JP2017064990A - 構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属製又は熱硬化性樹脂製の構造物10と、構造物10の表面10aに両面テープ12によって貼り付けられた樹脂板14と、構造物10と樹脂板14との間に配置された、ガラス転移温度が−20℃以下の非発泡の樹脂シート(A)16と、を備える、構造体1。構造物10の表面10aに樹脂板14を両面テープ12で貼り付ける際に、構造物10と樹脂板14との間に樹脂シート(A)16を配置する、構造体1の製造方法。
【選択図】図1
Description
[1]金属製又は熱硬化性樹脂製の構造物と、前記構造物の表面に両面テープによって貼り付けられた樹脂板と、前記構造物と前記樹脂板との間に配置された、ガラス転移温度が−20℃以下の非発泡の樹脂シート(A)、及びガラス転移温度が−20℃以下の非発泡のゴムシート(B)のいずれか一方もしくは両方と、を備える、構造体。
[2]前記樹脂板がアクリル樹脂板である、[1]の構造体。
[3]前記樹脂シート(A)がポリエチレンシートである、[1]又は[2]の構造体。
[4]樹脂シート又は金属製の薄板からなる基材と、前記基材上にシート状に形成された未加硫ゴムからなるゴムシート(B)とを備える積層体が、前記構造物と前記樹脂板との間にて、前記構造物又は前記樹脂板に貼り付けられている、[1]〜[3]のいずれかの構造体。
[5]前記積層体がビニールテープである、[4]の構造体。
[6]前記樹脂シート(A)の厚みが0.01〜0.4mmである、[1]〜[5]のいずれかの構造体。
[7]前記樹脂板が、自動車のアウターピラーである、[1]〜[6]のいずれかの構造体。
[8]金属製又は熱硬化性樹脂製の構造物の表面に、樹脂板が両面テープによって貼り付けられた構造体の製造方法であって、前記構造物の表面に前記樹脂板を貼り付ける際に、前記構造物と前記樹脂板との間に、ガラス転移温度が−20℃以下の非発泡の樹脂シート(A)、及びガラス転移温度が−20℃以下の非発泡のゴムシート(B)のいずれか一方又は両方を配置する、構造体の製造方法。
本発明の構造体の製造方法によれば、樹脂板の厚み及び重量の増大を抑制しつつ、優れた耐衝撃性が得られ、低コストである構造体が得られる。
「樹脂シート」には、押出成形等によって樹脂がシート状に成形されたシートに加えて、樹脂系接着材が基材上にシート状に形成されたものも含むものとする。
「ゴムシート」には、押出成形等によってゴムがシート状に成形されたシートに加えて、ゴム系接着材が基材上にシート状に形成されたものも含むものとする。
樹脂板の「裏面」とは、樹脂板における構造物側の面を意味する。
本発明の構造体は、金属製又は熱硬化性樹脂製の構造物と、構造物の表面に両面テープによって貼り付けられる樹脂板と、構造物と樹脂板との間に配置された、後述する樹脂シート(A)及びゴムシート(B)のいずれか一方もしくは両方と、を備える。
樹脂シート(A)を用いる場合、ゴムシート(B)以外の基材と樹脂シート(A)との積層体として配置してもよい。同様に、ゴムシート(B)を用いる場合、樹脂シート(A)以外の基材とゴムシート(B)との積層体として配置してもよい。
構造体1は、図1に示すように、構造物10と、構造物10の表面10aに両面テープ12によって貼り付けられた樹脂板14と、構造物10と樹脂板14との間に配置された樹脂シート(A)16と、を備えている。両面テープ12は、樹脂板14の周縁部に貼り付けられている。樹脂シート(A)16は、平面視で構造物10の表面10aにおける両面テープ12よりも内側に配置されている。樹脂シート(A)16の厚みは両面テープ12の厚みよりも薄く、樹脂シート(A)16と樹脂板14との間には空間が形成されている。
構造物としては、金属製又は熱硬化性樹脂製のものであればよく、例えば、自動車や二輪車の車体、冷蔵庫の筐体等が挙げられる。
構造物の形状及び大きさは、その表面に両面テープで樹脂板を貼り付けられるものであれば、特に限定されない。
本発明は、樹脂板が自動車のアウターピラーである場合に特に有効である。なお、樹脂板は、アウターピラーには限定されず、例えば、フロントグリル等であってもよい。
樹脂板を形成する樹脂は、1種のみであってもよく、2種以上であってもよい。
添加剤は、1種のみであってもよく、2種以上であってもよい。
樹脂板がアウターピラーである場合、樹脂板の厚みは、1.0〜3.5mmが好ましく、1.5〜2.0mmがより好ましい。樹脂板の厚みが下限値以上であれば、実用上必要とされる剛性が確保できると同時に、優れた耐衝撃性が得られやすくなる。樹脂板の厚みが上限値以下であれば、アウターピラーのガラス面からの飛び出し量が少なくなり、ガラス面との一体感が向上する。
両面テープとしては、特に限定されず、公知の両面テープを採用できる。両面テープとしては、例えば、自動車のアウターピラーの貼り付けに使用される公知の両面テープが挙げられる。
樹脂シート(A)は、ガラス転移温度(以下、Tgともいう。)が−20℃以下で非発泡の樹脂シートである。
樹脂シート(A)のTgが−20℃以下であることで、−20℃超の環境において樹脂シート(A)が良好なクッション性を発現する。そのため、−20℃超の環境において、樹脂板に加わった衝撃を緩和して樹脂板に破損が生じることを抑制することができる。また、樹脂シート(A)が非発泡であることで、発泡体である場合に比べて、樹脂シート(A)が局所的に変形しにくい。そのため、樹脂板に衝撃が加わった際に、樹脂板に破断伸びを超えるような局所的な変形が生じることを抑制できる。これらのことから、樹脂板と構造物の間に樹脂シート(A)を配置することで、樹脂板に衝撃が加わった際に樹脂板に損傷が生じることを抑制できる。
なお、本発明におけるTgは、示差走査熱量測定(DSC)法で測定した中間点ガラス転移温度を意味するものとする。
基材として金属製の薄板を使用する場合、樹脂板が損傷することを抑制する効果が得られやすい点から、積層体(α)は、樹脂シート(A)が樹脂板側を向くように構造物と樹脂板の間に配置することが好ましい。
積層体(α)を用いる場合は、両面テープの厚みに対する積層体(α)の厚みの割合が、前記範囲内であることが好ましい。
ゴムシート(B)は、ガラス転移温度(以下、Tgともいう。)が−20℃以下で非発泡のゴムシートである。
ゴムシート(B)が、Tgが−20℃以下で、かつ非発泡あることで、樹脂シート(A)と同様の理由で、樹脂板に衝撃が加わった際に樹脂板に損傷が生じることが抑制される。
積層体(β)における基材としては、樹脂シート又は金属製の薄板が好ましい。基材として用いる樹脂シートとしては、樹脂シート(A)であってもよく、軟質塩化ビニルシート等の樹脂シート(A)以外の樹脂シートであってもよい。基材として金属製の薄板を使用する場合、樹脂板が損傷することを抑制する効果が得られやすい点から、積層体(β)は、ゴムシート(B)が樹脂板側を向くように構造物と樹脂板の間に配置することが好ましい。
積層体(β)としては、ビニールテープが好ましい。
積層体(β)を用いる場合は、両面テープの厚みに対する積層体(β)の厚みの割合が、前記範囲内であることが好ましい。
例えば、本発明の構造体は、樹脂シート(A)又はゴムシート(B)が樹脂板に貼り付けられた構造体であってもよい。また、本発明の構造体は、積層体(α)や積層体(β)が構造物に貼り付けられたものであってもよい。
本発明の構造体の製造方法は、前述した本発明の構造体を製造する方法である。
本発明の構造体の製造方法では、構造物の表面に樹脂板を貼り付ける際に、構造物と樹脂板との間に、樹脂シート(A)及びゴムシート(B)のいずれか一方又は両方を配置する。
なお、樹脂シート(A)やゴムシート(B)は、必ずしも構造物や樹脂板に貼り付けなくてもよい。
[使用材料]
本実施例で使用した材料を以下に示す。
(樹脂シート(A))
A−1:ポリエチレンシート(厚み:0.09mm、Tg:−120℃)。
A−2:ポリエチレンシート(厚み:0.02mm、Tg:−120℃)。
B−1:ポリイソプレン系接着材(Tg:−73℃)が基材上にシート状に形成されてなるゴムシート(厚み:0.01mm)。
C−1:軟質塩化ビニルシート(厚み0.14mm)。
C−2:離型紙(厚み:0.11mm)。
X−1:アクリル系接着材(Tg:−15℃)が基材上にシート状に形成されてなるゴムシート(厚み:0.09mm)。
X−2:ポリエチレンテレフタレートシート(厚み:0.02mm、Tg:69℃)。
X−3:ポリプロピレンシート(厚み:0.25mm、Tg:−18℃)。
X−4:6ナイロンシート(厚み:0.25mm、Tg:50℃)。
X−5:ポリエチレン製発泡シート(商品名「ミラマット」、JSP社製、厚み:1mm)。
D−1:ポリメチルメタクリレート(商品名「FT8」、ダイセルエボニック社製)を板厚1.5mmとなるように成形したアクリル樹脂板。
D−2:ポリメチルメタクリレート(商品名「FT8」、ダイセルエボニック社製)を板厚2.0mmとなるように成形したアクリル樹脂板。
D−3:厚み2mmのポリスチレン板。
各例で得た構造体について、−30℃の環境下において、樹脂板の上方から直径63.5mm、重さ1kgの鋼球を自由落下させたときの樹脂板の状態を目視にて確認し、以下の基準で評価した。落球試験における鋼球を落下させる高さは、10cm、20cm、30cm、40cm、50cmとした。
○:樹脂板に破損が見られない。
×:樹脂板に破損が見られる。
厚み20mmの表面が平らなアルミニウム板上に樹脂シートA−1を配置し、樹脂板D−1を、樹脂シートA−1がアルミニウム板と樹脂板D−1で挟まれるように、厚み0.8mmの両面テープによってアルミニウム板に貼り付けて構造体を得た。樹脂シートA−1を挟んだ両面テープ同士の間隔は70mmであった。
樹脂シートA−1の代わりに樹脂シートA−2を用いた以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
基材C−2上にゴムシートX−1が形成された事務用両面テープ(ニチバン社製、商品名「ナイスタック」)を樹脂板D−2の裏面に貼り付け、基材C−2を剥がした後、樹脂シートA−1を貼り付けた。次いで、それら積層体を、厚み20mmの表面が平らなアルミニウム板に、ゴムシートX−1及び樹脂シートA−1がアルミニウム板と樹脂板D−2で挟まれるように厚み0.8mmの両面テープによって貼り付けて構造体を得た。
基材C−1上にゴムシートB−1が形成されたビニールテープ(ホクセツコーポレーション社製)を樹脂板D−1の裏面に貼り付けた。次いで、それら積層体を、厚み20mmの表面が平らなアルミニウム板に、ゴムシートB−1及び基材C−1がアルミニウム板と樹脂板D−1で挟まれるように厚み0.8mmの両面テープによって貼り付けて構造体を得た。
基材C−1上にゴムシートB−1が形成されたビニールテープ(ホクセツコーポレーション社製)を、厚み20mmの表面が平らなアルミニウム板に貼り付けた。次いで、樹脂板D−1を、基材C−1及びゴムシートB−1がアルミニウム板と樹脂板D−1で挟まれるように、厚み0.8mmの両面テープによって貼り付けて構造体を得た。
樹脂板D−1の代わりに樹脂板D−3を用い、樹脂シートA−1の代わりに樹脂シートA−2を用いた以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
樹脂板D−1の代わりに樹脂板D−3を用いた以外は、実施例4と同様にして構造体を得た。
樹脂シートA−1を用いなかった以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
樹脂シートA−1を用いず、樹脂板D−1の代わりに樹脂板D−2を用いた以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
基材C−2上にゴムシートX−1が形成された事務用両面テープ(ニチバン社製、商品名「ナイスタック」)を樹脂板D−2の裏面に貼り付けた後に、基材C−2を剥がさずに樹脂シートA−1を貼り付けなかった以外は、実施例3と同様にして構造体を得た。
樹脂シートA−1を用いず、樹脂板D−2の裏面に樹脂シートX−2を貼り付けた以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
樹脂シートA−1を用いず、樹脂板D−2の裏面に樹脂シートX−3を貼り付けた以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
樹脂シートA−1を用いず、樹脂板D−2の裏面に樹脂シートX−4を貼り付けた以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
樹脂シートA−1の代わりにシートX−5を用い、樹脂板D−1の代わりに樹脂板D−2を用いた以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
樹脂シートA−1を用いず、樹脂板D−1の代わりに樹脂板D−3を用いた以外は、実施例1と同様にして構造体を得た。
なお、表1においては、「PMMA」はポリメチルメタクリレートを意味し、「PS」はポリスチレンを意味する。「X−1/A−2」とは、樹脂板側からシートX−1とシートA−2とがこの順に配置されていることを意味し、「B−1/C−1」等の他の記載も同様である。
一方、樹脂板とアルミニウム板の間に何も配置されていない比較例1、2、8、及び、樹脂板とアルミニウム板の間にTgが−20℃を超えるシートを配置した比較例3〜6では、鋼球を落とす高さが10cmでも樹脂板に破損が見られた。また、樹脂板とアルミニウム板の間にシートX−5(ポリエチレン製発泡シート)を配置した比較例7においても、鋼球を落とす高さが10cmでも樹脂板に破損が見られた。
また、比較例7の発泡シートを用いた場合に耐衝撃性が向上しない原因は、以下のように考えられる。発泡シートはクッション性があるものの、圧力が加わった際に局所的に圧縮されて変形しやすい。そのため、鋼球が落下した際の樹脂板の局所的な変形を抑制しきれないことで、樹脂板に破損が生じると考えられる。このことから、樹脂シート(A)及びゴムシート(B)が非発泡で、樹脂板の局所的な変形を抑制できることも、耐衝撃性が向上する要因であると考えられる。
10 構造物
12 両面テープ
14 樹脂板
16 樹脂シート(A)
18 ゴムシート(B)
20、24 積層体
22、26 基材
Claims (8)
- 金属製又は熱硬化性樹脂製の構造物と、前記構造物の表面に両面テープによって貼り付けられた樹脂板と、前記構造物と前記樹脂板との間に配置された、ガラス転移温度が−20℃以下の非発泡の樹脂シート(A)、及びガラス転移温度が−20℃以下の非発泡のゴムシート(B)のいずれか一方もしくは両方と、を備える、構造体。
- 前記樹脂板がアクリル樹脂板である、請求項1に記載の構造体。
- 前記樹脂シート(A)がポリエチレンシートである、請求項1又は2に記載の構造体。
- 樹脂シート又は金属製の薄板からなる基材と、前記基材上にシート状に形成された未加硫ゴムからなるゴムシート(B)とを備える積層体が、前記構造物と前記樹脂板との間にて、前記構造物又は前記樹脂板に貼り付けられている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の構造体。
- 前記積層体がビニールテープである、請求項4に記載の構造体。
- 前記樹脂シート(A)の厚みが0.01〜0.4mmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の構造体。
- 前記樹脂板が、自動車のアウターピラーである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の構造体。
- 金属製又は熱硬化性樹脂製の構造物の表面に、樹脂板が両面テープによって貼り付けられた構造体の製造方法であって、
前記構造物の表面に前記樹脂板を貼り付ける際に、前記構造物と前記樹脂板との間に、ガラス転移温度が−20℃以下の非発泡の樹脂シート(A)、及びガラス転移温度が−20℃以下の非発泡のゴムシート(B)のいずれか一方又は両方を配置する、構造体の製造方法。
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