JPH0232184A

JPH0232184A - 接着物

Info

Publication number: JPH0232184A
Application number: JP18066788A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Oyanagi; 大柳　康; Kunitake Amano; 天野　晋武
Original assignee: Polyplastics Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1990-02-01
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH0791524B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明はホットメルト接着剤及び接着方法に関する。

〔従来の技術及び課題〕

従来、高分子系接着剤としては、エポキシ、ポリイミド
、メラミン等の熱硬化性樹脂；ポリアミド、ポリエステ
ル、酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂；及びウレタン、クロ
ロブレン等のゴム類が知られている。

高分子系接着剤に対する近年の傾向としては、無公害性
、耐熱性が要求されつつある。その為、溶剤を使用する
必要のない所謂ホットメルト接着剤が無公害の接着剤と
して注目を集めている。

しかしながら、従来のホットメルト接着剤は耐熱性に問
題があり、１００℃以上の環境下で使用可能なのは熱硬
化性のごく一部、例えばポリイミド系に限定されるが、
高価格、作業性、高温下の使用における接着強度等の問
題があった。

一方、近年の接着技術の進歩に伴い、金属板等の金属材
料を接着剤により接合することが多くなってきている。

特に構造接合部などの外力のかかる接合部を強固に接着
し得る接着剤が要求されており、耐熱性に富んだ高強度
接着剤への期待が高まっている。従来の高分子系接着剤
はその基材となるポリマーの膨張係数が金属と大きく異
なるため、当初は強固に接着していたとしても高温下で
使用した場合に金属板が剥離する、いわゆる界面破壊が
生じる懸念があるという問題もあった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記問題点に鑑み、耐熱性に優れた接着
剤、特に金属材料接合用接着剤を得るべく鋭意検討を重
ねた結果、新規に開発された異方性溶融相を形成しうる
溶融加工性ポリエステル（以下「液晶性ポリエステル」
と略す）が耐熱性等の諸物性に優れ、ホットメルト接着
剤として極めて好適であることを見出し、本発明を完成
した。

即ち本発明は、液晶性ポリエステルから成るホットメル
ト接着剤である。

以下、本発明で使用する液晶性ポリエステルを具体的に
説明する。

ここで液晶性ポリエステルとは、溶融加工性ポリエステ
ルで、溶融状態でポリマー分子鎮が規則的な平行配列を
とる性質を有しているものをいう。分子がこのように配
列した状態をしばしば液晶状態又は液晶性物質のネマチ
ック相という。液晶状態、即ち異方性溶融相の存在は直
流偏光子を利用して光学的な異方性の有無で確認できる
。

本発明で用いられる異方性溶融相を示すポリマーは、芳
香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルアミドが好ま
しく、芳香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルアミ
ドを同一分子鎮中に部分的に含むポリエステルも好まし
い例である。構成成分となる化合物の具体例及び本発明
で用いられるのに好ましい異方性溶融相を形成するポリ
エステルの具体例については特開昭６１−６９８６６号
公報に記載されている。

特に好ましくは、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族
ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンの群から選ばれた少
なくとも１種以上の化合物を構成成分として有する液晶
性芳香族ポリエステル、液晶性芳香族ポリエステルアミ
ドである。

より具体的には、１）　芳香族ヒドロキシカルボン酸のみからなるポリエ
ステル２）ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸とｂ）芳香族ジカ
ルボン酸、脂環族ジカルボン酸の１種又は２種以上とＣ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール
の少なくとも１種又は２種以上とからなるポリエステル３）ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸とｂ）芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンの少なくとも１種又は２
種以上とＣ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸の少なく
とも１種又は２種以上とからなるポリエステルアミド４）ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸とｂ）芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンの少なくとも１種又は２
種以上とｂ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸の少なく
とも１種又は２種以上とＣ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール
の少なくとも１種又は２種以上とからなるポリエステル
アミドが挙げられる。

具体的には次の如き構造を有するものが例示される。

＝７０／１５／１５＝６０／２０／２０（以上の数字はモル比）液晶性ポリエステルは、通常の成形機を使用して通常の
条件で成形できるプラスチックス中では最高の強度、剛
性を有し、しかも耐熱性に優れている。更に被着材とし
て金属を用いた場合でも、液晶性ポリエステルはほぼ金
属と等しい低膨張係数を有する為、接着後の温度変化に
よる部材の剥離の心配もなく、理想的な接着剤といえる
。付随的には、金属間の接着に用いた場合、振動減衰性
の向上も期待できる。

本発明のホットメルト接着剤において、被着材としては
、液晶性ポリエステルの溶融点以上の温度で溶融または
熱分解しないものならば何れにても良く、例えば金属、
ガラス、陶磁器類が挙げられるが、上述の理由から特に
金属が好ましい。

接着方法は、１）　別に作った液晶性ポリエステルのフィルム又はシ
ートを被着材間に挟み、加熱、加圧して接着する方法２）　被着村上に押出機から押し出した直後の液晶性ポ
リエステルのフィルム又はシートを貼り合わせ、次いで
液晶性ポリエステル側に他の被着材を貼り合わせる方法３）　液晶性ポリエステルを被着村上に溶融し、もう−
枚の被着材を加熱圧着する方法等がある。

接着剤としての形態はフィ）レム又はシート状でも粉粒
状でも何れにても良いが、フィルム又はシート状である
ことが使用性の面から好ましい。具体的に好ましい接着
の態様は、厚さ約１〜２．５＋＋＋ｍのフィルム状ホッ
トメルト接着剤を被着材間に挟み、１０〜１００ｋｇ／
Ｃｍ２程度の圧力を加え、液晶性ポリエステルの溶融点
以上に加温することによって達成される。

この際、接着前処理としての常套手段、即ち予め被着材
の接着面をサンドブラスト処理等によって粗面化し、ま
たトリクロルエチレン等を使用し超音波洗浄しておくこ
とが好ましいのは勿論である。

液晶性ポリエステルには、本発明の目的を損なわない範
囲で、強度間上等をはかるべく各種の無機・有機充填剤
を含有せしめることができる。例えば一般の熱可塑性樹
脂及び熱硬化性樹脂に添加される物質、即ち、繊維状、
粉粒状、板状の充填剤が用いられる。

繊維状充填剤としては、ガラス繊維、アスベスト繊維、
カーボン繊維、シリカ繊維、シリカ・アルミナ繊維、ジ
ルコニア繊維、窒化硼素繊維、窒化硅素繊維、硼素繊維
、チタン酸カリ繊維、さらにステンレス、アルミニウム
、チタン、銅、真鍮等の金属の繊維状物などの無機質繊
維状物質があげられる。なお、完全芳香族ポリアミド系
繊維、芳香族系液晶性ポリエステル繊維、フェノール系
繊維などの高融点有機質ｍ錐状物質も無機繊維状充填剤
と同様に使用することができる。

一方、粉粒状充填剤としては、カーボンブラック、シリ
カ、石英粉末、ガラスピーズ、ガラス粉、硅酸カルシウ
ム、硅酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、珪
藻土、ウオラストナイトの如き硅酸塩、酸化鉄、酸化チ
タン、酸化亜鉛、アルミナの如き金属の酸化物、炭酸カ
ルシウム、炭酸マグネシウムの如き金属の炭酸塩、硫酸
カルシウム、硫酸バリウムの如き金属の硫酸塩、その他
炭化硅素、窒化硅素、窒化硼素、各種金属粉末等があげ
られる。

また、板状充填剤としては、マイカ、ガラスフレーク、
各種の金属箔等があげられる。

これらの無機充填剤は一種又は二種以上併用することが
できる。

これらの充填剤の使用にあたっては必要ならば収束剤又
は表面処理剤を使用することが望ましい。この例を示せ
ば、エポキシ系化合物、インシアネート系化合物、シラ
ン系化合物、チタネート系化合物等の官能性化合物であ
る。これらの化合物は予め表面処理又は収束処理を施し
て用いるか、又は材料調製の際同時に添加してもよい。

無機・有機充填剤の使用量は、全組成物あたり５０重量
％以下、好ましくは１〜３０重量％である。

更に本発明の液晶性ポリエステルは、本発明の企図する
目的を損なわない範囲で他の熱可塑性樹脂とポリマーブ
レンドをしたものであってもよい。

この場合に使用する熱可塑性樹脂は特に限定されないが
、例を示すと、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、ポリブチレ
ンテレフタレート等の芳香族ジカルボン酸とジオール或
いはオキシカルボン酸等からなる芳香族ポリエステル、
ポリアセタール（ホモ又はコポリマー）、ポリスチレン
、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボネート、Ａ
ＢＳ、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフ
ィド、フッｉｖ＝等を挙げることができる。また、これ
らの熱可塑性樹脂は２種以上混合して使用することがで
きる。また、これらの樹脂には、機械的・電気的・化学
的性質や難燃性等の諸性質を改善するため、必要に応じ
て種々の添加剤、強化剤を添加することが可能である。

〔実　施　例〕

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１、比較例１接着剤として、前述した液晶性ポリエステルレジンＡの
ペレットを粉砕機（ローター）テ粉砕し、加圧力１００
ｋｇ／ｃｍ２で圧縮した１ｍｍ厚のフィルムを用意した
。

被着材は直径５ｍｍのステンレス鋼で、接着面はサンド
ブラスト５秒処理後、トリクロルエチレンで５〜７秒超
音波洗浄しておいた。

被着材を加熱温度３８０℃の高温槽に約３０分間保持後
、迅速に上記液晶性ポリエステルフィルムを挟み、加圧
し、上記被着材を突き合わせ接着した。このときの加圧
力は５２ｋｇ／ｃｍ２で、加圧保持時間は３０分とし、
加圧状態で放冷した。

このものについて、−１５〜１５０℃の範囲で接着強度
を測定し、常温を１とした場合の各温度における強度保
持率を図１に示した。

比較例として市販のエポキシ−ポリアミド系接着剤（セ
メダイン■製；セメダインＮｏ、　１５００）を使用し
同様に接着し評価した。

実施例２〜５前述した液晶性ポリエステルレジンＢ−Ｅを使用した他
は実施例Ｉと同様にして接着を行い評価した。結果は実
施例１とほぼ同じであった。

実施例６前述した液晶性ポリエステルレジン八を用い、更にチタ
ン酸カリウム繊維を表−１に示した量で配合し、実施例
１と同様にして接着を行い、２０℃で接着強度を測定し
た。結果を表−１に示す。

表−１〔発明の効果〕本発明の接着剤は以上の説明で明らかにように、接着強
度が大きく、しかも高温（１００℃以上）での強度低下
が少なく、極めて耐熱性に優れている。

そのため、本発明品は特に長期に渡る高温での接着強度
が要求されるような産業機器部品の接着剤として有用で
ある。

更に温度による膨張係数が金属に近いため、金属材料間
の接着に用いた場合、膨張差による金属と液晶性ポリエ
ステルとの剥離或いは接着の劣化が極めて少ないという
利点がある。特に金属板間に液晶性ポリエステルを積層
した複合金属板は振動減衰性が極めて良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は接着剤の性能試験結果を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１　異方性溶融相を形成しうる溶融加工性ポリエステル
から成るホットメルト接着剤。２　請求項１に記載の溶融加工性ポリエステルに無機・
有機充填剤を全組成物に対して５０重量％以下配合せし
めた樹脂組成物からなるホットメルト接着剤。３　異方性溶融相を形成しうる溶融加工性ポリエステル
が芳香族ポリエステル又は芳香族ポリエステルアミドで
ある請求項１又は２記載のホットメルト接着剤。４　ホットメルト接着剤がフィルム状又はシート状であ
る請求項１、２又は３記載のホットメルト接着剤。５　被着材である金属材料間に請求項１、２、３又は４
記載のホットメルト接着剤を挟み加圧・加温することを
特徴とする金属材料の接着方法。