JPS6149839A - 薄手鋼板用補強材 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野］ 本発明は薄手鋼板用補強材に関し、更に詳しくは、自動
車のドア、リアフェンダ−等の薄手鋼板を補強するため
該薄手鋼板に貼着する補強材に関する。

〔従来の技術〕

自動車のドア等金属外板（薄手鋼板など）においては、
悪路走行時に外板のある箇所に応力集中が起こって外板
の面外変形が牛じる恐れがあり、それを防止するため従
来から補強材を該箇所に貼着することが行われている。

その補強材の一つとしてエポキシプリプレグタイプのも
のが知られている。これは補強層（ガラスクロス）の片
側面にエポキシ樹脂、硬化剤及び充填材を混合して成る
熱硬化性接着層を積層して構成されているものである。

又、別にエポキシ発泡タイプのものが知られており、こ
れは前Ｒ１，エポキシプリプレグタイプの補強材厚さを
薄くして経済性を上げ軽量化を図ると共に板材への定着
性を向上させるために、その片側簡に金属板材への貼着
面を残して未発泡の発泡材を添着させたものである。（
例えば特開昭５７−１５１３４８号公報） 〔発明が解決しようとする問題別〕 しかしながら、従来の前記エボキシプリプレグタイブに
あっては、油面定着性が悪５（、特に低温時の粘着性ｆ
Ｊ′−著しく劣るという欠点があった。

又、エポキシ発泡タイプ゛にあっても、やはり油面定着
性ｈ′＝劣り、そのために塗板にしか貼付ができないと
いう欠小を有する。

更に上記従来の補強利けともに貯萩安定性が悪（、長期
間高温状態で保管すると接着層が容易にｒル化に至ると
いう欠点がある。

本発明は上記従来の補強材における欠点を解消した新規
な４Ｈｒ　ｓＭ材を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によれば、熱硬化性
接着層と、その一面を担持する補強材としての支持体で
ある金属補強層とからなる薄手鋼板用補強材において、 熱硬化性接着層をシート状に成形するに際し、添加混合
成分が主として１０〜４０重量％のＳＢＲ。

１０〜４０重量％のアクリル多官能性モノマー、３０〜
６０重せ％の無機充填材及びアクリル多官能性モノマー
の重合剤として必要量のパーオキサイドから構成される
補強材が提供されろ。

すなわち、本発明の補強材では、熱硬化性接着層を構成
する混合成分及びその割合を特定した点に特徴があり、
そのことにより従来力補強材では達成できなかった優れ
た油面定着性、貯綾安定性を具備し、かつ高い機構的強
度を備えた補強材が得られたものである。

熱硬化性接着層の混合成分のうち、５ＤＲ（スチｌ／ン
デタジエンゴム）はアクリル多官能性モノマーと無機充
填材の混合物の油面に対するボ着性を向上させるために
寄与するものである。ＳＢＨの混合割合は１０〜４０重
量％が好ましく、特に１５〜２３重愉％が好ましい。Ｓ
ＢＨの混合割合が１０重伸％未滴の場合には低調時の油
面定着性が劣り、４０重骨％を超える場合には補強性（
曲げ強さ）が低下する。

又、アクリル多官能性モノマーは接着層の補強性を付与
するものであれば特に限定されるものでな（、例えばエ
チレングリコールジメタクリレート、１，６へギサング
リコールジメタクリレート、エトキシレイテッド（Ｅｔ
ｈｏｘｙｌａｔθｄ）ビスフェノールＡジメタクリレー
ト等のジエステル、トリメチロールプロパントリメタク
リレート等のトリエステル、テトラメチロールメタンテ
トラアクリレート等のテトラエステル等が使用されろ。

その混合割合は１０〜４０重量％が好ましく、特に１５
〜２０　Ｚ　打％が好ましい。この混合割付が１０重量
％未満の場合には補強性が低下し、４０重量％を超える
場合には剛性が高くなり過ぎ、硬化時接着層の収縮によ
り薄手鋼板に歪が生じることになる。

尚、アクリルモノマーのうち、多冒能性のものに捉った
理由は単官能性のものを使用する場合には特異臭をＰ２
つため、これを回避したものである。

無機充填材は接着層の補強性向上、タレ止め及び増■を
等のために使用されるもので、その種類は特に制限され
ないｈ−通常炭酸カルシウムやシリカ等が用いられる。

その混合割合は３０〜６ｏ重量！ ％が好ましく、特に３０〜４５重量％が好ましい。

この混合割合か３０重量％未満の場合には粘度低下が大
きくシート状成形層の形状を保持することが困難となり
、一方６０重量％を超えると粘度増加が著しく油面定着
性が低下する。

パーオキサイｒはアクリル多官能性モノマーの重合、剤
として必要量添加されるが、通常アクリル多官能性モノ
マー１００部に対ｔ、０．１〜５重量部添加される。本
発明で好ましいパーオキサイＶは分解温度が８０〜１３
０°Ｃのもので１例えば１＃１−ジ（ｔ−ブチルパーオ
キシ）３．３．５−トリメチルシクロヘキサン等のジア
ルキルパーオキサイドやメチルイソブチルケトンパーオ
キサイｒ等のケトンパーオキサイド等が使用される。

又、熱硬化性接着層の一面を担持する支持体である金属
補強層としては形状追従性が良く、剛性が高い材料で導
電性があれば特に限定されないが、一般にはアルミニウ
ム、鉄、亜鉛メッキ鋼板、スズメッキ銅板等が使用され
る。

本発明の薄手鋼板用補強材は接着性向上のため、熱硬化
性の接着層をシート状に成形するに際し、２〜８市量％
のエポキシ樹脂と２〜２０重量％の粘着刊与効果を有す
る水添エステル樹脂等の合成樹脂又は天然樹脂を更に添
加することが望ましい。

エポキシ樹脂が２重針％未満の場合は接着性が劣り、８
重量％を超える場合には熱硬化前には流動し易く形状保
持ｈ？−困難ｆあり、熱硬化後には硬（なりすぎ補強材
に歪を生じさせ好ましくない。

合成樹脂又は天然樹脂が、２重量％未満の場合はエポキ
シ樹脂と同様接着性が劣り、２０重量％を超える場合に
は熱硬化時に樹脂が溶融し、タレ、ズレが生じ、好まし
くない。

更に本発明における薄手鋼板用補強材の金属補強層は、
その防錆のための電着塗料が付着できるように、接着層
の中にアルミニウム、銅、ニッケル、鉄等の汎用の金属
ファイバーを５〜１５容情％添加することが好ましい。

金属ファイバーが５容景％未満の場合は導電性の効果が
得られず電着塗料が金属補強層に付着せず、１重容Ｍ１
％を超える場合には金属ファイバーｈ″−多くなりすぎ
油面定着性が劣るとともに補強材に歪を生じさせ好まし
くない。

本発明に係る薄手鋼板用補強材を図面に基づき説明する
。

即ち、本発明の薄手銅板用補強材は主としてＳＢＲ，ア
クリル多官能性モノマー、無機充埴材及びアクリル多官
能性モノマーの重合剤として必要量のパーオキサイＰを
添加混合し、シート状に成形してなる熱硬化性接着層１
は、その片側面を対鋼板貼着面２とし、他面には該接着
層１をｊ旦持する補強材としての支持体である金属補強
層３を貼付積層して構成される。

次に本発明の薄手鋼板用補強材の製造方法を説明する。

ＳＤＲ及びアクリル多官能性モノマーを運営用いられる
ニーダ−（混線機）に投入して十分攪拌混合し、その後
無機充填材及びパーオキサイドを添加し、（必要な場合
には、エポキシ樹脂や合成樹脂、天然樹脂、金属ファイ
バー等も更に添加する。）更に混練を行なう。次いでそ
の混練物をシート状に成形して熱硬化性の接着層を形成
し、片側面に金属補強層を貼り合せ積層することにより
本発明の補強材ｈ″−出来上る。

尚、接Ｍ層の他の側面は薄手鋼板への貼着面となるが、
この面は埃等による汚れ、貼着性の低下な防止するため
〃用離紙にて被伶される。

〔作用１ 本発明の薄手鋼板用補強材はその貼着面を自動車のリア
フェンダ−１重ア等金属外板（薄手鋼板）の）ヲ抑（応
力集中箇所）に貼着し、その後例えば約１８０’Ｏで２
０〜６０分間加熱し、硬化させることにより、その表面
が油面である薄手鋼板に対しても定着性、接着性良く装
着され、自動車の悪路走行に際しても該薄手銅板の面外
変形を効果的に防止する。

〔発明の効果〕

本発明の薄手鋼板用補強材は前述したような構成、作用
を有するから加熱硬化後の曲げ強さ、せん断強さ及び耐
衝撃性等の機械的強度が高いばかりでなく、油面定着性
、油面接着性に優れ、更に貯蔵安定性ｈ・非常に也好に
なり、長期間高温状態で保管しても接着層は容易にゲル
化しない。

また、薄手鋼板に補強材を常流で貼着後、電着塗装を施
し、その後加熱すると、補強材と電着塗装の硬化工程を
同時に行なえ、経済的である。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により更に詳しく説明する。

尚補強材としては特別の記載がない限り補強層として０
．２ｍｍ厚の亜鉛メッキ鋼板を、接着層は１　ｍｍ厚み
としたものを積層し、試料を作成した。薄手鋼板は０．
８＋ｎｍ厚みヤ［日本製鉄（株）製冷間圧延鋼板５ＰＯ
Ｏを用い、薄手鋼板に補強材を貼着後の加熱硬化条件は
１８０’ｃＸ２０分とした。

〔試験方法〕

■油面定着性 ２Δ時間油切りした油面薄手鋼板に試料を常温で貼着し
１．１分間放置した後に、薄手〈１Ｎ！！板を垂直に立
てたときの試ギニ１のズレを測定する。缶はプレなし、
杓はズｔノはないが薄手銅板より試料が一部浮き十がろ
状態、不可はプレが生じたものとした。

■スラミングテスト Ｊ工５Ｋ６８３０ハ２６．６（２）に基づき面４衝撃性
を測定する。

■薄手銅板の歪 試、料を薄手倒板に貼着、加熱硬化後の薄手鉗１板の歪
を三次元測定磯により測定する。０．１龍未満は無、０
．１ｖｍり上は有とした。

■補強性（曲げ強さ） 試料を薄手銅板に貼着、加熱硬化後５　ｍｍ　／　ｍｉ
ｎで変形させたときの１關変形時の荷重を曲げ強さとし
た。６ｋＱ／２５闘（１味）以上を高、４に９／２５＊
ｔ（鴫）以−ヒ６　ｋｑ／　２５　ｍｍ　（幅）未満を
中、４　ｋｑ／　２５　ｍｍ　（ｍＡ　）未満を低とし
た。

■硬化時のズレ 試料を薄手体１板に貼着、加熱硬化後、薄手銅板を垂直
に立てたときの試料のズレを測定する。ズレがなければ
無、ズレｈ″−あれば有とした。

■せん断強さ Ｊ工５ｘ６８５０に準拠し、厚さ［１，５ｍｍの接着層
を加熱硬化させたものに対し測定した。

■電着塗装の可否 カチオン電着塗装液に室温で補強材を浸漬し、直流２０
０ＶＩ分間通電した後、補強層上に電着塗装／Ｉ″−施
されているか否かを目視で確認した。塗装されていれば
可、塗装がのらなければ不可とした。

〔実施例１〜４、比較例１〜８〕 ＳＤＲとアクリル多官能性モノマーを混練機（入江製作
所製ニーグー、ＰＮＶ−１型）により混合した後、パー
オキサイド及び無機充填材を更に添加し、混練した。そ
の混合割合を第１表に示す。この混練物をシート状に成
形し、その片側面に補強層を貼着積層し、前記の試験方
法に従ってその機械的強度、性状等を測定した。その結
果を第２表に示す。

０ＬｒＩ ０　　　　　　　叩 一’Ｏ、。

掛 ０寸 ！−ト、 一１串　冒　− ｏ　　　　　　　　。

Ｕ） 檄　　　廿　　　憚 琥　　　屯　　　枇 尚、比較例１は従来のエポキシシリプレグタイプの補強
材で、ガラスクロス（補強層）にエポキシ樹脂、硬化剤
、充填材、よりなる接着層（厚さ１．２ｍｍ）を積層し
たもの、比較例２は従来のエポキシ発泡タイプのもので
、ガラスクロスに工２＋シ樹脂、硬化剤、充填材、より
なる接着層（厚さ０．５問）を積層し、かつ薄手鋼板へ
の貼着面シ残して発泡材（５〜７πｍ厚さ）を添着した
ものを使用した。

〔実施例５〜７〕 本発明の補強材について、硬化させた接着層のせん断強
さく　ｋｇ　／ｃＩｒＬ２）を測定した。その添加混合
割合（重量％）と結果を下記第６表に示す。

尚、ＡＦｌｏｏとは界面破壊の割合１００％、０Ｆ３０
ＡＦ７０とは凝集破壊の割合が３０％、界面破壊の割合
が７０％の意である。

第　　　　６ １，６へキサン〃゛リコール　；２０ ジメタクリレート　　　　　ｉ １．０　　　　　　　　　　　０．９ ４９　　　　　　　　　　４８．６ ０．５ 〔実施例８〜９、比較例９〜１０〕 前記実施例７で用いた配合比の組成物をＡとし、組成物
Ａにアルミニウムファイバーの混合量を変化させて試料
を作成したときの油面定着性、薄手鋼板の歪、電着塗装
の可否を舘４表に示す。％は容（」′比で表示する。

第４表 工鋳＃詞キ挟柿□凛□□逼孕 順ト破４１の１１イトが一’７−［１，−％−の遣４１
あ行〔実施例１０〕 アクリル多官能性モノマーをエトキシレイテラｔ’　（
Ｋｔｈｏｘｙｌａ、ｔｅｄ、　）ビスフェノ−／ｌ／Ａ
ジメタクリレートに変えたことを除き、上紀実施例１〜
７と同一条件で同一試験を行なった。その結果、実施例
１〜７と同様の結果ｈ１得らねた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の薄手鋼板用補強材の断面図である。 １・・・・・・接Ｍ層 ２・・・・・・対鋼板貼着面 ３・・・・・・補強層 代狸人浅村　皓

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱硬化性接着層と、その一面を担持する補強材と
   しての支持体である金属補強層とからなる薄手鋼板用補
   強材において、該熱硬化性接着層は主としてＳＢＲ、ア
   クリル多官能性モノマー及び無機充填材の三成分にアク
   リル多官能性モノマーの重合剤として必要量のパーオキ
   サイドを添加混合して成るシート状成形層であり、かつ
   前記三成分の混合割合がＳＢＲ１０〜４０重量％、アク
   リル多官能性モノマー１０〜４０重量％及び無機充填材
   ３０〜６０重量％であることを特徴とする薄手鋼板用補
   強材。
2. （２）熱硬化性接着層をシート状に成形するに際し、２
   〜８重量％のエポキシ樹脂及び２〜２０重量％の合成樹
   脂又は天然樹脂を添加混合することを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の補強材。
3. （３）熱硬化性接着層をシート状に成形するに際し、５
   〜１５容量％の金属ファイバーを添加することを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項もしくは第（２）項記載
   の補強材。