JPH10101902A - 車体補強用エポキシ樹脂系組成物および車体の補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の箱形閉断面部材を重量増を少なく補強
すること。 【解決手段】 アクリレートまたはメタクリレート系共
重合樹脂粒子にエポキシ基を導入することによって、耐
衝撃性を備えたエポキシ樹脂組成物を提供し、さらに、
これを予め成形された鋼板に塗布、熱処理により擬似硬
化させて液だれを防止し、この鋼板を用いて箱形部材を
組み上げた後、車体電着塗装時の焼付工程で、発泡・充
填させる車体補強方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、新規な車体補強
用エポキシ樹脂系組成物、さらに詳しくは、エポキシ基
を有した強靭性と疑似硬化性を付加するための改質剤を
配合して成り、予め成形された鋼板に塗布、疑似硬化さ
せて液だれを防止し、該鋼板を用いて箱型部材を組み上
げた後、車体電着塗装時の焼き付け工程で、発泡、充填
するか、もしくは加熱することにより疑似硬化させてシ
ート化し車体形状にトリミングした後、粘着剤やクリッ
プ等の掛かり止めを介して予め成形された鋼板に接着し
て脱落、流出を防止し、該鋼板を用いて箱型部材を組み
上げた後、車体電着塗装時の焼き付け工程で発泡、充填
して車体剛性を向上することを特徴とした車体補強用エ
ポキシ樹脂系組成物および車体の補強方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】 一般に自動車の車体構造は、走行安定
性や乗り心地、騒音、振動性能の面から車体各部の骨格
が強固につくりあげられている。従来の車体骨格は、箱
型の閉断面構造で、種々の断面形状に作製されている
が、化石燃料の枯渇や大気環境の観点から燃費向上とい
う社会的要請により、車体重量を軽減するため、いずれ
も板厚が薄い構造となり、その分の強度低下を補うため
金属製の補強材をもちいるのが一般的である。また、一
方では、該閉断面の内部に硬質ウレタン発泡体を充填す
ることにより車体骨格を補強する自動車の車体構造が特
開昭４８−２６３１号公報に提案されている。発泡体の
充填は、壁面座屈の抑制効果が高く、箱型部材の強度を
著しく向上するため、金属製補強材による車体の補強方
法と比較して、車体重量を大幅に増大させることなく、
剛性の向上を図ることができる。また、樹脂発泡タイプ
の充填材としては、ウレタン系の他に、オレフィン系樹
脂発泡充填材（日本シーカ社製、シーカラストマー２４
０）やエポキシ樹脂系発泡充填材（イイダ産業製、ＯＲ
ＯＴＥＸ８１５）等があり、いずれも、車体塗装工程に
おいて、発泡／充填するタイプである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、ウレ
タン樹脂による強化方法では、施工における箱型閉断面
部材へのウレタン原液注入・発泡時に箱型部材の小穴お
よび閉断面箱型部材の合わせ目からのウレタン原液の漏
洩が少なからず発生するため、これを防止する手段を講
じなければならず、自動車の生産ラインにおける適用は
難しいと考えられる。また、作業環境改善の観点から、
近年では、フロンを用いた発泡方法から、水を用いた発
泡方法へと置き換わっているが、水発泡法では、フロン
発泡法に比べて発泡の均一性が達成しにくいという問題
がある。また、オレフィン系樹脂発泡材では、ベースと
なるオレフィン樹脂に、低分子量のポリエチレンワック
ス等が用いられるため、材料の剛性／強度が十分でな
く、箱型部材に充填した場合でも箱型部材の強度／剛性
向上効果は十分ではない。一方、エポキシ樹脂系発泡材
では、まず、エポキシ樹脂の耐衝撃性が不十分であると
いう欠点を補わなければならない。車体への荷重の入力
は静的とは限らず、走行中に路面の凹凸により衝撃荷重
が車体に作用する場合もあり、車体補強材においても、
こういった衝撃荷重に耐えうるだけの耐衝撃性や靭性が
要求される。この耐衝撃性を改良する方法は、エポキシ
樹脂の化学構造自体を改良する方法と、別途調整した耐
衝撃性改良剤をエポキシ樹脂に添加する方法に大別され
るが、前者の方法だけでは耐衝撃性を十分に満足させう
るエポキシ樹脂は得られない。一方、後者の方法では、
未硬化エポキシ樹脂に（１）可溶性エラストマー単量体
を添加し両者を同時に重合する方法、（２）相溶性のあ
るエラストマー重合体を添加する方法、（３）微粒子状
の耐衝撃性改良用重合体を分散させる方法などが知られ
ている。（１）については相互貫通網目構造：ＩＰＮ(I
nter-Penetrating Network) として知られているが、こ
の方法では一般に生成物の軟化点が低下するとともに機
械的強度がばらつく等の欠点を有している。また、
（２）の方法については、カルボキシル基やアミノ基を
末端に有するブタジエン−アクリロニトリル共重合ゴム
（ＣＴＢＮもしくはＡＴＢＮ）などのエラストマー成分
を添加してゴム変性する例が種々提案され、その一部は
実用化されているが、この方法で得られたものは、車体
剛性の補強に用いるためには、耐衝撃性や靭性の点で十
分に満足しうるとはいえない。さらに、（３）の方法で
は、ポリアミド系樹脂をはじめとして多くの耐衝撃性改
良剤が提案されているが、これらはいずれも疑似効果性
が不十分であるという欠点を有している。ここでいう疑
似効果性とは、液状及びペースト状のエポキシ樹脂系組
成物が熱硬化するよりも低い温度で、非粘着又は粘着状
態に固化する性質を指し、以下のような利点を有してい
る。すなわち、従来の発泡充填材では、車体鋼板に未硬
化材を配設する場合、専用のクリップや粘着材を使用す
る必要があるが、予め成形された車体鋼板に設置する際
に、クリップ穴の設定や粘着剤不良による脱落などの問
題を引き起こす可能性がある。これに対して、鋼板に塗
布した後、短時間で加熱を行い、疑似硬化物とすること
により、脱落や塗布前処理液の汚染等も防止することが
できる。

【０００４】一般にプラスチックの耐衝撃性改良剤とし
てガラス転移温度が−３０℃以下のゴム成分を添加する
と、外部からの応力を緩和する働きをして耐衝撃性が大
幅に改良されることが知られているが、このようなゴム
成分の多くは、液状エポキシを母材とした場合、その分
散性が混合状態に影響されやすく、かつ得られた組成物
は貯蔵性が不安定であり、長期の安定性が要求される自
動車生産用途には実用的ではない。

【０００５】また、発泡温度域で樹脂の粘度が急激に低
下すると、発泡剤から発生したガスを樹脂中に保持する
ことが困難であり、破泡して発泡体を形成することが困
難となる。発泡体中に発泡セルが安定して存在するため
には、発泡温度域における樹脂粘度の温度依存性を制御
しなければならない。このためには、エポキシ樹脂と相
溶性の高いエラストマー等を添加して、粘度の温度依存
性を制御するか、もしくは物理的架橋により粘度の温度
依存性を制御する必要がある。しかしエラストマーの添
加による粘度の制御方法ではエポキシ組成物が本来有す
る剛性が低下してしまうという欠点があり、また、化学
反応を伴う架橋により粘度の制御を行う場合、架橋密度
が反応条件に左右され、厳密に制御ができないため、粘
度が高すぎて発泡が不十分となり、自動車の箱型部材中
に十分に充填されない可能性がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本発明者らは、上記課
題を解決すべく、鋭意検討を行った結果、アクリレート
又はメタクリレート系共重合樹脂粒子にエポキシ基を導
入することによって、耐衝撃性を備えたエポキシ樹脂組
成物とし、これを予め成形された鋼板に塗布、熱処理に
より疑似硬化させて液だれを防止し、該鋼板を用いて箱
型部材を組み上げた後、車体電着塗装時の焼き付け工程
で、発泡、充填するかもしくは、加熱することにより疑
似硬化させてシート化し車体形状にトリミングした後、
粘着剤やクリップ等の掛かり止めを介して予め成形され
た鋼板に接着して脱落、流出を防止し、該鋼板を用いて
箱型部材を組み上げた後、車体電着塗装時の焼き付け工
程で発泡、充填して軽量に車体骨格を補強しうることを
見いだし、本発明を達成するに至った。具体的には、
（Ａ）ビスフェノールＡ及び／又はビスフェノールＦか
ら誘導されたエポキシ樹脂１００重量部に対して、
（Ｂ）平均粒径が１〜１００μ以下の粉末状アクリレー
トもしくはメタクリレート重合体１０〜１００重量部、
（Ｃ）エポキシ樹脂用熱活性型硬化剤３〜３０重量部、
（Ｄ）熱分解型有機系発泡剤０．５〜１５重量部、およ
び（Ｅ）無機系充填剤３〜１５０重量部を含有してなる
ことを特徴とする車体補強用エポキシ樹脂系組成物、さ
らに詳しくは、アクリレートもしくはメタクリレート重
合体が、エポキシ基を０．２重量％以上含有する樹脂粉
末粒子であることを特徴とする車体補強用エポキシ樹脂
系組成物。および該組成物を予め成形された鋼板に塗
布、熱処理により疑似硬化させて液だれを防止し、該鋼
板を用いて箱型部材を組み上げた後、車体電着塗装時の
焼き付け工程で、発泡、充填するかもしくは、加熱する
ことにより疑似硬化させてシート化し車体形状にトリミ
ングした後、粘着剤やクリップ等の掛かり止めを介して
予め成形された鋼板に接着して脱落、流出を防止し、該
鋼板を用いて箱型部材を組み上げた後、車体電着塗装時
の焼き付け工程で発泡、充填して軽量に車体骨格を補強
しうる車体の補強方法を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。本発明の組成物における（Ａ）成分とし
て用いられるビスフェノールＡから誘導されるエポキシ
樹脂の例としては、下記の化学式１で表されるものを挙
げることができる。また、ビスフェノールＦから誘導さ
れるエポキシ樹脂の例としては、下記の化学式２で表さ
れるものを挙げることができる。

【化１】

【０００８】この化学式１及び化学式２におけるｎは０
以上の数であるが、平均値として１未満のものが常温で
液状であり好適である。上記、化学式１及び化学式２の
樹脂を混合して用いることができるほかに、、化学式１
又は化学式２のビスフェノール連鎖部分としてビスフェ
ノールＡ単位とビスフェノールＦ単位とが混合した連鎖
のものも好適に使用することができる。

【０００９】本発明の組成物における（Ｂ）成分として
用いられるエポキシ基を含有するアクリレート又はメタ
クリレート樹脂粒子は、エポキシ基を含有した単量体又
は重合体を（メタ）アクリレート単量体又は重合体に対
し、共重合、グラフト重合、混合、後処理の公知の方法
により得ることが可能である。エポキシ基を導入するた
めのエポキシ基含有単量体又は重合体としては、アリル
グリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシ
ジルメタクリレート、グリシジル−Ｐ−ビニルベンゾエ
ート、メチルグリシジルイタコネート、グリシジルエチ
ルマレート、グリシジルビニルスクホネート、グリシジ
ル（メタ）アリルスルホネートなどの不飽和酸のグリシ
ジルエステル類、ブタジエンモノオキサイド、ビニルシ
クロヘキセンモノオキサイド、２−メチル−５、６エポ
キシヘキセンなどのエポキシオレフィン類などの単量体
又はそれらを重合してなる重合体が挙げられ、これらは
１種もちいてもよいし、２種以上を組み合わせてもちい
てもよい。（メタ）アクリレート重合体を構成する単量
体としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレ
ート、ステアリルメタクリレート、などのアルキルメタ
クリレート類、メチルアクリレート、ブチルアクリレー
トなどのアルキルアクリレート類、ブトキシエチル（メ
タ）アクリレートなどのアルキルグリコール（メタ）ア
クリレート、アルキレングリコールモノ（メタ）アクリ
レートなどが挙げられるが、これらは１種もちいてもよ
いし、２種以上を組み合せて用いてもよい。

【００１０】このようにして得られた樹脂粒子は少なく
ともエポキシ基を０．２重量％以上含むものが望まし
い。この単量体単位のエポキシ基含有量が０．２重量％
未満では、エポキシ樹脂３次元架橋構造への（メタ）ア
クリレート樹脂の界面結合および接着が弱くなり、剛性
の向上や十分な衝撃強度を得ることができない。さら
に、該重合体は粒径が微細であることが必要であり、平
均粒径が１〜１００μの範囲にあることが望ましい。平
均粒径１μｍよりも小さい場合、粒子相互の吸着力によ
りエポキシ樹脂中への分散が悪くなるため、生産、混合
時に支障をきたす。また、平均粒径が１００μｍより大
きい場合には、組成物となした場合、疑似硬化性が劣る
とともに耐衝撃性が低下する。

【００１１】本発明の組成物における（Ｃ）成分として
用いられるエポキシ樹脂用熱活性型硬化剤としては、例
えば、ジシアンジアミド、４，４’−ジアミノジフェニ
ルスルホン、２−ｎ−ヘプタデシルイミダゾールのよう
なイミダゾール誘導体、イソフタル酸ジヒドラジド、
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、テトラヒドロ無水フタル酸のような酸無
水物、イソホロンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、
Ｎ−アミノエチルピペラジン、メラミン、グアナミン、
三フッ化ホウ素錯化合物、トリスジメチルアミノメチル
フェノール等が挙げられ、これは、１種用いても良い
し、２種以上を組み合わせて用いても良いが、これらの
中で、特にジシアンジアミドが好適である。この場合、
十分な発泡を行うには、電着塗装の焼き付け温度を１４
０〜２１０℃の範囲とすることが望ましく、焼き付け時
間は、１０〜３０分の範囲が好適である。この（Ｃ）成
分の熱活性型硬化剤の配合量は、特に限定されるもので
はないが、通常（Ａ）成分のエポキシ樹脂１００重量部
に対して３〜３０重量部である。この量が３重量部以下
では、十分に硬化せず、剛性／強度が著しく低下する原
因となり、また３０重量部を越えると硬化時に過剰な発
熱反応を伴い部分的な分解や熱劣化を引き起こし、組成
物の機械的強度を著しく損なう原因となる。

【００１２】本発明の組成物における（Ｄ）成分として
用いられる有機系発泡剤としては、例えばアゾジカルボ
ンアミド、アゾビスイソブチロニトリルのようなアゾ化
合物、ジニトロソペンタメチレンテトラミンのようなニ
トロソ化合物、Ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、
４，４′−オキシベンゼンスルホニルヒドラジドのよう
なスルホヒドラジド化合物が挙げられ、これは、１種用
いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても良い
が、これらの中で、特にアゾジカルボンアミドが好適で
ある。尚、有機系熱分解型発泡剤を用いる場合には、通
常、発泡適正温度を制御するために発泡助剤として、亜
鉛華、硝酸亜鉛、フタル酸鉛、炭酸鉛、三塩基性リン酸
鉛、三塩基性硫酸鉛等の無機塩、亜鉛脂肪酸石けん、鉛
脂肪酸石けん、カドミウム脂肪酸石けん等の金属石け
ん、ホウ酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸等の酸
類、尿素、ビウレア、エタノールアミン、グリコール、
グリセリン等の内から１種類以上のものを混合して使用
することができる。この（Ｄ）成分の有機系発泡剤の配
合量は、特に限定されるものではないが、通常（Ａ）成
分のエポキシ樹脂１００重量部に対して０．５〜１５重
量部の範囲が好適である。この量が０．５重量部以下で
は、発泡が不十分となり、また、１５重量部を越えると
発泡の制御が効かず、安定した機械特性が得られない。

【００１３】本発明の組成物における（Ｅ）成分として
もちいられる無機系充填剤としては、例えば炭酸カルシ
ウム、タルク、クレー、マイカ、水酸化アルミニウム、
ガラスビーズ、シラスバルーンなどが挙げられ、これは
１種用いても良いし、２種以上を組み合わせて用いても
良いが、これらの中で、特に炭酸カルシウムが好適であ
る。この（Ｅ）成分としてもちいられる無機系充填剤の
配合量は、特に限定されるものはないが、通常（Ａ）成
分のエポキシ樹脂１００重量部に対して３〜１５０重量
部である。この量が３重量部以下では、十分に補強効果
が得られず、また１５０重量部を越えると粘度が著しく
増加して塗布や接着が困難となるとともに、組成物が脆
くなり機械的強度を著しく損なう原因となる。

【００１４】本発明のエポキシ樹脂組成物は（Ａ）成分
のエポキシ樹脂に、（Ｂ）成分のアクリレート又はメタ
クリレート樹脂粉末粒子、（Ｃ）成分の熱活性型硬化剤
（Ｄ）成分の有機系発泡剤、（Ｅ）成分の無機系充填
材、及び所望に応じて用いられる添加成分を配合し、均
一に混合することにより調整することができる。該組成
物に配合される添加成分としては、例えば可塑剤、希釈
剤、安定剤、乳化剤、強化剤、着色剤、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、滑剤、チクソ性付与剤、硬化促進剤などが
挙げられる。

【００１５】

【実施例】 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に
説明するが、本発明の範囲は以下の限りではない。尚、
組成物の物性については、次に示す方法により評価し
た。 （１）疑似硬化性 冷延鋼板に、塗布ガンをもちいて塗布を行い、１１０
℃、２０秒の熱風で疑似硬化させた後、１６０℃の熱風
型乾燥炉に２０分間放置して、該エポキシ樹脂組成物を
発泡させ次の判定基準に従って評価した。

【００１６】○ゲル化した組成物が脱落せず、十分に発
泡しているもの △ゲル化した組成物が脱落するか、または発泡が不十分
なもの ×ゲル化しないもの （２）引張剪断強度 接着強度については、冷延鋼板の未処理品に上記条件と
同様に焼き付け、ＪＩＳ Ｋ ６８５０に準じて評価し
た。

【００１７】（３）衝撃試験 予め断面寸法が５０ｍｍ×５０ｍｍとなるようにプレス
成形された長さ７００ｍｍのコ字状冷延鋼板に、長さ７
００ｍｍにわたり塗布ガンをもちいて塗布を行い、１１
０℃、２０秒の熱風で疑似硬化させる。このコ字状鋼板
部材にクロージングプレートをスポット熔接により一体
化して箱型断面部材となし、これを温度が１６０℃の熱
風型乾燥炉に２０分間放置して、該エポキシ樹脂組成物
を発泡、充填させる。

【００１８】このようにして組み上げた箱型断面部材を
用いて、落下式衝撃試験機により、曲げ試験に供したも
のと同一の試験片を用い、重量５Ｋｇｆの半球型落下子
を７ｍ／ｓｅｃの速度で衝突させ、発泡材の破壊の有無
を次の判定基準に従って評価した。 ○発泡体の破壊がみられないもの △発泡体の一部が破壊するもの ×発泡体が粉々に破壊するもの （４）部材剛性 （３）で用いたのと同様の箱型断面部材を用いて、図１
に示すような曲げ試験を行い、該エポキシ樹脂組成物を
未充填の箱型断面部材と比較し、剛性を次の判定基準に
従って評価した。 ○剛性が満足のいくレベルに十分に向上したもの △剛性は向上するが満足のいくレベルではないもの ×剛性の向上がみられないもの （実施例１）グリシジルメタクリレート５部に対してメ
チルメタクリレート９５部を乳化重合し、これを噴霧乾
燥により微粒化して、平均粒径３μｍ、エポキシ基含有
量２．６重量％の補強材樹脂粒子を得た。このようにし
て得られた補強剤樹脂粒子３０重量部に対して、図４，
図５，図６に示したように液状ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂２００重量部、硬化剤ジシアンジアミド１６重
量部、有機系発泡剤アゾジカルボンアミド１６重量部、
および無機系充填剤炭酸カルシウム６重量部とを、プラ
ネタリーミキサーを用いて室温で混合し、エポキシ樹脂
系組成物を調整した。この組成物を、予め断面寸法が５
０ｍｍ×５０ｍｍとなるようにプレス成形された長さ７
００ｍｍのコ字状冷延鋼板に、長さ７００ｍｍにわたり
塗布ガンをもちいて塗布を行い、１１０℃、２０秒の熱
風で疑似硬化させる。このコ字状鋼板部材にクロージン
グプレートをスポット熔接により一体化して箱型断面部
材となし、これを温度が１６０℃の熱風型乾燥炉に２０
分間放置して、該エポキシ樹脂組成物を発泡、充填させ
る。このようにして組み上げた箱型断面部材を用いて、
評価した結果を図４，図５，図６に示す。 （実施例２）実施例１に対してメタクリレート樹脂粒子
の配合量をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部に対して１８０重量部としたものが実施例２であり、
その他はすべて実施例１と同じである。

【００１９】（比較例１、２）比較例１ではメタクリレ
ート樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部に対して１５重量部になるように配合を行なった。比
較例２では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重
量部に対してメタクリレート樹脂２２０重量部になるよ
う配合を行なった。その他はすべて実施例１に同じであ
る。

【００２０】（実施例３、４）実施例３では、グリシジ
ルメタクリレート５部に対してメチルメタクリレート９
５部を乳化重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、
平均粒径３μｍ，エポキシ基含有量２．６重量％の補強
剤樹脂粒子を得た。実施例４では、グリシジルメタクリ
レート５部に対してメチルメタクリレート９５部を懸濁
重合し、平均粒径８０μｍの補強剤樹脂粒子を得た。こ
のようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重量部に対し
て、液状ビスフェノールＡ型、エポキシ樹脂２００重量
部、硬化剤ジシアンジアミド１６重量部、有機系発泡剤
アゾジカルボンアミド１６重量部、および無機系充填剤
炭酸カルシウム６０重量部とを、プラネタリーミキサー
を用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整し
た。その他はすべて実施例１に同じである。

【００２１】（比較例３、４）比較例３では、グリシジ
ルメタクリレート５部に対してメチルメタクリレート９
５部を乳化重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、
平均粒径０．５μｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の
補強剤樹脂粒子を、比較例４ではグリシジルメタクリレ
ート５部に対してメチルメタクリレート９５部を懸濁重
合し、平均粒径１２０μｍの補強剤樹脂粒子を得た。そ
の他はすべて実施例３、４に同じである。 （実施例５、６）グリシジルメタクリレート５部に対し
てメチルメタクリレート９５部を乳化重合し、これを噴
霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μｍ、エポキシ基
含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子を得た。このよう
にして得られた補強剤樹脂粒子６０重量部、液状ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量部、有機系発泡剤
アゾジカルボンアミド１６重量部、および無機系充填剤
炭酸カルシウム６０重量部の混合物に対して、硬化剤ジ
シアンジアミドを実施例５では１０重量部、実施例６で
は５０重量部をプラネタリーミキサーを用いて室温で混
合し、エポキシ樹脂系組成物を調整した。その他はすべ
て実施例１に同じである。

【００２２】（比較例５、６）実施例５、６に対して、
液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量部に対
する硬化剤ジシアンジアミドの配合量を比較例５では４
重量部、比較例６では７０重量部とした以外はすべて実
施例５、６と同じである。

【００２３】（実施例７、８）グリシジルメタクリレー
ト５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化重合
し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μ
ｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子を
得た。このようして得られた補強剤樹脂粒子６０重量
部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部、硬化剤ジシアンジアミド１６重量部、および無機系
充填剤炭酸カルシウム６０重量部の混合物に対して、有
機系発泡剤アゾジカルボンアミドを実施例７では２重量
部、実施例８では３０重量部をプラネタリーミキサーを
用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整し
た。その他はすべて実施例１に同じである。

【００２４】（比較例７、８）実施例７、８に対して、
液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量部に対
する有機系発泡剤アゾジカルボンアミドの配合量を比較
例７では０．２重量部、比較例８では４０重量部とした
以外はすべて実施例７、８と同じである。

【００２５】（実施例９、１０）グリシジルメタクリレ
ート５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化重
合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μ
ｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子を
得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重量
部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部、有機系発泡剤アゾジカルボンアミド１６重量部、硬
化剤ジシアンジアミド１６重量部の混合物に対して、無
機系充填剤炭酸カルシウムを実施例９では１０重量部、
実施例１０では３００重量部をプラネタリーミキサーを
用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整し
た。その他はすべて実施例１に同じである。

【００２６】（比較例９、１０）実施例９、１０に対し
て、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量部
に対する無機系充填剤炭酸カルシウムの配合量を比較例
９では２重量部、比較例１０では４００重量部とした以
外はすべて実施例９、１０と同じである。

【００２７】（実施例１１）グリシジルメタクリレート
４部に対してメチルメタクリレート１０００部を乳化重
合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μ
ｍ、エポキシ基含有量０．２重量％の補強剤樹樹粒子を
得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重量
部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部、有機系発泡剤アゾジカルボンアミド１６重量部、硬
化剤ジシアンジアミド１６重量部、無機系充填剤炭酸カ
ルシウムを６０重量部をプラネタリーミキサーを用いて
室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整した。その
他はすべて実施例１に同じである。

【００２８】（比較例１１）グリシジルメタクリレート
２部に対してメチルメタクリレート１０００部を乳化重
合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μ
ｍ、エポキシ基含有量０．１重量％の補強剤樹脂粒子を
得た。その他はすべて実施例１１に同じである。

【００２９】（実施例１２、１３）グリシジルメタクリ
レート５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化
重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３
μｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子
を得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重
量部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部、有機系発泡剤アゾジカルボンアミド１６重量部、硬
化剤ジシアンジアミド１６重量部の混合物に対して、実
施例１２では無機系充填剤としてタルク６０重量部、実
施例１３ではシリカ６０重量部をプラネタリーミキサー
を用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整し
た。その他はすべて実施例１に同じである。

【００３０】（実施例１４）グリシジルアクリレート５
部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化重合し、
これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μｍ、エ
ポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子を得た。
このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重量部、液
状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量部、硬化
剤ジシアンジアミド１６重量部、有機系発泡剤アゾジカ
ルボンアミド１６重量部、および無機系充填剤炭酸カル
シウム６０重量部をプラネタリーミキサーを用いて室温
で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整した。その他は
すべて実施例１に同じである。

【００３１】（実施例１５、１６）グリシジルメタクリ
レート５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化
重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３
μｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子
を得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重
量部、硬化剤ジシアンジアミド１６重量部、有機系発泡
剤アゾジカルボンアミド１６重量部、および無機系充填
剤炭酸カルシウム６０重量部の混合物に実施例１５では
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量部とビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂１００重量部を、実施例１６
ではビスフェノールＦ型エポキシ樹脂２００重量部をプ
ラネタリーミキサーを用いて室温で混合し、エポキシ樹
脂系組成物を調整した。その他はすべて実施例１に同じ
である。

【００３２】（実施例１７）グリシジルメタクリレート
５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化重合
し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μ
ｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子を
得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子３０重量
部に対して、表１、表２、表３に示したように液状ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量部、硬化剤ジシ
アンジアミド１６重量部、有機系発泡剤アゾジカルボン
アミド１６重量部、および無機系充填剤炭酸カルシウム
６重量部とを、プラネタリーミキサーを用いて室温で混
合し、エポキシ樹脂系組成物を調整した。これを厚さ１
５ｍｍのシート状に押出し、１１０℃、２０秒の熱風で
疑似硬化させる。この組成物を、予め断面寸法が５０ｍ
ｍ×５０ｍｍとなるようにプレス成形された長さ７００
ｍｍのコ字状冷延鋼板に、あわせてカットして貼り付
け、このコ字状鋼板部材にクロージングプレートをスポ
ット熔接により一体化して箱型断面部材となし、これを
温度が１６０℃の熱風型乾燥炉に２０分間放置して、該
エポキシ樹脂組成物を発泡、充填させる。このようにし
て組み上げた箱型断面部材を用いて、評価した結果を図
７，図８，図９に示す。

【００３３】（実施例１８）実施例１７に対してメタク
リレート樹脂粒子の配合量をビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂２００重量部に対して１８０重量部としたものが
実施例１８であり、その他はすべて実施例１７と同じで
ある。

【００３４】（比較例１２、１３）比較例１２ではメタ
クリレート樹脂をビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２０
０重量部に対して１５重量部になるよう配合を行なっ
た。比較例１３では、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
２００重量部に対してメタクリレート樹脂２２０重量部
になるよう配合を行なった。その他はすべて実施例１７
に同じである。

【００３５】（実施例１９、２０）実施例１９では、グ
リシジルメタクリレート５部に対してメチルメタクリレ
ート９５部を乳化重合し、これを噴霧乾燥により微粒化
して、平均粒径３μｍ，エポキシ基含有量２．６重量％
の補強剤樹脂粒子を得た。実施例２０では、グリシジル
メタクリレート５部に対してメチルメタクリレート９５
部を懸濁重合し、平均粒径８０μｍの補強剤樹脂粒子を
得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重量
部に対して、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２０
０重量部、硬化剤ジシアンジアミド１６重量部、有機系
発泡剤アゾジカルボンアミド１６重量部、および無機系
充填剤炭酸カルシウム６０重量部とを、プラネタリーミ
キサーを用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を
調整した。その他はすべて実施例１７に同じである。

【００３６】（比較例１４、１５）比較例１４では、グ
リシジルメタクリレート５部に対してメチルメタクリレ
ート９５部を乳化重合し、これを噴霧乾燥により微粒化
して、平均粒径０．５μｍ、エポキシ基含有量２．６重
量％の補強剤樹脂粒子を、比較例１５ではグリシジルメ
タクリレート５部に対してメチルメタクリレート９５部
を懸濁重合し、平均粒径１２０μｍの補強剤樹脂粒子を
得た。その他はすべて実施例１９、２０に同じである。

【００３７】（実施例２１、２２）グリシジルメタクリ
レート５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化
重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３
μｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子
を得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重
量部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部、有機系発泡剤アゾジカルボンアミド１６重量部、お
よび無機系充填剤炭酸カルシウム６０重量部の混合物に
対して、硬化剤ジシアンジアミドを実施例２１では１０
重量部、実施例２２では５０重量部をプラネタリーミキ
サーを用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調
整した。その他はすべて実施例１７に同じである。

【００３８】（比較例１６、１７）実施例２１、２２に
対して、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重
量部に対する硬化剤ジシアンジアミドの配合量を比較例
１６では４重量部、比較例１７では７０重量部とした以
外はすべて実施例２１、２２と同じである。

【００３９】（実施例２３、２４）グリシジルメタクリ
レート５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化
重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３
μｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子
を得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重
量部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部、硬化剤ジシアンジアミド１６重量部、および無機系
充填剤炭酸カルシウム６０重量部の混合物に対して、有
機系発泡剤アゾジカルボンアミドを実施例２３では２重
量部、実施例２４では３０重量部をプラネタリーミキサ
ーを用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整
した。その他はすべて実施例１７に同じである。

【００４０】（比較例１８、１９）実施例２３、２４に
対して、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重
量部に対する有機系発泡剤アゾジカルボンアミドの配合
量を比較例１８では０．２重量部、比較例１９では４０
重量部とした以外はすべて実施例２３、２４と同じであ
る。

【００４１】（実施例２５、２６）グリシジルメタクリ
レート５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化
重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３
μｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子
を得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重
量部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部、有機系発泡剤アゾジカルボンアミド１６重量部、硬
化剤ジシアンジアミド１６重量部の混合物に対して、無
機系充填剤炭酸カルシウムを実施例２５では１０重量
部、実施例２６では３００重量部をプラネタリーミキサ
ーを用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整
した。その他はすべて実施例１７に同じである。

【００４２】（比較例２０、２１）実施例２５、２６に
対して、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重
量部に対する無機系充填炭酸カルシウムの配合量を比較
例２０では２重量部、比較例２１では４００重量部とし
た以外はすべて実施例２５、２６と同じである。

【００４３】（実施例２７）グリシジメタクリレート４
部に対してメチルメタクリレート１０００部を乳化重合
し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μｍ
の補強剤樹脂粒子を得た。このようにして得られた補強
剤樹脂粒子のエポキシ基含有量は０．２重量部であり、
この粒子６０重量部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂２００重量部、有機系発泡剤アゾジカルボンアミド
１６重量部、硬化剤ジシアンジアミド１６重量部、無機
系充填剤炭酸カルシウム６０重量部をプラネタリーミキ
サーを用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調
整した。その他はすべて実施例１７に同じである。

【００４４】（比較例２２）グリシジルメタクリレート
２部に対してメチルメタクリレート１０００部を乳化重
合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μ
ｍの補強剤樹脂粒子を得た。このようにして得られた補
強剤樹脂粒子のエポキシ基含有量は０．１重量部であ
り、その他はすべて実施例２７に同じである。

【００４５】（実施例２８、２９）グリシジルメタクリ
レート５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化
重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３
μｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子
を得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重
量部、液状ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量
部、有機系発泡剤アゾジカルボンアミド１６重量部、硬
化剤ジシアンジアミド１６重量部の混合物に対して、実
施例２８では無機系充填剤としてタルク６０重量部、実
施例２９ではシリカ６０重量部をプラネタリーミキサー
を用いて室温で混合し、エポキシ樹脂系組成物を調整し
た。その他はすべて実施例１７に同じである。

【００４６】（実施例３０）グリシジルアクリレート５
部に対してメチルアクリレート９５部を乳化重合し、こ
れを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３μｍ、エポ
キシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子を得た。こ
のようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重量部、液状
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２００重量部、硬化剤
ジシアンジアミド１６重量部、有機系発泡剤アゾジカル
ボンアミド１６重量部、および無機系充填炭酸カルシウ
ム６０重量部をプラネタリーミキサーを用いて室温で混
合し、エポキシ樹脂系組成物を調整した。その他はすべ
て実施例１７に同じである。

【００４７】（実施例３１、３２）グリシジルメタクリ
レート５部に対してメチルメタクリレート９５部を乳化
重合し、これを噴霧乾燥により微粒化して、平均粒径３
μｍ、エポキシ基含有量２．６重量％の補強剤樹脂粒子
を得た。このようにして得られた補強剤樹脂粒子６０重
量部、硬化剤ジシアンジアミド１６重量部、有機系発泡
剤アゾジカルボンアミド１６重量部、および無機系充填
炭酸カルシウム６０重量部の混合物に実施例３１ではビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂１００重量部とビスフェ
ノールＦ型エポキシ樹脂１００重量部を、実施例３２で
はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂２００重量部をプラ
ネタリーミキサーを用いて室温で混合し、エポキシ樹脂
系組成物を調整した。この他はすべて実施例１７に同じ
である。

【００４８】（実施例３３）車体のセンタピラー・ウエ
スト部およびルーフレール／センタピラー結合部を構成
する予め成形された鋼板に、図２に示すように本発明の
エポキシ樹脂系組成物を塗布ガンを用いて塗布し、１１
０℃、２０秒の熱風により疑似硬化する。次いで、該鋼
板を用いて車体を組み上げた後、車体の塗膜密着性を上
げるために苛性処理液にて洗浄し、さらに防錆処理のた
め電着液槽に車体を浸漬した後、１７０℃、２０分の条
件にて電着塗膜を焼き付け、これと同時に該エキポシ樹
脂系組成物を発泡・硬化させることにより、車体の箱型
構造部材を充填して剛性を向上する。このとき、該発泡
材は、予め疑似硬化させてあるため、洗浄・電着浸漬工
程において流出・脱落はみられなかった。

【００４９】（実施例３４）車体のセンタピラー・ウエ
スト部およびルーフレール／センタピラー結合部を構成
する予め成形された鋼板に、図３に示すように本発明の
エポキシ樹脂系組成物を１１０℃、２０秒の熱風により
疑似硬化させたシートを車体形状にトリミングし、粘着
剤を介して設置する。次いで、該鋼板を用いて車体を組
み上げた後、車体の塗膜密着性を上げるために苛性処理
液にて洗浄し、さらに防錆処理のため電着液槽に車体を
浸漬した後、１７０℃、２０分の条件にて電着塗膜を焼
き付け、これと同時に該エポキシ樹脂系組成物を発泡・
硬化させることにより、車体の箱型構造部材を充填して
剛性を向上する。このとき、該発泡材は、予め疑似硬化
させてあるため、洗浄・電着浸漬工程において流出・脱
落はみられなかった。

【００５０】

【発明の効果】 以上、説明したように、本発明は、エ
ポキシ基を０．２重量％以上含有したアクリレートまた
はメタクリレート系重合体樹脂粉末粒子を分散させたビ
スフェノールＡ及び／又はビスフェノールＦから誘導さ
れたエポキシ樹脂に、有機系発泡材及び無機系充填材を
配合して成り、強靭性と疑似硬化性を兼ね備えたエポキ
シ樹脂系組成物を、予め成形された鋼板に塗布後、熱に
より疑似硬化させて液だれを防止し、該鋼板を用いて箱
型部材を組み上げた後、車体電着塗装時の焼き付け工程
で、発泡、充填するかもしくは、加熱することにより疑
似硬化させてシート化し車体形状にトリミングした後、
粘着剤やクリップ等の掛かり止めを介して予め成形され
た鋼板に接着して脱落、流出を防止し、該鋼板を用いて
箱型部材を組み上げた後、車体電着塗装時の焼き付け工
程で発泡、充填することにより、軽量に車体骨格を補強
することが可能となる。これにより、車両の乗り心地の
改善、騒音・振動の低減が期待され、また、箱型閉断面
部材中に高剛性の発泡体を充填することにより、車両衝
突時のエネルギ吸収効果も期待することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における箱型断面部材の剛性向上を測定
する方法を示した説明図である。

【図２】本発明にかかるエポキシ樹脂系組成物を塗布し
た後、疑似硬化させる車体の補強方法を示す工程図であ
る。

【図３】本発明にかかるエポキシ樹脂系組成物を予め疑
似硬化させてシート化した後、切り出して貼り付ける車
体の補強方法を示す工程図である。

【図４】実施例１〜５および比較例１〜４の評価結果を
示す図である。

【図５】実施例６〜１０および比較例５〜８の評価結果
を示す図である。

【図６】実施例１１〜１６および比較例９〜１１の評価
結果を示す図である。

【図７】実施例１７〜２１および比較例１２〜１５の評
価結果を示す図である。

【図８】実施例２２〜２６および比較例１６〜１９の評
価結果を示す図である。

【図９】実施例２７〜３２および比較例２０〜２２の評
価結果を示す図である。

【符号の説明】

１ エポキシ樹脂系組成物 ２ 箱型断面部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）ビスフェノールＡ及び／又はビス
   フェノールＦから誘導されたエポキシ樹脂１００重量部
   に対して、（Ｂ）平均粒径が１〜１００μの範囲にある
   粉末状アクリレートもしくはメタクリレート重合体１０
   〜１００重量部、（Ｃ）エポキシ樹脂用熱活性型硬化剤
   ３〜３０重量部、（Ｄ）熱分解型有機系発泡剤０．５〜
   １５重量部、および（Ｅ）無機系充填剤３〜１５０重量
   部を含有してなることを特徴とする車体補強用エポキシ
   樹脂系組成物。
2. 【請求項２】 （Ｂ）アクリレートもしくはメタクリレ
   ート重合体が、エポキシ基を０．２重量％以上含有する
   樹脂粉末粒子であることを特徴とする請求項１記載の車
   体補強用エポキシ樹脂系組成物。
3. 【請求項３】 車体の箱型構造部材において、請求項１
   又は２記載の車体補強用エポキシ樹脂系組成物を、予め
   成形された鋼板に塗布後、加熱することにより疑似硬化
   させて脱落、流出を防止し、該鋼板を用いて箱型部材を
   組み上げた後、車体電着塗装時の焼き付け工程で発泡、
   車体の箱型構造部材を充填して剛性を向上することを特
   徴とする車体の補強方法。
4. 【請求項４】 車体の箱型構造部材において、請求項１
   又は２記載の車体補強用エポキシ樹脂系組成物を、加熱
   することにより疑似硬化させて車体形状にトリミングし
   た後、粘着剤やクリップ等の掛かり止めを介して予め成
   形された鋼板に接着して脱落、流出を防止し、該鋼板を
   用いて箱型部材を組み上げた後、車体電着塗装時の焼き
   付け工程で発泡、車体の箱型構造部材を充填して剛性を
   向上することを特徴とする車体の補強方法。