JPH05152117A

JPH05152117A - 補強用磁性シート

Info

Publication number: JPH05152117A
Application number: JP34228291A
Authority: JP
Inventors: Yukio Nishiyama; 幸夫西山
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1991-11-30
Filing date: 1991-11-30
Publication date: 1993-06-18

Abstract

(57)【要約】【構成】補強用磁性シートのシート本体を構成する未
硬化状態の熱硬化性樹脂と、この未硬化状態の熱硬化性
樹脂中に含有される加熱発泡剤と、上記未硬化状態の熱
硬化性樹脂中に含有される磁性粉末とを備えている。【効果】補強用磁性シートを金属板材に対して仮止め
する際には、加熱発泡剤が発泡していず、したがつて、
補強用シートに密な状態で磁性粉末が含有され冬期の樹
脂の粘着力不足や油等の汚損という事態にあつても金属
板材に対し充分な強さで付着する。塗装焼き付け時の熱
等により熱硬化性樹脂が硬化し金属板材に本接着すると
同時に加熱発泡剤の発泡により体積膨脹する。そのた
め、金属板材と反対側の補強用磁性シートの面では、磁
力が１／１０程度に低減するようになる。したがつて、
電子機器に対して磁力の悪影響が及ばなくなる。また、
上記樹脂発泡によつて硬化後の熱硬化性樹脂自体の弾性
率を低下させることができ、その結果、熱収縮応力を低
下させることが可能となる。これにより、補強対象とな
る金属板材に対する歪みの発生を防止することが可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車のドア等に用
いられる薄板鋼板等の補強に用いられる補強用磁性シー
トに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車の車体には鋼板等の金属
板材が広く用いられている。従来、この種の金属板材の
うち、ドア，ルーフ，トランク等に用いられる薄板状の
金属板材に対しては、剛性を向上させる目的で金属補強
材がスポツト溶接や接着剤により貼り付けられた。しか
しながら、金属補強材を用いると、重量が重くなるう
え、スポツト溶接等の手間を要する等の問題から、最近
では、樹脂シートを用いた補強方法が採用されるように
なつている。この種の樹脂シートは、熱硬化性樹脂の未
硬化状態物（Ｂステージ状態物）を主体とし、通常はガ
ラス繊維等の繊維補強材によつて補強がなされている。
そして、上記ドア等の金属板材に対する補強は、未硬化
状態の熱硬化性樹脂自身の有する粘着性を利用し樹脂シ
ートを金属板材に仮止めし、金属板材に対する塗装焼き
付け時の熱を利用して上記熱硬化性樹脂を硬化させると
同時に、金属板材に本接着するということが行われてい
る。しかし、冬期等において気温が低下すると、未硬化
状態の熱硬化性樹脂の粘着性が低下して仮止め性が低下
する。そのため、塗装焼き付けに到るまでの間に鋼板等
の金属板材から脱落するという不具合が発生していた。
また、上記自動車等に用いられる金属板材は、防錆油，
プレス油等の油が付着した状態になつていることが多
く、この油が、樹脂シートの仮止め性を一層悪化させ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この樹脂シートの仮止
め性を向上させる目的で、上記熱硬化性樹脂中に磁性粉
末を添加するという提案がなされている。しかしなが
ら、このようにする場合には、つぎのような問題が生ず
る。樹脂シートに磁性粉末を添加する場合には、多量
の磁性粉末を用いる必要があり、それによつて樹脂シー
ト自体を高比重なものとし、その重量増加を招く。これ
は初期の目的である軽量化に反することになる。ちなみ
に磁性粉末抜きの樹脂シートの比重は１．３〜１．５、
磁性粉末入り樹脂シートの比重は１．９〜２．２であ
る。磁性粉末の添加により各種電子機器に対する誤動
作を引き起こす。多量の磁性粉末の使用により樹脂シ
ートに用いられている熱硬化性樹脂の硬化後の歪み弾性
率が大きくなり、その結果、補強対象である金属板材が
歪みやすくなる。この金属板材の歪みの発生は外観上致
命的な欠点となる。したがつて、磁性粉末を使用しても
比重が余り大きくならず、しかも仮止め時には高磁力を
発揮し、加熱硬化後には磁力が低くなるという特性を示
し、かつ補強対象である金属板材を歪ませることのない
補強用磁性シートの提供が望まれている。

【０００４】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、比重が余り大きくなく、しかも仮止め時には
磁力が高くて加熱硬化後には磁力が低くなり、しかも加
熱硬化後に鋼板等の補強対象を歪ませることのない補強
用磁性シートの提供をその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の補強用磁性シートは、補強用磁性シート
のシート本体を構成する未硬化状態の熱硬化性樹脂と、
この未硬化状態の熱硬化性樹脂中に含有される加熱発泡
剤と、上記未硬化状態の熱硬化性樹脂中に含有される磁
性粉末とを備えているという構成をとる。

【０００６】

【作用】この発明の補強用磁性シートは、未硬化状態の
熱硬化性樹脂中に、磁性粉末を含有させるだけでなく、
加熱発泡剤をも含有させる。したがつて、仮止め時に
は、加熱発泡剤が作用せず、シート自体には、密な状態
で磁性粉末が含有された状態となつており、冬期の樹脂
の粘着力不足や油等の汚損という現実にあつても、鋼板
等の金属板材に対し充分な強さで付着する。そのため、
従来のように、塗装焼き付け時までに補強用磁性シート
が金属板材から脱落するという不具合が生じない。そし
て、塗装焼き付け等の加熱によつて上記未硬化状態の熱
硬化性樹脂が硬化して金属板材に対し本接着すると同時
に、加熱発泡剤によつて上記熱硬化性樹脂が発泡状態と
なつてその体積が大幅に膨張する。これにより、金属板
材に対して反対側になる補強用磁性シートの面では、磁
力が１／１０程度に低減するようになる。したがつて、
電子機器に対する悪影響を及ぼさなくなる。また、上記
発泡によつて硬化後の熱硬化性樹脂自体の弾性率を低下
させることができ、その結果、熱収縮応力を低下させる
ことが可能となる。これにより、金属板材に対する歪み
の発生を防止することが可能となる。

【０００７】つぎに、この発明を詳しく説明する。

【０００８】この発明の補強用磁性シートは、補強用磁
性シートのシート本体となる未硬化状態の熱硬化性樹脂
と、加熱発泡剤と、磁性粉末とを用いて得られる。

【０００９】上記未硬化状態の熱硬化性樹脂に用いられ
るものとしては、グリシジルエーテル型，グリシジルエ
ステル型，グリシジルアミン型，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お
よびその変性エポキシ樹脂があげられ、単独でもしくは
併せて用いられる。これらの樹脂は、鋼板等の金属板材
に対する接着性が良好である。しかし、上記の樹脂以外
に他の熱硬化性樹脂、例えばメラミン系，ポリエステル
系，フエノール系，尿素系等の樹脂も、上記エポキシ樹
脂に代え、またはエポキシ樹脂とともに用いることがで
きる。

【００１０】上記の熱硬化性樹脂に配合される硬化剤と
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℃の範囲で活性を示すも
のが用いられる。例えばエポキシ樹脂の主硬化剤として
は、ジシアンジアミド、４，４′−ジアミノジフエニル
スルホン、フエノール、各種の酸あるいは酸無水物、ポ
リアミドアミン等が、単独でもしくは併せて用いられ
る。また、その硬化促進剤としては、２−ｎ−ヘプタデ
シルイミダゾールのようなイミダゾール誘導体、イソフ
タル酸またはアジピン酸ジヒドラジド、グアニジン系、
Ｎ，Ｎ−ジアルキルチオ尿素誘導体等が、単独でもしく
は併せて用いられる。これらの使用量は、エポキシ樹脂
１００重量部（以下「部」と略す）に対して、主硬化剤
で通常３〜３０部、硬化促進剤で１０部以下の割合に設
定される。

【００１１】このような熱硬化性樹脂は、未硬化状態
（通常はＢステージの状態）で用いられ、これ自体が補
強用磁性シートのシート本体（通常は板状体）を構成す
る。

【００１２】上記未硬化状態の熱硬化性樹脂中に含有さ
れる加熱発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、アゾ
ビスイソブチロニトリルのようなアゾ系化合物、ジニト
ロソペンタメチレンテトラミンのようなニトロソ化合
物、パラトルエンスルホニルヒドラジド、４，４′−オ
キシベンゼンスルホニルヒドラジドのようなヒドラジド
系化合物等があげられる。これらの発泡剤は、単独であ
るいは２種以上併せて用いられる。このような加熱発泡
剤の分解温度は、最終製品である補強用磁性シートの保
存性や安定性を考慮すると、１００℃以上であることが
望ましい。このような加熱発泡剤の使用量は、樹脂成分
１００部に対して０．５〜１０部に設定することが好ま
しい。加熱発泡剤の使用量が０．５部未満では、発泡に
よる効果が少なく、逆に１０部を超えると、発泡過剰と
なり、かえつて補強効果が低下する傾向がみられるから
である。また、上記加熱発泡剤とともに、必要に応じて
発泡助剤を用いてもよい。この発泡助剤としては、亜鉛
華の無機物，ステアリン酸等の金属石ケンおよび尿素化
合物等があげられ、単独でもしくは併せて用いられる。
このような、発泡助剤の添加量は、樹脂成分１００部に
対して５部以下の範囲に設定するのが好ましい。

【００１３】未硬化状態の熱硬化性樹脂中に上記加熱発
泡剤とともに含有される磁性粉末としては、フエライト
粉末（例えばバリウムまたはストロンチウムフエライト
粉末）以外に、希土類コバルト磁石粉末，アルニコ磁石
粉末等があげられ、単独でもしくは併せて用いられる。
このような磁性粉末の混合量は、通常、熱硬化性樹脂１
００部に対して１００〜４００部、好ましくは１５０〜
３００部に設定される。

【００１４】この発明の補強用磁性シートは、上記未硬
化状態の熱硬化性樹脂を製造する際に、上記加熱発泡剤
および磁性粉末を添加混合し、得られた樹脂塊を熱プレ
ス等によりシート状に成形等することによつて得られ
る。通常、得られた補強用磁性シートの厚みは１．０ｍ
ｍ前後に設定される。

【００１５】この発明の補強用磁性シートは、上記のよ
うにして構成されるのであるが、必要に応じてガラス繊
維等の補強材によつて補強される。その補強の態様はガ
ラス短繊維等を、上記未硬化状態の熱硬化性樹脂の製造
時に添加混合してもよいし、ガラスクロスを得られた補
強用磁性シートの表面，裏面の片方もしくは双方に配置
し、未硬化状態の熱硬化性樹脂自身の有する接着力でシ
ートに一体化するようにしてもよい。後者のようにする
場合には、混練時にガラス繊維等の折損が生じずその補
強効果が充分に発揮されるようになる。

【００１６】なお、ガラスクロスを用いる場合には、
ガラスクロス自体が柔軟であることと、これを未硬化
状態の熱硬化性樹脂に樹脂自身の粘着力を利用して接着
一体化するのであるから、熱硬化性樹脂自身もかなり柔
軟性を有していることの二点から、得られる補強用磁性
シートが全体に柔らかくなり過ぎる傾向がある。このよ
うな柔らかいものを自動車のドアの鋼板等に仮止めする
と、補強用磁性シートが途中から折れ曲がつて作業性が
悪くなる。また、この補強用磁性シートを途中から切断
して使用する場合、ガラスクロスにほぐれが生じやす
い。このため、この発明では、上記のようなガラスクロ
スを使用する際には、通常、ガラスクロス自体にフエノ
ール樹脂ないしはメラミン樹脂等の耐熱性樹脂で目止め
処理をしてガラスクロス自体に剛直性を付与することを
行う。これにより、得られる補強用磁性シートの作業性
を向上させると同時に、切断時におけるガラスクロスの
ほぐれ等の防止も実現することができる。この目止め処
理に用いる耐熱性樹脂としては、上記フエノール樹脂，
メラミン樹脂等以外にエポキシ樹脂，アクリル樹脂等が
あげられ、その使用量はガラスクロスの目止め量の２〜
２０重量％に設定することが行われる。上記使用量が２
重量％未満になると目止め効果が小さく、逆に２０重量
％を超えると剛直性が強くなり過ぎ、取り扱い作業性の
悪化を招く傾向がみられる。なお、上記ガラス繊維，ガ
ラスクロス等に代えてビニロン，ナイロン等の有機繊
維，銀，ステンレス等の金属繊維等を用いることも可能
である。

【００１７】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００１８】

【実施例１〜５，比較例】〔原材料の準備〕まず、下記の材料を準備した。ダイマー酸変性エポキシ樹脂（油化シエル社製，エピコ
ート＃８７１）ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂（油化シエル社製，エ
ピコート＃１００２）ポリブテンイミダゾール系硬化剤（キュアゾールＣ₁₁Ｚ）ジシアンジアミドヒドラジド系加熱発泡剤（ネオセルボンＰ）バリウムフエライトメラミン樹脂で目止め処理されたガラスクロス（ガラス
クロス量２２０ｇ／ｍ²、目止め剤〈耐熱性樹脂〉量２
０ｇ／ｍ²）

【００１９】〔補強用シートの製造〕上記２種類のエポ
キシ樹脂およびポリブデンを下記の表１のような割合で
混合釜に入れて溶解混合し、得られた混合物１００部に
対して下記の表１に示す割合でイミダゾール系硬化剤を
添加すると同時に、ジシアンジアミドを同表に示す量だ
け添加し、さらにヒドラジド系加熱発泡剤とバリウムフ
エライトとを同表に示す割合で添加し、通常のミキシン
グロールに掛けて混練し、得られた樹脂塊を熱プレスし
て１．０ｍｍ厚のシート状に成形した。

【００２０】

【表１】

【００２１】このようにして得られたシート状体の表面
にガラスクロスをラミネートし、その後このシートを常
法により離型紙側から着磁し目的とする補強用磁性シー
トを得た。これを図１に示す。図において、１は補強用
磁性シート、２は未硬化状態の熱硬化性樹脂からなるシ
ート本体、Ａがその表面、Ｂがその裏面である。３はガ
ラスクロス、４は離型紙である。使用するときには、離
型紙４を剥離してその下側の糊面（Ｂ面）を露呈させ、
この糊面の付着力および磁力で圧延鋼板に仮接着させ
る。ついで、これを塗装焼き付け時の熱を利用し加熱さ
せる。その結果、シート本体１中の加熱発泡剤の発泡作
用によりシート本体１が図２に示すように膨脹すると同
時に、圧延鋼板５に本接着する。

【００２２】つぎに、上記のようにして得られた補強用
磁性シートの物性を調べるとともに、各種の特性試験を
行つた。その結果を後記の表２に示す。

【００２３】なお、表２のうち特性試験は後記のように
して行つた。

【００２４】〈曲げ強度試験〉上端が曲率半径５ｍｍの
逆Ｕ字型断面図に形成るされた２枚の垂直平板（長さ５
０ｍｍ）を、上端間の距離を１００ｍｍに保つて支持台
上に平行に配設して試験台をつくつた。つぎに、この試
験台の垂直平板間に試験片を架け渡し、架け渡された部
分の中央部に、上部から曲率半径１０ｍｍのＵ字型断面
を呈する垂直平板（長さ５０ｍｍ）で荷重を加えたとき
の最大曲げ応力を測定した。

【００２５】〈鋼板の歪み試験〉上記の各実施例品およ
び比較例品を、厚み０．８ｍｍの鋼板面に貼着後、温度
１８０℃の雰囲気中で３０分間加熱硬化させ、ついで、
これを室温まで冷却し、鋼板に歪みが発生していないか
を肉眼で観察した。 ○：歪みなし。 △：わずかな歪みが認められる。 ×：歪みが認められる。

【００２６】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
つた。

【００２７】〈配合樹脂の弾性率〉配合樹脂のシート状
物を１８０℃×３０分で加熱硬化させ、この硬化物を厚
み１〜２×幅５．０×長さ４０．０ｍｍのサイズに切断
調整後、スペクトロメーターにより本硬化物の粘弾性を
測定する。この粘弾性測定により得られた動的弾性率を
配合樹脂の弾性率とした。なお、測定周波数は１０Ｈｚ
である。

【００２８】〈切断性〉カツターで製品を切断した時、
切断面からのガラスクロスのほぐれを評価する。 ○：ガラスクロスのほぐれなし。 ×：ガラスクロスのほぐれ有り。

【００２９】〈加熱硬化後のふくれ〉図１の状態のもの
が、加熱後、図２の状態になつているか肉眼調べた。 ○：なつている。 ×：なつていない。

【００３０】〈鋼板付着性〉垂直にした圧延鋼板（厚み
０．８×幅７０×長さ１５０ｍｍ）に、離型紙が付いた
状態での補強用磁性シート（５０×１００ｍｍ）を押し
付け、磁力で上記シートが保持されるかを評価した。 ○：磁力で保持される。 ×：ズレまたは落下。

【００３１】

【表２】

【００３２】上記表２の結果から、実施例品は、比較例
品に比べてすべての特性において優れており、金属板材
の補強用シートとして極めて優秀な成績を発揮すること
がわかる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明の補強用磁性シ
ートは、磁性粉末を未硬化状態の熱可塑性樹脂中に含有
させるだけでなく、加熱発泡剤をも含有させる。したが
つて、仮止め時には、補強用シートに密な状態で磁性粉
末が含有され冬期の樹脂の粘着力不足や油等の汚損とい
う事態にあつても金属板材に対し充分な強さで付着す
る。そのため、従来のように、塗装焼き付け時までに補
強用シートが金属板材から脱落するという不具合が生じ
ない。そして、塗装焼き付け等の加熱によつて、上記未
硬化状態の熱硬化性樹脂が硬化して金属板材に対し本接
着すると同時に、加熱発泡剤によつて上記熱硬化性樹脂
が発泡状態となつてその体積が大幅に膨張する。その結
果、金属板材と反対側の補強用磁性シートの面では、磁
力が１／１０程度に低減するようになる。したがつて、
電子機器に対して磁力の悪影響が及ばなくなる。また、
上記樹脂発泡によつて硬化後の熱硬化性樹脂自体の弾性
率を低下させることができ、その結果、熱収縮応力を低
下させることが可能となる。これにより、補強対象とな
る金属板材に対する歪みの発生を防止することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１品の硬化前の状態を示す断
面図である。

【図２】この発明の実施例１品の硬化後の状態を示す断
面図である。

【符号の説明】

１補強用磁性シート２シート本体３ガラスクロス４離型紙５鋼板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】補強用磁性シートのシート本体を構成す
る未硬化状態の熱硬化性樹脂と、この未硬化状態の熱硬
化性樹脂中に含有される加熱発泡剤と、上記未硬化状態
の熱硬化性樹脂中に含有される磁性粉末とを備えている
ことを特徴とする補強用磁性シート。
【請求項２】上記シート本体の表面に面状補強基材が
設けられている請求項１記載の補強用磁性シート。
【請求項３】上記面状補強基材が、ガラスクロスであ
る請求項２記載の補強用磁性シート。