專利名稱:鋼板增強(qiáng)片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及鋼板增強(qiáng)片,更詳細(xì)涉及貼附在運(yùn)輸機(jī)械等各種工業(yè)機(jī)械的鋼板上的增強(qiáng)該鋼板用的鋼板增強(qiáng)片。
背景技術(shù):
一直以來,汽車的車體鋼板,為減輕車體的重量,通常被加工成0.6-0.8mm的薄板。為此,在鋼板的內(nèi)側(cè),粘附具有限定層和增強(qiáng)層的鋼板增強(qiáng)片,經(jīng)過增強(qiáng)層發(fā)泡,以獲得對(duì)鋼板進(jìn)行增強(qiáng),這是人們所公知的方法。
作為這樣的鋼板增強(qiáng)片,在例如日本特許公開公報(bào)2002-283526號(hào)中提出了如下的加熱固化型薄鋼板增強(qiáng)用粘附片在未固化的環(huán)氧樹脂組合物制基材層面上,層壓配置由常溫下具有粘附性、含有加熱分解性的發(fā)泡劑的環(huán)氧樹脂組合物構(gòu)成的未固化的粘附層。
然而,上述加熱固化型薄鋼板增強(qiáng)用粘附片,在冷卻時(shí),由于層壓的各層的線膨脹系數(shù)相互不同等,所以。存在鋼板(被粘附體)上出現(xiàn)變形之類的問題。
另一方面,作為減少上述變形的方法,在例如日本特許公開公報(bào)2000-103008號(hào)中提出如下的方法在強(qiáng)化片的擴(kuò)散抑制板材上,向著垂直于長度方向的方向,并且在長度方向上以規(guī)定間隔相隔并相互不同地形成縫隙,以緩和擴(kuò)散抑制板材的發(fā)泡熱固化樹脂的擴(kuò)散抑制,防止熱發(fā)泡時(shí)的膨脹之差引起的外板的變形。
但是,若相互不同地形成縫隙的話,存在雖然可降低變形,但是增強(qiáng)性下降的問題。
另外,在用鋼板增強(qiáng)片對(duì)門板等彎曲了的鋼板進(jìn)行增強(qiáng)時(shí),使增強(qiáng)層發(fā)泡后,在沿彎曲方向的端部會(huì)出現(xiàn)顯著變形。這是因?yàn)殇摪宓膶?duì)垂直于彎曲方向的方向上的彎曲剛性增大,該端部的應(yīng)力集中的緣故。因此,為了防止上述顯著變形,必須緩和鋼板的沿彎曲方向的端部的應(yīng)力。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供如下的鋼板增強(qiáng)片不降低增強(qiáng)性,能減少變形且即使是彎曲了的鋼板,也可防止在沿彎曲方向的端部所產(chǎn)生的劇烈變形。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片是具有限定層和增強(qiáng)層的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,至少在上述限定層的兩端部形成縫隙,該縫隙沿著略垂直于上述兩端部相對(duì)方向的方向的全部形成,并配置成相對(duì)于沿著該縫隙間長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片的總長度,被各上述縫隙所間隔的縫隙間的長度大于等于40%。
在本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,適合將各上述縫隙配置成相對(duì)于沿著該縫隙間長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片的總長度,被各上述縫隙所間隔的縫隙間的長度大于等于50%,更好大于等于60%。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述增強(qiáng)層的經(jīng)加熱發(fā)泡的發(fā)泡性組合物被形成為片狀,上述發(fā)泡性組合物含有橡膠、環(huán)氧樹脂和發(fā)泡劑。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述橡膠較好是苯乙烯類橡膠。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述苯乙烯類橡膠較好是苯乙烯·丁二烯橡膠。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述環(huán)氧樹脂的配合比例,相對(duì)于上述橡膠和上述環(huán)氧樹脂的總量100重量份,較好是30-70重量份。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述發(fā)泡性組合物較好還含有相溶化劑,上述相溶化劑是環(huán)氧改性橡膠。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述相溶化劑的配合比例,相對(duì)于上述橡膠和上述環(huán)氧樹脂的總量100重量份,較好是1-20重量份。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述縫隙較好具有上述限定層厚度的1/3以上的深度。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述縫隙較好具有20mm以下的寬度。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述縫隙的形狀較好選自上述限定層的俯視圖中的平行直線、波浪狀、鋸齒狀、錐形狀、縮頸狀。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述鋼板增強(qiáng)片的兩端部所形成的2條縫隙較好是相互對(duì)稱的形狀。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,2條或2條以上較好形成上述縫隙。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述縫隙的形狀較好是上述限定層俯視圖中的錐形狀。
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,上述縫隙的形狀較好是上述限定層俯視圖中的縮頸狀的形狀。
在本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片中,在限定層的兩端部,按如下方式形成縫隙沿著略垂直于上述兩端部相對(duì)方向的方向的全部形成,并配置成相對(duì)于沿著該縫隙間長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片的總長度,被各上述縫隙所間隔的縫隙間的長度大于等于40%。為此,在對(duì)彎曲了的鋼板進(jìn)行增強(qiáng)時(shí),按縫隙沿著彎曲方向?qū)⒃撲摪逶鰪?qiáng)片粘貼后,若使增強(qiáng)層發(fā)泡的話,在沿彎曲方向的端部,通過縫隙可緩和集中在該端部的應(yīng)力。其結(jié)果是即使是彎曲了的鋼板,也可防止沿彎曲方向的端部所產(chǎn)生的顯著的變形,減少變形,并且可切實(shí)增強(qiáng)。
圖1是本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片的一實(shí)施形態(tài),(a)是形成縫隙的兩端部的相對(duì)方向的截面圖;(b)顯示平面圖。
圖2是顯示采用圖1所示的鋼板增強(qiáng)片,增強(qiáng)鋼板的方法的一實(shí)施形態(tài)的工序圖,(a)是準(zhǔn)備鋼板增強(qiáng)片,剝離脫模紙的工序;(b)是將鋼板增強(qiáng)片粘附在鋼板上的工序;(c)是加熱鋼板增強(qiáng)片使其發(fā)泡固化的工序。
圖3是實(shí)施例1的鋼板增強(qiáng)片,(a)是形成縫隙的兩端邊相對(duì)方向的截面圖((b)的A-A線截面圖),(b)是平面圖。
圖4是實(shí)施例2的鋼板增強(qiáng)片,(a)是形成縫隙的兩端邊的相對(duì)方向的截面圖((b)的A-A線截面圖),(b)是平面圖。
圖5是實(shí)施例3的鋼板增強(qiáng)片,(a)是形成縫隙的兩端邊的相對(duì)方向的截面圖((b)的A-A線截面圖),(b)是平面圖。
圖6是實(shí)施例4的鋼板增強(qiáng)片,(a)是形成縫隙的兩端邊的相對(duì)方向的截面圖((b)的A-A線截面圖),(b)是平面圖。
圖7是比較例1的鋼板增強(qiáng)片,(a)是形成縫隙的兩端邊的相對(duì)方向的截面圖((b)的A-A線截面圖),(b)是平面圖。
圖8是比較例2的鋼板增強(qiáng)片,(a)是形成縫隙的兩端邊的相對(duì)方向的截面圖((b)的A-A線截面圖),(b)是平面圖。
圖9是比較例3的鋼板增強(qiáng)片,
(a)是形成縫隙的兩端邊的相對(duì)方向的截面圖((b)的A-A線截面圖),(b)是平面圖。
圖10是比較例4的鋼板增強(qiáng)片,(a)是形成縫隙的兩端邊的相對(duì)方向的截面圖((b)的A-A線截面圖),(b)是平面圖。
圖11是(a)中用于評(píng)價(jià)的鋁板(A1050)的立體圖,(b)是顯示變形量和變形位置的關(guān)系的說明圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片具有限定層和增強(qiáng)層。
限定層是賦予發(fā)泡后的增強(qiáng)層(以下稱為發(fā)泡體層)韌性的物質(zhì)層,較好由片狀或輕量薄膜的與發(fā)泡體層能粘附一體化的材料形成,作為如上所述的材料,可采用玻璃布、含浸有樹脂的玻璃布、合成樹脂無紡布、金屬箔、碳纖維等。
玻璃布是將玻璃纖維形成為布的物質(zhì),可用公知的玻璃布。含浸有樹脂的玻璃布,是對(duì)上述玻璃布進(jìn)行含浸熱固化性樹脂或熱塑性樹脂等合成樹脂的處理而成的物質(zhì),可用公知的含浸有樹脂的玻璃布。熱固化性樹脂可用例如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、蜜胺樹脂、酚醛樹脂等。作為熱塑性樹脂,可用例如乙酸乙烯酯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、氯乙烯樹脂、EVA-氯乙烯樹脂共聚物等。也可將上述熱固化性樹脂和上述熱塑性樹脂合用(例如將蜜胺樹脂和乙酸乙烯酯樹脂合用)。
金屬箔可用例如鋁箔或鋼箔等公知的金屬箔。
其中,若考慮到重量、粘附性、強(qiáng)度和成本的話,較好用玻璃布和含浸有樹脂的玻璃布。
上述限定層的厚度是0.05-0.40mm,較好是0.10-0.30mm。
增強(qiáng)層是由加熱發(fā)泡的發(fā)泡性組合物被形成為片狀而制得。發(fā)泡性組合物含有例如橡膠、環(huán)氧樹脂和發(fā)泡劑。
橡膠,對(duì)其無特別限制,可用例如苯乙烯·丁二烯橡膠(例如苯乙烯·丁二烯無規(guī)共聚物、苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯·乙烯·丁二烯共聚物、苯乙烯·乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物等)、苯乙烯·異戊二烯橡膠(例如,苯乙烯·異戊二烯·苯乙烯嵌段共聚物等)、苯乙烯·異戊二烯·丁二烯橡膠等苯乙烯類橡膠、例如聚丁二烯橡膠(1,4-聚丁二烯橡膠,以下相同)、間規(guī)-1,2-聚丁二烯橡膠、丙烯腈·丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠、氯丁二烯橡膠、異丁烯·異戊二烯橡膠、丁腈橡膠、丁基橡膠、天然橡膠等。
上述橡膠,可單獨(dú)使用,也可合用。其中,考慮到增強(qiáng)性和對(duì)油面的粘合性的話,較好用苯乙烯類橡膠、或者苯乙烯·丁二烯橡膠。上述苯乙烯類橡膠,其苯乙烯含量在50重量%以下,較好在35重量%以下。
上述橡膠采用其數(shù)均分子量在30000以上,較好在50000-1000000的橡膠。若數(shù)均分子量未滿30000時(shí),粘合力,特別是往油面鋼板的粘合性下降。
上述橡膠,其門尼粘度是20-60(ML1+4、在100℃),較好是30-50(ML1+4、在100℃)。
橡膠的配合比例是對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是30-70重量份、較好是40-60重量份。若橡膠的配合比例少于上述比例的話,對(duì)油面鋼板的粘附性會(huì)下降,另一方面,若超過上述范圍時(shí),增強(qiáng)性可能會(huì)降低。
環(huán)氧樹脂,對(duì)其無特別限制,例如可用雙酚型環(huán)氧樹脂(例如,雙酚A型環(huán)氧樹脂、二聚物酸改性雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂等)、酚醛清漆樹脂型環(huán)氧樹脂(例如,苯酚清漆樹脂型環(huán)氧樹脂、甲酚清漆樹脂型環(huán)氧樹脂等)、萘型環(huán)氧樹脂等芳香族類環(huán)氧樹脂,例如,脂環(huán)式環(huán)氧樹脂、異氰脲酸三縮水甘油基酯、海因環(huán)氧樹脂等含氮環(huán)環(huán)氧樹脂、加氫雙酚A型環(huán)氧樹脂、脂肪族類環(huán)氧樹脂、縮水甘油基醚型環(huán)氧樹脂、低吸水率固化體類為主流的聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、二環(huán)環(huán)型環(huán)氧樹脂等。上述樹脂可單獨(dú)使用,也可合用。在上述環(huán)氧樹脂中,考慮到增強(qiáng)性,采用芳香族類環(huán)氧樹脂,更好用雙酚型環(huán)氧樹脂。
上述環(huán)氧樹脂,其環(huán)氧當(dāng)量是150-1000g/eqiv.、較好是200-800g/eqiv.。環(huán)氧當(dāng)量通過由采用溴化氫進(jìn)行滴定測(cè)得的環(huán)氧乙烷氧濃度算出。
環(huán)氧樹脂的配合比例是對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,例如是30-70重量份,較好是40-60重量份。若環(huán)氧樹脂的配合比例小于上述范圍時(shí),增強(qiáng)性可能降低,另一方面,若超過上述范圍時(shí),與油面鋼板的粘合性可能會(huì)下降。
作為發(fā)泡劑,采用無機(jī)類發(fā)泡劑或者有機(jī)類發(fā)泡劑。
作為無機(jī)類發(fā)泡劑,可用碳酸銨、碳酸氫銨、碳酸氫鈉、亞硝酸銨、氫化硼鈉、疊氮化物類等。
作為有機(jī)類發(fā)泡劑,采用N-亞硝基類化合物(N,N′二亞硝基亞戊基四胺、N,N′-二甲基-N,N′-二亞硝基對(duì)苯二甲酰胺等)、偶氮類化合物(偶氮雙異丁腈、偶氮雙羧酸酰胺、偶氮雙羧酸鋇等)、氟化鏈烷(例如,三氯單氟甲烷、二氯單氟甲烷等)、肼類化合物(例如,對(duì)甲苯基磺?;?、二苯基砜-3,3′-二磺酰基肼、4,4′-氧代雙(苯磺酰基肼)、烯丙基雙(磺?;?等)、氨基脲類化合物(例如,對(duì)甲亞苯基磺?;被?、4,4′-氧代雙(苯磺?;被?等)、三唑類化合物(例如,5-嗎啉基-1,2,3,4-噻三唑等)等。
作為發(fā)泡劑,可用加熱膨脹性的物質(zhì)(例如,異丁烷、戊烷等)封入在微膠囊(例如由1,1-二氯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等熱塑性樹脂形成的微膠囊)內(nèi)的熱膨脹性微粒等,作為上述那樣的熱膨脹性微粒,也可用例如マイクロスフエア(商品名,松本油脂公司制造)等的市面出售的商品。
上述物質(zhì)可單獨(dú)使用,也可合用。在上述發(fā)泡劑中,考慮到不受外界因素的影響而穩(wěn)定發(fā)泡,較好用4,4′-氧代雙(苯磺?;?。
發(fā)泡劑的配合比例是對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是0.5-10重量份,較好是1-5重量份。若發(fā)泡劑的配合比例小于上述范圍時(shí),不能充分發(fā)泡,厚度不夠可能會(huì)降低增強(qiáng)性;另一方面,超過上述范圍,密度會(huì)下降,增強(qiáng)性會(huì)降低。
上述發(fā)泡性組合物,除了添加上述成分以外,還較好含有相溶化劑。相溶化劑是實(shí)現(xiàn)將上述橡膠和環(huán)氧樹脂進(jìn)行相溶化的試劑,通過這樣的相溶化劑的配合,可進(jìn)一步提高粘附性和增強(qiáng)性。
作為相溶化劑,對(duì)其無特別限制,例如可用環(huán)氧改性橡膠等。環(huán)氧改性橡膠是在上述橡膠等的分子鏈末端或分子鏈中,環(huán)氧基被改性的橡膠,其環(huán)氧當(dāng)量是100-10000g/eqiv.,更好是400-3000g/eqiv.。對(duì)于將橡膠進(jìn)行環(huán)氧基的改性,可用公知的方法,例如在惰性溶劑中,可使過氧酸類或氫過氧化物類等的環(huán)氧化劑與橡膠中的雙鍵進(jìn)行反應(yīng)。
作為上述那樣的環(huán)氧改性橡膠,可用在A-B型嵌段共聚物或者A-B-A型嵌段共聚物(A表示苯乙烯聚合物嵌段,B表示丁二烯聚合物嵌段或者異戊二烯聚合物嵌段等的共軛二烯聚合物嵌段)的B聚合物嵌段上引入環(huán)氧基的物質(zhì)。
更加具體地說,可用環(huán)氧改性苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、環(huán)氧改性苯乙烯·乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物、環(huán)氧改性苯乙烯·異戊二烯·苯乙烯嵌段共聚物。它們可單獨(dú)使用,也可合用。在這些環(huán)氧改性橡膠中,考慮到增強(qiáng)性和粘附性兩者,較好用環(huán)氧改性苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物。
在上述A-B型嵌段共聚物或者A-B-A型嵌段共聚物中,是苯乙烯聚合物嵌段的A嵌段共聚物,其重均分子量是1000-10000左右,玻璃轉(zhuǎn)化溫度較好在7℃以上,另外,是共軛二烯聚合物嵌段的B嵌段共聚物,其重均分子量約為10000-500000,玻璃轉(zhuǎn)化溫度較好在-20℃以下。A嵌段共聚物和B嵌段共聚物的重量比,作為A嵌段共聚物和B嵌段共聚物,是2/98-50/50,較好是15/85-30/70。
相溶化劑的配合比例是對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是1-20重量份,較好是5-15重量份。若相溶化劑的配合比例小于上述范圍時(shí),可能有時(shí)不能提高增強(qiáng)性和粘附性。另一方面,若超過上述范圍時(shí),特別在低溫時(shí),粘附性可能低。
上述發(fā)泡性組合物,除了添加上述成分以外,較好含有橡膠交聯(lián)劑及/或環(huán)氧樹脂固化劑。通過含有橡膠交聯(lián)劑及/或環(huán)氧樹脂固化劑,可提高增強(qiáng)性。
橡膠交聯(lián)劑可用經(jīng)加熱可使橡膠或環(huán)氧改性橡膠交聯(lián)的公知的橡膠交聯(lián)劑(硫化劑)。作為上述橡膠交聯(lián)劑,可用硫、硫化物類、硒、氧化鎂、一氧化鉛、有機(jī)過氧化物類(例如,二異丙苯過氧化物、1,1-二叔丁基過氧-3,3,5-三甲基環(huán)己烷、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧己烷、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧己烷、1,3-雙(叔-丁基過氧異丙基)苯、叔丁基過氧酮、叔丁基過氧苯甲酸酯)、聚胺類、肟類(例如,對(duì)苯醌二肟、p,p′-二苯甲酰基苯醌二肟等)、亞硝基化合物類(例如,對(duì)二亞硝基苯炔等)、樹脂類(例如,烷基苯酚甲醛樹脂、三聚氰胺甲醛縮合物等)、銨鹽類(例如,苯甲酸銨等)等。
它們可單獨(dú)使用,也可合用。在上述橡膠交聯(lián)劑中,考慮到固化性和增強(qiáng)性,較好用硫。
橡膠交聯(lián)劑的配合比例,對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是1-20重量份,較好是2-15重量份。若橡膠交聯(lián)劑的配合比例小于上述范圍時(shí),增強(qiáng)性會(huì)下降,另一方面,若超過上述范圍時(shí),粘合性下降,對(duì)成本方面也不利。
環(huán)氧樹脂固化劑可用公知的環(huán)氧樹脂固化劑。例如胺類化合物類、酸酐類化合物類、酰胺類化合物類、酰肼類化合物類、咪唑類化合物類、咪唑啉類化合物類等。其他的還有酚類化合物類、脲類化合物類、聚硫化物類化合物類等。
作為胺類化合物類,可用亞乙基二胺、亞丙基二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、這些胺的加成物、間亞苯基二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜等。
作為酸酐類化合物類,可用鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基ナド酸酐、均苯四甲酸酐、十二碳烯琥珀酸酐、二氯琥珀酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、氯菌酸酐等。
作為酰胺類化合物類,可用雙氰胺、聚酰胺等。
作為酰肼類化合物類,可用二酰肼等。
作為咪唑類化合物類,可用甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、乙基咪唑、異丙基咪唑、2,4-二甲基咪唑、苯基咪唑、十一烷基咪唑、十七烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等。
作為咪唑啉類化合物類,可用甲基咪唑啉、2-乙基-4-甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、異丙基咪唑啉、2,4-二甲基咪唑啉、苯基咪唑啉、十一烷基咪唑啉、十七烷基咪唑啉、2-苯基-4-甲基咪唑啉等。
它們可單獨(dú)使用,也可合用。在這些環(huán)氧樹脂固化劑中,從粘合性考慮,較好用雙氰胺。
環(huán)氧樹脂固化劑的配合比例,對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是0.5-15重量份,較好是1-10重量份。若環(huán)氧樹脂固化劑的配合比例少于上述范圍時(shí),增強(qiáng)性會(huì)下降,另一方面,若超過上述范圍時(shí),貯存穩(wěn)定性差。
上述的發(fā)泡性組合物,除了上述成分以外,還可適度含有發(fā)泡助劑、交聯(lián)促進(jìn)劑、固化促進(jìn)劑、填充劑、增粘劑、根據(jù)需要可適度含有的顏料(碳黑等)、搖變劑(例如,蒙脫石等)、潤滑劑(例如,硬脂酸等)、防焦劑、穩(wěn)定劑、軟化劑、增塑劑、防老化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、著色劑、防霉劑、阻燃劑等公知的添加劑。
作為發(fā)泡助劑,可用硬脂酸鋅、脲類化合物、水楊酸類化合物、苯甲酸類化合物等。它們可單獨(dú)使用,也可合用。其配合比例,對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,例如是0.5-10重量份,較好是1-5重量份。
作為交聯(lián)促進(jìn)劑,可用氧化鋅、二硫代氨基甲酸類、噻唑類、胍類、亞磺酰胺類、秋蘭姆類、黃原酸類、乙醛氨類、醛胺類、硫脲類等。這些交聯(lián)促進(jìn)劑可單獨(dú)使用,也可合用。其配合比例,對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是1-20重量份,較好是3-15重量份。
作為固化促進(jìn)劑,例如可用咪唑類、叔胺類、磷化合物類、季銨鹽類、有機(jī)金屬鹽類等。這些固化促進(jìn)劑可單獨(dú)使用,也可合用。其配合比例,對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是0.5-20重量份,較好是1-10重量份。
作為填充劑,可用碳酸鈣(例如,重質(zhì)碳酸鈣、輕質(zhì)碳酸鈣、白艷華等)、滑石、云母、粘土、云母粉、皂石、硅石、礬土、硅酸鋁、二氧化鈦、乙炔黑、鋁粉等。這些填充劑,可單獨(dú)使用,也可合用,其配合比例,對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是50-150重量份,較好是75-125重量份。
作為增粘劑,可用松香類樹脂、萜烯類樹脂(例如,萜烯-芳香族類液態(tài)樹脂等)、香豆酮-茚類樹脂、石油類樹脂(例如,C5/C9類石油樹脂等)等。這些增粘劑,可單獨(dú)使用,也可合用。其配合比例,對(duì)于橡膠和環(huán)氧樹脂的總量100重量份,例如是10-200重量份,較好是20-150重量份。
發(fā)泡性組合物,按照上述配合比例將上述各成分進(jìn)行配合,對(duì)于配合的方法無特別限制,可利用混合輥、加壓式混練機(jī)、擠壓機(jī)等進(jìn)行混練,制成混練物。
對(duì)上述制得的混練物進(jìn)行調(diào)制,以使其的流動(dòng)試驗(yàn)粘度(動(dòng)力粘度,60℃、24kg的負(fù)荷)是1000-5000Pa·s,更好是1500-4000Pa·s。
混練物(發(fā)泡性組合物),其體積發(fā)泡倍率是1.5-4.0倍,更好是2.0-3.5,另外,發(fā)泡體層的發(fā)泡體的密度(發(fā)泡體的重量(g)/發(fā)泡體的體積(cm3))是0.2-0.8g/cm3,更好是0.3-0.7g/cm3,按照上述進(jìn)行調(diào)制。
其后,對(duì)于制得的混練物,在實(shí)質(zhì)上不使發(fā)泡劑分解的溫度條件下,利用壓延成形。擠壓成形或者壓制成形等進(jìn)行壓延,形成片狀的增強(qiáng)層,將該增強(qiáng)層粘合在限定層上,制得鋼板增強(qiáng)片,但無特別限制。
上述形成的增強(qiáng)層的厚度是0.2-3.0mm,較好是0.5-1.3mm。
上述制得的鋼板增強(qiáng)片,如圖1(a)所示那樣,在限定層2上層壓增強(qiáng)層3,根據(jù)應(yīng)增強(qiáng)的鋼板5(參考圖2)的形狀,將其裁斷加工,如圖1(b)所示形成俯視近似于矩形的形狀。
在該鋼板增強(qiáng)片1中,在限定層2的兩端部形成縫隙4。限定層2的兩端部是形成為俯視近似于矩形的鋼板增強(qiáng)片1的相對(duì)的端部(在俯視為矩形形狀時(shí),相對(duì)端部相互變位約90℃,形成2組,其中某一組相對(duì)的端部),如下所述,在將該鋼板增強(qiáng)片1粘附在彎曲的鋼板5上時(shí),形成沿著其彎曲方向配置的兩端部。
縫隙4,更加具體地說,被各縫隙4所間隔的縫隙4間的長度(沿縫隙4間的兩端部相對(duì)方向的長度)X,相對(duì)于沿該縫隙4間的長度的方向的鋼板增強(qiáng)片1的總長度Y,大于等于40%(X/Y×100≥40),較好是大于等于50%(X/Y×100≥50),更好是大于等于60%(X/Y×100≥60),通常按照小于等于90%、沿著略垂直于鋼板增強(qiáng)片1的上述兩端部相對(duì)方向的方向(在粘附于彎曲的鋼板5上時(shí),與彎曲方向略垂直的方向)的全部分別形成在各端部上。
若按照如下形成縫隙4時(shí),增強(qiáng)層3在發(fā)泡后的冷卻時(shí),不能充分緩和端部集中的應(yīng)力,產(chǎn)生變形相對(duì)于沿著該縫隙4間的長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片1的總長度Y,被各上述縫隙4所間隔的縫隙4間的長度X未滿40%。
縫隙4的形成,對(duì)此無特別限制,可用刀進(jìn)行切削等公知的切削方法。
縫隙4的深度,對(duì)其無特別限制,可貫穿限定層2,較好是以限定層2的厚度的1/3以上的深度形成。
對(duì)于縫隙4的寬度也無特別限制,例如可在20mm以下,較好在10mm以下,更好在5mm以下形成。
縫隙4的形狀,只要橫穿上述方向的全部形成即可,對(duì)此無特別限制,在俯視時(shí),不限于圖1(b)所示的平行直線,可以波浪狀、鋸齒狀、錐形狀、縮頸狀等各種形狀形成。只要橫穿上述方向的全部形成即可,不必完全沿著上述方向形成,也能夠以與上述方向交叉的方向形成。
以與上述方向交叉的方向形成各縫隙4時(shí),按照如下方法形成相對(duì)于沿著該縫隙4間的長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片1的總長度Y,縫隙4間,在出現(xiàn)寬度寬(長的)長度X和寬度窄(短的)長度X時(shí),最窄(短)的寬度的長X大于等于40%。
在鋼板增強(qiáng)片1的兩端部所形成的2條縫隙4,其形狀可相同,也可不同,但以相對(duì)稱的形狀形成較好。
縫隙4,若按照如下形成的話,還可形成2條以上的縫隙相對(duì)于沿著該縫隙4間的長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片1的總長度,被各上述縫隙4所間隔的縫隙4間的長度X大于等于40%。
若在鋼板增強(qiáng)片1的兩端部附近形成多條縫隙4時(shí),更加緩和兩端部集中的應(yīng)力。
2條以上形成各縫隙4時(shí),按照如下形成相對(duì)于沿著該縫隙4間的長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片1的總長度,在沿這些縫隙4間的長度的方向的鋼板增強(qiáng)片1的中央部,相對(duì)的各縫隙4間的長度X大于等于40%。
上述縫隙4的配置、深度、寬度和形狀等,在上述范圍內(nèi),可根據(jù)粘附鋼板增強(qiáng)片1的鋼板5的材質(zhì)和形狀等,具體決定。
如上所述形成的鋼板增強(qiáng)片1,用于粘附在例如運(yùn)輸機(jī)械等各種工業(yè)用機(jī)械的鋼板5上以增強(qiáng)該鋼板5。
更具體地說,按照如下使用本發(fā)明的鋼板增強(qiáng)片1如圖2(a)所示那樣,在限定層2上層壓增強(qiáng)層3,在該增強(qiáng)層3的表面根據(jù)需要粘附脫模紙6,使用時(shí),按照虛線所示,將脫模紙6剝離,如圖2(b)所示那樣,將該增強(qiáng)層3的表面粘附在鋼板5上,其后,如圖2(c)所示,在規(guī)定溫度(160-210℃)下加熱,使其發(fā)泡、交聯(lián)和固化,形成發(fā)泡體層7。
上述鋼板增強(qiáng)片由于形成了上述縫隙,在增強(qiáng)彎曲的鋼板時(shí),按照沿著與縫隙彎曲方向略垂直的方向粘附該鋼板增強(qiáng)片后,若使增強(qiáng)層發(fā)泡,冷卻時(shí),在沿著彎曲方向的兩端部,利用縫隙可緩和集中在該兩端部的應(yīng)力。其結(jié)果是即使是彎曲鋼板,也能防止發(fā)生在沿著彎曲方向的兩端部的顯著變形,降低變形,并確保增強(qiáng)。
該鋼板增強(qiáng)片,由于在鋼板增強(qiáng)片的兩端部,沿著略垂直于上述兩端部相對(duì)方向的方向的全部形成縫隙,所以可減少變形,并防止增強(qiáng)性的下降,可大大提高面剛性。
為此,該鋼板增強(qiáng)片粘附在汽車的門板等的彎曲鋼板上,可防止沿彎曲方向的端部的顯著的變形,切實(shí)增強(qiáng)。
將該鋼板增強(qiáng)片用于汽車的車體鋼板的增強(qiáng)時(shí),首先將該鋼板增強(qiáng)片在車體鋼板的組裝工序中進(jìn)行粘附后,然后,利用電鍍涂裝時(shí)的熱,加熱發(fā)泡,使其交聯(lián)和固化,形成發(fā)泡體層。
實(shí)施例以下,列舉實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)地說明,但本發(fā)明不受這些例子的限制。
層壓體的制作將苯乙烯·丁二烯無規(guī)共聚物(數(shù)均分子量為240000。苯乙烯含量是25重量%、門尼粘度是35(ML1+4、在100℃))50重量份、半固形雙酚A型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當(dāng)量250g/eqiv.)50重量份、環(huán)氧改性苯乙烯·丁二烯·苯乙烯嵌段共聚物(苯乙烯含量40重量%、環(huán)氧當(dāng)量1067g/eqiv.、ダイセル化學(xué)工業(yè)公司制造、エポフレンドAT501)10重量份、重質(zhì)碳酸鈣50重量份、滑石50重量份、萜烯一芳香族類液狀樹脂10重量份、C5/C9類石油樹脂30重量份,在130℃下混練。
其后,將4,4′-氧代雙(苯磺?;?2重量份、硫10重量份、雙氰胺5重量份、氧化鋅5重量份、二硫化二苯并噻唑基(交聯(lián)促進(jìn)劑)5重量份與其配合,在20℃下混練,將該混練物用壓延輥壓延成0.6mm的厚度,形成增強(qiáng)層3,在該增強(qiáng)層3上粘合作為限定層2的0.2mm厚度的玻璃布,制成層壓體。
實(shí)施例1如圖3(b)所示那樣,將上述制得的層壓體加工成100mm(寬)×50mm(長)的長方形,在該寬方向兩端部,用刀如圖3(a)所示形成貫穿限定層2的厚度方向的寬0.05mm的2條縫隙4,制得鋼板增強(qiáng)片1。
如圖3(b)所示,在離寬方向兩端邊到寬方向內(nèi)側(cè)10mm的位置上,以俯視平行直線狀沿全部長度方向左右對(duì)稱分別形成各縫隙4。在該鋼板增強(qiáng)片1中,被各縫隙4間隔的縫隙4間的寬方向長度被設(shè)定為相對(duì)于鋼板增強(qiáng)片1的寬方向總長度,橫穿全部長度方向,為80%。
實(shí)施例2如圖4(b)所示那樣,將上述制得的層壓體加工成100mm(寬)×50mm(長)的長方形,在該寬方向兩端部,用刀如圖5(a)所示形成貫穿限定層2的厚度方向的寬0.05mm的2條縫隙4,制得鋼板增強(qiáng)片1。
如圖4(b)所示,在離寬方向兩端邊到寬方向內(nèi)側(cè)15mm的位置上,以俯視平行直線狀沿全部長度方向左右對(duì)稱分別形成各縫隙4。在該鋼板增強(qiáng)片1中,被各縫隙4間隔的縫隙4間的寬方向長度被設(shè)定為相對(duì)于鋼板增強(qiáng)片1的寬方向總長度,橫穿全部長度方向,為70%。
實(shí)施例3如圖5(b)所示那樣,將上述制得的層壓體加工成100mm(寬)×50mm(長)的長方形,在該寬方向兩端部,用刀如圖6(a)所示形成貫穿限定層2的厚度方向的寬0.05mm的2條縫隙4,制得鋼板增強(qiáng)片1。
如圖5(b)所示,按如下所述形成各縫隙4在長度方向一端邊,在離寬方向兩端邊到寬方向內(nèi)側(cè)10mm的位置上,并且在長度方向另一端邊,在離寬方向兩端邊到寬方向內(nèi)側(cè)20mm的位置上,以俯視為錐形狀沿全部長度方向左右對(duì)稱分別形成各縫隙4。在該鋼板增強(qiáng)片1中,被各縫隙4間隔的縫隙4間的最窄(短)寬方向長度(長度方向另一端邊的寬方向長度)被設(shè)定為相對(duì)于鋼板增強(qiáng)片1的寬方向總長度的60%。被各縫隙4間隔的縫隙4間的最寬(長)寬方向長度(長度方向一端邊的寬方向長度)被設(shè)定為鋼板增強(qiáng)片1的寬方向總長度的80%。
實(shí)施例4如圖6(b)所示那樣,將上述制得的層壓體加工成100mm(寬)×50mm(長)的長方形,在該寬方向兩端部,用刀如圖4(a)所示形成貫穿限定層2的厚度方向的寬0.05mm的2條縫隙4,制得鋼板增強(qiáng)片1。
如圖6(b)所示,按如下所述形成各縫隙4在長度方向兩端邊,在離寬方向兩端邊到寬方向內(nèi)側(cè)10mm的位置上,并且在長度方向中央,在離寬方向兩端邊到寬方向內(nèi)側(cè)20mm的位置上,以俯視為鋸齒狀沿全部長度方向左右對(duì)稱分別形成各縫隙4。在該鋼板增強(qiáng)片1中,被各縫隙4間隔的縫隙4間的最窄(短)寬方向長度(長度方向中央的寬方向長度)被設(shè)定為鋼板增強(qiáng)片1的寬方向總長度的60%。被各縫隙4間隔的縫隙4間的最寬(長)寬方向長度(長度方向兩端邊的寬方向長度)被設(shè)定為鋼板增強(qiáng)片1的寬方向總長度的80%。
比較例1如圖7(b)所示那樣,僅將上述制得的層壓體加工成100mm(寬)×50mm(長)的長方形,如圖7(a)所示不形成縫隙4,制得鋼板增強(qiáng)片1。
比較例2如圖8(b)所示那樣,僅將上述制得的層壓體加工成70mm(寬)×50mm(長)的長方形,如圖8(a)所示不形成縫隙4,制得鋼板增強(qiáng)片1。
比較例3
如圖9(b)所示那樣,將上述制得的層壓體加工成100mm(寬)×50mm(長)的長方形,用刀如圖9(a)所示形成貫穿限定層2的厚度方向的寬0.05mm的6條縫隙4,制得鋼板增強(qiáng)片1。
如圖9(b)所示,在以離寬方向兩端邊到寬方向內(nèi)側(cè)12.5mm的等間隔隔開的3處位置上,以俯視平行直線狀沿全部長度方向左右對(duì)稱分別形成各縫隙4。在該鋼板增強(qiáng)片1中,被相對(duì)于寬方向中央部的各縫隙4間隔的縫隙4間的寬方向長度,橫穿長度方向,被設(shè)定是鋼板增強(qiáng)片1的寬方向總長度的25%。
比較例4如圖10(b)所示那樣,將上述制得的層壓體加工成100mm(寬)×50mm(長)的長方形,用刀如圖10(a)所示形成貫穿限定層2的厚度方向的寬0.05mm的8條縫隙4,制得鋼板增強(qiáng)片1。
如圖10(b)所示,從以離寬方向兩端邊到寬方向內(nèi)側(cè)20mm的間隔相隔開的位置,向著寬方向內(nèi)側(cè),以每15mm的間隔在寬方向隔開,在長度方向上以10mm長度形成群鳥狀。
評(píng)價(jià)如圖11(a)所示,將厚度0.3mm、曲率為250mm的彎曲的鋁板(A1050)作為被覆體5,在該被覆體5的凹面?zhèn)戎醒氩?,沿著與縫隙4彎曲方向略垂直的方向粘附各實(shí)施例和比較例制得的鋼板增強(qiáng)片1,在180℃下加熱20分鐘,使增強(qiáng)層3發(fā)泡固化,形成發(fā)泡體層7。其后,常溫下放置24小時(shí)后,測(cè)定被覆體5的變形量和表面強(qiáng)度。
變形量的測(cè)定將被覆體5放于X-Y載物臺(tái)上,用激光變形計(jì)(キ一エンス公司制造,LT-8120型)對(duì)垂直于彎曲方向的方向上的變形量進(jìn)行測(cè)定。
被覆體5的變形,如圖11(b)所示,算出從鋼板增強(qiáng)片1的端部開始,圖11(b)的B-B線的測(cè)定方向每10mm的被覆體5的變形量,作為鋼板增強(qiáng)片1的端部的變形量。該變形量表示在表1中。
面強(qiáng)度的測(cè)定用應(yīng)力測(cè)定裝置(島津制作所制造,AGS-100D型),用夾具將被覆體5的周圍4邊固定后,用負(fù)荷感應(yīng)器(load cell)(SBL-1kN)測(cè)定將凸面?zhèn)戎醒氩繅合?mm時(shí)的壓縮負(fù)荷。將該壓入負(fù)荷(壓縮負(fù)荷)表示在表1中。壓入速度采用50mm/分鐘,采用直徑11mm的橡膠球(橡膠硬度70)作為壓頭。在表1中,以僅將鋁板壓入的負(fù)荷作為參考。
表1
上述說明提供了本發(fā)明的例示的實(shí)施形態(tài),但不單純限定于這些例示,進(jìn)行限定性解釋。本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員所明確的本發(fā)明的變形例也包括在前述的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.鋼板增強(qiáng)片,它是具有限定層和增強(qiáng)層的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,至少在上述限定層的兩端部形成縫隙,該縫隙沿著略垂直于上述兩端部相對(duì)方向的方向的全部形成,并配置成相對(duì)于沿著該縫隙間的長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片的總長度,被各上述縫隙所間隔的縫隙間的長度大于等于40%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,各上述縫隙被配置成相對(duì)于沿著該縫隙間長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片的總長度,上述縫隙間的長度大于等于50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,各上述縫隙被配置成相對(duì)于沿著該縫隙間長度的方向的上述鋼板增強(qiáng)片的總長度,上述縫隙間的長度大于等于60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述增強(qiáng)層的經(jīng)加熱發(fā)泡的發(fā)泡性組合物被形成為片狀,上述發(fā)泡性組合物含有橡膠、環(huán)氧樹脂和發(fā)泡劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述橡膠是苯乙烯類橡膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述苯乙烯類橡膠是苯乙烯·丁二烯橡膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述環(huán)氧樹脂的配合比例,相對(duì)于上述橡膠和上述環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是30-70重量份。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述發(fā)泡性組合物還含有相溶化劑,上述相溶化劑是環(huán)氧改性橡膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述相溶化劑的配合比例,相對(duì)于上述橡膠和上述環(huán)氧樹脂的總量100重量份,是1-20重量份。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述縫隙具有上述限定層厚度的1/3以上的深度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述縫隙具有20mm以下的寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述縫隙的形狀選自上述限定層的俯視圖中的平行直線、波浪狀、鋸齒狀、錐形狀、縮頸狀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述鋼板增強(qiáng)片的兩端部所形成的2條縫隙是相互對(duì)稱的形狀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,2條或2條以上形成上述縫隙。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述縫隙的形狀是上述限定層俯視圖中的錐形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的鋼板增強(qiáng)片,其特征在于,上述縫隙的形狀是上述限定層俯視圖中的縮頸狀的形狀。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種不降低增強(qiáng)性能,能減少變形且即使是彎曲了的鋼板,也可防止在沿彎曲方向的端部所產(chǎn)生的劇烈變形的鋼板增強(qiáng)片,在具有限定層2和增強(qiáng)層3的鋼板增強(qiáng)片1中,在限定層2的兩端部形成縫隙4,該縫隙4沿著略垂直于上述兩端部相對(duì)方向的方向的全部,并且相對(duì)于沿著該縫隙4間的長度的方向上的上述鋼板增強(qiáng)片1的總長度,被各上述縫隙4所間隔的縫隙4間的長度大于等于40%。在彎曲了的鋼板5上,沿著與縫隙4彎曲方向略垂直的方向粘貼后,再使其發(fā)泡固化。
文檔編號(hào)B32B5/18GK1706636SQ200510078540
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月10日
發(fā)明者陰久裕毅, 江里口冬樹, 赤松秀城 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社