JPH0613194B2 - 樹脂部品接合方法 - Google Patents
樹脂部品接合方法Info
- Publication number
- JPH0613194B2 JPH0613194B2 JP61162039A JP16203986A JPH0613194B2 JP H0613194 B2 JPH0613194 B2 JP H0613194B2 JP 61162039 A JP61162039 A JP 61162039A JP 16203986 A JP16203986 A JP 16203986A JP H0613194 B2 JPH0613194 B2 JP H0613194B2
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- JP
- Japan
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- adhesive
- resin
- adherend
- baking
- resin component
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- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、樹脂部品接合方法に関するものである。詳し
く述べると本発明は、自動車生産工程において樹脂製外
板等の樹脂部品を接着剤により被着体へ接合する方法に
おける該接着剤の硬化遍歴の改良に関するものである。
く述べると本発明は、自動車生産工程において樹脂製外
板等の樹脂部品を接着剤により被着体へ接合する方法に
おける該接着剤の硬化遍歴の改良に関するものである。
（従来の技術） 近年、省エネルギーの観点から、自動車の軽量化および
空気力学特性の改善による燃費向上が図られ、外装材関
係における材料転換がさかんに進められている。鋼材に
代わる代替材料としては、繊維強化樹脂、ポリマーアロ
イなどの合成樹脂系のものが最も有力なものの１つとし
て挙げられている。
空気力学特性の改善による燃費向上が図られ、外装材関
係における材料転換がさかんに進められている。鋼材に
代わる代替材料としては、繊維強化樹脂、ポリマーアロ
イなどの合成樹脂系のものが最も有力なものの１つとし
て挙げられている。
しかしながら、このような合成樹脂系の部材を用いた場
合インナー補強材、車体本体などを構成する鋼板等の金
属部との接合が問題として生じてくる。このような樹脂
部材とインナー補強材、車体本体などの被着体との接合
には、従来、スクリュー、リベット等による機械的な方
法および接着剤による方法が用いられているが、機械的
な方法は、生産性の点からあまり好まれず、なるべく該
方法による接合部位を少なくして接着剤による接合を行
うことが望ましいところである。
合インナー補強材、車体本体などを構成する鋼板等の金
属部との接合が問題として生じてくる。このような樹脂
部材とインナー補強材、車体本体などの被着体との接合
には、従来、スクリュー、リベット等による機械的な方
法および接着剤による方法が用いられているが、機械的
な方法は、生産性の点からあまり好まれず、なるべく該
方法による接合部位を少なくして接着剤による接合を行
うことが望ましいところである。
樹脂部品とインナー補強材、車体本体などの被着体との
接着剤による接合方法としては、（１）生産工程ライン
と別の場所で接着剤を完全に硬化させて樹脂部品と被着
体とを接合し、その後車体組立のメインラインにて車体
に組み込む方法、 （２）車体組立のサブラインにて高周波焼付等で部分的
に接着剤を完全硬化させて樹脂部品と被着体とを仮留め
し、車体組立のメインラインで車体に組付けた後、塗装
工程における塗装焼付の際の熱を利用して残る接着剤を
完全に硬化させる方法が用いられている（特開昭54−16
0,435 号公報）。
接着剤による接合方法としては、（１）生産工程ライン
と別の場所で接着剤を完全に硬化させて樹脂部品と被着
体とを接合し、その後車体組立のメインラインにて車体
に組み込む方法、 （２）車体組立のサブラインにて高周波焼付等で部分的
に接着剤を完全硬化させて樹脂部品と被着体とを仮留め
し、車体組立のメインラインで車体に組付けた後、塗装
工程における塗装焼付の際の熱を利用して残る接着剤を
完全に硬化させる方法が用いられている（特開昭54−16
0,435 号公報）。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら（１）の方法の場合、サブラインで接着剤
を完全に硬化させる必要があり、そのための加熱設備が
必要のみならず時間を要するので生産性が低い。
を完全に硬化させる必要があり、そのための加熱設備が
必要のみならず時間を要するので生産性が低い。
一方、（２）の方法の場合、高周波焼付による接着剤硬
化部位を除いて他の部位は未硬化であるために、塗装焼
付の高温にさらされて樹脂部品と鋼材等により構成され
る被着体とが熱膨張する際、接着剤は膨張に追随し位相
間にスベリを生じて流動してしまう。従って、樹脂部品
と被着体との間に熱膨張差によるズレが生じた状態で接
着剤がひずみを有することなく硬化する。しかし、接着
剤は部分的に完全硬化しているため塗装焼付の後の降温
時に接着剤が軟化転移点（なお、本明細書において「軟
化転移点」とは、熱硬化性接着剤において動的ヤング率
等の物性が急激に変化する温度、正確には損失正接tan
δがピークの点の近傍をさすものである。）に達すると
樹脂部品と被着体との熱収縮差によって接合部に急速に
せん断応力が生じ、接着剤層により該せん断応力を吸収
しきれずに樹脂部品に凹みなどの外観不良を生じてしま
う虞れがあった。
化部位を除いて他の部位は未硬化であるために、塗装焼
付の高温にさらされて樹脂部品と鋼材等により構成され
る被着体とが熱膨張する際、接着剤は膨張に追随し位相
間にスベリを生じて流動してしまう。従って、樹脂部品
と被着体との間に熱膨張差によるズレが生じた状態で接
着剤がひずみを有することなく硬化する。しかし、接着
剤は部分的に完全硬化しているため塗装焼付の後の降温
時に接着剤が軟化転移点（なお、本明細書において「軟
化転移点」とは、熱硬化性接着剤において動的ヤング率
等の物性が急激に変化する温度、正確には損失正接tan
δがピークの点の近傍をさすものである。）に達すると
樹脂部品と被着体との熱収縮差によって接合部に急速に
せん断応力が生じ、接着剤層により該せん断応力を吸収
しきれずに樹脂部品に凹みなどの外観不良を生じてしま
う虞れがあった。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来方法の問題点に着目してなさ
れたもので、最初に樹脂部品と被着体とを接着する接着
剤を１〜２０Kg／cm2の接合強度まで不完全硬化させ、
その後自動車生産工程における塗装工程の塗装焼き着け
時の加熱により硬化を進行させることにより、上記問題
点を解決しようとするものである。
れたもので、最初に樹脂部品と被着体とを接着する接着
剤を１〜２０Kg／cm2の接合強度まで不完全硬化させ、
その後自動車生産工程における塗装工程の塗装焼き着け
時の加熱により硬化を進行させることにより、上記問題
点を解決しようとするものである。
（作用） しかして、本発明の樹脂部品接合方法によると、最初に
樹脂部品と被着体とを接着する接着剤を１〜２０Kg／cm
2の接合強度まで不完全硬化させるために、塗装工程の
塗装焼き付け時の加熱により、樹脂部品と鋼材等により
構成される被着体とが熱膨張し樹脂部品と被着体との間
に熱膨張差によるズレが生じても、接着剤層は、未だ完
全硬化していないので弾性限界内でひずむため、樹脂部
品あるいは被着体と接着剤層との界面にスベリが生じる
ことはない。このため塗装焼付の降温時において熱収縮
により接着剤層にかかるせん断応力は、スベリを生じて
硬化した場合と較べて小さく接着剤層の横せん断弾性率
が硬化の進行に従って高いものとなっても、接着剤層の
弾性によって該せん断応力を吸収することができる。ま
た、接着剤が不完全硬化されているので焼付の後の降温
時に接合時に急激なせん断応力が生じない。以上のこと
から樹脂部品に凹みなどの外観不良を生じることはな
い。ここで、不完全硬化したときの接着剤の接着強度を
１〜２０Kg／cm2としたのは、１Kg／cm2未満であるとラ
インにて搬送するときに部品間のズレが生じ実用的でな
く、また、２０Kg／cm2を越えると接着剤にかかるせん
断強度が高いので樹脂部品の凹み発生を防止する効果が
望めないからである。本発明の接合方法においては、塗
装焼付終了後の時間経過において接着剤は最終的に完全
硬化する。
樹脂部品と被着体とを接着する接着剤を１〜２０Kg／cm
2の接合強度まで不完全硬化させるために、塗装工程の
塗装焼き付け時の加熱により、樹脂部品と鋼材等により
構成される被着体とが熱膨張し樹脂部品と被着体との間
に熱膨張差によるズレが生じても、接着剤層は、未だ完
全硬化していないので弾性限界内でひずむため、樹脂部
品あるいは被着体と接着剤層との界面にスベリが生じる
ことはない。このため塗装焼付の降温時において熱収縮
により接着剤層にかかるせん断応力は、スベリを生じて
硬化した場合と較べて小さく接着剤層の横せん断弾性率
が硬化の進行に従って高いものとなっても、接着剤層の
弾性によって該せん断応力を吸収することができる。ま
た、接着剤が不完全硬化されているので焼付の後の降温
時に接合時に急激なせん断応力が生じない。以上のこと
から樹脂部品に凹みなどの外観不良を生じることはな
い。ここで、不完全硬化したときの接着剤の接着強度を
１〜２０Kg／cm2としたのは、１Kg／cm2未満であるとラ
インにて搬送するときに部品間のズレが生じ実用的でな
く、また、２０Kg／cm2を越えると接着剤にかかるせん
断強度が高いので樹脂部品の凹み発生を防止する効果が
望めないからである。本発明の接合方法においては、塗
装焼付終了後の時間経過において接着剤は最終的に完全
硬化する。
なお、本発明において使用される樹脂部品としては、使
用する接着剤と接着し得るものであればいずれも使用で
きるが、一例を挙げると、ガラス繊維、炭素繊維、ホウ
素繊維等で強化された不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂等の成形部品、特にシートモー
ルディングコンパウンド（ＳＭＣ）、バルクモールディ
ングコンパウンド（ＢＭＣ）等の成形部品がある。
用する接着剤と接着し得るものであればいずれも使用で
きるが、一例を挙げると、ガラス繊維、炭素繊維、ホウ
素繊維等で強化された不飽和ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂等の成形部品、特にシートモー
ルディングコンパウンド（ＳＭＣ）、バルクモールディ
ングコンパウンド（ＢＭＣ）等の成形部品がある。
また接着剤の不完全硬化は、樹脂部品と被着体との線膨
張係数の違いによる熱膨張差が極力生じないように低温
条件かつ短時間で行われることが望ましい。この目的の
ため例えば、接着剤組成中には、低温域においても十分
に作用する硬化触媒等を添加することが望ましい。
張係数の違いによる熱膨張差が極力生じないように低温
条件かつ短時間で行われることが望ましい。この目的の
ため例えば、接着剤組成中には、低温域においても十分
に作用する硬化触媒等を添加することが望ましい。
このように１〜２０Kg／cm2の接合強度が得られるまで
不完全硬化させた後、接着された樹脂部品と被着体は、
車体に組付けられる。この組付けは、塗装工程前すなわ
ち電着塗装前に行われる前処理前において行われてもよ
く、また、塗装工程における中塗り工程前すなわち電着
塗装後に行われ乾燥・焼付後に、あるいは上塗り工程前
すなわち中塗り塗装後に行なわれる乾燥・焼付後に行な
われてもよい。このようにして、車体に組付けられた樹
脂部品を接着する接着剤は、その後、塗装工程における
塗装焼付け処理による加熱を受ける。塗装工程前に車体
に組付けられた場合は、下塗り（電着）塗装焼付け、中
塗り塗装焼付けおよび上塗り塗装焼付けを、また中塗り
工程前に車体に組付けられた場合は、中塗り塗装焼付け
および上塗り塗装焼付けを、また上塗り工程前車体に組
付けられた場合は、上塗り塗装焼付けをそれぞれ受ける
が、いずれの場合も上塗り塗装焼付け終了後の時間経過
（自動車生産工程内）において接着剤が完全硬化するよ
うに、接着剤組成を適当に調整することが必要である。
このような塗装焼付け処理による加熱により接着剤の硬
化が進行して最終的に４０Kg／cm2以上の接着強度が得
られる。
不完全硬化させた後、接着された樹脂部品と被着体は、
車体に組付けられる。この組付けは、塗装工程前すなわ
ち電着塗装前に行われる前処理前において行われてもよ
く、また、塗装工程における中塗り工程前すなわち電着
塗装後に行われ乾燥・焼付後に、あるいは上塗り工程前
すなわち中塗り塗装後に行なわれる乾燥・焼付後に行な
われてもよい。このようにして、車体に組付けられた樹
脂部品を接着する接着剤は、その後、塗装工程における
塗装焼付け処理による加熱を受ける。塗装工程前に車体
に組付けられた場合は、下塗り（電着）塗装焼付け、中
塗り塗装焼付けおよび上塗り塗装焼付けを、また中塗り
工程前に車体に組付けられた場合は、中塗り塗装焼付け
および上塗り塗装焼付けを、また上塗り工程前車体に組
付けられた場合は、上塗り塗装焼付けをそれぞれ受ける
が、いずれの場合も上塗り塗装焼付け終了後の時間経過
（自動車生産工程内）において接着剤が完全硬化するよ
うに、接着剤組成を適当に調整することが必要である。
このような塗装焼付け処理による加熱により接着剤の硬
化が進行して最終的に４０Kg／cm2以上の接着強度が得
られる。
（実施例） 実施例１〜２および比較例１ 第１表に示す組成を有する硬化剤の配合量の異なる３種
の１液型エポキシ樹脂系接着剤５００ｇを用いて、幅１
４０cm、長さ１２０cm、肉厚２．５mmのＳＭＣ板を幅１
３５cm、長さ１１０cm、肉厚０．８mmの鋼板に接着し、
室温より２分間で１２０℃へ昇温し１２０℃で１０分間
保った後、５分間で室温まで降温させて仮焼きを行ない
不完全硬化させた。この際の実施例１〜２および比較例
１の接着剤層のせん断強度は、それぞれ１３，１５，２
６Kg／cm2であった。さらに、この接着物は、上塗り塗
装焼付け処理を想定して、室温より１０分間で１４０℃
へ昇温し、１４０℃で２０分間保った後、１５分間で室
温まで降温するオーブン中での焼付けを受けた。得られ
た接着体における接着剤層のせん断強度は塗装焼付け終
了の２４時間経過後に、全て４０Kg／cm2以上で完全に
硬化したが、実施例１，２については、凹みの発生が無
いものの比較例１については凹みが発生している。
の１液型エポキシ樹脂系接着剤５００ｇを用いて、幅１
４０cm、長さ１２０cm、肉厚２．５mmのＳＭＣ板を幅１
３５cm、長さ１１０cm、肉厚０．８mmの鋼板に接着し、
室温より２分間で１２０℃へ昇温し１２０℃で１０分間
保った後、５分間で室温まで降温させて仮焼きを行ない
不完全硬化させた。この際の実施例１〜２および比較例
１の接着剤層のせん断強度は、それぞれ１３，１５，２
６Kg／cm2であった。さらに、この接着物は、上塗り塗
装焼付け処理を想定して、室温より１０分間で１４０℃
へ昇温し、１４０℃で２０分間保った後、１５分間で室
温まで降温するオーブン中での焼付けを受けた。得られ
た接着体における接着剤層のせん断強度は塗装焼付け終
了の２４時間経過後に、全て４０Kg／cm2以上で完全に
硬化したが、実施例１，２については、凹みの発生が無
いものの比較例１については凹みが発生している。
実施例３〜４および比較例２ 第２表に示す組成を有する硬化剤の配合量の異なる３種
の２液型エポキシ樹脂系接着剤５００ｇを用いて、実施
例１と同様ＳＭＣ板を鋼板に接着し、室温より２分間で
１２０℃へ昇温し、１２０℃で３分間保った後１０分間
で室温まで降温させて仮焼きを行ない不完全硬化させ
た。この際の実施例３〜４および比較例２の接着剤層の
せん断強度はそれぞれ１０，２０，３０Kg／cm2であっ
た。さらにこの接着物は、上塗り塗装焼付け処理を想定
して、実施例１と同様の条件の焼付けを受けた。得られ
た接着体における接着剤層のせん断強度は、２４時間
後、全て４０Kg／cm2以上で完全に硬化したが、実施例
３．４については、凹みの発生が無いものの比較例２に
ついては凹みが発生している。
の２液型エポキシ樹脂系接着剤５００ｇを用いて、実施
例１と同様ＳＭＣ板を鋼板に接着し、室温より２分間で
１２０℃へ昇温し、１２０℃で３分間保った後１０分間
で室温まで降温させて仮焼きを行ない不完全硬化させ
た。この際の実施例３〜４および比較例２の接着剤層の
せん断強度はそれぞれ１０，２０，３０Kg／cm2であっ
た。さらにこの接着物は、上塗り塗装焼付け処理を想定
して、実施例１と同様の条件の焼付けを受けた。得られ
た接着体における接着剤層のせん断強度は、２４時間
後、全て４０Kg／cm2以上で完全に硬化したが、実施例
３．４については、凹みの発生が無いものの比較例２に
ついては凹みが発生している。
実施例５〜６および比較例３ 第３表に示す組成を有する硬化剤の配合量の異なる３種
の２液型ウレタン樹脂系接着剤５００ｇを用いて、実施
例１と同様ＳＭＣ板を鋼板に接着し、室温より３分間で
１２０℃へ昇温し、１２０℃で５分間保った後１０分間
で室温まで降温させて、仮焼きを行った。この際の実施
例５〜６および比較例３の接着材層のせん断強度はそれ
ぞれ１０，１５，３０Kg／cm2であった。さらにこの接
着物は、上塗り塗装焼付け処理を想定して、実施例１と
同様の条件の焼付けを受けた。得られた接着体における
接着剤層のせん断強度は、２４時間後、４０Kg／cm2以
上で完全に硬化したが、実施例５．６については、凹み
が発生しないものの比較例３には凹みが発生している。
の２液型ウレタン樹脂系接着剤５００ｇを用いて、実施
例１と同様ＳＭＣ板を鋼板に接着し、室温より３分間で
１２０℃へ昇温し、１２０℃で５分間保った後１０分間
で室温まで降温させて、仮焼きを行った。この際の実施
例５〜６および比較例３の接着材層のせん断強度はそれ
ぞれ１０，１５，３０Kg／cm2であった。さらにこの接
着物は、上塗り塗装焼付け処理を想定して、実施例１と
同様の条件の焼付けを受けた。得られた接着体における
接着剤層のせん断強度は、２４時間後、４０Kg／cm2以
上で完全に硬化したが、実施例５．６については、凹み
が発生しないものの比較例３には凹みが発生している。
（発明の効果） 以上述べたように、本発明は、自動車生産工程において
樹脂部品を異種材料より構成される被着体に接着剤によ
って接合する方法において、最初に樹脂部品と被着体と
を接合する接着剤を１〜２０Kg／cm2の接合強度まで不
完全硬化させ、その後自動車生産工程における塗装工程
におげる塗装焼き付け時の加熱により硬化を進行させる
ことを特徴とする樹脂部品接合方法であるから、樹脂部
品に凹みなどの外観不良を生じたり、接着強度の低下を
起こすことがなく、また生産性と優れた自動車生産を行
えるものとなる。
樹脂部品を異種材料より構成される被着体に接着剤によ
って接合する方法において、最初に樹脂部品と被着体と
を接合する接着剤を１〜２０Kg／cm2の接合強度まで不
完全硬化させ、その後自動車生産工程における塗装工程
におげる塗装焼き付け時の加熱により硬化を進行させる
ことを特徴とする樹脂部品接合方法であるから、樹脂部
品に凹みなどの外観不良を生じたり、接着強度の低下を
起こすことがなく、また生産性と優れた自動車生産を行
えるものとなる。
Claims (1)
- 【請求項１】自動車生産工程において樹脂部品を被着体
に接着剤によって接合する方法において、最初に樹脂部
品と被着体とを接着する接着剤を１〜２０kg／cm2の接
合強度まで不完全硬化させ、その後自動車生産工程の塗
装焼き着け時の加熱により硬化を進行させることを特徴
とする樹脂部品接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61162039A JPH0613194B2 (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 樹脂部品接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61162039A JPH0613194B2 (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 樹脂部品接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6319228A JPS6319228A (ja) | 1988-01-27 |
| JPH0613194B2 true JPH0613194B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=15746921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61162039A Expired - Lifetime JPH0613194B2 (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 樹脂部品接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613194B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6953978B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2021-10-27 | 株式会社Ihi | 金属樹脂接合方法 |
-
1986
- 1986-07-11 JP JP61162039A patent/JPH0613194B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6319228A (ja) | 1988-01-27 |
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