JPH11199849A - 接着剤組成物、その製造方法および接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、エポキシ樹脂の特徴を損な
うことなく、硬化時間が短く、加熱装置を用いることな
く現場で容易に接着させ得るエポキシ系接着剤、該接着
剤を連続的かつ容易な製造方法及びその接着方法にあ
る。 【解決手段】 本発明は、(A)常温で液状のエポキシ樹
脂、(B)エポキシ硬化剤、(C)熱可塑性樹脂粉末を有効成
分とする増粘剤、(D)物理的手段で自己発熱性を有する
材料からなり、物理的手段により自己発熱して硬化する
性質がありかつ硬化接着可能であることを特徴とする接
着剤組成物、製造方法及び接着方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硬化時間が短く、
現場で取り扱い容易で、電磁誘導、電流および超音波等
の物理的手段によって発熱硬化接着可能なエポキシ系接
着剤、その製造方法および接着方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来よりエポキシ樹脂は、優れた性質を
有し、家庭工作用、土木建築用、構造用などの接着剤な
どの用途に幅広く用いられている。しかしながら、エポ
キシ樹脂には、耐衝撃性に劣る、硬化までの時間が長
い、もしくは高い硬化温度が必要などの欠点がある。

【０００３】また、ＦＲＰ製の自動車用部材や浄化槽な
どの大型成形品に接着剤として用いる場合、通常は常温
硬化性接着剤を用いているが、剥離強度やせん断強度
は、常温硬化系より高温硬化系が優れている事は周知の
事実である。それは、常温硬化系では、未反応のエポキ
シ基が多く残存し、潜在的接着力を発揮することができ
ないためである。もちろん、後加熱によってその欠点を
補うことは可能であるが、大型品の接着の場合、それを
加熱するには非常に大きい装置が必要となってしまう。
また、熱による劣化も生じるという問題もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エポ
キシ樹脂の特徴を損なうことなく、硬化時間が短く、加
熱装置を用いることなく現場で容易に接着させ得るエポ
キシ系接着剤、該接着剤を連続的かつ容易な製造方法及
びその接着方法にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
課題について鋭意研究の結果、本発明を完成するに至っ
た。

【０００６】即ち、本発明は、(A)常温で液状のエポキ
シ樹脂、(B)エポキシ硬化剤、(C)熱可塑性樹脂粉末を有
効成分とする増粘剤、(D)物理的手段で自己発熱性を有
する材料からなり、物理的手段により自己発熱して硬化
する性質がありかつ硬化接着可能であることを特徴とす
る接着剤組成物、好ましくは物理的手段が、電磁誘導、
超音波、及び通電のいずれかであること、好ましくは自
己発熱性を有する材料(D)が、金属粉末、金属箔、金
網、カーボン繊維、カーボンシートから選択される１種
以上であること、好ましくは該エポキシ樹脂(A)１００
重量部当たり、熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする増粘
剤(C)５〜１５０重量部を含有してなること、好ましく
は増粘剤(C)が、コア層とシェル層で構成されるコア／
シェル型共重合体からなる熱可塑性樹脂粉末であるこ
と、好ましくは増粘剤(C)が、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル、ジエンおよびこれらと共重合可能
な単量体の中から選ばれた少なくとも１種の単量体単位
を含有する熱可塑性樹脂粉末であること、好ましくは増
粘剤(C)の熱可塑性樹脂粉末のシェル層が、エポキシ樹
脂に対し加温によって溶解性を発現するアクリル酸エス
テル系またはメタクリル酸エステルメタクリル酸エステ
ル系重合体で構成されること、好ましくは増粘剤(C)の
熱可塑性樹脂粉末のシェル層が、Ｎ−置換アクリルアミ
ドを含むアクリル酸エステル系またはメタクリル酸エス
テル系共重合体からなること、好ましくは増粘剤(C)の
熱可塑性樹脂粉末のシェル層が、遊離カルボキシル基を
有する共重合体に、金属カチオンを付加してイオンまた
は配位結合によって架橋させた共重合体であること、好
ましくは更に、繊維強化材(E)を含有すること、(A)常温
で液状のエポキシ樹脂、(B)エポキシ硬化剤、(C)熱可塑
性樹脂粉末を有効成分とする増粘剤、粉末状の自己発熱
性を有する材料(D)を混練後、加熱によって増粘させる
こと、更には(A)常温で液状のエポキシ樹脂、(B)エポキ
シ硬化剤、(C)熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする増粘
剤、を混練後フィルム上に塗布し、その上に繊維状の物
理的手段で自己発熱性を有する材料(D)を乗せ含浸さ
せ、加熱によって増粘させることを特徴とする接着剤の
製造方法、(A)常温で液状のエポキシ樹脂、(B)エポキシ
硬化剤、(C)熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする増粘
剤、(D)物理的手段で混練後、フィルム上に塗布し、シ
ート状の物理的手段自己発熱性を有する材料をを挟み込
み、加熱によって増粘させることを特徴とする接着剤の
製造方法、前記組成物からなる接着剤を、接着する被着
体の間に挟んだ後、電磁誘導、超音波、電流のいずれか
の物理的手段によって自己発熱させ、硬化接着させるこ
とを特徴とする接着方法、に関するものである。

【０００７】次に本発明を詳細に説明する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の接着剤は、エポキシ樹脂
の特徴を損なうことなく、加熱装置を用いることなく、
通電、電磁誘導および超音波等の物理的手段により、接
着剤が自己発熱することによって硬化する性質がありか
つ硬化接着することが可能で、好ましい接着剤の形状と
しては、シート状又は粘土状接着剤である。

【０００９】本発明の常温で液状のエポキシ樹脂(A)
は、１分子中に１個以上のエポキシ基を有する液状樹脂
であれば何でもよく、固体のエポキシ樹脂でも液体エポ
キシ樹脂に溶解して使用する事ができる。その例として
は、通常のビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの縮
合物、ビスフェノールＦとエピクロルヒドリンの縮合物
のようなグリシジルエーテル、脂肪族のグリシジルエー
テル、脂環式エポキサイド、フタル酸誘導体とエピクロ
ルヒドリンの縮合物のようなジグリシジルエステル、ヒ
ダントイン系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹
脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性
エポキシ樹脂、ＮＢＲ変性エポキシ樹脂およびウレタン
変性エポキシ樹脂などがあげられ、単体または２種以上
を混合して使用することができる。

【００１０】エポキシ硬化剤(B)としては、好ましくは
加熱活性型硬化剤が用いられ、加熱により硬化作用を発
揮する硬化剤であればいずれでもよく、例えば、ジシア
ンジアミド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、
２−ｎ−ペンタデシルイミダゾールのようなイミダゾー
ル誘導体、イソフタル酸ジヒドラジド、Ｎ，Ｎ’−ジア
ルキル尿素誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキルチオ尿素誘導
体、メラミン、グアナミンなどがあげられる。この使用
量は、使用するエポキシ樹脂(A)のエポキシ当量、硬化
条件により配合されるが、好ましくはエポキシ樹脂(A)
１００重量部に対して１〜１５重量部である。

【００１１】前記のイミダゾール誘導体、Ｎ，Ｎ’−ジ
アルキル尿素誘導体、アルキルアミノフェノール誘導体
などは、促進剤としても使用できる。硬化剤および促進
剤の硬化に必要充分な配合量は予め試験することによっ
て容易に決定される。

【００１２】増粘剤(C)は、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、ジエンおよびこれらと共重合可能な
単量体の中から選ばれた少なくとも１種の単量体単位を
含有する樹脂粉末で、コア層とシェル層で構成される熱
可塑性樹脂粉末を有効成分とするものである。

【００１３】増粘剤(C)は、好ましくはアクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、ジエンおよび芳香族ビニ
ル化合物の中から選ばれた少なくとも１種の単量体単位
を含有する樹脂粉末で、コア層とシェル層とで構成され
る熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする。増粘剤(C)の成
分に用いるアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
としては、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−
ブチル（メタ）アクリレート、メチルメタクリレート、
ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）ア
クリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト、ｎ−デシルメタクリレート、イソブチル（メタ）ア
クリレート、ｎ−アミル（メタ）アクリレート、イソア
ミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アク
リレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート、などがあげられ
る。

【００１４】又、ジエン系単量体としては、ブタジエ
ン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、シクロペンタ
ジエン、ジシクロペンタジエンなどの共役ジエン系化合
物、１，４−ヘキサジエン、エチリデンノルボルネンな
どの非共役ジエン系化合物などがあげられる。

【００１５】これらと共重合可能な単量体としては、ス
チレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−ｔ
−ブチルスチレン、クロロスチレンなどの芳香族ビニル
化合物、アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミ
ド、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミドなどのアクリル
アミド系化合物、メタアクリルアミド、Ｎ−メチロール
メタクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルメタクリルアミ
ド、などのメタクリルアミド系化合物およびグリシジル
アクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリ
シジルアクリレートなどをあげることができる。好まし
くは前記の芳香族ビニル化合物である。

【００１６】上記単量体成分の中から選ばれた１種以上
の単量体をコア層とし、シェル層には２種以上の単量体
を用いる。また、シェル層にはエポキシ樹脂に対し、加
温によって溶解性を発現する構造とするため、Ｎ−置換
アクリルアミド、アクリル酸エステル系またはメタクリ
ル酸エステル系単量体とラジカル重合可能な二重結合を
少なくとも２つ以上有する架橋性単量体、遊離カルボキ
シル基を有する単量体を共重合させる。

【００１７】Ｎ−置換アクリルアミドとしては、例え
ば、Ｎ−アクリロイルピロリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルア
クリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−
ヘキシルアクリルアミド、Ｎ−オクチルアクリルアミ
ド、Ｎ−ドデシルアクリルアミドなどを用いることがで
きる。

【００１８】アクリル酸エステル系またはメタクリル酸
エステル系単量体とラジカル重合可能な二重結合を少な
くとも２つ以上有する架橋性単量体の具体例としては、
エチレングリコールジアクリレート、ブチレングリコー
ルジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリアクリレートヘキサ
ンジオールジアクリレート、オリゴエチレンジアクリレ
ート、エチレングリコールジメタクリレート、ブチレン
グリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパン
ジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタク
リレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、オリゴ
エチレンジメタクリレート、ジビニルベンゼンなどの芳
香族ジビニル単量体、トリメリット酸トリアリル、トリ
アリルイソシアヌレートなどが例示される。該架橋性単
量体量は、コア／シェル型共重合体中０．５％を超えて
はならない。なぜなら、架橋度が高すぎ、マトリックス
であるエポキシ樹脂に膨潤しないためである。

【００１９】遊離カルボキシル基を有する単量体の具体
例としては、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、ケイヒ
酸などの不飽和モノカルボン酸、マレイン酸、イタコン
酸、フマル酸、シトラコン酸、クロロマレイン酸などの
ジカルボン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノ
エチル、マレイン酸モノブチル、フマル酸モノメチル、
イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコ
ン酸モノブチルなどの不飽和ジカルボン酸のモノエステ
ルなどが例示される。

【００２０】前記のコア層／シェル層を有する粒子状共
重合体の製造方法は、格別限定される物ではないが、好
ましくは少なくとも２段階の連続した多段シード乳化重
合により製造する。すなわち、第１段目にコア成分とな
る単量体を、乳化剤の存在下重合開始剤として過酸化物
開始剤、レドックス開始剤などのラジカル重合開始剤を
用いて乳化重合を行いコア成分を含有するシードラテッ
クスを得る。次いで第２段目としてシェル成分の単量体
を、第１段目で得られたコア成分を含有するシードラテ
ックスに添加して、乳化剤の存在下、重合開始剤として
過酸化物開始剤、レドックス開始剤などのラジカル重合
開始剤を用いて乳化重合してシェル成分を形成する。こ
のような多段シード乳化重合により粒径が３００〜５０
００オングストロームのコア層／シェル層を有する粒子
状共重合体やラテックスを製造することができる。

【００２１】この場合シェル層成分の重合は、コア層成
分の重合に引き続き行ってもよく、第１段目で製造した
コア層成分のシードラテックスを部分凝集させた後に行
っても良い。遊離カルボキシル基を有する単量体をシェ
ル層成分の１つとした場合、第２段目の重合の後、金属
カチオンを添加してシェル層のカルボキル基間をイオン
または配位結合させる。この金属カチオンとしては、例
えば、カリウム、ナトリウム、リチウム、セシウムなど
の一価の金属イオン、カルシウム、亜鉛、スズ、クロ
ム、鉛などの二価の金属イオンなどを使用することがで
きるが、特に周期律表Ｉ〜ＩＩ属に属する金属の一価ま
たは二価のイオンが好ましい。また、該カチオンの供給
体としては、前記金属類の酸化物、水酸化物、リン酸
塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、塩化物、亜硝酸塩、亜硫
酸塩などの無機酸の塩、さらにはギ酸、酢酸、プロピオ
ン酸、酪酸、オクチル酸、カプリン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、オレイン酸、エルシン酸、リノレン酸、
コハク酸、アジピン酸、ナフテン酸、チオカルボン酸な
どの有機酸の塩、アセチルアセトン塩、エトキシドやメ
トキシドなどのアルコラートなどがあげられる。これら
の金属カチオンの中で、特に一価の金属の水酸化物およ
びカルボン酸塩が反応効率や成形品の機械的強度の点か
ら有効である。前記の一価および二価のカチオン供給体
は、溶液中においては、室温で数分以内でイオン架橋反
応が可能であるという特徴を有している。

【００２２】前述の多段重合により得られたコア層／シ
ェル層型共重合体を含むラテックスである場合、その乾
燥方法は、多翼型回転ディスク式、円盤型回転ディスク
式、ノズル式などで噴霧乾燥することにより、粉末状の
コア／シェル型共重合体が得られる。この乾燥の場合、
一般にコア／シェル型共重合体は噴霧液滴単位で凝集
し、２０〜１００μｍ程度の凝集粒子を形成する。凝集
の程度は乾燥条件によって異なり、乾燥後に粉砕してほ
ぐす工程をもうけることもできる。また、乳化重合後に
塩析法や凍結法によりラテックス粒子を凝固分離し、脱
水して調製したウェットケーキを流動床などで乾燥し
て、凝集粒子状として得ることもできる

【００２３】本発明の接着剤組成物は、エポキシ樹脂
(A)１００重量部に対して、好ましくはコア層／シェル
層型粒子状共重合体からなる熱可塑性樹脂粉末を増粘剤
(C)として５〜１５０重量部、より好ましくは２０〜５
０重量部を用いる必要がある。５重量部未満では加熱に
よる増粘を行っても、わずかに粘度が上昇するだけであ
って、固形状とはならない。また、１５０重量部を超え
る場合は充分にエポキシ樹脂中に分散せず混合できな
い。なお、本発明のエポキシ樹脂には、所望により硬化
促進剤、反応性希釈剤、非反応性希釈剤、顔料、内部離
型剤などの添加剤を配合することができる。

【００２４】物理的手段で自己発熱性を有する材料(D)
とは、好ましくは電磁誘導、超音波、通電等のいずれか
の手段で自己発熱性を有する材料であり、具体的には、
鉄粉、銅粉などの金属粉末、鉄箔、銅箔、金箔等の金属
箔、鉄や銅等金属繊維物（編物、織物、網状）、炭素繊
維（シート状、マット状、編物、織物、網状）などが挙
げられる。金属粉の場合は、粒径が小さいほど電磁誘導
されにくいため、通常は粒径１００μｍ以上のものが用
いられる。金属箔の場合、厚みは特に制限はないが、作
業性や物性の面から１００μｍ以下であることが望まし
い。また、金属網の場合、網目が大きすぎると成形時に
硬化斑を起こすことから、通常は最大１ｃｍの網目でな
くてはならない。さらにカーボン繊維およびカーボンシ
ートは、通電して発熱する為に必要な体積固有抵抗とし
ては、５〜１０００Ω・ｃｍを有することが望ましい。
さらには炭素繊維と他の繊維との混綿したものあるい
は、それらを積層したフェルトペーパーも使用できる。

【００２５】本発明は、本発明の目的が損なわれない範
囲で、従来ＳＭＣ用不飽和ポリエステル樹脂組成物に慣
用されている各種添加剤、例えば、無機フィラー、繊維
強化材、低収縮化剤、離型剤なども所望に応じ配合する
ことができる。

【００２６】本発明の無機フィラーとは、例えば、炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、マイ
カ、タルク、カオリン、クレー、セライト、アスベス
ト、バーライト、バライタ、シリカ、ケイ砂、ドロマイ
ト石灰石、セッコウ、アルミニウム微粉、中空バルー
ン、アルミナ、ガラス粉、水酸化アルミニウム、寒水
石、酸化ジルコニウム、三酸化アンチモン、酸化チタ
ン、二酸化モリブデンなどが挙げられる。これらの無機
フィラーは、作業性や得られる成形品の強度、外観、経
済性などを考慮して選ばれるが、好ましくは炭酸カルシ
ウムや水酸化アルミニウム、シリカなどが用いられる。
その添加量は、エポキシ樹脂(A)１００重量部に対し
て、好ましくは１００〜５００重量部、より好ましくは
１５０〜３００重量部を用いる。

【００２７】繊維強化材としては、通常強化材として用
いられるものでよく、例えば、ガラス繊維、ポリエステ
ル繊維、フェノール繊維、ポリビニルアルコール繊維、
芳香族ポリアミド繊維、ナイロン繊維、炭素繊維があ
る。これらの形態としては、例えば、チョップドストラ
ンド、チョップドストランドマット、ロービング、織物
状などが挙げられる。これらの繊維補強材は組成物の粘
度や得られる成形品の強度などを考慮して選ばれる。チ
ョップドストランドの長さは、好ましくはシート状で５
〜６０ｍｍ、又、好ましくは粘土状では２〜８ｍｍであ
る。

【００２８】低収縮化剤としては、例えば、ポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化
ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカプロラクタム、飽和ポ
リエステル、スチレン−アクリロニトリル共重合体など
の熱可塑性樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ス
チレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタ
ジエン共重合体などのゴム状重合体などがあげられる。
これらの添加量は、好ましくは４〜１０重量部でその目
的が達成される。

【００２９】離型剤としては、例えば、ステアリン酸な
どの高級脂肪酸、ステアリン酸亜鉛などの高級脂肪酸
塩、あるいはアルキルリン酸エステルなどが挙げられ
る。この離型剤はエポキシ樹脂(A)１００重量部に対し
て、好ましくは０．５〜５重量部の割合で用いられる。

【００３０】これらの成分の他に、着色剤、消泡剤、減
粘剤などを必要に応じて用いることができる。

【００３１】本発明の接着剤は、増粘剤(C)としてアル
カリ土類金属の酸化物または水酸化物の代わりに、熱可
塑性樹脂粉末好ましくはアクリル酸エステル、メタクリ
ル酸エステル、ジエンおよびこれらと共重合可能な単量
体の中から選ばれた少なくとも１種の単量体単位を含有
する樹脂粉末で、好ましくはコア層とシェル層で構成さ
れる熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする増粘剤(C)を用
いる点と、その使用に伴う増粘過程で外的加熱装置を使
用しない点が異なる。即ち、加熱することなく電磁誘
導、超音波および通電等の物理手段で自己発熱性を有す
る材料を添加もしくは接着剤組成物を該材料に含浸させ
てなることが特徴である。

【００３２】本発明がシート状の場合、その製造法は、
常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ）に、例えば、プラネタ
リーミキサー、ニーダーなどの公知の混合機を用いて、
所定の割合のエポキシ硬化剤（Ｂ）、熱可塑性樹脂粉末
を有効成分とする増粘剤（Ｃ）、必要により無機フィラ
ー、および自己発熱性を有する材料(D)例えば金属粉末
等をからなるものを十分に攪拌混合する。金属粉末を用
いる場合、繊維強化材の添加が必要である。これを製造
する場合の繊維強化材の添加位置は、通常ＳＭＣ製造装
置における混合物圧延工程の手前である。混合機で調製
された混合物（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）(D)は、２つの離型フ
ィルムの一方または双方にフローコーターまたはドクタ
ーナイフ等の塗布装置によって好ましくは０．３〜１０
ｍｍの一定の厚さに塗布し、その上に繊維強化材をチョ
ッパーにより切断して散布してから塗布面を内にして貼
合わせ、圧延機によって圧延し好ましくは厚さ０．５〜
２０ｍｍのシートを得、両面を離型フィルムで被覆した
状態でローラーによって巻とる。

【００３３】自己発熱性を有する材料(D)として金属
箔、金網、カーボンシート等の連続する長尺物を使用す
る場合、常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ）に、例えば、
プラネタリーミキサー、ニーダーなどの公知の混合機を
用いて、所定の割合のエポキシ硬化剤（Ｂ）、熱可塑性
樹脂粉末を有効成分とする増粘剤（Ｃ）、必要により無
機フィラーを十分に攪拌混合する。混合機で調製された
混合物（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、２つの離型フィルムの一
方または双方にフローコーターまたはドクターナイフ等
の塗布装置によって好ましくは０．３〜１０ｍｍの一定
の厚さに塗布し、中央に金属箔、金網、カーボンシート
等の連続長尺物を挟み込み塗布面を内にして貼合わせ、
圧延機によって圧延し好ましくは厚さ０．５〜２０ｍｍ
のシートを得、両面を離型フィルムで被覆した状態でロ
ーラーによって巻とる。

【００３４】自己発熱性を有する材料(D)としてカーボ
ン繊維を用いる場合、常温で液状のエポキシ樹脂（Ａ）
に、例えば、プラネタリーミキサー、ニーダーなどの公
知の混合機を用いて、所定の割合のエポキシ硬化剤
（Ｂ）、熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする増粘剤
（Ｃ）、必要により無機フィラーを十分に攪拌混合す
る。混合機で調製された混合物（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、
２つの離型フィルムの一方または双方にフローコーター
またはドクターナイフ等の塗布装置によって好ましくは
０．３〜１０ｍｍの一定の厚さに塗布し、その上にカー
ボン繊維をチョッパーにより切断して散布してから塗布
面を内にして貼合わせ、圧延機によって圧延し好ましく
は厚さ０．５〜２０ｍｍのシートを得、両面を離型フィ
ルムで被覆した状態でローラーによって巻とる。

【００３５】接着剤の増粘工程は、増粘剤(C)の種類お
よび量によって温度が異なるが、好ましくは３５℃〜１
６０℃の間の特定温度かつ短時間で増粘を終了すること
ができる増粘剤を選択する。好ましい増粘時間は、１５
分〜２時間である。得られた接着の離型フィルムの剥離
性は極めて良好である。

【００３６】本発明が粘土状接着剤の場合、その製造法
は、自己発熱性を有する材料として金属箔、金網、カー
ボンシート等の連続長尺物を使用する場合以外、つまり
金属粉、カーボン繊維等の場合、常温で液状のエポキシ
樹脂（Ａ）に、例えば、プラネタリーミキサー、ニーダ
ーなどの公知の混合機を用いて、所定の割合のエポキシ
硬化剤（Ｂ）、熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする増粘
剤（Ｃ）、必要により無機フィラーおよび金属粉または
カーボン繊維を十分に攪拌混合する。金属粉を用いる場
合、繊維強化材も同時に攪拌混合するのが良い。

【００３７】この粘土状接着剤の増粘工程は、混合され
た組成物をポリエチレン等の袋に取り出し、密閉し、好
ましくは３５℃〜１６０℃の間の特定温度で増粘させ
る。形状がバルクであるため、増粘終了までに好ましく
は３０分〜３時間が必要である。その形状は、ペレット
状、小石状、レンガ状など種々の形状と大きさが可能で
あるが、好ましくは径または一辺が０．７ｃｍ〜１ｍの
大きさである。増粘後の組成物の粘度は２５℃で２万ポ
イズ以上であり、好ましくは、５万〜１０万ポイズであ
る。

【００３８】本発明が粘土状接着剤の場合に、自己発熱
性を有する材料として金属箔、金網、カーボンシートを
使用する場合、前述の金属粉末の場合同様に、常温で液
状のエポキシ樹脂（Ａ）に、例えば、プラネタリーミキ
サー、ニーダーなどの公知の混合機を用いて、所定の割
合のエポキシ硬化剤（Ｂ）、熱可塑性樹脂粉末を有効成
分とする増粘剤（Ｃ）、必要により無機フィラーを十分
に攪拌混合する。

【００３９】混合された接着剤は、前述の金属粉末の場
合と同様の増粘工程を設ける。

【００４０】増粘後の粘土状接着剤を一度とりだし、ブ
ロック状に切り出し、２つのブロックで自己発熱性を有
する材料としての金属箔、金網、カーボンシート等の長
尺物を挟み込み、次いで一般に用いられる圧縮機を用い
て、好ましくは厚さ１ｃｍ〜１０ｃｍのブロック粘土状
接着剤とすることで所望の接着剤を製造する。

【００４１】製造された金属粉末、金属箔、金網等を含
む接着剤の接着方法としては、接着剤を特に加熱する必
要はないが、好ましくは３０℃〜５０℃に加温した被接
着体に圧着し、あるいは所望の形状に賦形して被接着体
に付着する。次いで、電磁誘導装置によって電磁波（好
ましくは０．５Ｈｚ〜２８ＧＨｚ）を該接着剤に接触照
射して電磁誘導するか、もしくは超音波発生機によって
超音波を、接触して該接着剤に照射振動させれば、好ま
しくは３０秒〜１０分程度で硬化成形できる。

【００４２】更に、カーボン繊維およびカーボンシート
を含む接着剤の接着方法は、該接着剤の両端に電極を接
触させて、特に加熱する必要はないが、３０℃〜５０℃
に加温した被接着体に圧着し、あるいは所望の形状に賦
形して被接着体に付着する。次いで該接着剤に１０〜３
０Ｗ／ｍｍ²発熱するように通常１００Ｖの電流で通電
し、好ましくは５〜３０分通電し硬化接着する。

【００４３】本発明の被接着体としては、例えば、金
属、プラスチック、ＦＲＰ、コンクリート（レジン系、
セメント系）、木材、紙、布帛、皮革等挙げられる。

【００４４】本発明の粘土状接着剤は、適当にちぎって
塊状、あるいは切断して板状（断面三角、四角、丸型
等）として使用する。例えば、構造体、土木建築構造物
の隙間等に押し込んで、物理的手段で補強硬化接着する
ことができる。

【００４５】本発明の接着剤の硬さとは、シート状の場
合、２０〜２２mmの厚みとなるように積層してその表面
に先端加重３０kg/cm²をかけて２分後の沈み込み変形量
が深さで好ましくは１〜５mmである。更に、粘土状の場
合、直径７５mm高さ２０mmのシャーレに接着剤１５０ｇ
を入れてこのシャーレの形状に成形して取り出し、先端
加重１０kg/cm²をかけて１分後の沈み込み変形量が深さ
で好ましくは１〜５mmである。

【００４６】

【実施例】以下本発明を実施例によってさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。また、文中「部」とあるのは、重量部を示すも
のである。

【００４７】（参考例）コア／シェル共重合体の製造 ｎ−ブチルアクリレート４０重量部を、攪拌機を備えた
反応機に仕込み、乳化剤としてメタクリル酸メチル／メ
タクリル酸共重合体からなる高分子乳化剤１重量部、触
媒として過硫酸カリウム０．１重量部を添加し、水１５
０重量部中で重合温度８０℃にて１８０分間攪拌した
後、重合転化率９８％になるまで重合を行った。次い
で、得られたラテックスをシードにして、メチルメタク
リレート５８重量部、メタクリル酸２重量部を添加し、
連続的に重合させ重合体ラテックスを得た。室温まで冷
却した後、水酸化カリウム１重量％水溶液１００重量部
を室温で添加して３０分間攪拌した。得られたコア／シ
ェル型ラテックスの平均粒子径はいずれも０．２〜０．
５μｍの範囲内であった。得られたラテックスをスプレ
ードライによって１５０℃で噴霧乾燥し、コア／シェル
型共重合体粉末を得た。

【００４８】（実施例１）シート状接着剤 エピクロン８５０（ヒ゛スフェノール系エポキシ樹脂：大日本イ
ンキ化学工業(株)製品）１００部にジシアンジアミド８
部、参考例で作製した増粘剤１５０部をプラネタリーミ
キサーで３０分攪拌混合した。該接着剤組成物を４０℃
に加温してＳＭＣ製造機に供給し、ドクターナイフにて
双方の離型フィルム上に０．５ｍｍに塗布され、１イン
チのカーボン繊維を乗せ、ローラーによって含浸させた
後、ロールに巻とる。該ロールを９０℃で１時間保存し
増粘させる。該接着剤のフィルム剥離性は良好である。
該接着剤を１０ｃｍ×２．５ｃｍに切り出し、その両端
に電極をつける。Ｌ字に曲げた表面未処理の冷間圧延鋼
板に挟み込み、クリップで止めた後、通電し１０分で硬
化させた。

【００４９】接着強度は、処理して１２時間後にＴ剥離
強度をＪＩＳＫ−６８５４、引張せん断強度をＪＩＳＫ
−６８５０に準じて測定した。Ｔ剥離強度は、１３．４
ｋｇ／２５ｍｍ、引張せん断強度は、３．２ｋｇ／ｍｍ
²であった。

【００５０】（実施例２）粘土状接着剤 エピクロン８５０（ヒ゛スフェノール系エポキシ樹脂：大日本イ
ンキ化学工業(株)製品）１００部にジシアンジアミド８
部、参考例で作製した増粘剤３０部、１インチのカーボ
ン繊維１５部をプラネタリーミキサーで３０分攪拌混合
した。該接着剤組成物をポリプロピレン製の袋に詰め込
み、９０℃で１時間保存し増粘させる。該接着剤のフィ
ルム剥離性は良好である。該接着剤を１０ｇ切り出し、
Ｌ字に曲げた表面未処理の２枚の冷間圧延鋼板に１０ｋ
ｇ／ｃｍ²の圧力で挟み込んだ後、その両端に電極をつ
ける。１０分間の通電によって硬化させた。

【００５１】接着強度は、処理して１２時間後にＴ剥離
強度をＪＩＳＫ−６８５４、引張せん断強度をＪＩＳＫ
−６８５０に準じて測定した。Ｔ剥離強度は、１０．８
ｋｇ／２５ｍｍ、引張せん断強度は、１．９ｋｇ／ｍｍ
²であった。

【００５２】（実施例３）シート状接着剤 エピクロン８５０（ヒ゛スフェノール系エポキシ樹脂：大日本イ
ンキ化学工業(株)製品）１００部にジシアンジアミド８
部、参考例で作製した増粘剤２０部、炭酸カルシウム３
０部をプラネタリーミキサーで３０分攪拌混合した。該
接着剤組成物を４０℃に加温してＳＭＣ製造機に供給
し、ドクターナイフにて双方の離型フィルム上に０．５
ｍｍに塗布され、１インチのカーボン繊維を乗せ、ロー
ラーによって含浸させた後、ロールに巻とる。該ロール
を９０℃で１時間保存し増粘させる。該接着剤のフィル
ム剥離性は良好である。該接着剤を１０ｃｍ×２．５ｃ
ｍに切り出し、その両端に電極をつける。Ｌ字に曲げた
表面未処理の冷間圧延鋼板に挟み込み、クリップで止め
た後、通電し１０分で硬化させた。

【００５３】接着強度は、処理して１２時間後にＴ剥離
強度をＪＩＳＫ−６８５４、引張せん断強度をＪＩＳＫ
−６８５０に準じて測定した。Ｔ剥離強度は、１２．２
ｋｇ／２５ｍｍ、引張せん断強度は、２．５ｋｇ／ｍｍ
²であった。

【００５４】（実施例４）シート状接着剤 エピクロン８５０（大日本インキ化学工業(株)製品）１
００部にジシアンジアミド８部、参考例で作製した増粘
剤２０部、炭酸カルシウム３０部をプラネタリーミキサ
ーで３０分攪拌混合した。該接着剤組成物を４０℃に加
温してＳＭＣ製造機に供給し、ドクターナイフにて双方
の離型フィルム上に０．５ｍｍに塗布した。両離型フィ
ルムの間に網間隔１ｍｍの銅製の網をはさみこみ、その
後ローラーにて含浸させる。該シートをローラーに巻と
る。該ロールを１００℃で３０分保存し増粘させる。増
粘後のフィルムの剥離性は良好であった。

【００５５】該接着剤を１０ｃｍ×２．５ｃｍに切り出
し、Ｌ字に曲げた表面未処理の冷間圧延鋼板に挟み込
み、クリップで止めた後、室温下、電磁誘導装置上で５
分間で硬化させた。

【００５６】接着強度は、処理して１２時間後にＴ剥離
強度をＪＩＳＫ−６８５４、引張せん断強度をＪＩＳＫ
−６８５０に準じて測定した。Ｔ剥離強度は、１３．６
ｋｇ／２５ｍｍ、引張せん断強度は、２．０ｋｇ／ｍｍ
²であった。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、硬化時間が短く、現場で取り
扱い容易である。又、製造時に粘度上昇することなく、
特定の温度でのみ増粘することから増粘の制御が簡便
で、かつ水分による影響をうけないため安定した増粘
後、適度の接着剤の硬さを得ることができる。更に、Ｓ
ＭＣ製造装置を用いて簡便に製造することができる。ま
た、通電等によって硬化接着できることから、プラスチ
ック、ＦＲＰ等の大型成形品の被接着体を加熱すること
なく接着することができる。

【００５８】本発明は、現場で通電、電磁誘導、超音波
などの物理的手段によって硬化接着することのできるの
で土木建築分野で有用である。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (A)常温で液状のエポキシ樹脂、(B)エポ
   キシ硬化剤、(C)熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする増
   粘剤、(D)物理的手段で自己発熱性を有する材料からな
   り、物理的手段により自己発熱して硬化する性質があり
   かつ硬化接着可能であることを特徴とする接着剤組成
   物。
2. 【請求項２】 物理的手段が、電磁誘導、超音波、及び
   電流のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の
   接着剤組成物。
3. 【請求項３】 自己発熱性を有する材料(D)が、金属粉
   末、金属箔、金網、カーボン繊維、カーボンシートから
   選択される１種以上であることを特徴とする請求項１記
   載の接着剤組成物。
4. 【請求項４】 該エポキシ樹脂(A)１００重量部当た
   り、熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする増粘剤(C)５〜
   １５０重量部含有してなることを特徴とする請求項１記
   載の接着剤組成物。
5. 【請求項５】 増粘剤(C)が、コア層とシェル層で構成
   されるコア／シェル型共重合体からなる熱可塑性樹脂粉
   末であることを特徴とする請求項１記載の接着剤組成
   物。
6. 【請求項６】 増粘剤(C)が、アクリル酸エステル、メ
   タクリル酸エステル、ジエンおよびこれらと共重合可能
   な単量体の中から選ばれた少なくとも１種の単量体単位
   を含有する熱可塑性樹脂粉末であることを特徴とする請
   求項１記載の接着剤組成物。
7. 【請求項７】 増粘剤(C)の熱可塑性樹脂粉末のシェル
   層が、エポキシ樹脂に対し加温によって溶解性を発現す
   るアクリル酸エステル系またはメタクリル酸エステルメ
   タクリル酸エステル系重合体で構成されることを特徴と
   する請求項１記載の接着剤組成物。
8. 【請求項８】 増粘剤(C)の熱可塑性樹脂粉末のシェル
   層が、Ｎ−置換アクリルアミドを含むアクリル酸エステ
   ル系またはメタクリル酸エステル系共重合体からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の接着剤組成物。
9. 【請求項９】 増粘剤(C)の熱可塑性樹脂粉末のシェル
   層が、遊離カルボキシル基を有する共重合体に、金属カ
   チオンを付加してイオンまたは配位結合によって架橋さ
   せた共重合体であることを特徴とする請求項１記載の接
   着剤組成物。
10. 【請求項１０】 更に、繊維強化材を含有することを特
    徴とする請求項１記載の接着剤組成物。
11. 【請求項１１】 (A)常温で液状のエポキシ樹脂、(B)エ
    ポキシ硬化剤、(C)熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする
    増粘剤、(D)粉末状の自己発熱性を有する材料を混練
    後、加熱によって増粘させることを特徴とする接着剤の
    製造方法。
12. 【請求項１２】 (A)常温で液状のエポキシ樹脂、(B)エ
    ポキシ硬化剤、(C)熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする
    増粘剤、を混練後フィルム上に塗布し、その上に繊維状
    の物理的手段で自己発熱性を有する材料(D)を乗せ含浸
    させ、加熱によって増粘させることを特徴とする接着剤
    の製造方法。
13. 【請求項１３】 (A)常温で液状のエポキシ樹脂、(B)エ
    ポキシ硬化剤、(C)熱可塑性樹脂粉末を有効成分とする
    増粘剤、(D)物理的手段で混練後、フィルム上に塗布
    し、シート状の物理的手段で自己発熱性を有する材料を
    挟み込み、加熱によって増粘させることを特徴とする接
    着剤の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１０いずれか記載の組成物
    からなる接着剤を、接着する被着体の間に挟んだ後、電
    磁誘導、超音波、電流のいずれかの物理的手段によって
    自己発熱させ、硬化接着させることを特徴とする接着方
    法。