JPH0288684A - 接着方法及びそれに使用する液状接着剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被着体の接着方法及びそれに使用する液状接
着剤に関する。　かかる方法は、塗布作業性等が良好で
かつ塗布後の形状保持が可能で、耐シヤワー性、耐風圧
性等が要求される工程での部材の仮止めや接着等に好適
に用いられ、特に自動車製造ラインにおいてスポット溶
接接着する場合に有効である。

〔従来技術及び発明が解決しようとする課題〕例えば自
動車用、電気機器用部品の接着、シール等においては、
一般にスポット溶接接着方法が用いられている。　かか
る方法は、通常液状の接着剤を被着体に塗布し、貼り付
は後スポット溶接を行ない、次いで塗装工程にて酸処理
や温水シャワー洗浄等の表面処理後、電着焼付時に加熱
して接着剤を硬化させて接着を完了させることによって
行われている。

しかしながら上記表面処理作業時には、未硬化の接着剤
が垂れや流れを生じて脱落する恐れがあり、接着性や外
観上問題があった。

また液状の代わりにシート状やホントメルト型の接着剤
を用いることも考えられるが、いずれも接着性、溶接性
が劣り、さらに複雑な形状を有する部位には適用できな
いという欠点があった。

さらにポットメルト型接着剤を使用した場合、加熱しな
がら塗布する必要があるため、接着剤のゲル化によるノ
ズルの目詰まりが生しる等作業性に問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記の事情に鑑み鋭意研究した結果、活性
化温度の異なる２種以上の硬化剤を含有する液状接着剤
を用いて、２段階で硬化させて接着することにより、上
記課題を解決できることを見出した。

即ち本発明は、 （Ａ）活性化温度の異なる２種以上の硬化剤を含有する
液状接着剤を、被着体に塗布して貼り合わせる工程、 （Ｂ）上記被着体を放置して、活性化温度の低い硬化剤
を反応させる工程、 及び、 （Ｃ）　（Ｂ）で得られた被着体を、加熱することによ
って、活性化温度の高い硬化剤を反応させて完全硬化さ
せる工程、 を含む接着方法に関する。

本発明の接着方法は、上記接着剤を被着体に塗布し、通
常室温で放置することにより、まず活性化温度の低い硬
化剤が反応して接着剤が増粘し、シャワー等の外圧によ
る接着剤の垂れや流れを生じない接着層を形成させるこ
とができる。　そして次の加熱工程で活性化温度の高い
硬化剤が反応することにより優れた特性を有する接着硬
化層を得ることができる。

本発明で使用する接着剤は、活性化温度の異なる２種以
上の硬化剤を含有する一液型液状接着剤である。　ここ
で活性化温度とは、硬化剤の反応が活発になる温度であ
り、反応温度ということもある。　　特に好ましくは樹
脂成分、及び硬化剤成分として以下に示す（ａｌ及び（
ｂｌの２種の硬化剤を主に含有する液状接着剤が用いら
れる。

（ａｌ　　活性化温度が２０〜１００℃、好ましくは４
０〜８０℃である硬化剤 （ｂｌ　　活性化温度が１００〜２００°Ｃ１好ましく
は１２０〜１８０℃である硬化剤。

ここで［ａｌと（ｂ）の活性化温度の差は、使用する硬
化剤の種類、使用量等によって異なるが好ましくは２０
℃以上、特に好ましくは５０℃以上であり、その差は大
きい方が良い。　　その差が２０℃未満の場合は、硬化
剤ｔａ＋の硬化時の発熱で硬化剤（ｂ）の硬化が同時に
起こる恐れがある。

かかる硬化剤の具体例としては、」二記条件を満足する
限り特に限定されず、かつ樹脂成分の種類等によっても
異なるが、例えばエポキシ樹脂系の場合には、（ａｌ成
分としてポリアミン系、メルカプタン系、イソシアネー
ト系、イミダゾール系、ポリアミド系、ポリサルファイ
ド、フェノール系、Ｂ　Ｆ　ｓ錯体、ケチミン系等の硬
化剤が挙げられ、ｆｂ）成分として酸無水物、Ｂ　Ｆ　
３錯体、イミダプル系、ジシアンジアミド系、フェノー
ル系、ヒドラジド系、ポリアミド系、アミン・イミド系
等の硬化剤が挙げられる。

また必要に応じて、（ｂ）成分の促進剤としてさらにイ
ミダゾール系、３−（３，４−ジクロルフェニル）１．
１−ジメチル尿素等の硬化剤を含んでも良い。

また硬化剤（ａ）及び（ｂｌの配合量は、硬化剤の種類
、ラインの条件、必要とされる接着強度等によって異な
るが、通常樹脂成分１００重量部に対して、（ａ）成分
が０．５〜２０重量部、（ｂｌ成分が１〜５０重量部と
する。　配合量が上記範囲内であれば、２種の硬化剤の
それぞれの反応による効果が得られると共に、未反応の
硬化剤が多量に残って接着性に悪影響を与える恐れもな
い。

例えば、樹脂成分としてヒスフェノールＡ型エポキシ樹
脂（エポキシ当量約１９０）　、硬化剤ｆａ）成分とし
て２−メチルイミダゾール、（ｂｌ成分としてジシアン
ジアミドを用いた場合のそれぞれの配合量は、樹脂１０
０重量部に対して（ａｌ成分が０．５〜１．５重量部、
好ましくは０．５〜１重量部、（ｂ）成分が３〜９重量
部、好ましくは５〜９重量部である。

本発明における接着剤の樹脂成分は、常温（通常５〜４
０℃）で液状の樹脂であれば特に限定されず、エポキシ
系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール
系樹脂、メラミン系樹脂等が挙げられる。

本発明においては、耐熱性、防錆性、接着性等が優れて
いるという点から、特にエポキシ系樹脂が好ましい。

この場合その数平均分子量は２００〜１０００、エポキ
シ当量は１００〜５００程度で、１分子中に平均１．５
個以上、好ましくは平均２個以上のエポキシ基を有する
ものであればよい。　また一部固型のエポキシ樹脂を併
用することもできる。

上記エポキシ系樹脂の具体例としては、ビスフェノール
Ａ型、ビスフェノールＦ型、環状脂肪族型、ヒダントイ
ン型、ノボラック型、グリシジルエステル型エポキシ樹
脂、さらにこれらをブタジェン−アクリロニトリル共重
合ゴム等で変性してなるゴム変性エポキシ樹脂等のエポ
キシ樹脂を単独もしくは２種以上混合して使用すること
ができる。

また本発明で使用する接着剤中に、耐水性や密着性を向
上させる目的で、さらにシラン系カンプリング剤を適量
添加させることもできる。　またさらに溶接性を良くす
る目的で、アルミ粉末、亜鉛粉末、ステンレス粉末等の
導電性充填剤を添加することもできる。

また塗装、加熱硬化後の特性を損なわない範囲内で一般
的な充填剤、顔料、老化防止剤、その他の一般的に使用
されている添加剤を用途や目的に応して適宜配合するこ
ともできる。

本発明で用いる接着剤は、上記の樹脂成分及び硬化剤に
、必要に応して任意成分を加えたのち、通常常温で混合
、攪拌し、各成分を均一に分散させることによって得る
ことができる。

本発明においては、上記接着剤を、鋼板、メツキ鋼板、
それらの油面鋼板等の被着体に塗布し、かかる被着体を
貼り合わせた後、室温（通常５〜４０°Ｃ）にて通常１
〜２時間時間数置することにより、まず活性化温度の低
い硬化剤を徐々に反応させて、接着剤層を増粘させる。

次いで上記接着層を電着塗装等の加熱工程で加熱して完
全に硬化させることにより、硬化物特性の良好な接着層
を形成させることができる。

ここで加熱硬化条件は、使用する硬化剤の種類、量、そ
して硬化促進剤の有無を考慮して適宜設定することがで
きるが、通常１５０〜２００°Ｃで３０〜６０分程度と
程度。

また被着体の貼り合わせ後加熱前に、必要に応じて、ス
ポット又はシーム溶接を行なうこともできる。　溶接の
際の環境温度は通常５〜４０℃で、本発明で用いる接着
剤はこの温度範囲内で垂れることもなく溶接可能な粘度
を有する。

また本発明においては被着体を貼り合わせた後（溶接を
する場合は溶接後）、５０〜２５０℃、好ましくは８０
〜１８０℃で、数秒〜数十分間、好ましくは５０秒〜５
分間程度、予備加熱を行なって、活性化温度の低い硬化
剤の反応を開始させ、ついで室温で放置することによっ
て反応を促進させ、接着層の増粘効果を高めることもで
きる。

〔発明の効果〕

本発明の接着方法は、上記の如く特定の接着剤を用いた
２段階硬化による接着であるため、はじめに活性化温度
の低い硬化剤の硬化反応により、接着層が増粘し、被着
体の温水洗浄等の表面処理工程での外圧による接着剤の
垂れ等を防ぐことができる。

また接着剤の増粘により、被着体の仮止めができ、この
状態で部品を次工程に移動、運搬等をすることができる
ため、作業性が向上する。

次いで加熱工程により活性化温度の高い硬化剤を反応さ
せ、優れた接着が可能となる。

本発明の接着方法は、従来から接着剤が使用されている
分野に使用できるばかりでなく、特に接着性、シール性
が要求される各分野、例えば電気機器用、自動車用部材
の接着、シール等において有効に使用することができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例及び比較例を示す。

ここで部および％とあるのはいずれも重量部および重量
％を意味する。

表の配合にて各成分を室温（２３℃）で３時間混合、攪
拌して均一に分散させて、実施例１〜３ならびに比較例
１〜２の接着剤を得た。

得られた接着剤を、脱脂した鋼板（ＪＩＳ　Ｇ　３１４
ＬＳＰＣＣ−５Ｄ、１５０Ｘ　１５０Ｘ　１　ｍｍ）の
片面に１００〜１５０μｍの厚みに塗布して貼り合わせ
た。　ついで必要に応じて８０℃で５分間予備加熱した
後、１〜２時間放置した後の粘度変化、耐シヤワー性、
スポット溶接性を評価した。

さらに１８０℃で３０分間加熱硬化した後の接着特性を
評価した。

得られた特性を表にあわせて示す。

表から、本発明によれば２段階硬化により、耐シヤワー
性、接着性、溶接性の良好な接着が可能であることがわ
かる。

なお評価方法および基準は以下の通りである。

（１）粘度 ブルックフィールド回転粘度計（ローター７号）を用い
、ＪＩＳ−に６８３３に準じて２０℃、２０ｒｐｍの条
件で測定した。

（２）スポット溶接性 鋼板（ＳＰＣＣ−Ｄ　、厚さ０．８　ｍｍ）に接着剤を
膜厚が１５０〜２００μｍになるように塗布し、加圧力
２００ｋｇ　／　ｄ、通電時間１５サイクル（６０１１
ｚ）、電流７５０〇八にて、スポット溶接を行ない、溶
接性を下記の基準で評価した。

○−良 △　−−−−−−〜＝−可（スバ・ツタ発生、２回で溶
接可） ×　　−−〜　通電せず （３）耐シヤワー性 上記（２）の条件で溶接したサンプルを、２０℃で２時
間放置後、下記条件で温水シャワーし、接着剤のタレの
有無を観察した。

〔シャワー条件〕

温度　　　５０℃ 圧力　　　５　ｋｇ　／　ｃｔｄ 時間　　　１０秒間 角度　　　上方から４５６ 距離　　　４５ｃｍ 〔観察基準〕 タレなし　　−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
○タレあり　　−＝−−−−−−〜＝−−−−−　ｘう
に塗布し、２０℃で２時間放置後、１８０℃にて３０分
間で完全硬化させた。　その接着力をＪＩＳ−に−６８
５４に準じて測定した。

（４）引張剪断接着力及びＴ剥離接着力油面鋼板に接着
剤を、膜厚が１５０μｍになるよ（イ）ゴム変性エポキ
シ樹脂 ブタジェン−アクリロニトリル共重合体１０部と、ビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂（平均分子量的３８０、エ
ポキシ当量的１９０）　９０部を、溶解混合釜中で、１
６０℃、１時間反応させて得た。

（ロ）２−メチルイミダゾール （活性化温度　８０〜９０℃） （ハ）ジシアンジアミド （活性化温度　１６０〜１８０℃） （ニ）ＢＦ３アミン錯体 （活性化温度　４０〜６０℃） （ホ）アミンイミド化合物 （活性化温度　１００〜１５０℃） （へ）　３−（３，４−ジクロルフェニル）−ＬＬ、ジ
メチル尿素 （活性化温度　１１０〜１３０℃）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）活性化温度の異なる２種以上の硬化剤を含
   有する液状接着剤を、被着体に塗布して貼り合わせる工
   程、 （Ｂ）上記被着体を放置して、活性化温度の低い硬化剤
   を反応させる工程、 及び、 （Ｃ）（Ｂ）で得られた被着体を、加熱することによっ
   て、活性化温度の高い硬化剤を反応させて完全硬化させ
   る工程、 を含む接着方法。
2. （２）請求項１記載の接着方法において、（Ｂ）と（Ｃ
   ）の工程間に、スポット又はシーム溶接を行なう接着方
   法。
3. （３）樹脂成分、及び硬化剤成分として以下に示す２種
   の硬化剤を主に含有する液状接着剤。 （ａ）活性化温度が２０〜１００℃である硬化剤（ｂ）
   活性化温度が１００〜２００℃である硬化剤ここで（ａ
   ）と（ｂ）の活性化温度の差は、２０℃以上である。
4. （４）（Ａ）請求項３記載の液状接着剤を、被着体に塗
   布して貼り合わせる工程、 （Ｂ）上記被着体を放置して、硬化剤（ａ）を反応させ
   る工程、 及び、 （Ｃ）（Ｂ）で得られた被着体を、加熱することによっ
   て、硬化剤（ｂ）を反応させて完全硬化させる工程、 を含む接着方法。