JPS61250902A - 光照射装置 - 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】 Ｌ１Ｌ匹皿里史１ 本発明は少なくとも一方が光透過性を有する被着体どう
しを光硬化性の接着剤または粘接着剤で接着する際に使
用する光照射装置に関するものである。

ｉ米且Ｉ 光硬化型の接着剤または粘接着剤は光の照射により短時
間に接着させることができるので非常に便利である。

一般に光硬化型接着剤はベースポリマー、反応性オリゴ
マー、光重合性上ツマ−および光重合開始剤で構成され
、また光硬化型粘接着剤はベースポリマーと粘着付与剤
、反応性オリゴマー、光重合性モノマーおよび光重合開
始剤で構成されている。

これらは液状またはフィルム状をなし被着体の接触面に
塗布または貼り合わされて用いられている。、 これら接着剤または粘接着剤を硬化させる光エネルギー
源としては太陽光、キセノンランプ、ハロゲンランプ、
ケミカルランプあるいは超高圧から低圧までの水銀灯さ
らには窒素レーザー等のレーザー光が利用されている。

このように被着体の接触部に光源の光を照射する必要か
ら、従来は光源の下をコンベア等に載せられた被着体を
通過させて硬化接着させる方法が一般的であった。

光硬化型接着剤を塗布し小さな部品を高速接着したり、
光硬化型塗料をシートあるいはフィルム等にコーティン
グしたものを硬化させるときなどには上記方法は適切で
ある。

しよ　と　る口 しかし光源からの副耐熱が直接被老体に当たるので被着
体の温度を上昇させる欠点があり、熱変形を起す材料を
接着する場合には使用できない。

また光透過率の高い被着体が外部に露出した状態にあっ
て接着させるときには有効であるが、半製品化された被
着体の特定の部分とくに内部において部品を接着しよう
となると、従来の方法では困難である。

さらにコンベアで移動中の自動車、電気製品等の半製品
化されたものの一部に所定時間光を照射させて接着させ
るためには移動方向に適当な距離に亘って光を投射する
装置を設けたりしなければならず無駄が多く、コスト的
にも高いものとなる。

本発明はかかる点に鑑みなされたものでその目的とする
処は、可撓性の光伝送手段を用いることで特に移動中の
物品に対し部分的にかつ低温で高速接着することができ
る光照射装置を供する点にある。

るた　の　　　よ 本発明の構成を第１図に基づいて説明する。

光硬化型の接着剤または粘接着剤Ａを用いて少な（とも
一方が光透過性を有する被着体Ｂ、Ｃを接着させる光照
射装置において、Ｄは光発生手段であり、Ｅは同光発生
処断りにより発生した光を集光させる集光手段であり、
Ｆは光伝送手段である。

光伝送ギ段Ｆは前記集光手段Ｅにより集光した光を一端
に入射し被着体Ｂ、Ｃ側に伝送して他端より接着剤また
は粘接着剤Ａに光を照射するものである。

光硬化型の接着剤または粘接着剤Ａは光伝送手段Ｆから
照射された光により高速に硬化し篭着体Ｂ、Ｃを接着せ
ることができる。

その際光伝送手段Ｆを介することで被着体を昇温させる
ことなく、光伝送手段Ｆの先端部を適当に移動して被着
体の接着部に部分的に光照射することができる。

支」Ｌｌ 以下第２図ないし第４図に図示する本発明に係る実施例
について説明する。

第２図は本実施例の光伝送型紫外線照射装置の外観図で
ある。

同図において１は集光型紫外線発生装置であり、箱状の
同装置１の側面から光伝送ケーブルである単独ライトガ
イド２が外部に延びており、同単独ライトガイド２の先
端部には紫外光漏れ防止用の保護カバー３が取付けられ
ている。

集光型紫外線発生装置１内で発生した紫外光は単独ライ
トガイド２を通ってその先端部から照射されるものであ
る。

第３図は集光型紫外線発生装置１の内部概略図である。

同図において中央に超高圧水銀ランプ４が位置調整用ラ
ンプ支持台９上に起立しており、該ランプを内側中央に
位置するように椀状の楕円形反射鏡５が下方に支持され
ており、上方には平面鏡６がランプ側に表面を向けてほ
ぼ４５度の傾斜をもって支持されている。

平面鏡６の右方集光型紫外線発生装Ｗ１１の側板には単
独ライトガイド２の取付口があり、周囲を放熱フィン７
で覆われた円筒状のライトガイド用ホルダー８が側板を
貫通して付設されている。

ライトガイド用ホルダー８に単独ライトガイド２が接続
される。

平面鏡６とライトガイド用ホルダー８との間には出し入
れ自在のシャッター１０が配置されている。

したがってシャッター１０を開いた状態で超高圧水銀ラ
ンプ４を点灯すると、同ランプから紫外光が発生し、楕
円形反１１５で反射されて平面鏡６に集中し、平面１６
でさらに反射されてライトガイド用ホルダー８に至り、
以後単独ライトガイド２内を進行することになる。

なお集光型紫外線発生装！！１の内部には水銀ランプ点
灯により発生する熱がこもるのを防止するため冷却゛フ
ァン１１および排気用ファン１２が備えられている。

第４図は単独ライトガイド２の断面図である。

本実施例に使用する単独ライトガイド２は液体封入型の
ライトガイドであり、面接率の小さなフッ素系のプラス
チックパイプ１３をパイプ保護カバー１４が被服してお
り、プラスチツクパイプ１３内部にはパイプ内面で光を
全反射させるグリセリン１５が注入され、プラスチック
バイブ１３の両端に嵌合された石英ガラスロンド１６．
１７によってグリセリン１５は封入されている。

また石英ガラスロンドは光の伝達を遮断する熱カツトフ
ィルターとしての役割も果すものである。

単独ライトガイド２の先端に取付けられた紫外光漏れ防
止保護カバー３は円錐状をなしその内面は反射鏡１８を
形成している。

同反射１ｉ１８は照射される光のエネルギーを均一化す
るために有効である。

前記集光型紫外線発生袋＠１から単独ライトガイド２の
石英ガラスロッド１６部分に入射された紫外光はプラス
チックバイブ１３の内面で反射しつつグリセリン１５内
を進行し石英ガラスロッド１７より外部に照射される。

本実施例では超高圧水銀ランプ４からの波長３６５　ｒ
＋ａ＋の紫外光により石英ガラスロッド１７より外方９
αの面における最大エネルギー強度は１９０　ｍ１４／
ｃｄであり、該単独ライトガイド２の伝送効率は５０％
であった。

なおプラスチツクパイプ１３内部に注入する液体として
は、パイプ内面で光を全反射させるものであればよく、
グリセリンのほか塩化カルシウムの飽和水溶液等を用い
てもよい。

以上のような光照射装置により実験した結果を以下に示
す。

実験に用いた接着剤および粘接着剤Ｂは次の調合による
ものである。

接着剤Ａは メタクリル変性液状ポリブタジェン　・・・４０重量部
シクロへキシルメタクリレート　　　・・・４５重量部
２−ヒドロキシエチルメタクリレート・・・１５重量部
γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン・・・１
重量部 ベルジインイソプロビルエーテル　　・・・１重量部ハ
イドロキノンモノエチルエーテル ・・・０．００５重量部 を調合したものである。

なおメタクリル変性液状ポリブタジェンは日本曹達＃製
３−３０００　（商品名）の分子量１０００に対しポリ
マー変性剤としてｔ−ブチルハイポクロライドを用いメ
タクリル酸を付加反応させたものである。

また粘接着剤Ｂは メタクリル変性共役ブチルボン　　　・・・３５重全部
ポリブテン　　　　　　　　　　　　・・・５２重量部
シリカ粉　　　　　　　　　　　　　・・・７重量部ト
リメヂロールプロパントリアクリレート・・・５重回部 γ−メタクリロプロビルトリメトキシシラン・・・　０
．７重量１部 ベンゾインイソプロピルエーテル　・・・０．７重１部
２．６一ジ第３級−プチルーＰ−クレゾール・・・０．
３重量部 を調合したものである。

なおメタクリル変性共役ブチルボンはエクソン社製共役
ブチルゴムの分子量３０００に対し、ポリマー変性剤と
してｔ−ブチルハイポクロライドを用いメタクリル酸を
付加反応させたものであり、ポリブテンは出光石油化学
社製ポリブテン２０００　）（（商品名）を用いた。。

また被着材料としては一方を厚さ５票のフロートガラス
、他方を厚さ５ｓｌ＋のアルミニウムを用い、フロート
ガラス側から紫外光線を照射させた。

実験に用いた接着剤Ａは液状のにものであり、粘接着剤
Ｂは厚み０．３ａｍのシート状のものでそれぞれ中間層
に用いて接着させた。

一方比較例として４ｔｔｗの高圧水銀灯（波長３６５ｎ
ｍのエネルギー強度８０１１４／　１−Ｉｌりの下をコ
ンベアに載せた試験片（前記実験例で用いものと同じも
の）を通過させて硬化接着させた。

同時に試験片の昇温状態も測定した。

照射時間を１０秒、２０秒、３０秒、４５秒、６０秒の
５段階とし、各時間に対し接着された試験片について圧
縮剪断力測定を行った結果を次表に示す。

なお圧縮剪断力測定は圧縮速度０．５．７分で行った。

表１−Ａ 表１−８ 上記実験結果より本実施例における光照射装置の場合、
ライトガイドを介して光を伝送していることから試験片
が昇温することなく、短時間で十分接着していることが
分る。

本実施例は比較例と比べてほぼ同じ圧縮剪断力を示して
いるのに対し温度の上昇は大幅に押えられている。

比較例におけるように湿度の上昇が大きい場合は、熱変
形し易いプラスチック等を被着材としたときには致命的
な不具合を生じる。

次に別の実施例について第５図に基づいて説明する。

本実施例は前記実施例の如く単独ライトガイドではなく
、ライトガイドの先端が４ツ又に分れてタコ足型をして
おり、多足の先端部には前記実施例と同様の紫外線漏れ
防止保護カバー２６が取付けられている。

その他プラスチックパイプ２０、パイプ保護カバー２１
、グリセリン２２、石英ガラスロンド２３．２４、反射
鏡２５、等および集光型紫外線発生装置は前記実施例と
同様である。

このタコ足型ライトガイド１９は、多足の先端ａ。

ｂ、ｃ、ｄの石英ガラスロッド２４から前方９１の面に
おける波長３６５ｎｍの紫外光の最大エネルギー強度は
各々２５０ｄ／　ａ！であり、伝送効率は約８０％であ
った。

いま本実施例の装置により前記接着剤Ａを用い厚さ５Ｍ
のフロートガラスと厚さ５履のアルミニウムを接着した
場合の実験結果を次表に示す。

表　　２ いずれの接着試験片も多足の先端ａ、ｂ、ｃ。

ｄによって大きなバラツキもなく、接着していることが
分る。

次に実際に自動車の蟻装工程において前記実施例の単独
ライトガイドを用いた装置を応用する例を第６図および
第７図に示す。

コンベアベルト３０に載せられて搬送過程にある自動車
ボディ３１のフロントガラス３２にバックミラ一台座３
３を接着しようとするものである。

バックミラ一台座３３はアルミニウム製で車体の内側か
らフロントガラス３２に前記接着剤を中間層として押圧
し車外から単独ライトガイド２の先端部の紫外光漏れ防
止保護カバー３をフロントガラス３２に当てがい紫外線
照射を行う。

低温のまま短時間でバックミラ一台座３３が接着できコ
ンベアベルト３０を停止することなく、円滑に作業が進
行できる。

なお以上の実施例においては光伝送手段として中に液体
を封入したライトガイドを用いたが、石英の光ファイバ
ーを多本数束としたいわゆるバンドル型ファイバーを用
いてもよい。

１１血羞旦 本発明は被着体の温度を低温に保ったまま光硬化型の接
着剤あるいは粘接着剤を短ＦｆＩ間で硬化させることが
できるので、熱変形し易い材料でも変形させることなく
接着が可能である。

また可撓性の光伝送手段を用いることで従来の部品等の
接着場所が物品の内部にあるため、接着が困難であった
処でも光伝送手段の先端部を同場所まで持って行くこと
ができる処ならば接着可能である。

さらに流れ作業により移動する物品に部品を接着する場
合にも適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明に係
る実施例の光照射装置の外観図、第３図は同装置の集光
型紫外線発生装置の内部概略図、第４図は同装置の単独
ライトガイドの断面図、第５図は別の実施例におけるタ
コ足型ライトガイドの断面図、第６図、第７図は第２図
記載の光照射装置の応用例である。 １・・・集光型紫外線発生装置、２・・・単独ライトガ
イド、３・・・紫外光漏れ防止保護カバー、４・・・超
高圧水銀ランプ、５・・・楕円形反射鏡、６・・・平面
鏡、７・・・放熱フィン、８・・・ライトガイド用ホル
ダー、９・・・位置調整用ランプ支持台、１０・・・シ
ャッター、１１・・・冷却ファンｖ１２・・・排気用フ
ァン、１３・・・プラスチックパイプ、１４・・・パイ
プ保護カバー、１５・・・グリセリン、１６・・・石英
ガラスロッド、１７・・・石英ガラスロンド、１８・・
・反射鏡、１９・・・タコ足型ライトガイド、２０・・
・プラスチックパイプ、２１・・・パイプ保護カバー、
２２・・・グリセリン、２３・・・石英ガラスロンド、
２４・・・石英ガラスロッド、２５・・・反射鏡、２６
・・・紫外光漏れ防止保護カバー、 ３０・・・コンベアベルト、３１・・・自動車ボディ、
３２・・・フロントガラス、３３・・・バックミラ一台
座。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光硬化型の接着剤または粘接着剤を用いて少なくとも一
   方が光透過性を有する被着体どうしを接着させる光照射
   装置において、光発生手段と、同光発生手段により発生
   した光を集光させる集光手段と、同集光手段により集光
   された光を一端に入射し被着体側に伝送する可撓性の光
   伝送手段とよりなり、同光伝送手段を介しその他端から
   被着体の接着部に光を照射することで低温接着すること
   を特徴とする光照射装置。