(57)【要約】【課題】技術における接着剤等の材料費や、その工程に要する労力と時間、及びそのための設備費等の増加、並びに接着剤塗布状態等の品質管理負荷等による生産性の低下を防止することを目的とする。【解決手段】摩擦材を含む被着体（５１）を被塗装物（５０）に固着する方法であって、被塗装物（５０）の少なくとも一部の表面（５４）上に、硬化性樹脂含有塗料で塗装膜（５３’）を形成し、被着体（５１）を塗装膜（５３’）に密着させて所定の圧力で押圧しながら、加熱及び／又は活性エネルギー線照射に塗装膜（５３’）を付すことにより、塗装膜（５３’）を硬化させて、被塗装物（５０）の表面（５４）に被着体（５１）を固着することを特徴とする固着方法、および固着複合体を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦材を含む被着体（５１）を被塗装物（５０）に固着する方法であって、
該被塗装物（５０）の少なくとも一部の表面（５４）上に、硬化性樹脂含有塗料で塗装膜（５３’）を形成し、
該被着体（５１）を該塗装膜（５３’）に密着させて所定の圧力で押圧しながら、加熱及び／又は活性エネルギー線照射に該塗装膜（５３’）を付すことにより、該塗装膜（５３’）を硬化させて、該被塗装物（５０）の該表面（５４）に該被着体（５１）を固着する
ことを特徴とする、固着方法。
【請求項２】
前記硬化性樹脂含有塗料が粉体状であり、前記塗装膜（５３’）が該粉体状硬化性樹脂含有塗料を摩擦帯電式粉体塗装で塗装することにより形成される、請求項１に記載の固着方法。
【請求項３】
前記被塗装物（５０）の該少なくとも一部の表面（５４）が溝形状（５７）を成すものであり、該溝形状（５７）の底面と両側面に前記塗装膜（５３’）が形成される、請求項１または２に記載の固着方法。
【請求項４】
前記硬化性樹脂含有塗料が熱硬化性樹脂含有塗料であり、前記加熱が誘導加熱で行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の固着方法。
【請求項５】
摩擦材を含む被着体（５１）が被塗装物（５０）に固着されてなる固着複合体であって、該被着体（５１）が該被塗装物（５０）の少なくとも一部の表面（５４）上に硬化性樹脂含有塗料で形成された塗装膜（５３’）に所定の圧力で押圧されて、該被着体（５１）が密着した状態で硬化された塗装膜（５３）によって、該被着体（５１）が該被塗装物（５０）の該表面（５４）に固着されていることを特徴とする、固着複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被着体を被塗装物に固着する方法、及びその方法によって得られる固着複合体に関するものである。更に詳細には、摩擦式の動力伝達装置、動力吸収装置等における摩擦材の改善された固着方法、及びその方法によって得られる固着複合体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、クラッチ、ブレーキ、自動変速機、リミテッドスリップデファレンシャル、ホイスト、同期装置、トルクコンバータ、トルク伝達装置、その他の摩擦式の動力伝達装置や動力吸収装置等では、一般に摩擦材と共に１組または複数組の協働部材が装備され、協働部材の一方が他方によって駆動又は制動されている。
【０００３】
また、自動車に装備されるエアコンディショナー用のコンプレッサー等への回転動力の伝達とその遮断を行うのに、従来から摩擦材の摩擦面を介した回転動力の伝達機構を含むマグネットクラッチが用いられている（特許文献１，２参照）。
【０００４】
そこでは、摩擦材の装置への固定強度を確保して、その装置が搭載された自動車等における運転性能や安全性の向上を図ることが重要とされており、その装置における摩擦材固定部位への摩擦材の固定にはより高い固定強度が要求されている。なお、その装置では、その耐食性の向上を図るために、通常予めカチオン電着塗装等により熱硬化性樹脂等を含有する塗料を塗布し乾燥、硬化することによる塗装がなされており、従って摩擦材固定部位も塗装がなされている。
【０００５】
かかる摩擦材固定部位への摩擦材の固定強度を高めるために、そのように予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の摩擦材固定部位への摩擦材の固定には通常接着成分を含む接着シートや接着剤を介在させて接着することが必要であって、そのような接着シートや接着剤の使用によって所定の接着強度が確保されている。そこでは、耐食性の向上を目的とする予備的な熱硬化性樹脂等を含有する塗料の塗装による層に加えて、接着剤層を介在させるために、装置の摩擦材固定部位と塗装の層との界面、塗装の層と接着剤層との界面、及び接着剤層と摩擦材との界面の三つの界面を適性に品質管理するという、複雑な品質管理が必要とされる。
【０００６】
その具体例として、例えば特許文献３において、クラッチプーリーの摩擦材の接着過程で摩擦材嵌入溝に塗布された液相接着剤の塗布状態を自動的に検査できるようにすることによって、生産性の向上とともに摩擦材の接着不良製品発生を防止できるクラッチプーリーの摩擦材接着装置及び接合方法を提供することを目的として、一端面に輪状の摩擦材（ＦＭ）が嵌入される輪状の摩擦材嵌入溝（Ｇ）が削成されたクラッチプーリー（Ｐ）を移送手段によって間歇的に移送する段階；前記クラッチプーリー（Ｐ）の摩擦材嵌入溝（Ｇ）に液相接着剤（Ａ）を噴射できるノズルを含むディスペンサユニットによって液相接着剤（Ａ）を噴射して塗布する段階；前記クラッチプーリー（Ｐ）の摩擦材嵌入溝（Ｇ）に塗布された液相接着剤（Ａ）の塗布状態をビジョンインスペクタによって感知して液相接着剤（Ａ）の塗布状態が不良の場合、警報音を鳴らす塗布状態確認段階；前記液相接着剤（Ａ）が塗布されたクラッチプーリー（Ｐ）の摩擦材嵌入溝（Ｇ）に摩擦材嵌入手段によって摩擦材（ＦＭ）を嵌入する段階；及び、前記摩擦材（ＦＭ）を加圧しつつ誘導加熱手段によって液相接着剤（Ａ）を誘導加熱して硬化することよって、摩擦材嵌入溝（Ｇ）に摩擦材を接着する段階を含むことを特徴とするクラッチプーリーの摩擦材接合方法が開示されている。そこでは、マグネットクラッチの摩擦面が、摩擦材を嵌めるための溝をクラッチプーリーの全周に亘って設けて摩擦材をその溝に接着し、動力の伝達を図っている。
【０００７】
なお、特許文献３では明示されていないが、そのようなクラッチプーリーでは、通常クラッチプーリーの表面に予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料を塗布した後に加熱して硬化することによって塗膜を形成して、クラッチプーリーの耐食性の向上を図ることが必要とされていた。特許文献４には、かかる防錆処理として、クラッチロータに電着塗装を施すことが記載されている。
【０００８】
図５には、そのような先行技術における例として、被塗装物であるマグネットクラッチの、溝部とその底部の貫通穴５を有するロータ２の表面に予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料を塗布し硬化して塗膜３が形成された後に、溝部での塗膜３の表面と、被着体である摩擦材１との間の接着を目的として接着剤４を塗布し、または接着シート４を貼り付けて、両者を接着させることによって、摩擦材１がマグネットクラッチロータ２に取付けられた、４層構造の接着複合体が模式的に示されている。
【０００９】
また、図６には、そのような先行技術におけるマグネットクラッチの参考例として、回転動力を伝達されて回転する摩擦材７の摩擦面を有するロータ８と、ロータ８の摩擦面に対向して配置された被摩擦面を有するアーマチャ９と、通電によって磁力を発生してアーマチャ９をロータ８側に吸引する電磁コイル１０，１０’と、アーマチャ９の回転動力をコンプレッサーに伝えるハブ１１を備えたものが示されている。なお、マグネットクラッチ６は、図示しない自動車用のエンジンから車両空調装置用の冷媒圧縮機へ伝達される回転駆動力を断続するために設けられるもので、エンジンによって回転駆動されるプーリ１２と一体化したロータ８と、ロータ８に向かって摩擦係合し得るアーマチュア９を備えている回転被動体であるハブ１１と、通電されることによって磁力を発生してアーマチュア９を吸引することによりそれをロータ８に摩擦係合させる電磁コイル１０，１０’等から構成されている。プーリ１２には図示しない多条Ｖベルトが巻き掛けられ、ロータ８はその内周のベアリング１４を介して回転自由に支持されている。ロータ８は、電磁コイル１０の内周側に位置する環状の内壁１５と、電磁コイル１０の外周側に位置するプーリ１２と一体化した環状の外壁１６と、アーマチュア９に対して摩擦係合し得る環状の底壁１７とからなり、全体も環状となっているが、部分的な半径方向断面の形状はＵ字形となっている。底壁１７は磁気遮断の役割を果たす円弧状の貫通穴５，５’を備えている。円弧状の貫通穴５，５’は、それら内壁１５と磁性体部１９の間、及び磁性体部１９と外壁１６の間に直接に磁路が形成されるのを阻止し、磁束がロータ８の摩擦面２０とアーマチュア９の摩擦面２１との間の摩擦係合面を何回も繰り返して横切って通過するようにさせるためのものである。その円弧状の貫通穴５（図５中の円弧状の貫通穴５に対応）に加えて、底壁１７（図５中のロータ２に対応）の摩擦面の外周側には環状の溝が形成されていて、その溝の中に、アーマチュア９との係合力を高めるために環状の摩擦材７（図５中の摩擦材１に対応）が図５に示されるように嵌め込まれて、４層構造の接着複合体が形成されている。
【００１０】
なお、一般的な製品の組み立ての際の部品同士の接着方法に関して、特許文献５には、接着すべき２以上の部品の内の少なくとも一方の部品に樹脂系で接着性を有する塗料を塗布し、その塗布済みの部品と他方の部品とを当接的に組立てた後、これを焼付けすることにより部品間の当接部位を塗料の接着力で接着するようにした樹脂系塗料での接着方法が開示されている。しかしながら、かかる接着方法では、得られる製品によっては接着強度が不十分な場合があるために、さらなる改良が必要とされていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−１１４２４１号公報
【特許文献２】特開２００５−１８０４７４号公報
【特許文献３】特開２００４−０４４７９２号公報
【特許文献４】特開平４−２９０６１８号公報
【特許文献５】特開平７−３０５０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のように、予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の塗膜の表面と摩擦材等の被着体の間の接着を目的として接着剤を塗布して両者を接着させることには、特別に接着剤を塗布して接着を行う工程が必要であって、接着剤等の材料費や、その工程に要する労力と時間、及びそのための設備費等の増加、並びに接着剤塗布等の管理負荷等による生産性が低下するという問題があり、また単に一方の部品に樹脂系で接着性を有する塗料を塗布しその塗布済みの部品と他方の部品とを当接的に組立てた後に焼付けすることだけでは必要とされる接着強度が得にくいという問題があった。
【００１３】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、特に、従来技術における予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の塗膜の表面と摩擦材の間の接着を目的として接着剤を塗布して両者を接着させる工程を省略して、従来に比べて簡素な構成で固着強度を必要十分に確保できる固着方法、および固着複合体を提供することを目的とするものである。また本発明は、場合によっては、従来技術における接着剤等の材料費や、その工程に要する労力と時間、及びそのための設備費等の増加、並びに接着剤塗布状態等の品質管理負荷等による生産性の低下を防止することを目的とするものである。さらに本発明は、場合によっては、単に一方の部品に接着性を有する塗料を塗布し他方の部品と当接的に組立てた後に焼付けすることだけでは必要とされる接着強度が得にくいという従来の問題を解決することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様である固着方法は、請求項１に記載のように、摩擦材を含む被着体（５１）を被塗装物（５０）に固着する方法であって、被塗装物（５０）の少なくとも一部の表面（５４）上に、硬化性樹脂含有塗料で塗装膜（５３’）を形成し、被着体（５１）を未硬化の塗装膜（５３’）に密着させて所定の圧力で押圧しながら、加熱及び／又は活性エネルギー線照射に塗装膜（５３’）を付すことにより、塗装膜（５３’）を硬化させて、被塗装物（５０）の表面（５４）に被着体（５１）を固着することを特徴とするものである。
【００１５】
かかる第１の態様では、従来技術における、被塗装物の表面に予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の塗膜の表面と被着体との間の接着を目的として接着剤を塗布して両者を接着させる工程を省略して、従来に比べて簡素な工程で固着強度を必要十分に確保できる固着方法を提供することが可能になる。
【００１６】
本発明の第２の態様である固着複合体は、請求項５に記載のように、摩擦材を含む被着体（５１）が被塗装物（５０）に固着されてなる固着複合体であって、被着体（５１）が被塗装物（５０）の少なくとも一部の表面（５４）上に硬化性樹脂含有塗料で形成された未硬化の塗装膜（５３’）に所定の圧力で押圧されて、被着体（５１）が密着した状態で硬化された塗装膜（５３）によって、被着体（５１）が被塗装物（５０）の表面（５４）に固着されていることを特徴とするものである。
【００１７】
かかる第２の態様では、従来技術における、被塗装物の表面に予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の塗膜の表面と被着体との間の接着を目的として接着剤を塗布して両者を接着させるための接着剤層を省略して、従来に比べて簡素な構成によって、必要十分な固着強度で固着された固着複合体を提供することが可能になる。
【００１８】
即ち、本発明では、摩擦材を含む被着体（５１）が被塗装物（５０）の表面（５４）上に形成された硬化性樹脂含有塗料の塗装膜（５３’）に所定の圧力で押圧されて、被塗装物（５０）と被着体（５１）の隙間に溶融等して流動性を持った硬化性樹脂含有塗料が入り込み、その後被着体（５１）が密着した状態で未硬化の塗装膜（５３’）が硬化して、被塗装物（５０）と被着体（５１）が化学結合や分子間力によって結合することによって、必要十分な固着強度で固着された固着複合体が得られる。なお、その際の押圧は、硬化性樹脂含有塗料の流動時の被塗装物と被着体の隙間を無くすために必要である。
【００１９】
また、このような本願発明では、硬化性樹脂含有塗料による塗装膜が、塗料本来の目的である被塗装物（５０）における耐食性の向上に加えて、摩擦材を含む被着体（５１）を被塗装物（５０）に所定の固着強度で固着する機能も兼ね備えている。またかかる本願発明では、従来必要とされていた硬化後の塗膜の表面と被着体を接着するための特別な接着剤層の必要性が無くなり、かかる接着剤等の材料費や、その接着処理工程に要する労力と時間、及びそのための設備費等の増加、並びに接着剤塗布状態等の品質管理負荷等による生産性の低下を防止することが可能になる場合がある。さらに本願発明では、容易に被着体を被塗装物に固着することが可能になり、また短時間に所定の固着強度で固着されたより簡単な構造の固着複合体を提供することが可能になる場合もある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１ａ】本発明における固着複合体の具体的態様であるマグネットクラッチのロータの平面図である。
【図１ｂ】本発明における固着複合体の具体的態様であるマグネットクラッチのロータを示す図１ａにおけるＸ-Ｘでの断面図である。
【図１ｃ】本発明における固着複合体の具体的態様であるマグネットクラッチのロータを示す図１ｂにおける摩擦材固着部の断面拡大図である。
【図２】本発明における固着複合体の態様例である、被塗装物の表面が溝形状を有さない場合の摩擦材固着部の断面拡大図である。
【図３】本発明における、被着体を被塗装物に固着する方法の態様例を、加工フローとして模式的に示す説明図である。
【図４】本発明における、被着体を被塗装物に固着する方法の態様例を、加工フローとして模式的に示す説明図である。
【図５】先行技術として、マグネットクラッチのロータにおける摩擦材の接着のための、４層構造の接着複合体の断面拡大図を模式的に示す説明図である。
【図６】先行技術におけるマグネットクラッチの具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の態様である、摩擦材を含む被着体（５１）を被塗装物（５０）に固着する方法について、以下に詳述する。
【００２２】
かかる本発明における被塗装物（５０）は、特に限定されるものではないが、被塗装物（５０）が用いられるものの具体例として、クラッチ、ブレーキ、自動変速機、リミテッドスリップデファレンシャル、ホイスト、同期装置、トルクコンバータ、トルク伝達装置、その他の摩擦式の動力伝達装置や動力吸収装置等が挙げられ、中でも摩擦式の動力伝達装置及び動力吸収装置が好ましく、更に摩擦式の動力伝達装置が好ましく、特にマグネットクラッチが好ましい。かかる被塗装物（５０）の具体的な例としては、マグネットクラッチロータ等が挙げられる。
【００２３】
本発明における摩擦材を含む被着体（５１）は、具体的には例えば摩擦材としての多孔質材を含む複合材料、硬化性樹脂含有塗料との密着性が良好な金属のような薄板材料等が挙げられる。中でも、多孔質材を含む複合材料が、被着体（５１）として好ましい。かかる多孔質材を含む複合材料のような表面に凹凸のある部材を被着体（５１）として用いた場合には、被着体（５１）が塗装膜（５３’）に押圧されて密着した状態で未硬化の塗装膜（５３’）が硬化されるときに、その凹部に硬化性樹脂含有塗料が流入して硬化することによるアンカー効果が得られるので、被着体（５１）と被塗装物（５０）間で、所定の固着強度を得ることが容易になる。そのため、特に多孔質の摩擦材を含む複合材料が、摩擦式の動力伝達装置及び動力吸収装置において有利に使用可能である。
【００２４】
本発明に用いられる硬化性樹脂含有塗料の形態としては、特に限定されるものではないが、具体的には例えば粉体状のもの、電着塗料や吹付塗料のような液体状のもの、及びペースト状のもの等が挙げられ、中でも粉体状のものが好ましい。
【００２５】
そのように硬化性樹脂含有塗料が粉体状の場合に、その粉体の形状及び大きさについては、特に限定されるものではなく、通常の形状及び大きさの粉体が使用可能であって、例えば、その粒径分布は、好ましくは１０〜２５０μmの範囲であり、特に好ましくは２０〜１００μmの範囲である。またその平均粒径は、好ましくは約３０〜６０μmである。尚、そのような粉体状の硬化性樹脂含有塗料は、通常の方法によって調整され得るものである。
【００２６】
本発明における硬化性樹脂含有塗料での塗装膜（５３’）の形成方法は、特に限定されるものではないが、好ましくは上記の如き粉体状の硬化性樹脂含有塗料を、例えば流動床中で静電気的に帯電させる摩擦帯電方式や、静電気を帯電した粉体を吹付ける静電粉体吹付法等の摩擦帯電式粉体塗装で粉体塗装しても良い。かかる摩擦帯電式粉体塗装によれば、形成される塗装膜（５３’）が均一になって、硬化された塗装膜（５３）も均一になり易く、ひいては被塗装物（５０）の表面（５４）への被着体（５１）の固着強度の均一化が容易になる。特に、静電粉体吹付法による摩擦帯電式粉体塗装が、溝形状部（５７）等の複雑な表面形状を有する被塗装物（５０）での均一な塗装膜（５３’）の形成が容易になるので好ましい。
【００２７】
そのような硬化性樹脂含有塗料での塗装膜（５３’）の形成は、被塗装物（５０）の少なくとも一部の表面（５４）上においてなされるものであるが、かかる塗装膜（５３’）の形成の目的が、被塗装物（５０）の耐食性の向上にもあるので、被塗装物（５０）の表面における耐食性の向上が必要な面の全てにおいて、塗装膜（５３’）の形成がなされることが好ましい。
【００２８】
本発明において、塗装膜（５３’）の形成がなされる被塗装物（５０）の表面の形状としては、特に限定されるものではなく、溝形状を有さないものであってもよいが、溝形状（５７）を有するものであることが好ましい。そのように溝形状（５７）を有する被塗装物（５０）の表面で塗装膜（５３’）が形成されれば、溝形状部（５７）に被着体（５１）を固着する際に被着体（５１）が押圧されて溝形状部の側面にも硬化性樹脂含有塗料が流動して隙間無く流れ込んで硬化し易いので、溝形状を有さないものよりも固着強度が得やすい。即ち、被塗装物（５０）の表面の形状が溝形状（５７）を有するものである場合には、塗装膜（５３’）の保持が容易になり、ひいては被塗装物（５０）の表面（５４）への被着体（５１）の固着強度の向上と固着の安定化が容易になる。かかる溝の形状としては、摩擦材を含む被着体（５１）の少なくとも一部が挿入され得るものであれば、特に限定されないが、被着体（５１）の大部分が挿入され得るものが好ましい。
【００２９】
そのような溝形状（５７）を有する被塗装物（５０）の表面（５４）において、その溝形状部の底面と両側面に塗装膜（５３’）を形成し、摩擦材を含む被着体（５１）を未硬化の塗装膜（５３’）に所定の圧力で押圧しながら硬化させることによって、溝形状部（５７）の少なくとも底面（５４）において、特に底面（５４）と両側面において被着体（５１）を被塗装物（５０）に固着することが好ましい。そのように、溝形状部（５７）の底面と両側面の両方に塗装膜（５３’）を形成すれば、溝形状部（５７）の底面と共に、両側面でも被着体（５１）と被塗装物（５０）の固着強度が確保でき、ひいては被塗装物（５０）への被着体（５１）の固着強度の向上と固着の安定化が容易になる。
【００３０】
なお、本発明において、塗装膜（５３’）の形成がなされる被塗装物（５０）の表面の形状として溝形状を有さないものを用いた場合であっても、従来技術における、被塗装物の表面に予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の塗膜の表面と被着体との間の接着を目的として接着剤を塗布して両者を接着させる工程を省略することができるので、従来に比べて簡素な構成で固着強度を必要十分に確保できることには変わりがない。その場合に、多孔質材を含む複合材料のような表面に凹凸のある部材を被着体（５１）として用いると、被着体（５１）が塗装膜（５３’）に押圧されて密着した状態で未硬化の塗装膜（５３’）が硬化されるときに、その凹部に硬化性樹脂含有塗料が流入して硬化することによるアンカー効果が得られるので好ましい。
【００３１】
本発明における硬化性樹脂含有塗料に含有され得る硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂及び活性エネルギー線硬化性樹脂が挙げられる。
【００３２】
かかる熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではないが、具体的には例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂からの成形コンパウンド、ＤＡＰ樹脂（ポリジアリルフタレート）、ＭＦ成形コンパウンド、例えば硬化性メラミン／フェノール／ホルムアルデヒド成形コンパウンドまたは架橋ポリウレタン類等の重縮合物の形態にある熱硬化性樹脂や、硬化性フェノール／ホルムアルデヒドプラスチック、硬化性ビスフェノール樹脂、硬化性ユリア／ホルムアルデヒドプラスチック、ポリイミド類、ビスマレイミド系材料成形コンパウンドおよびポリベンゾイミダゾール類等の重付加物の形態にある熱硬化性樹脂が挙げられる。その中でも、エポキシ樹脂が好ましい。
【００３３】
活性エネルギー線硬化性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、分子鎖内あるいは側鎖に不飽和基を有している樹脂が挙げられる。より具体的には、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂、ポリウレタン（メタ）アクリレート樹脂、ポリエーテル（メタ）アクリレート樹脂、ポリアリル化合物、ポリビニル化合物、ポリアクリレート化シリコン樹脂およびポリブタジエン等が挙げられる。
【００３４】
そのような熱硬化性樹脂と活性エネルギー線硬化性樹脂を混合して使用してもよいが、いずれか一方を使用することが望ましく、塗装膜が形成された後の硬化処理の容易性や、得られる硬化の均一性の点で、熱硬化性樹脂が好ましい。
【００３５】
本発明における硬化性樹脂含有塗料の組成としては、特に限定されるものではないが、具体的には例えば、上記のような硬化性樹脂の含有量が４０〜８０重量％、好ましくは５０〜７０重量％であって、更に他の成分が必要に応じて所望の含有量で含まれても良い。
【００３６】
例えば、硬化性樹脂が熱硬化性樹脂の場合には、熱硬化性樹脂に加えて、硬化剤、硬化促進剤等が必要に応じて含まれても良い。そのような硬化剤や硬化促進剤の種類及び含有量としては、特に限定されるものではなく、通常用いられるものが通常の含有量で含有されても良い。
【００３７】
また、硬化性樹脂が活性エネルギー線硬化性樹脂の場合には、活性エネルギー線硬化性樹脂に加えて、光重合開始剤等のラジカル重合開始剤、フィラー、添加剤等が必要に応じて含まれても良い。そのようなラジカル重合開始剤等の種類及び含有量としては、特に限定されるものではなく、通常用いられるものが通常の含有量で含有されても良い。
【００３８】
なお、塗装膜の形成方法が上記の如く摩擦帯電式粉体塗装である場合には、硬化性樹脂等と共に、通常用いられるような熱可塑性樹脂や、荷電制御剤又は荷電増強剤が必要に応じて含有されても良い。
【００３９】
本発明における硬化性樹脂含有塗料で形成される塗装膜（５３’）の厚さとしては、特に限定されるものではないが、例えば３０〜６０μmの厚さが、摩擦材を含む被着体（５１）と被塗装物（５０）の固着強度の向上と固着の安定化に有効である。
【００４０】
本発明における硬化性樹脂含有塗料で塗装膜（５３’）を形成する方法及び条件としては、特に限定されるものではなく、通常用いられる方法及び条件が適宜選択可能である。例えば、硬化性樹脂含有塗料が粉体状の場合には、流動床を用いる方法、流動浸漬法、静電塗装法、溶射法等が挙げられ、中でも静電塗装法が好ましい。
【００４１】
本発明における被塗装物（５０）の少なくとも一部の表面上に形成された硬化性樹脂含有塗料の塗装膜（５３’）を硬化する方法及び条件としては、特に限定されるものでなく、通常用いられる方法及び条件が適宜選択可能である。
【００４２】
例えば硬化性樹脂が熱硬化性樹脂の場合に、その加熱手段としては、誘導加熱、誘電加熱等の電磁波加熱、恒温槽中での加熱、抵抗加熱、遠赤外線加熱等の通常使用されるものが適宜選択可能であり、被塗装物（５０）が鉄、アルミニウム、銅等の金属のような導電体の場合には誘導加熱が好ましく、被塗装物（５０）が不導体の場合には誘電加熱が好ましい。その加熱温度及び硬化時間は、硬化性樹脂含有塗料の組成や塗装膜の厚さにより適宜選択できるが、通常加熱温度として１３０〜２５０℃が好ましい。また、加熱による硬化時間としては、例えば被塗装物（５０）が金属等の導電体の場合に誘導加熱によれば、被塗装物（５０）の形状や質量にもよるが、硬化時間を１分以内に短縮することが可能である。
【００４３】
硬化性樹脂が活性エネルギー線硬化性樹脂の場合には、活性エネルギー線照射が用いられるが、その活性エネルギー線としては、例えば電子線、紫外線、ガンマ線などを挙げることができる。照射条件は、硬化性樹脂含有塗料の組成や塗装膜の厚さにより適宜選択することができるが、通常積算の活性エネルギー線量が５０〜５０００ｍJ／ｃｍ２となるように照射するのが好ましい。
【００４４】
本発明において被塗装物（５０）の少なくとも一部の表面上に形成された硬化性樹脂含有塗料の塗装膜（５３’）を硬化する際には、摩擦材を含む被着体（５１）が未硬化の塗装膜（５３’）に密着して所定の圧力で押圧されるが、その押圧の所定の圧力としては、１００〜３００ｋＰａが好ましい。そのような圧力下で被着体（５１）を硬化性樹脂含有塗料の未硬化の塗装膜（５３’）に押圧しながら硬化することによって、所定の固着強度が確実に得られる。
【００４５】
本発明における摩擦材を含む被着体（５１）の被塗装物（５０）の表面への所定の固着強度は被塗装物（５０）またはそれを含む製品の種類によって異なるが、その所定の固着強度としては、被塗装物（５０）を含む製品が自動車の空調機用マグネットクラッチロータである場合には１２Ｎ／ｍｍ２以上が好ましい。
【００４６】
本発明では、そのような圧力で押圧された状態で未硬化の塗装膜（５３’）が硬化されることによって、上記の如き従来技術における接着操作を必要とすることなく、摩擦材を含む被着体（５１）の被塗装物（５０）への所定の固着強度が短い硬化時間で容易に確保できる。即ち、本発明では、従来技術における、被塗装物の表面に予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の塗膜の表面と被着体との間の接着を目的として接着剤を塗布して両者を接着させる工程を省略して、かかる接着剤等の材料費や、その工程に要する労力と時間、及びそのための設備費等の増加、並びに接着剤塗布状態等の品質管理負荷等による生産性の低下を防止すると共に、短時間に所定の固着強度で被着体を被塗装物に確実に固着することが可能になる場合がある。
【００４７】
本発明の第２の態様である被着体（５１）が被塗装物（５０）に固着された固着複合体について、以下に説明する。
【００４８】
即ち、本発明の第２の態様である固着複合体における、摩擦材を含む被着体（５１）、被塗装物（５０）、硬化性樹脂含有塗料、及び該塗料で形成された塗装膜（５３’）は、それぞれ上記の本発明の第１の態様である固着方法におけるものと同様のものを意味する。また、該固着複合体における、未硬化の塗装膜（５３’）に所定の圧力で押圧された被着体（５１）が密着した状態で硬化された塗装膜（５３）は、本発明の第１の態様である固着方法において得られるものと同様のものを意味する。
【００４９】
かかる本発明の第２の態様である固着複合体では、所定の圧力で押圧された状態で硬化された塗装膜（５３）によって、上記の如き従来技術における接着層を特に必要とすることなく、充分な強度で固着された被着体（５１）と被塗装物（５０）の固着複合体となり得たものであって、かかる固着複合体を得るための塗装膜（５３’）の形成方法及び条件、並びに塗装膜（５３’）の硬化方法及び条件等は、本発明の第１の態様である固着方法におけるものと同様のものが好ましい。
【００５０】
かかる本発明の第２の態様では、従来技術における被塗装物の表面に予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の塗膜の表面と被着体との間の接着を目的として接着剤を塗布して両者を接着させる接着剤層を省略し得ると共に、所定の固着強度で固着されたより簡単な３層構造の固着複合体を容易に提供することが可能になる。
【００５１】
なお、ここでの摩擦材を含む被着体（５１）の被塗装物（５０）の表面への固着強度の測定法としては、通常用いられる方法であって良く、具体的には引張り接着強さ試験、引張りせん断接着強さ試験、圧縮せん断接着強さ試験、剥離接着強さ試験、衝撃接着強さ試験、曲げ接着強さ試験、割裂接着強さ試験による方法が挙げられる。
【実施例】
【００５２】
以下に、図面を参照しながら、本発明の摩擦材を含む被着体を被塗装物に固着する方法を具体化した実施形態について、さらに説明する。尚、上記の括弧内に記載した符号は、後述する実施形態における具体的記載との対応関係を示す一例である。
【００５３】
図１ａ〜図１ｃには、本発明における固着複合体の具体的態様例であるマグネットクラッチのロータが示されている。その図１ａには、所定の間隔で設けられた複数の円弧状の貫通穴３２を底面に備え、断面形状が長方形のリング状の摩擦材３１が嵌め込まれて本発明の固着複合体に相当する摩擦材固着部を形成して環状にのびた溝形状部３５と、所定の間隔で設けられた複数の円弧状の貫通穴３２’を底面に備えて環状にのびた溝形状部３５’と、環状の窪み３６とを備えたロータ３０が平面図で示されている。
【００５４】
図１ｂには、図１ａにおけるＸ-Ｘでの断面図として、円弧状の貫通穴３２を底面に備え、摩擦材３１が嵌め込まれて本発明の固着複合体に相当する摩擦材固着部を形成している溝形状部３５と、円弧状の貫通穴３２’を備えた溝形状部３５’等を含む、ロータ３０の断面図が示されている。
【００５５】
図１ｃには、図１ｂに示されるロータ３０における、円弧状の貫通穴３２を底面に備えた溝形状部３５に断面形状が長方形のリング状の摩擦材３１の大部分が嵌め込まれて形成された、本発明の固着複合体に相当する摩擦材固着部の断面拡大図が示されている。即ち、図１ｃには、ロータ３０の表面に熱硬化性樹脂含有塗料で形成された未硬化の塗装膜であって、溝形状部３５の底表面３４における未硬化の塗装膜に、摩擦材３１が所定の圧力で押圧された状態で加熱硬化されて形成された塗装膜３３によって、溝形状部３５の底表面３４に摩擦材３１が固着されている、本発明の固着複合体が示されている。
【００５６】
図２には、本発明における、被塗装物の表面が溝形状を有さない場合の固着複合体の態様例の断面拡大図が示されている。即ち、図２には、例えばマグネットクラッチのロータ４０の表面に熱硬化性樹脂含有塗料で形成された未硬化の塗装膜であって、円弧状の貫通穴４２の上部表面４４における未硬化の塗装膜に、摩擦材４１が所定の圧力で押圧された状態で加熱硬化されて形成された塗装膜４３によって、ロータ４０の表面４４に摩擦材４１が固着されている、本発明の固着複合体が示されている。
【００５７】
図３には、本発明における、摩擦材を含む被着体を被塗装物に固着する方法の実施形態例が、固着部の断面拡大図を用いて加工フローとして模式的に示されている。即ち、図３の（ａ）では、図１ａ〜図１ｃに示されたようなマグネットクラッチのロータである、円弧状の貫通穴５２を底面に備え環状にのびた溝形状部５７を含む被塗装物５０の表面に、粉体状の硬化性樹脂含有塗料の供給手段５５から供給された粉体状の硬化性樹脂含有塗料５６で未硬化の塗装膜５３’が形成される。
【００５８】
図３の（ｂ）では、図３の（ａ）で示されるようにして形成された、被塗装物５０の溝形状部５７の底面５４と両側面上の未硬化の塗装膜５３’に、所定の圧力５８によって押圧された状態で摩擦材を含む被着体５１が配置され、誘導加熱手段によって発生された熱（図示せず）によって所定の条件下で未硬化の塗装膜５３’が加熱される。
【００５９】
図３の（ｃ）では、図３の（ｂ）で示されるようにして加熱されることによって、被塗装物５０の溝形状部５７の底面５４と両側面に、熱硬化性樹脂を含有する硬化された塗装膜５３によって固着された被着体５１を含む、より簡単な３層構造の固着複合体が得られる。
【００６０】
図４には、本発明における、摩擦材を含む被着体を被塗装物に固着する方法の実施形態例が、固着部の断面拡大図を用いて加工フローとして模式的に示されている。即ち、図４の（ａ）では、図１ａ〜図１ｃに示されたようなマグネットクラッチのロータである、円弧状の貫通穴３２を底面に備えていない溝形状部６７を含む被塗装物６０の表面に、粉体状の硬化性樹脂含有塗料の供給手段６５から供給された粉体状の硬化性樹脂含有塗料６６で未硬化の塗装膜６３’が形成される。
【００６１】
図４の（ｂ）では、図４の（ａ）で示されるようにして形成された、被塗装物６０の溝形状部６７の底面６４と両側面上の未硬化の塗装膜６３’に、所定の圧力６８によって押圧された状態で摩擦材を含む被着体６１が配置され、誘導加熱手段（図示せず）によって発生された熱６９によって所定の条件下で未硬化の塗装膜６３’が加熱される。
【００６２】
図４の（ｃ）では、図４の（ｂ）で示されるようにして加熱されることによって、被塗装物６０の溝形状部６７の底面６４と両側面に、熱硬化性樹脂を含有する硬化された塗装膜６３によって固着された被着体６１を含む、より簡単な３層構造の固着複合体が得られる。
【００６３】
なお、参考のため、図５には、図３に示す本発明の被着体を被塗装物に固着する方法の実施形態との対比を明確にするための先行技術に関する例として、図６に詳述されるマグネットクラッチにおける、円弧状の貫通穴５および溝形状を有するロータ２の表面に予め熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され硬化された後の塗膜３の表面と被着体である摩擦材１との間の接着を目的として接着剤４を塗布し、または接着シート４を貼り付けて両者を接着させた、摩擦材１がマグネットクラッチのロータ２に接着された、４層構造の接着複合体が模式的に示されている。
【００６４】
かかる図５では、マグネットクラッチのロータ２に熱硬化性樹脂等を含有する塗料が塗布され、加熱により熱硬化性樹脂が硬化されて、塗膜３が形成される。次いで硬化された塗膜３に接着剤４が塗布され、または接着シート４が貼り付けられて、摩擦材１がその上に配置された状態で塗膜３と摩擦材１が接着されることによって、摩擦材１がマグネットクラッチのロータ２に接着された、４層構造の接着複合体が形成されている。
【００６５】
実施例１
上記の図３の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、摩擦材を含む被着体である、繊維基材から主としてなる多孔質の複合材料である環状摩擦体５１（内径８１．９ｍｍ、外径９５．３ｍｍ、幅６．７ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ）を固着すべき、内径８１．７ｍｍ、外径９５．４ｍｍ、幅６．９ｍｍ、深さ１．７ｍｍの環状の溝形状部５７を設けた、被塗装物である鉄を主体とするマグネットクラッチのロータ５０の表面全体に、静電粉体吹付法なる供給手段５５から、エポキシ樹脂なる熱硬化性樹脂（６０．０重量％）、硬化剤（２．０重量％）、添加剤（２．０重量％）、顔料（３６．０重量％）を含有する、平均粒径が３０〜４０μmである粉体状の熱硬化性樹脂含有塗料５６を供給して、摩擦帯電方式で粉体塗装し、５０μmのほぼ均一な厚さの塗装膜５３’を形成した。なお、マグネットクラッチのロータ５０における環状の溝形状部５７の裏側、即ち溝形状部５７の底部には、磁気遮断のための円弧状の貫通穴５２が全周にわたって等間隔で６個設けられていた。
【００６６】
そのようにして得られたマグネットクラッチのロータ５０の環状の溝形状部５７の底面５４における未硬化の塗装膜５３’上に、図３の（ｂ）に示されるように、上記の多孔質の環状摩擦体５１を配置し、２５０ｋＰａの押圧５８をかけながら、低周波誘導加熱なる誘導加熱手段（図示せず）によって発生した熱で全体を加熱することよって、未硬化の塗装膜５３’の温度を約１９０〜２４０℃（熱電対（図示せず）で測定）まで昇温後、誘導加熱を止めて、約４０秒間維持することによって、塗装膜５３’を硬化した。
【００６７】
その結果、図３の（ｃ）に示されるように、被塗装物であるマグネットクラッチのロータ５０と、その環状の溝形状部５７の底面５４において硬化された熱硬化性樹脂を含有する塗装膜５３のみによって固着された被着体である環状摩擦体５１からなる、より簡単な３層構造の固着複合体が得られた。そこでの環状摩擦体５１のマグネットクラッチのロータ５０への固着強度は、マグネットクラッチのロータ５０の環状の溝形状部５７の裏側、即ち溝形状部５７の底面に全周にわたって等間隔に設けられた円弧状の貫通穴５２側より、先端形状が１ｍｍ×５ｍｍの長方形の平坦面の治具を押し当てて、貫通穴の開口部を除く環状の溝形状部５７の底面及び両側面に固着された被着体である環状の摩擦体５１を破壊する、接着強度測定法によると、環状摩擦体が母材破壊に至る４０Ｎ／ｍｍ２であった。かかる固着強度で固着された、この３層構造の固着複合体は、自動車のエアコンディショナー用のコンプレッサーへ回転動力を伝達するためのクラッチ用として使用可能なものであった。
【００６８】
実施例２
上記の図４の（ａ）〜（ｃ）に示されるように、摩擦材を含む被着体である、繊維基材から主としてなる多孔質の複合材料である環状摩擦体６１（内径８１．９ｍｍ、外径９５．３ｍｍ、幅６．７ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ）を固着すべき、内径８１．７ｍｍ、外径９５．４ｍｍ、幅６．９ｍｍ、深さ１．７ｍｍの環状の溝形状部６７を設けた、被塗装物である鉄を主体とするマグネットクラッチのロータ６０の表面全体に、静電粉体吹付法なる供給手段６５から、エポキシ樹脂なる熱硬化性樹脂（６０．０重量％）、硬化剤（２．０重量％）、添加剤（２．０重量％）、顔料（３６．０重量％）を含有する、平均粒径が３０〜４０μmである粉体状の熱硬化性樹脂含有塗料６６を供給して、摩擦帯電方式で粉体塗装し、５０μmのほぼ均一な厚さの塗装膜６３’を形成した。
【００６９】
そのようにして得られたマグネットクラッチのロータ６０の環状の溝形状部６７の底面６４における未硬化の塗装膜６３’上に、図４の（ｂ）に示されるように、上記の多孔質の環状摩擦体６１を配置し、２５０ｋＰａの押圧６８をかけながら、低周波誘導加熱なる誘導加熱手段（図示せず）によって発生した熱６９で全体を加熱することよって、未硬化の塗装膜６３’の温度を約１９０〜２４０℃（熱電対（図示せず）で測定）まで昇温後、誘導加熱を止めて、約４０秒間維持することによって、塗装膜６３’を硬化した。
【００７０】
その結果、図４の（ｃ）に示されるように、被塗装物であるマグネットクラッチのロータ６０と、その環状の溝形状部６７の底面６４において硬化された熱硬化性樹脂を含有する塗装膜６３のみによって固着された被着体である環状摩擦体６１からなる、より簡単な３層構造の固着複合体が得られた。そこでの環状摩擦体６１のマグネットクラッチのロータ６０への固着強度は、環状の溝形状部６７の底面６４及び両側面に固着された被着体である環状の摩擦体６１を破壊する接着強度測定法によると、環状摩擦体が母材破壊に至る４０Ｎ／ｍｍ２であった。かかる固着強度で固着された、この３層構造の固着複合体は、自動車のエアコンディショナー用のコンプレッサーへ回転動力を伝達するためのクラッチ用として使用可能なものであった。
【００７１】
実施例３
上記の図３の（ａ）に示されるように、摩擦材を含む被着体である、繊維基材から主としてなる多孔質の複合材料である環状摩擦体５１（内径８１．９ｍｍ、外径９５．３ｍｍ、幅６．７ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ）を固着すべき、内径８１．７ｍｍ、外径９５．４ｍｍ、幅６．９ｍｍ、深さ１．７ｍｍの環状の溝形状部５７を設けた、被塗装物である鉄を主体とするマグネットクラッチのロータ５０の表面全体に、静電粉体吹付法なる供給手段５５から、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル共重合体のカルボキシル基の一部に、３，４−エポキシシクロヘキセニルメチルアクリレートのエポキシ基を反応させて、側鎖に光重合性不飽和基を導入した（メタ）アクリル系ポリマーである活性エネルギー線硬化性樹脂「サイクロマーＰ（ＡＣＡ）Ｚ−２５１」（ダイセル化学工業（株）製）（６０．０重量％）、光重合開始剤（２．０重量％）、添加剤（２．０重量％）、顔料（３６．０重量％）を含有する、平均粒径が３０〜４０μmである粉体状の活性エネルギー線硬化性樹脂含有塗料５６を供給して、摩擦帯電方式で粉体塗装し、５０μmのほぼ均一な厚さの塗装膜５３’を形成する。なお、マグネットクラッチのロータ５０における環状の溝形状部５７の裏側、即ち溝形状部５７の底部には、磁気遮断のための円弧状の貫通穴５２が全周にわたって等間隔で６個設けられている。
【００７２】
そのようにして得られるマグネットクラッチのロータ５０の環状の溝形状部５７の底面５４における未硬化の塗装膜５３’上に、図３の（ｂ）に示されるように、上記の多孔質の環状摩擦体５１を配置し、２５０ｋＰａの押圧５８をかけながら、紫外線露光装置（（株）オーク製作所製、型式ＨＭＷ−６８０ＧＷ、メタルハライドランプ７ｋＷ使用）（図示せず）を用いて紫外線（３００〜４５０ｎｍ）を塗装膜５３’に４００ｍＪ／ｃｍ２照射（約４０秒）し、その後、熱風循環式乾燥炉（図示せず）を用いて１５０℃で６０分間（炉内：７０分）加熱硬化を行なうことよって、塗装膜５３’を硬化する。
【００７３】
その結果、図３の（ｃ）に示されるように、被塗装物であるマグネットクラッチのロータ５０と、その環状の溝形状部５７の底面５４において硬化された熱硬化性樹脂を含有する塗装膜５３のみによって固着された被着体である環状摩擦体５１からなる、より簡単な３層構造の固着複合体が得られる。このようにして固着された３層構造の固着複合体は、自動車のエアコンディショナー用のコンプレッサーへ回転動力を伝達するためのクラッチ用として使用可能なものである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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