JPS62132983A - Adhesive for high-frequency induction heating - Google Patents

Adhesive for high-frequency induction heating

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JPS62132983A
JPS62132983A JP27159685A JP27159685A JPS62132983A JP S62132983 A JPS62132983 A JP S62132983A JP 27159685 A JP27159685 A JP 27159685A JP 27159685 A JP27159685 A JP 27159685A JP S62132983 A JPS62132983 A JP S62132983A
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heating
frequency induction
resin
induction heating
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富夫 神林
Yoshiaki Fujimoto
藤本 嘉明
Akira Mogi
茂木 晃
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Abstract

PURPOSE:To provide the titled adhesive produced by uniformly dispersing a heat-generating material composed of magnetic metal short fibers and metallic powder in a resin, having excellent rate of bonding, adhesion uniformity and adhesive strength and capable of improving the flexibility for the selection of the frequency and coil form of a high-frequency heater used in the bonding with the adhesive. CONSTITUTION:The objective adhesive can be produced by compounding (A) 100pts.(wt.) of a thermoplastic or a thermosetting resin with (B) 5-100pts. of magnetic metal short fibers having a length/diameter ratio of 10-100 and (C) 10-200pts. of metallic powder finer than 50 mesh.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高周波誘導加熱型接着剤の改良に関する。特
に、接着速度と接着均一性と接着強度とを向上する改良
に関し、さらには、接着に使用される高周波加熱装置の
周波数の選択の自由度やコイル形状の選択の自由度を向
上する改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to improvements in high frequency induction heating type adhesives. In particular, the present invention relates to improvements that improve bonding speed, bonding uniformity, and bonding strength, and further relates to improvements that increase the degree of freedom in selecting the frequency of a high-frequency heating device used for bonding and the degree of freedom in selecting the coil shape.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

高周波誘導加熱型接着剤はすでに数種類提案されており
、その代表的な一つは発熱体を20〜200メツシュの
強磁性粒子とする高周波誘導加熱型接着剤(特公昭53
−21903)であり、また、他の代表的な一つは発熱
体を導電性繊維とする高周波誘導加熱型接着剤(特開昭
80−130f184)である。
Several types of high-frequency induction heating adhesives have already been proposed, and one of the representative ones is a high-frequency induction heating adhesive in which the heating element is ferromagnetic particles of 20 to 200 meshes (Japanese Patent Publication No. 53
-21903), and another representative one is a high-frequency induction heating type adhesive (Japanese Patent Application Laid-Open No. 80-130F184) in which the heating element is a conductive fiber.

これら代表的な高周波誘導加熱型接着剤は、いずれも、
これら発熱体を樹脂中に均一に分散させて構成された接
着剤であり、高周波誘導加熱法により良好な接着が可能
である。
All of these typical high-frequency induction heating adhesives are
This adhesive is made by uniformly dispersing these heating elements in a resin, and can achieve good adhesion using a high-frequency induction heating method.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

発熱体として強磁性粒子を使用した高周波誘導加熱型接
着剤、または、非磁性の導電性繊維を使用した高周波誘
導加熱型接着剤にあっては、磁性の金属短繊維を使用し
た高周波誘導加熱型接着剤と比較して、高周波による加
熱効率が悪い、そのため、高周波誘導接着の特徴である
秒オーダーの短時間接着を行なうためには、加熱効率を
高めることが必要であり、高周波誘導加熱に使用する周
波数はIM)Iz以上とする必要があった。1MHz以
上の高周波誘導加熱装置においては、金属焼入等で一般
的に使用される20〜400K Hzの装置と比較する
と、加熱コイルを含む回路のインピーダンスが大きくな
り、電流が流れにくくなるため、同一の出力を得るため
には、それだけ電圧を高める必要があった。従って、同
一出力のKHz帯とMHz帯の高周波誘導加熱装置を比
較すると、MHz帯の装置に使用される電圧が高いため
、それだけスパーク・漏電が発生し易く、感電の危険も
大であった。さらに、MHz帯にあっては、表皮効果の
ため高周波誘導加熱による加熱深度が浅くなるため、接
着剤と加熱コイルとの距離を極端に接近させる必要があ
り、加熱コイルを設計する上で大きな制約があった′。
For high-frequency induction heating adhesives that use ferromagnetic particles as a heating element, or high-frequency induction heating adhesives that use non-magnetic conductive fibers, high-frequency induction heating adhesives that use magnetic short metal fibers. Compared to adhesives, the heating efficiency of high-frequency waves is poor. Therefore, in order to perform short-time bonding on the order of seconds, which is a characteristic of high-frequency induction bonding, it is necessary to increase the heating efficiency. The frequency needed to be higher than IM)Iz was necessary. In high-frequency induction heating devices of 1 MHz or higher, compared to devices of 20 to 400 KHz commonly used for metal hardening, etc., the impedance of the circuit including the heating coil is larger, making it difficult for current to flow. In order to obtain the output of , it was necessary to increase the voltage by that much. Therefore, when comparing high-frequency induction heating devices in the KHz band and MHz band with the same output, the voltage used in the MHz band device is higher, so sparks and leakage are more likely to occur, and the risk of electric shock is also greater. Furthermore, in the MHz band, the heating depth by high-frequency induction heating becomes shallow due to the skin effect, so it is necessary to make the distance between the adhesive and the heating coil extremely close, which is a major constraint when designing the heating coil. was there'.

発熱体として磁性金属短繊維を使用した場合には、前記
の場合と比較して加熱効率が高く、K)Hz帯であって
も加熱は可能である。しかしながら、磁性金属短繊維を
発熱体とする接着剤は、実用規模の押出成型等による加
工の点からは、粒子状の発熱体と比較して、樹脂中に高
密度に分散充填させることは困難であり、たとえば、鉄
繊維を磁性金属短繊維として使用した場合は、樹脂10
0重量部に対し鉄線m100〜120重量部を分散充填
させることが限界であった。磁性金属短繊維を含む高周
波誘導加熱型接着剤は、磁性金属短繊維の充填率が粒子
のl/10程度でも十分に樹脂を溶融させるだけの発熱
が得られるが、この場合には、接着剤層の温度分布が不
均一となり、全体が溶融するまで加熱すると、磁性金属
短繊維の近傍では、樹脂が分解する温度に達してしまい
、樹脂層が発泡・炭化等をなして接着強度が低下すると
言う問題があった。
When magnetic short metal fibers are used as the heating element, the heating efficiency is higher than in the above case, and heating is possible even in the K)Hz band. However, from the point of view of processing such as extrusion molding on a practical scale, it is difficult to disperse and fill adhesives that use short magnetic metal fibers as heating elements in resin at a high density compared to particulate heating elements. For example, when iron fiber is used as magnetic metal short fiber, resin 10
The limit was to disperse and fill 100 to 120 parts by weight of iron wire m per 0 parts by weight. High-frequency induction heating adhesives containing magnetic short metal fibers can generate enough heat to melt the resin even when the filling rate of the magnetic short metal fibers is about 1/10 of the particles. If the temperature distribution of the layer becomes uneven and the entire layer is heated until it melts, the temperature near the magnetic metal short fibers will reach the point where the resin decomposes, and the resin layer will foam, carbonize, etc. and the adhesive strength will decrease. There was a problem.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、操作上安全であり、しかも、装置設計上の自
由度が大きいKHz帯の高周波加熱装置でも加熱が可能
であり、発熱体の充填密度が小さくても均一に加熱でき
る特徴を有する発熱体を含有する高周波誘導加熱型接着
剤を開発すれば上記の欠点を解消しうる、との着想を具
体化するため、種々の発熱体組成につき多数の実験をな
し、その結果に検討を加えた結果完成したものであり、
本発明に係る高周波誘導加熱型接着剤は、熱可塑性また
は熱硬化性樹脂に磁性体または導電体の細片からなる発
熱体が均一に分散されている高周波誘導加熱型接着剤の
発熱体として、樹脂100重量部に対し、長さ対直径の
比が10−100にある磁性金属短繊維5〜lO重量部
と50メツシュ以下の金属粉10〜200重量部とを使
用することとしたものである。
The present invention is operationally safe, and can also be heated using a KHz band high-frequency heating device with a large degree of freedom in device design.The present invention is a heat generating device that is characterized by being able to heat evenly even if the packing density of the heating element is small. In order to give concrete form to the idea that the above drawbacks could be overcome by developing a high-frequency induction heating type adhesive containing heating elements, we conducted numerous experiments with various heating element compositions, and examined the results. The result is completed,
The high frequency induction heating adhesive according to the present invention is a heating element of a high frequency induction heating adhesive in which a heating element made of magnetic or conductive strips is uniformly dispersed in a thermoplastic or thermosetting resin. For 100 parts by weight of resin, 5 to 10 parts by weight of magnetic short metal fibers having a length to diameter ratio of 10 to 100 and 10 to 200 parts by weight of metal powder having a mesh size of 50 or less are used. .

〔作用〕[Effect]

高周波誘導加熱接着剤の発熱体として金属短繊維が有効
なことは、樹脂中に分散させたta維が粒状のものと異
なり、相互に接触するため、うず電流損による発熱が生
じるためと推考される。
The reason why short metal fibers are effective as heating elements in high-frequency induction heating adhesives is thought to be that, unlike granular TA fibers, the TA fibers dispersed in the resin come into contact with each other, generating heat due to eddy current loss. Ru.

また、そのなかでも磁性金属短繊維が特に加熱効率が高
<KHz帯でも加熱が可俸なことは、うず雷流損とヒス
テリシス損の相剰利用によるためであると推考される。
Furthermore, among these, magnetic short metal fibers have particularly high heating efficiency and can be heated even in the KHz band, which is thought to be due to the mutual utilization of eddy lightning loss and hysteresis loss.

また、金属粉を混合することによる効果は、接着剤層の
温度分布の均一化であり、樹脂と比較して金属粉は熱伝
導度が大きいことに基づくと推考される。
Furthermore, the effect of mixing metal powder is to make the temperature distribution of the adhesive layer uniform, and it is thought that this is based on the fact that metal powder has higher thermal conductivity than resin.

以下、本発明に係る高周波誘導加熱型接着剤の各構成要
素について詳述する。
Hereinafter, each component of the high frequency induction heating type adhesive according to the present invention will be explained in detail.

(イ)磁性金属短繊維 本発明において使用される磁性金属短繊維材料の例とし
ては、鉄、磁性合金、あるいは、5O8430等のフェ
ライト系ステンレスが挙げられるが、防錆、耐久性の点
からはフェライト系ステンレスが好ましい、また、導電
性繊維の長さと相当直径の比(以下アスペクト比という
)はlO〜100の範囲が必要である。アスペクト比が
大きい程、mmが相互に接する確率が高まるため、うず
電流が生じ易く加熱効率は高まるが、アスペクト比の大
きいamは、これを樹脂中に押出し成型するにあたり、
毛玉のようになって相互にからみ合い、樹脂中に均一に
分散させることが困難である。
(a) Magnetic metal short fibers Examples of the magnetic metal short fiber materials used in the present invention include iron, magnetic alloys, and ferritic stainless steel such as 5O8430. Ferritic stainless steel is preferred, and the ratio of the length of the conductive fiber to its equivalent diameter (hereinafter referred to as aspect ratio) must be in the range of 10 to 100. The larger the aspect ratio, the higher the probability that mm will touch each other, which makes it easier for eddy currents to occur and increases heating efficiency. However, when am is extruded into resin,
They become like fluff and become entangled with each other, making it difficult to uniformly disperse them in the resin.

逆にアスペクト比が小さいと分散は容易であるが、粉末
に近くなるため加熱効率は大きく低下する。従って、本
発明においてはアスペクト比がlO〜 100の範囲で
あることが必要であり、特に、30〜70の範囲が好ま
しい。
On the other hand, if the aspect ratio is small, dispersion is easy, but the heating efficiency is greatly reduced because it becomes more like a powder. Therefore, in the present invention, it is necessary that the aspect ratio is in the range of 10 to 100, and particularly preferably in the range of 30 to 70.

ここで、相当直径とは次の式で表わされるような換算値
である。
Here, the equivalent diameter is a converted value expressed by the following formula.

但し、 Dは当直径であり、 Sは断面積である。however, D is the diameter; S is the cross-sectional area.

さらに、磁性金属短繊維の長さは1〜10m鵬、直径は
40〜120ル■が好ましく、このようなものとしては
、びびり振動切削法を使用して製造した金属短繊維が安
価で容易に入手できるので、これが好ましい、また、磁
性金属短繊維の樹脂中への充填量としては、前述のよう
に、樹脂100重量部に対して5重量部以上であれば、
樹脂を溶解させるために充分な発熱量が得られ、一方、
 100重量部を超える量を均一に分散させることは困
難であるため、5〜100重量部が好適な範囲となる。
Further, it is preferable that the magnetic short metal fibers have a length of 1 to 10 m and a diameter of 40 to 120 mm, and for such purposes, short metal fibers manufactured using the chatter vibration cutting method are inexpensive and easy to use. This is preferable because it is available, and the amount of magnetic short metal fibers to be filled in the resin is 5 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the resin, as described above.
Sufficient calorific value is obtained to melt the resin, while
Since it is difficult to uniformly disperse an amount exceeding 100 parts by weight, a suitable range is 5 to 100 parts by weight.

また、磁性金属短繊維の後記金属粉に対する割合いは、
短繊維が多くなりすぎると、温度分布の均一化に寄与す
べき金属粉の量が不足して、温度分布が不均一になりや
すく、一方、短繊維が少なすぎると、金属粉のシールド
効果によって磁力の到達が妨げられて短繊維の発熱が阻
害される。そのため、短繊維と金属粉との重量比を5:
l−1:1の範囲とすることが望ましい。
In addition, the ratio of magnetic short metal fibers to the metal powder described below,
If there are too many short fibers, the amount of metal powder that should contribute to uniform temperature distribution will be insufficient, making the temperature distribution likely to become uneven.On the other hand, if there are too few short fibers, the shielding effect of the metal powder will cause the temperature distribution to become uneven. This prevents the magnetic force from reaching the short fibers and prevents them from generating heat. Therefore, the weight ratio of short fibers and metal powder was set to 5:
A range of 1-1:1 is desirable.

(ロ)金属粉 本発明において使用される金属粉としては、その熱伝導
度により接着剤層の温度分布を均一にすることが目的で
あるため、比表面積(単位重量あたりの表面植)を大き
くするため、50メツシュ以下とすることが必要であり
、 15Gメツシュ以下の微粉とすることが好ましい。
(b) Metal powder The purpose of the metal powder used in the present invention is to make the temperature distribution of the adhesive layer uniform through its thermal conductivity, so it has a large specific surface area (surface grain per unit weight). Therefore, it is necessary to have a fine powder of 50 meshes or less, and preferably a fine powder of 15G meshes or less.

このような目的にかなうものとしては、鉄粉。Iron powder is suitable for this purpose.

アルミニュウム粉、ステンレス粉、フェライト粉等の7
トマイズ粉が比較的安価であり、好適である。
7 such as aluminum powder, stainless steel powder, ferrite powder, etc.
Tomize powder is relatively inexpensive and suitable.

金属粉の充填量としては、同様に接着剤層の温度分布を
均一にするため、樹脂100重量部に対し最低10重量
部は必要であり、多ければ多い程温度の均一化には好ま
しいが、成型加工上限界があり、また接着剤層の凝集力
を低下させないためにも体積比率で20%以内であるこ
とが好ましく、比重の大きい金属である鉄粉であっても
200重量部以内であることが好ましい。従って、樹脂
100重量部に対し、金属粉は10〜200重量部であ
ることが必要である。
Similarly, the amount of metal powder to be filled is required to be at least 10 parts by weight per 100 parts by weight of the resin in order to make the temperature distribution of the adhesive layer uniform. There is a limit in the molding process, and in order not to reduce the cohesive force of the adhesive layer, the volume ratio is preferably within 20%, and even if iron powder is a metal with a large specific gravity, it is within 200 parts by weight. It is preferable. Therefore, it is necessary that the metal powder be used in an amount of 10 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the resin.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例を、これに対応する比較例とともに説明し
、本発明ついてさらに説明する。なお、各個における接
着強度は、25+++mX  100m厘のテストピー
スを用い、JIS K −8850に従って測定した値
である。
EXAMPLES Hereinafter, examples will be described together with corresponding comparative examples, and the present invention will be further described. The adhesive strength of each piece is a value measured according to JIS K-8850 using a test piece measuring 25+++m x 100m.

実jL例」。Actual jL example”.

まず、接着剤として、マイレン化変性ポリプロピレンと
ポリプロピレンのブレンドからなる樹脂ペレフト100
重屋部と、びびり振動切削法により製造した5US43
0の磁性金属類m維([10終腸φX2mm)80重量
部と、アルミニュウムアトマイズ粉(350メツシュ、
幅用金属箔粉工業株製)とを、2軸押用機(池貝鉄工株
製、P CM −30型)を使用して溶融混練押出しを
行ない、接着剤ペレットを作成した。この場合、樹脂と
アルミニュウム粉は成型前にブレンドし、混合部を押出
機ホッパーに投入した。ステンレス短繊維は、定量供給
装置を使用して押出機シリンダー中央のベントロに投入
した。成型温度は次の通りである。
First, as an adhesive, Pelleft 100, a resin made of a blend of mylenated modified polypropylene and polypropylene, was used.
5US43 manufactured by Juyabe and chatter vibration cutting method
80 parts by weight of magnetic metal fibers ([10 terminal diameter x 2 mm)] and aluminum atomized powder (350 mesh,
(manufactured by Metal Foil and Powder Industry Co., Ltd.) was melt-kneaded and extruded using a twin-screw extrusion machine (manufactured by Ikegai Tekko Co., Ltd., model P CM-30) to create adhesive pellets. In this case, the resin and aluminum powder were blended before molding, and the mixed portion was placed in the extruder hopper. The short stainless steel fibers were fed into the vent hole in the center of the extruder cylinder using a quantitative feeding device. The molding temperature is as follows.

a、シリンダ一温度170〜230℃ b、アダプタ一温度230℃ C,ダイス温度220℃ 加熱プレスを使用して、このベレットを200″C12
Kg/cra2で厚さ 0.7mmのシートに成型した
。このシートをハサミで25〜12.5mmの大きさに
切断し、2枚のガラス繊維強化ポリプロピレン(出光石
油化学■製、Xシート)テストピースの間に挟み、高周
波誘導加熱により接着して引張せん断試駒片を作成した
。高周波電源は、出力4KW、周波数 400KH2ま
たは4MHzであり、加熱コイル1、loは第1図のよ
うな、加熱面の大きさ12.5X 5hmの加圧式ヘヤ
ピン型コイルである0図において、2はエアーシリンダ
であり、3はコイル接続リード線であり、4がテストピ
ースであり、5が接着剤である。
a. Cylinder temperature: 170-230℃ b. Adapter temperature: 230℃ C. Die temperature: 220℃ Using a heating press, press this pellet to 200"C12
It was molded into a sheet with a thickness of 0.7 mm at kg/cra2. This sheet was cut to a size of 25 to 12.5 mm with scissors, sandwiched between two test pieces of glass fiber reinforced polypropylene (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., X Sheet), adhered by high frequency induction heating, and subjected to tensile shearing. I created a trial piece. The high frequency power source has an output of 4KW and a frequency of 400KH2 or 4MHz, and heating coil 1, lo is a pressurized hairpin type coil with a heating surface size of 12.5 x 5hm as shown in Figure 1. In Figure 0, 2 is a It is an air cylinder, 3 is a coil connection lead wire, 4 is a test piece, and 5 is an adhesive.

接着試験片については、ストログラフT型試験機(■東
洋精機製作頂部)により、引張せん断強度の測定および
破壊箇所の観察を行なった。
For the adhesive test pieces, tensile shear strength was measured and fracture locations were observed using a Strograph T-type testing machine (Top part manufactured by Toyo Seiki).

、以下実施例1〜7および比較例1〜5においても、同
様な方法により接着剤ペレット、シートを成型し、引張
せん゛断試駒片を作成した。また、実施例8はエポキシ
樹脂および硬化剤からなる加熱硬化型のペースト状接着
剤を2枚のテストピースに挟み、高周波誘導加熱により
硬化させて同様な試験片を作成したものである。これら
テストピースの材質、接着剤組成、接着条件および接着
強度、その時の破壊箇所について、下記する第1表と第
2表とに分割表記する。
In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 below, adhesive pellets and sheets were molded in the same manner to create tensile shear test pieces. In Example 8, a similar test piece was prepared by sandwiching a heat-curing paste adhesive made of an epoxy resin and a curing agent between two test pieces and curing it by high-frequency induction heating. The material, adhesive composition, bonding conditions, bonding strength, and location of failure of these test pieces are listed in Tables 1 and 2 below.

第1表 接層試験片 vclw  材 樹 脂 No、   (テストピース)     材 質   
 重量部実施例1ガラスlam強化pp1)変性ポリプ
ロピレン2)lo。
1st surface layer test piece vclw material Resin No. (test piece) Material
Parts by weight Example 1 Glass lam reinforced pp 1) Modified polypropylene 2) Lo.

実施例2    tt          tt   
    //実施例3    //         
 //       //実施例4    //   
       //       /1実施例5ポリエ
チレン   変性ポリエチレン5)+90実施例13 
   //   −−tt       //実施例7
木−材 (ブナ)・′共重合ナイロン7)1o。
Example 2 tt tt
//Example 3 //
// //Example 4 //
// /1 Example 5 Polyethylene Modified polyethylene 5) +90 Example 13
// --tt //Example 7
Wood (beech)/'Copolymerized nylon 7) 1o.

実施例8 FRP(ポリエステル)エポキシ”    
   100比較例1ガラス繊維強化pp1)変性ポリ
プロピレン2)100比較例2    // −// 
      tt比較例3    tt       
   //       //比較例4   〃   
      〃      〃比較例5    // 
         tt       //接着材組成 磁性金厘短m雄  金   属   粉材  質   
  重量部      材  質          
   mu部ステンレスam3)8G  アルミニュウ
ム粉35Gメツシュ”  30//         
       /I           /l   
                         
   /1ステンレスm m 3)40     //
             tt〃〃〃〃 ステンレス繊維3)4G  ステンレス粉200メツシ
ュ8)50〃〃〃〃 鉄 m  !18)8G  アルミニュウム粉350メ
? シx 03Gステンレス繊!l 3)40    
 //              、。
Example 8 FRP (polyester) epoxy”
100 Comparative Example 1 Glass fiber reinforced pp1) Modified polypropylene 2) 100 Comparative Example 2 // -//
tt Comparative Example 3 tt
// // Comparative example 4 〃
〃 〃Comparative example 5 //
tt // Adhesive composition Magnetic metal powder Material
Weight part Material
mu part stainless steel am3) 8G aluminum powder 35G mesh" 30//
/I /l

/1 stainless steel m m3)40 //
tt〃〃〃〃 Stainless steel fiber 3) 4G Stainless steel powder 200 mesh 8) 50〃〃〃〃 Iron m! 18) 8G aluminum powder 350 meters? Six 03G stainless fiber! l 3) 40
// ,.

ステンレス繊維3)   80    −〃     
       40        □−鉄 粉200
メ−) シ、 10)150シング gg2表 高   周   波 発振時間接着強度No、   周
波数×出力      (秒) (Kg/am2)実施
例1  48)12X 4KW        5  
 79実施例2 400KHzX 4 KW     
   25  81実施例3  4MHzX4に冒  
     678実施例4 400KHzX 4に−4
083実施例5  4MHzX 4KW       
 5   42実施例6 400KHzX 4 K讐 
      3541実施例74にHzX4に讐   
    544実施例8 400KHzX O,1〜0
.3KW    90  7B比較例1  4M)Iz
X 4KW        5   41比較例2  
   //          8   37比較例3
     tt          120  −比較
例4 400KHzX 4 KW        12
0  −比較例5  4M)lzX4KW      
 120  −接着試験 破   壊   箇   所      備     
         考テストピース表面の破断  (樹
脂とガラス繊維層間)テストピース破断 界面の一部/木材表面破断 (接着剤とテストピースの
界面)界面 界面、一部表面の破断   接着剤の溶融不足1発熱が
不均一界面           接着剤層が分解し、
もろい発熱不足、溶融接着に至らず ほとんど発熱せず 発熱不足、溶融接着に至らず 第1表及び第2表に記載しである材料の補足説明。
Stainless fiber 3) 80 -〃
40 □-Iron powder 200
10) 150 single gg2 table High Frequency Oscillation time Adhesive strength No. Frequency x Output (sec) (Kg/am2) Example 1 48) 12X 4KW 5
79 Example 2 400KHzX 4KW
25 81 Example 3 4MHz
678 Example 4 400KHzX 4-4
083 Example 5 4MHzX 4KW
5 42 Example 6 400KHz
3541 Example 74 with HzX4
544 Example 8 400KHzX O, 1~0
.. 3KW 90 7B Comparative Example 1 4M) Iz
X 4KW 5 41 Comparative example 2
// 8 37 Comparative Example 3
tt 120 - Comparative Example 4 400KHzX 4 KW 12
0 - Comparative Example 5 4M)lzX4KW
120 - Adhesion test breakage location Preparation
Consideration Test piece surface fracture (between resin and glass fiber layer) Part of test piece fracture interface/Wood surface fracture (interface between adhesive and test piece) Interfacial interface, partial surface fracture Insufficient melting of adhesive 1 No heat generation Uniform interface The adhesive layer decomposes,
Supplementary explanation of materials listed in Tables 1 and 2 that are brittle and lack heat generation, do not generate enough heat to melt and bond, and do not generate enough heat to form melt bond.

l)ガラス繊維強化PP 出光石油化学■製 Xシート、厚さ3層鵬。l) Glass fiber reinforced PP X sheet made by Idemitsu Petrochemical ■, 3-layer thick.

2)変性ポリプロピレン マレイン化変性ポリプロピレン(無水マレイン酸/プロ
ピレン=lO/90の共重合体)20部とポリプロピレ
ン(メルトインデックス5)80部のブレンド物・ 3)ステンレス繊維 びびり振動切削法による5US430、相当直径804
m、長さ2 am。
2) Blend of 20 parts of modified polypropylene maleated modified polypropylene (copolymer of maleic anhydride/propylene = 1O/90) and 80 parts of polypropylene (melt index 5) 3) 5US430, equivalent by stainless steel fiber chatter vibration cutting method Diameter 804
m, length 2 am.

4)アルミニュウム粉 福山金属箔粉工業■製 アルミニュウムアトマイズ粉3
50メツシュ。
4) Aluminum powder Aluminum atomized powder 3 made by Fukuyama Metal Foil Powder Industry ■
50 meters.

5)変性ポリエチレン マレイン化変性ポリプロピレン(無水マレイン酸/プロ
ピレン=10/90の共重合体) 10部とポリエチレ
ン(メルトインデックス2)Q^☆マ n−イ 1. 
・ノ  し゛ 株6)ステンレス粉 福山金属箔粉工業■製 5US304アトマイズ粉20
0メツシュ。
5) Modified polyethylene Maleated modified polypropylene (copolymer of maleic anhydride/propylene = 10/90) 10 parts and polyethylene (melt index 2) Q^☆ma n-i 1.
・Noshi Co., Ltd. 6) Stainless steel powder manufactured by Fukuyama Metal Foil Powder Industry ■ 5US304 atomized powder 20
0 mesh.

7)共重合ナイロン プラーテΦポンGmbh(西独)製 ブラタミドH10
5(商品名)。
7) Copolymerized nylon plate Φpon GmbH (West Germany) Bratamid H10
5 (product name).

8)鉄繊維 びびり振動切削法による、相当直径80ILm。8) Iron fiber Equivalent diameter 80ILm by chatter vibration cutting method.

長さ311Is 9)エポキシ 油化シェルエポキシ■製 エピコート828100重量
部、イソフタル酸ジヒドラジド15重ff1ffll、
四国化成■製 2MZ−Azine(商品名)2重量部
Length: 311 Is 9) Epoxy oil shell made of epoxy ■ Epicoat 828 100 parts by weight, isophthalic acid dihydrazide 15 weight ff1ffll,
2 parts by weight of 2MZ-Azine (trade name) manufactured by Shikoku Kasei ■.

10)鉄粉 矢作製鉄■製 還元鉄粉200メツシュ、不定型粒子ア
スペクト比1〜5゜ 11)シンチュウ繊維 びびり振動切削法による、6/4黄銅(相当直径80!
m、長さ3mm)。
10) Reduced iron powder made by Yahagi Steel ■ 200 mesh, amorphous particle aspect ratio 1-5° 11) 6/4 brass (equivalent diameter 80!) made by Shinchu fiber chatter vibration cutting method.
m, length 3 mm).

実施例1〜4は本発明による熱可塑性接着剤により、ガ
ラス繊維強化ポリプロピレンを接着したものであり、実
施例1において使用された高周波E波数は4MHzであ
り、実施例2において使用された高周波周波数は400
KHzである。  400K Hzの場合、加熱効率は
4MHzと比較して悪く、長い加熱時間を要するが、高
周波誘導接着は可能である。
In Examples 1 to 4, glass fiber reinforced polypropylene was bonded with a thermoplastic adhesive according to the present invention, and the high frequency E wave number used in Example 1 was 4 MHz, and the high frequency E wave number used in Example 2 was is 400
It is KHz. In the case of 400 KHz, the heating efficiency is poor compared to 4 MHz, and a long heating time is required, but high frequency induction bonding is possible.

実施例3.4は磁性金属短繊維の充填量を実施例1.2
の半分に減したものであり、実施例1.2と比較して加
熱時間は長くなるが、接着は可能である。
Example 3.4 shows the filling amount of magnetic short metal fibers compared to Example 1.2.
Although the heating time is longer than in Example 1.2, adhesion is possible.

実施例1〜4は、いづれも、接着強度が良好であり、引
張剪断試験の結果は、破壊がテストピース表面の樹脂層
と内部のガラス繊維層の間で発生しており、いわゆる材
料破断が認られる。
In Examples 1 to 4, the adhesive strength was good, and the results of the tensile shear test showed that the fracture occurred between the resin layer on the surface of the test piece and the internal glass fiber layer, and so-called material fracture occurred. Recognized.

実施例5.6はポリエチレンテストピースの接着であり
、同様に良好な接着が得られる。
Examples 5.6 are the adhesion of polyethylene test pieces and similarly good adhesion is obtained.

実施例7は木材の接着に本発明を適用したものである。Example 7 is an example in which the present invention is applied to bonding wood.

実施例8は、熱硬化性接着剤に本発明を適用した例であ
り、FRP (ガラス繊維強化不飽和ポリエステル樹脂
)をエポキシ系接着剤で接着したものである。この場合
、急激に加熱すると、接着剤樹脂の分解・発泡等が発生
し、また、硬化反応にはある程度の時間を要するため、
温度を200〜220℃に保ちうるよう、出力を0.1
〜G、3K Wの範囲で可変にしコントロールしたもの
である。
Example 8 is an example in which the present invention is applied to a thermosetting adhesive, in which FRP (glass fiber reinforced unsaturated polyester resin) is bonded with an epoxy adhesive. In this case, rapid heating will cause decomposition and foaming of the adhesive resin, and the curing reaction will take some time.
In order to maintain the temperature between 200 and 220℃, the output is set to 0.1
It is variable and controlled in the range of ~G, 3KW.

比較例1.2は、磁性金属短繊維のみを発熱体としたも
のである。比較例1は、発熱は早く一応接着は可能であ
るが、接着剤とテストピースの界面で、接着後の破壊が
多く発生し、接着強度は実施例と比較して弱い、界面を
観察の結果、この接着不良の原因は、接着剤界面の発熱
が均一でなく、溶融が不十分であったためと考えられる
Comparative Example 1.2 uses only magnetic short metal fibers as a heating element. In Comparative Example 1, heat generation is quick and adhesion is possible, but after adhesion, many fractures occur at the interface between the adhesive and the test piece, and the adhesion strength is weak compared to the example, as a result of observing the interface. The cause of this poor adhesion is thought to be that heat generation at the adhesive interface was not uniform and melting was insufficient.

比較例2では、磁性金属短繊維の充填量を比較例1の半
分に減らした結果、加熱時間を延長しなければ接着でき
ないが、このため、接着剤層の温度分布はさらに不均一
となり、繊維近傍の樹脂は熱分解してワックス状になり
もろくなっていた。
In Comparative Example 2, as a result of reducing the filling amount of magnetic short metal fibers to half that of Comparative Example 1, bonding is not possible unless the heating time is extended, but this makes the temperature distribution of the adhesive layer even more uneven, and the fibers The resin in the vicinity had thermally decomposed, becoming wax-like and brittle.

比較例3〜5は、発熱体として磁性粉である鉄アトマイ
ズ粉、あるいは、非磁性繊維であるシンチュウ短繊維を
使用したものであるが、 120秒間の高周波1誘導加
熱によっても、溶融接着に至るだけの発熱は得られなか
った。原因としては。
Comparative Examples 3 to 5 used iron atomized powder, which is a magnetic powder, or Shinchu staple fiber, which is a non-magnetic fiber, as a heating element, but even with high-frequency 1-induction heating for 120 seconds, melt adhesion was achieved. No fever was observed. As for the cause.

第1図において用いたヘヤビン型のコイルは、安定した
接触圧力は得られるが、加熱効率がこれら発熱体に対し
ては悪いためと考えられる。
This is thought to be because the hairbin type coil used in FIG. 1 can provide stable contact pressure, but its heating efficiency is poor for these heating elements.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明に係る高周波誘導加熱型接
着剤は、その発熱体として、樹脂100重量部に対し、
長さ対直径の比がto−100にある磁性金属短繊維5
〜10重付部と50メツシュ以下の金属粉10〜200
重量部とが使用されているので、操作上安全でありしか
も装置設計上の自由度が大きいKHz帯の高周波加熱装
置でも十分高周波誘導加熱接着が可能であり、また、発
熱体の充填密度が小さくても均一に高周波誘導加熱接着
が可能である。換言すれば、高周波誘導加熱により、迅
速で、均一な加熱が可能であり、高い接着強度が得られ
る。また、高周波誘導加熱装置の周波数やコイルの形状
を選択する上での自由度は高まり、高周波誘導加熱接着
を適用できる範囲がさらに大きくなる。
As explained above, the high-frequency induction heating type adhesive according to the present invention has, as its heating element, 100 parts by weight of resin,
Magnetic short metal fiber 5 with a length to diameter ratio of to-100
~10 heavy parts and 50 mesh or less metal powder 10~200
Since the weight parts are used, it is safe to operate, and high-frequency induction heating bonding is possible even with KHz-band high-frequency heating equipment, which has a large degree of freedom in equipment design, and the packing density of the heating element is small. Even high-frequency induction heating bonding is possible. In other words, high-frequency induction heating enables rapid and uniform heating and provides high adhesive strength. Furthermore, the degree of freedom in selecting the frequency of the high-frequency induction heating device and the shape of the coil is increased, and the range to which high-frequency induction heating bonding can be applied is further expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明において使用したヘヤピン型コイルと
このコイルを用いた加熱接着剤の概要図である。 1.1’  ・・・加熱コイル、  2・・ ・エアー
シリ ンダ、  3・・・コイル接続り′−ド線。 4・・・テストピース、  5・・φ接着剤。
FIG. 1 is a schematic diagram of a hairpin type coil used in the present invention and a heating adhesive using this coil. 1.1'... Heating coil, 2... Air cylinder, 3... Coil connection '- lead wire. 4...Test piece, 5...φ adhesive.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 熱可塑性または熱硬化性樹脂に磁性体または導電体の細
片からなる発熱体が均一に分散されている高周波誘導加
熱型接着剤において、 前記発熱体は、樹脂100重量部に対し、長さ対直径の
比が10〜100の範囲にある磁性金属短繊維5〜10
0重量部と50メッシュ以下の金属粉10〜200重量
部とを含むことを特徴とする高周波誘導加熱型接着剤。
[Scope of Claims] A high-frequency induction heating adhesive in which a heating element made of magnetic or conductive strips is uniformly dispersed in a thermoplastic or thermosetting resin, wherein the heating element comprises 100 parts by weight of the resin. 5 to 10 magnetic short metal fibers having a length-to-diameter ratio of 10 to 100.
1. A high-frequency induction heating type adhesive comprising: 0 parts by weight and 10 to 200 parts by weight of metal powder having a size of 50 mesh or less.
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