(57)【要約】【目的】  自動車用の鋼板補強用シートであって、離型紙の貼着を必要とせず、磁力によって仮止めができ、従来の補強シートと同等以上の性能を有する補強シートを開発する。【構成】  ポリブタジエンゴム、1,2ポリブタジエンゴム等の、ゴム系合成樹脂をバインダーとして、これに磁気粉末を含有させ、シートに磁力を付加することによって、磁力のみで油面鋼板の表面に貼着し、自動車の水洗工程、化成処理工程、電着塗装工程においても、貼着位置を保持し、電着塗装後の加熱により、鋼板に熱融着する、磁着鋼板補強シート。【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用鋼板補強シートであって、ゴム系合成樹脂に磁気粉末を含有することによって、磁力のみで油面鋼板に貼着し、自動車の水洗工程、化成処理工程、電着塗装工程においても貼着位置を保持し、電着塗装後の加熱炉を通過する時の熱により鋼板に熱融着することを特徴とする磁着鋼板補強シート。
【請求項２】
離型紙が貼られていないことを特徴とする、請求項１に記載された磁着鋼板補強シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の鋼板に補強性、耐デント性を付与するための鋼板補強シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に使用されている鋼板は、主として軽量化のための要請から、厚さが１ｍｍ以下の薄板鋼板が使用されている。薄板鋼板は、製鉄メーカーの研究開発等により、高強度のものが作られているが、自動車のドアアウターパネルなど、大きな面積を有し、外からの応力がかかりやすい場所においては、アウターパネルの裏側に鋼板補強材を貼付する対策が取られることが多い。
【０００３】
貼付される鋼板補強材としては、ゴム系、エポキシ樹脂系のものをシート状に加工し、粘着性を有するものが多く使用されている。但しシート状の補強材は、貼付のために人手が必要であり、自動車製造ラインにおける自動化の障害となっていた。このため、液状化した鋼板補強組成物が開発されるに至った。
【０００４】
特開平１０−１６６５０３号には、薄肉鋼板の裏面に補強性樹脂塗布層が形成されている構造体が開示されており、この補強性樹脂塗布層は、エポキシ樹脂系塗料（軟質タイプのみを除く）で形成されている。
また、特開２００２−２２６９９５号には、液状エポキシ樹脂、潜在性硬化剤、アスペクト比（Ｌ／Ｄ）５以上の無機質充填剤を含有し、かつ該無機質充填剤の含有量が２０〜５０重量％であって高粘度粘稠物である塗布型板金補強材組成物が開示されている。
【０００５】
しかし、液状、塗料状の鋼板補強材には、加熱硬化する過程において質量が大きく収縮するため、塗布されている鋼板に歪を発生させるという欠点が有り、該問題点を解消してなお、張り剛性、耐デント性に優れた液状、塗料状鋼板補強材は未だ無い。
そこで、従来のシート状の鋼板補強材が有する利点と、液状、塗料状鋼板補強材が有する、施工自動化という利点とを併せ有する鋼板補強シートを開発したものである。
【０００６】
ロボット等の機械により、容易に施工を自動化するためには、補強シートを貼着するための粘着力を、従来からの感圧性接着剤に頼らずして、容易に所定の箇所に固定できる能力が必要である。特開平５−１５２１１７号には、樹脂シートの仮止め性能を向上するために、熱硬化性樹脂に磁性粉末と発泡剤を添加した磁性補強シートが開示されている。
【０００７】
しかし、該発明においては、仮止めのための粘着力は依然として熱硬化性樹脂の粘着力に依存しており、磁性粉末による磁力は、樹脂の粘着力を補強するために使われているに過ぎない。このため、該発明においては、従来の鋼板補強シートと同様に、シートの貼着面に離型紙を貼っておくことが必要であり、鋼板に貼りつける直前に、作業員により離型紙を剥してから、シートを貼り付けるという工程が必要である。
【０００８】
このような構成である以上、補強シートに磁力を用いているにもかかわらず、工程の自動化には全く寄与することができない。
また、作業員による貼着ミスにより、補強シートの張り直しが必要になった場合には、補強シートと鋼板の界面から剥がすことができずに、補強シートの層間を破壊して剥がしてしまった場合には、そのシートは所定の性能を発揮できない虞が大きいため、廃棄して、新しいシートを貼らざるを得ず、結果としてコストの増加となる。
また、貼着作業の直前に剥がす離型紙は、剥がした後は単なる廃棄物となるため、環境負荷を増大させる。
【特許文献１】特開平１０−１６６５０３号
【特許文献２】特開２００２−２２６９９５号
【特許文献３】特開平５−１５２１１７号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題を解決せんと、本発明者らは鋭意研究の結果、補強シートの仮止め貼着作業時に、補強シートに配合する樹脂の粘着力に全く依存することがないため離型紙を含まず、容易に自動機により貼着作業を行なうこと、また鋼板表面の防錆油が残存している状況においても所定位置に容易に貼着することができ、自動車の水洗工程、化成処理工程、電着塗装工程においても所定の位置を保持し続ける補強シートを開発したものである。
その要旨は以下に存する。
【００１０】
自動車用鋼板補強シートであって、ゴム系合成樹脂に磁気粉末を含有することによって、磁力のみで油面鋼板に貼着し、自動車の水洗工程、化成処理工程、電着塗装工程においても貼着位置を保持し、電着塗装後の加熱炉を通過する時の熱により鋼板に熱融着することを特徴とする磁着鋼板補強シート。
離型紙が貼られていないことを特徴とする、上記磁着鋼板補強シート。
以下に詳細を説明する。
【００１１】
本発明になる補強シートに使用するゴム系合成樹脂としては、ポリブタジエンゴム、１，２ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリルニトリル−ブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、クロロプレンゴム、イソブチレン−イソプレンゴムなどの共役ジエン系重合体が挙げられる。特に−OH、−COOH、−NH2、−NCO、−CH＝CH2等の官能基を有するゴムが挙げられる。上記のゴムの中でも、ポリブタジエンゴム、１，２ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソブチレン−イソプレンゴムが推奨される。これらのゴム成分は、硫黄を配合することにより、加熱されて加硫硬化反応を起こして強力に硬化し、鋼板に熱融着する。
【００１２】
本発明になる補強シートに使用する充填材としては、磁性粉末を使用することが必須である。磁性粉末としては、フェライト粉末（例えばバリウムまたはストロンチウムフェライト粉末）、希土類コバルト磁石粉末、アルニコ磁石粉末を挙げることができる。また、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、タルク、クレー、亜鉛華等を併用することも可能である。上記の磁性粉末の配合量は、貼付する補強シートの重量に応じて、位置を保持するために必要な磁力を発揮する量が必要となる。ゴム系合成樹脂１００質量部に対する磁性粉末の配合割合は、２００〜６００質量部、より好ましくは、２５０〜４５０質量部である。
【００１３】
本発明になる補強シートには、ゴム系合成樹脂を硬化させるための硬化剤を配合することが必要である。硬化剤としては、前記したように硫黄の他、加熱により硫黄を生成する化合物と加硫促進剤との組み合わせ、有機過酸化物、イソシアネート化合物、アミン系化合物等を挙げることができる。硫黄としては、粉末硫黄、コロイド硫黄等一般的な硫黄が使用できる。また加熱により硫黄を生成する化合物としては、テトラメチルチラウムジスルフィド、テトラエチルチラウムスルフィド等が使用できる。
【００１４】
本発明になる補強シートは、発泡剤を配合することが必要である。発泡剤としては、公知の無機、あるいは有機発泡剤を使用することができる。具体的には、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ジニトロソテレフタルアミド、アゾブスイソボチロニトリル、アゾジカルボン酸バリウム、スルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジドを挙げることができる。尿素、尿素誘導体等の発泡助剤を使用することもできる。上記の発泡剤のうち、特に好ましいのはアゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミンの単独使用、あるいは両者の併用であり、これらと尿素、尿素誘導体等の発泡助剤との組み合わせである。
【００１５】
本発明になる磁着補強シートは、上記の配合物を従来公知のディゾルバー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー、オープンニーダー、真空ニーダー等の混合・分散機により分散、混練し、カレンダーロール、押出成形機等の加工機械によりシート状に加工してなる。通常磁着補強シートの厚さは、１ｍｍ前後に設定する。
シート状に加工した磁着補強シートに磁力を付加する手段としては、パルス的に磁場を発生させるコンデンサー式タイプを使用する方法、永久磁石ロールによりシートを圧延する方法が例示できる。
【００１６】
本発明になる補強シートには、上記により得られた樹脂層に、薄膜・軽量な拘束層を積層することにより、樹脂層に強靭性を付与することができるため、拘束層を積層することが特に好ましい。拘束層としては、ガラスクロス、カーボンファイバー、有機系合成樹脂繊維不織布、アルミニウムやスチール、各種金属の合金類の金属箔、布、紙が使用できる。
コスト、重量、樹脂層との密着性、強靭性の付与度を勘案すると、上記に例示したうち、ガラスクロス、アルミニウム箔が特に好ましく使用できる。
なお、ガラスクロスを使用する場合、所望の大きさに切断する際にガラスクロスにほぐれが生じやすい。このためガラスクロスを拘束層として使用する場合には、ガラスクロス自体にメラミン樹脂、フェノール樹脂などの耐熱性樹脂で目止め処理を行なったガラスクロスを使用することにより、ガラスクロスのほぐれを防止することができると同時に、磁着鋼板補強シートの貼着作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の理解を助けるために具体的な実施例を説明する。言うまでもないが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１８】
表１に記載した配合１〜８及び比較例の各配合物を、真空ニーダーにより混合分散し、カレンダーロールによって圧延して、厚さ１ｍｍのシートと成した。このシートに、メラミン樹脂により目止め処理を施した厚さ０．２ｍｍのガラスクロスを積層圧着し、鋼板補強シートを得た。
2006315234.tif 000002
【００１９】
[試験結果]
表２に、配合１〜８及び比較例による、各鋼板補強シートの試験結果を記載する。
2006315234.tif 000003
【００２０】
[試験方法]
表２に記載した試験は、次の試験方法による。
厚み、及び発泡後厚み：ノギスにて樹脂層ガラスクロス層との総厚みを測定した。
比重：水中置換法により測定した。
歪み：各シートを０．８ｍｍ厚さの自動車用鋼板に磁着施工（比較例のみは加圧施工）し、１８０℃で３０分の加熱を行なって後、室温まで冷却し、鋼板側表面を目視にて観察した。
補強性：引っ張り試験機にて、１ｍｍ／分の条件で測定し、補強シートが１ｍｍ変位した時の荷重を測定した。
外観：歪みと同様に鋼板に固着したシートの外観を目視にて観察した。
鋼板密着性：各シートを０．８ｍｍ厚さの自動車用鋼板に磁着施工（比較例のみは加圧施工）し、これを垂直状態に保持して、１８０℃で３０分の加熱を行なって後、室温まで冷却し、シートにズレ、垂れ等が無いかどうかを目視にて観察した。
磁力・焼付前[磁着面側]：補強シートの、鋼板に密着させる面における磁力を、ガウスメーターで測定した。
磁力・焼付後[拘束層側]：各シートを０．８ｍｍ厚さの自動車用鋼板に磁着施工（比較例のみは加圧施工）し、１８０℃で２５分加熱を行なって後、室温まで冷却し、拘束層側における磁力を、ガウスメーターで測定した。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明による鋼板補強シートは、従来の離型紙を必要とする加圧型仮止め補強シートに比較して、次の利点を有する。
即ち、離型紙を貼着しておく必要がないため、製造コストが低減できる。自動車鋼板への貼着作業においては、作業者が離型紙を剥がしてから必要箇所へ貼り付ける作業に比べて、大幅に作業が軽減される。
従来離型紙は廃棄物となっていたが、廃棄物が発生しなくなるため、環境負荷の軽減に寄与することができる。
また、作業者が補強シートの貼り付け位置を誤って貼り付けてしまった場合、従来は貼り直し作業が著しく困難であるか、新しい補強シートを貼る必要が生じる場合もあるが、本発明の補強シートの場合、貼り直しが極めて容易である。
さらには、電磁石を利用して補強シートを運び、指定箇所で電磁石のスイッチを切ることで補強シートを鋼板に貼着するといった自動化が容易に可能である。
鋼板補強材としての性能は、従来品と同等以上であるため、問題なく使用が可能である。