JPH01149874A - 接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車産業や家庭電化製品産業等の種々の産
業分野において、プラスチック材料或いは木材等を短時
間に接着するのに好適な、高周波誘導加熱接着用接着剤
に関するものである。

〔従来の技術〕

高周波誘導加熱接層は、高周波誘導による導体のヒステ
リシス損及び／又はジーール効果に基づ（発熱を利用し
て、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を接着剤として用い
これを加熱することによって、被着材を接着する方法で
あり、高速接着が可能であるという特長を有する。

高周波誘導加熱接着用の接着剤としては、熱硬化性樹脂
例えばエポキシ樹脂或いは熱可塑性樹脂例えばポリプロ
ピレンに、発熱体として鉄、アルミニウム或いは銅等の
導体の微小球状粒子を分散させたものがあり、特公昭５
３−２１９０３号公報においては発熱体として２０〜２
００メツシーの強磁性金属球状粒子を用いた接着剤が、
また特開昭６０−１３０６６４号公報においては発熱体
として導電性短繊維を用いた接着剤がそれぞれ提案され
ている。

高周波誘導加熱接着においては、接着剤が内部加熱され
るために一般に加熱効率が良（、前記の如く短時間で加
熱できるという％長があるが、発熱体の材質、その形状
および充填量によって、発熱効率すなわち印加高周波電
力に対する発熱量が異なり、例えば、同種材質の発熱体
を樹脂に対して同割合で充填した接着剤であっても、短
繊維状の発熱体を使用した場合には、粒子状の発熱体を
使用した場合よりも発熱効率が高い（前記特開昭６０−
１３０６６４号公報）という如（である。

しかしながら、繊維状の発熱体は、その形状的理由から
それを分散させるべき樹脂に対して所要量を均一に配合
することが容易でな（、それを行うには、少量ずつ時間
をかげて配合するか又は分散配合工程を多段に分けて、
何度か繰返し行わねばならないという問題があった。さ
らに、繊維状の発熱体を用いた接着剤は、これを押出し
成形成いは射出成形等の方法によって、成形して使用し
ようとすると、溶融した樹脂の流れ方向に繊維が配向し
たり偏在したりするため、発熱が不均一になり易かった
。

一方、粒子状の発熱体は、前述のとおり発熱効率が低い
ため、高熱量を得るには多量の充填が必要となり、その
結果接着剤全体としての接着力の低下が不可避であった
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、接着剤用樹脂への配合が容易であって、しか
も少量の配合で高熱量を発生し得る、高発熱効率の発熱
体からなる高周波誘導加熱接着用接着剤を提供するもの
である。

（ロ）発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、前記問題点について鋭意検討した結果、
強磁性体からなる微小金属箔を発熱体として使用するこ
とによって、球状粒子を発熱体とする場合に比べ格段に
高い発熱効率が得られることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

即ち、本発明は、下記形状の強磁性体からなる金属箔を
、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂１００重量部あたり７
０〜１２０重量部分散せしめてなる高周波誘導加熱用接
着剤である。

短径の長さ＝１０〜６５０μｍ 長径対短径の比＝１〜５ 厚　　さ　　＝　　１〜２０μｍ 短径対厚さの比：５〜２０ 以下、本発明について詳しく説明する。

〔金属箔〕

本発明において使用する金属箔は、鉄、コバルト、ニッ
ケル又はフェライト系ステンレス等の強磁性金属からな
る金属箔であって、その短径が１０〜６５０μｍで長径
対短径の比が１〜５であり、かつ厚さが１〜２０μｍで
短径対厚さの比が５〜２０であることを満足する形状の
金属箔である。

本発明においては、特定された形状の金属箔を高周波誘
導加熱用発熱体として使用したことにより、発熱効率を
著しく向上させることができたものである。

金属箔の形状に関しては、前記条件のみを満足しておれ
ば良く、従って円形、楕円形若しくは多角形又はそれら
のいずれにも属さない形状等の金属箔のいずれをも好適
に使用することができる。

また、金属箔は通常種々の形状を有する個々の金属箔の
集合体であって、該集合体は本発明の範囲以外の形状の
金属箔を少量含有していても良（、本発明の目的を達成
するためには、その含有量が２０重量％未満であること
が望まし〜）。

本発明において金属箔の形状を表わす長径および短径と
は、１枚の金属箔の面積を２等分する任意径の内、最長
の長さを有する径が長径であり、また最短の長さを有す
る径が短径である。

顕微鏡により観察することによって測定することができ
る。また金属箔の厚さとは、ランダムに抽出された１０
個の金属箔の厚さの平均値であり、ここで個々の金属箔
の厚さは、１個の金属箔について、厚さの最も厚い箇所
および薄い箇所における厚さを測定して得られる最大厚
さ（以下、’ｌ’　ｍ　ａ　ｘという）および最小厚さ
（以下、Ｔｍ１ｎという）の算術平均直（’ｌ’ｍａｘ
−１−’ｌ”ｍ１ｎ）／２　　であると定義する。この
厚さは、金属箔５重量部とポリプロピレン１００重量部
とを混練し、押出し成形により厚さ０．５　ｔｍのテー
プを作成した後、このテープの垂直に切断して得られる
薄片の切断面を顕微鏡により観察することによって測定
することができる。

金属箔の短径は１０〜３５．０μｍであることが必要で
あり、短径が６５０μｍを超えると、次に示す理由によ
り接着剤としての凝集力が低下し十分な接着強度が得ら
れない。すなわち、樹脂に混練された金属箔は、高周波
誌導で発熱させた際に、溶融した樹脂の流れのために接
着面に対して平行に配向する傾向があり、かつ金属箔と
樹脂との接着力自体はさほど強（ないため、接着剤層全
体における凝集力が低下する。

一方、金属箔の短径が１ｎμｍ未満であると、微粉状の
金属箔の含有率が高まる結果、発熱効率の低下を招（。

好ましい短径は７０〜２５０μｍである。

金属箔の長径対短径の比が５を超えると、形状が長細く
なるため、樹脂中への均一な分散が困難となる。また短
径対厚さの比が５未満であると、偏平性が不十分で高発
熱効率が得られず、一方２０を超えると短径が５５０μ
ｍを超える場合と同様な理由で接着剤の凝集力が低下す
る。

金属箔の厚さが１μｍ未満であると、樹脂への分散時に
破砕して短径が１０μｍ未満の微粉状になり易いため、
発熱効率が低下し、また２０μｍを超えても高発熱効率
が得られない。

金属箔は、例えば噴霧法や還元法等の公知の方法により
製造された平均粒子径３０〜７０μｍ程度の金属粉を、
ハンマー等で機械的に打って例えば３０〜５０倍程度に
展開させることにより製造することができる。得られた
金属箔を篩にかけて、所望の短径を有する金属箔を得、
それを使用すると良い。

金属箔の熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂への配合量は、
樹脂１００重量部あたり金属箔７０〜１２０重量部であ
ることが必要であり、好ましくは樹脂１００重量部あた
り金属箔８０〜１００重量部である。金属箔の配合量が
７０重量部未満であると、十分な発熱量が得られず、一
方１２０重量部を超えると接着剤自体の凝集力が低下し
、十分な接着強度が得られない。

〔熱可塑性樹脂および熱硬化性！Ｍ脂〕本発明において
使用する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレ
ート等のポリエステル、エチレン−酢酸ビニル共重合体
、ポリアミド、アクリルニトリル−ブタジェン−スチレ
ン共重合体等が使用でき、熱硬化性樹脂としてはエポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエ
ステル等が使用できる。

上記樹脂は被着体の種類に応じて、適宜選択して使用で
き例えば被着体がポリプロピレンの場合には、接着剤用
の樹脂としてポリプロピレン或いはポリプロピレンを主
成分としてなる樹脂を用いるが如（あり、一般的に被着
体の材質と同種の樹脂を使用するのが好ましい。被着体
の一方がもう一方と異なる材質の場合には、適宜接着性
を考慮したうえ接着剤用樹脂を選択すべきであって、例
えばポリ塩化ビニルとポリエチレンテレフタレートの不
織布を接着するには、ポリエステルが好ましい。

金属箔と接着剤用樹脂との混合は、例えば池貝鉄工■Ｐ
ＣＭ−３０型等の二軸混練押出機を用いることより、例
えば短繊維状発熱体と樹脂との混練の場合に頻発したス
クリューとダイスとの間に取り付けられたメツシーの目
詰り等のトラブルも無（容易に行うことができる。

混練押出の条件は用いる樹脂の種類により異なるが、ポ
リプロピレンを用いた場合を一例として示すと混練押出
温度２００℃前後、押出スピード３０ｋｊＬ／時間程度
の運転条件で、金属箔の均一に分散した良好な接着剤を
得ることができる。

本発明の接着剤を高周波誘導加熱する場合の条件として
は、周波数は１００　ＫＨｚ　〜１０ＭＨｚが好ましく
、出力は通常５ＫＷ〜５ＤＫＷの出力が適当である。か
かる条件によれば、通常１０秒以内で、被着体が大きな
物体の場合であっても６０秒以内で、接着することがで
きる。

以下、実施例および比較例を示すことにより、本発明を
更に具体的に説明する。

〔実施例および比較例〕

各側における高周波誘導加熱は出力５ＫＷ、周波数４．
６ＭＨｚ、発振時間５秒であり、接着強度の測定は、Ｊ
ＩＳ　　Ｋ−６８５０に従って、引張剪断強度を測定し
た。

実施例１〜２および比較例１〜４ ポリプロピレン（出光石油化学■製、Ｅ−２５０Ｇ）の
ベレット１００重量部と平均短径１５０μｍ、厚さ１０
μｍ、長径と短径の比２〜６、短径対厚さの比１５の鉄
箔１００重量部とを二軸混練押出機（池貝鉄工■製、Ｐ
ＣＭ−３０）により溶融混合し、ペレット化した。この
ペレットを加熱プレスにより厚さ０，５■のシートとし
た後、このシートをハサミで２５ｍＸ１２．５ｍの大き
さに切断し、これを厚さ５ｍの２枚のガラス繊維強化ポ
リプロピレン（商品名：アズデル、宇部日東化成■製）
（以下ＦＲ−ＰＰと略す）の間にはさみ、保持した状態
で高周波誘導加熱接着を行った（実施例１）。

得られた接着体の引張剪断強度を測定した結果、９１ｋ
ｐ／ｉであり、破壊箇所はＦ　Ｉ（−Ｐ　Ｐにおける樹
脂層とガラス繊維層との層間であった。

以下、発熱体およびその使用量に関し、次に示すように
代えて実施例１と同様にして、高周波誘導加熱接着を行
い、得られた接着体の引張剪断強度を測定した、 実施例２：平均短径２５０μｍ、厚さ１０μｍ長径と短
径の比２〜３、短径対厚さ の比２０である鉄箔。樹脂１００重 量部あたり８０重量部使用。

比較例１：平均短径１５０μｍの鉄粉（機械式破砕品）
。樹脂１００重量部あたり １００重量部使用。

比較例２：実施例１と同一の鉄箔。樹脂１００重量部あ
たり１５０重量部使用。

比較例６：実施例２と同一の鉄箔。樹脂１００重量部あ
たり５０重量部使用。

比較例４：日本工業規格の４０メツシー篩にオンした鉄
箔。樹脂１００重賞部あた り８０重量部使用。

各側における接着力測定結果は、表−１に記載のとおり
であった。

（ハ）発明の効果 本発明の接着剤によれば、高周波誘導加熱において、従
来の接着剤と比較して同一の印加電力に対して高い発熱
効率が得られ、短時間での急速加熱が可能になり、しか
も、接着剤内部の温度分布が均一で、かつ、接着剤の凝
集力が大きいため、強い接着力が得られる。

本発明の接着剤は、自動車工業や弱電機器工業等におけ
る接着、溶着の分野に巾広（利用でき、非常に大きな効
果が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記形状の強磁性体からなる金属箔を、熱可塑性樹
   脂又は熱硬化性樹脂１００重量部あたり７０〜１２０重
   量部分散せしめてなる高周波誘導加熱接着用接着剤。 短径の長さ：１０〜３５０μｍ 長径対短径の比：１〜５ 厚さ：１〜２０μｍ 短径対厚さの比：５〜２０