説明

車両用外装板

【課題】車両外部から衝撃が加わった際の衝撃吸収性を高めることができ、かつ内部構造物への二次衝突である底つきを抑制することが可能である車両用外装板を提供する。
【解決手段】外装板本体と、前記外装板本体の内側に貼付されており、かつ連続気泡率が60%以上であり、tanδのピーク値が0.4以上であるアクリル系粘着剤を含有している粘着性発泡体とを備える、車両用外装板。また、粘着性発泡体が前記アクリル系粘着剤を70重量%以上含有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車などの車両用の外装板に関し、より詳細には、金属からなる外装板本体の内面に発泡体が積層されている車両用外装板に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車などの車両では、外装板は薄い鋼板などからなるが、衝撃吸収性に優れていることが求められている。そのため、外装板の裏面に発泡体を積層した構造が知られている。
【0003】
例えば、下記の特許文献1には、外装板本体の裏面に近づくに従って気泡密度が高くなる気泡傾斜構造を有する樹脂もしくは金属からなる発泡体が外装板本体の裏面に貼付されている。この構造によれば、人などの物体が外装板にぶつかった際の衝撃をある程度緩和することができる。さらに、底つき、すなわち内部構造物への外装板の二次衝突を抑制することができる。
【0004】
特許文献1に記載の外装板では、独立気泡型ではあるが、上記気泡傾斜構造を有する発泡体が設けられているため、底つきをも抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2005−0186912号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載の車両用外装板では、発泡体が金属や硬質発泡樹脂からなる場合には、衝突時に気泡が座屈することにより、衝撃が吸収される。しかしながら、座屈による衝撃吸収率は小さく、従って、十分な緩衝効果を得ることはできなかった。
【0007】
さらに、発泡体を構成している材料が硬質であるため、衝突部分に位置している気泡のみが座屈することになり、衝撃エネルギーを広い範囲に拡散することができなかった。また、軟質の発泡樹脂を用いた場合であっても、独立気泡型であるため、衝撃が加わると気泡が変形するように弾性変形し、しかる後、該衝撃エネルギーを弾性回復により解放していた。そのため、衝撃エネルギーを十分に緩和することができなかった。
【0008】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、外部から加わった衝撃エネルギーを十分に緩和することができ、かつ内部構造物への二次衝突、すなわち底つきを抑制することが可能とされている、車両用外装板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明によれば、外装板本体と、前記外装板本体の内側に貼付されており、かつ連続気泡率が60%以上である粘着性発泡体とを備える、車両用外装板が提供される。
【0010】
本発明に係る車両用外装板のある特定の局面では、前記粘着性発泡体が、tanδのピーク値が0.4以上であるアクリル系粘着剤を含有している。tanδのピーク値が0.4以上であるアクリル系粘着剤が含有されている場合には、外部から加わった衝撃を上記粘着性発泡体によって、確実に緩和することができる。
【0011】
好ましくは、上記アクリル系粘着剤は、粘着性発泡体中70重量%以上含有される。その場合には、外部から加わった衝撃を確実に緩衝することができる。
【0012】
好ましくは、上記粘着性発泡体の密度は、0.1〜0.7g/cmの範囲内である。その場合には、衝撃が加わった場合の底つきを確実に抑制することができるとともに、衝突の際の気泡からのガス抜けにより十分な緩衝作用を得ることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る車両用外装板では、外装板本体の内側に、上記特定の粘着性発泡体が貼付されているため、車両用外装板の外側から加わった衝撃を十分に緩衝することができる。従って、例えば人や他の車両等がぶつかった際に、人や他の車両に対する影響を抑制することができる。また、粘着性発泡体自体の粘着性を利用して貼付されているので、接着剤等を必要としない。よって、接着剤硬化物等による緩衝効果の低下も生じ難い。また、外部から衝撃が加わったとしても、いわゆる底つきを抑制することができ、内部構造物の損傷も確実に抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【0015】
本願発明者は、車両用外装板の外装板本体の内側に、上記特定の粘着性発泡体を貼付することにより、車両用外装板の外側から加わった衝撃を十分に緩衝し得ることを見出し、本発明をなすに至った。
【0016】
ここで、上記特定の粘着性発泡体は、連続気泡率が60%以上である。連続気泡率がこれより低いと、独立気泡が増加し、加わった衝撃により独立気泡の周囲が弾性変形し、次に、弾性回復するため、衝撃エネルギーを十分に緩和することができなくなる。
【0017】
また、上記粘着性発泡体は、粘着性を有し、外装板本体の内側に粘着性を利用して貼付されている。粘着性発泡体自身が粘着性を有するため、接着剤等を用いることなく、外装板本体の内側に容易に貼付し、固定することができる。また、粘着性物質であるために粘性が高く、入力されたエネルギーを熱などに変換して損失する機能を有している。
【0018】
上記粘着性発泡体は、粘着剤にガス、例えば空気を混合し、発泡させることにより形成することができる。ガスとしては、空気が、取り扱いが容易であり、供給も容易であるため、好ましいが、窒素などの他の不活性ガスを用いてもよい。上記粘着性発泡体において、上記粘着剤以外の成分としては、気泡剤、整泡剤などを挙げることができる。
【0019】
上記粘着剤としては、特に限定されず、例えば、ウレタン系粘着剤、アクリル系粘着剤などを挙げることができる。好ましくは、粘着剤として汎用されており、粘着剤物性の設計及び制御が容易であるアクリル系粘着剤が用いられる。
【0020】
アクリル系粘着剤の中でも、tanδのピーク値が0.4以上であるアクリル系粘着剤を用いることが好ましい。tanδのピーク値が0.4以上であるアクリル系粘着剤を用いることにより、衝撃吸収性をより一層高めることができる。
【0021】
なお、本明細書において、tanδとは、粘弾性測定装置を用い、25℃、測定周波数1Hz及び測定試料の歪み1%の条件下において、剪断モードで動的粘弾性を測定することにより得られた損失弾性率(G’’)と貯蔵弾性率(G’)との比G’’/G’をいうものとする。
【0022】
粘着性発泡体を構成している粘着剤において、tanδのピーク値が0.4以上であるアクリル系粘着剤の含有割合は、粘着性発泡体中50重量%以上が好ましく、より好ましくは70重量%以上である。アクリル系粘着剤の含有割合を高めることにより、衝撃吸収性をより一層高めることができる。
【0023】
また、tanδのピーク値が0.4以上であるアクリル系粘着剤としては、例えば、ガラス転移温度が20℃以下であるアクリル系樹脂や、粘着付与剤を含有するアクリル系樹脂が挙げられる。ここで、ガラス転移温度が0℃以下であるアクリル系樹脂としては、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルなどの重合体、または共重合体などを用いることができる。上記アクリル系樹脂は、1種のみが用いられ、2種以上が併用されてもよい。
【0024】
なお、上記ガラス転移温度は、示差走査型熱量測定により測定された値をいうものとする。
【0025】
また、上記粘着付与剤としては、特に限定されないが、ロジン系粘着付与剤、石油樹脂系粘着付与剤などの適宜の粘着付与剤を用いることができる。
【0026】
上記ロジン系粘着付与剤としては、例えば、荒川化学工業社製、商品名:ペンセルなどを挙げることができる。
【0027】
上記アクリル系粘着剤組成物におけるアクリル系樹脂と粘着付与剤との配合割合については、特に限定されないが、好ましくはアクリル系樹脂100重量部に対し、上記粘着付与剤は、5〜20重量部の割合で配合することが望ましい。この範囲内で粘着付与剤を配合することにより、tanδのピーク値を0.4以上とした粘着剤を容易に調製することができる。
【0028】
上記粘着性発泡体の製造方法については、特に限定されないが、例えば、上記粘着剤のエマルジョンに空気を混合し、発泡させた後、任意の面に所定の厚みで発泡した材料を塗布し、乾燥する方法が挙げられる。
【0029】
さらに、粘着剤のエマルジョンに架橋剤を含有させておき、粘着性発泡体を架橋させることが好ましい。その場合には、衝撃吸収性を維持しつつ、粘着性発泡体の寸法精度を高めることができる。このような架橋剤としては、粘着性発泡体を上記のように架橋させることができる限り、特に限定されない。例えば、エポキシ架橋剤、アミン架橋剤、シラン系架橋剤などを挙げることができる。
【0030】
上記架橋剤の含有割合が高すぎると、粘着性発泡体の架橋密度が高くなりすぎ、衝撃吸収性が低下することがある。従って、粘着性発泡体を構成している樹脂分の合計100重量部に対し、架橋剤は6重量部以下で配合されることが好ましく、1〜4重量部の範囲がより好ましい。
【0031】
上記粘着性発泡体の厚みは特に限定されないが、車両用外装板本体の内側に貼付し、上記衝撃吸収性を十分に発現するには、1.0mm以上の厚みを有することが好ましく、より好ましくは、3.0mm以上の厚みとすることが望ましい。
【0032】
また、上記粘着性発泡体の密度が低すぎると、衝撃が加わった際に部分的に底つきが生じやすくなり、密度が高すぎると、衝突の際に気泡からガスが抜けることにより、緩衝作用が得られ難くなる。従って、粘着性発泡体の密度は、0.05〜0.7g/cmの範囲内であることが好ましい。
【0033】
本発明に係る車両用外装板は、外装板本体の内側に、上記特定の粘着性発泡体を貼付したことを特徴とする。ここで、外装板本体を構成する材料は、特に限定されないが、通常の外装板に用いられている鋼板などの金属板を挙げることができる。
【0034】
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明の効果を明らかにする。
【0035】
なお、以下の実施例及び比較例では、衝撃吸収作用の評価は、以下の要領で落球試験を行った際の鉄球の跳ね返り高さを求めることにより行った。
【0036】
落球試験:厚さ0.5mmのステンレスからなる外装板本体の内側に、厚さ1.0mmの粘着性発泡体を粘着性を利用して貼付し、厚み5cmの鉄板上に粘着性発泡体側から載置した。この状態で、外装板本体の表面から垂直方向上方60mmの高さ位置から、直径2.54cmであり、かつ重さ66.71gの鉄球を自由落下させた。自由落下させた鉄球の外装板本体からの跳ね返り高さを求めた。なお、上記60mmの高さ位置からの落球試験にかえて、100mmの高さ位置からの落球試験も行った。
【0037】
(実施例1)
水−アクリル系粘着剤エマルジョン(大日本インキ化学社製 商品名「ボンコート350」、アクリル系粘着剤成分(樹脂成分):50重量%、アクリル系粘着剤のtanδのピ−ク値:0.43、アクリル系粘着剤のガラス転移温度:−10℃)90重量部、水−ウレタン系粘着剤エマルジョン(大日本インキ化学社製 商品名「ハイドランHW−930」、ウレタン系粘着剤成分(樹脂成分):50重量%)10重量部、塩化アンモニウム系気泡剤(大日本インキ化学社製 商品名「F−1」)5重量部、エポキシ系架橋剤(大日本インキ化学社製 商品名「CR−5L」)2重量部、シリコーン系整泡剤(大日本インキ化学社製 商品名「ボンコートNBA−1」)0.5重量部及びカルボキシメチルセルロース水溶液(ダイセル化学工業社製、カルボキシメチルセルロース:4重量%)6重量部を均一に混合後に濾過して粘着剤エマルジョンを作製し、この粘着剤エマルジョンに泡立て器を用いて3分間攪拌することで空気を混合して発泡させ、発泡粘着剤エマルジョンを作製した。
【0038】
次に、一面が離型処理面とされたポリエチレンテレフタレートフィルムを用意し、このポリエチレンテレフタレートフィルムの離型処理面に上記発泡粘着剤エマルジョンを均一な厚みとなるように塗布した後、発泡粘着剤エマルジョンの水分を蒸発、除去させて、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み1.0mmのシート状の粘着性発泡体(連続気泡率92%、密度0.3g/cm3)を得た。
【0039】
上記のようにして用意した実施例1の車両用外装板について、前述した落球試験を行った。その結果、60mm高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは3mmであり、100mmの高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは13mmであった。
【0040】
(実施例2)
エマルジョンを起泡するときに、攪拌時間を2分に短縮することにより、混合される空気の量を減らしたことを除いては、実施例1と同様にして、厚み1.0mmのシート状粘着性発泡体を得た。この粘着性発泡体の連続気泡率は65%であり、密度は0.66g/cmであった。
【0041】
得られた粘着性発泡体を用い、実施例1と同様に、高さ60mmからの落球試験及び高さ100mmからの落球試験を行った。その結果、60mm高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは6mmであり、100mmからの落球試験での跳ね返り高さは15mmであった。
【0042】
(実施例3)
エマルジョンを起泡するときに、攪拌時間を4分に延長することにより、混合される空気の量を増加したことを除いては、実施例1と同様にして、厚み1.0mmのシート状粘着性発泡体を得た。この粘着性発泡体の連続気泡率は95%であり、密度は0.15g/cmであった。
【0043】
得られた粘着性発泡体を用い、実施例1と同様に、高さ60mmからの落球試験及び高さ100mmからの落球試験を行った。その結果、60mm高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは5mmであり、100mmからの落球試験での跳ね返り高さは16mmであった。
【0044】
(実施例4)
粘着性エマルジョンの製造に際して、シリコーン系整泡剤の配合割合を0.2重量部に減量し、エマルジョンを起泡するときに、攪拌時間を2分に短縮することにより、混合される空気の量を減らしたことを除いては、実施例1と同様にして、厚み1.0mmのシート状粘着性発泡体を得た。この粘着性発泡体の連続気泡率は92%であり、密度は0.65g/cmであった。
【0045】
得られた粘着性発泡体を用い、実施例1と同様に、高さ60mmからの落球試験及び高さ100mmからの落球試験を行った。その結果、60mm高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは5mmであり、100mmからの落球試験での跳ね返り高さは13mmであった。
【0046】
(実施例5)
粘着性エマルジョンの製造に際して、シリコーン系整泡剤の配合割合を0.8重量部に増量し、エマルジョンを起泡するときに、攪拌時間を4分に延長することにより、混合される空気の量を減らしたことを除いては、実施例1と同様にして、厚み1.0mmのシート状粘着性発泡体を得た。この粘着性発泡体の連続気泡率は67%であり、密度は0.19g/cmであった。
【0047】
得られた粘着性発泡体を用い、実施例1と同様に、高さ60mmからの落球試験及び高さ100mmからの落球試験を行った。その結果、60mm高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは7mmであり、100mmからの落球試験での跳ね返り高さは16mmであった。
【0048】
(実施例6)
水−アクリル系粘着剤エマルジョンとしてボンコートAC−501(大日本インキ化学社製、アクリル系粘着剤成分:60重量%、アクリル系粘着剤のtanδのピ−ク値:0.16、アクリル系粘着剤のガラス転移温度:0℃)を90重量部用いた他は、実施例1と同様の方法により、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に厚み1.0mmのシート状の粘着性発泡体(連続気泡率90%、密度0.3g/cm3)を得た。
【0049】
得られた粘着性発泡体を用い、実施例1と同様に、高さ60mmからの落球試験及び高さ100mmからの落球試験を行った。その結果、60mm高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは11mmであり、100mmからの落球試験での跳ね返り高さは20mmであった。
【0050】
(比較例1)
粘着性を有さないポリオレフィン系発泡体の両面にアクリル系粘着剤を0.1mmの厚みとなるように貼付することにより形成されている、厚み1.1mmのフォームテープ(積水化学工業株式会社社製、品番:5210)を用意した。フォームテープを厚さ0.5mmのステンレス製外装板本体の内側に上記アクリル系粘着剤の粘着性を利用して貼付し、厚み5cmの鉄板上に設置した。実施例1と同様にして、落球試験を行った。その結果、60mmの高さ位置からの落球試験における跳ね返り高さは21mmであり、100mmの高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは40mmであった。
【0051】
(比較例2)
粘着性エマルジョンの製造に際して、シリコーン系整泡剤の配合割合を0.8重量部に増量し、エマルジョンを起泡するときに、攪拌時間を2分に短縮することにより、混合される空気の量を減らしたことを除いては、実施例1と同様にして、厚み1.0mmのシート状粘着性発泡体を得た。この粘着性発泡体の連続気泡率は48%であり、密度は0.60g/cmであった。
【0052】
得られた粘着性発泡体を用い、実施例1と同様に、高さ60mmからの落球試験及び高さ100mmからの落球試験を行った。その結果、60mm高さ位置からの落球試験での跳ね返り高さは8mmであり、100mmからの落球試験での跳ね返り高さは32mmであった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
外装板本体と、前記外装板本体の内側に貼付されており、かつ連続気泡率が60%以上である、粘着性発泡体とを備える、車両用外装板。
【請求項2】
前記粘着性発泡体が、tanδのピーク値が0.4以上であるアクリル系粘着剤を含有している、請求項1に記載の車両用外装板。
【請求項3】
前記粘着性発泡体が前記アクリル系粘着剤を70重量%以上含有している、請求項2に記載の車両用外装板。
【請求項4】
前記粘着性発泡体の密度が0.1〜0.7g/cmの範囲内である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用外装板。
【請求項5】
前記粘着性発泡体が、厚さ0.5mmのステンレスからなる外装板本体の内側に厚さ1.0mmの厚みとなるように貼付されている場合に、厚み5cmの鉄板上に前記粘着性発泡体側から載置し、前記外装板本体の表面から垂直方向上方100mmの位置から直径2.54cmかつ66.71gの鉄球を自由落下させたときの該鉄球の跳ね返り高さが20mm以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用外装板。

【公開番号】特開2010−253716(P2010−253716A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−103918(P2009−103918)
【出願日】平成21年4月22日(2009.4.22)
【出願人】(000002174)積水化学工業株式会社 (5,781)
【Fターム(参考)】