JPH0218228B2

JPH0218228B2 -

Info

Publication number: JPH0218228B2
Application number: JP58066278A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakajima
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1990-04-24
Also published as: JPS59190830A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、軽量化に寄与する補強材に関する。例えば自動車において、省資源、省エネルギの
ため軽量化が進められている。材料の板厚を下
げ、あるいは構造部材を減らして軽量化を進める
と、強度が落ち、自動車のドアであれば、諸部位
の強度の低下、外板面の剛性なかんずく張り剛性
の不足、はたまた操作感不良等の問題点があらわ
れる。この問題を解決するために特開昭57−151359号
公報に記載されているような補強材が提案されて
いる。即ち第１図乃至第３図にその構造を示す。第１図および第２図の使用前の状態では、補強
材１は、補強樹脂層２の下に、補強樹脂層２より
幅が狭いビード形成材３を添わせて成り、ビード
形成材３の幅より広く張り出した補強樹脂層２の
裾部２１の下面が装着面２２をなしている。補強
樹脂層２は、使用前には未硬化ないし半硬化状態
で可撓性を有するプリプレグ状態に調製されてお
り、装着面２２は、第２図に示すように、立面等
に使用する場合は、粘着性を持たせ、あるいは接
着剤により接着力を持たせて貼着できるようにす
る。ビード形成材３としては、例えば発泡性シート
が用いられ、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれ
の材料でも良く、加熱により発泡し、発泡前であ
るところの補強材１の使用前には可撓性を有す
る。ビード形成材３はシートを切断した長方形断
面の他円形断面等をとり得る。補強材１は第２図に示すように、装着面２２を
パネルＡに当接し、貼付装着される。このとき、
補強樹脂層２とビード形成材３とは可撓性を有す
るからパネルＡの形状に対する追従性は良好であ
り、しかも、ビード形成材３は発泡前の発泡性シ
ートであるから特に追従性が良く、装着面２２は
パネルＡに確実に密着する。この状態からパネル
Ａと補強材１とを加熱すると、まずビード形成材
３が発泡し、この状態で補強樹脂層２が硬化して
ビード２３が形成される。このビード２３により
パネルＡはしつかり補強される。しかもビード形
成材３が発泡シートで形成されている場合、特に
補強材１は軽量である。又、ビード形成材３の無
い補強樹脂層２のみで補強材としている場合もあ
る。いずれにしても、補強樹脂層２はエポキシ系
樹脂が多く用いられているが、メラミン系、フエ
ノール系、ウレア系などの樹脂が用いられ、さら
にタルク、炭酸カルシウム等の充填材が含まれて
いる。これらの充填材は比重が大きく、さらに補
強材を軽量化する上でこれら充填材が問題となつ
ていた。ところで、自動車の車体、電気冷蔵庫、電気洗
濯機等の粉体塗装が使用されてくるようになつ
た。粉体塗装を採用する第一の理由は、一般に無
溶剤型であるという特性を生かした公害対策であ
る。しかし、反面粉体塗料自身は現在かなり高価
であるという問題もある。したがつて経済性の面
を有利にするため一般に被塗物に塗着しなかつた
未塗着塗料は、粉末状で乾式法により回収して再
度使用し、塗料の損失を少くしようとする工夫が
なされている。近年、粉体塗料が上塗り塗装（最外層装飾仕上
げ）に使用される事例が多くなつてきている。こ
のような場合、例えば自動車車体を例にとると、
複数色の塗色が使用されるため、その回収された
未塗着塗料は混色となる。このため、この回収未
塗着塗料をそのまま再利用することは極めて困難
であり、廃棄物として処理しているのが実情であ
り、廃棄処理に多額の費用をかけていた。本発明は、補強材の持つ問題点と粉体塗装の実
情に着目してなされたもので、パネル部材に貼着
後、加熱硬化させることによりパネルの剛性を向
上させる補強材において、アクリル樹脂系の未塗
着粉体塗料100重量部に対し未硬化ないし半硬化
状の熱硬化性樹脂40〜150重量部を加えてなる組
成物をシート状に形成することにより前記問題点
を解決することを目的としている。本発明における粉体塗料とは、樹脂および必要
により配合される硬化剤、顔料およびその他の添
加剤からなる粒径１〜100μｍの粉体状の塗料を
いう。この粉体塗料の製造方法は、乾式法と湿式
法とに大別される。さらに乾式法はドライブレン
ド法とメルトブレンド法とに分けられ、また湿式
法は噴霧乾燥法と沈殿法と相分離法とに分けられ
るが、本発明における粉体塗料はいずれの製造方
法のものでもよい。樹脂の種類としては、ポリ塩化ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフイン系、
ポリアミド系、セルロース系、ポリエステル系等
の熱可塑性樹脂およびエポキシ系、熱硬化型ポリ
エステル系、熱硬化型アクリル系等の熱硬化性樹
脂がある。これらの粉体塗料のうち、最外層装飾仕上げ用
として代表されるのは熱硬化型ポリエステル系と
熱硬化型アクリル系とが挙げられるので、以下、
これらを例にとつて説明する。熱硬化型ポリエステル系粉体塗料は外部美装用
として多用されており、樹脂形態は飽和ポリエス
テル系と不飽和ポリエステル系とに大別される。
前者の飽和ポリエステル系は、飽和多塩基酸また
はその無水物と多価アルコールとの重縮合物であ
る。しかして、前者の飽和多塩基酸またはその無
水物としては無水フタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、アジピン酸、コハク酸等があり、また
後者の多価アルコールとしては、エチレングリコ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレング
リコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ネオペンチルグリコール、水素化ビ
スフエノールＡ等がある。また、不飽和ポリエス
テル系は、前記飽和ポリエステル系において使用
される飽和多塩基酸の一部または全部を不飽和多
塩基酸で置換することにより得られる。これらの
粉体塗料においては、必要により架橋剤が使用さ
れる。その代表的なものとしては、例えば、酸無
水物、メラミン樹脂、ポリイソシアネート樹脂等
があり、その具体例として、例えば無水ピロメリ
ツト酸（特公昭39−24120号公報）、ヘキサメトキ
シメチロールメラミン（特公昭47−27152号公
報）、ブロツク化ヘキサメチレンジイソシアネー
ト（特公昭49−2179号公報）等がある。熱硬化型アクリル系粉体塗料は、熱硬化型アク
リル樹脂および硬化剤を主成分とするもので、こ
の熱硬化型アクリル樹脂は、非官能性単量体と官
能性単量体とを共重合して得られ、これらの単量
体の組合せにより多種多様のものが得られる。し
かして、非官能性硬質単量体としては、スチレ
ン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メ
チルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ
−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレ
ート、tert−ブチルメタクリレート、メチルアク
リレート、エチルアクリレート等がある。非官能
性軟質単量体としては、ｎ−ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチ
ルヘキシルメタクリレート、ステアリルアクリレ
ート、ラウリルアクリレート等がある。また、官
能性単量体としては、アクリル酸、メタクリル
酸、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−
ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート、グリシジルメタクリレート、
グリンシジルアクリレート等がある。硬化剤も多種多様であるが、その種類は、架橋
性官能基が何であるかで決まる。官能性単量体と
してアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イ
タコン酸等のカルボン酸を用いた樹脂は、その架
橋性官能基はカルボキシル基となる。この架橋性
官能基に対する硬化剤としてはジエポキシ化合物
（特公昭48−37748号公報）、多価オキサゾリン
（特開昭48−34239号公報）、多価オキサジン（特
開昭48−55232号公報）等がある。次に未塗着粉
体塗料を混入する補強樹脂シートに用いる樹脂に
ついて説明する。樹脂は未塗着粉体塗料を結びつ
ける役割をもち、未硬化の液状のものが好まし
い。この液状樹脂としてはポリブタジエン、エポ
キシ、ポリエステル、フエノール、アクリルなど
が挙げられ、いずれの樹脂も適用できるが、シー
トのパネルに対する粘着性、硬化後のパネルの剛
性向上効果からみて、エポキシ樹脂はより好まし
いものである。液状樹脂の配合量はシートのパネルに対する粘
着性およびシートの形状保持性で決まる。すなわ
ち液状樹脂が過大になりすぎると、パネルに粘着
しやすくなるが、半面高温焼付時に流れやすくな
つてシートの形状が保てず所定の機能が発揮でき
ない。また液状樹脂が少なすぎると、高温焼付時
の形状の保持性はよいが、半面、粘着性が悪くな
り、パネルによくつかない、あるいはパネルから
脱落するという問題が発生する。本発明者はこの
観点から液状樹脂の最適配合量について実験を行
い、その量はアクリル樹脂系の未塗着塗料100重
量部に40〜150重量部であることを確認した。な
お、粘度調整のために、少量ならばタルク、炭酸
カルシウム、クレー、チタンなどの無機充填剤あ
るいはコルク粉、プラスチツク粉末などの有機系
充填剤を本シートに配合しても差し支えない。次に本発明の補強材の製造方法について述べ
る。回収した未塗着粉体塗料、液状樹脂および必
要に応じて充填剤を計量し、まずヘンシエルミキ
サー等で予備混合、続いて、得られた高粘度ペー
ストを三本ロール、バンバーリーミキサー等で混
練りし均質な組成物とする。この組成物をプレス
あるいはロール等で所定の厚みのシートとする。

【表】〓充填剤など〓
以上述べてきたシートは、パネル部材に貼着
後、加熱硬化させることによりそのもの自体で大
きなパネル補強効果を現わすが、更にシートの片
面（パネルに粘着させる反対面）に補強層を裏う
ちするとその剛性向上効果は一層大となり、好ま
しい。補強層としては無機系、有機系の各種のク
ロス材が上布されているが、耐熱、価格等からみ
てガラスクロスが好ましい。さらに、従来技術として用いられているビード
形成材を添着しても良い。なお、シートの厚みは
重量、価格からみてより薄い方が良いが、１mm未
満では剛性向上効果が著しく小さくなるため厚み
は１mm以上としなくてはならない。以下実施例をもつて本発明を説明する。実施例１液体樹脂の配合量アクリル樹脂系の未塗着粉体塗料^*1100重量部
に対し、40、60、80、100、120、140、150重量部
のエポキシ樹脂^*2と表１に示すような量のエポキ
シ樹脂用硬化剤としてジシアンジアミド^*3を配合
し、三本ロールミルで混練り、続いて離型紙には
さんで、プレスにて２mm厚で50mm×200mmの補強
樹脂シートを７種類作成した。このシートの特性
を“常温（23℃）における鋼板^*4に対する粘着
性”および“高温における形状保持性^*5”を評価
した。その結果を表１に示した。比較例１実施例１と同様に、未塗着粉体塗料100重量部
に対して20、30、160、170、180、190重量部のエ
ポキシ樹脂と表１に示すようにジシアンジアミド
を添加してシートを６種類作成し、粘着性と形状
保持性を評価し表１に示した。

【表】実施例２実施例１と同一組成のアクリル樹脂系の未塗着
粉体塗料100重量部にエポキシ樹脂（シエル化学
(株)エピコーレ828）80重量部とエポキシ樹脂用硬
化剤としてジシアンジアミド（日本カーバイド(株)
＃2000）８重量部を配合し、三本ロールミルで混
練り、続いて離型紙にはさみ、プレスにて１、
２、３、４mm厚のシートＡとした。シートＡの一部を切り取り、片面にガラスクロ
ス〔ユニチカエーエムグラスECM200（0.23mm
厚）〕を貼り、プレスにて圧着１、２、３、４mm
厚で50mm×200mmの大きさのシートＢとした。このように製作したシートを脱脂鋼板（50mm×
200mm、厚さ0.8mmｔ）に貼りつけ、熱風循環式オ
ーブンに入れ、170℃、30分の条件で硬化した。この試験片をスパン距離100mmで一対の棒状の
支点を設け、この上に鋼板を上にして置き、支点
の中央を５mm／分の速度で押して曲げ試験を行
い、第４図の結果を得た。シートの厚みが増すに
つれて系の剛性は上がり、シートの補強効果が認
められる。またガラスクロスを裏うちしたものは
更に剛性向上の効果が大きい。以上述べたように、この発明によればその構成
を、パネル部材に貼着後、加熱硬化させることに
よりパネルの剛性を向上させる補強材において、
アクリル樹脂系の未塗着粉体塗料100重量部に対
し、未硬化ないし半硬化状の熱硬化性樹脂40〜
150重量部を加えてなる組成物をシート状に形成
したことを特徴とするパネル用補強材としたの
で、従来の補強材に用いている充填剤に比較して
比重の小さい充填剤を用いているので、強度は変
らずに軽量化することができ、さらに安価な未塗
着粉体塗料の廃棄に用する費用も無くすることが
できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の補強材の斜視図、第２図は従来
の補強材の被補強部材であるパネルへ貼着した状
態を示す図、第３図は補強材を硬化させた後の状
態を示す図、第４図は本発明の補強材の厚さと強
度との関係を示すグラフである。１…補強材、２…補強樹脂層、３…ビード形成
材、Ａ…パネル。

Claims

【特許請求の範囲】

１パネル部材に貼着後、加熱硬化させることに
よりパネルの剛性を向上させる補強材において、
アクリル樹脂系の未塗着粉体塗料100重量部に対
し、未硬化ないし半硬化状の熱硬化性樹脂40〜
150重量部を加えてなる組成物をシート状に形成
したことを特徴とするパネル用補強材。