JP7116922B2 - 接着構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に用いられる基材としては、少なくとも表面がポリアミド樹脂からなるものであれば特に制限はなく、基材全体がポリアミド樹脂又はその組成物からなるものであっても、他の基材の表面にポリアミド樹脂又はその組成物からなる層を形成したものであってもよい。
本発明に用いられるフェノール性水酸基を有する重合体としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、ノボラック型クレゾール樹脂、ポリビニルフェノール等が挙げられる。これらの重合体の中でも、ポリアミド樹脂との接着性の観点から、ノボラック型フェノール樹脂が好ましい。
本発明に用いられるエポキシ樹脂系接着剤としては特に制限はないが、前記基材と被接着部材との接着強度及び接着状態が向上するという観点から、一液型(加熱硬化型)エポキシ樹脂系接着剤が好ましい。
本発明に用いられる被接着部材としては、少なくとも表面がエポキシ樹脂系接着剤により接着できる材料からなるものであれば特に制限はなく、被接着部材全体がエポキシ樹脂系接着剤により接着できる材料からなるものであっても、他の材料からなる部材の表面にエポキシ樹脂系接着剤により接着できる材料からなる層を形成したものであってもよい。
本発明の接着構造体は、前記基材と、前記基材の表面に配置された前記フェノール性水酸基を有する重合体からなる層と、前記重合体からなる層の表面に配置された前記エポキシ樹脂系接着剤層と、前記接着剤層の表面に配置された被接着部材と、を備えるものである。
本発明の接着構造体の製造方法は、前記基材の表面に、前記フェノール性水酸基を有する重合体を含有する溶液又は前記重合体の溶融物を塗布して前記重合体からなる層を形成する工程と、前記重合体からなる層の表面に、前記エポキシ樹脂系接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程と、前記接着剤層の表面に、前記被接着部材を配置する工程と、前記接着剤層を硬化させる工程と、を含む方法である。
先ず、炭素繊維強化ポリアミド樹脂(ダイセルポリマー株式会社製「プラストロンPA6-CF40」、樹脂:ポリアミド6、炭素繊維含有量:40質量%)を射出成形して作製したポリアミド樹脂板(PA樹脂板、25mm×100mm×2mm厚)の表面に、ノボラック型フェノール樹脂(旭有機材工業株式会社製「AVライトレジンSP1006N」)をメタノールで50質量%に希釈した溶液10mlをスピンコーター(ミカサ株式会社製「1H-D7」)を用いて回転数1200rpmで30秒間スピンコートしてノボラック型フェノール樹脂層を形成した。このノボラック型フェノール樹脂層の表面を光学顕微鏡により観察した。その結果を図1に示す。
先ず、炭素繊維強化ポリアミド樹脂(ダイセルポリマー株式会社製「プラストロンPA6-CF40」、樹脂:ポリアミド6、炭素繊維含有量:40質量%)を射出成形して作製したポリアミド樹脂板(PA樹脂板、25mm×100mm×2mm厚)の表面を、イソプロピルアルコール(IPA)を含浸させた不織布で拭き、脱脂した。このIPAで脱脂したPA樹脂板の表面を光学顕微鏡により観察した。その結果を図2に示す。
先ず、炭素繊維強化ポリアミド樹脂(ダイセルポリマー株式会社製「プラストロンPA6-CF40」、樹脂:ポリアミド6、炭素繊維含有量:40質量%)を射出成形して作製したポリアミド樹脂板(PA樹脂板、25mm×100mm×2mm厚)の表面に、ポリビニルアルコール(PVA、日本合成化学工業株製「ゴーセノールN-300」)の10%水溶液10mlをスピンコーター(ミカサ株式会社製「1H-D7」)を用いて回転数1200rpmで30秒間スピンコートした。
先ず、炭素繊維強化ポリアミド樹脂(ダイセルポリマー株式会社製「プラストロンPA6-CF40」、樹脂:ポリアミド6、炭素繊維含有量:40質量%)を射出成形して作製したポリアミド樹脂板(PA樹脂板、25mm×100mm×2mm厚)の表面に、カルバクロールとチモールとを体積比2:1で混合した溶液10mlをスピンコーター(ミカサ株式会社製「1H-D7」)を用いて回転数1200rpmで30秒間スピンコートした。このカルバクロールとチモールとをコートしたPA樹脂板の表面を光学顕微鏡により観察した。その結果を図3に示す。
先ず、炭素繊維強化ポリアミド樹脂(ダイセルポリマー株式会社製「プラストロンPA6-CF40」、樹脂:ポリアミド6、炭素繊維含有量:40質量%)を射出成形して作製したポリアミド樹脂板(PA樹脂板、25mm×100mm×2mm厚)の表面を、イソプロピルアルコール(IPA)を含浸させた不織布で拭き、脱脂した。
得られた接着構造体について、万能材料試験機(インストロン社製「モデル5566」)を用いて引張速度5mm/minで引張せん断接着試験を行い、最大荷重及びそのときの変位を測定した。得られた最大荷重を接着面積(25mm×10mm)で除して引張せん断強さ(単位:MPa)を求めた。また、最大荷重時の変位を接着幅(10mm)で除して伸び(単位:%)を求めた。この試験を3個の接着構造体について行い、その平均値(n=3)を求めた。その結果を表1に示す。
引張せん断接着試験後の接着構造体の剥離形態を目視により観察した。その結果を表1に示す。なお、引張せん断接着試験における接着構造体の剥離形態は、母材の断面破断、母材の表層破壊、接着剤層の凝集破壊、界面剥離に大別され、接着剤層の凝集破壊には、接着剤層内部で破壊する場合と接着剤の薄層が残存する場合とがある。母材の断面破断や接着剤層内部で破壊する凝集破壊が起こった場合には、接着強度が接着剤や母材の物性により決まるため、接着強度のばらつきが小さく、良好な接着状態であることを示している。一方、母材の表層破壊や接着剤の薄層が残存する凝集破壊、界面剥離が起こった場合には、界面付近に接着性に影響を及ぼす非常に多くの因子が集まっているため、接着強度のばらつきが大きいことを示している。
Claims (4)
- 少なくとも表面がポリアミド樹脂からなる基材と、
前記基材の表面に配置されたフェノール性水酸基を有する重合体からなる層と、
前記重合体からなる層の表面に配置されたエポキシ樹脂系接着剤層と、
前記接着剤層の表面に配置された被接着部材と、
を備えていることを特徴とする接着構造体。 - 前記フェノール性水酸基を有する重合体がノボラック型フェノール樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の接着構造体。
- 前記接着剤層が一液型エポキシ樹脂系接着剤により形成されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の接着構造体。
- 少なくとも表面がポリアミド樹脂からなる基材の表面に、フェノール性水酸基を有する重合体を含有する溶液又は前記重合体の溶融物を塗布して前記重合体からなる層を形成する工程と、
前記重合体からなる層の表面に、エポキシ樹脂系接着剤を塗布して接着剤層を形成する工程と、
前記接着剤層の表面に、被接着部材を配置する工程と、
前記接着剤層を硬化させる工程と、
を含むことを特徴とする接着構造体の製造方法。
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