JPS591250A

JPS591250A - 繊維強化プラスチツクの鋼板への貼付方法

Info

Publication number: JPS591250A
Application number: JP57109944A
Authority: JP
Inventors: 勤小林; 茂石田
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1984-01-06

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】本発明は、自動車等の軽量化に伴ない、それに用いる鋼
板の薄肉化による剛性低下を補なうだめ、鋼板に部分的
にプリプレグを貼付して補強するなどのための繊維強化
プラスチック（以下、ＦＲＰと称する）の鋼板への貼付
方法に関するものである。

従来、この種の補強には鋼製のスチフナーを接着剤で取
り付けたり、プリプレグを鋼板に貼るという方法があっ
たが、従来の方法では鋼板の油面に直接貼ることは出来
ず、上塗り塗装後に貼り付ける為、作業空間が狭く、作
業が難しく、この為使用部位も限定されてくる。その上
、以上のようにして貼り付けたものも、焼付工程での急
激な温度上昇で垂直部位ではズしたり、垂れ落ちたりす
ることがある。

又、油面接着についてはアクリル系の接着剤が良いこと
は公知であるが、これをプライマーとして油面に塗布す
ると、弾かれて、均一な塗膜とならず、接着不良の原因
となり、この接着不良部が長期の使用中に錆の発生源と
なる。

本発明は、このような事情にかんがみてなされたもので
、防錆油の付着した鋼板にＦＲＰを剛性補強材として直
接貼付することができるＦＲＰの鋼板への有利な貼付方
法を提供することを目的とする。

このため、本発明は、熱硬化性および／又は紫外線硬化
性のプリプレグに熱硬化性および／又は紫外線硬化性で
、かつ親油性のプライマーを塗布し、ついでその塗布面
を鋼板に密着させた後、プリプレグおよびプライマーを
硬化させることを特徴とするものであり、本発明によれ
ば、特に、自動車の軽量化に伴なう外板の薄肉“化によ
る剛性低下を補うことができる。

以下、本発明の構成について詳しく説明する。

本発明で用いるプリプレグは、熱硬化性および／又は紫
外線硬化性のものであればよく、例えば、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ビニルエステル樹脂などや、ウレタン、ポ
リブタジェン、ポリエステル等の各種アクリレート化樹
脂を配合した熱又は紫外線（以下、Ｕｖと称する）或い
はその両方で硬化できる配合物をガラス繊維等の補強材
の織布又はマットなどに含浸して、酸化マグネシウム等
による金属キレートの生成やイソシアネート化合物のブ
レンドによるウレタン増粘法などの一般のＳＭＣ、ＢＭ
Ｃを作成する際に用いられるＢ−ステージ化法によって
作成したものである。

本発明において上記プリプレグに塗布するプライマーは
、熱又はＵＶ或いはその両方で硬化でき、かつ、鋼板に
塗布された防錆油と容易に相溶する親油性のもので、例
えば一般のアクリル系プライマーである。なお、プリプ
レグにプライマーを塗布するには、刷毛ぬりによる等の
常法によって行えばよい。

このようにプリプレグにプライマーを塗布することによ
りプリプレグのＢ−ステージ化した部分を多少膨潤させ
るのでプリプレグの粘着性が極めて良好になる。このプ
リプレグをプライマー塗布後３０分以内、好ましくは１
〜１ｏ分の間に、防錆油の付着した鋼板（又は鉄板）に
そのプライマー塗布面を密着させて直接ローラー等で圧
着しながら貼り付ける。

ついで、プリプレグおよびプライマーを硬化させる。こ
の場合、常法により加熱又はＵＶ照射或いはその両方を
行えばよい。例えば、ＵＶ硬化型のものについては貼り
付は後、この表面を、高圧水銀灯、ケミカルランプ等の
ＵＶ照射装置により、０．５〜５分照射してジ°リプレ
グ及びプライマーの一部を硬化させる。

これにより脱脂、洗浄、塗装、焼付工程における、プリ
プレグの変質、脱脂、洗浄、塗装の缶液の汚染、洗浄、
焼付工程でのプリプレグのズレ、脱落などが防止される
。

又、プライマーを一般の接着方法と同様に鋼板側へ塗布
すると、油でプライマーが弾かれて均一な塗膜とならず
、この上にプリプレグを貼ると接着不良の原因となり、
この接着不良部が長期の使用中に錆の発生源となる。

つぎに、第１図（１）〜（６）に示される本発明を実施
するだめの一例の工程図を参照して説明する。

第１図（１）は、プリプレグ１にプライマー２を塗布し
た状態を示し、ここでプライマー２がプリプレグ１を膨
潤させて極めて優れた粘着性を示す。第１図（２）は、
防錆油の付着した鋼板６にプリプレグ１を圧着した状態
を示し、プライマー２がプリプレグ１の周囲ににじみ出
し、プリプレグ１が鋼板３に密着する。これにより、後
記の第１図（４）　、　（５１、（６）の工程において
プリプレグ１が脱落したり、ずれたりすることがない。

第１図（３）は、プリプレグ１およびプライマ−２がＵ
Ｖ硬化可能な場合のＵＶ　４の照射を示す。これにより
、プリプレグ１の表面および周辺部が一部硬化してより
強固に固定される。そのうえ、プリプレグ１の表面およ
び周辺部には、はみ出したプライマーが硬化しているの
で後記の第１図（４）　、　（５＋の工程でプリプレグ
１の一部が浸出して液を汚染することもない。第１図（
４）ではアルカリおよび温水５を吹き付けて洗浄を行な
い、つぎに第１図（５）において装置６内で電着塗装す
る。第１図（６）は、塗料の焼付工程で、この段階でプ
ライマー２およびプリプレグ１が完全硬化して初期の目
的の剛性を発揮する。

上述したように本発明によれば、油の付着した鋼板へプ
リプレグを直接貼り付けることができ、また貼付後にお
いても油面への定着、接着性がよいので、従来の鋼板を
脱脂して使用したり、下塗り後に貼ったりする場合に比
し、作業工程が少なくてすみ、使用部位も限定されない
利点がある。

以下に実施例および比較例を示す。

実施例１〜４、比較例１〜３（１）実施例１不飽和ポリエステル樹脂ＣＳＭＣ用）　　　　１００　
ｐｈｒ酸化マグネシウム　　　　　　　　　　０．６ｐ
ｈｒｔ−プチルパーベンゾエ−）　　　　　　　　　２
　ｐｈｒｔ−ブチルハイドロキノン　　　　　　　　０
．０５　ｐｈｒ上記配合のものを攪拌機で充分混合した
後、ガラスチョップストランドマットＣＭ−３０５（旭
ファイバーグラス社製）に含浸させ、スチレン蒸気を通
さないフィルムでシールシタ後、５０°Ｃの部屋にて１
６〜４８　ｈｒ熱熟成ることにより厚さ０．５朋でタッ
クの有るプリプレグシートを得た。

なお、このプリプレグシートをシールして１５〜２５°
Ｃの室温中に放置したが３ケ月以上柔軟でタックを有す
る状態を維持していた。

つぎに、下記の配合内容のプライマーを作成した。

アクリルオリゴマー（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のアクリル化物）　　　　　　８０　
ｐｈｒアクリルモノマー（ベンジルメタアクリレート）　　　　　　　　　　　　　　　　２０
　ｐｈｒｔ−ブチルパーベンゾエート　　　　　　　　
　２　ｐｈｒｔ−ブチルハイドロキノン　　　　　　　
　０．０５ｐｈｒこのプライマーをプリプレグを６層積
層した（厚さ約３　ｍｍ　）上に塗布し、１分間放置後
、油面鋼板（防錆油、メタルガード８３１（モービル石
油）に浸漬後、引き上げて垂直にして１６〜２４ｈｒ放
置したもの）にローラーで圧着した。

このサンプルを第２図のように耐シヤワー性テストを行
ったがズレ、ハクリ等の異常はなかった。第２図は、耐
シヤワー性テストの状況を示しだもので、これは温水洗
浄の状態をシュミレートしたテストで、５０°Ｃの温水
をポンプにより２に９／、、！圧力をかけ、ノズルの先
端よりサンプルの中央まで４００ｍｍの距離で、サンプ
ルに対して４５°の角度で３分間スプレーし、サンプル
の脱落、ズレ、ハクリ等の状態を見る。なお、第２図中
、７は恒温水槽を、８はポンプを、９は圧力ゲージを、
１０はサンプルをそれぞれ表わす。

つぎに、１８０°Ｃのオープンに垂直に吊るして、２０
分間加熱硬化を行ったがその間に脱落、ズレ。

ハクリ等の異常は認められなかった。

（２）実施例２実施例１と同様の実験をプライマー塗布後の放置時間を
５分にして行った。

（３）実施例３実施例１と同様の実験をプライマー塗布後の放置時間を
１０分にして行った。

（４）実施例４実施例１と同様の実験をプライマー塗布後の放置時間を
３０分にして行った。

（５）比較例１実施例１で用いたプライマーを油面鋼板に塗布したが、
プライマーは鋼板上で均一な塗膜とならず、水玉様に部
分的に凝集した。

（６）比較例２実施例１と同様の実験でプライマー塗布後の放置時間を
４０分で行った。

（力比転倒３実施例１と同様の実験でプライマー塗布後の放置時間を
６０分士行った。

以下にこれらの結果をまとめて示す。

実施例５〜９、比較例４〜６（１）実施例５不飽和ポリエステル樹脂（不飽和ポリエステルスチレンカット、ＳＭＣ用）１００ｐｈｒ［Ｉ
Ｓマグネシウム（キレート剤）　　　　　　　０．６ｐ
ｈｒベンゾインイソブチロエーテル（光重合剤）　　　
　　１．５ｐｈｒｔ−プチルハーヘンゾエー）　（熱重
合剤）　　　　　　　２　ｐｈｒｔ−ブチル・・イドロ
キノン（重合禁止剤）　　　　　０．０５　ｐｈｒ上記
配合のものを攪拌機で充分混合した後、ガラスチョップ
ストランドマットＣＭ−３０５（旭ファイバーグラス社
製）に含浸させ、ＵＶ及びスチレン蒸気を通さないフィ
ルムでシールした後、５０°Ｃの部屋にて１６〜４８ｈ
［熟成することにより厚さ０．５朋でタックの有るプリ
プレグシートを得た。

つぎに、下記の配合内容のプライマーを作成した。

アクリルオリゴマー（ビスフェノールｈＷエポキシ樹脂のアクリル化物）　　　　　　８Ｑ　
ｐｈｒアクリルモノマー（ベンジルメタアクリレート）
２０・ｐｈｒ、１光重合剤（ベンゾインイソブチルエー
テル）　　　　　１．５ｐｈｒ熱重合剤（ｔ−プチルパ
ーベ／シェード）２ｐｈｒ安定剤（ｔ−ブチルハイドロ
キノ７　）　　　　　　　　０．０５　ｐｈｒこのプラ
イマーをプリプレグを６層積層（厚さ約３關）した上に
塗布し、１分間放置後、油面鋼板（防錆油、メタルガー
ド８３１（モービル石油）に浸漬後、引き上げて垂直に
して１６〜２′４ｈｒ放置したもの）にローラーで圧着
しながら貼り、これを６００Ｗ高圧水銀灯で、照射距離
２０ｃ＋ｎで１分間照射し、プリプレグ及びプライマー
の一部を硬化させた。

このサンプルを第２図のように耐シヤワー性テストを行
ったが、ズレ、ハクリ等の異常はなかった。次いで１８
０°Ｃのオーブンに垂直に吊るして、２０分間加熱硬化
を行ったが、その間に脱落、ズレ、ハクリ等の異常は認
められなかった。

（２）実施例６実施例５と同様の実験でプライマー塗布後の放置時間を
５分にした。

（３）実施例７実施例５と同様の実験でプライマー塗布後の放置時間を
１０分にした。

（４）実施例８実施例５と同様の実験でプライマー塗布後の放置時間を
３０分にした。

（５）比較例４実施例５で用いたプライマーを油面鋼板に塗布したが、
プライマーは鋼板上で均一な塗膜とならず、水玉様に部
分的に凝集した。

（６）比較例５実施例５と同様の実験でプライマー塗布後の放置時間を
４０分にした。

（力比転倒６実施例５と同様の実験でプライマー塗布後の放置時間を
１時間にした。

（８）実施例９実施例５と同様の実験でＵＶ照射をせずに１２０°Ｃで
１時間硬化させた。

以下にこれらの結果をまとめて示す。

実施例９のように硬化温度を下げてやるとこのテストに
合格する。しかし、実際の自動車の上塗り塗装ラインの
温度は一般に１６０〜２１０℃である為、別途低温長時
間の硬化ラインが必要となる。これに対しＵＶを照射す
れば３０秒〜３分で済むので実施例５のようにＵＶを照
射する方が好ましい。

以上説明したように、プライマーのプリプレグ側への塗
布によシ極めて優れた粘着性を示し、油面へ直接貼り付
けることが出来るので本発明においては作業が容易で、
適用部位も拡大できるというメリットがある。ｉ！た、
ＵＶ硬化型プリプレグについては、ＵＶ照射による予備
硬化によりプリプレグ及びプライマーのはみ出し部分が
硬化するので、洗浄液、電着液等の汚染がより少ないの
で好捷しい。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）〜（６）は本発明を実施するだめの一例の
工程図、第２図は耐シヤワー性テストの状況を示した説
明図である。１・・・プリプレグ、２・・・プライマー、３・・・鋼
板、４・・・紫外線、７・・・恒温水槽、８・・・ポン
プ、９・・・圧力ゲージ、１０・・・サンプル。代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照弁理士　斎　下　和　彦

Claims

【特許請求の範囲】

熱硬化性および／又は紫外線硬化性のプリプレグに熱硬
化性および／又は紫外線硬化性で、かつ親油性のプライ
マーを塗布し、ついでその塗布面を鋼板に密着させた後
、プリプレグおよびプライマーを硬化させることを特徴
とする繊維強化プラスチックの鋼板への貼付方法。