基礎研究/開発支援

粘・接着剤

接着剤の開発に関連した評価試験・処方検討を受託します。
●目的・用途に応じた接着剤処方の検討(研究受託)
●各種原材料・添加剤の接着剤への展開の可能性検討
●既存接着剤の組成分析・改良検討
●各種接着試験(接着強さ,引き剥がし強さ)
●接着剤の性状評価(比重,粘度,不揮発分,貯蔵安定性)

自動車用接着剤の例
パリ協定が発効し、低炭素社会の実現に向けた具体的なCO2削減の取り組みが求められる中、自動車産業では電気自動車(EV)や燃料電池車(FC)等、次世代型の環境対応車の開発競争が熱を帯びています。これらの環境対応車はバッテリー、モータ、インバータのほか、安全性能や自動運転に向けた装備などの電装化により車体重量が増加する傾向にあり、車体の軽量化はHV車、既存ガソリンエンジン車も含めて、低燃費に直結する共通の課題となっています。現在、車体軽量化の具体策として高分子材料やCFRPなどの軽量素材を複合的に使用する検討が積極的に進められていますが、ここで問題となるのが異種材料間の接合技術です。従来のように鋼材等の金属部材同士の接合は、スポット溶接、ねじ締め、かしめ、ろう付け等が中心でしたが、樹脂-樹脂、樹脂-CFRP、金属-樹脂といった異種材料間の接合には適用できません。現状では、異種材料の接合方法としては化学的アプローチ、即ち接着接合に限定されています。
いっぽう、新興国や開発途上国の一部では中産階級の人口が増え自動車への購入ニーズが高まり、こうした国々での車の普及に向けて機能を絞り込んだ低コスト車の開発も盛んに進められています。低コスト化には部品やプラットフォームの標準化、部品点数の削減など、効率的な生産システムの実現が必須で、その有力な手段と位置付けられているのが部品のモジュール化です。このモジュール化でも樹脂材料が多く使われますので、接着接合が重要課題となります。

接着接合による接着強度は溶接等と比較して明らかに低く、これまで車体向けの用途は限定的でしたが、スポット溶接が適用されてきた鋼板の接合(構造用接着)に関しても、ウェルドボンディングによる接合方法(接着接合)が採用され始めています。接着接合は面で接着できるため応力分散が可能となり、剛性を向上させることが可能となります。
・エポキシ系 … 1液型 加熱硬化, 2液型 常温硬化
・ウレタン系 … 1液型 湿気硬化(常温硬化), 2液型 常温硬化
・アクリル系 … 1液型 嫌気性(常温硬化)

用途別の自動車用接着剤(例)

接着剤の名称 組成 内容
ウェルドボンディング
(構造用)
1液加熱硬化エポキシ系 スポット溶接と接着剤を併用した工法(ウェルドボンド工法)に用いられる接着剤
⇒ドア開口部(センターピラー)
ヘミング接合
(準構造用)
1液加熱硬化エポキシ系 外板と内板の合わせ部端部「ヘミング」と呼ばれるかしめ構造の接着
⇒ フード、ドア、トランクリッド
マスチック
(準構造用)
合成ゴム系 ドア、フード、ルーフ等のアウターパネル、インナー補強パネルとの接着
⇒ 弾性接着剤
DGU1)
(準構造用接着剤)
1液湿気硬化形ポリウレタン系 合せガラスを直接ボディーに、接着剤層を形成するように接着させる方式

1):ダイレクトグレージング

自動車向け構造用・準構造用接着剤(加熱硬化型)

構造用接着剤
準構造用接着剤
ウェルドボンディング用接着剤
ヘミング用接着剤
一般的な組成 ●エポキシ樹脂(ビスフェノールA型)
●可撓性付与成分(エラストマー,コアシェル微粒子等)
●硬化剤(DICY,イミダゾール等)
●硬化促進剤
●充填剤
●希釈剤
要求特性 一般性状(比重、粘度、チキソ性、不揮発分)
貯蔵安定性
接着特性 引張せん断接着強さ(JIS K6850:1999)
     剥離接着強さ
     耐久性(熱、湿度、水分・湿度)
     疲労特性
防錆性
硬化性(電着塗装の工程で加熱硬化型の接着剤も硬化を完了させる必要がある)

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