JPH01284579A - 薄板補強用接着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 本発明は自動車や家電製品等における薄板部材の補強及
び制振のために用いられる薄板補強用接着シートに関す
るものである。

（１１）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処
置が施されている。例えば、ルーフ、７エンクー　、７
−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光し、重量
増加、コストアップになり、さらに取り付は工程が複雑
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振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の第一の樹
脂層と鋼板の歪みの発生を防止するだめの剛性の低い第
二のＩｆ　ＩＩＩ？　／ｉＮとの積層体から成る樹脂製
補強材である。また、第一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
強用シートも提案されている。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 」二記第−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
んどであり、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
品価値を者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外ないため十
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でいた。

即ち、」二記第二の方法では、剛性強さがＩ７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１アップ等の問題が生ず
るのであり、さらに厚みが厚くなると、補強材の柔軟性
が低下するため被着体である薄鋼板に対する貼付性が悪
くなり、特に被着体か曲面を有するような場合、その傾
向が一層強くなるのであった。また、第一の樹脂層中に
発泡剤を含有させたものは、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かでき
、補強性をある程度増大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、第一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。

本発明はかかる従来の実情に鑑みて、軽量で且つ補強性
を増大させ、しがも曲面を有する被着体に対しても貼付
作業性が良く、硬化後の残留応力によっての被着体であ
る薄鋼板の歪みを発生し難くなる薄板補強用接着シート
を提供しようとするものである。

（ｄ）問題点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、補強用基材と熱硬化性樹脂組成物層とからなる補
強用接着シートにおいて、一つの樹脂層で補強する方法
を採用するが、二つの樹脂層の積層体で補強するか法を
採用するかにがかわらず、補強用基材を２層設けること
により、加熱硬化後の被着体である薄鋼板の歪みを発生
し難くでき、さらに、補強用基材を増やしたことにより
、補強性を増大させることが可能となるとの知見を得た
。

つまり、補強用基材を２層設けることにより、硬化後の
総酸縮応力が緩和され、この結果、被着体である薄鋼板
の歪みも発生し難くなる点、更に補強用基材を２層にし
たことにより、補強性を増大させることが可能となる点
を見い出し、本発明を完成するに至ったものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の薄板補強用接着シートは、補強用基材と熱硬化
性樹脂組成物層とからなる薄板補強用の接着シートにお
いて、該熱硬化性樹脂組成物層に上記補強用基材を２層
設け、且つこの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。

つまり、本発明の薄板補強用接着シートは補強用基材と
熱硬化性樹脂組成物層とからなる。

そして、本発明の最も大きな特徴は、上記補強基材が２
層設けられている点にある。

本発明において、熱硬化性樹脂４ＪＩ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、グリジノルアミン型、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
シ樹脂が金属板に対する接着性が良好であるなどの観点
より望ましい。

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
とができる。

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
であり、具体的には、例えばエポキシｔｊ４脂の主硬化
剤としては、ノシアンジアミド、４・４゛−ジアミ７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１こその硬化促進
剤としては、２−ローヘプタデシルイミグゾールのよう
なイミグゾール誘導体、イソフタル酸又は７ノビン酸ノ
ヒドランド、グアニジノ基、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Ｉ・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ａｔ　Ｊｌｌ？などの熱可塑性樹脂、また液状ゴム
、例えばインプレンゴム、ブタジェン−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ツ
ルエーテルなどの反応性希釈剤、ノオクチル７タレート
の如外７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＝７− 置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接着シ
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。

そして、上記熱硬化性樹脂組成物層には、これを硬化し
たとき、その剛性を一層向上させ、被着体である薄鋼板
の歪みを発生し難くさせるため、補強用基材を２Ｍ設け
る。

この補強用基材の具体例としては、例えばガラス繊維や
アスベストｍ維などの無機質繊維布、麻、綿、ナイロン
、ポリエステル、ポリプロピレンなとの有磯貿繊維布、
ポリエステルｍ維、ポリプロピレンｉ維などからなる不
織布の如きシート状繊維基材、さらにアルミ、ステンレ
ス等の金属の箔やパンチングシート等が挙げられる。

これらのなかで特に好ましいものは無機質繊維布であり
、その代表的なものがガラス繊維布である。

なお、補強用基材を熱硬化性樹脂組成物層の眉間に設け
る場合、層間の接着性を損なわない程度に用いるのが好
ましいのである。

また、この補強用基材を被着体と貼付させる熱硬化性樹
脂組成物層側に設ける場合、ドア外板等の補強用とした
とき、上記外板等との接着性及び加熱硬化後の接着性を
損なわない程度に設けるのが好ましいのである。

この発明の薄板補強用接着シートは、すでに述べてきた
自動車のドア外板の如き鋼板等の板金部材の他、各種の
車両、電気冷蔵庫、洗濯機など家電製品のケースなど一
般に薄板とされた金属板などの板金部材に対し、広く適
用することができる。

（ｅ）作用 本発明の薄板補強用接着シートは、上記構成を有し、−
層の樹脂層の補強用接着シート、２層の樹脂層の積層体
の補強用接着シートにかかわらず、補強用基材を２層設
けてなり、この２１の補強用基材が互いに硬化後の総酸
縮応力を緩和し、このため、被着体である薄鋼板の歪み
も発生し難くなり、更に補強性を増大させることが可能
とな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。

４明の　板　弓用接着シートの一拍［造二例−第１図〜
第３図は熱硬化性樹脂組成物層が一層の場合の本発明の
薄板補強用接着シートの構造例を示す断面図であり、こ
の薄板補強用接着シート（１）は補強用基材（２）と熱
硬化性樹脂組成物層（３）とからなり、しかも該熱硬化
性樹脂組成物層（３）は粘着性を有する。

そして、本発明の特徴は、上記熱硬化性樹脂組成物層（
３）に上記補強用基材（２）を２Ｊｒ！Ｉ設けた点にあ
る。

この場合、上記熱硬化性樹脂組成物層（３）に上記補強
用基材（２）を２層設けるにあたり、第１図に示すよう
に、補強用基材（２）を熱硬化性樹脂組成物層（３）の
外層部、つまり薄板補強用接着シート（１）の被着体（
図示せず）への貼着側と反対側と、熱硬化性樹脂組成物
層（３）の厚さ方向中央部の２箇所に設けてもよく、或
いは１：ｐＪ２図に示すように、補強用基材（２）を熱
硬化性樹脂組成物層（３）の外層部に２層重ねて設けて
も良く、又は、これらに代えて、第３図に示すように、
補強用基材（２）を熱硬化性樹脂組成物層（３）の外層
部と薄板補強用接着シート（１）の被着体（図示せず）
への貼着側との２１！所に設けてもよいのである。

実施例１ エピコー１−　＃　８７１を４５重量部、エピフート＃
１００２を４０重量部、液状インプレンゴｌ＼１５重量
部を混合釜にて溶解混合し、得られた樹脂組成物１００
重量部にジシアンノアミド５重量部、タルク５０重量部
及び有機ベントナイト１５重量部、発泡剤ネオセルボン
Ｎ＃１０００を３重量部及び短［８（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シート状に
成形した。このシート状に成形する際、この樹脂部に補
強用基材（２）であるガラスクロス（目イτｌ量２２０
８／ｆｏ２）を第１図に示すように２層設け、製品厚１
゜５ｍｍの本発明の薄板補強用接着シート（１）を得た
。

実施例２ 実施例１において、補強用基材（２）の樹脂層中の位置
を第２図に示すようにした以外は実施例１と同様に形成
したものを用いた。

実施例３ 実施例１において、補強用基材（２）の樹脂層中の位置
を第３図のようにした以外は実施例１と同様に形成した
ものを用いた。

実施例４ 実施例１において、補強用基材（２）のガラスクロスを
アルミ箔に代えた以外は実施例１と同様に形成したもの
を用いた。

比較例１ 一１２＝ 実施例１において、樹脂の表層部のみにガラスクロス（
補強用基材）を１層設けた以外は実施例１と同様に形成
したものを用いた。

比較例２ 比較例１において、補強用基材としてガラスクロスをア
ルミを行に代えた以外は比較例〕と同様１こ形成したも
のを用いた。

比較例３ 比較例１において、熱硬化性樹脂組成物中の発泡剤を除
いた以外は比較例１と同様に形成したものを用いた。

上記の各実施例及び各比較例の各種試験の結果を第１表
に示す。

（以下余白） 〈鋼板の歪み試験〉 上記の各実施例及び各比較例を、厚さ０．８１１１１１
１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５＋ｎｍの逆Ｕ字型断面を呈する２枚の垂直平板
（幅５０ｍｍ）を有する支持台で、幅７０＋ｏ＋ａ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１０ｍ＋ｎのＵ字型断面を呈する垂直平板（幅５０
＋ｕｎ）で荷重を加えたときの最大曲げ応力（ｋｇ／　
７０　ｍｍ幅）を測定した。

く曲面に対する貼付作業性〉 曲率半径１００　ｍｈａを有する試験鋼板に各接着シー
トを貼イ」後、乾燥機中で加熱、硬化させた時、この接
着性シートの端部にめくれが生じるかどうかを評価する
。

○・・・貼イ」性が良好で、しかもめくれは生じなかっ
た。

△・・・接着シー）・の浮きが部分的にわずかに生した
。

×・・・接着性シートの浮きが生した。

第１表に示す結果より、各実施例のものは、各比較例の
ものに比べて、曲げ強度が高く、しかも鋼板の歪み試験
でも良好な結果が得られることが認められる。

（ｇ）発明の効果 本発明の薄板補強用接着シートは、補強用基材と熱硬化
性樹脂組成物層とからなる薄板補強用の接着シートにお
いて、該熱硬化性樹脂組成物層に上記補強用基材を２Ｎ
設け、且つこの熱硬化性樹脂組成物層が粘着性を有する
ものであり、補強用基材を２層設けることにより、硬化
後の総酸縮応力が緩和され、この結果、補強性が者しく
増大するうえ、被着体である薄鋼板の歪みが発生しなく
なる効果を有するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ本発明の薄板補強用接着シー
トの実施例を示す断面図である。 （１）・・・薄板補強用接着シート、（２）・・・補強
用基材、（３）・・・熱硬化性樹脂組成物層。 １−一一倉版イ巾、鞭帽防１汁ト ？−・−釉作用１制

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）補強用基材と熱硬化性樹脂組成物層とからなる薄
   板補強用の接着シートにおいて、該熱硬化性樹脂組成物
   層に上記補強用基材を２層設け、且つこの熱硬化性樹脂
   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
   接着シート。