JPH05147151A

JPH05147151A - 金属材の接合構造

Info

Publication number: JPH05147151A
Application number: JP27435691A
Authority: JP
Inventors: Kiyonori Ueno; 精記上野; Kazuaki Nakamura; 和晃中村
Original assignee: Nitta Gelatin Inc
Current assignee: Nitta Gelatin Inc
Priority date: 1991-10-01
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1993-06-15
Anticipated expiration: 2010-05-01
Also published as: JPH0739159B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】接着剤によるアルミニウム合金の強固な接合
を可能にし、これにより軽量化、腐食防止、あるいは、
外れ防止を図る。【構成】少なくとも一方がアルミニウム合金材である
金属材同士を、生体系カルシウム化合物を含む接着剤組
成物５により貼り合わせて金属材の接合構造を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車ドアパネルな
ど乗り物用パネルやハニカムサンドイッチ構造パネル、
窓枠の取り付けなどに使用される金属材の接合構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ドアパネルなど自動車パネルでは、アウ
ターパネルがインナーパネルの縁部を挟み込むように折
り返され接着されてなるヘミング構造が採用されてい
る。アウターパネルとインナーパネルの一方にペースト
状接着剤をビード状に塗布して２枚のパネルを貼り合わ
せた後、ヘムフランジ加工を施し、ついでスポット溶接
している。この後、洗浄してから電着塗装を行い、つい
で塗膜の加熱乾燥中に同時に接着剤を硬化させている。

【０００３】ハニカムサンドイッチ構造パネルは、ハニ
カムコアの上下にフェースプレートが接着されてなって
いるので、高い靱性を有しつつ軽量化が可能である。こ
のため、ハニカムサンドイッチ構造パネルは、自動車、
航空宇宙、建材などの種々の用途に利用されている。自
動車ドアパネルやハニカムサンドイッチ構造パネルの素
材としては、鋼板またはステンレス等が主流を占めてお
り、それに適した接着剤が提案されている（たとえば、
特開平２−１５０４８４号公報、特開平２−１５０４８
５号公報参照）。このような接着剤は、エポキシ樹脂を
主成分とするものである。

【０００４】他方、アルミニウム合金製の窓枠は、一般
にねじ止めにより窓枠母材に接合されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の金属材の接合構
造では、腐食を防ぐための処理が必要である。すなわ
ち、鋼板は錆やすく、腐食しやすいため、予め防錆剤が
コーティングされている。ところが、オイルなどの汚れ
を除去するための脱脂を行った後、接着を行っているた
め、脱脂により防錆剤も除去されてしまう。

【０００６】乗り物用パネルは、燃費を低減させるため
に軽量化が図られている。ハニカムサンドイッチ構造パ
ネルでも軽量化の要請が強く、コアやフェースプレート
を軽量化することが必要である。金属製のパネルを軽量
化するために、従来の鋼材からアルミニウム合金に変え
ることが検討された。しかし、鋼材に適した接着剤はア
ルミニウム合金には不適当である。また、アルミニウム
合金は、スポット溶接など他の接合構造も取りにくい。

【０００７】また、窓枠の取り付け構造においても、腐
食を防ぐために窓枠にはアルミニウム合金が使用されて
おり、窓枠を取り付ける窓枠母材も現行はトタンやステ
ンレス鋼であるが将来的にはアルミニウム合金へと移行
するものと考えられる。窓枠を母材に取り付けるには、
ねじ止めが一般的であるが、ねじがゆるみ易いという問
題がある。ねじがゆるむと窓の開閉時に窓枠が母材から
外れる危険がある。

【０００８】そこで、この発明は、接着剤によるアルミ
ニウム合金の強固な接合を可能にし、これにより軽量
化、腐食防止、あるいは、外れ防止を図ることができる
金属材の接合構造を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、少なくとも一方がアルミニウム合金材
である金属材同士を接着剤組成物を介して貼り合わせて
なる金属材の接合構造であって、前記接着剤組成物が生
体系カルシウム化合物（以下、「生Ｃａ−化合物」と言
う）を含むことを特徴とする金属材の接合構造を提供す
る。

【００１０】この発明には、金属材が、乗り物用パネル
を構成するアルミニウム合金製のアウターパネルとアル
ミニウム合金製のインナーパネルであり、前記アウター
パネルとインナーパネルが空間を隔てて重ね合わされ、
アウターパネルの端縁がインナーパネルの端縁を挟み込
むように折り返されこの折り返し部分で互いに前記接着
剤組成物により貼り合わされてヘミング構造を形成して
いる金属材の接合構造が含まれる。

【００１１】この発明には、また、金属材が、アルミニ
ウム合金製のハニカムコアとアルミニウム合金製のフェ
ースプレートであり、前記ハニカムコアの両面に前記フ
ェースプレートが前記接着剤組成物により貼り合わされ
てサンドイッチ構造を形成している金属材の接合構造が
含まれる。この発明には、また、金属材が、アルミニウ
ム合金製の窓枠と窓枠母材であり、前記窓枠が窓枠母材
に前記接着剤組成物により貼り合わされて取り付けられ
ている金属材の接合構造が含まれる。

【００１２】この発明では、貼り合わされる金属材の少
なくとも一方としてアルミニウム合金を用いることによ
り従来の鋼材に比べて耐腐食性が向上するとともに軽量
化が図られる。従来、アルミニウム合金は、鋼材に比べ
ると、接着剤による接合強度が弱いという欠点があった
が、この発明では、生Ｃａ−化合物を含む接着剤組成物
を用いることによりこの欠点を解消している。

【００１３】アルミニウム合金の形態としては、特に限
定はないが、たとえば、板材、ハニカム材などが挙げら
れ、具体的には、たとえば、乗り物用パネルを構成する
アウターパネルとインナーパネル、ハニカムコアとその
両面に接合されるフェースプレート（表面板、皮材など
とも言う）、窓枠と窓枠母材などが挙げられる。この発
明に用いる接着剤組成物は、マトリックス成分として、
分子中に２個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、分子中に２個以上のエポキシ基を有する
オリゴマー（以下、「エポキシ系オリゴマー」と言
う）、アクリル樹脂、ゴム等の脆性改質剤で変性された
エポキシ樹脂などの樹脂；および、ゴム、熱可塑性エラ
ストマーなどの熱可塑性弾性ポリマーを含むものが挙げ
られる。マトリックス成分は、官能基を有する合成樹脂
を有することが好ましい。マトリックス成分は、接着剤
の用途などに応じて、適宜設定すればよい。たとえば、
上記樹脂や熱可塑性弾性ポリマーのうちの何れか１種の
みを用いたり、２種以上を併用したりするのである。併
用の場合の組み合わせは、たとえば、エポキシ樹脂と反
応性エラストマーとの変性樹脂、イソシアネート化合物
とポリエステル樹脂とのポリマーブレンド品などが挙げ
られる。樹脂および熱可塑性弾性ポリマーのうちの２以
上の化合物を併用する場合、その比率は樹脂の組み合わ
せなどにより適宜設定され、特に制限はない。

【００１４】前記エポキシ系オリゴマーとしては、分子
中に２個以上のエポキシ基を有する化合物であれば特に
限定はないが、たとえば、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、フェノールノ
ボラック型エポキシ樹脂、これらの変性樹脂などが挙げ
られ、それぞれ、単独で使用されたり、または、２以上
併用されたりする。この発明で用いる接着剤組成物中の
エポキシ系オリゴマーとしては、ビスフェノールＡ型、
ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型などの液
状エポキシ樹脂であることが好ましい。これは、粘性コ
ントロールが行いやすく、取扱いが容易であるという理
由による。また、エポキシ系オリゴマーは、エポキシ当
量１８０〜７００のものが好ましく、エポキシ当量１８
０〜２００のものがより好ましい。エポキシ当量が前記
範囲を下回ると分子量が低く脆性が発現するおそれがあ
り、上回ると分子量が高くなり固形化するため取り扱い
が悪くなるおそれがある。

【００１５】この発明に用いる、２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としては、たとえ
ば、ウレタンプレポリマーなどが挙げられる。このウレ
タンプレポリマーは、たとえば、アミン当量４５０〜１
５００のものが好ましく、アミン当量５００〜８００の
ものがより好ましい。これらのアミン当量を有するウレ
タンプレポリマーは、たとえば、１０００〜４０００の
数平均分子量を有する。アミン当量（または数平均分子
量）が前記範囲を下回ると分子量が小さいため、架橋後
の強靭性に欠けるおそれがあり、前記範囲を上回ると粘
度が高く使いにくくなることがある。この発明で用いる
イソシアネート化合物は、イソシアネート基を２以上有
するものであれば特に限定はない。前記ウレタンプレポ
リマーは、たとえば、トリレンジイソシアネート系ウレ
タンプレポリマー、メチレンジフェニルジイソシアネー
ト系ウレタンプレポリマー、ヘキサメチレンジイソシア
ネート系ウレタンプレポリマー、キシリレンジイソシア
ネート系ウレタンプレポリマー、イソホロンジイソシア
ネート系ウレタンプレポリマーなどイソシアネート誘導
体が挙げられ、それぞれ単独で使用されたり、または、
２以上併用されたりする。

【００１６】また、マトリックス成分として上述の２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を
用いる場合、必要に応じて接着性能向上のためなどに、
エポキシ樹脂などが用いられる。イソシアネート化合物
とエポキシ樹脂との配合量は、たとえばイソシアネート
化合物１００部に対して、エポキシ樹脂５〜２５部とさ
れる。

【００１７】上記イソシアネート化合物は、空気など雰
囲気中の水分により硬化したり、あるいは、硬化剤によ
って硬化したりして、３次元架橋構造を形成する。前記
硬化剤としては、たとえば、１個以上の活性水素を有す
る化合物（活性水素化合物と言うことがある）が使用さ
れる。このような化合物の具体例としては、たとえば、
芳香族ポリアミン、脂肪族ポリアミン、ポリオール、ポ
リカルボン酸、ポリアミド、フェノール類などが挙げら
れ、いずれか１つが単独で使用されたり、または、２以
上併用されたりする。硬化剤を使用する場合、その割合
は特に制限はないが、上記イソシアネート化合物と活性
水素化合物との化学量論比として計算し添加され、理論
上、理想的な量を系に添加するのが好ましい。

【００１８】上記その他の成分の配合割合は特に限定は
ないが、たとえば、イソシアネート化合物１００部に対
して０〜１００部とされる。この発明に用いる接着剤組
成物は、上記イソシアネート化合物と生Ｃａ−化合物を
用いて反応性ホットメルト接着剤とすることができる。
この場合には通常、イソシアネート化合物の硬化は湿気
により起こる。また、上記イソシアネート化合物として
熱可塑性のウレタンプレポリマーと生Ｃａ−化合物を用
いて反応性ホットメルト接着剤として用いることができ
る。

【００１９】生Ｃａ−化合物は、カルシウムを含む化合
物のうちで生物由来のもの、たとえば石灰化により生成
する化合物である。生Ｃａ−化合物の具体的な例を挙げ
ると、たとえば、貝殻（たとえば、ホタテガイ、ハマグ
リ、アサリ、シジミなど）、卵の殻、ヒドロキシアパタ
イト（以下、「ＨＡｐ」と言う）、石灰岩（石灰石）な
どであり、これらの１種のみを単独で用いたり、２種以
上を併用したりすることができる。これらは、適宜、洗
浄、粉砕され、たとえば、平均粒径１０μｍ以下の粉体
にして使用される。この平均粒径を上回ると接着性能の
低下のおそれがある。ただし、この発明では、化学的な
合成を行って作られる、軽質炭酸カルシウム、白艶華
（極微細な炭酸カルシウム（軽質炭酸カルシウムの高純
度品））、カルシウム化合物試薬などは、生Ｃａ−化合
物に含めない。

【００２０】ＨＡｐは、たとえば、典型的なものの構造
式としてはＭ₁₀（ＺＯ₄)₆(ＯＨ)₂〔ここで、ＭはＣａ、
Ｐｂ；ＺはＡｓ、Ｐ、Ｖ〕で表される無機充填剤であ
り、一般には、Ｃａ₁₀（ＰＯ₄)₆(ＯＨ)₂である。この発
明で用いるＨＡｐは、通常０．１〜０．５ppm 程度の不
純物を含んでいるが性能については問題はない。この発
明で用いる接着剤組成物は、上記生Ｃａ−化合物がカッ
プリング剤（以下、生Ｃａ−化合物を表面処理するため
のカップリング剤を「カップリング剤Ａ」と言う）で表
面処理されているか、および／または、配合成分として
カップリング剤（以下、接着剤組成物の配合成分として
用いられるカップリング剤を「カップリング剤Ｂ」と言
う）を含んでいると、接着剤の耐水性能が向上するので
好ましい。

【００２１】生Ｃａ−化合物をカップリング剤Ａで表面
処理するには、たとえば、カップリング剤（すなわち、
この発明では、アルミニウム系、シラン系を指す）を水
や有機溶剤などの溶剤に溶かし、その溶液中に生Ｃａ−
化合物を添加し、スラリー状で分散攪拌し、２〜３日保
持して処理した後、上澄みを除去し、残留溶媒を乾燥さ
せ、処理前の粒径にコントロールするというやり方が採
用されるが、これに限定されない。

【００２２】カップリング剤ＡおよびＢとしては、それ
ぞれ、ビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシラ
ン、アミノシラン、メルカプトシランなどのシラン系カ
ップリング剤；アルミニウムアルコレート、アルミニウ
ムキレートなどのアルミニウム系カップリング剤などが
挙げられ、それぞれ、単独で使用されたり、あるいは、
２以上併用されたりする。

【００２３】カップリング剤で表面処理されたか、ある
いは、表面処理されていない生Ｃａ−化合物の添加量
は、特に限定はないが、たとえば、マトリックス成分で
あるエポキシ系オリゴマー１００重量部（以下、「重量
部」を単に「部」と言う）に対して１〜８部の割合とす
るのが好ましい。この割合を外れると生Ｃａ−化合物の
添加効果が発現されないおそれがある。カップリング剤
Ｂの添加量は、特に限定はないが、たとえば、エポキシ
系オリゴマー１００部に対して１〜１０部の割合とする
のが好ましい。この割合を外れると充分な接着性、接着
強度、耐水接着性、耐水接着強度等が得られなかった
り、発泡が起こったりするおそれがある。

【００２４】また、この発明に用いる上記接着剤組成物
は、必要に応じて接着性能向上のためなどに、各種反応
性エラストマーなどが用いられる。これらの配合量は、
たとえば、エポキシ系オリゴマー１００部に対して、５
〜１００部とされる。この発明で用いる接着剤組成物に
は、必要に応じて適当な硬化剤、硬化促進剤などが使用
される。硬化剤としては、たとえば、ジシアンジアミ
ド、ヒドラジド、イミダゾール、芳香族ポリアミン、脂
肪族ポリアミン、チオール、ポリメルカプタン等が、硬
化促進剤としては、たとえば、第３級アミン、カルボン
酸、フェノール、第３級アミノ基を持つ化合物とエポキ
シ樹脂の付加生成物などが用いられる。硬化剤は、たと
えば、エポキシ基と活性水素化合物の化学量論比で計算
し、添加量を決定する。また、硬化促進剤は、たとえ
ば、１〜１０重量％（エポキシ系オリゴマーの全重量に
対して）の割合とされる。また、たとえば、エポキシ系
オリゴマーの脆性改質剤として反応性エラストマー等の
液状ゴムやそれらで変性された変性エポキシ樹脂等を添
加することも可能である。特に、ヘミング構造を作る場
合には、エポキシ系オリゴマーのもろさを改善するため
に、アクリル変性、ＣＴＢＮ変性、ＳＢＲ変性、ウレタ
ン変性などの変性エポキシ樹脂を添加するのがよい。こ
の変性エポキシ樹脂の添加割合は、たとえば、エポキシ
系オリゴマー１００部に対して５〜１００部の割合とさ
れる。

【００２５】この発明の金属材の接合構造は、アルミニ
ウム合金の使用部位、たとえば、アルミサッシ等の建築
部材、自動車部品（たとえばクーラー、ラジエーター
等）などにおいて使用可能である。この発明の金属材の
接合構造を持つ乗り物用パネルは、たとえば、自動車、
電車、船などの乗り物のドア、ボンネット、トランクリ
ッドなどに使用される。また、この発明の金属材の接合
構造を持つハニカムサンドイッチ構造パネルは、たとえ
ば、自動車、航空宇宙、建材などの用途に使用される。

【００２６】

【作用】接着剤組成物に生Ｃａ−化合物が添加されてい
ることにより、生Ｃａ−化合物がアルミニウム合金表面
の酸化皮膜と相互作用を生じ、また、生Ｃａ−化合物が
接着剤中のマトリックス成分と相互作用を生じると考え
られる。接着剤組成物がマトリックス成分としてエポキ
シ系オリゴマーを含んでいると、このオリゴマーのエポ
キシ環（オキシラン環）が活性水素化合物の活性水素と
反応して開環し、順次３次元架橋構造を形成することで
強靭な接着層を形成する。

【００２７】マトリックス成分としてイソシアネート化
合物を用いると、イソシアネート化合物と活性水素化合
物とが硬化反応を起こして架橋構造を形成する。生Ｃａ
−化合物がカップリング剤で表面処理されていると、接
着剤組成物の耐水性能が向上する。接着剤の成分として
カップリング剤が添加されていると、常態接着強度の向
上と耐水性能の向上という作用がある。

【００２８】耐水性をより向上させるという点からは、
カップリング剤で表面処理された生Ｃａ−化合物を含ん
でいるとともに、配合成分としてカップリング剤を含ん
でいることが好ましい。

【００２９】

【実施例】以下に、この発明を、その実施例を表す図面
を参照しながら説明するが、この発明は下記実施例に限
定されない。図１は、この発明の金属材の接合構造が乗
り物用パネルに使われた場合の１実施例を表す。図１
中、Ａは接合前、Ｂは接合後の状態である。乗り物用パ
ネル１を構成するアウターパネル１１とインナーパネル
１２を準備する。アウターパネル１１とインナーパネル
１２はアルミニウム合金製であり、接着の前処理とし
て、たとえば、有機溶剤による脱脂、サンディング等の
簡易表面処理であり、リン酸等の陽極酸化処理は行わな
い。インナーパネル１２は、アウターパネル１１と空間
１３を隔てて重ね合わされるように端縁部１２ａが一段
低くなった形にされている。空間１３の大きさは、内容
各種部品等の大きさなどに応じて適宜設定される。上記
特定の接着剤組成物５をインナーパネル１２の一段低く
なった端縁部１２ａにビード状に塗布し（図２では、イ
ンナーパネル１２を上下逆にしてビード状に塗布された
接着剤組成物５を表している）、この端縁部１２ａでイ
ンナーパネルに接するようにしてアウターパネル１１を
重ね合わせ、アウターパネルの端縁部１１ａを折り返し
てインナーパネルの端縁部１２ａを挟み込み、プレス成
形する。これにより接着剤組成物５が硬化してアウター
パネル１１は折り返し部でインナーパネル１２と接着さ
れる。

【００３０】自動車用パネルの製造の際には、一般に、
アウターパネルとインナーパネルを接着する接着剤組成
物を硬化させる前に洗浄が施される。この洗浄は後の工
程でボディーを電着塗装するためにオイルや汚れ等を除
去し、塗膜の密着性を向上させることを目的とするもの
であり、このとき前記接着剤組成物の成分が洗浄液に溶
出するおそれがある。このような溶出を防ぐために、洗
浄工程を行う場合には、図３にみるように、アウターパ
ネル１１の折り返し部分の内側を密閉するように反応型
ホットメルト接着剤６を塗布しておけば、洗浄工程にお
いて接着剤組成物が流出することもなく、洗浄液が汚れ
ることもない。ここで使用される反応型ホットメルト接
着剤は、たとえば、熱硬化型ウレタン系や熱硬化型エポ
キシ系等の反応型ホットメルトタイプである。これら
は、塗布後、直ちに冷却固化し、密着性が良好であると
いう物性を有することが必要である。従って、塗装の前
工程の洗浄工程において内部の接着剤に洗浄液が侵入し
ないだけの密着性と弾性が必要である。

【００３１】図４は、この発明の金属材の接合構造がハ
ニカムサンドイッチ構造パネルに使われた場合の１実施
例を表す。図４中、Ａは斜視図、Ｂは側面断面図であ
る。ハニカムサンドイッチ構造パネル２は、ハニカムコ
ア２１の両面にフェースプレート２２，２２が重ね合わ
され上記特定の接着剤組成物５により接合されてなって
いる。ハニカムコア２１とフェースプレート２２，２２
はアルミニウム合金製であり、接着の前処理として、た
とえば、上述のような処理が施される。ハニカムコア２
１は、蜂の巣状の形状のものに限定されず、他の形態を
とっていてもよい。このハニカムサンドイッチ構造パネ
ル２は、たとえば、次のようにして作られる。図５にみ
るように、ハニカムコア２１の両面に順次上記特定の接
着剤組成物５をビード状に塗布する（Ａ参照）。次にハ
ニカムコア２１の片面をフェースプレート２２に重ね合
わせ（Ｂ参照）、ハニカムコア２１の他面にも別のフェ
ースプレート２２を重ね合わせてプレス成形する（Ｃ参
照）。２３はプレス型である。これにより接着剤組成物
５が硬化してハニカムコア２１とフェースプレート２
２，２２が接着される（図４のＢ参照）。

【００３２】図６は、この発明の金属材の接合構造がア
ルミサッシの窓枠の取り付けに使われた場合の１実施例
を表す。図８にみるように、この窓枠３は、アルミニウ
ム合金製の、天板３１、２枚の側面板３２，３２、およ
び、レール部分３３が四角く組み合わされてなってい
る。図６にみるように、レール部分３３は、上記特定の
接着剤組成物５により窓枠母材４に接合されている。窓
枠母材４は、外壁材（種々の材質が可能である）に対し
てリベット接合やねじ止めなどにより取り付けられ、場
合によってはそこに弾性シーラント等が注入される。窓
枠の取り付け方法は、たとえば、次のとおりである。窓
枠母材４に上記特定の接着剤組成物５を塗布する。この
接着剤組成物５としては、たとえば、エポキシ系の２液
型接着剤が適用される。これは、現場施工のために熱硬
化型のシステムは取りにくいからである。上述のように
２液を混合して塗布した後、母材４の上にレール部分３
３を重ね合わせ、室温で２日〜７日で放置することによ
り硬化が終了する。図７にみるように、必要に応じてね
じ止めも行うようにしてもよい。３４はねじである。ね
じ止めを行う場合、ねじ穴に上記特定の接着剤組成物を
入れて、ねじを接着剤組成物で固定することによりゆる
みにくくするのがよい。たとえば、窓枠母材に接着剤を
塗布し、それから窓枠を重ね合わせる。その後にねじを
挿入して完全に締めつけてしまう。この作業は、塗布し
た接着剤が硬化する前に行っておくことが必要である。
窓枠母材は、たとえば、現行では、トタンや亜鉛板が使
用され、高級建材であればステンレスやアルミニウム合
金が採用されるが、まだ、採用例は数少ない。その材質
としては、ステンレススチールなどの鉄材でもよいが、
この発明ではアルミニウム合金製が好ましい。天板３１
と、２枚の側面板３２，３２も、それぞれ、レール部分
３３と同様にして窓枠母材に上記特定の接着剤組成物に
より接合されている。

【００３３】以下に、上記特定の接着剤組成物の具体的
な調製例および比較調製例を示すが、この発明で用いる
接着剤組成物は下記調製例に限定されない。調製例１（生Ｃａ−化合物の調製）ホタテガイの貝殻をメタノールに２４時間浸漬し、さら
に、水道水に２４時間浸漬して充分に洗浄したものを非
循環のヒーター式恒温槽にて１０時間以上水分除去した
ものをボールミルで粉砕し、ふるい分けして４００メッ
シュ（タイラー標準ふるい。以下同様）通過のホタテガ
イ貝殻粉末（以下では、単に「ホタテガイ」と言うこと
がある）を得た。

【００３４】調製例２（生Ｃａ−化合物の調製）シランカップリング剤であるＫＢＭ−４０３（信越化学
株式会社製グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
を３ｇ秤量し、これに、水を９７ｇ加え、３wt％のシラ
ンカップリング剤水溶液を作製した。そこへ、ＨＡｐ
（新田ゼラチン株式会社製の商品名「ヒドロキシアパタ
イトＢＣ」、平均粒径１０μｍ以下、粒径分布４〜１２
μｍの範囲の粒子）の粉末を添加し（シランカップリン
グ剤とＨＡｐの粉末の量比は、シランカップリング剤水
溶液１００部、生Ｃａ−化合物の粉末５０部であっ
た）、スラリー状としたものの上澄みを除去し、残存水
分を恒温槽中での加熱乾燥により除去した。乾燥したＨ
Ａｐを微粉砕し、粒子径を処理前の状態（平均粒子径１
０μｍ以下、粒子径分布４〜１２μｍの範囲の粒子）に
戻した。このようにしてシランカップリング剤で表面処
理されたＨＡｐ粉末をシラン処理後ＨＡｐ粉末と言う。

【００３５】調製例３（生Ｃａ−化合物の調製）調製例２において、ＨＡｐ粉末の代わりに調製例１で得
られたホタテガイ貝殻粉末を用いたこと以外は調製例２
と同様にしてシランカップリング剤で表面処理されたホ
タテガイ貝殻粉末を得た。これをシラン処理後ホタテガ
イ貝殻粉末と言う。

【００３６】調製例４（生Ｃａ−化合物の調製）調製例２において、ＨＡｐ粉末の代わりにタマゴ殻の粉
末を用いたこと以外は調製例２と同様にしてシランカッ
プリング剤で表面処理されたタマゴ殻粉末を得た。これ
をシラン処理後タマゴ殻粉末と言う。調製例５（生Ｃａ−化合物の調製）調製例２において、シランカップリング剤の代わりにア
ルミニウム系カップリング剤〔川研ファインケミカル株
式会社製の商品名アルミニウムキレートＡＬＣＨ（化合
物名：エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロ
ピレート）〕を用いたこと、および、溶剤として水の代
わりにアセトンを用いたこと以外は調製例２と同様にし
てカップリング剤で表面処理されたＨＡｐ粉末を得た。
これをAl系カップリング剤処理後ＨＡｐ粉末と言う。

【００３７】調製例ｉエポキシ樹脂Ａ（大日本インキ化学工業株式会社製のビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂：エポキシ当量１９０）
１００部、エポキシ樹脂Ｂ（大日本インキ化学工業株式
会社製のＣＴＢＮ変性エポキシ樹脂エピクロンＴＳＲ−
９６０：エポキシ当量２３０〜２５０）１００部、潜在
性硬化剤（日本カーバイド株式会社製のジシアンジアミ
ド）１６部、および、ＨＡｐ（新田ゼラチン株式会社製
の商品名「ヒドロキシアパタイトＢＣ」、平均粒径１０
μｍ以下、粒径分布４〜１２μｍの範囲の粒子）１０部
を用い、室温においてポリエチレン（ＰＥ）ビーカー中
でＨＡｐが均一になるまで攪拌混合することにより接着
剤組成物１を得た。

【００３８】調製例ii〜viii 表１，２の配合で調製例ｉと同様にして接着剤組成物２
〜８を得た。比較調製例ｉ〜iii 表２の配合で調製例ｉと同様にして比較用接着剤組成物
１〜３を得た。表１，２中の硬化剤のうち潜在性硬化剤
以外のものは次のとおりである。ポリアミド系硬化剤：大日本インキ化学工業株式会社製
の商品名ラッカマイドＥＡ−２０２０（化合物名ポリア
ミドアミン、アミン価２６０〜３００）また、表１，２中のカップリング剤のうち、シランカッ
プリング剤は、調製例２で用いたのと同じシランカップ
リング剤であり、Al系カップリング剤は、調製例５で用
いたのと同じアルミニウム系カップリング剤である。

【００３９】上記のようにして得られた接着剤組成物に
ついて引張剪断強度と剥離強度を調べ、結果を表１，２
に合わせて示した。引張剪断強度厚み１．６mm、幅２５mm、長さ１００mmのアルミニウム
板（日本テストパネル株式会社製の標準試験片：日本工
業規格Ｈ４０００のＡ−５０５２Ｐ）を表面処理せずに
使用した。２枚のアルミニウム板の両方に接着剤組成物
を塗布し、１２．５mm×２５．０mmのラップ面積で重ね
合わせ、クリップで圧締し（圧力５０kg／cm²）、１５
０℃で３０分間の硬化条件で硬化を行った。得られた試
験片について、ＪＩＳＫ−６８５０に準じて、島津製
作所製のオートグラフＳ−２０００にてクロスヘッドス
ピード５mm／分で２５℃、６５％ＲＨ雰囲気中で常態剪
断接着強度を測定した。引張剪断強度は、常態剪断接着
強度の実測値をラップ面積で割った数値で示した。破壊
の種類は、ラップ面の接着剤層の破壊状態を観察し、凝
集破壊をＣ、界面−凝集混合破壊をＡＣ、界面破壊をＡ
でそれぞれ表した。剥離強度厚み０．３mm、縦１５０mm、横１５０mmの日本工業規格
Ｈ−４０００のＡ−１０５０Ｐのアルミニウム板を表面
処理せずに使用した。このアルミニウム板にドクターブ
レードを用いて接着剤組成物を塗布厚０．３〜０．４mm
に塗布し、０．３mmのスペーサーを挿入し、アルミニウ
ム板同士を貼り合わせ、ヒートプレスで１５０℃、３０
分間、５０kg／cm²の条件にて硬化を行った。その後、
試験片を２５mm幅に裁断し、島津製作所製のオートグラ
フＳ−２０００にてクロスヘッドスピード３００mm／分
にて２５℃、６５％ＲＨ中で常態剥離接着強度を測定し
た。この方法は、ＪＩＳＫ６８５４−７７に準ずる。
破壊の種類は、剥離強度測定時に剥離が生じた箇所を観
察し、界面破壊をＡ、界面−凝集混合破壊をＡＣ、凝集
破壊をＣでそれぞれ表した。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【表２】

【００４２】上記接着剤組成物１〜８および比較用接着
剤組成物１〜３を用いて防錆性と耐水性を下記のように
して調べ、結果を表３に示した。防錆性は、接着面の錆
の状態を目視により観察して調べ、 ○○○…錆の発生が確認されない。 ○○…やや錆が発生している。

【００４３】○…接着面の１／３程度に錆が発生してい
る。 ×…接着面のほとんど全部に錆が発生している。の基準で評価した。耐水性は、４０℃の温水に３０日間
試験片を暴露し、初期と３０日後の接着強度の保持率に
より調べ、 ○○○…保持率８０％以上 ○○…保持率７０％以上、８０％未満 ○…保持率６０％以上、７０％未満 ×…保持率６０％未満の基準で評価した。

【００４４】

【表３】

【００４５】表１〜３にみるように、調製例ｉ〜viiiの
接着剤組成物は、リン酸等の化成処理を行うことなく簡
単な前処理でアルミニウム合金を貼り合わせることがで
き、優れた、防錆性および耐水性を示す。このため、調
製例ｉ〜viiiの接着剤組成物は、この発明の金属材の接
合構造、より具体的には、図１〜３に示すようなヘミン
グ構造、図４〜５に示すようなサンドイッチ構造、図６
〜８に示すような窓枠構造などに充分用いることができ
る。特に、接着剤組成物４〜８は耐水性にも優れている
ので、窓枠構造への使用に好適である。これに対し、比
較用接着剤組成物１〜３は、防錆性も耐水性も劣ってい
るため、アルミニウム合金の接合には使用できない。

【００４６】調製例ix−１ＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）とＰＴＭＧ（ポリ
（オキシテトラメチレン）グリコール）を用いて合成さ
れたアミン当量６５０のウレタンプレポリマー（武田薬
品工業株式会社製）８．０部、芳香族ポリアミン（チバ
・ガイギー社製、アミン価８．０〜８．９モル／kg、液
状）１．０部、および、ＨＡｐ（新田ゼラチン株式会社
製の商品名「ヒドロキシアパタイトＢＣ」、平均粒径５
μｍ、粒径分布４〜１２μｍの範囲の粒子）０．１部を
用い、室温において１００ml容のポリエチレン（ＰＥ）
ビーカー中でＨＡｐが均一になるまで攪拌混合すること
により接着剤組成物を調製した。

【００４７】調製例ix−２〜４および比較調製例iv−１表４の配合で調製例ix−１と同様にして接着剤組成物を
調製した。得られた接着剤組成物について、剥離強度を
調べ、結果を表４に示した。剥離強度の測定には、厚み
０．３mm、縦１５０mm、横１５０mmのアルミニウム板を
表面処理せずに使用した。このアルミニウム板にドクタ
ーブレードを用いて接着剤組成物を塗布厚０．３〜０．
４mmに塗布し、０．３mmのスペーサーを挿入し、アルミ
ニウム板同士を貼り合わせ、ヒートプレスで１６０℃、
１５分間、５０kg／cm²の条件にて硬化を行った。その
後、試験片を２５mm幅に裁断し、島津製作所製のオート
グラフＳ−２０００にてクロスヘッドスピード３００mm
／分にて２３℃、６５％ＲＨ中で常態剥離接着強度を測
定した。また、この方法は、ＪＩＳＫ６８５４−７７
に準ずる。破壊の種類は、剥離強度測定時に剥離が生じ
た箇所を観察し、界面破壊をＡ、擬凝集破壊をＡＣ、凝
集破壊をＣでそれぞれ表した。

【００４８】

【表４】

【００４９】表４にみるように、ＨＡｐの添加量を変え
ていくと、ある割合、すなわち、イソシアネート化合物
８．０部に対して０．５部のときに接着力がピークにな
っている。調製例ix−５〜８また、上記調製例ix−１〜４において、ＨＡｐとして平
均粒径８μｍ、粒径分布４〜１２μｍのものを用いたこ
と以外は、それぞれ、調製例ix−１〜４と同様にして接
着剤組成物１３〜１６を調製した。これらの接着剤組成
物１３〜１６についても、それぞれ、調製例ix−１〜４
と全く同じ結果が得られた。

【００５０】調製例ix−９，１０および比較調製例iv−
２表５の配合で調製例ix−１と同様にして接着剤組成物を
調製した。エポキシ樹脂Ａは三井東圧化学株式会社製の
エラストマー変性のエポキシ樹脂（エポキシ当量３０
０）である。ポリアミンとＨＡｐは調製例ix−１と同じ
ものをそれぞれ用いた。

【００５１】得られた接着剤組成物を用いて、硬化時間
を４５分間にしたこと以外は上記と同様にして剥離強度
および破壊の種類を調べ、結果を表５に示した。

【００５２】

【表５】

【００５３】表５にみるように、マトリックス成分とし
てエポキシ樹脂を用いた接着剤組成物も、ＨＡｐの添加
により接着性の向上が見られる。調製例ix−１１，１２および比較調製例iv−３，４表６の配合で調製例ix−１と同様にして接着剤組成物を
調製した。ウレタンプレポリマー、ポリアミン、ＨＡｐ
は調製例ix−１と同じものを用いた。エポキシ樹脂Ｂは
大日本インキ化学工業株式会社製のビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（エポキシ当量１９０）、エポキシ樹脂Ｃ
は油化シェルエポキシ株式会社製のビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂（エポキシ当量１９０）、ＤＩＣＹは日本
カーバイド株式会社製のジシアンジアミドである。

【００５４】得られた接着剤組成物を用いて調製例ix−
１と同様にして剥離強度および破壊の種類を調べ、結果
を表６に示した。

【００５５】

【表６】

【００５６】表６にみるように、マトリックス成分とし
てイソシアネート化合物を用い、接着性能向上のための
エポキシ樹脂を併用した接着剤組成物も、ＨＡｐの添加
により剥離強度が向上している。調製例ix−１３および比較調製例iv−５〜７表７の配合により調製例ix−１と同様にして接着剤組成
物を調製した。ウレタンプレポリマー、ポリアミン、Ｈ
Ａｐは調製例ix−１と同じものを用いた。エポキシ樹脂
Ｄは大日本インキ化学工業株式会社製のナフタレン骨格
型エポキシ樹脂（エポキシ当量１４６）である。

【００５７】得られた接着剤組成物を用いて調製例ix−
１と同様にして剥離強度および破壊の種類を調べ、結果
を表７に示した。

【００５８】

【表７】

【００５９】表７にみるように、ＨＡｐを用いた調製例
ix−１３は、リン酸化合物を添加していない比較調製例
iv−５に比べて剥離強度が非常に強くなっている。ま
た、他のリン酸化合物を用いた比較調製例iv−６, ７に
比べても剥離強度が非常に強い。調製例ix−１４，１５および比較調製例iv−８，９表８に示す配合により調製例ix−１と同様にして接着剤
組成物を調製した。ポリアミン、ＨＡｐは調製例ix−１
と同じものを用いた。エポキシ樹脂Ａ，ＢおよびＤ、Ｄ
ＩＣＹは、上述のものを用いた。潜在性硬化剤Ａは、味
の素株式会社の製品で３級アミノ基を持つ化合物とエポ
キシ樹脂の付加反応生成物を用いた。

【００６０】接着剤組成物を用い、剪断強度を次のよう
にして調べ、結果を表８に示した。厚み１．６mm、幅２
５mm、長さ１００mmのアルミニウム板（日本テストパネ
ル株式会社製の標準試験片）を表面処理せずに使用し
た。２枚のアルミニウム板の両方に接着剤組成物を塗布
し、１２．５mm×２５．０mmのラップ面積で重ね合わ
せ、クリップで圧締し（圧力５０kg／cm²）、１２０℃
で３０分間および１６０℃で３０分間の２つの硬化条件
でそれぞれ別々に硬化を行った。得られた試験片につい
て、ＪＩＳＫ−６８５０に準じて、島津製作所製のオ
ートグラフＳ−２０００にてクロスヘッドスピード５０
mm／分で２３℃、６５％ＲＨ雰囲気中で常態剪断接着強
度を測定した。剪断接着強度は、実測強度をラップ面積
で割ったものを示した。材質破断１５０kg／cm²≦と
は、１５０kg／cm²以上でアルミニウム板が切断された
ことを示す。

【００６１】破壊の種類は、ラップ面の接着剤層の破壊
状態を観察し、凝集破壊をＣ、擬凝集破壊をＡＣ、界面
破壊をＡでそれぞれ表した。

【００６２】

【表８】

【００６３】表８にみるように、ＨＡｐを添加した系と
添加していない系では明らかに強度の差異が認められ
た。また、硬化温度を１２０℃から１６０℃に変えると
顕著な差が観察された。これは、上述したのと同様の理
由によりＨＡｐがアルミニウムに対して接着性改善剤と
して効果があるものと考えられる。調製例ix−１６日本ポリウレタン工業株式会社製のポリヘキサメチレン
アジペートとポリネオペンチレンアジペートの共重合体
ジオール１００部を反応釜に入れ、３mmＨｇの減圧下で
１００℃に加熱し、２時間脱水を行った。ついで、ＭＤ
Ｉ（メチレンジフェニルジイソシアネート）２５部を投
入し、Ｎ₂（窒素）気流下、９５℃で４時間反応させ、
ポリエステル系ウレタンプレポリマーを得た。この時の
アミン当量は約１２５０であった。このウレタンプレポ
リマー７０部に日本合成化学工業株式会社製の飽和ポリ
エステル樹脂３０部を窒素気流下で１２０℃で３０分間
混合した。得られた混合物にヒドロキシアパタイトＢＣ
（新田ゼラチン株式会社製：平均粒径４〜５μｍ、粒径
分布４〜１２μｍの粉末）を５部添加して反応性ホット
メルト接着剤を得た。

【００６４】調製例ix−１７および比較調製例iv−１
０，１１表９に示す配合により、調製例ix−１６と同様にして反
応性ホットメルト接着剤（接着剤組成物）を得た。ポリ
エステル系ウレタンプレポリマーは、調製例ix−１６で
用いたものと同じである。調製例ix−１６，１７および
比較調製例iv−１０，１１の反応性ホットメルト接着剤
について、溶融粘度、最終硬化接着性および破壊の種類
（評価は上述のとおり）を調べ、結果を表９に示した。

【００６５】最終硬化接着性は、接着剤組成物を溶融状
態で塗布して被着材（上述のアルミニウム板同士）を貼
り合わせ、その後、２３℃、６５％ＲＨで１週間放置し
てから、上述のやり方で常態剥離接着強度を測定するこ
とにより調べた。

【００６６】

【表９】

【００６７】表９にみるように、反応性ホットメルト接
着剤の場合も、ＨＡｐを用いた方が剥離強度が非常に強
くなっている。（生Ｃａ−化合物の調製）ホタテガイおよびハマグリの
貝殻をそれぞれメタノールに２４時間浸漬し、さらに、
水道水に２４時間浸漬して充分に洗浄したものを非循環
のヒーター式恒温槽にて１０時間以上水分除去したもの
をボールミルで粉砕し、ふるい分けして４００メッシュ
（タイラー標準ふるい。以下同様）通過の、ホタテガイ
貝殻粉末（以下では、単に「ホタテガイ」と言うことが
ある）およびハマグリ貝殻粉末（以下では、単に「ハマ
グリ」と言うことがある）を得た。

【００６８】他方、卵の殻（キュウピー株式会社製：商
品名「カルホープ」）をふるい分けして４００メッシュ
通過の粉末を得た。（合成カルシウム化合物）合成により得られたＣａＣＯ
₃の試薬グレード（特級ピュアグレード）品を粉砕し、
ふるい分けして４００メッシュ通過の粉末を得た。

【００６９】調製例ix−１８〜２０および比較調製例iv
−１２，１３調製例ix−１で用いたのと同じ、ウレタンプレポリマー
と芳香族ポリアミンを用いるとともに、カルシウム化合
物としてホタテガイ貝殻粉と合成炭酸カルシウム粉末を
用いた。表１０に示す配合で調製例ix−１と同様にして
接着剤組成物を得た。

【００７０】得られた接着剤組成物について、剥離強度
接着性試験を行った。厚み０．３mm、縦１５０mm、横１
５０mmのアルミニウム板（ＪＩＳ−Ｈ−４０００で規定
されるＡ−１０５０Ｐ）を表面処理せずに使用した。こ
のアルミニウム板にドクターブレードを用い、塗布厚み
０．３〜０．４mmに接着剤組成物を塗布し、０．４mmの
スペーサーを挿入してアルミニウム板同士を貼り合わ
せ、ヒートプレスにて１２０℃で１５分間、５０kg／cm
²の条件にて硬化を行った。その後、調製例ix−１〜４
と同様にして常態剥離接着強度を測定し、結果を表１０
に示した。

【００７１】

【表１０】

【００７２】調製例ix−２１〜２４および比較調製例iv
−１４〜１６表１１に示す配合で調製例ix−１と同様にして接着剤組
成物を得た。各成分は、以上で説明したものである。得
られた接着剤組成物について、調製例ix−１８〜２０と
同様にして剥離強度接着性試験を行い、結果を表１１に
示した。

【００７３】

【表１１】

【００７４】調製例ix−２５〜２８および比較調製例iv
−１７〜１９表１２に示す配合で調製例ix−１と同様にして接着剤組
成物を得た。各成分は、以上で説明したものである。得
られた接着剤組成物について、剪断強度接着性試験を行
った。厚み１．６mm、縦２５mm、横１００mmのアルミニ
ウム板（ＪＩＳ−Ｈ−４０００で規定されるＡ−１０５
０Ｐ）を表面処理せずに使用した。２枚のアルミニウム
板の両方に接着剤組成物を塗布し、１２．５mm×２５．
０mmのラップ面積で重ね合わせ、クリップで圧締し（圧
力５０kg／cm²）、１６０℃で３０分間の硬化条件によ
り硬化を行った。その後、調製例ix−１４，１５と同様
にして常態剪断接着強度を測定した。調製例ix−２５〜
２８と比較調製例iv−１７，１８については、さらに、
アルミニウム板をＪＩＳ−Ｈ−４０００のＡ−２０２４
Ｐに変えて同様にして剪断強度接着性試験を行った。結
果を表１２に示した。

【００７５】

【表１２】

【００７６】調製例ix−２９〜３４および比較調製例iv
−２０表１３に示す配合で調製例ix−１と同様にして接着剤組
成物を得た。各成分は、以上で説明したものである。得
られた接着剤組成物について、調製例ix−１８〜２０と
同様にして剥離強度接着性試験を行い、結果を表１３に
示した。

【００７７】

【表１３】

【００７８】表１１〜１３にみるように、生体系カルシ
ウム化合物を用いると、合成系カルシウム化合物やカル
シウム化合物以外の粉末を用いた場合に比べて、接着力
の向上が確認できた。上記接着剤組成物９〜４２および
比較用接着剤組成物４〜２０を用いて防錆性と耐水性を
上述のようにして調べ、結果を表１４〜１８に示した。

【００７９】

【表１４】

【００８０】

【表１５】

【００８１】

【表１６】

【００８２】

【表１７】

【００８３】

【表１８】

【００８４】表１４〜１８にみるように、調製例ix−１
〜３４の接着剤組成物は、リン酸等の化成処理を行うこ
となく簡単な前処理でアルミニウム合金を貼り合わせる
ことができ、優れた防錆性および耐水性を示す。調製例
ix−１〜３４の接着剤組成物は、この発明の金属材の接
合構造、より具体的には、図４〜５に示すようなサンド
イッチ構造、図６〜８に示すような窓枠構造などに充分
用いることができる。調製例ix−９，１０，１４，１
５，２５〜２８の接着剤組成物は、接着強度が大きいの
で、図１〜３に示すようなヘミング構造にも充分用いる
ことができる。これに対し、比較用接着剤組成物４〜２
０は、防錆性も耐水性も劣っているため、アルミニウム
合金の接合には使用できない。

【００８５】調製例ｘ−１ＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）とＰＴＭＧ（ポリ
（オキシテトラメチレン）グリコール）を用いて合成さ
れたアミン当量６５０のウレタンプレポリマー（武田薬
品工業株式会社製）８．０部、芳香族ポリアミン（チバ
・ガイギー社製、アミン価８．０〜８．９モル／kg、液
状）１．０部、ＨＡｐ（新田ゼラチン株式会社製の商品
名「ヒドロキシアパタイトＢＣ」、平均粒径５μｍ、粒
径分布４〜１２μｍの範囲の粒子）０．５部、および、
シランカップリング剤Ａ（信越化学株式会社製の商品名
「ＫＢＭ−４０３」）０．３部を用い、室温においてポ
リエチレン（ＰＥ）ビーカー中でＨＡｐが均一になるま
で攪拌混合することにより接着剤組成物を調製した。

【００８６】調製例ｘ−２，３および比較調製例ｖ−
１，２表１９の配合で調製例ｘ−１と同様にして接着剤組成物
を調製した。上記調製例および比較調製例で得られた接
着剤組成物について、剥離強度を次のようにして調べ、
結果を表１９に示した。また、保持率も下記のようにし
て計算し、結果を表１９に示した。

【００８７】剥離強度の測定には、厚み０．３mm、縦１
５０mm、横１５０mmのアルミニウム板を表面処理せずに
使用した。このアルミニウム板にドクターブレードを用
いて接着剤組成物を塗布厚０．３〜０．４mmに塗布し、
０．３mmのスペーサーを挿入し、アルミニウム板同士を
貼り合わせ、ヒートプレスで１２０℃、１５分間、５０
kg／cm²の条件にて硬化を行った。その後、試験片を２
５mm幅に裁断し、島津製作所製のオートグラフＳ−２０
００にてクロスヘッドスピード３００mm／分にて２５
℃、６５％ＲＨ中で常態剥離接着強度を測定した。この
方法は、ＪＩＳＫ６８５４−７７に準ずる。また、４０
℃の温水に３０日浸漬した後で同様にして剥離接着強度
を測定した。破壊の種類は、剥離強度測定時に剥離が生
じた箇所を観察し、界面破壊をＡ、界面−凝集混合破壊
をＡＣ、凝集破壊をＣでそれぞれ表した。接着剤組成物
の保持率は、４０℃の温水に３０日浸漬する前後の接着
強度から計算した〔保持率（％）＝（４０℃の温水に３
０日浸漬後の接着強度／初期接着強度（ここでは常態接
着強度のこと））×１００〕。

【００８８】

【表１９】

【００８９】表１９にみるように、単にＨＡｐを添加し
たものに比べると、シランカップリング剤でＨＡｐの表
面処理を施したものや、ＨＡｐとシランカップリング剤
の両方を配合した接着剤組成物双方共に耐温水性が向上
することがわかる。調製例ｘ−４日本ポリウレタン工業株式会社製のポリヘキサメチレン
アジペートとポリネオペンチレンアジペートの共重合体
ジオール１００部を反応釜に入れ、３mmＨｇの減圧下で
１００℃に加熱し、２時間脱水を行った。ついで、ＭＤ
Ｉ（メチレンジフェニルジイソシアネート）２５部を投
入し、Ｎ₂（窒素）気流下、９５℃で４時間反応させ、
ポリエステル系ウレタンプレポリマーを得た。この時の
アミン当量は約１２５０であった。このウレタンプレポ
リマー７０部に日本合成化学工業株式会社製の飽和ポリ
エステル樹脂３０部を窒素気流下で１２０℃で３０分間
混合した。得られた混合物にＨＡｐを５部、シランカッ
プリング剤を３部添加して反応性ホットメルト接着剤を
得た。ＨＡｐおよびシランカップリング剤は調製例ｘ−
１と同じものを用いた。

【００９０】調製例ｘ−５，６および比較調製例ｖ−
３，４表２０に示す配合により、調製例ｘ−４と同様にして反
応性ホットメルト接着剤（接着剤組成物）を得た。調製
例ｘ−４〜６および比較調製例ｖ−３，４の反応性ホッ
トメルト接着剤について、溶融粘度、完全硬化後の剥離
強度、４０℃温水に７日間浸漬した後の剥離強度および
それぞれの破壊の種類（評価は上述のとおり）を調べ、
結果を表２０に示した。また、保持率も上記のようにし
て計算し、結果を表２０に示した。

【００９１】完全硬化後の剥離強度は、接着剤組成物を
溶融状態で塗布して被着材（上述のアルミニウム板同
士）を貼り合わせ、その後、２３℃、６５％ＲＨで１週
間放置してから、上述のやり方で常態剥離接着強度を測
定することにより調べた。

【００９２】

【表２０】

【００９３】表２０にみるように、先程と同様に耐温水
性の向上が認められた。上記調製例ｘ−１〜６および比
較調製例ｖ−１〜４の各接着剤組成物を用いて防錆性と
耐水性を上述のようにして調べ、結果を表２１に示し
た。

【００９４】

【表２１】

【００９５】表２１にみるように、調製例ｘ−１〜６の
接着剤組成物は、リン酸等の化成処理を行うことなく簡
単な前処理でアルミニウム合金を貼り合わせることがで
き、優れた防錆性および耐水性を示す。調製例ｘ−１〜
６の接着剤組成物は、この発明の金属材の接合構造、よ
り具体的には、図４〜５に示すようなサンドイッチ構
造、図６〜８に示すような窓枠構造などに充分用いるこ
とができる。これに対し、比較調製例ｖ−１〜４の接着
剤組成物は、防錆性も耐水性も劣っているため、アルミ
ニウム合金の接合には使用できない。

【００９６】

【発明の効果】この発明の金属材の接合構造によれば、
アルミニウム合金を接着剤により接合することができ
る。このため、軽量化が可能であり、リン酸等の化成処
理を行わずに接着が可能となり、防錆性や耐水性が良好
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の金属材の接合構造が自動車ドアパネ
ルに用いられた場合の１実施例を表す断面図である。

【図２】インナーパネルに接着剤組成物を塗布した状態
を表す斜視図である。

【図３】この発明の金属材の接合構造が自動車ドアパネ
ルに用いられた場合の別の１実施例を表す断面図であ
る。

【図４】この発明の金属材の接合構造がハニカムサンド
イッチ構造パネルに用いられた場合の１実施例を表す斜
視図と断面図である。

【図５】ハニカムサンドイッチ構造パネルを作るための
接合過程を表す断面図である。

【図６】この発明の金属材の接合構造がアルミサッシの
取り付けに用いられた場合の１実施例を表す断面図であ
る。

【図７】この発明の金属材の接合構造がアルミサッシの
取り付けに用いられた場合の別の１実施例を表す断面図
である。

【図８】アルミサッシの窓枠を表す斜視図である。

【符号の説明】

１乗り物用パネル５接着剤組成物１１アウターパネル１１ａアウターパネルの端縁部１２インナーパネル１２ａインナーパネルの端縁部１３空間２ハニカムサンドイッチ構造パネル２１ハニカムコアパネル２２フェースプレート３窓枠３１天板３２側面板３３レール部分４窓枠母材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方がアルミニウム合金材で
ある金属材同士を接着剤組成物を介して貼り合わせてな
る金属材の接合構造であって、前記接着剤組成物が生体
系カルシウム化合物を含むことを特徴とする金属材の接
合構造。
【請求項２】金属材が、乗り物用パネルを構成するア
ルミニウム合金製のアウターパネルとアルミニウム合金
製のインナーパネルであり、前記アウターパネルとイン
ナーパネルが空間を隔てて重ね合わされ、アウターパネ
ルの端縁がインナーパネルの端縁を挟み込むように折り
返されこの折り返し部分で互いに接着剤組成物により貼
り合わされてヘミング構造を形成している請求項１記載
の金属材の接合構造。
【請求項３】金属材が、アルミニウム合金製のハニカ
ムコアとアルミニウム合金製のフェースプレートであ
り、前記ハニカムコアの両面に前記フェースプレートが
接着剤組成物により貼り合わされてサンドイッチ構造を
形成している請求項１記載の金属材の接合構造。
【請求項４】金属材が、アルミニウム合金製の窓枠と
窓枠母材であり、前記窓枠が窓枠母材に接着剤組成物に
より貼り合わされて取り付けられている請求項１記載の
金属材の接合構造。
【請求項５】生体系カルシウム化合物が、ヒドロキシ
アパタイト、貝殻およびタマゴの殻からなる群の中から
選ばれる少なくとも１種である請求項１から４までのい
ずれかに記載の金属材の接合構造。
【請求項６】生体系カルシウム化合物がカップリング
剤で表面処理されているものである請求項１から５まで
のいずれかに記載の金属材の接合構造。
【請求項７】接着剤組成物として、カップリング剤を
含むものを用いる請求項１から６までのいずれかに記載
の金属材の接合構造。
【請求項８】接着剤組成物が、マトリックス成分とし
て、分子中に２個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、および、分子中に２個以上のエポキ
シ基を有するオリゴマーのうちの少なくとも一方を含む
請求項１から７までのいずれかに記載の金属材の接合構
造。
【請求項９】分子中に２個以上のエポキシ基を有する
オリゴマーが、液状エポキシ樹脂からなる群の中から選
ばれる少なくとも１種である請求項８記載の金属材の接
合構造。