JPS62199501A - 自動車用ホイ−ル - Google Patents
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術の利用分野）
本発明は、自動車用ホイールに関し、特に軽量で高い剛
性を有する炭素繊維強化合成樹脂補強アルミニウム合金
製自動車用ホイールに閏する。
性を有する炭素繊維強化合成樹脂補強アルミニウム合金
製自動車用ホイールに閏する。
（従来技術と問題点）
従来の自動車用ホイールは鉄製が主であり、近年、足ま
わりの軽分化を目的としたアルミニウム合金製ホイール
が登場してきた。
わりの軽分化を目的としたアルミニウム合金製ホイール
が登場してきた。
更に、最近では軽量かつ剛性の改善を図るため、アルミ
ニウム合金製ホイールに炭素繊維強化熱硬化性樹脂（以
下ｒＣＦＲＰＪと略記）を貼り付けた、いわゆるＣＦＲ
Ｐ補強アルミニウム合金製ホイールも見られる。
ニウム合金製ホイールに炭素繊維強化熱硬化性樹脂（以
下ｒＣＦＲＰＪと略記）を貼り付けた、いわゆるＣＦＲ
Ｐ補強アルミニウム合金製ホイールも見られる。
そして、これまでのＣＦＲＰ補強アルミニウム合金製ホ
イールは、ＣＦＲＰの硬化とアルミニウム合金製ホイー
ルディスクとの接着を同時に実施する、いわゆるコキュ
ア（ｃｏ−ｃｕｒｅ）製品である。コキュアはＣＦＲＰ
の硬化と接着を同時に行なえるため工程が少なくなり合
理的な方法である。
イールは、ＣＦＲＰの硬化とアルミニウム合金製ホイー
ルディスクとの接着を同時に実施する、いわゆるコキュ
ア（ｃｏ−ｃｕｒｅ）製品である。コキュアはＣＦＲＰ
の硬化と接着を同時に行なえるため工程が少なくなり合
理的な方法である。
しかしながら、コキュアはＣＦ Ｒｌ）の硬化のために
アルミニウム合金製ホイールディスクに密着さ眩た状態
での加熱、加圧が必要である。このためＣＦＲＰとアル
ミニウムが直接接触し電食を起す。更に、ＣＦＲＰとア
ルミニウム合金の熱膨張率の差により、ホイールの変形
や接着面での剥離が問題になる。これらの問題を解決す
るため、従来はＣＦＲＰとアルミニウム合金の層間にガ
ラス繊維強化熱硬化性樹脂（以下［ＧＦＲＰＪと略記）
を介在させている。
アルミニウム合金製ホイールディスクに密着さ眩た状態
での加熱、加圧が必要である。このためＣＦＲＰとアル
ミニウムが直接接触し電食を起す。更に、ＣＦＲＰとア
ルミニウム合金の熱膨張率の差により、ホイールの変形
や接着面での剥離が問題になる。これらの問題を解決す
るため、従来はＣＦＲＰとアルミニウム合金の層間にガ
ラス繊維強化熱硬化性樹脂（以下［ＧＦＲＰＪと略記）
を介在させている。
しかしながら、ＧＦＲＰは比重が２．０程度でＣＦＲＰ
の１．５５ 、接着剤の１．２４と較べて大きくホイー
ルのｆｆ１ｆｆｉ増加につながる。
の１．５５ 、接着剤の１．２４と較べて大きくホイー
ルのｆｆ１ｆｆｉ増加につながる。
〈発明の目的、構成、効果）
本発明者らは、これらの問題を解決すべく検討した結果
、アルミニウム合金製ホイールディスクに炭素繊維強化
合成樹脂板を補強したホイールにおいて、アクリロニト
リル・ブタジエンゴムを１〜３０重量％含むエポキシ系
樹脂接着剤を５０〜７００ａ／ｍ’存在させた接着剤層
を介在させて接着することにより、前記問題を解決する
に至った。
、アルミニウム合金製ホイールディスクに炭素繊維強化
合成樹脂板を補強したホイールにおいて、アクリロニト
リル・ブタジエンゴムを１〜３０重量％含むエポキシ系
樹脂接着剤を５０〜７００ａ／ｍ’存在させた接着剤層
を介在させて接着することにより、前記問題を解決する
に至った。
即ら、本発明は下記のとおりである。
アルミニウム合金製ホイールディスクに炭素繊維強化合
成樹脂板を補強して成るホイールにおいて、該ディスク
と該層との間に接着剤層を介在させたものであって、＠
苦の接着剤がアクリロ二］・リル・ブタジェンゴムを１
〜３０！Ｉ！ 聞％含む常温硬化タイプのエポキシ系樹
脂であり、かつ、該層の接着剤存在量が５０〜７００ｇ
／ｍ ’であることを特徴とする炭素Ｉｌｉ維強化合成
樹脂補強アルミニウム合金製自動車用ホイール。
成樹脂板を補強して成るホイールにおいて、該ディスク
と該層との間に接着剤層を介在させたものであって、＠
苦の接着剤がアクリロ二］・リル・ブタジェンゴムを１
〜３０！Ｉ！ 聞％含む常温硬化タイプのエポキシ系樹
脂であり、かつ、該層の接着剤存在量が５０〜７００ｇ
／ｍ ’であることを特徴とする炭素Ｉｌｉ維強化合成
樹脂補強アルミニウム合金製自動車用ホイール。
本発明の自動車用ホイールは、次のようにして作ること
ができる。合成樹脂を含浸ざμた炭素！ｌ雑を硬化或い
は固化させた板を所定の形状、寸法に切り出し、必要に
応じてサンドブラスト、脱脂等の表面処理を施した接着
面と、表面処理を施したアルミニウム合金製ホイールデ
ィスクの接竹面に、アクリロニトリル・ブタジエンゴム
１〜３０重量％含む常温硬化タイプのエポキシ樹脂系接
着剤を両面の合計が５０〜７ＱＯｇ／ｍ ’になるよう
に均一に塗布し、この面を互に密着させて０，０５〜ｏ
、５ｋｏ、／ ｃｍ’の圧力を加えながら室温で硬化さ
せる。
ができる。合成樹脂を含浸ざμた炭素！ｌ雑を硬化或い
は固化させた板を所定の形状、寸法に切り出し、必要に
応じてサンドブラスト、脱脂等の表面処理を施した接着
面と、表面処理を施したアルミニウム合金製ホイールデ
ィスクの接竹面に、アクリロニトリル・ブタジエンゴム
１〜３０重量％含む常温硬化タイプのエポキシ樹脂系接
着剤を両面の合計が５０〜７ＱＯｇ／ｍ ’になるよう
に均一に塗布し、この面を互に密着させて０，０５〜ｏ
、５ｋｏ、／ ｃｍ’の圧力を加えながら室温で硬化さ
せる。
ここで用いられる炭素ＪＭ維は、原料ブリカーナーの種
類によりポリアクリロニトリル系、レーヨン系、ピッチ
系等に分類されるが、特に制限はなく、通常使用される
繊維が適用される。
類によりポリアクリロニトリル系、レーヨン系、ピッチ
系等に分類されるが、特に制限はなく、通常使用される
繊維が適用される。
炭素繊維の形態は一方向配向物、織物等があり、特に限
定されるものではないが、ホイールディスクに接着する
ときの強化効果、取り扱いの点から織物が好ましい。
定されるものではないが、ホイールディスクに接着する
ときの強化効果、取り扱いの点から織物が好ましい。
合成樹脂はエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビ
ニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂或
いはポリアミド、ボリリ゛ルホン、ポリニーデルサルホ
ン、ポリエーテルニーデルケトン等の熱可塑性樹脂が使
用できる。
ニルエステル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂或
いはポリアミド、ボリリ゛ルホン、ポリニーデルサルホ
ン、ポリエーテルニーデルケトン等の熱可塑性樹脂が使
用できる。
また、接着剤としては、常温硬化が可能で、か・ブタジ
ェンゴムを加えたエポキシ樹脂系が本発明には適してい
る。
ェンゴムを加えたエポキシ樹脂系が本発明には適してい
る。
本発明にＪ３いで、アクリロニトリル・ブタジエンゴム
は接着剤全体に対して１〜３０重旦％装置囲で適用され
る。
は接着剤全体に対して１〜３０重旦％装置囲で適用され
る。
アクリロニトリル・ブタジエンゴムが１ｆｆｌ！ｆｆｉ
％未満では充分な剥離強度が得られない。３０重足置超
では硬化物が柔らかくなりすぎ、本発明には適さない。
％未満では充分な剥離強度が得られない。３０重足置超
では硬化物が柔らかくなりすぎ、本発明には適さない。
具体的ニハ、７う）Ｌｔタイ’ｒ−ＡＷ １０６／１−
ＩＶ ９５３ＬＪ、 ＡＶ １３Ｂ／１−ＩＶ ９９
Ｂ（チｚ＜／Ｊイキー１を製）或いはスリーボンド２０
０２／ ２１０５ （スリーボンド社製）等の常温硬化
タイプのエポキシ系接着剤とアクリロニトリル・ブタジ
エンゴムを含むＲ−１３０９、Ｒ−１４３１、Ｒ−１４
１５（ニーシーアール社装）等のエポキシ系樹脂或いは
ハイカーＣＴＢＮ（グツドリッチ社製）、ニラボール（
日本ピオン社製）等の如きアクリロニトリル・ブタジエ
ンゴムを適宜混合して使用する。
ＩＶ ９５３ＬＪ、 ＡＶ １３Ｂ／１−ＩＶ ９９
Ｂ（チｚ＜／Ｊイキー１を製）或いはスリーボンド２０
０２／ ２１０５ （スリーボンド社製）等の常温硬化
タイプのエポキシ系接着剤とアクリロニトリル・ブタジ
エンゴムを含むＲ−１３０９、Ｒ−１４３１、Ｒ−１４
１５（ニーシーアール社装）等のエポキシ系樹脂或いは
ハイカーＣＴＢＮ（グツドリッチ社製）、ニラボール（
日本ピオン社製）等の如きアクリロニトリル・ブタジエ
ンゴムを適宜混合して使用する。
接着は次の如き手順で行なわれる。
合成樹脂を母材とする炭素繊維プリプレグシートを所定
の厚みになるように積層し、硬化或いは固化させた炭素
繊維強化合成樹脂板から所定の寸法に切り出したｉｑ板
の接着面とアルミニウム合金製ホイールディスクの接着
面を必要に応じてサンドブラスト等の目荒し、更にアセ
トン、トリクロロエチレン等の有機溶剤で脱脂する。
の厚みになるように積層し、硬化或いは固化させた炭素
繊維強化合成樹脂板から所定の寸法に切り出したｉｑ板
の接着面とアルミニウム合金製ホイールディスクの接着
面を必要に応じてサンドブラスト等の目荒し、更にアセ
トン、トリクロロエチレン等の有機溶剤で脱脂する。
次に、接着剤を所定の割合にｉｌ ＦｉＩ Ｌ、充分攪
拌混合する。この接着剤を表面処理を施した炭素繊維強
化合成樹脂板とアルミニウム合金製ホイールディスクの
両面に塗布する。接着剤の塗布量（存在量）は両部会せ
て５０〜７００Ｑ／１１ ’の厚みが適当である。塗布
量が５０ｇ ７ｍ ’未満では、塗布斑によりＣＦＲＰ
板とアルミニウム合金製ホイールディスクが完全に密着
し接着させることが難しい。また、７００ａ／ｍ ’超
になると接着剤層が厚くなりずぎ、良好な接着力が得ら
れない。
拌混合する。この接着剤を表面処理を施した炭素繊維強
化合成樹脂板とアルミニウム合金製ホイールディスクの
両面に塗布する。接着剤の塗布量（存在量）は両部会せ
て５０〜７００Ｑ／１１ ’の厚みが適当である。塗布
量が５０ｇ ７ｍ ’未満では、塗布斑によりＣＦＲＰ
板とアルミニウム合金製ホイールディスクが完全に密着
し接着させることが難しい。また、７００ａ／ｍ ’超
になると接着剤層が厚くなりずぎ、良好な接着力が得ら
れない。
ＣＦＲＰ板とアルミニウム合金製ホイールディスクを接
着させた場合の剥離或いは破壊の仕方には、次の４タイ
プがある。
着させた場合の剥離或いは破壊の仕方には、次の４タイ
プがある。
即ち、■アルミニウム合金製ホイールディスクと接着剤
の界面で剥離する。■ＣＦ ＲＰと接着剤の界面で剥離
する。■接着剤層が破壊する。
の界面で剥離する。■ＣＦ ＲＰと接着剤の界面で剥離
する。■接着剤層が破壊する。
■アルミニウム合金製ホイールディスク又はＣＦＲＰ板
が破壊するの４タイプである。そして接着剤が不適当で
ある場合は、主に■、■の剥離パターンを示し、また接
着剤層が厚過ぎると■のパターンを示す場合が多い。適
正な接着剤の場合は■のパターンである。
が破壊するの４タイプである。そして接着剤が不適当で
ある場合は、主に■、■の剥離パターンを示し、また接
着剤層が厚過ぎると■のパターンを示す場合が多い。適
正な接着剤の場合は■のパターンである。
本発明においては■のパターンでＣＦＲＰ板が破壊し、
良好な接着力を示す。
良好な接着力を示す。
本発明はアルミニウム合金製ホイールディスクとＣＦＲ
Ｐ板を固着させるに際し、常温硬化タイプの接着剤を塗
布量で５０〜７００ｇ／ｍ ２（約４０〜５５０μｍ厚
さ）介在させて接着させるため、アルミニウム合金とＣ
ＦＲＰ板の熱膨張率の差によって通常発生する接着物の
反りや剥離が発生しない。更にアルミニウム合金とＣＦ
ＲＰが直接接触しないため電食も発生しない。
Ｐ板を固着させるに際し、常温硬化タイプの接着剤を塗
布量で５０〜７００ｇ／ｍ ２（約４０〜５５０μｍ厚
さ）介在させて接着させるため、アルミニウム合金とＣ
ＦＲＰ板の熱膨張率の差によって通常発生する接着物の
反りや剥離が発生しない。更にアルミニウム合金とＣＦ
ＲＰが直接接触しないため電食も発生しない。
（実施例と比較例）
実施例１
炭素繊維織物にエポキシ樹脂を含浸したプリプレグＷ６
１０１／Ｐ １１２（東邦レーヨン（株）製〕１ブライ
を１３０℃、５ｋｇ ／ｃｍ’で１．５時間、加熱、加
圧成形してＣＦＲＰの薄板を作成した。
１０１／Ｐ １１２（東邦レーヨン（株）製〕１ブライ
を１３０℃、５ｋｇ ／ｃｍ’で１．５時間、加熱、加
圧成形してＣＦＲＰの薄板を作成した。
このＣＦＲＰｉＪ板から第２図の如き形状に４枚切り出
し、８０メツシユのナンドペーパーで目荒しを行ないア
セトンで脱脂した。接着されるアルミニウム合金製ホイ
ールのディスクも８０メツシユのサンドベーパーで目荒
しを行ない、トリクロロエチレンにて脱脂して前処理を
行なった。
し、８０メツシユのナンドペーパーで目荒しを行ないア
セトンで脱脂した。接着されるアルミニウム合金製ホイ
ールのディスクも８０メツシユのサンドベーパーで目荒
しを行ない、トリクロロエチレンにて脱脂して前処理を
行なった。
次に接着剤としてアラルダイトＡＶ １３８．１−ＩＶ
９９８、ＡＣＲＲ−１３０９をそれぞれ１６（１，４（
］、８ｇ秤吊混合した。
９９８、ＡＣＲＲ−１３０９をそれぞれ１６（１，４（
］、８ｇ秤吊混合した。
混合物におけるアクリロニトリル・ブタジエンゴムの含
有率は４．３重量％であった。所定寸法に切り出したＣ
ＦＲＰｍ板とアルミニウム合金製ホイールディスクの接
着面に、充分攪拌混合した接着剤を塗布量が３００ｇ／
ｍ ’になるように均一に塗布し接着面を密着させ、０
．３ｋｇ／ｃｍ２の加圧下、室温で２４時間硬化させた
。
有率は４．３重量％であった。所定寸法に切り出したＣ
ＦＲＰｍ板とアルミニウム合金製ホイールディスクの接
着面に、充分攪拌混合した接着剤を塗布量が３００ｇ／
ｍ ’になるように均一に塗布し接着面を密着させ、０
．３ｋｇ／ｃｍ２の加圧下、室温で２４時間硬化させた
。
かくして得られたＣＦＲＰ補強アルミニウム合金製ボイ
ールはディスク゛の反りによるホイールの変形が全くな
く、接着性はよく、ホイールが実際に上昇すると考えら
れる８０℃における剥離テストにおいてもＣＦＲＰの破
壊が先行し良好な成形物であった。
ールはディスク゛の反りによるホイールの変形が全くな
く、接着性はよく、ホイールが実際に上昇すると考えら
れる８０℃における剥離テストにおいてもＣＦＲＰの破
壊が先行し良好な成形物であった。
実施例２
以下の処方で混合して使用した。
スリーボンド ２００２ １０（］スリ
ーボンド ２１０５ ８ｇハイカーＣＴ
Ｂ Ｎ １３００ｘ １３ ２ｇ接着剤の塗
布■、硬化条件等も実施例１と同様に行なった。ＩＪら
れたＣＦＲＰ補強アルミニウム合金製ホイールは変形も
なく接着性も良好であり、優れた成形物であった。
ーボンド ２１０５ ８ｇハイカーＣＴ
Ｂ Ｎ １３００ｘ １３ ２ｇ接着剤の塗
布■、硬化条件等も実施例１と同様に行なった。ＩＪら
れたＣＦＲＰ補強アルミニウム合金製ホイールは変形も
なく接着性も良好であり、優れた成形物であった。
比較例１
実施例１において、接着剤にＡ ＣＲＲ−１３０９を使
用しない点を除いて全く同様に成形した。
用しない点を除いて全く同様に成形した。
得られたＣＦＲＰ補強アルミニウム合金製ボイールは反
り等の変形は発生しなかったが、剥離強度が低り、８０
℃での剥離テストではアルミニウムディスク面でＣＦＲ
Ｐ板が剥離した。
り等の変形は発生しなかったが、剥離強度が低り、８０
℃での剥離テストではアルミニウムディスク面でＣＦＲ
Ｐ板が剥離した。
第１図はアルミニウム合金製ホイールにＣＦＲＰ板を接
着補強した成形物の斜視図である。 第２図はＣＦＲＰ板の形状を示し、第３図はアルミニウ
ム合金製ホイールとＣＦＲＰ板との接着部の断面を示す
。 １： ＣＦＲＰ板、２ニアルミニウム合金製ホイールの
ディスク部、３：接着剤層 特許出願人 東部レーヨン）＊六会社代理人弁理士
土 居 三 部 第１図 第２図 第３図
着補強した成形物の斜視図である。 第２図はＣＦＲＰ板の形状を示し、第３図はアルミニウ
ム合金製ホイールとＣＦＲＰ板との接着部の断面を示す
。 １： ＣＦＲＰ板、２ニアルミニウム合金製ホイールの
ディスク部、３：接着剤層 特許出願人 東部レーヨン）＊六会社代理人弁理士
土 居 三 部 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- アルミニウム合金製ホイールディスクに炭素繊維強化合
成樹脂板を補強して成るホイールにおいて、該ディスク
と該板との間に接着剤層を介在させたものであって、該
層の接着剤がアクリロニトリル・ブタジエンゴムを１〜
３０重量％含む常温硬化タイプのエポキシ系樹脂であり
、かつ、該層の接着剤存在量が５０〜７００ｇ／ｍ＾２
であることを特徴とする炭素繊維強化合成樹脂補強アル
ミニウム合金製自動車用ホイール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041499A JPS62199501A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 自動車用ホイ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61041499A JPS62199501A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 自動車用ホイ−ル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62199501A true JPS62199501A (ja) | 1987-09-03 |
Family
ID=12610044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61041499A Pending JPS62199501A (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 自動車用ホイ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62199501A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012515667A (ja) * | 2009-01-26 | 2012-07-12 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 被覆層を備えた複合材部品 |
| JP2016037061A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 三菱レイヨン株式会社 | 車両用ホイール |
| JPWO2021039994A1 (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080902A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 複合補強リム |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61041499A patent/JPS62199501A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080902A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 複合補強リム |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012515667A (ja) * | 2009-01-26 | 2012-07-12 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 被覆層を備えた複合材部品 |
| JP2016037061A (ja) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 三菱レイヨン株式会社 | 車両用ホイール |
| JPWO2021039994A1 (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | ||
| WO2021039994A1 (ja) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | 日本製鉄株式会社 | 金属－繊維強化樹脂材料複合体 |
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