JPH02233747A - 自動車車体ヘミング部用接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車車体のヘミング部に充填するのに適し
た接着剤組成物に関する。

［従来の技術・発明が解決しようとする課題〕近年、省
資源の観点から自動車の耐久性を向上させること、車体
寿命を延長させることが社会的に大きなニーズとなって
いる。車体寿命を延長させるための重要な点は車体を錆
の発生から守ることである。特に車体の構造上防錆処理
を施すことが難しい部位、例えばドアヘミング部、フー
ド内側先端ヘミング部やロッカーパネル部などがあり、
これらの部位は袋構造になっているため、雨水などから
の水分や湿気が侵入すると、侵入した水分や湿気が溜り
やすくなっており、そこから錆が発生し、車体寿命を短
くする。

従来、これらの部位には、主にペースト状のエボキシ樹
脂系接着剤が使用されている。すなわち、第１図に示す
ように、外装仮１の緑部に接着剤３を塗布しこれに内装
板２の端縁部を合わせたのち外装板１の縁部を折り返し
、プレス成形して折り曲げ部分１ａを形成しヘミング構
造をなしている。このヘミング構造としたパネル類は、
仮止め用スポット溶接をして組立てられ、車体全体とと
もに脱脂洗浄、酸処理等の化成処理を経て電着塗装工程
に供され、この工程の塗料焼付炉で接着剤を硬化させて
固定している。しかしながら、ペースト状エポキシ樹脂
系接着剤では、上記脱脂洗浄、酸処理時等に接着剤の脱
落や飛散、処理液の汚染などが起こりやすい．また、仮
止め用スポット溶接は打痕が免かれず車体外観上好まし
くない．さらに、エポキシ樹脂系接着剤は電着塗装工程
で焼付けされ硬化した後、剛性が強く車体組立て工程中
や走行時の振動などの動的応力により、硬化したエポキ
シ樹脂系接着剤の端末が電着塗装の端縁４ａから剥れた
り、ヒビ割れが入るという問題点があり、そこから水分
や湿気が侵入し錆の発生が起こるという欠点がある．ま
たエポキシ樹脂系接着剤はコストが高く、経済性に問題
点がある．したがって、最近、ヘミング用接着剤として
は（１）塗布、成形によりヘミング構造としたパネルを
仮止め用スポット溶接以外の例えば短時間の低温予備加
熱等の手段で仮止めでき、（２）次工程の脱脂洗浄、酸
処理時等に脱落や飛散、処理液の汚染がなく、しかも（
３）電着塗装工程の焼付け硬化後に十分な接着力と柔軟
性を有し、かつ（４）十分な長期接着耐久性と防錆性の
すべてを満足するものが渇望され、特に（１）の仮止め
性として低温予備加熱による硬化において比較的高い接
着力を有するものが高く望まれている。またこれら要件
に加えてさらに塗布作業上の適当な粘度、貯蔵安定性、
油面鋼板への定着性等も併せて満足することが必須とな
っている． 上記要件を満足するヘミング用接着剤の材料の方向とし
て、塩化ビニルプラスチゾルにエボキシ樹脂とその硬化
剤を配合した組成物が提案されている．例えば、特開昭
５５−４８２７２号公報、特開昭６２−１４６９７３号
公報である．前者は、カルボキシル基を有する塩化ビニ
ル重合体／可塑剤／液状エボキシ樹脂／脂肪族ポリアミ
ンとポリカルボン酸又は無水物との反応生成物（固体）
である硬化剤とからなる組成物であり、後者は、塩化ビ
ニル重合体／合成ゴム／可塑剤／ジアルキルバーオキサ
イド／液状エポキシ樹脂／特定の多価カルボン酸ヒドラ
ジド（硬化剤）／充填剤とからなる組成物である．しか
し、前者は一時的仮止めのための硬化状態を可能とする
ものでなく、また後者は自動車車体のフード、ルーフ、
ドアの組立て工程において外板と内側から補強するフレ
ーム状の内板との接合に使用される制振及び剛性の向上
を目的としたマスチック接着剤に関するものであり、常
温で高粘度で、加温吐出塗布作業性、防錆油面鋼板への
定着性、化成処理工程での耐シャワー性及びマスチック
接着剤が硬化される電着塗装焼付工程に移るまでの未硬
化状態での搬送時に振動を受けた場合につなぎとめる追
従性を改良したものであり、スポット溶接なしに仮止め
できるものでなく、高温下で十分な接着力を有さす、上
記の要件のすべてを満足するものでは到底ない． 本発明者らは、ヘミング用接着剤として前記課題を解決
すぺ《、塩化ビニル系重合体プラスチゾルが短時間の低
温加熱でゲル化することに着目して塩化ビニル系重合体
ブラスチゾル系接着′ｌｉｑ組成物を鋭意研究した結果
、塩化ビニル系重合抹／可塑剤／エボキシ樹脂／潜在性
アミンアダクト型硬化剤／潜在性硬化剤／充填剤を特定
の比で配合すれば前記課題を解決し得ることを見出し、
本発明を完成させるに至った． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、（Ａ）塩化ビニル系重合体１００重量部、（
Ｂ＞可塑剤２０−１００重量部、＋　　（Ｃ）エボキシ
樹脂２０−３００重量部、　（Ｄ）潜在性アミンアダク
ト型硬化剤２−５０重量部、（！）潜在性硬化剤３−６
０重量部、（Ｆ）充填剤３０−２００重量部を含むこと
を特徴とする接着剤組成物を提供するものである． 本発明の（Ａ）塩化ビニル重合体は、通常プラスチゾル
用のものであればよく、塩化ビニル単独またはこれと他
の共重合性モノマーとを乳化重合、懸濁重合、溶液重合
等によって製造したものを用いてもよい． 本発明の接着剤の一成分である（Ｂ）可塑剤は、塩化ビ
ニル系重合体に用いられるものなら特に制限されるもの
ではないが、例えば、フタル酸ジーｎ−プチル、フタル
酸ジーｎ−オクチル、フタル酸ジー２−エチルヘキシル
（ＤＯＰ），フタル酸ジイソオクチル、フタル酸オクチ
ルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸プチルベン
ジル、イソフタル酸ジー２−エチルヘキシル等のフタル
酸系可塑剤、アジピン酸ジー２−エチルヘキシル（ＤＯ
Ａ）　、アジピン酸ジーｎ−デシル、アジピン酸ジイソ
デシル、アゼライン酸ジー２−エチルヘキシル、セバシ
ン酸ジブチル、セバシン酸ジー２−エチルヘキシル等の
脂肪酸エステル系可塑剤、リン酸トリプチル、リン酸ト
リ−２−エチルヘキシル、リン酸−２−エチルへキシル
ジフエニル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル系
可塑剤、エポキシ化大豆油、エポキシ化トール油脂肪酸
−２−エチルヘキシル等のエボキシ系可塑剤等があげら
れ、これらの１種または２種以上を混合して使用する。

可塑剤の使用量は、塩化ビニル系重合体１００重量部に
対して２０〜１００重量部、好ましくは３０〜８０重品
部である。

可塑剤が２０重量部未満であると、加熱硬化後の接着剤
が硬くて柔軟性が得られず、また１００重量部を越える
と加熱硬化後の接着剤の凝集力が低く接着力が小さくな
るので本発明の接着剤組成物としては適さない。

本発明の（Ｃ）エポキシ樹脂としては、通常のエボキシ
樹脂系接着剤の成分として用いられる一分子中に平均２
個以上のエポキシ基を有するエボキシ樹脂が用いられる
。そのようなエボキシ樹脂の例としては、ビスフェノー
ルＡ型エボキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エボキシ樹脂
、ノボラック型エポキシ樹脂、多官能フェノール型エポ
キシ樹脂、および各種のハロゲン化エボキシ樹脂を挙げ
ることができる。また、レゾルシノールとエピハロヒド
リンとの反応で得られるジグリシジルエーテル化合物、
グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ポリグリコール型
エポキシ樹脂、環状脂肪族エボキシ樹脂、ヒダントイン
型エボキシ樹脂、グリシジルアミン型エボキシ樹脂等も
用いることができる。

エポキシ樹脂は単独でも、あるいは２種類以上混合して
も使用することができる。

エボキシ樹脂の使用量は、塩化ビニル系重合体１００重
量部に対して２０〜３００重量部、好ましくは３０〜２
００重量部である。２０重量部未満では特に高温下での
接着力が不十分であり、また３００重量部を越えると加
熱硬化後の接着剤が硬くなりすぎ柔軟性が損なわれる。

特に高温下において高度の接着力が望まれるときには、
エボキシ樹脂の使用量を塩化ビニル系重合体１００重量
部に対して８０重星部以上とするのがよい。

本発明に用いられる　（Ｄ）潜在性アミンアダクト型硬
化剤は、一般にエボキシ樹脂と反応して付加物をつくる
ことが知られているアミン系化合物であり、例えば味の
素■製の商品名：アミキュアーＰＮ−２　３，同アミキ
ュアーＭＹ−２４等がある。

この潜在性アミンアダクト型硬化剤の使用量は塩化ビニ
ル系重合体１００重量部に対して２〜５０重量部、好ま
しくは３〜４０重量部である。２重足部未満であると仮
止め接着力が十分発揮されない。また５０重量部を越え
ると加熱硬化後の接着剤が硬くもろくなる。

次に、本発明に用いられる（Ｅ）ｍ在性硬化剤には、エ
ボキシ樹脂用硬化剤として一最に用いられるものが使用
される。例えば、グアニジン誘導体、トリアジン誘導体
、４．４′　−ジアミノジフェニルスルホン、酸ヒドラ
ジド化合物、イミダゾール系化合物、Ｎ，Ｎ’−ジアル
キル尿素誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキルチオ尿素誘導体
が挙げられる。これらの使用量は、塩化ビニル系重合体
１００重量部に対して３〜６０重量部、好ましくは４〜
５０重量部である．３重量部未満では硬化不十分のため
接着強度が発現せず、６０重量部を越えると加熱硬化後
の接着剤が硬くもろ《なる。

本発明に用いられる（Ｆ）充填剤には、炭酸カルシウム
、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、
硫酸バリウム又は硫酸マグネシウムの如きアルカリ土類
金属の炭酸塩又は硫酸塩、シリカ、クレー、酸化チタン
、アルミニウ１、粉末などが挙げられる。その使用量は
、塩化ビニル系重合体１００重量部に対して３０〜２０
０重里部である。３０重量部未満では加熱硬化後の接着
剤の凝集力が不十分であり、２００重量部を越えると加
熱硬化後の接着剤が硬くなりすぎ柔軟性が損なわれる。

また、本発明の組成物には、上記成分のほかに種々の他
の添加剤、例えば安定剤、防鈷頗料、チクソ性付与剤等
を添加することができる。安定剤としては、金属石けん
類（例：ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミ
ニウムなど）、無機酸塩類（例：二塩基性亜リン酸塩、
二塩基性硫酸塩など）および有機金属化合物（例：ジブ
チルスズジラウレート、ジブチルスズマレートなど）等
があげられる。防錆顔料としては、クロム酸塩類（例：
クロム酸ストロンチウム、クロム酸バリウム）、塩基性
硫酸鉛、シアナミド鉛等があげられる。チクソ性付与剤
としては、微粒シリカ、有機ベントナイト、超微粒子炭
酸カルシウム等があげられる。また、接着剤組成物中に
水分が含有されている場合、水分の吸着剤として酸化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の粉末を比
較的少量添加混合することも可能である。さらに、カー
ボンプラック、ベンガラなどの着色剤も任意に添加でき
る． 本発明による接着剤組成物は上記した各成分を三本ロー
ル、二一グーミキサー、パドルミキサーブラネタリーミ
キサー、ディスパーミキサーなどで代表される混練機で
通常手段によって混練することにより得られる。

特に、潜在性アミンアダクト型硬化剤、潜在性硬化剤及
び充填剤の全量を使用可塑剤の２０重量％とエポキシ樹
脂の全量とに微分散させ、その後塩化ビニル系重合体の
全量と残余の可塑剤とからなる塩化ビニル系重合体プラ
スチゾルに混練配合してなる本発明の組成物は、自動車
車体ヘミング用として前記課題をより一層解決し、より
効果的である．これは主として固体粉末である潜在性ア
ミンアダクト型硬化剤、潜在性硬化剤及び充填剤が有効
量の可塑剤及びエボキシ樹脂中に微分ｔｌＪＩＬ、次い
でこれらが塩化ビニル系重合体プラスチゾル中に相溶化
あるいは塩化ビニル系重合体粒子中に入り込むことに起
因するものと思われる。

またこの場合、安定剤や防錆顔料を配合するときは潜在
性アミンアダクト型硬化剤、潜在性硬化剤、充填剤とと
もに微分散化するのがよい。微分散化には三本ロール、
ニーダーミキサー、デイスバーミキサーを用いるのが好
ましい。

本発明の組成物は自動車工業特に自動車車体ヘミング用
接着剤として特に優れているが、接着剤としての他シー
ラント、塗料などとして各種工業用途に応用できる。

〔発明の効果〕

本発明の組成物は、（１）塗布、成形によりヘミング構
造としたパネルを仮止め用スポット溶接を必要とするこ
となく、特に短時間の低温予備加熱で十分な接着力を発
揮し仮止めでき、（２）次工程の脱脂洗浄、酸処理時等
に脱落や飛散、処理液の汚染がなく、しかも（３）焼付
け硬化後、特に常温のみならず高温下でも十分な接着力
と柔軟性を有し、かつ（４）十分な長期接着耐久性と防
錆性のすべてを満足するので、自動車車体ヘミング用接
着剤として好適である。

（実施例〕 次に本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。

尚、試験評価方法は下記に従った。

（１）粘度の貯蔵安定性 粘度は細管押出型粘度計を用い、３５゜Ｃで剪断速度６
　２　ｓｅｃ−’における値とした。貯蔵安定性は接着
剤組成物を４０゛Ｃで７日保持後に粘度変化率が３０％
以内におさまる場合を○とし、３０％を越える場合を×
とした。

（２）接着力 防錆油を塗布した油面鋼板（ｓｐｃ−ｏ　′ｉＡ板》を
用い、１５０℃で１０分、ｌ，７０゜Ｃで２０分、それ
ぞれ加熱硬化し、剪断接着力、剥離接着力をそれぞれＪ
ＩＳκ６８５０、ＪＩＳ　Ｋ６８５４に準拠して２３゜
Ｃで測定した。１５０゜Ｃ−ｔＯ分硬化の場合の接着力
を仮止め性の目安とした。また高温下での接着力は１　
７　０　’Ｃで２０分間硬化させた硬化物について、１
５０゜Ｃでの剪断接着力を測定した． （３）柔軟性 接着剤を油面鋼板に１５０Ｘ２５Ｘ１ｍｍの形状に塗布
したのち、１７０゜Ｃで２０分加熱硬化させ、鋼板を室
温で直径１インチのマンドレルを用いて９０゜の角度に
屈曲させる。この場合硬化した接着剤層が割れない場合
を○、軽微な割れの場合を△、割れた場合を×とした。

（４）接着耐久性 上記（２）の１７０゜Ｃ・２０分加熱硬化試験片を５０
゛Ｃ、９５％Ｒｌ＋下で３０日間保持したのち、２３℃
で接着力を測定し、初期強度に対して８０％以上の強度
を保持した場合を○とし、８０％未満の場合を×とした
。

（５）防錆性 図１．２に示す自動車車体ヘミング部分において外装板
１下部に本発明の接着剤を塗布ガンにより塗布した後、
内装仮２を押し当て、外装仮１の下端部を折り曲げてか
しめた。その後これを１５０゜Ｃで１０分間加熱して接
着剤を加熱硬化させたのち、縁部２ａから内装板方向へ
のはみ出し部分を除去し、電着塗装した。焼付条件は１
７０゜Ｃで．２０分とした。こうして得たヘミングモデ
ルを防錆性試験に供した。防錆性は、５０゜Ｃにて５％
ＮａＣ　Ｅ水溶液に４時間浸漬し、８０゜Ｃで２時間風
乾燥後、室温で２時間放置するのを１サイクルとし、゛
３６０サイクル後の鋼板と接着剤との界面において錆の
発生が軽微な場合を○、著しい場合を×とした。

実施例１〜４及び比較例１ 表１に示す原料をそれぞれ所定重量部数仕込み混練脱泡
して接着剤組成物を得た。この場合潜在性アミンアダク
ト型硬化剤、潜在性硬化剤、充填剤、安定剤、防錆顔料
、使用可塑剤の２０重品％及びエボキシ樹脂との配合微
分散化は三本ロールを用いて行い成分（１）とし、一方
塩化ビニル系重合体と残余の可塑剤とからなる塩化ビニ
ル系プラスチゾルをプラネタリーミキナー内で調整し成
分（ＩＩ）とした。次いで成分（ＩＩ）を含むプラ不タ
リーミキサー内に成分（１）を配合して混練後、チクソ
性付与剤を配合混練し、減圧脱泡した。各種試験結果は
表２のとおりである。

表２に示すように、実施例に示した本発明の接着剤組成
物はヘミング用接着剤として具備すべき特性を満たし、
特に低温予備加熱による硬化においても高接着力を有し
、また高温下での接着力も高いことが６’（Ｉ　Ｋ２さ
れた。

（以下、余白）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の接着剤を用いた自動車車体ヘミング部
の構造の断面図、第２図はその斜視図である． １・・・外装板　　　　　１ａ・・・折曲げ部分２・・
・内装板　　　　　２ａ・・・縁部３・・・接着剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）塩化ビニル系重合体１００重量部、（Ｂ）
   可塑剤２０−１００重量部、（Ｃ）エポキシ樹脂２０−
   ３００重量部、（Ｄ）潜在性アミンアダクト型硬化剤２
   −５０重量部、（Ｅ）潜在性硬化剤３−６０重量部、（
   Ｆ）充填剤３０−２００重量部を含むことを特徴とする
   自動車車体ヘミング部用接着剤組成物。