JPH03215582A - スポット溶接可能な接着剤組成物 - 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］ 本発明はエボキシ系接着剤組成物に関し、自動車、航空
機、電気機器などの、鋼板接合にスポット溶接と接着を
併用する分野に用いられる。

［従来の技術］ 例えば自動車の製造ラインでは、鋼板の接合にエポキシ
樹脂を主成分とするペースト状の接着剤が用いられる場
合が多い。この接着剤は塗膜の乾燥工程までは未硬化の
状態であるため、鋼板どうしを接着剤を介した状態で予
めスポット溶接して仮止めした俊、塗装までの各工程を
行なっている。

ところで、塗装の前には鋼板の表面を洗浄する必要があ
り、通常５０〜７０℃の温水シャワーにより洗浄してい
る。しかしながら従来のペースト状接着剤では、温水の
熱で粘度が低下するためシャワーの力で飛散して廻りを
汚すという不具合が生じている。このような不具合を解
決するには、接着剤の粘度を高くすることが考えられる
。しかし粘度を高くすると塗布およびスポット溶接が困
難となるという問題がおる。この問題は特に冬場など温
度の低い条件で生じやすい。

そこで特開昭５４−１６０４５６号公報には、空気中の
水分で表面が部分的に硬化する接着剤組成物が開示され
ている。このような接着剤によれば、温水シャワーまで
に表面が硬化しているため飛散が防止ざれる。また塗布
直後には硬化していないため、粘度を適切に調整するこ
とにより低温時のスポット溶接も可能でおる。

また、特開平１−１０４６８１号公報には、スポット溶
接可能なテープ状の接着剤が開示ざれている。テープ状
であれば温水シャワーによる飛散はほとんど皆無とする
ことができる。

［発明が解決しようとする課題］ 特開昭５１−１　６０４５６号公報に開示ざれた接着剤
組成物では、一旦表面が硬化するζそれより内部には水
分が侵入できないため、部分的に硬化するのは表面のご
く薄い層である。そのため温水シャワーの力が大きいと
、硬化層が破れて内部の接着剤が飛散する場合がある。

また水分と接触しないようにして保存する必要があり、
貯蔵安定性に問題があった。また、特開平１−１０４６
８１号公報に開示されたようなテープ状の接着剤では、
固形物であるため塗布の自動化の可能性が小さい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
低温時でもスポット溶接できるとともに温水シャワーで
は飛散せず、かつホットアプライを可能とすることを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の接着剤組成物は、鋼板どうしの接合に用いられ
スポット溶接による仮止め工程、温水シャワーによる洗
浄工程、塗装工程の各工程を経て塗膜の乾燥工程で硬化
して一体的に接合する接着剤であって、 Ｏ′Ｃ以上の温度で液状のエボキシ系樹脂１００重量部
と、熱可塑性エラストマ５〜１００重量部と、潜在性硬
化剤と、充填材および添加剤とよりなることを特徴とす
る。

エボキシ系樹脂はＯ℃以上で液状のものが用いられ、ビ
スフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ノポラツク型
、脂環型、グリシジルアミン型、水添ビスフェノールＡ
型などのエポキシ樹脂、あるいはＮＢＲやウレタン樹脂
などの可撓性成分で変性ざれたエポキシ樹脂を用いるこ
とができる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６ヘ
キサンジオール、トリメチロールプロパンなどのグリシ
ジルエーテルである反応性希釈剤を上記エボキシ樹脂に
混合して用いることもできる。固形のエボキシ樹脂は、
低温時のスポット溶接に悪影響を与えるため好ましくな
い。

本発明の最大の特徴は、エボキシ系樹脂に熱可塑性エラ
ストマを混合して用いるところにある。

熱可塑性エラストマとしてはエボキシ系樹脂と相溶する
ものが用いられ、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポ
リスチレン系、ポリブタジエン系、ボリアミド系などか
ら種々選択して用いることができる。

この熱可塑性エラストマは、エボキシ系樹脂１００重量
部に対して５〜１００重量部の範囲で混合される。熱可
塑性エラストマが５重量部より少ないと低温時のスポッ
ト溶接が困難となり、温水シャワー時に飛散が生じるよ
うになる。また１００重量部より多くなると接着剤とし
ての強度が低下し、油面の接着力も低下する。２０〜６
０重量部混合するのが最適である。

潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミドの他、ルイス
酸錯体、イミダゾール化合物、有機酸ヒドラジド、ジア
ミノマレオニトリル、メラミンおよびその誘導体、ポリ
アミン塩、アミンイミド化合物、マイクロカプセル化硬
化剤など、従来公知のものを種々選択して用いることが
できる。その混合量はエポキシ系樹脂の量およびその反
応当量に応じて決定ざれる。

充填材としては、炭酸カルシウム、石英粉、石膏、カオ
リン、クレー、マイ力、タルク、ドロマイト、アルミナ
、ジルコン、チタン化合物、モリブデン化合物、アンチ
モン化合物など公知の各種充填材を利用できる。また導
電性充填材として、鉄粉、アルミ粉、銀粉、金粉、銅粉
、カーボン粉、ステンレス粉やアルミ繊維、カーボン繊
維、ステンレスＷ＆維などを用いることもできる。この
ような導電性充填材を用いれば、スポット溶接性が一層
向上する。

添加剤としては、チキソ性付与剤、カップリング剤、安
定剤などを適宜目的に応じて添加できる。

［作用］ 本発明の接着剤組成物は、まず所定温度に加熱されるこ
とにより熱軟化し鋼板の接着表面に塗布される。本発明
の組成物では潜在性硬化剤を用い、かつ熱可塑性エラス
トマが官能基どうしの接触の障害となるため、加熱され
た状態でも反応が遅い。

したがって貯蔵安定性に優れている。そして接着剤を介
して鋼板どうしが重ねられる。

次に鋼板どうしはスポット溶接により仮止めされる。本
発明の組成物では、エポキシ系樹脂はＯ℃においても液
状を維持し、また熱可塑性エラストマの存在により塗布
された組成物は柔軟性を有しているので、低温時でもス
ポット溶接か可能となっている。そして温水シャワーに
より洗浄される。このとき組成物は温水シャワーの熱で
暖められて粘度が低下するが、第１図に示すようにその
低下の程度はエボキシ系樹脂だけの場合に比べて小さい
。したがって温水シャワーの力に耐えるだけの粘度とな
っているため、組成物の飛散が防止ざれている。

そして油分が除去された鋼板は、電着塗装、中塗り塗装
などが施され、それぞれの乾燥工程で潜在性硬化剤がエ
ポキシ系樹脂と反応して接着剤が硬化し鋼板どうしを一
体的に接合する。

「発明の効果］ したがって本発明の接着剤組成物によれば、低温時のス
ポット溶接が可能であるとともに、温水シャワーによる
飛散も防止される。そして貯蔵安定性にも優れているの
で、ホットアプライが可能となり、自動化が達成できる
。

［実施例］ 以下、実施例により具体的に説明する。

（実施例１） エボキシ系樹脂として、ヒスフェノールＡ型液状エボキ
シ樹脂（　ｒＥ　Ｐ−４　１　００Ｊ　、エポキシ当量
１８０〜２００、旭電化（株）製）３０重椿部、ビスフ
ェノールＦ型低粘度エポキシ樹脂（ｒＥＰ−４９００Ｊ
　、エポキシ当量１７０〜１９０、旭電化（株）製｝３
０重量部、反応性希釈剤（　ｒＥＤ−５０３Ｊ　、脂肪
族ジグリシジルエーテル、旭電化（株）製）１０重量部
、熱可塑性エラストマとしてポリエステル系の「バイロ
ン３００Ｊ（軟化点１２３℃、東洋紡（株）製）４０重
量部、硬化剤としてのジシアンジアミド６重量部、充填
材としてのアルミニウム粉末（　ｒＡｃ−２５００Ｊ東
洋アルミニウム｛株｝製）７９、５重量部をよく攪拌混
合して、実施例１の接着剤組成物を調製した。得られた
接着剤組成物について以下の特性値および性能を測定し
た。また温度一粘度曲線を測定して第１図に示す。

（１）油面接着力 油として「メタルガード８３１丁」　（モービル社製）
を２Ｃ］／ｍ２の量塗布ざれたＳＣＰ−Ｄ鋼板（２５Ｘ
１００Ｘ１．６ｍｍ＞を用意し、上記接着剤組成物にて
ラップしろ１Ｑｍｍで接合する。

そして１８０’ＣＸ３０分焼付け後、室温にて５ｍｍ，
／分の引張り速度で接着強度を測定した。

（２）耐温水シャワー性 ７０Ｘ１５０Ｘ０．８ｍｍの鋼板の中央に１ｍｍの摩ざ
の接着剤組成物を介して１５Ｘ１５０Ｘ０．８ｍｍの鋼
板を重ねて保持し、接着剤組成物の表出する側面に吹き
付Ｃノ圧力４ｋｇ／ｃｍ２、距離２５ｃｍ、角度４５度
の条件で５０℃の温水を１分間吹き付けた。そして組成
物の飛散程度を目視で判定し、全く飛散していないもの
をＱ、若干飛散しているものを△、飛散が多いものをＸ
とする。

（３）低温スポット溶接性 ＪＩＳ−Ｇ３１４１　　ＳＰＣＤ冷延銅板よりなり２５
Ｘ１００Ｘ１．Ｏｍｍの大きさの鋼板に接着剤組成物を
直径５ｍｍのビード状に塗布し、同じ鋼板を重ねる。そ
して５℃の条件下、初期加圧２００ｋｇ−４０サイクル
、通電１　０ＫＡ−１　２サイクルでスポット溶接を行
ない、溶接程度を判定した。完全に溶接ざれているもの
を○、溶接に若干問題があるものをΔ、接合強度が弱い
か溶接ざれていないものをＸとする。

（４）高温安定性 接着剤組成物を７０℃で４８時間保持して、促進前後の
粘度変化を調べた。ほとんど増粘していないものを○、
若干増粘しているものをΔ、増粘が激しいものを×とす
る。

（５）吐出性 接着剤組成物をカートリッジに入れ、７０℃に保温して
吐出性を調べた。円滑に吐出するものを○、吐出が若干
困難なものを△、吐出が著しく困難なものをＸとする。

これらの結果を第１表に示す。

（実施例２） エボキシ系樹脂として、ビスフェノールＡ型液状エボキ
シ樹脂ＩＥＰ−４１００Ｊに代えてＮＢＲ変性エボキシ
樹脂（　ｒＲ−１３０９ｊ　、エボキシ当量３００，Ａ
ＣＲ　（株》製》を３０重量部用いたこと、および反応
性希釈剤を用いなかったこと以外は実施例１と同様にし
て実施例２の接着剤組成物を調製した。そして同様に特
性値および性能を測定し、結果を第１表に示す。

（実施例３） エボキシ系樹脂として、ビスフェノールＡ型液状エポキ
シ樹脂と反応性希釈剤を用いず、ビスフエノールＦ型低
粘度エボキシ樹脂（　ｒＥＰ−４９００」、エボキシ当
量１７０〜１９０１旭電化（株）製》を６０重量部用い
たこと以外は実施例１と同様にして実施例３の接着剤組
成物を調製した。そして同様に特性値および性能を測定
し、結果を第１表に示す。

（比較例１） エポキシ系樹脂として、ビスフェノールＡ型固形エポキ
シ樹脂（　ｒＥＰ−５１００Ｊ　、エポキシ当量４５０
〜５００、軟化点６４〜７５℃、旭電化（株）製）６０
重量部と、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂ｒＥＰ
−４１００Ｊ　１０重量部を用い、熱可塑性エラストマ
は用いなかったこと以外は実施例１と同様にして比較例
１の接着剤組成物を調製した。そして同様に特性値およ
び性能を測定し、結果を第１表に示す。また温度一粘度
曲線を測定して第１図に示す。

（比較例２） エポキシ系樹脂として、ビスフェノールＡ型固形エポキ
シ樹脂ｒＥＰ’−５１００Ｊ　１０重量部と、ビスフェ
ノールＡ型液状エボキシ樹脂ｒＥＰ−４１００Ｊ５０重
量部および反応性希釈剤ｒＥＤ−５０３Ｊ１０重量部を
用い、熱可塑性エラストマ［バイロン３００Ｊを２０重
量部用いたこと以外は実施例１と同様にして比較例２の
接着剤組成物を調製した。そして同様に特性値および性
能を測定し、結果を第１表に示す。

（比較例３） エポキシ系樹脂として、ビスフェノールＦ型低粘度エポ
キシ樹脂ｒＥＰ−４９００Ｊを６０重量部用い、熱可塑
性エラストマは用いなかったこと以外は実施例１と同様
にして比較例３の接着剤組成物を調製した。そして同様
に特性値および性能を測定し、結果を第１表に示す。

（評価） 各実施例の接着剤組成物は全ての性能に優れているが、
比較例１および比較例２の接着剤組成物では低温スポッ
ト溶接性および耐温水シャワー性に劣っている。これは
固形樹脂を含有するために、第１図のグラフからも明ら
かなように、低温時には粘度が高く硬度も大きくなり、
温水シャワー時には粘度が急激に低下することに起因す
る。実施例１の接着剤組成物は比較例１に比べて曲線の
傾きが緩やかであり、スポット溶接時の粘度が比較例１
より低く、温水シャワー時の粘度が比較例１より高くな
っている。

また比較例３の接着剤組成物は、低粘度エボキシ樹脂の
みを用いているので低温スポット溶接性に優れているが
、熱可塑性エラストマを含まないため温水シャワー時に
粘度が急激に低下して飛散が生じている。

さらに、熱可塑性エラストマの量が多いほど高温安定性
が向上しているが、これは熱可塑性エラストマがエボキ
シ樹脂と硬化剤との接触を妨げていることによるものと
推察される。

すなわち、本実施例の接着剤組成物によれば、０℃以上
で液状のエポキシ系樹脂と熱可塑性エラストマとを併用
することにより、低温スポット溶接性と耐温水シャワー
性とを両立させることができることが明らかである。ま
た４８時間以上の高温安定性を有していることから、ホ
ットアプライによる自動化も達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１および比較例１の接着剤組成物の温度
一粘度曲線を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板どうしの接合に用いられスポット溶接による
   仮止め工程、温水シャワーによる洗浄工程、塗装工程の
   各工程を経て塗膜の乾燥工程で硬化して一体的に接合す
   る接着剤であつて、 ０℃以上の温度で液状のエポキシ系樹脂１００重量部と
   、熱可塑性エラストマ５〜１００重量部と、潜在性硬化
   剤と、充填材および添加剤とよりなることを特徴とする
   スポット溶接可能な接着剤組成物。