JPS61258880A - 磁性を有する熱硬化性樹脂接着剤及び接着方法 - 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） 本発明は磁性を有する熱硬化性樹脂接着剤及び接着方法
に関する。

（従来の技術） 従来、部品を接着固定する場合、熱硬化性樹脂を用いて
液状、パテ状の接着剤を作成し、これを接着部位に塗布
する方法が行われているが、接着剤自体の形が不定であ
り、硬化接着するまでの間、該接着部位を仮固定的に位
置決めする治具が必要である。また熱硬化性の粉末状の
接着剤を用いる場合、圧縮等の手段により予備成形し、
被接着部品の位置決めに役立てようとする方法も利用さ
れているが、これらの成形体はあまりに脆い為、治具を
用いて仮固定することは不可能に近く、重力の利用に頼
らざるを得ない。

また最近、例えば電子部品のような小型、微細な部品を
接着するニーズが増加しているが、上記従来の接着剤を
用いて、このような比較的小面積の必要個所だけに適用
する事は困難で、液状の接着剤の場合、はみ出し或いは
不足が起こる。また予備成形した熱硬化性接着剤の場合
、適用個所に合わせた形状に定形化することができるが
前記のように強度が弱いという問題を有する６更に熱可
塑性υ（脂を用いる場合、上記定形化は容易であるが、
耐熱性が低いという欠点が残る。

一方、熱硬化性樹脂に磁性材を配合した所謂プラスチッ
クマグネットは公知であるが、これらは従来の磁石の欠
点を改良する目的のもので、帯磁した成形体ではあるが
硬化完了していることが前提となっている。従って、本
発明のように実質上未硬化状態の粉末又は成形体とは全
く異なったものである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は接着工程において、仮固定治具が使用で
きないような部位への接着をも容易に行うことの可能な
接着剤を提供することにある。

また本発明の目的は加熱硬化時に必要部位以外へ流れ出
さずに接着硬化することを可能とする接着剤を提供する
ことにある。

更に本発明は上記接着剤を使用した接着方法を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は硬化可能な常温で固型の熱硬化性樹脂に磁性材
及び硬化剤を配合した組成物を実質上未硬化状態で粉末
化した接着性熱硬化樹脂粉末、該粉末を成形してなる接
着性熱硬化性樹脂成形体に係り、またこの接着性熱硬化
性樹脂粉末又は成形体の接着方法に係る。

本発明の磁性を有する接着性熱硬化性樹脂は、例えば必
要な適用個所に合わせた形状に成形し、接着部位に依合
し、外部磁力により自由な方向に仮固定することができ
る。もちろん粉末であっても、重力の方向とは関係なく
、自由な方向に仮固定することができる。本発明におい
て実質上未硬化状態とは架橋が一部進行しているが完結
していない状態を意味する。

本発明において硬化可能な常温で固型の熱硬化性樹脂と
しては、例えばエポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル系
樹脂、７エ７−ル系樹脂、ジアリルフタレート系樹層、
ポリウレタン系樹脂、ポリイミド系樹脂等が単独又は併
用の形態で用いることができる。特に電子部品を接着す
る用途ではエポキシ系樹脂がその接着性、電気特性の面
から好ましい。

本発明の熱硬化性樹脂として好適に用いられるエポキシ
系樹脂としては、数平均分子量がｚ、ｏｏ。

〜５０，０００であり、エポキシ当量が１２０〜５００
０のものを例示できる。上記エポキシ系樹脂の数平均分
子量が２０００未満では実質上未硬化の状態での強度が
弱く、５００００を越える場合には樹脂の溶融温度が高
温域（２００°Ｃ以上）となり好ましくない。エポキシ
当量が１２０未満では反応性が高すぎ合成が困難で、ま
た溶融接着工程で溶融するよりも前に硬化してしまう。

また５０００を越える場合には硬化物の架ｖＩｉ密度が
低くなり硬化物の耐熱性が期待できない。

このようなエポキシ系樹脂としては例えば特願昭５８−
２０１５５４に記載された１分子中に窒素上の少なくと
も２個以上の活性水素を有する、分子量が１０００〜５
００００の長鎖アミンと１分子中に少なくとも３個以上
のエポキシ基を有するエポキシ系樹脂を、活性水素（Ａ
）とエポキシ基（Ｂ）の当量比が（Ｂ）／（Ａ）＝３〜
３０で付加反応させることにより得られるエポキシ系樹
脂を挙げることができる。

また他の例としてフェノール性水酸基末端プレポリマー
と３官能以上のエポキシ基を有するエポキシとを反応さ
せて得られるエポキシ系樹脂を挙げることができる。上
記プレポリマーとしては例えばビスフェノールＡとエビ
コー）８２８、ＥＳＢ−４００等を反応させたもの、ま
た３官能以上のエポキシ基を有するエポキシとしては例
えば０−クレゾールノボラック型エポキシ、フェノール
７ボラツク型エポキシ、ＥＬＭ−１２０，ＥＬＭ−４３
４等を挙げることができる。またビスフェノール型エポ
キシの高分子量のもの、／ボラック型エポキシの高分子
量のもの等を挙げることができる。

本発明のエポキシＭ樹脂以外の熱硬化性樹脂として用い
られる不飽和ポリエステル系樹脂としては、例えばイソ
フタル酸型不飽和ポリエステル樹脂にスチレンを３％程
度添加し、ベンゾイルパーオキサイドを硬化剤として混
合したものなど、フェノール系樹脂としては、例えばフ
ェノールノボラック樹脂に硬化剤としてヘキサミンを混
合したものなど、ジアリルフタレート系樹脂としては、
例えばジアリル７タレートプレボリマーに硬化剤として
ベンゾイルパーオキサイドを混合したものなど、ポリウ
レタン系樹脂としては、例えばパイ゛ロンＲＵＸ＜東洋
紡績社製）のような芳香族ポリオールをインシアネート
で鎖延長させたインシアネート末端プレポリマーに、１
，４−ブタンジオールを混合した系など、ポリイミド系
０（脂としては、例えば無水ピロメリット酸と芳香族ジ
アミンとを室温溶媒中で反応させ、分離乾燥させて得ら
れたものを加熱すると溶融し、ポリイミド硬化物となる
が、このようなものを挙げることができる。

本発明において使用される硬化剤は、熱硬化性樹脂の官
能基を架橋させるものであれば特に限定されるものでは
ないが、例えばエポキシ樹脂の硬化剤においては、アミ
ン類、酸無水物、７エ／−ル類等を使用できる。アミン
類の具体例としてはジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミン、トリメチルへキサメチレンジアミン、イ
ンホロンジアミン、ジアミノノフェニルメタン、ノアミ
ノジフェニルスルホン、キシレンジアミン、メタ７二二
レンジアミン、４．４’−７チレンビス（２−クロロア
ニリン）及びこれらとエポキシ樹脂とのアグクト等を、
酸無水物の具体例としては無水７タル酸、テトラヒドロ
無水７タル酸、ヘキサヒドロ無水７タル酸、テトラクロ
ル無水７タル酸、無水メチルナジック酸、無水トリメリ
ット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸等を、フ
ェノール類の具体例としては０−クレゾールノボラック
、フェノールノボラック等の７二７−ル樹脂を挙げるこ
とができる。硬化剤の配合量は熱硬化性樹脂としてエポ
キシ樹脂を用いた場合には、通常エポキシ基に対して当
量比で０．７〜１．２の範囲とするのが好ましい。

本発明の粉末又は成形体を作成する場合、上記熱硬化性
樹脂の他に、本発明の目的を損わない範囲で他の樹脂を
併用することもできる。例えば７エ／キシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、飽和ポリエステル樹
脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリ
デン樹上、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂
のような熱可塑性樹脂の単独、これらの併用或は共重合
樹脂を併用することもできる。これら併用樹脂は熱硬化
性樹脂１００重量部に対して３０重量部以下とするのが
好ましく、特に５〜２５重量部とするのが良い。併用割
合が上記範囲の場合には耐熱性、未硬化成形物の形状保
持性などの面より好適である。

また本発明では公知の各種の添加剤、例えば硬化促進剤
、触媒（ジシアンジアミド、第３級アミン、イミダゾー
ル、ルイス酸アミン錯体など）、充填材（マイカ、ガラ
スフレーク、ガラス粉、ガラス繊維、炭素繊維、シリカ
、タルク、炭酸カルシウムなどの無機充填材：アラミド
繊維などの有機充填材）、顔料（ベン〃う、チタン白な
ど）、滑材（ステアリン酸亜鉛、ワックスなど）、その
他シランカップリング剤等を必要に応じ配合することが
できる。また導電性賦与剤として例えば金、銀、銅、ア
ルミニツム、カーボン、導電性炭酸力ルシラム粉末、並
びに銀などをコーティングした〃ラスビーズ若しくはプ
ラス繊維、カーボン繊維、グラファイト等を添加するこ
とも可能である。

本発明において配合される磁性材としては、鉄、ニッケ
ル、コバルトなどの金属、フェライトで代表される鉄系
酸化物、その他サマリウム、イツトリウム等の希土類を
含有した強磁性体が好ましい。

磁性材の配合量は、熱硬化性樹脂、硬化剤、添加剤等を
混合して得られる全配合物１００重量部に対して５〜６
０容量部、好ましくは１０〜５０容量部とするのが良い
。配合量を容量部としたのは、それぞれの材質により大
きく比重が異なるためである。

配合量を上記範囲にした場合には、磁性の強さ、未硬化
物のグリーン強度、接着強度の面より好適である。

本発明では上記熱硬化性樹脂、硬化剤、磁性材、添加剤
等を混合、混練し、冷却後、粗粉砕し、約１〜３ｍＩＩ
＋程度の粒径に分級することにより目的とする粉末を得
ることができる。またこの粉末を射畠成形、押出し成形
、トランスファー成形、圧縮成形、注型等の成形手段に
より実質上未硬化状態で成形することにより接着性熱硬
化性樹脂成形体を得ることができる。更に、上記の手段
により５Ｘ１０Ｘ７０ωｍのサンプルを作り、その曲げ
強度が５０ｋｇ７ｃｍ”以上、好ましくは１００ｋｇ／
ｃ＋ｎ２以上であることが好適で、その場合には容易に
未硬化状態で成形体を作ることができる。

成形体の形状としては各種の任意の形状とすることがで
き、例えば棒状、リング状、分岐管状、カップ状、シー
ト状、フィルム状、中空パイプ状、ベレット状、半円ド
ーナツ状などの形状を例示できる。本発明の粉末又は成
形体の使用方法は例えば被接着部品の接着部に粉末又は
成形体を設置し、外部より磁界を与え仮固定しておき、
この粉末又は成形体の融点以上の温度に加熱すると、粉
末又は成形体が溶融接着し更に硬化する。この時、紫外
線、電子線、放射線などを併用することも可能である。

また本発明においては上記帯磁させた粉末又は成形体を
、鉄のような磁力によって吸引可能な性質を有する被接
着材面に、磁石等を用いないで直接所望個所に電子部品
やその他の被接着部品を介して仮固定し、加熱硬化させ
ることにより同様に接着を行うことができる。

（発明の効果） 本発明の粉末又は成形体によれば、複雑な形状の被接着
体において手や指の入らない場所での仮固定、接着、及
び重力方向とは関係なく自由な方向への仮固定、接着が
可能で、接着による組立が極めて容易になる。例えば本
発明の接着剤は金属、プラスチックス、セラミックス等
の耐熱材料からなるケース内の狭くて、手や指が入らな
いような場所における接着に極めて有用である。また特
に熱硬化性樹脂にエポキシ系樹脂、磁性材に７エライト
系を用いれば、絶縁性、耐熱性、耐薬品性に優れた接着
材、充填材、封止材となる。

（実　施　例） 以下に参考例及び実施例を挙げて説明する。尚、単に部
とあるのは重量部を意味する６ 参考例１　エポキシ樹脂（Ａ） 反応器にエビコー）　８２８　（ビス７エ７−ルＡ型エ
ポキシ樹脂、エポキシ当量１８９、（株）油化シェルエ
ポキシ製〕を５００ｇ仕込み、１５０℃に昇温させ、撹
拌しながらアニリン１４１．７ｇを１時間で滴下し、滴
下終了後さらに０．５時間加熱撹拌を行った。付加反応
に要した１、５時間の間、温度は１５０〜１９０℃に保
ち、反応の終了は赤外線吸収スペクトルにより確認した
（エポキシ基による９１０ｃ＋ｎ−’の吸収の消失）。

このアミン末端プレポリマーのアミン当量は２７００で
あった。このものを３ミリメツシユを通過する大きさま
で粉砕した。

反応器にＥＳＣＮ　−２２０１１１１（クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量２２０、住人化学
工業（株）製〕を３００ｇ仕込み、１８０℃に昇温させ
、粉砕したアミン末端プレポリマー２８３．２ｇを加え
て温度を１８０〜１９０℃に保ち、１．５時間撹拌を行
って付加反応させた。反応の終了はアミン当量が実際上
０になったことで確認した。得られたエポキシ樹脂のエ
ポキシ当量は４６５であった。数平均分子量は７５００
であった。分子量測定はウォーターズ社製ＧＰＣを使用
した。この樹脂の曲げ強度を島津製作所製ＩＭ−１００
オートグラフでヘッドスピード５　ｍｍ／ｍｉｎ、スパ
ン５６ｍｍ（以下、同様）で測定したところ２５２ｋｇ
／ｃｍ２であった。

参考例２　エポキシ樹脂（Ｂ） ビスフェノールＡとエピコート８２８とを触媒下で反応
させた数平均分子量５５００のフェノール性水酸基末端
プレポリマーと、０−クレゾール／ボラック型エポキシ
ＥＳＣＮ　−２２ＯＬ　（住人化学社製）とを７二７−
ル性水酸基：エポキシ基の当量比が１ニアとなるように
配合し１６０〜１８０℃で反応させ、エポキシ当量７４
５、数平均分子量８５００、曲げ強度１．０４ｋｇ／ｃ
ｍ２のエポキシ樹脂を得た。

実施例１ エポキシ樹脂（Ａ）１００部に対して、硬化剤としてジ
アミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）を１１部配合する。

更に磁性材としてコバルト変性γ−７エライト（７エリ
フ２６７０、比重４．７．７アイザー・マグネチツクス
社製）を３５０部（全配合物１００部に対して約１６容
量部）添加し、１００°Ｃのニーグー中で５分間混練し
、急冷後、粗粉砕して約１〜３＋ｎｍの粒径の接着性熱
硬化性樹脂粉末を得た。

実施例２ 実施例１で得られた粉末を射出成形し、実質上未硬化状
態の、１３×３０×４１Ｉｌ＋の直方体の上部から９　
Ｘ　３０　Ｘ　２　＋ｎ＋ｎの凹部を除いた断面コの字
状の磁性を有する接着性熱硬化性樹脂成形体を得た。

実施例３ 実施例２で得られた断面コの字状の成形体の四部に電子
部品を入れ、この成形体を、１１厚みのアルミニウム製
框体の上白面に、外部より磁石により吸引して仮固定し
、この状態のまま１８０℃の炉中に入れた。未硬化状態
の上記成形体は約３０分で溶融し、電子部品を包括した
状態で硬化することにより接着が完了した。このとき成
形体の溶融により材料が垂れるようなことは無く、全く
重力の影響を受けずに接着を行うことができた。

実施例４ エポキシ樹脂（Ｂ）１００部に対し、硬化剤としてジア
ミノジフェニルメタン（ＤＤＭ）を７部及びポリエステ
ルエラストマーを１０部配合する。さらに磁性材として
γ−フエライ）〔ＭＸ−４５０、比重的５．１、戸田工
業（株）製〕を１５０部（全配合物１００部に対して約
１１容量部）添加し、１００℃のニーグー中で５分間混
練し、急冷後、粗粉砕して約１〜３ｖｎの粒径の接着性
熱硬化性樹脂粉末を得た。

実施例５ 実施例４で得られた粉末を磁界をかけた金型中に射出成
形して未硬化状態の１５　Ｘ　１５　Ｘ　２　ｍｌ１１
の寸法の帯磁した接着性熱硬化性樹脂成形体を得た。

実施例６ 実施例５で得られた帯磁成形体と鉄製の框体との間に、
８　Ｘ　７　Ｘ　０．４ｍ１１＋の寸法の電子部品をは
さんで仮固定した。この場合磁力による付着強度は弱い
ものであったが、この程度のものを固定するには充分で
あった。これを１２０℃の炉中に５分間、更に１８０℃
の炉中に３０分間入れたところ、位置がずれることなく
電子部品を接着固定し、被覆することができた。

（以　上）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）硬化可能な常温で固型の熱硬化性樹脂に磁性材及
   び硬化剤を配合した組成物を実質上未硬化状態で粉末状
   として得られる接着性熱硬化性樹脂粉末。
2. （２）硬化可能な常温で固型の熱硬化性樹脂に磁性材及
   び硬化剤を配合した組成物を実質上未硬化状態で成形し
   てなる接着性熱硬化性樹脂成形体。
3. （３）外部磁力により、第１項又は第２項記載の粉末又
   は成形体を被接着材面に位置決めした後、硬化させるこ
   とを特徴とする接着性熱硬化性樹脂の接着方法。
4. （４）第１項又は第２項記載の粉末又は成形体を帯磁さ
   せ、磁力によつて吸引可能な性質を有する被接着材面に
   付着させた後、硬化させることを特徴とする接着性熱硬
   化性樹脂の接着方法。