。

エポキシ樹脂用の潜在性硬化剤とは、加熱によってエポキシ樹脂と反応して硬化するものをいい、例えば、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、グアニジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリミジン誘導体、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン（ＤＤＳ）、ジアミノジフェニルメタン等のポリアミン、アジピン酸ジヒドラジド、ステアリン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、二塩基酸ヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド等の酸ヒドラジド化合物、２−ｎ−ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール系化合物、Ｎ,Ｎ−ジアルキル尿素誘導体やＮ,Ｎ−ジアルキルチオ尿素誘導体等の尿素系化合物、テトラヒドロ無水フタル酸、４−メチルヘキサヒドロフタル酸等の酸無水物、三フッ化ホウ素錯化合物、フェノールノボラック樹脂等の加熱（好ましくは、８０〜２５０℃で活性化）によって硬化剤としての作用を示す（活性化される）潜在性硬化剤として一般に用いられるものを、１種あるいは２種以上混合して用いることができる。中でも潜在性に優れるジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）が好適である。その配合量は、エポキシ樹脂のエポキシ当量に応じて適宜決められる。配合量が少なすぎると硬化不良により、得られる補強材において剛性やパネルへの密着性を確保できず、配合量が多すぎると、パネル歪みが生じやすく、また、制振性を確保できない。更に、硬化時の過剰な発熱により樹脂の分解、熱劣化等を生じる可能性もある。

本発明を実施する場合には、必要に応じ、硬化速度を高めて生産性を上げるために、または、硬化温度や硬化性を調整するために硬化促進剤を配合することも可能である。
この硬化促進剤としては、アミン系（例えば、３−（３，４−ジクロロフェニル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル尿素（ＤＣＭＵ）、三級アミン、三フッ化モノエチルアミン、三塩化アミン錯体等のアミン錯体、アミンアダクト化合物等）、イミダゾール系（例えば、２−ペプタデシルイミダゾール（Ｃ１７Ｚ）、２−ウンデシルイミダゾール（Ｃ１１Ｚ）、２−フェニルイミダゾール（２ＰＺ）、１，２−ジメチルイミダゾール（１，２ＤＭＺ）、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、イミダゾールアダクト化合物等）、ヒドラジッド化合物（例えば、アジピン酸ジヒドラジッド、ドデカン二酸ジヒドラジッド）、尿素化合物（例えば、１，１’−（４−メチル−１，３−フェニレン）ビス（３，３−ジメチル尿素）、フェニル−ジメチル尿素、メチレン−ジフェニル−ビスジメチル尿素、３−フェニル−１，１−ジメチル尿素、３−（３−クロロ−４−メチルフェニル）−１，１−ジメチル尿素等の尿素誘導体、フェニルジメチルウレア（ＰＤＭＵ））、ホスフィン、ホスホニウム塩等が挙げられる。

更に、本発明を実施する場合には、必要に応じて、フィラ（充填材）、チキソ剤（チキソ性付与剤）、発泡剤、安定剤、顔料、着色剤等を配合することも可能である。
フィラ（充填材）としては、例えば、炭酸カルシウム、ワラストナイト、メタケイ酸カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩及び硫酸塩、マイカ、酸化チタン、ケイ酸、シリカ、タルク、珪藻土、カオリン、クレイ、アルミナ、石膏、セメント、転炉スラグ粉末、シラス粉末、ガラス粉末、グラファイト、ヒル石、ゼオライト、カーボンブラック、ゾノライト、チタン酸カリウム、ケイ酸カルシウム、ロックウール、ガラスファイバー、カーボンファイバー、アルミニウムシリケート、ノボロイドファイバー、アルミナ−シリカ系、アラミドファイバー等が挙げられ、これらは、１種を単独で、または２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。中でも、炭酸カルシウムは安価であるため、低コスト化が可能である。
チキソ剤としては、例えば、表面処理炭酸カルシウム、超微粒子シリカ粉末、超微粒子炭酸カルシウム（コロイダル炭酸カルシウム）等が挙げられる。
また、有機発泡剤等の発泡剤を添加することで、補強性を向上させることが可能となる。

ところで、従来、エポキシ樹脂及び潜在性硬化剤が配合された組成物においては、組成物を鋼板パネルに塗布して硬化させると、樹脂の硬化収縮によってパネル歪み（パネル及び補強材の全体の歪み）が生じてしまっていた。
しかし、本発明者らの鋭意実験研究の結果、特定の繊維状フィラを配合することでパネル歪みを抑えることができることを見出した。具体的には、炭素繊維をエポキシ樹脂１００重量部に対して１２〜１９０重量部配合することにより、パネル歪みを抑制できた。

そこで、本実施の形態に係る塗布型補強材組成物においては、炭素繊維をエポキシ樹脂１００重量部に対して１２〜１９０重量部配合することによって、パネル塗布後の加熱硬化時において、エポキシ樹脂の硬化収縮を緩和し、パネル歪みの発生を抑制可能としている。
特に、繊維長が５０μｍ〜１０００μｍの範囲内の炭素繊維であれば、塗布性及び剛性を低下させることなく、パネル歪みの発生を抑制できる。より好ましくは、５００μｍ〜１０００μｍの範囲内であれば、制振性及び剛性を強化できる。

このような炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、レーヨン系炭素繊維、フェノール系炭素繊維等が挙げられ、１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。なお、炭素繊維の径としては適宜選択することができるが、分散性、得られる補強材の剛性を考慮すると、例えば、平均繊維径が１〜６０μｍ、好ましくは、５〜３０μｍである。また、高弾性の炭素繊維が好ましく、例えば、引張弾性率が２００〜８００Ｇｐａ、より好ましくは、５００〜７００ＧＰａの炭素繊維の使用により、効果的にパネル歪みを抑制できる。

上述したような塩化ビニル樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、潜在性硬化剤、炭素繊維等を含有する本実施の形態の塗布型補強材組成物は、車両の鋼板パネル等の表面に塗布されたのち、加熱されることで、硬化して単層型のパネル補強材となる。即ち、パネル上に塗布型補強材組成物からなる連続層の補強塗膜（補強層）を形成する。そして、この単層型のパネル補強材においては、塩化ビニル樹脂の適度に硬質な粘弾性によって、また、ポリマーの運動性を有するエポキシ樹脂の架橋構造等によって、剛性と常温域での制振性とが両立されている。つまり、塗布型補強材組成物から得られた補強材単独で優れた剛性及び制振性を有し、パネルに形成された補強材により補強性が高められると共に制振性が発現され、パネルに高い剛性及び制振特性が付与される。更には、炭素繊維の配合によって、硬化収縮が抑制され、パネル歪みが抑えられる。

なお、塗布型補強材組成物を鋼板パネルに塗布する際には、各材料を配合後、ミキサー、ディゾルバー、グレンミル、ニーダー等の混合分散機や高速攪拌機を用いて材料を均一に混合分散、脱泡して調製したのち、従来公知の塗装方法、例えば、スプレー、刷毛塗り、ビード塗装、ローラー塗装等により、鋼板パネル等へ塗装される。そして、塗布型補強材組成物を鋼板パネル等に塗布した後は、焼付（加熱乾燥）されることにより、塗布型補強材組成物が加熱硬化され鋼板パネルの表面上に補強塗膜が形成される。このときの加熱温度は、エポキシ樹脂の種類や配合量、潜在性硬化剤・硬化促進剤の種類や配合量等を考慮して、エポキシ樹脂が硬化する温度に設定される。後述するように、自動車の製造工程における塗装乾燥時の熱（例えば、１２０℃〜２２０℃で、１０分〜６０分間）を利用して加熱硬化させることも可能である。

このように本実施の形態の塗布型補強材組成物によれば、シート状ではなく塗布型であるから施工の自動化が容易であるうえ、単層構造で剛性と常温域での制振性とが両立したパネル補強材となるから、即ち、１液の塗布剤のみで剛性と常温域での制振性とが両立したパネル補強材を形成できることから、塗布剤の作製も１液のみで済んで取扱性もよく、塗布剤の作製にかかる時間や手間が少なくて済む。更に１液の塗布のみで補強材をパネルに施工できて作業性や作業精度が向上され、補強材の作製にかかる時間や手間も少なくて済み、塗装ロボット等による自動塗装が容易でパネル面への施工に多大な時間及び煩雑な作業を必要とせず、車両の製造工程における工程時間が短縮され、ひいては、車両の生産性を向上させることができる。

また、本実施の形態の塗布型補強材組成物から得られた補強材によれば、常温域での制振性が発現されることで、振動（エンジンルームから伝わる振動、ロードノイズに起因する振動等）や騒音（エンジンノイズ、ロードノイズ、風切り音、雨音、雨滴の衝突音等）を抑制でき、ドア閉め音についてもそれを低減化でき、重厚感のある低い音で収まり感の良い心地よい音にすることができる。また、スピーカーエンクロージャーとしての制振効果による不要共振防止によって、オーディオ音質が向上するという効果も得られる。

更に、本実施の形態の塗布型補強材組成物から得られた補強材の剛性により、補強材が形成されたパネルにおいて、外部応力による凹みや、撓みによるいわゆるベコベコ感が生じることもない。
なお、補強材の厚みは、車両パネルの部位に応じて必要な剛性、制振性等の特性によって設定される。そして、本実施の形態の塗布型補強材組成物から得られる補強材によれば単層構造で剛性と制振性を両立させているが、従来の複層型パネル補強材と比較して、重量を大幅に増大させることのない塗装で、車両パネルの部位に応じて必要な剛性及び制振性を確保できる。即ち、車体パネルの軽量化という要請に反することなく、剛性と制振性を両立することができる。例えば、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内の乾燥厚さで補強性を確保でき、かつ、制振性も発現できる。更に、該範囲内の乾燥膜厚であれば、硬化が均質になされており、車内空間を狭くすることもない。

そして、シート状のものでは施工部位に応じた形状の成形加工が必要となりコスト高となるが、塗布型のものでは、施工部位の形状に追従できるためによりコストを抑えることができる。また、施工部位への形状追従性に優れ施工部位が曲面でも塗布できることから、シート型では施工が困難であった場所への施工も容易に可能であり、パネルへの適用範囲が広い。更に、塗布型では、セパレータ（剥離紙）が不要であることで、その廃棄コストもかからず、セパレータ（剥離紙）からの剥離性を考慮しなくてもよいことから、所望の特性の調節が容易にできる。加えて、単層構造で剛性と制振性を両立させているため、複層構造のように層間の界面に応力がかかりやすいことによるズレ、剥離、脱落等が生じる恐れもなく、エポキシ樹脂を配していることで鋼板パネルとの付着性も良い。

また、本実施の形態に係る塗布型補強材組成物においては、塩化ビニル樹脂及び可塑剤を配するも、エポキシ樹脂及びエポキシ樹脂希釈剤の配合によって可塑剤を少なくして組成物をゾルーゲル化させており、更に、炭素繊維が配合されることで流動性も低いことから、鋼板パネルへの粘着性も良く、パネルへの塗布後においても、適度な粘性（粘着性）を有し垂れ落ちたりずれたりすることがなく、車体ボディー洗浄のシャワー等によっても飛散し難いものとなっている。したがって、自動車のボディー、ドア等の塗布型鋼板補強材として用いられた場合、加熱硬化前でもボディー洗浄シャワーの圧力に耐えることができることから、加熱硬化は最終のボディー塗装の加熱乾燥時に同時に行うことによって、自動車生産工程の短縮化を図ることができる。つまり、車両のボディ組立前の塗装乾燥ラインによる加熱乾燥炉の熱を利用して硬化させることが可能であり、効率的な車両生産に貢献できる。

次に、本実施の形態に係る塗布型補強材組成物の実施例を具体的に説明する。
表１に実施例１乃至実施例８に係る塗布型補強材組成物の配合を示すように、実施例１乃至実施例８に係る塗布型鋼板補強材は、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）と、エポキシ樹脂としての室温で液状のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤としてのグリシジルエーテルと、可塑剤としてのジイソノニルフタレートと、潜在性硬化剤としてのジシアンジアミドと、硬化促進剤と、充填剤（フィラ）としての炭酸カルシウムと、チキソ剤としての表面処理炭酸カルシウムと、炭素繊維（引張弾性率６４０Ｇｐａ、繊維長１０００μｍ）を配合してなる。なお、鋼板パネルに塗布する際には高速攪拌器を用いて脱泡攪拌する調製を行った。

ここでは、エポキシ樹脂としてのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤としてのグリシジルエーテルと、可塑剤としてのジイソノニルフタレートの配合量、配合比を変えて実施例１乃至実施例８まで製造し、更に比較のために比較例１乃至比較例４をも製造した。

そして、これら実施例１乃至実施例８、比較例１乃至比較例４に係る塗布型補強材組成物を鋼板パネルに塗布し、熱硬化させて試験片を作製し、この試験片について、曲げ剛性（補強性）、制振性及び歪み性の評価試験を行った。なお、実施例１乃至実施例８、比較例１乃至比較例４に係る塗布型補強材組成物を鋼板パネルに塗布し、熱硬化させることにより鋼板パネル上に形成された補強材、つまり、塗布型補強材組成物から得られた補強塗膜は、単層構造である。

曲げ剛性（補強性）試験は、幅２５ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼板Ｆの片面に塗布型補強材組成物を２５ｍｍ×１５０ｍｍの面積にて、面密度が２．５ｋｇ／ｍ^２になるように塗布し、１３０℃×３０分の焼付けを２回実施して熱硬化させ補強材１を形成し、この鋼板Ｆに補強材１が形成されたものを試験片とし、この試験片について、図１に示されるように、１００ｍｍ間隔に調整した支持点Ｓ１，Ｓ２の２点支持の中央において鋼板Ｆ側よりくさびＫ（先端丸みＲ＝５ｍｍ）にて押圧（試験速度（押圧速度）１ｍｍ／ｍｉｎ）して３点曲げを行い、１ｍｍ変位時点での曲げ応力（荷重）を測定した。曲げ応力が大きいほど曲げ剛性が高く補強性が高いことになる。曲げ応力が１３Ｎ以上を合格（○）とし、１３Ｎ未満を不合格（×）とした。なお、同じ試験条件における厚さ０．８ｍｍの鋼板Ｆ単独での曲げ応力は１０Ｎであった。

制振性試験は、幅１０ｍｍ×長さ２２０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼板の片面に塗布型補強材組成物を１０ｍｍ×２００ｍｍの面積にて、面密度が２．５ｋｇ／ｍ^２になるように塗布し、１３０℃×３０分の焼付けを２回実施して熱硬化させたものを試験片とし、この試験片について、片持ち梁法による損失係数測定を行って、２０℃における二次共振点での損失係数ηを半値幅法によって算出した。損失係数が大きいほど、振動減衰効果があり、振動放射音を抑制できることとなる。損失係数ηが０．０３以上を合格（○）とし、０．０３未満を不合格（×）とした。

歪み性試験は、幅２５ｍｍ×長さ２００ｍｍ×厚さ０．８ｍｍの鋼板の片面に塗布型補強材組成物を２５ｍｍ×１５０ｍｍの面積にて、面密度が２．５ｋｇ／ｍ^２になるように塗布し、１３０℃×３０分の焼付けを２回実施して熱硬化させたものを試験片とし、この試験片について、水平な平面に置き、室温（２０℃）で縦長方向の試験片端部を押さえたときの反対側の試験片端部の浮き上がり量（ｍｍ）を測定した。浮き上がり量が小さいほど、歪みが小さいこととなる。浮き上がり量が１ｍｍ以下を合格（○）とし、浮き上がり量が１ｍｍを超える場合は不合格（×）とした。

実施例１乃至実施例８及び比較例１乃至比較例４の各配合（重量部）を表１の上段に、また、実施例１乃至実施例８及び比較例１乃至比較例４について曲げ剛性（補強性）、制振性及び歪み性の評価試験を行ったその結果を表１の下段にまとめて示す。

表１に示されるように、実施例１乃至実施例８は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂が５０〜２００重量部の範囲内、エポキシ系希釈剤が２０重量部〜８０重量部の範囲内、可塑剤が２０重量部〜８０重量部の範囲内で配合されており、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１２０重量部以下となっている。エポキシ系希釈剤と可塑剤の配合比はエポキシ系希釈剤／可塑剤＝１／４〜４／１の範囲内である。また、潜在性硬化剤が１２重量部、硬化促進剤が１２重量部、充填材が７０重量部、チキソ剤が８０重量部、炭素繊維が３０重量部配合されている。

その結果、実施例１乃至実施例８では、何れも、補強性について、曲げ応力が１３Ｎ以上と曲げ剛性が高く○（合格）の評価であり、更に、制振性についても、２０℃における損失係数が０．０３以上と高い制振性能が発現され、○（合格）の評価であった。また、歪み性についても、何れも浮き上がりが認められず（歪みが発生しておらず）、○（合格）の評価であった。

特に、実施例１乃至実施例３は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂が８０〜１８０重量部の範囲内、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１００重量部以下となっており、エポキシ樹脂希釈剤と可塑剤の配合比が、エポキシ系希釈剤：可塑剤＝２：３〜４：１の範囲内である。
その結果、実施例１乃至実施例３では、何れも曲げ応力が２５Ｎ以上、３２Ｎ以下で、かつ、２０℃における損失係数が０．０５以上、０．０７以下となっており、補強性（剛性）及び制振性のバランスが良い。

このように実施例１乃至実施例８は、補強性及び制振性を兼ね備えた単層構造の補強塗材層を形成でき、かつ、パネル歪みの発生を抑制できる塗布型補強材組成物である。

これに対して、比較例１は、エポキシ樹脂以外は実施例１、実施例２、実施例５及び実施例６と同じ配合量であるも、即ち、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ系希釈剤が４０重量部、可塑剤が６０重量部、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１００重量部、硬化剤が１２重量部、硬化促進剤が１２重量部、充填材が７０重量部、チキソ剤が８０重量部、炭素繊維が３０重量部配合されているも、塩化ビニル樹脂１００重量部に対するエポキシ樹脂の配合量が３０重量部と実施例５よりも更に少なくなっている。
この結果、比較例１では、制振性及び歪み性については○（合格）の評価であるも、補強性については曲げ応力が１３Ｎ未満で不合格（×）の評価であり、曲げ剛性が不足している。

また、比較例２は、エポキシ樹脂以外は実施例１、実施例２、実施例５及び実施例６と同じ配合量であるも、即ち、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ系希釈剤が４０重量部、可塑剤が６０重量部、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１００重量部、硬化剤が１２重量部、硬化促進剤が１２重量部、充填材が７０重量部、チキソ剤が８０重量部、炭素繊維が３０重量部配合されているも、塩化ビニル樹脂１００重量部に対するエポキシ樹脂の配合量が２５０重量部と実施例６よりも更に多くなっている。
この結果、比較例２では、補強性及び歪み性については○（合格）の評価であるも、制振性については２０℃での損失係数が０．０３未満で不合格（×）の評価であり、制振性が不足している。

更に、比較例３は、エポキシ系希釈剤及び可塑剤以外は実施例１、実施例３、実施例４、実施例７及び実施例８と同じ配合量であるも、即ち、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂が８０重量部、硬化剤が１２重量部、硬化促進剤が１２重量部、充填材が７０重量部、チキソ剤が８０重量部、炭素繊維が３０重量部配合されているも、エポキシ系希釈剤が８０重量部、可塑剤が６０重量部で、塩化ビニル樹脂１００重量部に対するエポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１４０重量部と実施例７及び実施例８よりも更に多くなっている。
この結果、比較例３では、制振性及び歪み性については○（合格）の評価であるも、補強性については曲げ応力が１３Ｎ未満で不合格（×）の評価であり、曲げ剛性が不足している。

比較例４についても、エポキシ系希釈剤及び可塑剤以外は実施例１、実施例３、実施例４、実施例７及び実施例８と同じ配合量であるも、即ち、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂が８０重量部、硬化剤が１２重量部、硬化促進剤が１２重量部、充填材が７０重量部、チキソ剤が８０重量部、炭素繊維が３０重量部配合されているも、比較例４ではエポキシ系希釈剤よりも可塑剤の配合量が多くてエポキシ系希釈剤が４０重量部、可塑剤が１００重量部で、塩化ビニル樹脂１００重量部に対するエポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１４０重量部と実施例７及び実施例８よりも更に多くなっている。
この結果、比較例４についても、制振性及び歪み性は○（合格）の評価であるも、補強性については曲げ応力が１３Ｎ未満で不合格（×）の評価であり、剛性が不足している。

このように比較例１乃至比較例４の配合では、補強性（曲げ剛性）、制振性の何れかについて実用性に欠けるものとなっている。
即ち、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、液状エポキシ樹脂が５０重量部未満では、組成物硬化後の剛性が不足して、補強性が低くなる。一方、液状エポキシ樹脂が２００重量部を超えると、十分な制振性を発現することができない。エポキシ樹脂が配合が多すぎると、エポキシ樹脂の過密な３次元架橋によってポリマーの運動性が阻害されるためと思われる。
また、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の総量が１２０重量部を超えても、組成物硬化後の剛性が低く、薄厚化されたパネルの補強材として十分な補強効果が得られない。エポキシ系希釈剤及び可塑剤の配合が多すぎると、液状エポキシ樹脂の硬化性が低下したり塩化ビニル樹脂が軟化したりするためである。

これに対し、実施例１乃実施例８の配合では、単層構造で補強性及び制振性を兼ね備えた補強材を形成でき、かつ、パネル歪みの発生を抑制できる塗布型補強材組成物が得られている。
即ち、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂の配合量が５０重量部〜２００重量部の範囲内であり、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１２０重量部以下であれば、薄厚パネルの補強材として十分な剛性及び常温域での十分な制振性能が両立し、剛性と制振性の双方を満足させることができる。
より好ましくは、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂が８０〜１８０重量部の範囲内、エポキシ樹脂希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１００重量部以下で、エポキシ樹脂希釈剤と可塑剤の配合比が、２：３〜４：１の範囲内であれば、剛性と制振性のバランスが良い。
また、炭素繊維によって硬化収縮によるパネル歪みの発生が抑えられる。

こうして、実施例１乃実施例８の配合に係る塗布型補強材組成物によって得られた補強材（補強塗膜）は、補強性（曲げ剛性）及び制振性が両立して何れも優れたものであり、更にパネル歪みを発生させることもない。

ここで、本実施の形態に係る塗布型補強材組成物において、エポキシ樹脂の硬化収縮によるパネル歪みの発生を抑制するために配合された繊維状フィラとしての炭素繊維について、炭素繊維の繊維長や配合量を変えた実験例１乃実験例６を説明する。更に比較のために、実験例１乃実験例６とは繊維状フィラの種類、繊維長、配合量が異なる実験例７乃実験例９をも製造した。表２の上段に、各実験例の繊維状フィラの種類、配合量、繊維長の詳細を示す。なお、表２の実験例１は、繊維長の比較として上述の表１に示した実施例１を挙げている。また、表２において繊維状フィラの配合量は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対しての配合量（重量部）を示している。

表２に示す実験例は、繊維状フィラ以外、上述した実施例１に係る塗布型補強材組成物と同じ配合組成で、塗布型補強材組成物を作製したものである。即ち、実験例においても、実施例１と同様、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）と、エポキシ樹脂としてのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤としてのグリシジルエーテルと、可塑剤としてのジイソノニルフタレートと、潜在性硬化剤としてのジシアンジアミドと、硬化促進剤と、フィラ（充填材）としての炭酸カルシウムと、チキソ剤としての表面処理炭酸カルシウムと、各種繊維状フィラが配合されてなり、鋼板パネルに塗布する際には高速攪拌器で脱泡攪拌して調製している。配合量については、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂が８０重量部、エポキシ系希釈剤が４０重量部、可塑剤が６０重量部、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１００重量部、硬化剤が１２重量部、硬化促進剤が１２重量部、充填材（フィラ）が７０重量部、チキソ剤が８０重量部配合されている。

そして、実験例についても、上記実施例１乃至実施例８、比較例１乃至比較例４のときと同様、各塗布型補強材組成物を鋼板に塗布し、熱硬化させて試験片を作製し、この試験片について、曲げ剛性（補強性）、制振性、歪み性の評価試験を行った。各試験方法については、上述した通りである。なお、実験例についても、塗布型補強材組成物を鋼板に塗布し、熱硬化させることにより鋼板上に形成された補強材（補強塗膜）は、単層構造である。曲げ剛性（補強性）、制振性及び歪み性の評価試験の結果は表２の下段に示している。

表２に示されるように、実験例１乃至実験例６においては、繊維状フィラに炭素繊維が使用され、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、繊維長が５０μｍ〜１０００μｍの範囲内である炭素繊維が１０〜１５０重量部の範囲内で配合されている。
ここで、実験例１乃至実験例６においては、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂が８０重量部、炭素繊維が１０〜１５０重量部の範囲内で配合されていることから、エポキシ樹脂１００重量部に対する炭素繊維の配合量は、約１２重量部〜１９０重量部の範囲内となる。

その結果、実験例１乃至実験例６においては、何れも、歪み性について浮き上がり量が１ｍｍ以下で○（合格）の評価であった。また、補強性についても、曲げ応力が１３Ｎ以上と曲げ剛性が高く○（合格）の評価であり、更に、制振性についても、２０℃での損失係数が０．０３以上と高い制振性能が発現され、○（合格）の評価であった。

特に、繊維長が５０μｍ〜１０００μｍの範囲内である炭素繊維の配合量が３０重量部〜１５０重量部の範囲内で配合された実験例１乃至実験例３、実験例５、及び実験例６では、パネルの歪み性について何れも浮き上がりが認められず（歪みが発生しておらず）、パネル歪みの抑制効果に優れており、硬化収縮等に起因するパネル歪みが認められなかった。

このように実験例１乃至実験例６も、単層構造で補強性及び制振性を兼ね備えた補強塗層を形成でき、かつ、パネル歪みの発生を抑制できる塗布型補強材組成物である。

これに対して、実験例７は、実験例１、実験例４及び実験例５と同じ繊維長が１０００μｍの炭素繊維を使用するも、塩化ビニル樹脂１００重量部に対しての炭素繊維の配合量が５重量部であり、実験例４よりも更に少なくなっている。つまり、エポキシ樹脂１００重量部に対しての炭素繊維の配合量が１２重量部未満である。
この結果、実験例７では、補強性（曲げ剛性）及び制振性は○（合格）の評価であるも、歪み性については浮き上がり量が１ｍｍを超えて不合格（×）の評価であり、歪みの抑制効果が低かった。

また、炭素繊維に代えて、繊維長が１５０μｍのガラス繊維を配合した実験例８及び繊繊維長が０．３μｍ〜０．６μｍのチタン酸カリウムを配合した実験例９においても、補強性（曲げ剛性）及び制振性は○（合格）の評価であるも、歪み性については浮き上がり量が１ｍｍを超えて不合格（×）の評価であり、歪みの抑制効果が殆ど認めらなかった。

このように、実験例７乃至実験例９では、歪み性について実用性に欠けるものとなっている。
即ち、炭素繊維がエポキシ樹脂１００重量部に対する配合量で１２重量部未満であると、炭素繊維による硬化収縮の抑制力が弱く、組成物の硬化収縮によってパネル歪みが発生する。また、ガラス繊維やチタン酸カリウムの配合では、組成物の硬化収縮を効果的に抑制することができない。
更に、本発明者らの実験研究によって、エポキシ樹脂１００重量部に対して炭素繊維の配合量が１９０重量部を超えると、組成物の流動性が悪くなり塗布性（塗布作業性）が低下することが判明している。

これに対し、実験例１乃至実験例６の配合では、単層構造で補強性及び制振性を兼ね備えた補強材を形成でき、かつ、パネル歪みの発生を抑制できる塗布型補強材組成物が得られている。

ここで、本発明者らの実験研究によれば、炭素繊維の繊維長が５０μｍ未満では、繊維による補強効果が低く、エポキシ樹脂の配合量が少ない場合に高い補強性（曲げ剛性）が確保できない恐れもあり、一方で、炭素繊維の繊維長が１０００μｍを超えると、組成物の流動性が悪くなり塗布性が低下することが判明し、繊維長が５０μｍ〜１０００μｍの範囲内であれば、塗布性（塗布作業性）を確保しつつ、パネル歪みを抑制でき、また、剛性を強化できることを確認している。

特に、実験例１乃至実験例６から炭素繊維の繊維長によっても、塗布型補強材組成物により形成される補強材の補強性（曲げ剛性）や制振性の特性、バランスを調節できることが分かる。繊維長が長いほど剛性が強くなり、特に、実験例１乃至実験例３、実験例６から、繊維長が５００μｍ〜１０００μｍの範囲内の炭素繊維によれば、炭素繊維の繊維長が長いほど、制振性及び剛性が高くなっている。即ち、繊維長が５００μｍ〜１０００μｍの範囲内の炭素繊維によれば、制振性及び剛性を強化できる。より好ましくは、繊維長が７５０μｍ〜１０００μｍの範囲内の炭素繊維の使用により高い制振性を確保しつつ、更なる補強効果が得られる。

したがって、繊維長が５０μｍ〜１０００μの範囲内である炭素繊維をエポキシ樹脂１００重量部に対して１２〜１９０重量部の範囲内で配合することにより、補強性（曲げ剛性）、制振性、及び塗布性を確保しつつ、樹脂の硬化収縮等に起因するパネル歪みを効果的に抑えることができる。また、炭素繊維であれば比重も小さく、軽量化を図ることができる。

このように塩化ビニル樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、硬化剤、炭素繊維を少なくとも含有し、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、液状エポキシ樹脂の配合量が５０重量部〜２００重量部の範囲内であり、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１２０重量部以下であり、繊維長５０μｍ〜１０００μｍの範囲内の炭素繊維がエポキシ樹脂１００重量部に対する配合量で１２重量部〜１９０重量部配合された実施例１（実験例１）乃至実施例８、及び、実験例２乃至実験例６の配合に係る塗布型補強材組成物によれば、曲げ剛性試験における曲げ応力が１３Ｎ〜３５Ｎであり、制振性試験における２０℃の損失係数が０．０３〜０．１であり、歪み性試験における浮き上がり量が１ｍｍ以下の補強材が得られる。

こうして、実施例１（実験例１）乃至実施例８、及び、実験例２乃至実験例６の配合に係る塗布型補強材組成物から得られた補強材においては、補強性（曲げ剛性）及び制振性が両立して何れも優れており、更に、歪みの発生が抑制されている。

以上説明してきたように、本実施の形態の塗布型補強材組成物は、少なくとも塩化ビニル樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、潜在性硬化剤とを含有し、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、エポキシ樹脂の配合量が５０重量部〜２００重量部の範囲内であり、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の総量が１２０重量部以下であるものである。

このような本実施の形態の塗布型補強材組成物によれば、エポキシ樹脂とエポキシ系希釈剤によって、可塑剤の配合量を少なくしても塩化ビニル樹脂を含む組成物がゾル−ゲル化されて塗布可能とされ、また、可塑剤の配合量を少なくすることで塩化ビニル樹脂の適度に硬質な粘弾性が確保され、更に、潜在性硬化剤によってエポキシ樹脂が硬化されてポリマーの運動性を有するエポキシ樹脂の架橋構造が確保されることにより、高い剛性を有し、かつ、常温域での制振性を発現し、単層構造で剛性と制振性との両立を可能とした補強材を形成できる。

本実施の形態の塗布型補強材組成物は、更に、繊維長が５０μｍ〜１０００μｍの範囲内の炭素繊維が、エポキシ樹脂１００重量部に対する配合量で１２重量部〜１９０重量部配合されていることで、剛性及び塗布性を確保しつつ、エポキシ樹脂の硬化による収縮を抑制し、パネル歪みの発生を抑制できる。

こうして、本実施の形態の塗布型補強材組成物によれば、単層構造で剛性と制振性との両立を可能とした補強材を形成できるうえ、パネル歪みの発生を抑制できる。

また、上記実施の形態は、少なくとも塩化ビニル樹脂１００重量部と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、エポキシ樹脂用の潜在性硬化剤とを含有し、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、液状エポキシ樹脂の配合量が５０重量部〜２００重量部の範囲内であり、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１２０重量部以下である塗布型補強材組成物が、加熱硬化されてなる補強材の発明と捉えることもできる。

このように、少なくとも塩化ビニル樹脂１００重量部と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、エポキシ樹脂用の潜在性硬化剤とを含有し、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、液状エポキシ樹脂の配合量が５０重量部〜２００重量部の範囲内であり、エポキシ系希釈剤及び可塑剤の合計配合量が１２０重量部以下である塗布型補強材組成物が加熱硬化されてなる補強材によれば、塩化ビニル樹脂の適度に硬質な粘弾性が確保され、更に、潜在性硬化剤によってエポキシ樹脂が硬化されてポリマーの運動性を有するエポキシ樹脂の架橋構造が確保されることにより、かかる補強材の単層のみで（単独で）、優れた剛性及び常温域での制振性を併せ持つ。

なお、本発明を実施する場合には、塗布型補強材組成物のその他の組成、成分、配合量、材質、大きさ、製造方法等については、上記実施の形態に限定されるものではない。

Claims (1)

1. 少なくとも塩化ビニル樹脂と、エポキシ樹脂と、エポキシ系希釈剤と、可塑剤と、前記エポキシ樹脂用の潜在性硬化剤と、炭素繊維とを含有する塗布型補強材組成物であって、
   前記塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、前記エポキシ樹脂の配合量が５０重量部〜２００重量部の範囲内であり、前記エポキシ系希釈剤及び前記可塑剤の合計配合量が１２０重量部以下であり、
   前記炭素繊維は、繊維長が５０μｍ〜１０００μｍの範囲内であり、前記エポキシ樹脂１００重量部に対する配合量で１２重量部〜１９０重量部配合されてなることを特徴とする塗布型補強材組成物。

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