JPH0341066B2 - - Google Patents
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- JPH0341066B2 JPH0341066B2 JP58197491A JP19749183A JPH0341066B2 JP H0341066 B2 JPH0341066 B2 JP H0341066B2 JP 58197491 A JP58197491 A JP 58197491A JP 19749183 A JP19749183 A JP 19749183A JP H0341066 B2 JPH0341066 B2 JP H0341066B2
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- epoxy resin
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Description
本発明はエポキシ系樹脂を接着剤とし、アルミ
ニウム系めつき鋼板を用いた接着構造体に関する
ものであり、更に詳しくはアルミニウムもしくは
アルミニウム合金層の表面にエポキシ樹脂を主成
分とする皮膜を形成させためつき鋼板をエポキシ
系樹脂で接着して得られる接着構造体に関するも
のであり、本発明の目的とする所は鋼板を用いた
接着構造体の接着強さ及び接着耐久性の向上に大
きく寄与することである。従来亜鉛めつきを主と
するめつき鋼板を基材とした一般構造用としての
接着構造体はハニカム構造体や石こうあるいは集
成材等を芯材または表面材に用いた建築用の外壁
パネル、フラツシユドア、間切り壁等に用いられ
ることが多く、用途的に建築の分野に多見され
る、しかしながら、これらのめつき鋼板を用いた
接着構造体は構造体全体からみると構造用として
の実用例が意外と少く、又、技術的蓄積にも乏し
いのが現状である。これは鋼板そのものの腐食性
のため、長期安定な接着構造体としての信頼が得
られなかつたことが大きな原因として指摘される
所である。 一方、鋼板、鋼材は安価で高剛性、高強度であ
り成形性に富む構造用素材として我々の周辺に実
に多く多用されており、我々の生活の基本となつ
ている。又はそれ等の接合方法については種々知
られているがそのなかで接着方式は溶接、ボルト
締めなどに比し、外観上美麗であること、面接合
であるため応力集中が少いこと、接合部が振動な
どによる疲労破壊に対し優れることなど優れた方
式である。本発明者等は以上の鋼板と接着方向法
の利点を生かすべく、鋼板の接着構造体に関し鋭
意検討を重ね、先に特開昭55−116774に於て、亜
鉛めつき鋼板を用いた接着構造体を提案したが、
更に、新たなめつき鋼板を用いた優れた接着構造
体を見出し、ここに本発明を完成した。即ち本発
明は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金め
つき層の表面に、エポキシ樹脂を主成分とする硬
化皮膜を形成させためつき鋼板を、エポキシ樹脂
を主成分とする樹脂組成物で接着してなる接着構
造体に関するものである。 めつき鋼板のうち、高耐食性として近年研究開
発が進められてきたものはニツケル、クロム、ス
ズ、アルミなどの金属のめつき鋼板などであり、
あるいはそれらを主成分とする合金めつき鋼板で
ある。例えばニツケルめつき、アルミめつき、ス
ズ−亜鉛合金めつき、アルミ−亜鉛合金めつき、
ニツケル−りん合金めつきなどであり、これらの
中には2000時間を越す塩水噴霧試験での耐性を示
すものがある。しかしながら金属皮膜すなわちめ
つきにより鋼板の防食性が向上しても、必ずしも
そのめつき鋼板が優れた接着耐久性を有するとは
いえず、むしろその金属皮膜があるために接着耐
久性を低下させる場合が多い。 すなわち、一般的にニツケル、クロム、スズな
どの金属表面は接着に困難な系に属すると言われ
ているように、めつきによる金属皮膜が本来的に
接着剤となじまない場合、それ等が接着されたも
のは不安定であり、良好な接着強度、接着耐久性
を示さない。又、めつきによる金属皮膜の防蝕効
果が犠性防蝕作用によるものである場合、あるい
は不動態化によるものである場合等のようにめつ
きによる金属皮膜自体が化学変化を生じて変質す
る場合も、接着されたものは不安定であり良好な
接着耐久性を示さない。 本発明者等は上記のように矛盾することが多い
接着構造体における良好な耐蝕性と接着耐久性に
ついて、それらを両立せさせるべく検討した結
果、アルミニウムもしくはアルミニウム合金をめ
つきした鋼板を用い、そのめつき層表面にエポキ
シ樹脂を主成分とする硬化皮膜を形成させ、エポ
キシ樹脂を主成分とする樹脂組成物により接着し
て得られる接着構造体が、上記の条件を満足する
ものであることを見い出したものである。アルミ
ニウムめつき鋼板もしくはアルミニウム合金めつ
き鋼板は美麗な外観を有し、めつき皮膜が軟質な
ため、加工性にも優れた鋼板であり、例えばアル
ミニウムめつき鋼板は10年以上の屋外曝露実績、
アルミニウム−亜鉛合金めつき鋼板は20年近い屋
外曝露実績を有している。これらの鋼板の有する
優れた耐蝕性は表面にめつきされたアルミニウム
層が空気中の湿分もしくは水により凝集力の低い
ベーマイト（Al2O3・H2O）もしくは疑似ベーマ
イト（Al2O3・2H2O）などよりなる水和物層を
形成するためであり、又、アルミニウム−亜鉛合
金めつきの場合は、水分存在下に亜鉛の犠性防蝕
作用があり合金めつき層はさまざまに浸蝕変化す
るためである。 従つて、この様な表面変化のあるアルミニウム
系めつき鋼板を単に接着した場合は、接着界面が
破壊され易すく、耐久性のある接着構造体とはな
り得ないものであつた。 しかしながら本発明者等はエポキシ樹脂を主成
分とする硬化皮膜をこれらめつき層表面に形成さ
せた場合、従来そのような皮膜が有している接着
時の密着性の向上効果だけでなく、上記のような
接着界面の破壊を防止し接着部分の長期の接着劣
化の進行を大きく防ぐことが出来ることを見出し
たのである。 本発明におけるめつき層表面に形成されるエポ
キシ樹脂を主成分とする硬化皮膜は、一般にプラ
イマー処理と称されている方法で形成される。す
なわち、本発明における上記皮膜は、エポキシ樹
脂を主成分とする樹脂とエポキシ用硬化剤を溶剤
中に溶解してなる溶液をめつき鋼板に塗布し、溶
剤揮散後、加熱により硬化させることにより形成
される。 本発明にとり、上記皮膜を形成させるに好まし
いエポキシ樹脂は、分子量1500以上のビスフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂であり、エポキシ用硬化剤
としては３価以上の酸又は酸無水物又は／及び３
価以上の多価アルコールより成る末端カルボン酸
型のポリエステル樹脂、３価以上のカルボン酸又
は酸無水物、レゾール型(A)もしくはノボラツク型
(B)のフエノール樹脂、２価以上のイソシアネート
基を有するイソシアネート化合物、アルキルエー
テル化アミノホルムアルデヒド樹脂、アミノ性活
性水素を有しないエポキシ樹脂とアミン化合物の
付加反応物、アルコキシシリル基を有するアミン
化合物(C)が好ましく併用される。このうち(A)、(B)
および(C)の構造は次のように表すことが出来るも
のである。
ニウム系めつき鋼板を用いた接着構造体に関する
ものであり、更に詳しくはアルミニウムもしくは
アルミニウム合金層の表面にエポキシ樹脂を主成
分とする皮膜を形成させためつき鋼板をエポキシ
系樹脂で接着して得られる接着構造体に関するも
のであり、本発明の目的とする所は鋼板を用いた
接着構造体の接着強さ及び接着耐久性の向上に大
きく寄与することである。従来亜鉛めつきを主と
するめつき鋼板を基材とした一般構造用としての
接着構造体はハニカム構造体や石こうあるいは集
成材等を芯材または表面材に用いた建築用の外壁
パネル、フラツシユドア、間切り壁等に用いられ
ることが多く、用途的に建築の分野に多見され
る、しかしながら、これらのめつき鋼板を用いた
接着構造体は構造体全体からみると構造用として
の実用例が意外と少く、又、技術的蓄積にも乏し
いのが現状である。これは鋼板そのものの腐食性
のため、長期安定な接着構造体としての信頼が得
られなかつたことが大きな原因として指摘される
所である。 一方、鋼板、鋼材は安価で高剛性、高強度であ
り成形性に富む構造用素材として我々の周辺に実
に多く多用されており、我々の生活の基本となつ
ている。又はそれ等の接合方法については種々知
られているがそのなかで接着方式は溶接、ボルト
締めなどに比し、外観上美麗であること、面接合
であるため応力集中が少いこと、接合部が振動な
どによる疲労破壊に対し優れることなど優れた方
式である。本発明者等は以上の鋼板と接着方向法
の利点を生かすべく、鋼板の接着構造体に関し鋭
意検討を重ね、先に特開昭55−116774に於て、亜
鉛めつき鋼板を用いた接着構造体を提案したが、
更に、新たなめつき鋼板を用いた優れた接着構造
体を見出し、ここに本発明を完成した。即ち本発
明は、アルミニウムもしくはアルミニウム合金め
つき層の表面に、エポキシ樹脂を主成分とする硬
化皮膜を形成させためつき鋼板を、エポキシ樹脂
を主成分とする樹脂組成物で接着してなる接着構
造体に関するものである。 めつき鋼板のうち、高耐食性として近年研究開
発が進められてきたものはニツケル、クロム、ス
ズ、アルミなどの金属のめつき鋼板などであり、
あるいはそれらを主成分とする合金めつき鋼板で
ある。例えばニツケルめつき、アルミめつき、ス
ズ−亜鉛合金めつき、アルミ−亜鉛合金めつき、
ニツケル−りん合金めつきなどであり、これらの
中には2000時間を越す塩水噴霧試験での耐性を示
すものがある。しかしながら金属皮膜すなわちめ
つきにより鋼板の防食性が向上しても、必ずしも
そのめつき鋼板が優れた接着耐久性を有するとは
いえず、むしろその金属皮膜があるために接着耐
久性を低下させる場合が多い。 すなわち、一般的にニツケル、クロム、スズな
どの金属表面は接着に困難な系に属すると言われ
ているように、めつきによる金属皮膜が本来的に
接着剤となじまない場合、それ等が接着されたも
のは不安定であり、良好な接着強度、接着耐久性
を示さない。又、めつきによる金属皮膜の防蝕効
果が犠性防蝕作用によるものである場合、あるい
は不動態化によるものである場合等のようにめつ
きによる金属皮膜自体が化学変化を生じて変質す
る場合も、接着されたものは不安定であり良好な
接着耐久性を示さない。 本発明者等は上記のように矛盾することが多い
接着構造体における良好な耐蝕性と接着耐久性に
ついて、それらを両立せさせるべく検討した結
果、アルミニウムもしくはアルミニウム合金をめ
つきした鋼板を用い、そのめつき層表面にエポキ
シ樹脂を主成分とする硬化皮膜を形成させ、エポ
キシ樹脂を主成分とする樹脂組成物により接着し
て得られる接着構造体が、上記の条件を満足する
ものであることを見い出したものである。アルミ
ニウムめつき鋼板もしくはアルミニウム合金めつ
き鋼板は美麗な外観を有し、めつき皮膜が軟質な
ため、加工性にも優れた鋼板であり、例えばアル
ミニウムめつき鋼板は10年以上の屋外曝露実績、
アルミニウム−亜鉛合金めつき鋼板は20年近い屋
外曝露実績を有している。これらの鋼板の有する
優れた耐蝕性は表面にめつきされたアルミニウム
層が空気中の湿分もしくは水により凝集力の低い
ベーマイト（Al2O3・H2O）もしくは疑似ベーマ
イト（Al2O3・2H2O）などよりなる水和物層を
形成するためであり、又、アルミニウム−亜鉛合
金めつきの場合は、水分存在下に亜鉛の犠性防蝕
作用があり合金めつき層はさまざまに浸蝕変化す
るためである。 従つて、この様な表面変化のあるアルミニウム
系めつき鋼板を単に接着した場合は、接着界面が
破壊され易すく、耐久性のある接着構造体とはな
り得ないものであつた。 しかしながら本発明者等はエポキシ樹脂を主成
分とする硬化皮膜をこれらめつき層表面に形成さ
せた場合、従来そのような皮膜が有している接着
時の密着性の向上効果だけでなく、上記のような
接着界面の破壊を防止し接着部分の長期の接着劣
化の進行を大きく防ぐことが出来ることを見出し
たのである。 本発明におけるめつき層表面に形成されるエポ
キシ樹脂を主成分とする硬化皮膜は、一般にプラ
イマー処理と称されている方法で形成される。す
なわち、本発明における上記皮膜は、エポキシ樹
脂を主成分とする樹脂とエポキシ用硬化剤を溶剤
中に溶解してなる溶液をめつき鋼板に塗布し、溶
剤揮散後、加熱により硬化させることにより形成
される。 本発明にとり、上記皮膜を形成させるに好まし
いエポキシ樹脂は、分子量1500以上のビスフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂であり、エポキシ用硬化剤
としては３価以上の酸又は酸無水物又は／及び３
価以上の多価アルコールより成る末端カルボン酸
型のポリエステル樹脂、３価以上のカルボン酸又
は酸無水物、レゾール型(A)もしくはノボラツク型
(B)のフエノール樹脂、２価以上のイソシアネート
基を有するイソシアネート化合物、アルキルエー
テル化アミノホルムアルデヒド樹脂、アミノ性活
性水素を有しないエポキシ樹脂とアミン化合物の
付加反応物、アルコキシシリル基を有するアミン
化合物(C)が好ましく併用される。このうち(A)、(B)
および(C)の構造は次のように表すことが出来るも
のである。
【式】
Ｒ，R′，R″：水素、アルキレン基もしくはア
ルキル基 ｍ＋ｎ＝４ 上記溶液を調整するための溶剤としては上記の
エポキシ樹脂と硬化剤の組合せを溶解出来ること
が必須の条件であり、ケトン系、アルコール系、
エステル系、芳香族系などから硬化を阻害しない
等の条件に従つて選択すればよい。 本発明において皮膜形成のために好ましい上記
エポキシ樹脂を主成分とする溶液中の樹脂成分濃
度は塗布乾燥しやすい粘度を基準として適当な濃
度を定めればよく、例えばスプレーコート用には
0.2〜0.7Pa・ｓ、ロールコート、ナイフコート、
カーテンコート用等には0.5〜5Pa・ｓなどが好ま
しく、それに応じて成分濃度を調整すればよい
が、乾燥性、成膜性にも濃度が影響を及ぼすの
で、濃度の範囲を５〜40重量％にすることが好ま
しい。その値が５重量％未満では乾燥性が不良に
なり、40重量％を越えると成膜性が不良になる傾
向がある。 めつき鋼板にめつき層表面に施されたエポキシ
系樹脂皮膜は、皮膜重量で１〜50ｇ／m2になる様
に形成させるのが好ましく、１ｇ／m2未満の皮膜
では防錆性および接着耐久性に有効な作用を示す
ことが少くなり、50ｇ／m2を越える厚さの皮膜で
は長すぎて、衝撃、割裂等の力により容易にクラ
ツクを生じ、接着破壊を起しがちになる。 上記硬化皮膜を形成するためには、使用するエ
ポキシ樹脂、硬化剤の種類および量により加熱硬
化条件を設定すればよいが、一般的には100℃〜
300℃の範囲の温度で行われ、例えば280℃×１
分、100℃×30分といつた様な条件である。加熱
は、電熱、ガス燃焼熱等にて実施すればよい。 さらに本発明において、アルミニウム又はアル
ミニウム合金がめつきされた鋼板のめつき層の表
面にエポキシ樹脂系皮膜を形成させる前に、該鋼
板のめつき層表面にクロム酸化物を主体とする化
成皮膜を形成させその後でエポキシ系樹脂皮膜を
形成させると、本発明の目的とする効果が更に一
段と伸長され、さらに好ましいものとなる。 クロム酸化物を主体とする化成皮膜とは、クロ
ム酸もしくはクロム酸塩及び他の無機塩類を含む
水溶液を接触させることにより得られる。その皮
膜は処理液組成、処理温度、処理時間、PHなどに
よりその皮膜組成、形状、厚みが微妙に異なるも
のであるがクロム酸濃度0.5〜５％、PH３〜９、
液温20〜100℃にて処理する標準的な皮膜形成条
件を本発明のアルミニウム系めつき鋼板に適応す
ることが可能である。化成皮膜の形成方法として
は処理液への浸漬、処理液のスプレー又は、ロー
ル液布などの塗布手段を適宜選択し、めつき鋼板
へ塗布し乾燥させて皮膜を得ればよく、その厚み
は通常0.001μｍ〜1μｍであるものが好ましい。め
つき鋼板を接着するエポキシ樹脂を主成分とする
樹脂組成物としては長期接着耐久性を得るため
に、熱硬化型のエポキシ樹脂を主成分とするもの
が良く、特に構造用接着剤に適すると云われるエ
ポキシ樹脂を主成分とするものが最適である。 図１は、本発明の一実施態様による接着構造体
の断面図であり、めつき鋼板１の一方のめつき層
２の表面に硬化皮膜４が形成された二枚のめつき
鋼板１が、接着剤５によつて接着されており、本
発明において、めつき層２は鋼板３の表面に形成
され、硬化皮膜４はめつき層２の上に設けられ
る。 本発明で接着剤として用いられるエポキシ樹脂
系組成物の具体例としては、例えばエポキシ樹脂
単独系、エポキシフエノール樹脂系、エポキシニ
トリルゴム系、エポキシウレタン系、エポキシア
ミノ樹脂系、エポキシポリエステル系、エポキシ
ナイロン系、エポキシシリコン樹脂系、などエポ
キシ官能基を有する樹脂もしくは化合物を有効量
含むものであり、形状もペースト状、フイルム
状、粉末状、液状、半固型状など種々にわたるも
のである。その接着における施工量は通常数〜数
百ｇ／m2であり、その量は接合部位により異り、
例えばはくり応力が主たる応力となる部位には数
十〜数百ｇ／m2、せん断応力が主たる応力となる
部位には数〜数＋ｇ／m2施工することが好まし
い。エポキシ樹脂としては一般的に加熱硬化して
使用するものが好ましいがその際の硬化条件は用
いられるエポキシ樹脂の種類により異るが通常
100〜250℃℃の温度にて数分〜数時間の時間にて
硬化を完了させる。 本発明の接着構造体は特に優れた構造体となり
うるものであり、めつき鋼板同志の接着よりなる
箱型体、曲面体等の構造物として適用される他、
めつき鋼板の間にハニカムコアなどの芯材を介在
させ接着した軽量高剛性のサンドイツチ構造体と
しても適用が可能である。 以下実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例 １ アルミニウムめつき鋼板アルシート（商品名、
新日本製鉄(株)製）0.6mm厚板をエピコート1007（商
品名、油化シエルエポキシ(株)製、分子量約2900）
10重量部、２−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン１重量部、メチルエチルケトン89重量部よりな
る溶液中に浸漬し、風乾後200℃熱風炉にて10分
間加熱し、硬化したエポキシ樹脂を主成分とする
皮膜（平均膜厚3μｍ）を形成させたアルミニウ
ムめつき鋼板を得た。この鋼板を25mm×100mmの
サイズに切断し、エポキシ樹脂系粉末状接着剤
AP−700（商品名、東亞合成化学工業(株)製）を200
ｇ／m2散布し、150℃×１分の加熱で鋼板に融着
させて、ラツプ長12.5mm、熱圧条件180℃、10分
間、３Kgｆ／cm2にて接着を実施した。接着された
テストピースを室温にて引張りせん断強度を測定
するとともに、100℃沸とう水中に３日間浸漬し
た後、室温にて同様に引張りせん断強度を測定し
た。又、ラツプ長70mm、同様熱圧条件にて接着を
実施し、得られたテストピースの室温でのＴ−は
くり強度を測定した。以上の結果を表−１に示
す。測定時におけるクロスベツド速度は引張りせ
ん断試験及びＴ−はくり試験それぞれにおいて10
mm／分、50mm／分であり、くり返し数３の平均値
を記した。 実施例 ２ アルミニウム−亞鉛合金めつき鋼板ガルバリウ
ム（商品名、大同鋼板(株)製、めつき中アルミニウ
ム含量55重量％）0.6mm厚板を用いて実施例１と
同様の試験を行つた結果を表−１に示す。 実施例 ３ アルミニウムめつき鋼板アルシート（商品名、
新日本製鉄(株)製）0.6mm厚板を中性洗剤とケイ酸
ソーダ各１％を含む水溶液にて洗浄脱脂し、水洗
する。次にクロム酸９ｇ、タングステン酸ナトリ
ウム3.5ｇ、フツ化ナトリウム4.5ｇを水１中に
含有する水溶液中に浴温５℃にて10分間浸漬し、
水洗乾燥（50℃）を行つて、めつき層の表面にク
ロム酸化物皮膜を有するアルミニウムめつき鋼板
とした。この化成処理アルミニウムめつき鋼板を
実施例１のエポキシ樹脂溶液中に浸漬し、風乾後
200℃熱風炉にて10分間焼き付け、化成処理皮膜
の上に加熱硬化したエポキシ樹脂を主成分とする
皮膜を形成させたアルミニウムめつき鋼板を得
た。得られた鋼板を用いて実施例１と同様にして
接着し、評価を実施した結果を表−１に示す。 実施例 ４ 実施例３においてアルミニウム−亞鉛合金めつ
き鋼板ガルバリウム（商品名、大同鋼板(株)製）
0.6mm厚板を使用する他は同様にして試験した結
果を表−１に示す。 実施例 ５ 硬化剤として無水トリメツト酸744部、無水フ
タル酸64部、トリメチロールプロパン192部を180
℃で５分間反応させて得た酸価426mgKOH／ｇの
末端酸型ポリエステル樹脂１重量部、ビスフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂エピコート1007（商品名、
油化シエルエポキシ(株)製、平均分子量約2900）９
重量部、メトキシブチルアセテート30重量部、メ
チルセロソルブアセテート30重量部、キシレン30
重量部より成るエポキシ樹脂系溶液を使用する他
は実施例４と同様にして試験した結果を表−１に
示す。 比較例 １ 実施例２においてエポキシ樹脂系皮膜の形成を
省略し、メチルエチルケトン浸漬による溶剤脱脂
処理のみにて調整した鋼板を用いて同様の試験を
行つた結果を表−１に示す。 比較例 ２ 冷間圧延鋼板SPCC−SD0.6mm厚板を脱脂洗浄
した後、塩化ニツケル20ｇ、次亜りん酸ナトリウ
ム27ｇ、こはく酸ナトリウム16ｇを水１中に含
む酸性浴中に99℃にて30分間浸漬し、光沢のある
ニツケル−リン合金めつきを表面に施した鋼板を
用いた以外は実施例１と同様にして接着評価を行
つた結果を表−１に示す。
ルキル基 ｍ＋ｎ＝４ 上記溶液を調整するための溶剤としては上記の
エポキシ樹脂と硬化剤の組合せを溶解出来ること
が必須の条件であり、ケトン系、アルコール系、
エステル系、芳香族系などから硬化を阻害しない
等の条件に従つて選択すればよい。 本発明において皮膜形成のために好ましい上記
エポキシ樹脂を主成分とする溶液中の樹脂成分濃
度は塗布乾燥しやすい粘度を基準として適当な濃
度を定めればよく、例えばスプレーコート用には
0.2〜0.7Pa・ｓ、ロールコート、ナイフコート、
カーテンコート用等には0.5〜5Pa・ｓなどが好ま
しく、それに応じて成分濃度を調整すればよい
が、乾燥性、成膜性にも濃度が影響を及ぼすの
で、濃度の範囲を５〜40重量％にすることが好ま
しい。その値が５重量％未満では乾燥性が不良に
なり、40重量％を越えると成膜性が不良になる傾
向がある。 めつき鋼板にめつき層表面に施されたエポキシ
系樹脂皮膜は、皮膜重量で１〜50ｇ／m2になる様
に形成させるのが好ましく、１ｇ／m2未満の皮膜
では防錆性および接着耐久性に有効な作用を示す
ことが少くなり、50ｇ／m2を越える厚さの皮膜で
は長すぎて、衝撃、割裂等の力により容易にクラ
ツクを生じ、接着破壊を起しがちになる。 上記硬化皮膜を形成するためには、使用するエ
ポキシ樹脂、硬化剤の種類および量により加熱硬
化条件を設定すればよいが、一般的には100℃〜
300℃の範囲の温度で行われ、例えば280℃×１
分、100℃×30分といつた様な条件である。加熱
は、電熱、ガス燃焼熱等にて実施すればよい。 さらに本発明において、アルミニウム又はアル
ミニウム合金がめつきされた鋼板のめつき層の表
面にエポキシ樹脂系皮膜を形成させる前に、該鋼
板のめつき層表面にクロム酸化物を主体とする化
成皮膜を形成させその後でエポキシ系樹脂皮膜を
形成させると、本発明の目的とする効果が更に一
段と伸長され、さらに好ましいものとなる。 クロム酸化物を主体とする化成皮膜とは、クロ
ム酸もしくはクロム酸塩及び他の無機塩類を含む
水溶液を接触させることにより得られる。その皮
膜は処理液組成、処理温度、処理時間、PHなどに
よりその皮膜組成、形状、厚みが微妙に異なるも
のであるがクロム酸濃度0.5〜５％、PH３〜９、
液温20〜100℃にて処理する標準的な皮膜形成条
件を本発明のアルミニウム系めつき鋼板に適応す
ることが可能である。化成皮膜の形成方法として
は処理液への浸漬、処理液のスプレー又は、ロー
ル液布などの塗布手段を適宜選択し、めつき鋼板
へ塗布し乾燥させて皮膜を得ればよく、その厚み
は通常0.001μｍ〜1μｍであるものが好ましい。め
つき鋼板を接着するエポキシ樹脂を主成分とする
樹脂組成物としては長期接着耐久性を得るため
に、熱硬化型のエポキシ樹脂を主成分とするもの
が良く、特に構造用接着剤に適すると云われるエ
ポキシ樹脂を主成分とするものが最適である。 図１は、本発明の一実施態様による接着構造体
の断面図であり、めつき鋼板１の一方のめつき層
２の表面に硬化皮膜４が形成された二枚のめつき
鋼板１が、接着剤５によつて接着されており、本
発明において、めつき層２は鋼板３の表面に形成
され、硬化皮膜４はめつき層２の上に設けられ
る。 本発明で接着剤として用いられるエポキシ樹脂
系組成物の具体例としては、例えばエポキシ樹脂
単独系、エポキシフエノール樹脂系、エポキシニ
トリルゴム系、エポキシウレタン系、エポキシア
ミノ樹脂系、エポキシポリエステル系、エポキシ
ナイロン系、エポキシシリコン樹脂系、などエポ
キシ官能基を有する樹脂もしくは化合物を有効量
含むものであり、形状もペースト状、フイルム
状、粉末状、液状、半固型状など種々にわたるも
のである。その接着における施工量は通常数〜数
百ｇ／m2であり、その量は接合部位により異り、
例えばはくり応力が主たる応力となる部位には数
十〜数百ｇ／m2、せん断応力が主たる応力となる
部位には数〜数＋ｇ／m2施工することが好まし
い。エポキシ樹脂としては一般的に加熱硬化して
使用するものが好ましいがその際の硬化条件は用
いられるエポキシ樹脂の種類により異るが通常
100〜250℃℃の温度にて数分〜数時間の時間にて
硬化を完了させる。 本発明の接着構造体は特に優れた構造体となり
うるものであり、めつき鋼板同志の接着よりなる
箱型体、曲面体等の構造物として適用される他、
めつき鋼板の間にハニカムコアなどの芯材を介在
させ接着した軽量高剛性のサンドイツチ構造体と
しても適用が可能である。 以下実施例を挙げて本発明を説明する。 実施例 １ アルミニウムめつき鋼板アルシート（商品名、
新日本製鉄(株)製）0.6mm厚板をエピコート1007（商
品名、油化シエルエポキシ(株)製、分子量約2900）
10重量部、２−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン１重量部、メチルエチルケトン89重量部よりな
る溶液中に浸漬し、風乾後200℃熱風炉にて10分
間加熱し、硬化したエポキシ樹脂を主成分とする
皮膜（平均膜厚3μｍ）を形成させたアルミニウ
ムめつき鋼板を得た。この鋼板を25mm×100mmの
サイズに切断し、エポキシ樹脂系粉末状接着剤
AP−700（商品名、東亞合成化学工業(株)製）を200
ｇ／m2散布し、150℃×１分の加熱で鋼板に融着
させて、ラツプ長12.5mm、熱圧条件180℃、10分
間、３Kgｆ／cm2にて接着を実施した。接着された
テストピースを室温にて引張りせん断強度を測定
するとともに、100℃沸とう水中に３日間浸漬し
た後、室温にて同様に引張りせん断強度を測定し
た。又、ラツプ長70mm、同様熱圧条件にて接着を
実施し、得られたテストピースの室温でのＴ−は
くり強度を測定した。以上の結果を表−１に示
す。測定時におけるクロスベツド速度は引張りせ
ん断試験及びＴ−はくり試験それぞれにおいて10
mm／分、50mm／分であり、くり返し数３の平均値
を記した。 実施例 ２ アルミニウム−亞鉛合金めつき鋼板ガルバリウ
ム（商品名、大同鋼板(株)製、めつき中アルミニウ
ム含量55重量％）0.6mm厚板を用いて実施例１と
同様の試験を行つた結果を表−１に示す。 実施例 ３ アルミニウムめつき鋼板アルシート（商品名、
新日本製鉄(株)製）0.6mm厚板を中性洗剤とケイ酸
ソーダ各１％を含む水溶液にて洗浄脱脂し、水洗
する。次にクロム酸９ｇ、タングステン酸ナトリ
ウム3.5ｇ、フツ化ナトリウム4.5ｇを水１中に
含有する水溶液中に浴温５℃にて10分間浸漬し、
水洗乾燥（50℃）を行つて、めつき層の表面にク
ロム酸化物皮膜を有するアルミニウムめつき鋼板
とした。この化成処理アルミニウムめつき鋼板を
実施例１のエポキシ樹脂溶液中に浸漬し、風乾後
200℃熱風炉にて10分間焼き付け、化成処理皮膜
の上に加熱硬化したエポキシ樹脂を主成分とする
皮膜を形成させたアルミニウムめつき鋼板を得
た。得られた鋼板を用いて実施例１と同様にして
接着し、評価を実施した結果を表−１に示す。 実施例 ４ 実施例３においてアルミニウム−亞鉛合金めつ
き鋼板ガルバリウム（商品名、大同鋼板(株)製）
0.6mm厚板を使用する他は同様にして試験した結
果を表−１に示す。 実施例 ５ 硬化剤として無水トリメツト酸744部、無水フ
タル酸64部、トリメチロールプロパン192部を180
℃で５分間反応させて得た酸価426mgKOH／ｇの
末端酸型ポリエステル樹脂１重量部、ビスフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂エピコート1007（商品名、
油化シエルエポキシ(株)製、平均分子量約2900）９
重量部、メトキシブチルアセテート30重量部、メ
チルセロソルブアセテート30重量部、キシレン30
重量部より成るエポキシ樹脂系溶液を使用する他
は実施例４と同様にして試験した結果を表−１に
示す。 比較例 １ 実施例２においてエポキシ樹脂系皮膜の形成を
省略し、メチルエチルケトン浸漬による溶剤脱脂
処理のみにて調整した鋼板を用いて同様の試験を
行つた結果を表−１に示す。 比較例 ２ 冷間圧延鋼板SPCC−SD0.6mm厚板を脱脂洗浄
した後、塩化ニツケル20ｇ、次亜りん酸ナトリウ
ム27ｇ、こはく酸ナトリウム16ｇを水１中に含
む酸性浴中に99℃にて30分間浸漬し、光沢のある
ニツケル−リン合金めつきを表面に施した鋼板を
用いた以外は実施例１と同様にして接着評価を行
つた結果を表−１に示す。
【表】
＊鋼材伸び変形後接着破壊
実施例 ６ 実施例２において使用したアルミニウム−亜鉛
合金めつき鋼板を実施例３の方法にて脱脂洗浄し
た後、クロム酸12ｇ、リン酸26ml、酸性フツ化ナ
トリウム（NaF・HF）３ｇを水１中に含有す
る浴中に40℃にて５分間浸漬し、洗浄、乾燥した
後実施例１と同様にしてエポキシ樹脂系皮膜を形
成させた引張りせん断テストピースを接着し作成
した。このものを接着面積当り20Kgｆ／cm2の引張
り荷重をかけたままで60℃、95％RHの湿熱条件
にくり返し数４にて放置し、接着破壊を生ずる時
間を測定した。この結果を表−２に示す。本発明
に関わる接着体は良好な耐久性を示すことが判明
した。 実施例 ７ 実施例２において作成したものと同様の引張り
せん断テストピースを用いて実施例６と同様にし
て荷重下、湿熱試験を実施した結果を表−２に示
す。 比較例 ３ 比較例１において作成したものと同様の引張り
せん断テストピースを用いて実施例３と同様にし
て荷重下、湿熱試験を実施した結果を表−２に示
す。
実施例 ６ 実施例２において使用したアルミニウム−亜鉛
合金めつき鋼板を実施例３の方法にて脱脂洗浄し
た後、クロム酸12ｇ、リン酸26ml、酸性フツ化ナ
トリウム（NaF・HF）３ｇを水１中に含有す
る浴中に40℃にて５分間浸漬し、洗浄、乾燥した
後実施例１と同様にしてエポキシ樹脂系皮膜を形
成させた引張りせん断テストピースを接着し作成
した。このものを接着面積当り20Kgｆ／cm2の引張
り荷重をかけたままで60℃、95％RHの湿熱条件
にくり返し数４にて放置し、接着破壊を生ずる時
間を測定した。この結果を表−２に示す。本発明
に関わる接着体は良好な耐久性を示すことが判明
した。 実施例 ７ 実施例２において作成したものと同様の引張り
せん断テストピースを用いて実施例６と同様にし
て荷重下、湿熱試験を実施した結果を表−２に示
す。 比較例 ３ 比較例１において作成したものと同様の引張り
せん断テストピースを用いて実施例３と同様にし
て荷重下、湿熱試験を実施した結果を表−２に示
す。
【表】
実施例 ８
実施例２と同様にして得られた加熱硬化したエ
ポキシ樹脂系皮膜を有する処理アルミニウム−亜
鉛合金めつき鋼板を50mm×50mmのサイズに切断
し、コアサイズ3/8インチ、箔厚50μｍ、コア高
さ10mmのアルミニウムハニカムコアとの組合せに
て50mm角のハニカムパネルを作成した。接着剤は
AP−700前述を表面板上に200ｇ／m2散布し、150
℃×１分の加熱にて鋼板に融着させ、接着条件は
180℃にて10分間熱圧接着した。得られたハニカ
ムパネル50mm角のアルミニウムブロツクに二液エ
ポキシ系接着剤を用いて接着し、フラツトワイズ
引張り強度を１mm／分の引張り速度で測定した結
果27Kgｆ／cm2の結果が得られた。 実施例 ９ 実施例５と同様にして得られたエポキシ樹脂系
皮膜−クロム酸化物皮膜アルミニウム−亜鉛合金
めつき鋼板を用いて実施例８と同様の試験をした
結果31Kgｆ／cm2の良好な結果が得られた。
ポキシ樹脂系皮膜を有する処理アルミニウム−亜
鉛合金めつき鋼板を50mm×50mmのサイズに切断
し、コアサイズ3/8インチ、箔厚50μｍ、コア高
さ10mmのアルミニウムハニカムコアとの組合せに
て50mm角のハニカムパネルを作成した。接着剤は
AP−700前述を表面板上に200ｇ／m2散布し、150
℃×１分の加熱にて鋼板に融着させ、接着条件は
180℃にて10分間熱圧接着した。得られたハニカ
ムパネル50mm角のアルミニウムブロツクに二液エ
ポキシ系接着剤を用いて接着し、フラツトワイズ
引張り強度を１mm／分の引張り速度で測定した結
果27Kgｆ／cm2の結果が得られた。 実施例 ９ 実施例５と同様にして得られたエポキシ樹脂系
皮膜−クロム酸化物皮膜アルミニウム−亜鉛合金
めつき鋼板を用いて実施例８と同様の試験をした
結果31Kgｆ／cm2の良好な結果が得られた。
図１は、本発明の実施例の一つである、めつき
鋼板同志の接着構造体における断面図である。 １……めつき鋼板、２……めつき層、３……鋼
板、４……硬化皮膜、５……接着剤。
鋼板同志の接着構造体における断面図である。 １……めつき鋼板、２……めつき層、３……鋼
板、４……硬化皮膜、５……接着剤。
Claims (1)
- １ アルミニウムもしくはアルミニウム合金めつ
き層２の表面に、エポキシ樹脂を主成分とする硬
化皮膜４を形成させためつき鋼板１を、エポキシ
樹脂を主成分とする樹脂組成物からなる接着剤５
で接着してなる接着構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19749183A JPS6089356A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | めつき鋼板を用いた接着構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19749183A JPS6089356A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | めつき鋼板を用いた接着構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089356A JPS6089356A (ja) | 1985-05-20 |
| JPH0341066B2 true JPH0341066B2 (ja) | 1991-06-20 |
Family
ID=16375350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19749183A Granted JPS6089356A (ja) | 1983-10-24 | 1983-10-24 | めつき鋼板を用いた接着構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6089356A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7695797B2 (en) * | 2006-06-27 | 2010-04-13 | Hexcel Corporation | Corrosion resistant honeycomb |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242495B2 (ja) * | 1972-09-12 | 1977-10-25 | ||
| JPS5434410A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-13 | Teijin Ltd | Unit for yarn treating |
| JPS559639A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-23 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | Adhesive |
| JPS5626279A (en) * | 1979-07-17 | 1981-03-13 | Nec Corp | Paper detecting device |
-
1983
- 1983-10-24 JP JP19749183A patent/JPS6089356A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6089356A (ja) | 1985-05-20 |
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