(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
拘束層と補強層とを備える鋼板補強シートにおいて、
前記補強層が、発泡により発泡体層となる層であり、
少なくとも前記拘束層の両端部には、スリットが、その両端部が対向する方向と略直交する方向の全体にわたって形成されており、
各前記スリットによって挟まれるスリット間の長さが、そのスリット間の長さに沿う方向における前記鋼板補強シートの全体の長さに対して、６０〜８０％となるように、各前記スリットが配置されていることを特徴とする、鋼板補強シート。
【請求項２】
湾曲した鋼板に、各前記スリットが前記鋼板の湾曲方向と略直交する方向に沿うように貼着されることを特徴とする、請求項１に記載の鋼板補強シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板補強シート、詳しくは、輸送機械などの各種産業機械の鋼板に貼着して、その鋼板を補強するための鋼板補強シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の車体鋼板は、車体重量を軽減するために、一般的に０．６〜０．８ｍｍの薄板に加工されている。そのため、鋼板の内側に、拘束層と補強層とを備える鋼板補強シートを貼着して、補強層の発泡により、鋼板の補強を図ることが知られている。
このような鋼板補強シートとして、未硬化のエポキシ樹脂組成物製基材層面に、常温で粘着性を有し、加熱分解性の発泡剤を含有するエポキシ樹脂組成物からなる未硬化の接着層が積層配設されている加熱硬化型薄鋼板補強用接着シートが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、このような加熱硬化型薄鋼板補強用接着シートは、冷却時に、積層された各層の線膨張係数の相違などに起因して、鋼板（被着体）に歪を生じさせるという不具合がある。
一方、このような歪を低減させる方法として、例えば、強化シートの拡散抑制板材に、長手方向に対して直角に向けて、かつ、長手方向に所定間隔をあけて互い違いに、スリットを形成することにより、拡散抑制材における発泡熱硬化樹脂の拡散抑制を緩和させて、熱発泡時の膨張差によるアウタパネルの歪を防止することが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２８３５２６号公報
【特許文献２】特開２０００−１０３００８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、スリットを互い違いに形成すると、歪を小さくできる反面、補強性が低下するという不具合がある。
また、ドアパネルなどの湾曲した鋼板を、鋼板補強シートによって補強する場合には、補強層を発泡させた後に、湾曲方向に沿う端部に急激な変形を生じる。これは、鋼板の湾曲方向に対して垂直な方向への曲げ剛性が大きくなり、この端部に応力が集中するためである。よって、このような急激な変形を防止するためには、鋼板の湾曲方向に沿う端部での応力を緩和する必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、補強性を低下させることなく、歪を低減することができ、しかも、湾曲した鋼板であっても、湾曲方向に沿う端部での急激な変形を防止することのできる、鋼板補強シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の鋼板補強シートは、拘束層と補強層とを備える鋼板補強シートにおいて、前記補強層が、発泡により発泡体層となる層であり、少なくとも前記拘束層の両端部には、スリットが、その両端部が対向する方向と略直交する方向の全体にわたって形成されており、各前記スリットによって挟まれるスリット間の長さが、そのスリット間の長さに沿う方向における前記鋼板補強シートの全体の長さに対して、６０〜８０％となるように、各前記スリットが配置されていることを特徴としている。
【０００７】
また、本発明の鋼板補強シートは、湾曲した鋼板に、各前記スリットが前記鋼板の湾曲方向と略直交する方向に沿うように貼着されることが好適である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の鋼板補強シートでは、拘束層の両端部に、スリットが、その両端部が対向する方向と略直交する方向の全体にわたって、各スリットによって挟まれるスリット間の長さが、そのスリット間の長さに沿う方向における鋼板補強シートの全体の長さに対して６０〜８０％となるように、形成されている。そのため、湾曲した鋼板を補強する場合に、この鋼板補強シートを、スリットが湾曲方向と略直交する方向に沿うように貼着した後、補強層を発泡させれば、湾曲方向に沿う端部では、スリットによって、その端部に集中する応力を緩和することができる。その結果、湾曲した鋼板であっても、湾曲方向に沿う端部での急激な変形を防止して、歪を低減しつつ、確実な補強を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の鋼板補強シートは、拘束層と補強層とを備えている。
拘束層は、発泡後の補強層（以下、発泡体層とする。）に靭性を付与するものであり、シート状をなし、また、軽量および薄膜で、発泡体層と密着一体化できる材料から形成されることが好ましく、そのような材料として、例えば、ガラスクロス、樹脂含浸ガラスクロス、合成樹脂不織布、金属箔、カーボンファイバーなどが挙げられる。
【００１０】
ガラスクロスは、ガラス繊維を布にしたものであって、公知のガラスクロスが用いられる。また、樹脂含浸ガラスクロスは、上記したガラスクロスに、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などの合成樹脂が含浸処理されたものであって、公知のものが用いられる。なお、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などが用いられる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、塩化ビニル樹脂、ＥＶＡ−塩化ビニル樹脂共重合体などが用いられる。また、上記した熱硬化性樹脂と上記した熱可塑性樹脂と（例えば、メラミン樹脂と酢酸ビニル樹脂と）を混合して用いることもできる。
【００１１】
金属箔としては、例えば、アルミニウム箔やスチール箔などの公知の金属箔が用いられる。
これらのなかでは、重量、密着性、強度およびコストを考慮すると、ガラスクロスおよび樹脂含浸ガラスクロスが、好ましく用いられる。
このような拘束層の厚みは、例えば、０．０５〜０．４０ｍｍ、好ましくは、０．１０〜０．３０ｍｍである。
【００１２】
また、補強層は、加熱により発泡する発泡性組成物が、シート状に形成されている。発泡性組成物は、例えば、ゴム、エポキシ樹脂および発泡剤を含んでいる。
ゴムは、特に制限されないが、例えば、スチレン・ブタジエンゴム（例えば、スチレン・ブタジエンランダム共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、スチレン・エチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体など）、スチレン・イソプレンゴム（例えば、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体など）、スチレン・イソプレン・ブタジエンゴムなどのスチレン系ゴムや、例えば、ポリブタジエンゴム（１，４−ポリブタジエンゴム、以下同じ）、シンジオタクチック−１，２−ポリブタジエンゴム、アクリロニトリル・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、ニトリルゴム、ブチルゴム、天然ゴムなどが挙げられる。
【００１３】
これらゴムは、単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。これらゴムのなかでは、補強性および油面への接着性を考慮すると、スチレン系ゴム、さらには、スチレン・ブタジエンゴムが好ましく用いられる。なお、このようなスチレン系ゴムは、そのスチレン含有量が、例えば、５０重量％以下、好ましくは、３５重量％以下である。
また、このようなゴムは、数平均分子量が、３００００以上、好ましくは、５００００〜１００００００のものが用いられる。数平均分子量が３００００未満であると、接着力、特に、油面鋼板への接着性が低下する場合がある。
【００１４】
また、このようなゴムは、そのムーニー粘度が、例えば、２０〜６０（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）、好ましくは、３０〜５０（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）である。
また、ゴムの配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、３０〜７０重量部、好ましくは、４０〜６０重量部である。ゴムの配合割合がこれより少ないと、油面鋼板への接着性が低下する場合があり、一方、これより多いと、補強性が低下する場合がある。
【００１５】
また、エポキシ樹脂は、特に制限されないが、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂など）、ノボラック型エポキシ樹脂（例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂など）、ナフタレン型エポキシ樹脂などの芳香族系エポキシ樹脂、例えば、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、ヒダントインエポキシ樹脂などの含窒素環エポキシ樹脂、水添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族系エポキシ樹脂、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、低吸水率硬化体タイプの主流であるビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロ環型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。これらエポキシ樹脂のなかでは、補強性を考慮すると、芳香族系エポキシ樹脂、さらには、ビスフェノール型エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【００１６】
また、このようなエポキシ樹脂は、そのエポキシ当量が、例えば、１５０〜１０００ｇ／ｅｑｉｖ．、好ましくは、２００〜８００ｇ／ｅｑｉｖ．である。なお、エポキシ当量は、臭化水素を用いた滴定によって測定されたオキシラン酸素濃度から算出することができる。
また、エポキシ樹脂の配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、３０〜７０重量部、好ましくは、４０〜６０重量部である。エポキシ樹脂の配合割合がこれより少ないと、補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、油面鋼板への接着性が低下する場合がある。
【００１７】
発泡剤としては、例えば、無機系発泡剤や有機系発泡剤が挙げられる。
無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類などが挙げられる。
また、有機系発泡剤としては、例えば、Ｎ−ニトロソ系化合物（Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミドなど）、アゾ系化合物（例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸アミド、バリウムアゾジカルボキシレートなど）、フッ化アルカン（例えば、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタンなど）、ヒドラジン系化合物（例えば、パラトルエンスルホニルヒドラジド、ジフェニルスルホン−３，３’−ジスルホニルヒドラジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、アリルビス（スルホニルヒドラジド）など）、セミカルバジド系化合物（例えば、ｐ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）など）、トリアゾール系化合物（例えば、５−モルホリル−１，２，３，４−チアトリアゾールなど）などが挙げられる。
【００１８】
なお、発泡剤としては、加熱膨張性の物質（例えば、イソブタン、ペンタンなど）がマイクロカプセル（例えば、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの熱可塑性樹脂からなるマイクロカプセル）内に封入された熱膨張性微粒子などを用いてもよく、そのような熱膨張性微粒子としては、例えば、マイクロスフェア（商品名、松本油脂社製）などの市販品を用いてもよい。
【００１９】
これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。また、これら発泡剤のなかでは、外的要因に影響されず、安定した発泡を考慮すると、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）が好ましく用いられる。
また、発泡剤の配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、０．５〜１０重量部、好ましくは、１〜５重量部である。発泡剤の配合割合がこれより少ないと、十分に発泡せず、厚み不足により補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、密度が低下し、補強性が低下する場合がある。
【００２０】
また、このような発泡性組成物は、上記成分に加えて、相溶化剤を含んでいることが好ましい。相溶化剤は、上記したゴムとエポキシ樹脂との相溶化を図るものであって、このような相溶化剤の配合により、さらなる接着性および補強性の向上を図ることができる。
相溶化剤としては、特に制限されないが、例えば、エポキシ変性ゴムなどが挙げられる。エポキシ変性ゴムは、例えば、上記したゴムなどの分子鎖末端や分子鎖中に、エポキシ基が変性されているゴムであって、そのエポキシ当量が、例えば、１００〜１００００ｇ／ｅｑｉｖ．、さらには、４００〜３０００ｇ／ｅｑｉｖ．のものが好ましく用いられる。なお、ゴムをエポキシ基で変性するには、公知の方法が用いられ、例えば、不活性溶媒中で、ゴム中の二重結合に、過酸類やハイドロパーオキサイド類などのエポキシ化剤を反応させればよい。
【００２１】
そのようなエポキシ変性ゴムとしては、例えば、Ａ−Ｂ型ブロック共重合体やＡ−Ｂ−Ａ型ブロック共重合体（Ａはスチレン重合体ブロックを示し、Ｂはブタジエン重合体ブロックやイソプレン重合体ブロックなどの共役ジエン重合体ブロックを示す。）のＢ重合体ブロックに、エポキシ基が導入されているものが用いられる。
より具体的には、例えば、エポキシ変性スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、エポキシ変性スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、エポキシ変性スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体などが用いられる。これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。また、これらエポキシ変性ゴムのなかでは、補強性、接着性の両立を考慮すると、エポキシ変性スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体が好ましく用いられる。
【００２２】
なお、上記したＡ−Ｂ型ブロック共重合体やＡ−Ｂ−Ａ型ブロック共重合体において、スチレン重合体ブロックであるＡブロック共重合体は、その重量平均分子量が、１０００〜１００００程度であって、ガラス転移温度が７℃以上であることが好ましく、また、共役ジエン重合体ブロックであるＢブロック共重合体は、その重量平均分子量が、１００００〜５０００００程度であって、ガラス転移温度が−２０℃以下であることが好ましい。また、Ａブロック共重合体とＢブロック共重合体との重量比が、Ａブロック共重合体／Ｂブロック共重合体として、２／９８〜５０／５０、さらには、１５／８５〜３０／７０であることが好ましい。
【００２３】
また、相溶化剤の配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、５〜１５重量部である。相溶化剤の配合割合がこれより少ないと、補強性、接着性を向上させることができない場合があり、一方、これより多いと、特に低温での接着性が低下する場合がある。
さらに、このような発泡性組成物は、上記成分に加えて、ゴム架橋剤および／またはエポキシ樹脂硬化剤を含んでいることが好ましい。ゴム架橋剤および／またはエポキシ樹脂硬化剤を含有させることにより、補強性の向上を図ることができる。
【００２４】
ゴム架橋剤は、加熱により、ゴムやエポキシ変性ゴムを架橋させることのできる公知のゴム架橋剤（加硫剤）が用いられる。このようなゴム架橋剤として、例えば、硫黄、硫黄化合物類、セレン、酸化マグネシウム、一酸化鉛、有機過酸化物類（例えば、ジクミルパーオキサイド、１，１−ジターシャリブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリブチルパーオキシヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジターシャリブチルパーオキシヘキシン、１, ３−ビス（タ−シャリ−ブチルパ−オキシイソプロピル）ベンゼン、ターシャリブチルパーオキシケトン、ターシャリブチルパーオキシベンゾエート）、ポリアミン類、オキシム類（例えば、ｐ−キノンジオキシム、ｐ，ｐ’-ジベンゾイルキノンジオキシムなど）、ニトロソ化合物類（例えば、ｐ−ジニトロソベンジンなど）、樹脂類（例えば、アルキルフェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド縮合物など）、アンモニウム塩類（例えば、安息香酸アンモニウムなど）などが挙げられる。
【００２５】
これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。また、これらゴム架橋剤のなかでは、硬化性、補強性を考慮すると、硫黄が好ましく用いられる。
また、ゴム架橋剤の配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、２〜１５重量部である。ゴム架橋剤の配合割合がこれより少ないと、補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、接着性が低下し、コスト的に不利となる場合がある。
【００２６】
また、エポキシ樹脂硬化剤は、公知のエポキシ樹脂の硬化剤が用いられ、例えば、アミン系化合物類、酸無水物系化合物類、アミド系化合物類、ヒドラジド系化合物類、イミダゾール系化合物類、イミダゾリン系化合物類などが挙げられる。また、その他に、フェノール系化合物類、ユリア系化合物類、ポリスルフィド系化合物類などが挙げられる。
アミン系化合物類としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、それらのアミンアダクト、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
【００２７】
酸無水物系化合物類としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナド酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、無水クロレンド酸などが挙げられる。
アミド系化合物類としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられる。
【００２８】
ヒドラジド系化合物類としては、例えば、ジヒドラジドなどが挙げられる。
イミダゾール系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、エチルイミダゾール、イソプロピルイミダゾール、２，４−ジメチルイミダゾール、フェニルイミダゾール、ウンデシルイミダゾール、ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾールなどが挙げられる。
【００２９】
イミダゾリン系化合物類としては、例えば、メチルイミダゾリン、２−エチル−４−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、２，４−ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
これらは単独で使用してもよく、あるいは、併用してもよい。また、これらエポキシ樹脂硬化剤のなかでは、接着性を考慮すると、ジシアンジアミドが好ましく用いられる。
【００３０】
また、エポキシ樹脂硬化剤の配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、０．５〜１５重量部、好ましくは、１〜１０重量部である。エポキシ樹脂硬化剤の配合割合がこれより少ないと、補強性が低下する場合があり、一方、これより多いと、貯蔵安定性が不良となる場合がある。
また、このような発泡性組成物は、上記成分に加えて、発泡助剤、架橋促進剤、硬化促進剤、充填剤、粘着付与剤や、さらには必要に応じて、例えば、顔料（例えば、カーボンブラックなど）、揺変剤（例えば、モンモリロナイトなど）、滑剤（例えば、ステアリン酸など）、スコーチ防止剤、安定剤、軟化剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、防カビ剤、難燃剤などの公知の添加剤を適宜含有させてもよい。
【００３１】
発泡助剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、尿素系化合物、サリチル酸系化合物、安息香酸系化合物などが挙げられる。これら発泡助剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、０．５〜１０重量部、好ましくは、１〜５重量部である。
架橋促進剤としては、例えば、酸化亜鉛、ジチオカルバミン酸類、チアゾール類、グアニジン類、スルフェンアミド類、チウラム類、キサントゲン酸類、アルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、チオウレア類などが挙げられる。これら架橋促進剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、１〜２０重量部、好ましくは、３〜１５重量部である。
【００３２】
硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール類、３級アミン類、リン化合物類、４級アンモニウム塩類、有機金属塩類などが挙げられる。これら硬化促進剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、０．５〜２０重量部、好ましくは、１〜１０重量部である。
充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム（例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、白艶華など）、タルク、マイカ、クレー、雲母粉、ベントナイト、シリカ、アルミナ、アルミニウムシリケート、酸化チタン、アセチレンブラック、アルミニウム粉などが挙げられる。これら充填剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、５０〜１５０重量部、好ましくは、７５〜１２５重量部である。
【００３３】
粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂（例えば、テルペン−芳香族系液状樹脂など）、クマロンインデン系樹脂、石油系樹脂（例えば、Ｃ５／Ｃ９系石油樹脂など）などが挙げられる。これら粘着付与剤は、単独使用あるいは併用してもよく、その配合割合は、ゴムおよびエポキシ樹脂の合計１００重量部に対して、例えば、１０〜２００重量部、好ましくは、２０〜１５０重量部である。
【００３４】
そして、発泡性組成物は、上記した各成分を、上記した配合割合において配合し、特に制限されないが、例えば、ミキシングロール、加圧式ニーダー、押出機などによって混練して、混練物として調製することができる。
なお、このようにして得られた混練物のフローテスター粘度（６０℃、２４ｋｇ荷重）が、例えば、１０００〜５０００Ｐａ・ｓ、さらには、１５００〜４０００Ｐａ・ｓとなるように調製することが好ましい。
【００３５】
また、混練物（発泡性組成物）は、その体積発泡倍率が、１．５〜４．０倍、さらには、２．０〜３．５となり、また、発泡体層における発泡体の密度（発泡体の重量（ｇ）／発泡体の体積（ｃｍ3））が、例えば、０．２〜０．８ｇ／ｃｍ3、さらには、０．３〜０．７ｇ／ｃｍ3となるように調製することが好ましい。
その後、得られた混練物を、特に制限されないが、発泡剤が実質的に分解しない温度条件下で、例えば、カレンダー成形、押出成形あるいはプレス成形などによって圧延することにより、シート状に補強層を形成し、その補強層を拘束層に貼り合わせることにより、鋼板補強シートを得る。
【００３６】
このようにして形成される補強層の厚みは、例えば、０．２〜３．０ｍｍ、好ましくは、０．５〜１．３ｍｍである。
このようにして得られた鋼板補強シートは、図１（ａ）に示すように、拘束層２に補強層３が積層されており、これを、補強すべき鋼板５（図２参照）の形状に対応して、裁断加工することにより、例えば、図１（ｂ）に示すように、平面視略矩形状に形成する。
【００３７】
そして、この鋼板補強シート１には、拘束層２の両端部において、スリット４を形成する。拘束層２の両端部は、平面視略矩形状に形成される鋼板補強シート１における互いに対向する端部（平面視矩形状である場合には、互いに対向する端部は、互いに略９０°変位して２組として形成されるが、そのうちのいずれか一方の互いに対向する端部）であって、後述するように、この鋼板補強シート１を湾曲した鋼板５に貼着する場合には、その湾曲方向に沿って配置される両端部とされる。
【００３８】
スリット４は、より具体的には、各スリット４によって挟まれるスリット４間の長さ（スリット４間における両端部の対向方向に沿う長さ）Ｘが、そのスリット４間の長さに沿う方向における鋼板補強シート１の全体の長さＹに対して、６０〜８０％（８０≧Ｘ／Ｙ×１００≧６０）となるように、鋼板補強シート１における両端部の対向方向と略直交する方向（湾曲した鋼板５に貼着する場合には、湾曲方向と略直交する方向）の全体にわたって、各端部においてそれぞれ形成する。
【００３９】
スリット４を、各スリット４によって挟まれるスリット４間の長さＸが、そのスリット４間の長さに沿う方向における鋼板補強シート１の全体の長さＹに対して上記下限未満で形成すると、補強層３の発泡後の冷却時に、端部に集中する応力を十分に緩和できず、変形を生じる。
スリット４の形成は、特に制限されず、カッタによる切削など、公知の切削方法が用いられる。
【００４０】
スリット４の深さは、特に制限されず、例えば、拘束層２を貫通してもよい。好ましくは、拘束層２の厚さの１／３以上の深さで形成する。
また、スリット４の幅も、特に制限されず、例えば、２０ｍｍ以下、好ましくは、１０ｍｍ以下、さらに好ましくは、５ｍｍ以下で形成する。
また、スリット４の形状は、上記した方向の全体にわたって形成できれば、特に制限されず、平面視において、図１（ｂ）に示す平行直線に限らず、波形状、鋸刃形状、テーパ形状、くびれ形状など、種々の形状で形成することができる。また、上記した方向の全体にわたって形成できれば、必ずしも、上記した方向に正確に沿って形成する必要はなく、上記した方向に交差する方向で形成してもよい。
【００４１】
各スリット４を、上記した方向に交差する方向で形成して、スリット４間に、幅広の（長い）長さＸと、幅狭の（短い）長さＸとを生じる場合には、最も幅狭な（短い）長さＸが、そのスリット４間の長さに沿う方向における鋼板補強シート１の全体の長さＹに対して上記範囲となるように、形成する。
また、鋼板補強シート１の両端部において形成される２本のスリット４は、互いに同一形状であっても、異なる形状であってもよいが、互いに対称となる形状で形成することが好ましい。
【００４２】
さらに、スリット４は、各スリット４によって挟まれるスリット４間の長さＸが、そのスリット４の間の長さに沿う方向における鋼板補強シート１の全体の長さＹに対して、上記範囲となるように形成できれば、２本以上で形成することもできる。例えば、鋼板補強シート１の両端部近傍に、複数本のスリット４を形成すれば、両端部に集中する応力の緩和を、より一層図ることができる。
【００４３】
各スリット４を、２本以上で形成する場合には、それらスリット４間の長さに沿う方向における鋼板補強シート１の中央部において対向する各スリット４の間の長さＸが、そのスリット４間の長さに沿う方向における鋼板補強シート１の全体の長さＹに対して上記範囲となるように、形成する。
なお、上記したスリット４の配置、深さ、幅、形状などは、上記した範囲において、鋼板補強シート１を貼着する鋼板５の材質、形状などに応じて、具体的に決定される。
【００４４】
そして、このように形成された鋼板補強シート１は、例えば、輸送機械などの各種産業機械の鋼板５に貼着して、その鋼板５を補強するために用いられる。
より具体的には、本発明の鋼板補強シート１は、図２（ａ）に示すように、拘束層２に補強層３が積層され、その補強層３の表面に必要により離型紙６が貼着されており、使用時には、仮想線で示すように、補強層３の表面から離型紙６を剥がして、図２（ｂ）に示すように、その補強層３の表面を、鋼板５に貼着し、その後、図２（ｃ）に示すように、所定温度（例えば、１６０〜２１０℃）で加熱することにより、発泡、架橋および硬化させて、発泡体層７を形成するようにして、用いられる。
【００４５】
そして、このような鋼板補強シートは、例えば、上記したスリットが形成されているので、例えば、湾曲した鋼板を補強する場合に、この鋼板補強シートを、スリットが湾曲方向と略直交する方向に沿うように貼着した後、補強層を発泡させれば、冷却時において、湾曲方向に沿う両端部では、スリットによって、その両端部に集中する応力を緩和することができる。その結果、湾曲した鋼板であっても、湾曲方向に沿う両端部での急激な変形を防止して、歪を低減しつつ、確実な補強を図ることができる。
【００４６】
また、この鋼板補強シートでは、スリットが、鋼板補強シートの両端部において、その両端部の対向方向と略直交する方向の全体にわたって形成されているのみであるため、歪を小さくできながらも、補強性の低減を防止して、面剛性の大幅な向上を図ることができる。
そのため、この鋼板補強シートは、自動車のドアパネルなどの湾曲した鋼板に貼着して、湾曲方向に沿う端部での急激な変形を防止しつつ、確実な補強を図ることができる。
【００４７】
なお、この鋼板補強シートを自動車の車体鋼板の補強に用いる場合には、この鋼板補強シートを、例えば、まず、車体鋼板の組立工程において貼着した後、次いで、電着塗装時の熱を利用して、加熱して発泡、架橋および硬化させ、発泡体層を形成させる。
【実施例】
【００４８】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、何らこれらに限定されるものではない。
積層体の作製
スチレン・ブタジエンランダム共重合体（数平均分子量２４００００、スチレン含有量２５重量％、ムーニー粘度３５（ＭＬ１＋４、ａｔ１００℃）５０重量部、半固形ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エポキシ当量２５０ｇ／ｅｑｉｖ．）５０重量部、エポキシ変性スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体（スチレン含有量４０重量％、エポキシ当量１０６７ｇ／ｅｑｉｖ．、ダイセル化学工業社製、エポフレンドＡＴ５０１）１０重量部、重質炭酸カルシウム５０重量部、タルク５０重量部、テルペン−芳香族系液状樹脂１０重量部、Ｃ５／Ｃ９系石油樹脂３０重量部を、１３０℃にて混練した。
【００４９】
その後、これに、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）２重量部、硫黄１０重量部、ジシアンジアミド５重量部、酸化亜鉛５重量部、ジベンゾチアジルジスルフィド（架橋促進剤）５重量部を配合して、２０℃で混練し、この混練物を、カレンダーロールにて厚さ０．６ｍｍに圧延して補強層３を形成し、この補強層３に、拘束層２として、厚さ０．２ｍｍのガラスクロスを貼り合わせて、積層体を作製した。
【００５０】
実施例１
図３（ｂ）に示すように、上記で得られた積層体を、１００ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）の長方形に加工し、その幅方向両端部において、図３（ａ）に示すように、拘束層２の厚さ方向を貫通する幅０．０５ｍｍの２本のスリット４をカッタで形成し、鋼鈑補強シート１を得た。
【００５１】
各スリット４は、図３（ｂ）に示すように、幅方向両端縁から幅方向内側に１０ｍｍの位置において、平面視平行直線状で長手方向全体にわたって左右対称となるように、それぞれ形成した。この鋼鈑補強シート１では、各スリット４によって挟まれるスリット４間の幅方向長さが、鋼板補強シート１の全体の幅方向長さに対して、長手方向すべてにわたって８０％に設定された。
【００５２】
実施例２
図４（ｂ）に示すように、上記で得られた積層体を、１００ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）の長方形に加工し、その幅方向両端部において、図４（ａ）に示すように、拘束層２の厚さ方向を貫通する幅０．０５ｍｍの２本のスリット４をカッタで形成し、鋼鈑補強シート１を得た。
【００５３】
各スリット４は、図４（ｂ）に示すように、幅方向両端縁から幅方向内側に１５ｍｍの位置において、平面視平行直線状で長手方向全体にわたって左右対称となるように、それぞれ形成した。この鋼鈑補強シート１では、各スリット４によって挟まれるスリット４間の幅方向長さが、鋼板補強シート１の全体の幅方向長さに対して、長手方向すべてにわたって７０％に設定された。
【００５４】
実施例３
図５（ｂ）に示すように、上記で得られた積層体を、１００ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）の長方形に加工し、その幅方向両端部において、図５（ａ）に示すように、拘束層２の厚さ方向を貫通する幅０．０５ｍｍの２本のスリット４をカッタで形成し、鋼鈑補強シート１を得た。
【００５５】
各スリット４は、図５（ｂ）に示すように、長手方向一端縁において、幅方向両端縁から幅方向内側に１０ｍｍの位置となり、かつ、長手方向他端縁において、幅方向両端縁から幅方向内側に２０ｍｍの位置となるような、平面視テーパ状で長手方向全体にわたって左右対称となるように、それぞれ形成した。この鋼鈑補強シート１では、各スリット４によって挟まれるスリット４間の最も幅狭な（短い）幅方向長さ（長手方向他端縁における幅方向長さ）が、鋼板補強シート１の全体の幅方向長さに対して、６０％に設定された。また、各スリット４によって挟まれるスリット４間の最も幅広な（長い）幅方向長さ（長手方向一端縁における幅方向長さ）が、鋼板補強シート１の全体の幅方向長さに対して、８０％に設定された。
【００５６】
実施例４
図６（ｂ）に示すように、上記で得られた積層体を、１００ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）の長方形に加工し、その幅方向両端部において、図６（ａ）に示すように、拘束層２の厚さ方向を貫通する幅０．０５ｍｍの２本のスリット４をカッタで形成し、鋼鈑補強シート１を得た。
【００５７】
各スリット４は、図６（ｂ）に示すように、長手方向両端縁において、幅方向両端縁から幅方向内側に１０ｍｍの位置となり、かつ、長手方向中央において、幅方向両端縁から幅方向内側に２０ｍｍの位置となるような、平面視くびれ状で長手方向全体にわたって左右対称となるように、それぞれ形成した。この鋼鈑補強シート１では、各スリット４によって挟まれるスリット４間の最も幅狭な（短い）幅方向長さ（長手方向中央における幅方向長さ）が、鋼板補強シート１の全体の幅方向長さに対して、６０％に設定された。また、各スリット４によって挟まれるスリット４間の最も幅広な（長い）幅方向長さ（長手方向両端縁における幅方向長さ）が、鋼板補強シート１の全体の幅方向長さに対して、８０％に設定された。
【００５８】
比較例１
図７（ｂ）に示すように、上記で得られた積層体を、１００ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）の長方形に加工したのみで、図７（ａ）に示すように、スリット４を形成することなく、鋼鈑補強シート１を得た。
比較例２
図８（ｂ）に示すように、上記で得られた積層体を、７０ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）の長方形に加工したのみで、図８（ａ）に示すように、スリット４を形成することなく、鋼鈑補強シート１を得た。
【００５９】
比較例３
図９（ｂ）に示すように、上記で得られた積層体を、１００ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）の長方形に加工し、図９（ａ）に示すように、拘束層２の厚さ方向を貫通する幅０．０５ｍｍの６本のスリット４をカッタで形成し、鋼鈑補強シート１を得た。
各スリット４は、図９（ｂ）に示すように、幅方向両端縁から幅方向内側に１２．５ｍｍ毎の等間隔で３つの位置において、平面視平行直線状で長手方向全体にわたって左右対称となるように、それぞれ形成した。この鋼鈑補強シート１では、幅方向中央部において対向する各スリット４によって挟まれるスリット４間の幅方向長さが、鋼板補強シート１の全体の幅方向長さに対して、長手方向すべてにわたって２５％に設定された。
【００６０】
比較例４
図１０（ｂ）に示すように、上記で得られた積層体を、１００ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）の長方形に加工し、図１０（ａ）に示すように、拘束層２の厚さ方向を貫通する幅０．０５ｍｍの複数本（８本）のスリット４をカッタで形成し、鋼鈑補強シート１を得た。
【００６１】
各スリット４は、図１０（ｂ）に示すように、幅方向両端縁から幅方向内側に２０ｍｍの間隔を隔てた位置から、幅方向内側に向かって、幅方向において１５ｍｍ毎の間隔を隔てて、長手方向に１０ｍｍの長さで、千鳥状に形成した。
評価
図１１（ａ）に示すような、厚さ０．３ｍｍ、曲率半径２５０ｍｍの湾曲したアルミパネル（Ａ１０５０）を被着体５として、その被着体５の凹面側中央部に、各実施例および各比較例で得られた鋼板補強シート１を、スリット４が湾曲方向と略直交する方向に沿うように貼着し、１８０℃で２０分間加熱して、補強層３を発泡硬化させて、発泡体層７を形成した。その後、常温にて２４時間放置した後、被着体５の変形量および面強度を測定した。
【００６２】
変形量の測定
被着体５をＸ−Ｙステージに載置し、湾曲方向に対して垂直な方向の変位量を、レーザ変位計（キーエンス社製  ＬＴ−８１２０型）にて測定した。
被着体５の変形は、図１１（ｂ）に示すように、鋼板補強シート１の端部から始まり、図１１（ｂ）のＢ−Ｂ線における測定方向１０ｍｍあたりの被着体５の変形量を算出し、鋼板補強シート１の端部における変形量とした。その変形量を表１に示す。
【００６３】
面強度の測定
応力測定装置（島津製作所社製、ＡＧＳ−１００Ｄ型）を用いて、被着体５の周囲４辺を、治具にて固定した後、凸面側の中央部を、３ｍｍ押し込んだときの圧縮荷重をロードセル（ＳＢＬ−１ｋＮ）にて測定した。その押し込み荷重（圧縮荷重）を表１に示す。なお、押込速度は、５０ｍｍ／分、圧子には、φ１１ｍｍのゴムボール（ゴム硬度７０）を用いた。また、表１には、アルミパネルのみの押し込み荷重を参考として示す。
【００６４】
【表１】
0004657634.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の鋼板補強シートの一実施形態であって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図、（ｂ）は、平面図を示す。
【図２】図１に示す鋼板補強シートを用いて、鋼板を補強する方法の一実施形態を示す工程図であって、（ａ）は、鋼板補強シートを用意して、離型紙を剥がす工程、（ｂ）は、鋼板補強シートを鋼板に貼着する工程、（ｃ）は、鋼板補強シートを加熱して発泡硬化させる工程を示す。
【図３】実施例１の鋼板補強シートであって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図（（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、（ｂ）は、平面図を示す。
【図４】実施例２の鋼板補強シートであって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図（（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、（ｂ）は、平面図を示す。
【図５】実施例３の鋼板補強シートであって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図（（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、（ｂ）は、平面図を示す。
【図６】実施例４の鋼板補強シートであって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図（（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、（ｂ）は、平面図を示す。
【図７】比較例１の鋼板補強シートであって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図（（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、（ｂ）は、平面図を示す。
【図８】比較例２の鋼板補強シートであって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図（（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、（ｂ）は、平面図を示す。
【図９】比較例３の鋼板補強シートであって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図（（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、（ｂ）は、平面図を示す。
【図１０】比較例４の鋼板補強シートであって、（ａ）は、スリットが形成される両端部の対向方向の断面図（（ｂ）のＡ−Ａ線断面図）、（ｂ）は、平面図を示す。
【図１１】（ａ）は、評価で用いるアルミパネル（Ａ１０５０）の斜視図、（ｂ）は、変位量と変位位置との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    鋼鈑補強シート
２    拘束層
３    補強層
４    スリット
【図１】
0004657634.tif 000003
【図２】
0004657634.tif 000004
【図３】
0004657634.tif 000005
【図４】
0004657634.tif 000006
【図５】
0004657634.tif 000007
【図６】
0004657634.tif 000008
【図７】
0004657634.tif 000009
【図８】
0004657634.tif 000010
【図９】
0004657634.tif 000011
【図１０】
0004657634.tif 000012
【図１１】
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