JPS624770A - 接合方法 - 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］ 本発明は一対の部材を合成樹脂を用いて接合する接合方
法に関するものである。

［開示の概要］ 本明細書及び図面は合成樹脂を用いた接合方法において
光硬化性と熱硬化性を兼備した樹脂を用い接合する一対
の部材の少なくとも一方の対向面にこの樹脂を塗布しエ
ネルギー線を照射して少なくとも一部をプレ硬化させた
後、前記樹脂層を挾んで前記一対の部材を重ね加熱、加
圧し、接合する方法を採用することにより接合後の寸法
精度を向上させ、長期間にわたって安定した接合状態を
持続させることができるようにする技術を開示するもの
である。

［従来の技術］ 部材同志の接合には合成樹脂系の接着剤を用いた接合方
法が広く採用されている。

この合成樹脂系の接着剤としては熱硬化性樹脂が一般的
である。

熱硬化性樹脂は接合される部材の接合面に塗布され、こ
れを加熱することにより硬化させ、接合を行なっている
。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、熱硬化性樹脂を用いた接合方法を採用すると
塗布された樹脂が加熱接合時に接合部の側面にはみ出し
、硬化するため、部材の寸法精度が著しく低化してしま
うという欠点がある。

そこで、はみ出した樹脂を研削あるいは研摩等の機械的
な方法を用いるか、あるいは化学的な方法を用いて除去
する工程が必要であり、工程数が増加し、大幅なコスト
アップとなってしまう。

一方、熱硬化性樹脂以外に光硬化性樹脂が存在するが、
この樹脂の用途としてはフォトエツチングの被膜形成、
コーティング、簡単な形状のトッピング等のみであり、
光を含むエネルギー線が照射された箇所は短時間で硬化
する反面、エネルギー線が達しない場所は未硬化となる
ため、光硬化性樹脂は部材同志の接合には使用されてい
なかった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明においては上述したような問題点を解決するため
に光硬化性を付与した熱硬化性樹脂を用い、該樹脂の少
なくとも一部にエネルギー線を照射することによりプレ
硬化を行ない、さらに熱を加えて硬化反応を促進する方
法を採用した。

［作　用］ このような方法を採用すると接合剤としての樹脂の硬化
に要する時間が大幅に短縮され接合した部材の寸法精度
が高く、かつ長期において安定な接合状態を維持するこ
とが可能となった。

［実施例］ 以下、図面とともに本発明方法の詳細を説明する。

第１図〜第５図は本発明の接合工程の１例を原理的に説
明するもので、第１図は平板状の一方の部材１を示し、
第２図は接合される他方の平板状の部材２を示している
。

一方の部材２にその接合面に光硬化性を付与した熱硬化
性樹脂３を塗布する。

塗布の方法としてはいわゆるはけ等で塗布する以外にデ
ィップングやスプレー等の方法を用いる。

そして、この樹脂層３に接合前において紫外線、遠紫外
線、イオン線、電子線あるいはＸ線等のエネルギー線を
照射し、樹脂層をプレ硬化し、しかる後第３図に示すよ
うに部材１．２を樹脂層を挟んで重ね、加熱、加圧する
ことによりポスト硬化し、一体化させる。

なお、部材２に塗布された樹脂層３の全てを必要としな
い場合には第４図に示すように不要部分を覆う遮光板４
を重ねてエネルギー線５を照射し、プレ硬化を行なった
後有機溶剤等で硬化していない不要な樹脂層を除去し、
第５図に示すように不要部分を除去した状態で相手方の
部材と重ね合わせ、加熱、加圧して一体化させれば良い
。

上述した工程がプレ硬化とポスト硬化を含む接合法の概
略であるが、以下、具体的な実施例について説明する。

本実施例にあたっては接合用の樹脂として、光硬化性と
熱硬化性を兼備する樹脂の一種である環化ゴムのうちの
環化ポリブタジェンに光架橋剤としてビスアジドを加え
たものを用意し、比較例としてはエポキシ系樹脂である
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に硬化剤としてジシア
ンジアミドを加えたものを用意した。

一方、接合し合う部材としてはステンレススチール５Ｕ
Ｓ３０４の厚さ　１ｍｍ　、長さ２０ｍｍ　、幅１０ｍ
ｍの平板を６０枚用意した。

そして、これらを夫々２０枚ずつ３グループに分け、第
１グループは２０枚のうち１０枚に前述した光硬化性と
熱硬化性を持つ樹脂を塗布し、８０Ｗ／ｃｍの高圧水銀
灯で紫外線を３０秒照射し、樹脂の塗布されていない平
板を重ね、２枚の平板の長さ１幅方向をそろえ、　１８
０℃７３０分、　　８ｋｇ／ｃｍ２で加熱圧着し接合さ
せて一体化した試料を１０対作成した。

一方、第２グループは２０枚のうち１０枚に第１グルー
プと同様な樹脂を塗布し、平板の長さ方向に１８ｍｍ＋
幅方向に８脂鵬露出させ、平板の周縁部を遮光した後、
第１グループと同様な条件で紫外線を３０秒照射した後
、有機溶剤であるメチルエチルケトンを用いて感光して
いない樹脂層を洗浄除去し、これら１０枚の平板に樹脂
を塗布していない平板を重ね、２枚の平板の長さ、幅方
向をそろえ、１８０℃／３０分、　　８ｋｇ／ｃｍ２で
加熱、加圧し、接合を行なった。

さらに第３グループは従来例であるエポキシ系樹脂を用
い、これを２０枚の平板のうち１０枚に塗布し、　１８
０℃１５０分、　８ｋｇ／ｃｍ２で加熱、加圧し、一体
化させた。

上述した第１〜第３のグループについて接合部の樹脂の
重み、平板の長手方向に平板よりも突出した樹脂層の長
さ、経時における寸法安定性を見るために６０°Ｃ９湿
度９５％で２４０時間接合した平板を置き平板の長手方
向に突出した樹脂層の長さの高温、高湿雰囲気における
変化を測定した。

その結果を第１表に示す。

第１表 ａ１０ 一方ＪＩＳＫ８８５０に即し、接合用の樹脂の引張り剪
断接着強さを測定した。

その結果を第２表に示す。

第２表 引張り試験の試験片材料はアルミニウムどうしを前述し
たと同様に第１〜第３のグループに分けて前述したのと
同一方法、同一条件で接合し、さらに第１〜第３のグル
ープを２つに分け、一方は高温高湿試験（６０℃、湿度
９５％、２４０時間）にさらす前の強度を、他方はさら
した後の強度を測定した。　　゛ 第１表から明らかなように本実施例の場合の方が樹脂層
の厚みも薄く、高温高湿試験前後の樹脂の突出量も著し
く小さいことがわかる。

即ち、接合後における部材の寸法精度が著しく向上する
ことがわかる。

また、第２表から明らかなように接着強さは高温高湿試
験前においては従来例とほぼ同一であるが、試験後の接
着強さは本実施例の場合著しく大きいことがわかる。

これから明らかなことは温度や湿度の変化による変形や
強度の劣下が少なく、初期の接合状態を長期間安定して
持続させることができるという点である。

なお、使用する樹脂としてエネルギー線にプレ硬化を行
なうことができ、さらに加熱、加圧することによりポス
ト硬化を行なえる樹脂であればその種類に限定されず、
ポリケイ皮酸ビニル系、環化ゴム系、エポキシ樹脂系、
フェノールボラック樹脂系、アクリル系ポリマー、ポリ
イミド樹脂系等の樹脂にニトロ化合物、ケトン類、キノ
ン類等の増感剤あるいはビスアジド等の光架橋剤を加え
、さらに塗布時の粘度調節のため石油系溶剤で希釈して
も良い。

また、部材の一方に接合用の樹脂を塗布し、他方の部材
の接合部に密着性を改善するためにプライマー塗布を行
なっても良い。

°さらに、ここで付言するならば従来よりガラス接合等
のようにエネルギー線を透過する特殊な物質の接合にお
いては互いに接合しあう面に感光性樹脂を塗布し、突き
合わせた後エネルギー線を照射することにより仮止めを
してから加熱硬化により本硬化を行なう方法が知られて
いる。

しかし、本発明方法は上述したように接合前にあらかじ
めエネルギー線を照射しておくのであって、上述した公
知の方法とは全く異なっている。

さらに必要に応じて遮光により不要な樹脂部分を硬化さ
せず溶剤等により除去した後突き合わせて加熱、加圧す
ることにより硬化反応を促進させ接合を行なうことがで
きる。このような方法は公知の方法ではできない。

さらに従来例においてはエネルギー線を透過できる材質
のみに限られた接合方法であるのに対し、本発明方法で
はエネルギー線の透過性については関係なく広範囲な材
料に適用できる・［効　果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光硬
化性と熱硬化性を兼備した接合用の樹脂を用い、接合す
る一対の部材の少なくとも一方の接合面に塗布し、この
樹脂の少なくとも一部をエネルギー線の照射によりプレ
硬化させた後部材を互いに突き合わせ、加熱、加圧する
ことによりポスト硬化を行なって接合させる方法を採用
しているため、接合した物品の寸法精度が高く、後処理
工程が不要で低コストで実施できる。

また、長期間に渡って安定な接合状態を維持することが
でき、信頼性を著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明方法を実施する場合の工程を説
明する斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接合すべき一対の部材の少なくとも一方の対向面に光硬
   化性と熱硬化性を兼備した樹脂を塗布し、この樹脂の少
   なくとも一部をエネルギー線を照射することによりプレ
   硬化させた後、この樹脂層を挟んで前記一対の部材を重
   ね、加熱、加圧することを特徴とする接合方法。