(57)【要約】【課題】一方の被着体と他方の被着体を一液の接着剤で接着して成る接着構造体において、接着剤が硬化するまでの間、接着構造体の形状を良好に保持することができる接着構造体の仮止め方法を提供する。【解決手段】一方の被着体１にホットメルト４の注入用穴１Ａを設け、両被着体１，２の間に設けた一液の接着剤３が硬化するまでの間に、注入用穴１Ａから両被着体１，２の間にホットメルト４を注入して両被着体１，２を仮止めすることにより、接着剤３が未硬化であっても接着構造体Ｐの形状を良好に保持し得るようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の被着体と他方の被着体を一液の接着剤で接着して成る接着構造体を仮止めする方法であって、一方の被着体にホットメルトの注入用穴を設け、両被着体の間に設けた一液の接着剤が硬化するまでの間に、注入用穴から両被着体の間にホットメルトを注入して両被着体を仮止めすることを特徴とする接着構造体の仮止め方法。
【請求項２】
両被着体の間に注入したホットメルトの外径が、注入用穴の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の接着構造体の仮止め方法。
【請求項３】
ホットメルトを接着構造体の外側にはみ出した状態に設け、ホットメルトのはみ出し部分の外径が、注入用穴の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の接着構造体の仮止め方法。
【請求項４】
注入用穴が、接着構造体の外側に向けて直径が増大するテーパ状を成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の接着構造体の仮止め方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の被着体と他方の被着体を一液の接着剤で恒久的に接着して成る接着構造体において、両被着体を接着する際にこれらを仮止めするのに用いられる接着構造体の仮止め方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の製造では、車体の軽量化やデザイン面などの要求により、樹脂製の車体部品が積極的に採用されている。そして、部品が複数の部材から構成される場合、部材同士の接合には接着が多用されており、この際に使用する接着剤としては、二液又は一液のウレタン系接着剤が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、二液のウレタン系接着剤は、二液を混合すると速やかに硬化反応が進むため、部材同士の圧着後において形状安定性の上で有利であるが、接着剤を塗布するノズル先端での接着剤硬化を防止するために定期的な材料パージが必要であると共に、混合設備の洗浄が必要であり、一液のウレタン系接着剤に比べて、接着剤の可使時間が長いと共に、コストが高い等の問題があった。
【０００４】
これに対して、一液のウレタン系接着剤は、設備の管理や接着剤可使時間の面で二液のウレタン系接着剤よりも有利であるが、硬化速度が遅いため、部材同士を圧着した後、接着剤が硬化するまで養生する必要がある。このため、自動車の製造においては、部品を数日間養生してから車両に組み付けるか、部品をクランプで仮止めしてから車両に組み付ける必要があり、部品を養生する場合には、生産ラインの近傍に養生を行うための広大なスペースが必要であり、部品をクランプで仮止めする場合には、当然のことながら接着剤硬化後にクランプを外す作業が不可欠となっていた。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたものであって、一方の被着体と他方の被着体を一液の接着剤で接着して成る接着構造体において、接着した両被着体を仮止めする手段としてホットメルトを採用し、一液の接着剤が硬化するまでの間、接着構造体の形状を良好に保持することができる接着構造体の仮止め方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の接着構造体の仮止め方法は、一方の被着体と他方の被着体を一液の接着剤で恒久的に接着して成る接着構造体を仮止めする方法であって、一方の被着体にホットメルトの注入用穴を設け、両被着体の間に設けた一液の接着剤が硬化するまでの間に、注入用穴から両被着体の間にホットメルトを注入して両被着体を仮止めすることを特徴としている。なお、注入用穴から両被着体の間にホットメルトを注入した際、注入用穴の内部にもホットメルトを充填することが望ましく、さらに、ホットメルトを接着構造体の外側にはみ出した状態に供給することも有効である。
【０００７】
【発明の効果】
本発明の接着構造体の仮止め方法によれば、接着構造体を構成する一方及び他方の被着体を恒久的に接着する一液の接着剤が硬化するまでの間、注入用穴から注入したホットメルトにより、被着体同士を仮止めして接着構造体の形状を良好に保持することができる。これにより、接着構造体に対して仮止め用のクランプを着脱するような作業が一切不要になると共に、一液の接着剤が未硬化であっても、接着構造体を搬送したり、接着構造体を他の構造体に組み付けたりすることも可能となり、接着構造体の製造及び取り扱いを容易にすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の接着構造体の仮止め方法は、一方の被着体と他方の被着体を一液の接着剤で恒久的に接着して成る接着構造体を仮止めする方法である。このように一方と他方の被着体から成る接着構造体の具体例としては、インナパネルとアウタパネルから成る自動車の車体パネルが挙げられる。
【０００９】
ここで、インナパネルとアウタパネルを一液の接着剤で接着し、両パネルから成る車体パネルを車両に組み付ける場合には、生産ライン中で車体パネルを搬送する際、接着部分に剪断方向の入力が加わることがあるため、剪断方向の入力に対する形状保持性が要求される。また、上記車体パネルを車両に組み付ける際には、接着部分に圧縮方向の入力が加わるため、圧縮方向の入力に対する形状保持性も要求される。さらに、上記車体パネルが開閉部位に使用されるものである場合には、接着部分に剥離方向の入力が加わるため、剥離方向の入力に対する形状保持性も要求される。
【００１０】
そこで、本発明の当該接着構造体の仮止め方法では、図１に一実施形態を示すように、予めインナパネル（一方の被着体）１にホットメルトの注入用穴１Ａを形成し、インナパネル１とアウタパネル（他方の被着体）２をビード状にした一液の接着剤３で接着した後、この接着剤３が硬化するまでの間に、注入用穴１Ａから両パネル１，２の間にホットメルト４を注入し、この際、注入用穴１Ａの内部にもホットメルト４を充填し、両パネル１，２を仮止めする。これにより、両パネル１，２から成る車体パネル（接着構造体）Ｐが得られる。
【００１１】
なお、上記の如く接着構造体が車体パネルＰである場合には、両パネル１，２の外周に沿って接着剤３が設けられるので、インナパネル１には、接着剤３よりも内側において、外周に沿って所定間隔で複数の注入用穴１Ａを形成する。
【００１２】
このように、当該接着構造体の仮止め方法では、両パネル１，２の間に設けた一液の接着剤３が硬化するまでの間に、注入用穴１Ａにホットメルト４を注入すると、このホットメルト４が数十秒で硬化して両パネル１，２の仮止め状態を維持するので、ホットメルト４の可使時間に制約されずに両パネル１，２を圧着することが可能であり、接着部分の剪断方向への入力に対する形状保持性、接着部分の圧縮方向への入力に対する形状保持性、及び接着部分の剥離方向への入力に対する形状保持性が得られることとなる。
【００１３】
したがって、当該接着構造体の仮止め方法によれば、一液の接着剤３が硬化するまでの間、車体パネルＰの形状を良好に保持することができるので、一液の接着剤３が未硬化であっても、生産ラインにおいて車体パネルＰを搬送し、速やかに車両へ組み付けることが充分可能となり、また、接着部分を養生するための広大なスペースやクランプの着脱作業も不要となり、これに伴って、設備費の低減、作業性や生産性の向上、及び低コスト化なども実現し得るものとなる。
【００１４】
図２は、本発明の接着構造体の仮止め方法の他の実施形態を示す図である。図示の実施形態では、注入用穴１Ａにホットメルト４を注入する際に、両被着体１，２の間に注入したホットメルト４の外径Ｄ１が、注入用穴１Ａの直径Ｄｈよりも大きくなるように注入し、且つ注入用穴１Ａの内部にもホットメルト４を充填する。このように、両被着体１，２の間に注入したホットメルト４の外径Ｄ１を大きくすることにより、接着部分の圧縮方向への入力に対する形状保持性をさらに向上させることができる。
【００１５】
図３は、本発明の接着構造体の仮止め方法のさらに他の実施形態を示す図である。図示の実施形態では、注入用穴１Ａにホットメルト４を注入する際に、ホットメルト４を接着構造体Ｐの外側にはみ出した状態に設け、ホットメルト４のはみ出し部分の外径Ｄ２が、注入用穴１Ａの直径Ｄｈよりも大きくなるように供給する。このように、ホットメルト４のはみ出し部分の外径Ｄ２を大きくすることにより、接着部分の剥離方向への入力に対する形状保持性をさらに向上させることができる。
【００１６】
図４は、本発明の接着構造体の仮止め方法のさらに他の実施形態を示す図である。図示の実施形態では、注入用穴１Ａが、接着構造体Ｐの外側に向けて直径が漸次増大するテーパ状を成しており、この注入用穴１Ａからホットメルト４を注入し且つ注入用穴１Ａの内部にもホットメルト４を充填する。このように、注入用穴１Ａをテーパ状にすることにより、接着部分の剥離方向への入力に対する形状保持性をさらに向上させることができる。
【００１７】
なお、注入用穴１Ａの形態としては、接着構造体Ｐの内側で小径となり且つ外側で大径となるように、直径を段階的に変化させても同様の効果が得られるが、上記の如くテーパ状にすれば、注入用穴１Ａ自体の形成が容易である。
【００１８】
また、図２に示す構成と図３に示す構成を組み合わせて、両被着体１，２の間に注入したホットメルト４の外径Ｄ１と、ホットメルト４のはみ出し部分の外径Ｄ２の両方を注入用穴１Ａの直径Ｄｈよりも大きくしておけば、接着部分の圧縮方向及び剥離方向の両入力に対する形状保持性を向上し得るものとなる。
【００１９】
さらに、先述したように接着構造体が車体パネルＰである場合には、これに電装部品の取り付けが行われることがある。これに対して、当該仮止め方法では、注入用穴１Ａと電装部品のハーネスの通し穴を兼用することが可能であり、注入用穴１Ａに注入して硬化させたホットメルト４により、ハーネスを固定することができる。
【００２０】
さらに、図１、図２及び図４に示すように、接着構造体Ｐの外表面とホットメルト４の外表面を面一にする場合には、ホットメルト４をやや過剰に供給して注入用穴１Ａからはみ出した状態にし、そのはみ出し部分と注入用穴１Ａの周辺部を同時にサンディングすることで平滑な面にすることが可能であり、さらにその面を塗装することにより、上質な外観を得ることが可能である。
【００２１】
本発明の接着構造体の仮止め方法において、使用する被着体の材質としては、とくに限定されないが、例えば、日本ジーイープラスチック社のノリルＧＴ−Ｘ６２０３のようなエンジニアリングプラスチック、三井武田ケミカル株式会社の♯９３００のようなＳＭＣ材（シートモールディングコンパウンド樹脂）、サンアロマー株式会社のＧＫ−４１のようなガラス繊維入りポリプロピレン樹脂インジェクション材、及びスイスのクオドランド社のＧＭ４０ＰＰのようなガラス繊維入りポリプロピレン樹脂スタンプ成形材が挙げられる。また、被着体は樹脂製に限定されるものではなく、電着塗装鋼板や電着塗装アルミニウム合金板、ガラス板でも構わない。
【００２２】
本発明の接着構造体の仮止め方法において、使用する一液の接着剤としては、被着体に対して良好な接着性を示すものであれば良く、とくに限定されることはないが、例えば、横浜ゴム株式会社のハマタイトＷＳ−９５、サンスター技研株式会社のペンギンシール♯５６０のような一液湿気硬化タイプのウレタン系接着剤、セメダイン株式会社のスーパーＸ、及び株式会社スリーボンドのＴＢ１５３０のようなシリル基含有特殊ポリマー系接着剤が挙げられる。
【００２３】
本発明の接着構造体の仮止め方法において、使用するホットメルトとしては、被着体に対して良好な接着性を示すものであれば良く、とくに限定されることはないが、例えば、住友スリーエム株式会社のジェットメルトＪＡ−７６１２や、横浜ゴム株式会社のハマタイトＭ−６２０９が挙げられる。
【００２４】
また、一液の接着剤として、一液湿気硬化タイプのウレタン系接着剤を使用する場合には、被着体と接着剤との接着性を向上させるため、被着体にプライマーを塗布することが望ましい。この際、プライマーとしては、とくに限定されないが、例えば、横浜ゴム株式会社のプライマーＲＣ−５０Ｅや、サンスター技研株式会社のプライマー４３５−９７Ｂが挙げられる。
【００２５】
さらに、被着体がポリオレフィン樹脂のような難接着性樹脂である場合には、被着体と接着剤との接着性を向上させるために、被着体に、フレーム処理、コロナ放電処理及びプラズマ処理のような表面処理を施すことが望ましい。この際、表面処理装置としては、とくに限定されないが、例えば、フレーム処理装置としては、春日電機株式会社のフレーム処理装置が挙げられ、コロナ放電処理装置としては、ナビダス株式会社のマルチダインや、第一実業株式会社のＨＶ２０１０が挙げられ、プラズマ処理装置としては、第一実業株式会社のＶＡＣＵＴＥＣや、日本プラズマトリート社のプラズマ処理装置が挙げられる。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明に係わる接着構造体の仮止め方法の実施例を比較例とともに説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００２７】
被着体として、日本ジーイープラスチック社のノリルＧＴ−Ｘ６２０３、三井武田ケミカル株式会社の♯９３００、サンアロマー株式会社のＧＫ−４１、及びクオドランド社のＧＭ４０ＰＰの平板を準備した。被着体の寸法は、３００×３００×３ｍｍとした。
【００２８】
一液の接着剤として、横浜ゴム株式会社のハマタイトＷＳ−９５、サンスター技研株式会社のペンギンシール♯５６０、及びセメダイン株式会社のスーパーＸを準備した。また、接着剤用のプライマーとして、横浜ゴム株式会社のプライマーＲＣ−５０Ｅ、及びサンスター技研株式会社のプライマー４３５−９７Ｂを準備した。さらに、ホットメルトとして、  住友スリーエム株式会社のジェットメルトＪＡ−７６１２、及び横浜ゴム株式会社のハマタイトＭ−６２０９を準備した。
【００２９】
（実施例１〜９）
実施例１〜９については、図５（ａ）に示すように、一方の被着体１にホットメルトの注入用穴１Ａを４個設けた。注入用穴１Ａの場所は、被着体１の四隅であり、被着体１の二辺から夫々３０ｍｍの位置とした。各実施例の注入用穴１Ａの形状は表１に示すとおりである。また、実施例１〜９では、接着作業を行う前に、一方の被着体１及び他方の被着体２の表面を、イソプロピルアルコールを含ませた脱脂綿で脱脂した。
【００３０】
実施例８及び９については、脱脂の後、図５（ｂ）に示すように、春日電機製フレーム処理装置を用いて被着体１，２にフレーム処理を施した。このとき、フレーム処理を施す範囲は、被着体１，２の外周端部から２５ｍｍまでの範囲とした。このフレーム処理の後、処理面の濡れ指数を測定したところ、濡れ指数は６０〜６２ｍＮ／ｍの範囲であった。
【００３１】
実施例１〜５及び実施例７〜９については、図５（ｃ）（ｆ）に示すように、被着体１，２に刷毛でプライマーを塗布した。塗布したプライマーは表１に示すとおりであり、塗布範囲は外周端部から２５ｍｍの範囲とした。
【００３２】
その後、実施例１〜９について、図５（ｄ）に示すように、一方の被着体１に一液の接着剤３を塗布した。接着剤３の塗布位置は、被着体１の外周に沿って、外周端部から１０ｍｍの位置とした。このとき、接着剤３の塗布形状は、底辺７ｍｍ、高さ１２ｍｍの三角ビードとした。塗布した接着剤３は表１に示すとおりである。
【００３３】
次に、１０×１０×５ｍｍのポリ四フッ化エチレン（商品名：テフロン（登録商標））製のスペーサを一方の被着体１の四隅に配置し、接着剤３を塗布した一方の被着体１に、図５（ｅ）に示すように他方の被着体２を圧着させた。そして、圧着から３分後、ハンドガンを用いて注入用穴１Ａからホットメルト４を注入し、注入後、スペーサを取り外して接着構造体Ｐを得た。注入したホットメルトは表１に示すとおりである。
【００３４】
このとき、実施例２については、両被着体１，２の間にホットメルト４が充分に充填されるように、まずはガン先端を注入用穴１Ａに中に差し込んでホットメルト４を注入し、ホットメルト４が充填されたことを確認した後、ガンを引き抜きながらさらにホットメルト４を注入した。すなわち、先の図２に示すように、両被着体１，２の間のホットメルト４の外径Ｄ１が注入用穴１Ａの直径Ｄｈよりも大きくなる状態にした。
【００３５】
実施例３については、ホットメルト４を注入用穴１Ａに注入した後、先の図３に示すように、接着構造体Ｐの外側にホットメルト４がはみ出るようにした。実施例３以外については、先の図１及び図４に示すように、ホットメルト４の注入は一方の被着体１の外面に達するまでとした。なお、表１に示す両被着体１，２間のホットメルト４の外径Ｄ１やはみ出し部分の外径Ｄ２は、後述する評価終了後、両被着体１，２を分離して測定した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
（比較例１〜６）
比較例１〜６については、図６（ａ）に示すように、注入用穴の無い被着体１，２とし、接着作業を行う前に、一方の被着体１及び他方の被着体２の表面を、イソプロピルアルコールを含ませた脱脂綿で脱脂した。
【００３８】
実施例６については、脱脂の後、図６（ｂ）に示すように、春日電機製のフレーム処理装置を用いて一方の被着体１にフレーム処理を施した。フレーム処理を施した範囲は、被着体１の外周端部から２５ｍｍまでの範囲とした。フレーム処理後、処理面の濡れ指数を測定したところ、濡れ指数は６０〜６２ｍＮ／ｍの範囲であった。
【００３９】
比較例１，２，４〜６については、図６（ｃ）（ｆ）に示すように、一方の被着体１及び他方の被着体２に刷毛でプライマーを塗布した。塗布したプライマーは表２に示すとおりであり、塗布範囲は被着体１の外周端部から２５ｍｍの範囲とした。
【００４０】
その後、比較例１〜６について、図６（ｄ）に示すように、一方の被着体１に接着剤３を塗布した、接着剤３の塗布位置は、被着体１の外周に沿って、外周端部から１０ｍｍの位置とした。接着剤３の塗布形状は、底辺７ｍｍ、高さ１２ｍｍの三角ビードとした。塗布した接着剤３は表２に示すとおりである。
【００４１】
次に、１０×１０×５ｍｍのポリ四フッ化エチレン（商品名：テフロン（登録商標））製のスペーサを一方の被着体１の四隅に配置し、比較例１〜３については、接着剤３を塗布してから５分後に、一方の被着体１に、図６（ｇ）に示す如く他方の被着体２を圧着し、その後スペーサを取り外して接着構造体Ｑを得た。
【００４２】
また、比較例４〜６については、図６（ｅ）に示すように、一方の被着体１の四隅に速やかにホットメルト４を塗布した。ホットメルト４の塗布位置は、被着体１の二辺から夫々３０ｍｍの位置とした。そして、接着剤３を塗布してから５分後に、  一方の被着体１に、図６（ｇ）に示す如く他方の被着体２を圧着し、その後スペーサを取り外して接着構造体Ｑを得た。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
（加振試験）
実施例１〜９の接着構造体Ｐ及び比較例１〜６の接着構造体Ｑに、加振装置を用いて振動を加えた。振動の方向は、接着に対して剪断方向とし、加振条件は、振幅１０ｍｍ、加振速度１回／秒、加振時間１分とした。そして、加振の後、接着構造体の剪断方向のずれ量を測定した。この測定結果は、ずれ量１ｍｍ未満を『○』とし、ずれ量１ｍｍ以上を『×』として表３及び表４に示す。
【００４５】
（荷重試験）
縦横２００×２００ｍｍ、高さ１０ｍｍの大理石製の台の上に、一方の被着体１を上にして接着構造体Ｐ，Ｑを水平に置き、被着体１の上に重さ３ｋｇｆの金属製のウエイトを載せ、５分後にウエイトを取り除き、接着厚みの変化を測定した。次に、同様に接着構造体Ｐ，Ｑを大理石製の台の上に置き、被着体１の上に重さ１０ｋｇｆの金属製のウエイトを載せ、５分後にウエイトを取り除き、接着厚みの変化を測定した。
【００４６】
この測定結果は、荷重３ｋｇｆで変化量０．５ｍｍ未満、荷重１０ｋｇｆで変化量０．５ｍｍ未満の場合を『◎』とし、荷重３ｋｇｆで変化量０．５ｍｍ未満、荷重１０ｋｇｆで変化量０．５ｍｍ以上を『○』とし、荷重３ｋｇｆで変化量０．５ｍｍ以上、荷重１０ｋｇｆで変化量０．５ｍｍ以上を『×』として表３及び表４に示す。
【００４７】
（剥離試験）
接着構造体Ｐ，Ｑ一辺の中央をプッシュプルゲージで剥離方向に引っ張り、破壊時の荷重を測定した。この測定結果は、破壊時の荷重５ｋｇｆ以上を『◎』とし、破壊時の荷重３ｋｇｆ以上で５ｋｇｆ未満を『○』とし、破壊時の荷重３ｋｇｆ未満を『×』として表３及び表４に示す。
【００４８】
【表３】
2004307550.tif 000005
【００４９】
【表４】
2004307550.tif 000006
【００５０】
（評価結果）
表３から明らかなように、本発明の実施例１〜９では、一液の接着剤３が未硬化であっても、耐振動性、耐荷重性、及び耐剥離制のいずれも良好である仮止め状態が得られることを確認した。これに対して、比較例１〜６にあっては、比較例４〜６については、両被着体１，２間にホットメルト４が介在することで耐荷重性が得られたが、それ以外については、耐振動性、耐荷重性、及び耐剥離制のいずれに対しても充分な強度を得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の接着構造体の仮止め方法により得た接着構造体の一実施形態を説明する断面図である。
【図２】本発明の接着構造体の仮止め方法により得た接着構造体の他の実施形態を説明する断面図である。
【図３】本発明の接着構造体の仮止め方法により得た接着構造体のさらに他の実施形態を説明する断面図である。
【図４】本発明の接着構造体の仮止め方法により得た接着構造体のさらに他の実施形態を説明する断面図である。
【図５】本発明の接着構造体の仮止め方法の実施例を工程別に示す説明図（ａ）〜（ｆ）である。
【図６】接着構造体の仮止め方法の比較例を工程別に示す説明図（ａ）〜（ｇ）である。
【符号の説明】
１      インナパネル（一方の被着体）
１Ａ    注入用穴
２      アウタパネル（他方の被着体）
３      一液の接着剤
４      ホットメルト
Ｐ      車体パネル（接着構造体）
【図１】
2004307550.tif 000007
【図２】
2004307550.tif 000008
【図３】
2004307550.tif 000009
【図４】
2004307550.tif 000010
【図５】
2004307550.tif 000011
【図６】
2004307550.tif 000012