(57)【要約】【課題】接着精度および強度を向上する。【解決手段】導電性を有する部材１，２同士を接着接合するにあたって、一方の部材１の接着面１ａに対して、ディスペンサ６，７によって、導電性を有する第１の接着剤４を仮止め用としてスポット形成するとともに、所望の接着強度を得るために接着範囲の全面に亘って、本接着用に、熱硬化性を有する第２の接着剤５を塗布する（ａ）。続いて、両方の部材１，２を貼り合せ、部材２から部材１へ電流を流し、第１の接着剤４を硬化させて仮止めを行ない、その後、加熱によって前記第２の接着剤５を硬化させて本接着を行う（ｂ）。したがって、極めて簡単な手法で、複数の仮止め箇所を同時に接着接合させることができ、該仮止め用の接着剤４の収縮に伴う歪みの発生を抑え、第２の接着剤５による最終的な接着を、高い精度および強度で実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する部材同士を接着接合する方法において、
前記部材の接着面間に、導電性を有する第１の接着剤をスポット形成するとともに、接着範囲の全面に亘って、熱硬化性を有する第２の接着剤を形成する工程と、
前記部材の一方から他方へ電流を流し、前記第１の接着剤を硬化させて仮止めを行う工程と、
前記仮止めの後、加熱によって前記第２の接着剤を硬化させて本接着を行う工程とを含むことを特徴とする接着接合方法。
【請求項２】
前記本接着の工程は、塗膜の乾燥工程であることを特徴とする請求項１記載の接着接合方法。
【請求項３】
前記第１の接着剤は、自身の硬化に伴って熱を発生し、その熱が隣接部位に伝播して硬化してゆく連鎖反応型の接着剤であることを特徴とする請求項１または２記載の接着接合方法。
【請求項４】
前記部材において、前記第１の接着剤のスポット形成箇所は、凹所に形成されることを特徴とする請求項３記載の接着接合方法。
【請求項５】
前記部材の少なくとも一方は軸直角断面が略ハット状に形成されて、凹所の外周から延びるフランジを有し、そのフランジ部が他方の部材と接着接合される接着面となり、前記フランジ部の内周側に前記第２の接着剤が、外周側に前記第１の接着剤のスポットが、それぞれ形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の接着接合方法。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の接着接合方法を用いて作成されることを特徴とする車体構造部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着接合方法およびそれが好適に用いられる車体構造部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車体を構成する部材同士を接合する手法として、スポット溶接やレーザ溶接等の溶接が用いられているが、近年では、材料の多様化に対応するために、また広範囲な面による接合で剛性を向上し易いことから、接着剤による接着も用いられるようになっている。その接着剤による接着は、一般に、塗布した接着剤を熱によって硬化させることで実現される。たとえば、１７０℃で３０分という具合である。
【０００３】
その接着剤の中で、近年では、特許文献１に開示されているように、外部から一部に付与されたエネルギーによって硬化を開始し、その硬化に伴って発生した熱が隣接部位に伝播して硬化してゆく連鎖反応型の接着剤も注目されている。この接着剤によれば、従来の紫外線硬化型の接着剤などが使い難い紫外線照射が困難な位置に被着箇所が設定される場合でも、内方まで確実に硬化させることができる。
【特許文献１】特開平１１−１９３３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記の連鎖反応型の接着剤による接着では、部位によって硬化時期が異なり、接着剤の硬化収縮に伴い、歪みが発生することがある。そして、この歪が大きいと、接合強度および接合精度が充分に得られなくなるという問題がある。
【０００５】
一方、このような接着による歪みを抑える手法として、従来から、一旦仮止めを行った後、本接着を行うという方法がある。しかしながらこの仮止めを行うにも、仮止め箇所の全体のバランスを取って硬化させることが難しく、仮止めの段階で発生した歪みが、本接着でも残ってしまい、結果、本接着の精度および強度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、接着剤の収縮に伴う歪みの発生を抑え、高い精度および強度で接着を行うことができる接着接合方法およびそれを用いる車体構造部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の接着接合方法は、導電性を有する部材同士を接着接合する方法において、前記部材の接着面間に、導電性を有する第１の接着剤をスポット形成するとともに、接着範囲の全面に亘って、熱硬化性を有する第２の接着剤を形成する工程と、前記部材の一方から他方へ電流を流し、前記第１の接着剤を硬化させて仮止めを行う工程と、前記仮止めの後、加熱によって前記第２の接着剤を硬化させて本接着を行う工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、金属板などの導電性を有する部材同士を接着接合するにあたって、本発明では、少なくとも２種類の接着剤を用いる。注目すべきは、第１の接着剤は導電性を有するものとして仮止めに用い、第２の接着剤は熱硬化性（非導電性）を有するものとして本接着に用いることである。なお、部位や部材間隔に応じて、第２の接着剤として、複数種類の熱硬化性の接着剤が使い分けられてもよい。
【０００９】
そして、これらの接着剤が任意の順で、一方の部材または両方の部材の接着面に対して、塗布などで所定の厚さに形成されて貼り合せられ、或いは対向する２つの部材間に接着剤が注入される。このときまた注目すべきは、第２の接着剤は所望の接着強度を得るために接着範囲の全面に亘って形成されるものの、第１の接着剤はスポット形成されることである。続いて、部材の一方から他方へ電流を流し、前記第１の接着剤を硬化させて仮止めが行われ、その後、加熱によって前記第２の接着剤を硬化させて本接着が行われる。
【００１０】
したがって、両方の部材の導電性を利用して、導電性を有する第１の接着剤のスポットを仮止めに用いるので、複数の仮止め箇所を通電によって略同時に接着接合させることができる。こうして、極めて簡単な手法で、仮止め用の接着剤の収縮に伴う歪みの発生を抑え、本接着による最終的な接着を、高い精度および強度で実現することができる。
【００１１】
また、本発明の接着接合方法では、前記本接着の工程は、塗膜の乾燥工程であることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、塗膜を乾燥させるための熱を利用して、第２の接着剤を硬化させることができる。
【００１３】
したがって、本接着の工程を乾燥工程と併用して、工程を短縮することができるとともに、第２の接着剤を均一に硬化させることができる。
【００１４】
さらにまた、本発明の接着接合方法では、前記第１の接着剤は、自身の硬化に伴って熱を発生し、その熱が隣接部位に伝播して硬化してゆく連鎖反応型の接着剤であることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、前記第１の接着剤の通電加熱による硬化を、より確実に行わせることができる。
【００１６】
また、本発明の接着接合方法では、前記部材において、前記第１の接着剤のスポット形成箇所は、凹所に形成されることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、第１の接着剤を硬化させるにあたって、該第１の接着剤のスポット形成箇所を凹所に形成しておくことで、該第１の接着剤の量、したがって発熱量を増やし、確実に連鎖硬化反応を行わせることができる。
【００１８】
さらにまた、本発明の接着接合方法では、前記部材の少なくとも一方は軸直角断面が略ハット状に形成されて、凹所の外周から延びるフランジを有し、そのフランジ部が他方の部材と接着接合される接着面となり、前記フランジ部の内周側に前記第２の接着剤が、外周側に前記第１の接着剤のスポットが、それぞれ形成されることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、前記部材の少なくとも一方は軸直角断面が略ハット状に形成されて、凹所の外周から延びるフランジを有し、そのフランジ部が他方の部材と接着接合されることで、両部材が袋状の構造となる場合において、その袋の内周側に前記第２の接着剤を、外周側に前記第１の接着剤のスポットを、それぞれ形成する。
【００２０】
したがって、力が掛かり易く、剥がれ易い内周側を本接着することで、接着強度を高めることができる。
【００２１】
また、本発明の車体構造部品は、前記の接着接合方法を用いて作成されることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成によれば、接着接合によって組立てられる車体構造部品に対して、簡単な手法で、強度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の接着接合方法およびそれを用いる車体構造部品は、以上のように、導電性を有する部材同士を接着接合するにあたって、前記部材の接着面間に、導電性を有する第１の接着剤をスポット形成するとともに、接着範囲の全面に亘って、熱硬化性を有する第２の接着剤を形成して、それらの部材の一方から他方へ電流を流し、前記第１の接着剤を硬化させて仮止めした後に、加熱によって前記第２の接着剤を硬化させて本接着を行う。
【００２４】
それゆえ、両方の部材の導電性を利用して、導電性を有する第１の接着剤のスポットを仮止めに用いるので、複数の仮止め箇所を通電によって略同時に接着接合させることができる。こうして、極めて簡単な手法で、仮止め用の接着剤の収縮に伴う歪みの発生を抑え、本接着による最終的な接着を、高い精度および強度で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の一形態に係る接着接合方法を説明するための斜視図である。本実施の形態は、図１（ａ）で示すような軸直角断面が略ハット状の２つの部材１，２を貼り合せ、図１（ｂ）で示すような中空柱状の部材３に加工する例を説明する。図１では、図面および説明を簡略化するために、部材１，２は同形状としているが、互いに異なる形状や、一方が板状などであってもよい。作成された部材３は、たとえば自動車のフロントフレームなどの車体構造部品として使用することができる。
【００２６】
注目すべきは、本発明の接着接合方法では、金属板などの導電性を有する前記部材１，２同士を接着接合するにあたって、少なくとも２種類の接着剤４，５を用い、第１の接着剤４は導電性を有するものとして仮止めに用い、第２の接着剤５は熱硬化性を有するものとして本接着に用いることである。なお、部位や部材１，２の間隔に応じて、第２の接着剤５として、複数種類の熱硬化性の接着剤が使い分けられてもよい。
【００２７】
そして、これらの接着剤４，５が任意の順で、一方の部材または両方の部材（図１の例では部材１）の接着面１ａに対して、ディスペンサ（液体定量吐出装置）６，７によってそれぞれ塗布され、所定の厚さに形成される。このときまた注目すべきは、図１（ａ）で示すように、第２の接着剤５は所望の接着強度を得るために接着範囲の全面に亘って形成されるものの、第１の接着剤４はスポット形成されることである。続いて、図１（ｂ）で示すように、両方の部材１，２の接着面１ａ，２ａ同士が貼り合せられ、部材の一方（図１では部材２）から他方（同部材１）へ電流を流し、前記第１の接着剤４を硬化させて仮止めが行われ、その後、加熱によって前記第２の接着剤５を硬化させて本接着が行われる。
【００２８】
具体的には、ＧＮＤ（アース）８に接続された導電性の治具９上に、図１（ａ）で示すように一方の部材１が載置され、前記ディスペンサ６，７の走査によって、接着剤４，５がそれぞれ塗布され、この図１（ａ）の状態となる。前記第１の接着剤４は、たとえば主剤として脂環式エポキシ樹脂を１００重量部とするとき、硬化剤としてカチオン重合開始剤を０．６重量部を配合して成る前述の連鎖反応型の接着剤に対して、導電性微粉末としてカーボンブラックを５０重量部添加して成り、前記のように導電性を有する。
【００２９】
続いて、図１（ｂ）で示すように、もう１つの部材２が重ねられて、クランパ１０によって、前記治具９との間で、適宜所望の締付け力で挟持される。クランパ１０は、図示しない基台上に立設される支柱１０ａに、その支柱１０ａの先端から揺動変位自在で、図１（ａ）の起立位置および図１（ｂ）の転倒位置で保持固定可能なアーム１０ｂを備えて構成される。アーム１０ｂにおいて、部材２との接触部分は、絶縁体１０ｃで覆われている。その後、もう１つの部材２にはクランパ１１で電源線１２が接続され、その電源線１２はスイッチ１３を介して電源１４に接続されている。
【００３０】
したがって、スイッチ１３を導通することで、両方の部材１，２の導電性を利用して、第１の接着剤４に電流が流れて該第１の接着剤４が発熱・硬化し、複数の仮止め箇所を同時に接着接合させることができる。こうして、極めて簡単な手法で、仮止め用の接着剤４の収縮に伴う歪みの発生を抑え、第２の接着剤５による最終的な接着を、高い精度および強度で実現することができる。また、前記第１の接着剤４が、自身の硬化に伴って熱を発生し、その熱が隣接部位に伝播して硬化してゆく連鎖反応型の接着剤であることで、該第１の接着剤４の通電加熱による硬化を、より確実に行わせることができる。
【００３１】
また、注目すべきは、本発明の接着接合方法では、前記部材１，２は、前記軸直角断面が略ハット状に形成されて、凹所１ｂ，２ｂの外周から延びるフランジ１ｃ，２ｃを有し、そのフランジ１ｃ，２ｃ部が他方の部材２，１と接着接合される前記接着面１ａ，２ａとなり、両部材１，２が接着接合されることで両部材１，２が袋状の構造となる場合において、図１（ａ）で示すように、前記フランジ１ｃ，２ｃ部（袋）の内周側に前記第２の接着剤５が、外周側に前記第１の接着剤４のスポットが、それぞれ形成されることである。このように、力が掛かり易く、剥がれ易い内周側を本接着することで、接着強度を高めることができる。
【００３２】
一方、前記本接着のための第２の接着剤５としては、従来からの熱硬化性（非導電性）の接着剤を用いることができる。たとえば、ダウケミカル社製の品名（登録商標）Ｂｅｔａｍａｔｅ１４９６Ｖ、Ｂｅｔａｍａｔｅ１４８０、Ｂｅｔａｍａｔｅ１０２２Ｄなどである。これらは何れもエポキシ系で、その硬化条件は、たとえば前述のように１７０℃で３０分である。このような通常の熱硬化性（非導電性）の接着剤を本接着に用いるにあたって、特に車体構造部品としては、塗膜の乾燥工程において、その乾燥熱を利用して、該第２の接着剤５を硬化させることが好ましい。このように作成することで、本接着の工程を乾燥工程と併用して、工程を短縮することができるとともに、該第２の接着剤５を均一に硬化させることができる。また、硬化に充分な時間に亘って加熱を継続することができる。本願発明者の実験結果によれば、接着強度は、前記の条件の第１の接着剤４の場合に２〜６ＭＰａ、上記の条件の第２の接着剤５の場合に２０〜３０ＭＰａである。
【００３３】
なお、上述の説明では、接着剤４，５が部材１の接着面１ａに塗布された後に、部材１，２が貼り合せられたけれども、対向する２つの部材間に接着剤が注入されてもよい。
【００３４】
［実施の形態２］
図２および図３は、本発明の実施の他の形態に係る接着接合方法を説明するための図であり、図２は部材２１の斜視図であり、図３はこの部材２１に前記部材２を重ねた状態を図２の切断面線III−IIIから見た断面図である。注目すべきは、本実施の形態では、第１の接着剤４を硬化させるにあたって、部材２１において、前記第１の接着剤４のスポット形成箇所を、凹所２１ｄに形成しておくことである。これによって、該第１の接着剤４の量、したがって発熱量を増やし、確実に連鎖硬化反応を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の一形態に係る接着接合方法を説明するための斜視図である。
【図２】本発明の実施の他の形態に係る接着接合方法を説明するための斜視図である。
【図３】図２の切断面線III−IIIから見た断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，２；２１    部材
１ａ，２ａ    接着面
１ｂ，２ｂ    凹所
１ｃ，２ｃ    フランジ
３    部材
４    第１の接着剤
５    第２の接着剤
６，７  ディスペンサ
８    ＧＮＤ
９    治具
１０    クランパ
１１    クランパ
１２    電源線
１３    スイッチ
１４    電源
２１ｄ  凹所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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