JPH0349692B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は車体パネルの組立工法、更に詳しく
は、外板パネルと内板パネルの周縁接合に、特に
導電性を付与した特定のエポキシ樹脂接着剤を用
いることにより、後工程の電着塗装において、電
着形成膜の当該接着剤層へののりを良好とするこ
とを目的とする車体パネルの組立工法に関する。 自動車のドア、ボンネツト、トランクリツドな
どの車体パネルは外板パネルと内板パネルで構成
され、その組立工法は通常、両板パネルの周縁接
合と共にヘミング固定を行い、次いでスポツト溶
接を行つた後、表面処理および電着塗装を行うこ
とによつて実施されている。しかし、上記周縁接
合に通常のエポキシ樹脂接着剤を用いると、電着
塗装液中に接着剤成分が溶出して該塗装液の汚染
変質を起こすといつた事故が多発し、このため形
成する電着塗膜の均一性が阻害されたり、該塗膜
にクレーター状の斑点が生じるなどの問題が起生
する。 そこで、本発明者らは、かかる問題点のない車
体パネルの組立工法について検討を進めたとこ
ろ、剪断強度や剥離強度などの接着強度並びに熱
安定性や硬化性に優れる一液型加熱硬化性のエポ
キシ樹脂接着剤（特開昭50−35232号公報および
特公昭56−5456号公報参照）を使用すれば、電着
塗装液への溶出汚染が解消されることを見出し
た。しかしながら、この接着剤の性能試験を追究
した所、電着塗装した際に電着形成膜が該接着剤
層に均一にのらないため、発錆問題の起生が新た
に判明した。そこで、本発明者らは上記エポキシ
樹脂接着剤に導電材料としてカーボン粉を特定量
配合すれば、電着形成膜ののりが良好となると同
時に、該接着剤塗装作業を円滑に行えることを見
出し、本発明を完成させるに至つた。 すなわち、本発明は、外板パネルに縁部の接着
剤を塗布し、これに内板パネルの端縁部を合わ
せ、その上に外板パネルの縁部を折り返し、プレ
ス成形してヘミング固定を行い、次いでスポツト
溶接で固定した後、表面処理および電着塗装を行
うことから成る車体パネルの組立工法において、
上記接着剤としてグリシジルエーテル型エポキ
シ樹脂、ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ルとジイソシアネートを反応せしめた末端イソシ
アネート基含有ウレタンプレポリマーと、１分子
中に少なくとも１個の水酸基を有するエポキシ樹
脂を反応せしめた変性エポキシ樹脂、潜在性硬
化剤および導電材料として上記成分のエポキ
シ樹脂100部（重量部、以下同様）に対し５〜10
部のカーボン粉からなる一液型加熱硬化性のエポ
キシ樹脂接着剤を使用することを特徴とする車体
パネルの組立工法を提供するものである。 本発明において上記成分のエポキシ樹脂と
は、通常のグリシジルエーテル型を指称する。具
体的には多価フエノールとエピクロルヒドリンと
の反応物（例えば２，２−ビス（４−ヒドロキシ
フエニル）プロパン〔以下、ビスフエノールＡと
称す〕のグリシジルエーテル）、多価フエノール
のアルキレンオキサイド付加物とエピクロルヒド
リンとの反応物（例えばビスフエノールＡのエチ
レンオキサイドおよび必要に応じてプロピレンオ
キサイド付加物のジグリシジルエーテル）、脂肪
族多価アルコールとエピクロルヒドリンとの反応
物（例えばグリセリンのトリグリシジルエーテ
ル、１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエ
ーテル）、多価フエノールもしくはそのアルキレ
ンオキサイド付加物とエピクロルヒドリンとの反
応物の水添物（例えば水添ビスフエノールＡのポ
リグリシジルエーテル）等が挙げられ、特に多価
フエノール誘導体であるビスフエノールＡのジグ
リシジルエーテルが好ましい。またエポキシ当量
500以下、常温で液状のものが望ましい。 本発明において上記成分の変性エポキシ樹脂
は、ポリテトラメチレンエーテルグリコールに過
剰量のジイソシアネートを反応せしめ末端に遊離
のイソシアネート基を含有するウレタンプレポリ
マー（以下、末端NCOプレポリマーと称す）を
得、これに１分子中に少なくとも１個の水酸基を
有するエポキシ樹脂（以下、OHエポキシ樹脂と
称す）を反応せしめることにより製造される。 上記ポリテトラメチレンエーテルグリコールと
しては、分子量500〜5000、好ましくは1000〜
2500のものが使用されてよい。 上記ジイソシアネートとしては、例えばトリレ
ンジイソシアネート、ジフエニルメタンジイソシ
アネート、ナフタレンジイソシアネート、イソホ
ロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート等が挙げられ、特にトリレンジイソシア
ネート、ジフエニルメタンジイソシアネートが好
ましい。 上記ポリテトラメチレンエーテルグリコールと
ジイソシアネートの反応に際し、通常両者の比率
を前者の水酸基に対し後者のイソシアネート基が
1.2〜３当量となるように設定し、窒素雰囲気下
温度60〜120℃、１〜６時間の条件下で反応を行
えばよい。また上記末端NCOプレポリマーとOH
エポキシ樹脂（例えば前述のビスフエノールＡの
ジグリシジルエーテル、脂肪族多価アルコールの
ジグリシジルエーテルなど）の反応に際し、通常
両者の比率を前者のイソシアネート基に対し後者
の水酸基が等量乃至それ以上（好ましくは２〜５
当量）となるように設定し、温度80〜110℃でイ
ソシアネート基と水酸基の反応が完結するまで反
応を続ける。反応後、未反応のポリテトラメチレ
ンエーテルグリコールが残存する場合、電着塗装
液への溶出を回避するため、これを蒸留などの手
段で除去しておくことが望まれる。 このようにして得られる変性エポキシ樹脂の配
合量は通常、上記成分のエポキシ樹脂100部に
対して20〜200部、好ましくは30〜100部の範囲で
選定すればよい。20部未満であると、ウレタン変
性エポキシ樹脂の効果の１つである可撓性が望ま
しくなく、また200部を越えると、接着剤の粘度
が高くなり、作業性が悪くなるという傾向にあ
る。 本発明において上記成分の潜在性硬化剤とし
ては、100〜200℃の温度範囲で活性化するものが
使用されてよく、例えばジシアンジアミド、４，
4′−ジアミノジフエニルスルホン、イミダゾール
誘導体（２−ｎ−ヘプタンデシルイミダゾールな
ど）、イソフタル酸ジヒドラジド、Ｎ，N′−ジア
ルキル尿素誘導体、Ｎ，N′−ジアルキルチオ尿
素誘導体、メラミン誘導体等が挙げられ、これら
の１種または２種以上の混合物を使用に供する。
潜在性硬化剤の配合量は通常、当該接着剤の所望
の硬化状態に応じ、上記成分のエポキシ樹脂
100部に対して１〜30部、好ましくは５〜20部の
範囲で選定すればよい。１部未満であると、硬化
条件140〜120℃／30分で完全硬化しなく、また30
部を越えると、硬化物がもろくなる傾向にある。 本発明において上記成分の導電材料として、
カーボン粉を使用する。なお、導電性付与の観点
から鉄、銅、アルミニウムなどの金属粉の使用も
考えられるが、電着塗装前の、たとえば化成処理
において該処理液（リン酸系）に浸漬した場合、
金属と酸の反応によつて水素ガスが発生すること
があり、電着塗膜のピンホールといつた新たな問
題が生じて望ましくない。かかるカーボン粉の配
合量は、上記成分のエポキシ樹脂100部に対し
て５〜10部の範囲で選定する。５部未満である
と、当該接着剤層が比較的厚膜の場合に所望の導
電性付与が達成されず、また10部を越えると、粘
度が高くなつて作業性が悪くなつたり、接着性
（特に油面付着性）が低下する。 本発明で用いる自動車用エポキシ樹脂接着剤
は、上述の〜成分を所定割合で配合すること
により構成されるが、必要に応じて通常の添加
剤、例えば防錆材、充填剤（炭酸カルシウム、ク
レー、シリカ、タルクなど）、若干の可塑剤、溶
剤等を適宜配合されてよい。またエポキシ樹脂の
可撓性付与のため、予めニトリル−ブタジエンゴ
ム等を混合するか、または反応させた可撓性エポ
キシ樹脂を配合することもでき、更に加硫ゴムの
微粒子を分散せしめ海島構造とし、いわゆるマト
リツクス構造を付与することもできる。なお、上
記防錆材としては、白色粉末の人畜無害な結晶水
を有するリン酸塩（例えばトリポリリン酸二水素
アルミニウム〔AlH₂P₃O₁₀・nH₂O、ｎ＝２〜
４〕またはリン酸亜鉛〔Zn₃（PO₄）₂〕等）が好ま
しく、これらを配合することによりカーボン粉の
作用効果を相剰することが認められる。勿論、ジ
ンククロメートなどの防錆材も使用されてよい。 本発明に係る車体パネルの組立工法は、上述の
一液型加熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤を用いる
以外は、通常の手順に従つて実施することができ
る。たとえば、外板パネルの縁部に当該接着剤を
塗布し、これに内板パネルの端縁部を合わせ、そ
の上に外板パネルの縁部を折り返し、プレス成形
してヘミング固定を行い、次いでスポツト熔接で
固定した後該鋼板パネルを脱脂等により表面処理
し、次いで電着塗装液に浸漬して電着塗装を行
い、次いで電着形成膜と該接着剤層を加熱硬化せ
しめてから表面塗装を行う。本発明工法によれ
ば、電着塗装液中に接着剤成分が溶出してこれを
変質させることが大巾に緩和もしくは解消され、
これによつて電着塗膜への不具合な欠陥を防止
し、自動車組立のホワイトボデーを連続的に電着
塗装することができると共に、当該接着剤層が導
電性を付与されていることから電着形成膜ののり
が良好となり、塗装後の防錆効果を有効に図るこ
とができる。 次に、製造例、実施例および比較例を挙げて本
発明をより具体的に説明する。 製造例 １ ポリテトラメチレンエーテルグリコール（分子
量1000）100部およびトリレンジイソシアネート
35部を窒素置換したフラスコ中にて混合し、発熱
終了後80℃まで昇温し、３時間撹拌して末端
NCOプレポリマーを得る。 このプレポリマー45部にビスフエノールＡのジ
グリシジルエーテル（エポキシ当量215、水酸基
当量900）250部を加え、95℃で７時間撹拌してエ
ポキシ当量260の変性エポキシ樹脂を得る。 製造例 ２ ポリテトラメチレンエーテルグリコール（分子
量1500）100部およびイソホロンジイソシアネー
ト46部を窒素置換したフラスコ中にて混合し、
110℃で６時間撹拌して末端NCOプレポリマーを
得る。 このプレポリマー50部にビスフエノールＡのジ
グリシジルエーテル（エポキシ当量230、水酸基
当量1100）150部とビスフエノールＡのプロピレ
ンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル（エ
ポキシ当量400、水酸基当量750）100部を加え、
110℃で８時間撹拌してエポキシ当量330の変性エ
ポキシ樹脂を得る。 製造例 ３ ポリテトラメチレンエーテルグリコール（分子
量2000）100部およびジフエニルメタンジイソシ
アネート30部を窒素置換したフラスコ中にて混合
し、発熱終了後80℃まで昇温し、３時間撹拌して
末端NCOプレポリマーを得る。 このプレポリマー50部にビスフエノールＡのジ
グリシジルエーテル（エポキシ当量270、水酸基
当量750）150部を加え、90℃で６時間撹拌してエ
ポキシ当量370の変性エポキシ樹脂を得る。 実施例 １〜３ 第１表に示す部数の各成分をニーダーで混練
し、三本ロールに２回通した後再びニーダーにて
脱泡撹拌を行い、エポキシ樹脂接着剤を調製す
る。 比較例 １〜３ 第１表の各成分を用い、実施例１〜３と同様に
してエポキシ樹脂接着剤を調製する。 実施例１〜３および比較例１〜３の各接着剤に
ついて、下記性能試験に供し、結果を第１表に示
す。 粘度測定 BS型、ローターNo.７／2rpmを使用し、20℃に
て測定する。 油面付着性 防錆油にトルエン脱脂鋼板を浸漬後、24時間放
置せしめ、これに各接着剤をヘラで塗布したとき
に、転写できるかどうかをチエツクする。 ○：転写し、塗布できる。 ×：転写できない（定着しない）。 電着塗装性 トルエン脱脂鋼板（70×100×0.8mm）に各接着
剤を30mm巾で、厚みを５mmから２mmに徐々に薄く
傾斜をつけて塗布した後、200ボルト、0.5アンペ
アで加電した状態で電着塗装を行う（電着塗料と
して関西ペイント社製のカチオン型電着塗料を使
用）。その後水洗し、180℃で30分間加熱硬化せし
め、電着塗料の塗着状態を評価する。 ○：電着塗料が接着剤の表面に付着する。 ×：電着塗料が接着剤の表面に付着しない。

【表】

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外板パネルの縁部に接着剤を塗布し、これに
   内板パネルの端縁部を合わせ、その上に外板パネ
   ルの縁部を折り返し、プレス成形してヘミング固
   定を行い、次いでスポツト溶接で固定した後、表
   面処理および電着塗装を行うことから成る車体パ
   ネルの組立工法において、上記接着剤としてグ
   リシジルエーテル型エポキシ樹脂、ポリテトラ
   メチレンエーテルグリコールとジイソシアネート
   を反応せしめた末端イソシアネート基含有ウレタ
   ンプレポリマーと、１分子中に少なくとも１個の
   水酸基を有するエポキシ樹脂を反応せしめた変性
   エポキシ樹脂、潜在性化硬剤および導電材料
   として上記成分のエポキシ樹脂100重量部に対
   し５〜10重量部のカーボン粉からなる一液型加熱
   硬化性のエポキシ樹脂接着剤を使用することを特
   徴とする車体パネルの組立工法。 ２ 〜成分に加えて防錆材を配合した接着剤
   を使用する前記第１項記載の組立工法。