JPH0488077A

JPH0488077A - スポット溶接可能な接着剤組成物

Info

Publication number: JPH0488077A
Application number: JP2204297A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Ishikawa; 亘祥石川; Maki Kawai; 河合　真樹
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1990-07-31
Publication date: 1992-03-19

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］本発明はエポ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を塗布して絹合
せ、かしめやスボッ１へ溶接で仮止めした後塗装焼付時
と同時に接着剤を過熱硬化させている。

しかし、塗装工程には、前処理として温水シャワー洗浄
があり低粘度のペースト状接着剤では飛散・除去され、
他部分を汚染することがあり、接着剤を温水シャワーに
耐えうる粘度まで高粘度化する必要がある。そしてこれ
らの方法として固型エポキシ樹脂を添加したり、エポキ
シ樹脂をゴム、エクス１〜マー類で変性したものを用い
て高粘度化させるか、あるいはゴム、エラストマー類を
添加する等の手法がある。しかし、固型エポキシ樹脂を
用いれば低温時の粘度か高くなりすぎてスポット溶接が
できなくなるし、ゴム、エラストマー類で変性あるいは
ブレンドすれば接着部分が高温に曝された時、硬化物が
軟化して強度が低下するなどの問題かあり使用部位を限
定せざるを得なかっｌこ　。

そこで特開昭６４−８１８７８号公報には熱可塑性エラ
ストマー類〜マー高い伺料をブレンドした接着剤組成物
が開示されている。

［発明が解決しようとする課題］特開昭６／１．−８１８７８号公報に開示された接着剤
組成物では、一応の効果はあるものの熱間時の強度に不
足して耐疲労性は充分とはいえず、まだ改良の余地が残
されている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
低温スポット溶接性と耐温水シャワー性を両立しつつ、
熱間時の強′度および耐疲労性を向上させることを目的
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、０℃以上の温度で液状のエポキシ系樹脂と、部分架橋ゴ
ムと、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。

エポキシ系樹脂は０℃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、ノボラック型
、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さ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ポキシ樹脂に
混合して用いることもできる。固形のエポキシ樹脂は、
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、エポキシ系樹脂に部分架橋ゴム
を混合して用いるところにある。ここで部分架橋ゴムと
は未加硫ゴムと完全加硫ゴムの中間のものをいい、未加
硫ゴムにおいて架橋可能な部分全体を１００とした場合
に、１〜９９％の部分が架橋しているものをいう。この
部分架橋ゴムとしてはエポキシ系樹脂と相溶するものか
用いられ、ＮＢＲ，ＳＢＲ，ＣＲ，アクリルゴムなどの
部分架橋ゴムが好ましい。加硫ゴムではエポキシ系樹脂
との相溶性か低下し、未加硫ゴムでは熱間時の強度低下
が大ぎいので用いられない。

この部分架橋ゴムは、例えばエポキシ系樹脂１００重量
部に対して１０〜５０重量部の範囲で用いられる。種類
によっても異なるが、部分架橋ゴムが少ないと、粘度が
低く温水シャワー時に飛散が生じるようになる。また多
過ぎるとペースト状になりにくく、吹出性および低温時
のスポット溶接が困難となる。実用範囲としては１０〜
２０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仙、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される。

充填材としては、炭酸カルシウム、石英粉、６青、カオ
リン、クレー、マイカ、タルり、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、アンヂ
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、ステンレス繊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、スボッ］〜溶接性が一層
向上する。

添加剤としては、チキン性付与剤、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
とにより低粘度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、かつ部分架橋ゴム
が官能基どうしの接触の障害となるため、塗布温度に加
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ラ１〜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ＯｏＣにおいて
も液状を維持し、また部分架橋ゴム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
ット溶接が可能となっている。そして温水シャワーによ
り洗浄される。このとき接着剤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、その低下の程度はエ
ポ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りの粘度となっているため、
組成物の飛散が防止されている。

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
ポット溶接か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。また曲面鋼板に対する接着性が良好
でおる。さらに本発明の接着剤組成物は貯蔵安定性にも
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。

そして本発明の接着剤組成物から形成された硬化物は、
部分架橋ゴムの分子鎖の拘束効果により熱間時の強度が
高く、耐疲労性に優れている。

［実施例］以下、実施例により具体的に説明する。

（実施例１）エポキシ系樹脂として、ビスフェノールＡ型液状エポキ
シ樹脂（ｒＥＰ−４−１００」、エポキシ当＠１８０・
〜２００、旭電化（株）製）５０重量部、ＮＢＲ変性エ
ポキシ樹脂（ｒＲ−１３０９ｊ、エポキシ当量３００．
ＡＣＲ（株）製）１０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、部分架橋ゴムとしてＮＢＲ系（［ク
ライナツクＸＬ３８９Ｊポリサー社製＞１０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（１−Ａ（、−２５００ｊ東洋アル
ミニウム（株）製）８０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。

（１）油面接着力洗浄防錆油（「メタルガード８３１ＴＪモービル社製）
が２Ω／ｍ２塗布されたＳＣｌ”Ｄ鋼板（２５ｘ１００
ｘ１．６ｍｍ）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分焼付は後、２０’Ｃおよび１
００’Ｃの雰囲気中、５ｍｍ／分の引張り速度で接着強
度を測定した。

（２）耐疲労性５ＣＰ−Ｄ鋼板（２５ｘ１００ｘ１．６ｍｍ＞を用意し
、上記接着剤組成物にてラップしろ１５ｍｍで接合する
。そして１８０’ＣＸ３０分焼付しり後、疲労試験機（
島津製作所（株）製）を用い、２０’Ｃおよび１００’
Ｃの雰囲気中、振動数５０Ｈ７，最大と最少の荷重比３
５０ｋｑ／７０ｋｇの条件で破断回数を測定した。

（３）耐温水シャワー性７０Ｘ１５０ｘ０．８ｍｒｎの鋼板の中央に１ｍｍの厚
さ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
き付は圧力４ｋＣ］／ｃｍ２、距離２５ｃｍ、角度４５
度の条件で５０’Ｃ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。

（４）低温スポット溶接性ＳＰ（、−Ｄ冷延鋼板よりなり２５Ｘ１００Ｘ１゜Ｏｍ
ｍの大きざの鋼板に接着剤組成物を直径３ｍｍのビート
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−４Ｑサイクル、通電１０ＫＡ−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。完全に溶接されているものを○、溶接に若干問題が
あるものを△、接合強度が弱いか溶接されていないもの
を×とする。

（５）高温安定性接着剤組成物を６０’Ｃて７２時間保持して、促進前後
の粘度変化を調べた。はとんど増粘していないものをＯ
１若干増粘しているものを△、増粘が激しいものを×と
する。

これらの結果を第１表に示す。

（他の実施例および比較例）第１表に示すように、エポキシ樹脂、加硫ゴム、部分架
橋ゴム、熱可塑性エクス１〜マの種類と添加量を種々変
更して、それぞれの接着剤組成物を調製し、実施例１と
同様に性能を測定した。

なお、未加硫ゴムとしては高ニトリルＮＢＲ（［フライ
ナック５０フ５Ｊポリザー社製）および低ニトリルＮＢ
Ｒ（ｒフライナック２フ５０ｊポリサー社製〉を用い、
熱可塑性エラストマとしては低融点のＦＴＰ−２９Ｃ）
Ｊ　　（日本合成化学（株）製）と高融点の［バイロン
３００Ｊ　　（東洋紡（株）製）を用いた。また実施例
３．４では部分架橋ゴムとしてＳＢＲ系のｌ’−Ｎｉｐ
ｏｌ−１００９」　（日本ゼオン（株）製）を用いた。

伯の原料は実施例１と同様のものを用いた。

（評価）第１表より、各実施例の接着剤組成物は全ての性能に優
れていることが明らかである。

部分架橋ゴムが少ない比較例４の組成物では、耐温水シ
ャワー性に劣っている。一方、部分架橋ゴムを多く含む
比較例３の組成物は、ペース１〜状とならず接着剤とし
て機能しない。したがって用いた原料の範囲内では、部
分架橋ゴムの配合量は、エポキシ系樹脂の１００重量部
に対して１０〜２０重量部が最適であることがわかる。

また未ｈｌ硫ＮＢＲで二ｌ〜リル含有量を変更した比較
例５および比較例６の組成物は、高温時の油面接着力が
低く、高温時の耐疲労性にも劣っている。

低融点の熱可塑性エラストマを用いた比較例７および比
較例８の組成物では、特に配合量の多い比較例８の組成
物は耐温水シャワー性および低温スポット溶接性に優れ
ている。しかし高温時の油面接着力が低く、高温時の耐
疲労性に劣っている。

そして熱可塑性エラストマの配合量が多いほどその傾向
が著しい。また高融点の熱可塑性エラストマを含む比較
例９の組成物では、高温時の油面接着力が低く、高温時
の耐疲労性にも劣り、かつ低温時のスポット溶接が困難
である。

すなわち、本実施例の接着剤組成物によれば、○°Ｃ以
上で液状のエポキシ系樹脂と部分架橋ゴムとを併用する
ことにより、低温スポラ１〜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とともに、熱間時の強度お
よび耐疲労性に優れていることが明らかである。

特許出願人　　アイシン化工株式会社代理人　　　弁理士　　　大川　宏

Claims

【特許請求の範囲】

（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と、部分架橋ゴ
ムと、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。