(57)【要約】  本発明は、金属繊維と高分子繊維の混合物含まれている繊維層を備えている接着パッドを提供し、前記繊維層は少なくとも３ｍｍの厚みを備えるとともに、その対向する主要面の少なくとも１つの上に接着層を備えており、前記接着層は、金属製基材を前記接着層に接着した場合に、前記繊維層と前記金属製基材の間を電気的に接続させるように構成されている。接着パッド繊維層の対向する主要面は一般に平面的であり、一般に互いに平行である。特定の実施形態では、接着パッドは、例えば、長方形、正方形、円形、又は楕円形のシート状であり、若しくはウェブ状である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属繊維と高分子繊維の混合物が含まれている繊維層を備えている接着パッドであって、前記繊維層が少なくとも３ｍｍの厚みを有するとともに、その対向する主要面の少なくとも１つの上に接着層を備えており、金属製基材を前記接着層に接着した場合に、前記繊維層と前記金属製基材の間を電気的に接続させるように前記接着層が構成されている接着パッド。
【請求項２】
接着層が、前記繊維層の対向する主要面の両面に提供されており、金属製基材を前記接着層に接着した場合に、前記繊維層と前記金属製基材の間を電気的に接続させるように前記各接着層が構成されている請求項１に記載の接着パッド。
【請求項３】
前記接着層に感圧接着剤組成物が含まれている、請求項１又は請求項２に記載の接着パッド。
【請求項４】
前記繊維層の表面の一部に接着剤が実質的に含まれないように、前記接着層が提供されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の接着パッド。
【請求項５】
前記接着層が、前記繊維層上に不連続なパターンで提供されている、請求項４に記載の接着パッド。
【請求項６】
前記接着層に、導電性粒子を有する接着剤組成物が含まれている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の接着パッド。
【請求項７】
前記繊維層が不繊布層である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の接着パッド。
【請求項８】
前記繊維層がニードルパンチング又は熱接合されている、請求項７に記載の接着パッド。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項で定義した接着パッドが接着されている金属製基材を備えているアセンブリであって、前記接着パッドが、前記接着パッドの前記接着層によって前記金属製基材に接着されているアセンブリ。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項で定義した接着パッドを金属製基材へ接着させ、電着によって前記接着パッドの前記繊維層に架橋性組成物をコーティングし、次いで、前記架橋性組成物を架橋することを含む方法。
【請求項１１】
前記架橋性組成物にエポキシ化合物が含まれている、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記架橋性組成物を少なくとも１００℃の高温にさらすことによって架橋させる、請求項１０又は１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着パッド、具体的には、金属製基材を接合する際、及び／又は、金属シートを補強する際に用いる接着パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車製造で用いられる接着剤及び封止剤は、接着強度と弾性に応じて、構造用、半構造用、及び非構造用に分類される。これらは通常、異なる填隙性、引張り強度、及び弾性率を有する均質なペースト、液体、又はテープであり、多くの様々な架橋化学反応によって強度が増す。自動車分野では、構造用及び半構造用接着剤に対する需要が高まっている。接着剤による接合が、溶接や機械的固定法よりも低コストで、より効率的であることが判明したためである。接着剤結合は、自動車のアルミニウム、さらには複合物、又はその他のハイブリッド構造に欠かせない。
【０００３】
構造用及び半構造用接着剤は、車体構成要素に対して付加的な剛性、対疲労性、及び対衝撃性をもたらす目的で用いることが多く、ストライカーピンの補強などの結合補剛剤、ドアハンドルの補強、及び同一の基材厚みに対する溶接、ろう付、又はリベット締めなどの別の結合方法によって得られるものよりも、より高い強度、剛性、又は対疲労性が要求されるその他のタイプの自動車の強化ブラケットに用いられる場合もある。
【０００４】
自動車産業で用いられる接着剤は、結合プロセスにおける構成要素間の許容度変動を吸収でき、オーブンサイクル間の伸び差などの動きを可能にしなければならない。通常の接続間隙は、寸法に２、３ｍｍ程度のばらつきがあることがあり、性能を落とさずに又は結合部品がフラッタリングしないように、そのような間隙を埋めるには、大量の接着剤が必要になることが多い。填隙用接着剤のコストを抑えるために、それぞれの接着剤を高度充てん化することが多い。これにより、重量が最適とは言えなくなり、車両効率の低減を招く。コストを最低限に抑えるために、環境的に望ましくない、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のようなポリマー系を用いることも多い。
【０００５】
填隙性を提供するために、膨張する接着剤が開発されており、この接着剤には、例えばオーブンサイクル中に熱活性化するマイクロバルーン又は発泡剤が組み込まれている。この方法の問題点は、このような接着剤は多方向性の不均一な膨張を見せるため、制御が困難である点にある。従って、添加する接着剤の必要量と、膨張に影響する自動車内接着剤の最終方向を決定するのが困難である場合が多い。更に、強度や基材に対する接着性といった接着剤の性能が、泡構造により低下する場合がある。発泡接着剤は、注入成形又は押出成形で塗布して、高価なクリップ又は２次接着剤、及び留め具によって所定の位置に保持させることが多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、膨張接着剤を用いる場合、様々な間隙に対応する十分な初期可撓性と同時に、応力分布の可能性に起因する疲労や衝突挙動の増大をもたらす硬化接着剤の弾性率など最適な物理特性をもたらすのが難しい。更に、許容可能な填隙性を有する接着剤は、塗布対象の基材に対し十分な接着強度を持っていない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
例えば自動車産業で用いる際に、大量のバルク接着剤を密閉パネル外層に接触させて塗布することによる更なる問題点は、硬化／重合中における接着剤の収縮である。その結果、接着剤の外形が、外側層上の色むらとして識別され得る。非常にわずかな収縮を認識できるとともに、表面から透けて見えることによって、自動車の外観や知覚価値に影響が及ぶ。更に、填隙用のバルク接着剤の欠点は、塗布作業が煩わしく、皮膚接触を避けるために、一般に特別な要件が必要となる点である。
【０００８】
更に、自動車産業では、プラスチック製若しくは金属製のパネル又はその他の基材に、局所的な軽量での補強のために、補強シートを適用する場合がある。典型的には、このような補強は、パネルの特定の所望の形状を保持するか、又は、パネルが凹むのを防ぐために適用され得る。補強シートの例は、米国特許第４，４４４，８１８号、米国特許第４，７６６，１８３号、米国特許第４，８４２，９３８号、米国特許第４，８０３，１０５号、米国特許第４，８０３，１０８号、米国特許第４，９００，６０１号、米国特許第４，９２９８，４８３号、米国特許第５，０９２，９４７号、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ  ０１／９４７４９３に開示されている。
【０００９】
一般に、これらの補強シートには、剛性の材料の層と、補強すべき基材に補強シートを接着するための接着剤（典型的にはエポキシ接着剤）の層が備わっている。補強シートの剛性材料層について様々な構成及び構造が記載されており、補強シートを適用している間に、補強シートは、それを適用する基材の外形形態に追従できるような補強シートの可撓性と、高いレベルの剛性及び補強性を提供できることとの、適切なバランスが求められている。
【００１０】
従ってまとめると、特に自動車産業での用途に合わせて、様々な間隙を充填し、複雑な形状へ適合させるために必要な初期可撓性と、硬化／重合接着剤システムにおいて、十分な強度、好適な弾性率、対疲労性及び衝撃応力の分散能など最適な物理特性を兼ね備える接着剤システムを提供し、及び／又は、基材を十分に補強することが望ましい。接着剤システムは、取り扱いと塗布が簡便で、洗浄や表面コーティングなど前処理の必要がなく、潤滑化した表面など様々な基材表面に対して所望の接着強度を有していなくてはならない。最終的に、硬化接着剤は、塗装ラインプロセス中に行われるリン酸洗浄など、接着した製品が受ける多くの化学処理に対し、適合性がある必要がある。その上さらに、接着剤システムは、塗布しやすいとともに、通常の自動車製造手順に対する適合性がある必要がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の１つの態様に準ずると、金属繊維と高分子繊維の混合物が含まれている繊維層を備えている接着パッドが提供され、前記繊維層は、少なくとも３ｍｍの厚みを有するとともに、その対向する主要面の少なくとも１つの上に接着層を備えており、前記接着層は、金属製基材を前記接着層に接着した場合に、前記繊維層と前記金属製基材の間を電気的に接続させるように構成されている。接着パッド繊維層の対向する主要面は、一般に平面的であり、一般に互いに平行である。特定の実施形態では、接着パッドは、例えば、長方形、正方形、円形、若しくは、楕円形のシート状、又はウェブ状である。
【００１２】
架橋性組成物を用い、接着パッドを容易に電着コーティング（以下ではｅ−コーティングとも称する）できることが見出された。続いて行う、又は同時に行う架橋によって、接着パッドによって接合されている基材の所望の接着強度を維持できるように、又は金属シートの補強の場合は、金属シートを補強するのに十分なほど繊維層を剛化できるように、繊維層を剛化することができる。従って、接着パッドは、複雑な形状に対する優れた適合性、及び／又は、良好な填隙性を有するとともに、安全かつ簡便な方法で容易に塗布可能な接着剤システムを提供すると同時に、特定の自動車用途で求められる剛性又は接着強度をもたらす。
【００１３】
更なる態様では、本発明は、上で定義した接着パッドを金属製基材へ接着させ、電着によって前記接着パッドの前記繊維層に架橋性組成物をコーティングし、次いで前記架橋性組成物を架橋することを含む方法を提供する。
【００１４】
更なる態様では、本発明は、上で定義した接着パッドが接着されている金属製基材を備えているアセンブリを提供し、前記接着パッドは、前記接着パッドの前記接着層によって前記金属製基材に接着されている。
【００１５】
繊維層
接着パッドの繊維層の厚みは、少なくとも３ｍｍでなくてはならない。本発明の典型的な実施形態では、繊維層の厚みは少なくとも４ｍｍ、例えば少なくとも５ｍｍである。実用的な範囲は、３〜１００ｍｍ、一般には５〜５０ｍｍであり得る。繊維層は、典型的には不織繊維層である。ある１つの実施形態では、繊維層は、例えばニードルパンチング又は熱接合によって圧縮されている。
【００１６】
一般に、繊維層の坪量は、１００ｇ／ｍ２〜１ｋｇ／ｍ２である。例えば、前記繊維層又は繊維ウェブの坪量は、１５０ｇ／ｍ２以上、例えば、２００ｇ／ｍ２以上、又は３００ｇ／ｍ２以上であってよい。繊維層の望ましくかつ最適な坪量は、接着パッドの想定用途によって異なるとともに、定型的な実験によって容易に決定することができる。
【００１７】
接着パッドの繊維層には、金属繊維と高分子繊維の混合物が含まれている。繊維層中の金属繊維量は多種多様であってもよいが、一般には繊維総重量に対して少なくとも５重量％である。繊維層中の金属繊維量が低すぎる場合は、ｅ−コーティングプロセスで繊維層を十分にコーティングできない。金属繊維の最大量は一般にあまり重要ではないが、金属繊維量は、取り扱いやすさや経済的理由から、一般的には繊維層中の総繊維量の９０重量％を超えない。金属繊維量の実用的な範囲は、例えば繊維層中の総繊維量の１０〜６０重量％である。別の実施形態では、金属繊維量は、繊維層中の総繊維量に対して２０〜５０重量％、又は２５〜４５重量％にしてよい。
【００１８】
接着パッドの繊維層で用いられる金属繊維は、接着パッドを金属製基材に接着する場合に腐食を防ぐように選択するのが好ましい。特定の実施形態によると、金属繊維としては、鋼繊維、特にステンレス鋼繊維が挙げられる。一般に金属繊維の直径は４〜５０ミクロンであり、典型的には８〜２２ミクロンである。金属繊維の長さは、一般的に２０〜１２０ｍｍであり、典型的には４０〜９０ｍｍである。金属繊維の断面は、円形、楕円形、長方形、及び、正方形など、任意の形状にすることができる。断面が円形以外の場合、「直径」という用語は、断面の最大寸法を意味すると理解すべきである。
【００１９】
繊維層で用いられる高分子繊維の種類は、多種多様であってよく、また短繊維も含まれる。典型的な例は、ポリエチレン若しくはポリプロピレンなどのポリオレフィン繊維、ポリスチレン繊維、ポリエーテル繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、又は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維などのポリエステル繊維、ポリ塩化ビニル及びポリフッ化ビニリデンなどのビニルポリマー繊維、ポリカプロラクタムなどのポリアミド、ポリウレタン、ナイロン繊維、ポリアラミド繊維（例えば、ケプラー（Kevlar）（登録商標）繊維）である。好ましい例は、ＰＥＴ繊維及びポリアラミド繊維である。種類の繊維のうちの２つ以上のブレンドを用いて、本発明の接着物品内の繊維層をもたらしてもよい。前述の繊維は、繊維層内の繊維の総量に対して１０重量％以上、例えば、１５重量％の熱接着繊維の量を用いて、熱接着繊維類と混合してもよい。熱接着繊維は、当該技術分野では既知であり、２成分繊維（バイコ繊維（Bico fibers）としても知られている）が挙げられる。熱接着繊維を用いて、繊維層に更なる強度を付与してもよい。一般に、３０重量％以下、又は２０重量％以下の熱接着繊維は、繊維層に付加的な一体性を与えるのに十分である。
【００２０】
一般に、繊維層の高分子繊維の直径は、少なくとも１デニール（ｄｅｎ）である。５ｄｅｎ以上の値、例えば、１０ｄｅｎ以上、又は１５ｄｅｎ以上が好ましい。好ましくは、高分子繊維の直径は、１００ｄｅｎ以下、例えば、５０ｄｅｎ以下でなければならない。
【００２１】
繊維層の製造法によると、高分子繊維及び金属繊維の混合物は、従来のウェブ形成機（例えば、「ランドウェバー（RANDO WEBBER）」という商品名で、ニューヨーク州マセドンのランドマシーン社（Rando Machine Corp.）から、又は、「ダンウェブ（DAN WEB）」という商品名でデンマークのスキャンウェブ社（ScanWeb Co.）から市販されているる）に供給し、ワイヤスクリーン又はメッシュベルト（例えば、金属又はナイロンベルト）の上に引き出す。繊維層の取り扱いを容易にするために、繊維層はスクリム上に形成又は配置させる。繊維の長さに応じて、生じる繊維層は、一般には支持体（例えばスクリム）の必要なしにニードルパンチ機へ移すのに十分な取扱強度を有する。繊維層は、従来の湿式成形又は織物カーディングを用いて製造することもできる。一般には、例えば繊維層のニードルパンチングにより、繊維層を圧縮することが好ましい。
【００２２】
特定の実施形態では、繊維層は、ニードルパンチした繊維性不繊布層である。ニードルパンチした繊維性不織布層は、層を複数回完全又は部分的（好ましくは完全）に、例えば有刺針によって貫通させることによってもたらされる物理的な繊維の絡合がある繊維層を指す。繊維層は、従来のニードルパンチング装置（例えば、有刺針（例えば、「ディロ（DILO）」という商品名でドイツのディロ（Dilo）より市販されているニードルパンチャーで、ウィスコンシン州マニトウォックのフォスターニードル（Foster Needle Company, Inc.）より市販されているもの）を備えているもの）を用いてニードルパンチし、ニードルパンチした不織繊維層を提供することができる。ニードルパンチングは繊維の絡合を提供し、通常は、繊維層を圧縮後、マットを貫くように有刺針を刺したり抜いたりする。マット領域あたりの最適なニードルパンチ数は、接着パッドの特定用途により異なる。ニードルパンチ密度を調節することにより、ｅ−コーティングに合わせて、接着パッドの電気的特性を最適化できることが見出された。ある１つの実施形態によれば、ニードルパンチ密度は、１平方センチメートルあたり少なくとも約５０パンチであり、例えば１平方センチメートル少なくとも１００パンチである。特に、１平方センチメートルあたり１５０パンチ〜４００パンチとすることができる。
【００２３】
あるいは、繊維層は、従来の技術（例えば、米国特許番号４，１８１，５１４号（レフコウィッツ（Lefkowitz）ら）を参照。前記開示は、ステッチボンド不織布マットの製法について参照することによって本書に組み込まれる）を用いてステッチボンドすることができる。典型的には、繊維層は、有機糸を用いてステッチボンドする。ステッチボンド中に、薄層有機又は無機シート材を繊維層の片側又は両側に置き、糸が繊維層を切断するのを防ぐか、又は最小限に抑えることができる。セラミック又は金属（例えば、ステンレス鋼）などの無機糸も、同様に使用することができる。
【００２４】
更なる実施形態によると、繊維層には熱接着繊維が含まれており、繊維層は、繊維層を加熱することによって圧縮又は高密度化して、それによって熱接着繊維を結合させてもよい。
【００２５】
特定の実施形態によると、繊維層は、縦交差ブリーツ加工した不織繊維層である。縦交差ブリーツ加工は、カード繊維層を縦方向に折り畳むことによって波形の不織繊維層をもたらす。ある１つの実施形態におけるカード繊維層は、交差ブリーツ加工してから縦方向に折り畳んでもよい。縦交差ブリーツ加工した繊維層では、ＶＣＬプロセスで出発製品として用いられるカードウェブで最初にｘ、ｙ−方向に配向させた繊維は、このプロセスの結果として得られる繊維層のｚ−方向（又は厚み方向）に向いている。熱接着繊維は、縦交差ブリーツ加工したウェブの波形構造を安定化させるのを助ける目的で用いる場合がある。これらの熱接着繊維は、ブリーツ加工プロセスの後で、例えばウェブを熱接着オーブンに通すことによって、活性化させてよい。縦交差ブリーツ加工の好適な技術は、当該技術分野では確立されており、また、ＶＣＬウェブを得るために必要な装置は、「ストルート（Struto）」又は「ウェーブメーカー（Wavemaker）」という商標名で入手可能である。このような技術はまた、米国特許第６，６０２，５８１号や本明細書で引用した文献にも開示されている。
【００２６】
接着層
接着パッドの接着層は、不織繊維層の繊維と絡合させてもよい。一般に、接着層は、基材との優れた接着性をもたらす機能に悪影響を与える場合があるため、その厚みに沿って、不織繊維組成物の繊維に完全に侵入又は埋没すべきではない。特定の実施形態によれば、不織繊維ウェブの繊維に侵入していない部分の接着層の厚みは、０〜９５％、例えば２０〜６０％である。
【００２７】
接着層の厚みは、典型的には２０〜５００ミクロンであり、例えば５０〜２００ミクロンである。本発明に準ずると、接着剤によって金属製基材をパッドに接着する場合、金属製基材とパッド繊維層の間の電気的接続が可能となるように接着層を作製しなくてはならない。このような電気的接続は、接着層を導電性接着層として作製すること、すなわち、例えば、炭素粒子、炭素繊維、又は金属粒子などの導電性充填材を接着剤組成物に搭載することによってもたらされてもよい。典型的な実施形態では、繊維層表面の特定の部位に接着剤が含まれない状態を維持するために、接着層を不連続な方法で搭載する。典型的には、例えば点状又は縞状のパターン様コーティングで接着層を提供することによって、これを実現させてもよい。接着層を不連続な方法で作製する場合、接着剤で覆われている繊維層表面の範囲は、表面積の約４０〜９９％で可変であり、典型的には６０〜９５％である。その上更には、特定の位置で、繊維層、又は少なくとも繊維層中の金属繊維が接着層を貫通するように、接着層を作製してもよい。その結果、これらの位置又は点を電気的接続点として機能させてもよい。
【００２８】
接着パッドの接着層には、感圧接着剤、並びに架橋性接着剤及び熱活性化可能接着剤若しくはホットメルト接着剤などの活性化可能接着剤を含んでもよい。更に、接着層は、感圧接着剤と活性化可能接着剤の混合物を含んでもよいし、感圧接着剤特性を有する活性化可能接着剤も同様に使用してもよい。本発明に関する特定の実施形態では、接着層は、感圧接着剤と活性化可能接着剤組成物の別個の領域を含んでよい。
【００２９】
「活性化可能接着剤組成物」という用語は、本発明との関連で用いる場合、接着、特に恒久的な接着を形成させるために活性化を必要とする接着剤を指す。「活性化」とは、接着剤組成物を熱に曝すか又は、例えばＵＶ、可視光線、又は電子線を照射して結合を形成させることを表す。ある１つの実施形態では、ＡＳＴＭ  Ｄ−１００２−９４に準拠して測定される少なくとも０．２ＭＰａ、例えば、少なくとも２ＭＰａ、典型的には、少なくとも６．９ＭＰａの剪断強度を有する構造接着を形成させてよい。構造接着は、好ましくは、ＡＳＴＭ  Ｄ１８７６に定められている方法に従って試験した場合、少なくとも５０Ｎ／２５ｍｍ、より好ましくは少なくとも１００Ｎ／２５ｍｍのＴ−剥離強度を有する。活性化可能接着剤組成物は、感圧接着特性を有していても、又は有していなくてもよく、そして感圧接着特性は、存在する場合、恒久的な接着又は構造接着を形成する際に用いられる典型的な活性化サイクルの間中、保持されていなくてもよい。本発明の接着物品にも利用できる感圧接着特性を有する代表的な活性化可能接着剤組成物は、米国特許第５，０８６，０８８号及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ  ９２／２０７５４に開示されている。
【００３０】
活性化可能接着剤組成物は、活性化した後、架橋又は硬化してよい。すなわち、いわゆる熱硬化性接着剤、あるいはこの接着剤組成物は、融解してもよく、それによって表面を濡れた状態にし、そして冷却すると接着を形成させる。なお更に、活性化可能接着剤組成物は、以下に定義されるようないわゆるハイブリッド材料から構成させてよい。
【００３１】
本明細書で使用する時、「熱硬化性」という用語は、硬化反応を受けると、接着時に化学変化をもたらして、材料の硬度が高まる材料を指す。本明細書で使用する時、「熱硬化性樹脂」という用語は、硬化している熱硬化性材料を指す。熱硬化性材料は、一般に、熱、又はＵＶ、可視光線、若しくは赤外線などの化学線、又はマイクロ波若しくはＸ線エネルギーを加えることによって接着させてよい。
【００３２】
「熱可塑性」という用語は、本明細書で使用する時、熱を加えると物理変化を受ける材料を指し、すなわち、前記材料は、接着時には流動し、そして冷却すると、その最初の非流動状態に戻る。熱可塑性材料は、一般的には、熱を加えて接着させる。
【００３３】
「ハイブリッド材料」という用語は、少なくとも２つの構成成分の組合せである材料であって、その少なくとも２つの構成成分は溶融物相（溶融物相とは、その少なくとも２つの構成成分の組合せが１つの液体となっているものである）の中では相溶性があり、その少なくとも２つの構成成分が相互貫入ポリマーネットワーク又は半相互貫入ポリマーネットワークを形成しており、そして、熱を加えた後、あるいは光の適用などのその他の硬化手段を用いて、少なくとも１つの構成成分が不溶融性となる（すなわち、その構成成分が溶解又は融解できない）材料を指す。ハイブリッド材料については、以下でさらに詳細に説明する。ハイブリッド材料は、一般に、熱、又はＵＶ、可視光線、若しくは赤外線などの化学線、又はマイクロ波若しくはＸ線エネルギーを加えることによって接着させてよい。
【００３４】
ハイブリッド材料は、本発明の目的では、本明細書で定義されている熱硬化性材料及び熱可塑性材料の分類と相容れない。換言すると、熱硬化性材料といずれかの任意の添加物、又は熱可塑性材料といずれかの任意の添加物は、本明細書で定義されているようなハイブリッド材料の定義を満たさなければ、非ハイブリッド材料であるとみなす。
【００３５】
本発明で使用するための代表的な活性化可能組成物は、米国公開特許ＵＳ２００２／０１８２９５５Ａ１で接着剤組成物と呼ばれているもの、米国特許第６，０５７，３８２号の硬化性組成物、又は次に列挙するものである。
【００３６】
好適な熱硬化性材料としては、エポキシド、ウレタン、シアナートエステル、ビスマレイミド、ニトリルフェノール樹脂などのフェノール樹脂、及びこれらの組合せが挙げられる。
【００３７】
好適なエポキシドには、少なくとも２つの１，２−環状エーテルが含まれているものが挙げられる。このような化合物は、飽和でも不飽和でもよく、脂肪族でも芳香族でも複素環式でもよく、またはこれらの組合せであってもよい。好適なエポキシドは、室温で固体又は液体であってよい。
【００３８】
少なくとも２つのエポキシド基が含まれている化合物（すなわち、ポリエポキシド）が好ましい。エポキシド化合物の組合せを用いてもよく、また官能基数が２未満のエポキシドを組合せて使用してもよいが、ただし、その混合物の総エポキシド官能基数は少なくとも２である。ポリマー性エポキシドとしては、末端エポキシ基を有する直鎖状のポリマー（例えば、ポリオキシアルキレングリコールのジグリシジルエーテル）、骨格にオキシラン単位を有するポリマー（例えば、ポリブタジエンポリエポキシド）、及びペンダントになったエポキシ基を有するポリマー（例えば、グリシジルメタクリレートポリマー又はコポリマー）などが挙げられる。エポキシド官能基に加えて、エポキシド官能基とは本質的に非反応性の官能基を有する材料、例えば、エポキシド官能性とアクリル官能性の両方が含まれている材料を使用することも、本発明の範疇内である。
【００３９】
多種多様のエポキシドが市販されており、リー（Lee）及びネビル（Neville）著の「エポキシ樹脂類ハンドブック（Handbook of Epoxy Resins）」（マグローヒル・ブック・カンパニー（McGraw Hill Book Company）、ニューヨーク（１９６７年））、及び、Ｐ．Ｆ．ブリンズ（P. F. Bruins）著の「エポキシ樹脂技術（Epoxy Resin Technology）」（ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（John Wiley & Sons）、ニューヨーク（１９６８年））、及び、Ｃ．Ａ．メイ（C. A. May）編「エポキシ樹脂：化学及び技術（Epoxy Resins: Chemistry and Technology）第２版」（マーセル・デッカー社（Marcel Dekker, Inc.）、ニューヨーク（１９８８年））に列挙されている。本発明で使用できる芳香族ポリエポキシド（すなわち、少なくとも１つの芳香環構造（例えば、ベンゼン環）と少なくとも２つのエポキシド基が含まれている化合物）としては、多価フェノールのポリグリシジルエーテル、例えば、ビスフェノールＡ型又はビスフェノールＦ型の樹脂、及び、これらの誘導体、芳香族ポリグリシジルアミン、例えば、ベンゼンアミン、ベンゼンジアミン、ナフチレンアミン、又は、ナフチレンジアミンのポリグリシジルアミン、フェノールホルムアルデヒドレゾールのポリグリシジルエーテル又はノボラック樹脂；レゾルシノールグリシジルエーテル；フルオレン系樹脂のポリグリシジル誘導体；及び芳香族カルボン酸のグリシジルエステル、例えば、フタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、トリメリット酸トリグリシジルエステル、及び、ピロメリット酸テトラグリシジルエステル、並びにこれらの混合物が挙げられる。好ましい芳香族ポリエポキシドは、多価フェノールのポリグリシジルエーテルであって、例えば、テキサス州ヒューストンのシェル・ケミカル社（Shell Chemical Inc.）から、例えば、商品名「イーポン８２８（EPON 828）」及び「イーポン１００１Ｆ（EPON 1001 F）」として市販されている一連のビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、並びにシェル・ケミカル社から市販されている一連のビスフェノールＡ及びビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、及びこれらのブレンド、例えば、オランダ、パーニスのシェル・ケミカル社から商品名「エピコート２３２（Epikote 232）」及び「エピコート１００１（Epikote 1001）」として市販されているものである。他の有用な市販されている芳香族エポキシドとしては、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル（Dow Chemical）から入手可能なビスフェノールエポキシドの「ＤＥＲ」シリーズ、及びエポキシノボラック樹脂の「ＤＥＮ」シリーズ、テキサス州ヒューストンのシェル・ケミカル社（Shell Chemical Inc.）から商品名「イーポンＨＰＴ樹脂１０７９（EPON HPT Resin 1079）」として入手可能なフルオレンビスフェノールのジグリシジルエーテル、ニューヨーク州ブリュースターのチバ・パフォーマンス・ポリマーズ（Ciba Performance Polymers）から「ＭＹ０５００」という商品名で市販されているｐ−アミノフェノールのトリグリシジル誘導体、ニューヨーク州ブリュースターのチバ・パフォーマンス・ポリマーズから商品名「ＭＹ７２０」として市販されているメチレンジアニリンのテトラグリシジル誘導体が挙げられる。難燃性エポキシド、例えば、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル（Dow Chemical）���ら商品名「ＤＥＲ５８０」として市販されている難燃性臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテルを使用してもよい。「誘導体」という用語は、熱硬化性材料に関して本明細書で使用する時、基本分子の熱硬化結合形成を妨げない、付加的な置換基を有する基本分子を指す。
【００４０】
本発明で有用な、代表的な脂環式ポリエポキシド（すなわち、脂環式化合物としても既知の、１つ以上の飽和炭素環と、少なくとも２つのエポキシド基が含まれている環状化合物）としては、コネチカット州ダンベリーのユニオン・カーバイド社（Union Carbide Corp.）から商品名「ＥＲＬ」として市販されている一連の脂環式エポキシド、例えば、ビニルシクロヘキセンジオキシド（「ＥＲＬ−４２０６」）、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（「ＥＲＬ−４２２１」）、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート（「ＥＲＬ−４２０１」）、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート（「ＥＲＬ−４２８９」）、及び、ジペンテンジオキシド（「ＥＲＬ−４２６９」）が挙げられる。
【００４１】
代表的な脂肪族ポリエキシド（すなわち、炭素環が含まれておらず、少なくとも２つのエポキシド基が含まれている化合物）としては、１，４−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ブタン；グリセロール、ポリプロピレングリコール、１，４−ブタンジオールなどの脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテル；リノール酸ダイマーのジグリシジルエステル；エポキシ化ポリブタジエン（例えば、ペンシルバニア州フィラデルフィアのＦＭＣ（FMC Corp.）から「オキシロン（OXIRON）２００１」という商品名で、又はペンシルバニア州フィラデルフィアのエルフ・アトケム（Elf Atochem）から「ポリｂｄ（Poly bd）として市販されているもの）；エポキシ化脂肪族ポリウレタン、及びエポキシシリコーン、例えば、環状脂肪族エポキシド、又はグリシジルエーテル基を有するジメチルシロキサンが挙げられる。
【００４２】
好適なエポキシド系接着可能層の例は、ミネソタ州セントポールのミネソタマイニング＆マニュファクチャリング社（Minnesota Mining and Manufacturing Company）（「３Ｍ」）から、「ＡＦ４２」、「ＡＦ１１１」、「ＡＦ１２６−２」、「ＡＦ１６３−２」、「ＡＦ３１０９−２」、「ＡＦ１９１」、「ＡＦ２６３５」、「ＡＦ３００２」、「ＡＦ３０２４」及び「ＡＦ３０３０ＦＳＴ」などの「ＡＦ」を有する「３Ｍスコッチウェルド構造用接着フィルム（3M Scotch-Weld Structural Adhesive Film）」という商品名で市販されているフィルム形状接着剤である。
【００４３】
ある１つの実施形態では、熱硬化性の活性化可能接着剤には、室温では固体の融解可能エポキシドプレポリマー（Ｂステージ樹脂とは異なり、融解かつ流動可能なもの）が含まれており、より好ましくは、室温で固体又は液体であり得る第２のエポキシド構成成分が更に含まれている。固体で融解可能な好適なエポキシドプレポリマーとしては、室温で固体である上述のものが挙げられる。
【００４４】
代表的な活性化可能接着剤組成物は、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルが、単独で、又はビスフェノールＡ若しくはビスフェノールＦのジグリシジルエーテル又はこれらのブレンドとともに含まれている固体で融解可能なエポキシドプレポリマーを含んでよい。活性化可能接着剤組成物は、いずれかの任意の構成成分、より好ましくは、（単一又は複数のエポキシドが含まれている）エポキシド材が室温で固体である構成成分の添加後は、室温で固体である。
【００４５】
熱硬化性組成物には、一般的に、熱硬化性材料と硬化剤が含まれている。「硬化剤」という用語は、従来から硬化剤とみなされている材料だけではなく、硬化性材の反応に触媒作用や促進作用を及ぼす材料、さらには硬化剤と触媒又は促進剤の双方の働きをすると思われる材料が含まれるように、広範に使用する。２つ以上の硬化剤を組合せて使用することも可能である。
【００４６】
本発明で用いるのに好ましい熱活性化硬化剤は、潜在的な熱反応性を示す。すなわち、それらは、主として、より高い温度（好ましくは、少なくとも８０℃の温度で）で反応するか、あるいは、化学線への暴露などの活性化工程の後でのみ、より低い温度で反応する。これにより、接着剤組成物が、室温（約２３±３℃）若しくは、硬化剤が活性化しない程度の穏やかな加温（すなわち、硬化剤の反応温度より低い温度）により、容易に混合及びコーティングできるようになる。どの硬化剤が各分類の熱硬化性材料に適しているかは、当業者が容易に理解するところであろう。
【００４７】
エポキシドの重合に適した硬化剤としては、多塩基酸とそれらの酸無水物、窒素含有硬化剤、アルミニウム、ホウ素、アンチモン及びチタンのクロロ−、ブロモ−及びフルオロ−含有ルイス酸、光化学的に活性化したプロトン酸又はルイス酸発生剤、並びに上述のようなフェノール樹脂材料が挙げられる。代表的な多塩基酸類及びそれらの酸無水物としては、ジ−、トリ−、及び更に高次のカルボン酸、例えば、シュウ酸、フタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アルキル置換コハク酸、酒石酸、無水フタル酸、無水コハク酸、無水リンゴ酸、無水ナド酸、無水ピロメリット酸；並びに重合した酸、例えば、ドデセン二酸、１０，１２−エイコサジエン二酸などのように少なくとも１０個の炭素原子を含有するものが挙げられる。
【００４８】
窒素含有硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド、イミダゾール（例えば、ヘキサキス（イミダゾール）ニッケルフタレート）、イミダゾレート、ジヒドラジド（例えば、アジピン酸ジヒドラジド及びイソフタル酸ジヒドラジド）、尿素、及びメラミン、並びにカプセル化脂肪族アミン（例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、シクロヘキシルアミン、トリエタノールアミン、ピペリジン、テトラメチルピペラミン、Ｎ，Ｎ−ジブチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−プロパンジアミン、１，２−ジアミノ−２−メチル−プロパン、２，３−ジアミノ−２−メチル−ブタン、２，３−ジアミノ−２−メチル−ペンタン、２，４−ジアミノ−２，６−ジメチル−オクタン、ジブチルアミン、及びジオクチルアミン）が挙げられる。本明細書で使用する時、「カプセル化」という用語は、そのアミンが、熱を加えるまでアミンが硬化剤として作用するのを防止する材料で囲まれていることを意味する。重合体に結合したアミン又はイミダゾールを使用してもよい。ピリジン、ベンジルアミン、ベンジルジメチルアミン及びジエチルアニリンもまた、熱活性化される硬化剤として有用である。
【００４９】
窒素含有硬化剤の例としては、ペンシルバニア州アレンタウンのエアープロダクツ（Air Products）から、「アミキュア（Amicure）ＣＧ−１２００」、「アミキュア（AMICURE）ＣＧ−１４００」、「アンカミン（Ancamine）２３３７」、「アンカミン（Ancamine）２４４１」、「アンカミン（Ancamine）２０１４」という商品名で、及び日本、東京の旭電化工業（Asahi Denka Kogyo K. K.）から、「アンカミン（Ancamine）４３３８Ｓ」及び「アンカミン（Ancamine）４３３９Ｓ」という商品名で、ニュージャージー州メープルシェードのＣＶＣスペシャリティ・ケミカルズ（CVC Specialty Chemicals）から、「オミキュア（Omicure）Ｕ−５２」及び「オミキュア（Omicure）Ｕ−４１０」という商品名、並びにその他「オミキュア（Omicure）」シリーズとして、カリフォルニア州メンローパークのランデック（Landec）から、「インテリマー（Intellimer）７００１」、「インテリマー（Intellimer）７００２」、「インテリマー（Intellimer）７００４」及び「インテリマー（Intellimer）７０２４」という商品名で、エアープロダクツ（Air Products）から販売されている、日本の四国化成（Shikoku Fine Chemicals）の「キュアゾール（Curezol）」という商品名のシリーズとして、及び、ニュージャージー州ティーネックの味の素（登録商標）（Ajinomoto Company Inc.）から、「アジキュア（Ajicure）」という商品名のシリーズとして、市販されているものが挙げられる。
【００５０】
代表的なアルミニウム、ホウ素、アンチモン及びチタンのクロロ−、ブロモ−及びフルオロ−含有ルイス酸としては、三塩化アルミニウム、三臭化アルミニウム、三フッ化ホウ素、五フッ化アンチモン、四フッ化チタンなどが挙げられる。好ましくは、これらのルイス酸は、熱硬化性材料の潜在性を高めるためにブロック化させてもよい。代表的なブロック化ルイス酸としては、ＢＦ３−モノエチルアミン、及び米国特許第４，５０３，２１１号に記載されているようなＨＳｂＦ５Ｘの付加物（前記式中、Ｘは、ハロゲン、−ＯＨ、又は−ＯＲ１であり、Ｒ１は、脂肪族アルコール残基若しくは芳香族アルコール残基、アニリン、又はこれらの誘導体である）が挙げられ、前記特許は本明細書に参照として組み込まれる。
【００５１】
エポキシドの重合のために、光化学的に活性化される好適な硬化剤としては、重合を触媒作用する酸を発生するカチオン性光触媒が挙げられる。「酸」という用語には、プロトン酸又はルイス酸のいずれかが含まれることができると解すべきである。これらのカチオン性光触媒としては、オニウムカチオンを有するメタロセン塩や、金属又は半金属のハロゲン含有錯体アニオンを挙げることができる。その他の有用なカチオン性光触媒としては、有機金属錯体カチオンを有するメタロセン塩、及び金属又は半金属のハロゲン含有錯体アニオンが挙げられ、これらは、米国特許第４，７５１，１３８号（例えば、第６列６５行〜第９列４５行）に更に記載されている。その他の有用な光触媒の例として、例えば、米国特許第４，９８５，３４０号（例えば、第４列６５行〜第１４列５０行）、及び欧州特許出願番号３０６，１６１、及び３０６，１６２に記載されている有機金属塩及びオニウム塩が挙げられる。更に他のカチオン性光触媒としては、欧州特許出願番号１０９，５８１に記載されている有機金属錯体のイオン性塩が挙げられ、この場合、金属は、周期律表第ＩＶＢ族、Ｖ１３族、ＶＩＢ族、Ｖ１１１３族、及びＶＩＩＩＢ族から選択する。好適な光化学的に活性化される硬化剤は、ニューヨーク州ホーソンのチバ・ガイギー（Ciba-Geigy）から、商品名「イルガキュア２６１（Irgacure 261）」で市販されている硬化剤である。
【００５２】
代替的な実施形態では、活性化可能接着剤組成物は、熱可塑性材料をベースとしてもよい。好適な熱可塑性材料としては、例えば、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、及びこれらの誘導体が挙げられる。熱可塑性材料に関して本明細書において使用する時、「誘導体」という用語は、架橋又は重合反応に対して反応性を有しない付加的な置換基を有する基本分子を指す。熱可塑性材料は、本来、一般的には硬化剤を必要としない。
【００５３】
ハイブリッド材とは、活性化可能接着剤組成物の更なる実施形態として、少なくとも２つの構成成分の組合せであって、この場合、その少なくとも２つの構成成分は溶融物相（溶融物相とは、その少なくとも２つの構成成分の組合せが１つの液体となっているものである）の中では相溶性を有し、その少なくとも２つの構成成分が相互貫入ポリマーネットワーク又は半相互貫入ポリマーネットワークを形成しており、そして熱を加えた後、又は光を当てるなどのその他の硬化手段によって、少なくとも１つの構成成分が不溶融性となる（すなわち、その構成成分が溶解又は融解できない）ものである。第１の構成成分は、架橋性材料であり、第２の構成成分は、（ａ）熱可塑性材料、（ｂ）熱可塑性材料を形成させることができるモノマー、オリゴマー、又はポリマー（及び任意の必須硬化剤）（ｃ）熱硬化性材料、すなわち熱硬化性材料を形成させることができるモノマー、オリゴマー、又はプレポリマー（及び任意の必須硬化剤）である。第２の構成成分は、第１の構成成分と反応しないように選択する。ただし、例えば、接着したハイブリッド材の凝集力を上げる目的で、架橋性材と第２の構成成分のうちいずれか又は両方と反応し得る第３の構成成分を添加することが望ましい場合もある。
【００５４】
好適な第１の構成成分としては、熱硬化性材料、例えば、前述の熱硬化性材料、並びに前述のようなアクリル樹脂及びウレタンなどの架橋性エラストマーが挙げられる。
【００５５】
好適な熱可塑性の第２の構成成分としては、前述の熱可塑性材が挙げられる。その場で、すなわち、あらゆる有効な架橋反応を行わずに熱可塑性材料を形成させることができる、モノマー、オリゴマー、又はポリマー（及び任意の必須硬化剤）から形成することが可能な好適な熱可塑性樹脂は、当業者に容易に理解されよう。第２の構成成分（ａ）が含まれている代表的なハイブリッド材は、例えば、ＰＣＴ国際特許出願／ＥＰ９８／０６３２３；米国特許第５，７０９，９４８号、及び米国特許出願第０９／０７０，９７１に記載されており、これらの特許及び特許出願の全てを参照として本明細書に組み込む。第２の構成成分（ｂ）が組み込まれている代表的なハイブリッド材は、米国特許第５，０８６，０８８号に記載されており、この特許を参照として本明細書に組み込む。米国特許第５，０８６，０８８号の実施例１には、その場で形成された熱可塑性材の一例が例示されている。
【００５６】
好適な熱硬化性の第２の構成成分としては、前述の熱硬化性材が挙げられる。第２の構成成分（ｃ）が組み込まれている代表的なハイブリッド材は、例えば、米国特許第５，４９４，９８１号に記載されており、この特許を参照として本明細書に組み込む。
【００５７】
代表的な活性化可能接着剤組成物は、米国特許第６，５０６，４９４号に開示されているようなエポキシ系組成物である。
【００５８】
典型的な実施形態では、接着パッドには、感圧接着剤を有する接着層が含まれている。特定の実施形態では、感圧接着剤は、アクリル系感圧接着剤であるが、その他の感圧接着剤も同様に検討されるとともに、使用されもよい。このようなその他の感圧接着剤としては、例えば、Ｄ．セイタス（D. Satas）の「感圧接着剤技術ハンドブック（Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology）」（第３版、米国ロードアイランド州ワーウィックのセイタス・アンド・アソシエーツ（Satas and Associates）編（１９８９年））の５５０〜５５６頁及び４２３〜４４２頁にそれぞれ開示されているようなシリコーン系又はポリオレフィン系のものが挙げられる。
【００５９】
好適な感圧接着剤の特別な例としては、ポリ（メタ）アクリレート；ポリビニルエーテル；天然ゴム、ポリイソプレン、及びポリブタジエンなどのジエンゴム；ポリイソブチレン；ポリクロロプレン；ブチルゴム；ブタジエン−アクリロニトリルポリマー；熱可塑性エラストマー；スチレン−イソプレンブロックコポリマー、及びスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロックコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンポリマー、並びにスチレン−ブタジエンポリマーなどのブロックコポリマー；ポリ−α−オレフィン；非結晶性ポリオレフィン；シリコーン；エチレン酢酸ビニル、エチレンアクリレート、及びエチルメタクリレートなどのエチレン含有コポリマー；ポリウレタン；ポリアミド；エポキシ；ポリビニルピロリドン、及びビニルピロリドンのコポリマー；ポリエステル；並びに前記の混合物又はブレンドの一般組成に基づく接着剤が挙げられるが、これらに限らない。感圧接着剤組成物には、これらに限定されないが、粘着付与剤、可塑剤、充填剤、酸化防止剤、安定剤、顔料、拡散材料、硬化剤、繊維、長繊維、及び溶剤などの添加物を含有させてよい。
【００６０】
特定の実施形態では、感圧接着剤は、油を塗ったような表面に接着するのに特に好適である。表面エネルギーの低い基材又は油を塗ったような表面に接着させるために用いてよい感圧接着剤としては、例えば、欧州特許第１３１８１８１号に開示されているような、アクリル酸若しくはメタクリル酸のアルキルエステル１つ以上とビニルエステルとのアクリルコポリマーをベースとする感圧接着剤、あるいは（ｉ）アクリル酸若しくはメタクリル酸のアルキルエステル１つ以上と、ルイス塩基官能性を有する１つ以上の共重合可能なモノマーと、任意選択的に、１つ以上の架橋剤が含まれている前駆体組成物から得られる反応生成物、及び（ｉｉ）１つ以上の粘着付与樹脂が含まれている感圧接着剤組成物を開示している欧州特許第１２４５６５６号に開示されているような感圧接着剤が挙げられる。油を塗ったような表面への接着に特に有用な場合がある更なる感圧接着剤は、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ  ９５／１３３３１に開示されている。
【００６１】
接着パッドには、繊維層の片面のみに備わっている接着層を搭載してもよく、又は接着層は、繊維層の対向する主要面の両側に搭載してもよい。片面のみに接着層が備わっている場合、金属シート用補強パッドとして、接着パッドが特に有用であることがわかる場合がある。繊維層の両面に接着層を備えている接着パッドは、２種の基材を互いに接着させるために用いてもよく、填隙用途に特に有用である。接着パッドが接着層を両側に備えている場合、片面又は両面は、金属製基材と繊維層間を電気的に接続させるように構成させてもよい。また、接着層が両側に備わっている場合、同一又は異なる組成物であってもよい。例えば、接着層の１つが感圧性接着層であり、もう一方が活性化可能接着層であってもよい。
【００６２】
基材への接着パッド接着方法
本発明の特定の実施形態によれば、接着層を金属製基材へ付着させることにより、接着パッドを金属製基材に接着する。接着層は、繊維層と金属製基材の間を電気的に接続するように構成されているため、ｅ−コーティングプロセスにより、繊維層に架橋性組成物をもたらすことができる。特に、繊維層には、ｅ−コーティングプロセスを用いる架橋性組成物、及び、乗用車、バス、トラック、バンなどの自動車両の部品コーティングに通常用いられる組成物をもたらすことができる。続いて、繊維層に搭載させる架橋性組成物を、一般には、金属製基材と接着パッドのアセンブリを高温、例えば１２０〜２５０℃、一般には１６０℃〜２００℃に加熱することによって架橋させる。架橋後、構成要素を互いに接着させるために接着パッドを用いる場合、接着パッドが２つの基材間に強力な接着性をもたらすように、又は、繊維層の剛性により接着パッドを接着する基材の補強を行うように、繊維層は、所望の剛性まで剛化していることになる。
【００６３】
金属製基材に接着した接着パッドアセンブリをｅ−コーティングするために、コーティング組成物、すなわち、接着パッドの繊維層に塗布する架橋性組成物が入っている処理槽にアセンブリを浸す。コーティングするアセンブリによって電極の１つが形成されている処理槽中の電極間に電流をかける。アセンブリは、カソード又はアノードのいずれかを形成し得る。しかし一般的には、アセンブリはカソードを形成し、そのためｅ−コーティングはいわゆるカソード電着である。
【００６４】
典型的には、ｅ−コーティング用コーティング組成物は、水、任意選択的に有機溶媒、１つ以上の樹脂、及び、任意選択的に１つ以上の色素を含む。樹脂は、架橋可能樹脂とすることができ、又は、樹脂の架橋をもたらすことのできる別の架橋剤を添加する場合もある。特定の実施形態では、ｅ−コーティング組成物には、（ａ）不揮発性物質の５〜９５重量％、例えば２０〜８５重量％、又は５０〜７５重量％の量の高分子結合剤、（ｂ）不揮発性物質の５〜９０重量％、例えば１５重量％〜６０重量％、又は２５〜４５重量％の架橋剤、（ｃ）水、及び、（ｄ）例えば、組成物の１０重量％までの量の任意選択的な有機溶媒が含まれている。
【００６５】
ｅ−コーティング組成物に用いる結合剤の例としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、及びアクリルポリマーが挙げられる。特定の実施形態では、結合剤には、１つ以上の非イオン性基、１つ以上の塩部位、及び／又は、１つ以上の塩部位前駆体が含まれている。好適な結合剤の例は、例えばＵＳ２００３０９６９０５に開示されており、例えば、ポリエポキシド化合物と１級アミン、２級アミン、又は３級アミンの反応により得られるアミン変性エポキシ樹脂が挙げられる。使用することのできる更なるアミノエポキシド樹脂としては、ＥＰ１１５６０８５に開示されているものが挙げられる。ｅ−コーティング組成物で使用することができる架橋剤の例としては、例えばブロックポリイソシアネート、ポリエポキシド、アミノプラスト樹脂、及び、例えば、末端二重結合など複数の不飽和基を有する架橋剤が挙げられる。
【００６６】
ｅ−コーティングの前に、接着パッドと金属製基材のアセンブリに、塗料産業で、ｅ−コーティングによって塗料を塗布する際に典型的に用いられている前処理を行ってもよい。そのような前処理としては、洗浄、すすぎ、コンディショニング、化成被覆、例えばリン酸処理、すすぎ、後処理、及び脱イオン水でのすすぎが挙げられる。そのような前処理の詳細は、「電着コーティング−仕上げ剤ガイドブック（Electrocoating, A Guidebook for Finishers）」（電着協会（The electrocoat association）、第５版）に記載されている。
【００６７】
本発明の有用性
本発明の特定の実施形態では、接着パッドを用いて、例えば、シートを所望の形状に維持するために金属シートを補強してよい。この態様では、本発明は、接着パッドを金属シートに容易に塗布できるという利点、具体的には、接着パッドが非常に容易に金属シートの形状に適合できるという利点がある。更に、操作者は一般に、架橋組成物などに触れる必要がないであろう。ｅ−コーティング及び硬化後は、接着パッドの繊維層は、金属シートを補強して所望の形状に維持させるのに十分なほど剛化するであろう。
【００６８】
あるいは、少なくとも１つが金属製基材である２つの構成要素を互いに接着させるために接着パッドを用いてもよい。この態様では、２つの構成要素の間に強力な、例えば構造接着をもたらしながらも、簡便、便利、かつコスト効率の良い填隙を可能とするために、接着パッドを用いてもよい。更に、接着パッドの繊維層により、２つの構成要素の間の接着における応力分布特性をもたらす可能性があり、構成要素が自動車両部品である場合、そのような車両が衝突する際に有利である。
【実施例】
【００６９】
使用される材料
アクリル接着剤Ａ
アクリル接着剤Ａは、３Ｍ社（米国ミネソタ州セントポール）から９４７１ＦＬとして市販されている厚み０，０５１ｍｍのアクリル感圧接着剤（ＰＳＡ）転写テープである。
【００７０】
繊維
ステンレス鋼繊維
フランス、ヴォー・アン・ヴラン（Vaulx en Velin）６９１２０、Ｒスタット社（R.Stat company）の１２ミクロンのステンレス鋼繊維
ポリアミド繊維
ロディア（Rhodia）（ドイツ、ノイミュンスター）の１．６デシテックス、長さ４０ｍｍのテクニカルファイバーポリアミド（Technical Fibers Polyamide）６．６という商品名のもの
繊維ウェブは、すべてカーディングプロセスを用いて製造した。
【００７１】
ｅ−コートプライマー
ＰＰＧインダストリーズ（ＵＫ）社（PPG Industries（UK）Ltd.）のカソードエポキシｅ−コートプライマーであるパワークロン（Powercron（登録商標））６４５
試験方法
３点曲げ試験
実施例の部分に記載されているように硬化させた試験アセンブリを、高さ３０ｍｍ、幅６４ｍｍのアルミニウム架台４台の上に設置した。これらの支持体を１００ｍｍ離して設置し、架台間の距離を１００ｍｍとした。これによって、試験パッドの面は、鋼製の面を上に向けて架台の上面に配置した。次に、パネル長軸に対し直角に置いた半径６．４ｍｍの棒を、支持体の間の中央部に置いてパネル中央部を押し下げ、試験を開始した。圧縮率５ｍｍ／分で、鋼プレートを曲げる抵抗力（Ｎ）を、一般的な張力計によって測定した。
【００７２】
（実施例１）
不織布
繊維ウェブを製造するために、ステンレス鋼繊維２０重量％、及びポリアミド繊維８０重量％（繊維１００％に対して）が含まれている繊維ブレンド２〜５ｋｇバッチを手で混合した。繊維をラロッシュ（LAROCHE（登録商標））開口／混合機にかけた。この工程は、繊維を引き離し、回転櫛によって混合させる毛羽立て作業である。ステンレス鋼とポリアミドのストック繊維をコンベヤーベルト（速度１ｍ／ｍｉｎ、中間速度０．２１ｒａｄ／ｓ（２ｒｐｍ）、出口速度０．２１ｒａｄ／ｓ（２ｒｐｍ））の入口に置いてコーミング工程を通し、引き伸ばした繊維ミックスを大型の厚紙製箱に吹き込み（エアレイドカード、ランドウェバー（RANDO（商標）webber）、繊維ウェブを形成させた。テーカイン１２５．７ｒａｄ／ｓ（１２００ｒｐｍ）、凹みフィーダー５１．７ｋＰａ（７．５ｐｓｉ）、凹みウェバー４８．３ｋＰａ（７ｐｓｉ）、持上り装置速度３１．４ｒａｄ／ｓ（３００ｒｐｍ）、ストリッパー速度３６．７ｒａｄ／ｓ（３５０ｒｐｍ）、フィードロール速度０．１２ｒａｄ／ｓ（１．１ｒｐｍ）、蓋高さ３０ｍｍ、ライン速度１ｍ／ｍｉｎのプロセスパラメーターを用いた。次に、形成させたウェブを針打機へ移した。針打機により、ウェブに針を通す操作を施し、ウェブを機械的に結合させて密度を増加させた。全ての実施例の針の種類は、フォスター（Foster）１５×１８×２５×３．５  ＲＢＦ２０９だった。入口及び出口速度１ｍ／ｍｉｎ、針密度１００００本／ｍ２、上板目盛２０、下板目盛１２、及び貫通長さ２２ｍｍとした。これらのプロセスパラメーターを、密度３００パンチ／ｃｍ２、ランド（rando）４００ｇ／ｍ２の製品を得るために用いた。
【００７３】
感圧接着剤の不繊布への応用
以下の手順を用いて、上記で得た厚み３〜５ｍｍの繊維ウェブ１５２ｍｍ×２００ｍｍをアクリル接着剤Ａで覆った。
【００７４】
接着剤を１５ｍｍ×２００ｍｍのストリップに切断した。不織布パッド（１５２×２００ｍｍ）上の約５０％を覆うように、ストリップ５本を平行かつ均一に配置した。これにより、金属面と不織布パッド面の間に電気的接続を実現させた。各ストリップに２ｋｇのローラーを１度かけた後、パッドを７０℃のオーブンに２時間置き、不織布繊維上へ感圧接着剤を十分に含ませた。サンプルを冷却し、室温で保管した。
【００７５】
不繊布及び接着剤の金属プレートへの接着、及び、その後のｅ−コーティング工程
２５ｍｍ×２００ｍｍ×０．８ｍｍの溶融亜鉛めっき鋼標本（６０Ｇ６０ＧＨＤ、ナショナルスチール社（National Steel Corporation）（米国リヴォニア））にサンプルを接着し、３点曲げ試験法に従って検査を行った。オランダ、オイトホルンのクエーカー・ケミカル（Quaker Chemical BV）、保護及び金属成形部（Protection and metal Forming Department）から得たクエーカー（Quaker）ＦＣＴ６１３０を用い、プレート表面をコーティング重量２グラム／ｍ２までプレコーティングした。次に、上述した基材へ不織布パッドを塗布する前に、接着剤から剥離ライナーを取り除いた。金属表面に適用した後、再びパッドに２ｋｇのローラーを１度かけた。油を塗ったような金属表面に対する接着性は、パッドを素早く定位置に保持する一方で、約２４時間後に最大ＲＴ強度まで増大させ続けるのに十分だった。
【００７６】
ｅ−コーティング工程では、自動車工場で通常用いられているような適切な脱脂、洗浄、及びリン酸処理プロセスでサンプルを処理し、パワークロン（Powercron（登録商標））６５４（ＰＰＧ（PPG）社）のカソード電着（鉛フリー）プライマーで処理した。焼き付けプロセスを、最低金属温度１８０℃１０分間から、最高金属温度２０４℃３０分間に計画した。
【００７７】
試験アセンブリをオーブンから取り出した後、実施例１の硬化サイクルが完了したと判断した。このように得たサンプルを上述した３点曲げ試験で検査した。
【００７８】
（実施例２）
以下を除いて、実施例１と同様に不繊布を作製した。
【００７９】
ステンレス鋼繊維５０重量％とポリアミド繊維５０重量％を混合させた。ランド（rando）工程では、持上り装置速度２０．９ｒａｄ／ｓ（２００ｒｐｍ）、ストリッパー速度２６．２ｒａｄ／ｓ（２５０ｒｐｍ）、フィードロール速度０．０５ｒａｄ／ｓ（０．５ｒｐｍ）というプロセスパラメーターを設定した。これらのプロセスパラメーターを、密度２００パンチ／ｃｍ２、タッキング３００ｇ／ｍ２の製品を得るために用いた。
【００８０】
（実施例３）
以下を除いて、実施例１と同様に不繊布を作製した。
【００８１】
ステンレス鋼繊維８０重量％とポリアミド繊維２０重量％を混合させた。ランド（rando）工程では、持上り装置速度３１．４ｒａｄ／ｓ（３００ｒｐｍ）、ストリッパー速度３６．７ｒａｄ／ｓ（３５０ｒｐｍ）、フィードロール速度０．１２ｒａｄ／ｓ（１．１ｒｐｍ）というプロセスパラメーターを設定した。これらのプロセスパラメーターを、密度４００パンチ／ｃｍ２、タッキング１００ｇ／ｍ２の製品を得るために用いた。
【００８２】
比較例１
以下を除いて、実施例１と同様に不繊布を作製した。
【００８３】
ステンレス鋼繊維２０重量％とポリアミド繊維８０重量％を混合させた。ランド（rando）工程では、持上り装置速度２０．９ｒａｄ／ｓ（２００ｒｐｍ）、ストリッパー速度２６．２ｒａｄ／ｓ（２５０ｒｐｍ）、フィードロール速度０．８９ｒａｄ／ｓ（０．８５ｒｐｍ）というプロセスパラメーターを変更した。これらのプロセスパラメーターを、密度３００パンチ／ｃｍ２、タッキング２００ｇ／ｍ２の製品を得るために用いた。
【００８４】
不織布を全て覆うようにする以外は実施例１と同様に、この不繊布をアクリル接着剤Ａに張り合わせた。繊維層と金属製基材の間に電気的接続がないため、接着パッドをｅ−コーティングできなかった。
【００８５】
比較例２（不織布のないステンレス鋼プレート）
３点曲げ試験で基材として用いられている平らなステンレス鋼Ｑパネルを、今回は同様の条件、ただし上述した組成物の積層がない条件で検査した。
【００８６】
試験結果
実施例１及び２で調製した試験アセンブリを３点曲げ試験にかけた。
【００８７】
【表１】
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【００８８】
【表２】
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【国際調査報告】
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