TWI624523B - Heat-hardening type magnetic adhesive composition and subsequent sheet - Google Patents
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Abstract
本發明係含有丙烯酸系聚合物(A)、環氧樹脂(B)、硬化劑(C)、以及強磁體(D)之加熱硬化型磁著性接著劑組成物,環氧樹脂(B)含有從由甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂以及雙酚型環氧樹脂構成之組中選擇之至少一種。根據這樣之加熱硬化型磁著性接著劑組成物,在初期階段由於磁力而顯示暫時固定力,並且在加熱硬化後,剪切力較高,耐熱性也優異。
Description
本發明係有關於適用於其中至少一個由強磁性材料構成之兩個以上之被接著體之接合之加熱硬化型磁著性接著劑組成物及加熱硬化型磁著性接著薄片、以及使用它們而得之接合體之製造方法。
以往,例如,為了在汽車門等鋼板接合加強件等部件而使用接著薄片。若該接著薄片在貼合之初期階段有較大之接著力,則當部件相對於鋼板之定位發生錯位時,重新黏貼係困難的,或即使能夠重新黏貼,也存在接著薄片之接著劑殘留於鋼板之表面等問題。因此,需要在貼合之初期階段不利用接著力而能夠暫時固定,之後能夠牢固地接著的、作業性良好之接著薄片。
因此,有時使用由含有丙烯酸橡膠和磁粉之接著劑組成物構成之接著薄片。但係,這樣使用丙烯酸橡膠之接著薄片存在以下問題:剪切力低,由於老化,已接著之部件彼此會發生錯位。
相對於此,專利文獻1中提出了使用含有熱熔接著劑和強磁體之接著劑組成物而得之接著薄片之提案。為了使用這樣之接著薄片,要將上述接著薄片介於由強磁性材料構成
之一個部件和由強磁性材料構成之另一部件之間,在將兩部件暫時固定後,藉由加熱使兩部件相互接著。
【專利文獻1】國際公開WO2009/119885號公報
上述之接著薄片藉由使用熱熔接著劑而將剪切力維持在較高。但係,若將接著部件置於高溫下,則熱熔接著劑再次軟化而喪失接著力,因此存在耐熱性較低之類問題。
本發明係鑒於這樣之實際狀況而完成者,其目的在於提供在初期階段由於磁力而顯示暫時固定力,並且在加熱硬化後剪切力較高,耐熱性也優異之加熱硬化型磁著性接著劑組成物、及加熱硬化型磁著性接著薄片、以及使用它們而得之接合體之製造方法。
為了實現上述目的,第一,本發明提供一種加熱硬化型磁著性接著劑組成物,其係含有丙烯酸系聚合物(A)、環氧樹脂(B)、硬化劑(C)、以及強磁體(D)之加熱硬化型磁著性接著劑組成物,其特徵在於:前述環氧樹脂(B)含有從由甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂以及雙酚型環氧樹脂構成之組中選擇之至少一種(發明1)。
根據上述發明(發明1)之加熱硬化型磁著性接著劑組成物,在初期階段(加熱硬化前),由於強磁體(D)之磁力、以及根據情況由於丙烯酸類聚合物(A)和硬化前之環氧樹脂(B)
的黏著力(優選為微小之黏著力),相對于強磁性材料顯示良好之暫時固定力。而且,在加熱硬化後,由於已硬化之環氧樹脂(B),接著力以及剪切力較高。另外,將上述加熱硬化型磁著性接著劑組成物加熱硬化而成之接著劑特別地由於已硬化之環氧樹脂(B),即使再加熱也不軟化、不熔融,因此耐熱性優異。
在上述發明(發明1)中,優選,前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的前述強磁體(D)之含量為5~60體積%(發明2)。
在上述發明(發明1、2)中,優選,前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的前述強磁體(D)之含量以固體成分換算相對於前述丙烯酸系聚合物(A)100質量份為10~5000質量份(發明3)。
上述發明(發明1~3)中,優選,前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的前述環氧樹脂(B)之含量以固體成分換算相對於前述丙烯酸系聚合物(A)100質量份為5~3000質量份(發明4)。
在上述發明(發明1~4)中,優選,前述硬化劑(C)係胺系硬化劑(發明5)。
第二,本發明提供一種加熱硬化型磁著性接著薄片,其係將前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物(發明1~5)薄片化而得者(發明6)。
在上述發明(發明6)中,優選,厚度為0.1~5mm(發明7)。
第三,本發明提供一種接合體之製造方法,其係將其中至少一個由強磁性材料構成之兩個以上之被接著體接合而得之接合體之製造方法,其特徵在於:使用前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物(發明1~5)或前述加熱硬化型磁著性接著薄片(發明6、7),將前述兩個以上之被接著體暫時固定,在前述暫時固定後,對前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物或前述加熱硬化型磁著性接著薄片進行加熱,將前述兩個以上之被接著體接合(發明8)。
本發明之加熱硬化型磁著性接著劑組成物以及加熱硬化型磁著性接著薄片在初期階段由於磁力而顯示暫時固定力,並且在加熱硬化後,剪切力較高,耐熱性也優異。另外,根據本發明之接合體之製造方法,能夠以優異之作業性進行接著作業,並且能夠得到剪切力較高、耐熱性優異之接合體。
以下對本發明之實施形態進行說明。
[加熱硬化型磁著性接著劑組成物]
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物(以下,有時簡稱為“接著劑組成物”。)含有丙烯酸系聚合物(A)、環氧樹脂(B)、硬化劑(C)、以及強磁體(D)。而且,環氧樹脂(B)含有從由甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂以及雙酚型環氧樹脂構成之組中選擇之至少一種。
含有上述之成分之加熱硬化型磁著性接著劑組成物在初期階段(加熱硬化前)由於強磁體(D)之磁力、以及根據情況由於丙烯酸系聚合物(A)和硬化前之環氧樹脂(B)的黏著力(優選為微小之黏著力),相對于強磁性材料顯示良好之暫時固定力。而且,在加熱硬化後,由於已硬化之環氧樹脂(B)而使接著力以及剪切力較高。另外,將含有上述之成分、特別地含有環氧樹脂(B)之加熱硬化型磁著性接著劑組成物加熱硬化而成之接著劑即使再加熱也不軟化不熔融,因此耐熱性優異。並且,由於不熔融,從而難以產生磁力線引起之壁厚變化。
(1)丙烯酸系聚合物(A)
丙烯酸系聚合物(A)係以(甲基)丙烯酸酯作為構成該聚合物之單體單元之主要成分之聚合物。此外,本說明書中的“聚合物”中也包含“共聚物”之概念。另外,本說明書中,(甲基)丙烯酸酯係指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯這兩者。其他之相似用語也相同。
優選,本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物所含有之丙烯酸系聚合物(A)為丙烯酸橡膠。在此,本說明書中“丙烯酸橡膠”係具有作為橡膠狀彈性體之機械性質之材料,該材料含有由從以下組中選擇之一種或兩種以上構成之聚合物和/或該聚合物與交聯劑(優選為硬化劑(C))之交聯反應生成物,該組包括由源於(甲基)丙烯酸酯之結構單元構成之均聚物、由源於(甲基)丙烯酸酯之結構單元構成之共聚物、以及源於(甲基)丙烯酸酯之結構單元與源於(甲基)丙烯酸酯以外之可聚合單體之結構單元之共聚物。若本實施形態之加熱硬化型磁著性
接著劑組成物含有丙烯酸橡膠作為丙烯酸系聚合物(A),則該加熱硬化型磁著性接著劑組成物可發揮良好之柔軟性。此外,丙烯酸橡膠通常幾乎沒有黏著力,或具有微小之黏著力。
優選,丙烯酸系聚合物(A)中作為構成該聚合物之單體單元而作為主要成分之(甲基)丙烯酸酯係烷基之碳數為21~20之(甲基)丙烯酸烷基酯。藉由含有這樣之(甲基)丙烯酸烷基酯而能夠表現所希望之彈性和/或黏著性(微黏著性)。
作為烷基之碳數為1~20之(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可例舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、以及(甲基)丙烯酸十八烷基酯等。尤其,為了實現更理想之彈性和微黏著性,優選烷基之碳數為1~8、特別係為2~4之(甲基)丙烯酸酯,特別優選(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸正丁酯。此外,可以單獨使用這些,也可以組合兩種以上使用。
優選丙烯酸系聚合物(A)含有50~100質量%、特別優選含有75~99質量%、更優選含有92~98質量%的、烷基之碳數為1~20之(甲基)丙烯酸烷基酯,作為構成該聚合物之單體單元。
丙烯酸系聚合物(A)中,為了對所得之接著劑組成物或硬化後之接著劑賦予所希望之物性,也可以含有具有官能基之單體,作為構成該聚合物之單體單元特別優選含有具有與
交聯劑(優選為硬化劑(C))反應之官能基之單體(含官能基之單體),。藉由含有這樣之含官能基之單體,所得之丙烯酸系聚合物(A)藉由交聯劑(硬化劑(C))被交聯(通常在接著劑組成物之加熱成形時),發揮良好之彈性。另外,估計在硬化後之接著劑中,形成了交聯結構(三維網眼結構)之丙烯酸系聚合物(A)藉由硬化劑(C)而與環氧樹脂(B)結合並彼此纏繞。藉由這樣之結構,硬化後之接著劑發揮優異之耐熱性。
作為上述含有官能基之單體之官能基之種類,例如,可以例舉羧基、氫氧基、環氧基、鹵素等。特別地,在交聯劑(優選為硬化劑(C))為胺系硬化劑之情況下,優選為與胺之反應性較高之羧基。
作為具有羧基之單體(含羧基之單體),例如可以例舉丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、馬來酸、衣康酸、檸康酸等乙烯性不飽和羧酸,尤其優選丙烯酸或甲基丙烯酸,特別優選丙烯酸。可以單獨使用這些,也可以組合兩種以上使用。
在硬化劑(C)為胺系硬化劑之情況下,優選丙烯酸系聚合物(A)含有0.1~10質量%、特別優選含有1~5質量%、更優選含有2~4質量%的含羧基之單體作為構成該聚合物之單體單元。若含羧基之單體之含量為0.1質量%以上,則可良好地得到基於交聯之上述效果。另外,若含羧基之單體之含量為10質量%以下,則即使在交聯後,也可良好地保持加熱硬化型磁著性接著劑組成物之柔軟性。
丙烯酸系聚合物(A)也可以含有其他單體作為構成該聚合物之單體單元、例如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)
丙烯酸乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等非交聯性之丙烯醯胺;(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯等非交聯性之具有叔胺基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環己酯等具有脂肪族環之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苯酯等具有芳香族環之(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯等,。
對於丙烯酸系聚合物(A)之聚合方式,可以係無規共聚物,也可以係嵌段共聚物。
丙烯酸系聚合物(A)之質量平均分子量(Mw)優選為50萬~250萬,特別優選為80萬~200萬,更優選為100萬~150萬。此外,本說明書中質量平均分子量係依據凝膠滲透色譜(GPC)法測定之標準聚苯乙烯換算之值。
若丙烯酸系聚合物(A)之質量平均分子量為50萬以上,則所得硬化前之接著劑組成物之黏性被抑制,另外,若質量平均分子量為250萬以下,則所得硬化前之接著劑組成物之黏性為可用手簡單剝離之程度。因此,藉由丙烯酸系聚合物(A)之質量平均分子量在上述之範圍內,可在暫時固定時得到適宜之黏著力。
此外,本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物中,對於丙烯酸系聚合物(A),可以單獨使用一種,也可以組合兩種以上使用。
(2)環氧樹脂(B)
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物所含有之環氧樹脂(B)含有從由甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清
漆型環氧樹脂以及雙酚型環氧樹脂構成之組中選擇之至少一種。藉此,將該接著劑組成物硬化後之接著劑即發揮所希望之接著力、剪切力以及耐熱性。
作為甲酚酚醛清漆型環氧樹脂,例如可使用以下式所示者。
(式中n為1~60之整數。)
優選甲酚酚醛清漆型環氧樹脂之質量平均分子量為1000~10000,特別優選為1500~5000。另外,優選環氧當量為100~300g/eq,特別優選為200~230g/eq。進而,優選軟化點為30~150℃,特別優選為50~100℃。
作為苯酚酚醛清漆型環氧樹脂,例如可使用以下式所示者。
(式中n為1~60之整數。)
優選苯酚酚醛清漆型環氧樹脂之質量平均分子量為500~10000,特別優選為1000~3000。另外,優選環氧當量為100~300g/eq,特別優選為170~210g/eq。進而優選在常溫下為半固態者。
作為雙酚型環氧樹脂,可例舉雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂等,尤其優選雙酚A型環氧樹脂。
作為雙酚A型環氧樹脂,例如可使用以下式所示者。
(式中n為1~80之整數。)
優選雙酚型環氧樹脂之質量平均分子量為1000~20000,特別優選為3000~8000。另外,優選環氧當量為400~1300g/eq,特別優選為700~1000g/eq。進而優選軟化點為50~150℃,特別優選為80~100℃。
即使上述之中,也優選甲酚酚醛清漆型環氧樹脂以及苯酚酚醛清漆型環氧樹脂,特別優選苯酚酚醛清漆型環氧樹脂。根據甲酚酚醛清漆型環氧樹脂以及苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、特別地根據苯酚酚醛清漆型環氧樹脂,硬化後之接著劑發揮優異之接著力以及剪切力,並且硬化前之接著劑組成物顯
示良好之柔軟性。尤其,由於苯酚酚醛清漆型環氧樹脂在常溫下為半固態,因此,柔軟性之效果顯著。另外,特別係,在丙烯酸系聚合物(A)為丙烯酸橡膠之情況下,藉由與該丙烯酸橡膠之組合,接著劑組成物之柔軟性更優異。藉此,例如,在將本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物成形為薄片狀之情況下,即使對於三維曲面,該薄片狀接著劑組成物也能夠良好地追隨。此外,即使在使用雙酚型環氧樹脂(優選為雙酚A型環氧樹脂)作為環氧樹脂(B)之情況下,藉由將配混量調整為少許,也可確保接著劑組成物之柔軟性。
此外,對於上述之環氧樹脂(B),可以單獨使用一種,或組合兩種以上使用,但係,為了得到硬化前之黏性與硬化後之剪斷力之平衡,優選含有兩種以上,特別優選含有常溫下為固態之環氧樹脂和常溫下為半固態之環氧樹脂這兩者。
優選本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的環氧樹脂(B)之含量以固體成分換算相對於丙烯酸系聚合物(A)100質量份為5~3000質量份,特別優選為10~2000質量份,更優選為30~500質量份。若環氧樹脂(B)之含量為5質量份以上,則良好地發揮基於該環氧樹脂(B)之上述效果。另外,若環氧樹脂(B)之含量為3000質量份以下,則抑制了對基於丙烯酸系聚合物(A)之彈性產生阻礙之情況。
(3)硬化劑(C)
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物所含有之硬化劑(C)可藉由加熱而使上述環氧樹脂(B)硬化。另外,在丙烯酸系聚合物(A)具有與硬化劑(C)反應之官能基之情況下,使
丙烯酸系聚合物(A)交聯。
作為這樣之硬化劑(C),優選使用在一個分子中具有兩個以上之可與環氧基反應之官能基之化合物。作為該官能基,可例舉苯酚性氫氧基、乙醇性氫氧基、氨基、羧基、酸酐等,其中,優選氨基以及苯酚性氫氧基,特別優選氨基。即,作為硬化劑(C),優選胺系硬化劑以及苯酚系硬化劑,特別優選胺系硬化劑。胺系硬化劑與環氧樹脂(B)之反應性較高,另外,在丙烯酸系聚合物(A)具有羧基之情況下,與丙烯酸系聚合物(A)之反應性也較高。進而,藉由胺系硬化劑被交聯之丙烯酸系聚合物(A)耐熱性特別優異。
作為胺系硬化劑,例如可例舉雙氰胺、和4,4’-二氨基二苯胺、4,4’-二氨基二苯碸、間苯二胺、間苯二甲胺等芳香族胺等,其中優選雙氰胺。另外,作為苯酚系硬化劑,例如可例舉苯酚酚醛清漆樹脂、雙酚A型酚醛清漆樹脂、三嗪改性苯酚酚醛清漆樹脂等。
此外,對於上述之硬化劑(C),可單獨使用一種,或組合兩種以上使用。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的硬化劑(C)之含量以固體成分換算相對於環氧樹脂(B)100質量份優選為0.02~15質量份,特別地優選為0.1~10質量份,更優選為0.3~4質量份。若硬化劑(C)之含量為0.02質量份以上,則良好地實現環氧樹脂(B)之硬化(以及丙烯酸系聚合物(A)之交聯)。另一方面,若硬化劑(C)之含量過多,則有可能不必要地殘留在接著劑中,從經濟方面考慮也不利。
(4)硬化催化劑
優選,本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物含有對上述環氧樹脂(B)與硬化劑(C)之間之反應進行促進或調整之硬化催化劑。
作為硬化催化劑,例如可例舉:三乙烯二胺、苄基二甲胺、三乙醇胺、二甲氨基乙醇、三(二甲氨基甲基)苯酚等叔胺類;2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等咪唑類;三丁基膦、二苯基膦、三苯基膦等有機膦類;四苯基硼四苯基膦、四苯基硼三苯基膦等四苯硼鹽等。其中,優選使用咪唑類,特別地優選使用2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑。對於這些,可以單獨使用一種,或混合兩種以上使用。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的硬化催化劑之含量以固體成分換算相對於環氧樹脂(B)和硬化劑(C)之合計量100質量份優選為0.01~7質量份,特別優選為0.05~5質量份,更優選為0.15~2質量份。
(5)強磁體(D)
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物中使用之強磁體(D)係即使沒有外部磁場也可具有自發磁化之物質,也包括鐵氧磁性體。作為強磁體(D),具體地可以例舉鐵、鎳、鈷等金屬或它們的合金(例如不銹鋼)或氧化物、或者鍶鐵氧體、鋇鐵氧體、錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、銅鋅鐵氧體等鐵氧體系、鋁-鎳-鈷合金那樣的鋁鎳鈷系、希土類-過渡金屬系(例:SmCo系,SmFeN系,NbFeB系)等希土類系等磁性體。其中,
從容易細緻控制初期磁性之觀點出發,優選鐵氧體系,尤其更優選鍶鐵氧體以及鋇鐵氧體。
強磁體(D)優選為粉末體(以下稱為“磁性粉末體”。)。優選磁性粉末體之平均粒徑為0.5~20μm,特別優選為0.5~15μm,更優選為1~5μm。此外,磁性粉末體之平均粒徑例如可利用庫爾特計數法進行測定。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的強磁體(D)(磁性粉末體)之含量優選為5~60體積%,特別優選為10~50體積%,更優選為20~40體積%。若強磁體(D)之含量為5體積%以上,則在初期階段(加熱硬化前),藉由強磁體(D)之磁力而發揮針對強磁性材料之暫時固定力。另一方面,若強磁體(D)之含量為60體積%以下,則抑制了有礙于其他成分之作用效果、特別係有礙於柔軟性及剪切力之情況。
另外,優選本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的強磁體(D)之含量以固體成分換算相對於丙烯酸系聚合物(A)100質量份為10~5000質量份,特別優選為50~2000質量份,更優選為150~700質量份。若強磁體(D)之含量為10質量份以上,則在初期階段(加熱硬化前),藉由強磁體(D)之磁力而發揮針對強磁性材料之暫時固定力。另一方面,若強磁體(D)之含量為5000質量份以下,則抗彎強度不會過高而柔軟性良好,另外能夠保持充分之剪切力。
(6)其他成分
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物在上述成分以外,例如,也可以適當地含有交聯劑、黏著赋予劑、抗氧
化劑、填充劑、分散劑等之一種以上。
(7)加熱硬化型磁著性接著劑組成物之製造方法
為了製造本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物,將丙烯酸系聚合物(A)、環氧樹脂(B)、硬化劑(C)、強磁體(D)、優選也將硬化催化劑、以及根據要求也將其他成分進行配合、混合即可。這時,以20~120℃左右對混合物進行加熱,藉此各成分良好地進行分散。
如上述那樣混合在加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的強磁體(D)可以係被磁化後的狀態,也可以係未被磁化的狀態。在為後者之情況下,在混合後,得到接著劑組成物後,進行磁化(著磁)即可。著磁可以藉由公知之方法進行,例如,可以使用市場銷售之著磁/去磁電源裝置等進行。
(8)加熱硬化型磁著性接著劑組成物之效果、用途
如以上說明的那樣,本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物在初期階段(加熱硬化前),由於磁力、以及根據情況由於黏著力(優選為微小之黏著力),相對于強磁性材料顯示優異之暫時固定力。而且,將本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物加熱硬化而成之接著劑顯示較高之剪切力。另外,該接著劑即使再加熱也不軟化、不熔融,因此耐熱性優異,並且,也不產生磁力線引起之壁厚變化。另外,特別係,若本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物含有丙烯酸橡膠作為丙烯酸系聚合物(A)以及含有常溫下呈半固態之環氧樹脂(B),則在做成薄片狀時,可以使其追隨三維曲面之變化。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物使
用於將其中至少一個由強磁性材料構成之兩個以上之部件(被接著體)接合。作為由表現強磁性之材料構成之部件,可例舉由包含鐵、鈷、鎳等之材料構成之部件。另外,本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物由於硬化後之耐熱性較高,因此適宜使用于高溫之部分。具體而言,可適宜地使用於汽車用之車門或車體之鋼板、該鋼板之填空板、車體之增強部件等汽車用部件、特別係發動機或排氣管等發熱部分之附近;建築物等構造物中的鐵骨部分;精密儀器、電子儀器等之金屬部分、特別地此等儀器中發熱部分之附近等。
可將本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物成形為將上述那樣之部件彼此接合所需要之規定形狀。作為其形狀之具體例,可例舉三角形、四邊形、五邊形、六邊形、八邊形等多邊形、或圓形、橢圓形等圓形類、將此等之形狀之中央部除去而得之環狀形狀等各種形狀之薄片狀體(相當於本發明之加熱硬化型磁著性接著薄片)、板狀體、塊狀體、柱狀體、棒狀體等。
在此,在本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物之丙烯酸系聚合物(A)具有與交聯劑(硬化劑(C))反應之官能基之情況下,當對該加熱硬化型磁著性接著劑組成物進行加熱成形時,丙烯酸系聚合物(A)被交聯。此時之加熱溫度優選為20~120℃,特別優選為40~80℃。
利用本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物將被接著體接著時的加熱溫度優選為70~250℃,特別優選為130~200℃。藉由以這樣之溫度進行加熱,本實施形態之加
熱硬化型磁著性接著劑組成物硬化而發揮較高之接著力,牢固地接著被接著體。
[加熱硬化型磁著性接著薄片]
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片為將上述加熱硬化型磁著性接著劑組成物成形為薄片狀者。該加熱硬化型磁著性接著薄片之厚度也根據其用途而不同,但係,通常優選為0.1~5mm,特別優選為0.2~3mm,更優選為0.3~2mm。
不特別地限定本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片之製造方法,但係,藉由對上述加熱硬化型磁著性接著劑組成物進行熱壓,可很好地製造。對於熱壓之溫度,優選為20~120℃,特別優選為40~80℃。此外,在本實施形態之加熱硬化型磁著性接著劑組成物之丙烯酸系聚合物(A)具有與交聯劑(硬化劑(C))反應之官能基之情況下,藉由上述之熱壓,丙烯酸系聚合物(A)被交聯。
在如上述那樣進行熱壓時,優選將加熱硬化型磁著性接著劑組成物夾在兩張剝離薄片之間進行層壓,以在所得之加熱硬化型磁著性接著薄片之兩面層疊剝離薄片。剝離薄片可以係兩面被剝離處理後之剝離薄片,也可以係單面被剝離處理後之剝離薄片。以剝離薄片之剝離處理面為加熱硬化型磁著性接著薄片側之方式使用該剝離薄片。
作為上述之剝離薄片,例如可以使用在聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯樹脂等聚酯樹脂薄膜、聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂等聚烯烴樹脂薄膜等塑膠薄膜、或者在玻璃紙、蠟光紙、優質紙等
紙基材上層壓聚乙烯等熱塑性樹脂而得之層壓紙等上,塗敷矽樹脂等剝離劑而得者等。不特別地限制該剝離薄片之厚度,但係通常優選為20~200μm。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片加熱硬化後之接著力較高,另外,即使再加熱,也不軟化、不熔融,因此耐熱性優異。並且,由於在加熱硬化後不熔融,藉此,不產生磁力線引起之壁厚變化。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片之加熱接著後之剪切力優選為80N/cm2以上,特別優選為120N/cm2以上,更優選為200N/cm2以上。在此,本說明書中的加熱接著後之剪切力係指,將加熱硬化型磁著性接著薄片之一個面黏貼於不銹鋼鋼板(厚度0.5mm),將另一面黏貼於另外的不銹鋼鋼板(厚度0.5mm),並在150℃下加熱40分鐘後,返回常溫,按照JIS K6850進行測定(試驗速度為50mm/min)而得之剪切力。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片由於加熱硬化型磁著性接著劑組成物含有環氧樹脂(B),從而可以如上述那樣實現較高之剪切力。根據具有這樣之剪切力之加熱硬化型磁著性接著薄片,可以有效地抑制已接著之部件彼此由於老化等而錯位之情況。
優選本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片在常溫下之表面磁力為1mT以上,特別優選為3~100mT,更優選為5~50mT。在此,本說明書中的表面磁力係指,在距厚度為1mm之加熱硬化型磁著性接著薄片之表面為1cm之距離處
,利用高斯計進行測定而得之表面磁力。若表面磁力為1mT以上,則可以針對由強磁性材料構成之部件充分地進行暫時固定。另外,若表面磁力為100mT以下,則即使暫時固定之位置從規定之位置錯開,也能夠容易地修正位置。
優選本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片之抗彎強度為10~2000mN,特別地優選為50~1500mN,更優選為100~800mN。在此,本說明書中的抗彎強度係指,使用抗彎強度試驗機,按照JIS L 1096(1999)8.20.1之葛爾萊法,對長度為38mm、寬度為25mm之加熱硬化型磁著性接著薄片進行測定而得之抗彎強度。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片中,加熱硬化型磁著性接著劑組成物含有丙烯酸橡膠作為丙烯酸系聚合物(A),藉此可以實現上述那樣之抗彎強度。具有這樣之抗彎強度之加熱硬化型磁著性接著薄片發揮優異之柔軟性,即使被接著體具有三維曲面,也可以追隨該被接著體,可靠地接著。
本實施形態之加熱硬化型磁著性接著薄片也可以使用於與前述之加熱硬化型磁著性接著劑組成物同樣之用途。
[接合體之製造方法]
在此,對本發明一實施形態之接合體之製造方法進行說明。
本實施形態之接合體之製造方法係將其中至少一個由強磁性材料構成之兩個以上之被接著體接合,藉此來製造接合體之方法。首先,使用前述之加熱硬化型磁著性接著劑組成物或
加熱硬化型磁著性接著薄片,將兩個以上之被接著體暫時固定,之後,對上述加熱硬化型磁著性接著劑組成物或加熱硬化型磁著性接著薄片進行加熱,將上述兩個以上之被接著體接合。更具體地,示例以下之方法。
作為第一例,對在由強磁性材料構成之第一部件和由強磁性材料構成之第二部件之接合面夾著上述加熱硬化型磁著性接著薄片而進行接著之方法進行說明。最初,準備形狀為第一部件和第二部件之接合面之形狀之加熱硬化型磁著性接著薄片。將該加熱硬化型磁著性接著薄片夾在兩個部件之接合面之間,藉由該加熱硬化型磁著性接著薄片之磁力(以及黏著力),將第一部件和第二部件暫時固定。藉此,作業性變得良好。而且,在將加熱硬化型磁著性接著薄片加熱後,進行冷卻,牢固地將第一部件和第二部件接著,得到接合體。此外,不特別地限定第一部件和第二部件之形狀。
作為第二例,對在第一部件和由強磁性材料構成之第二部件之接合面夾著加熱硬化型磁著性接著劑組成物而進行接著之方法進行說明。最初,在第一部件形成由加熱硬化型磁著性接著劑組成物構成之接著劑部。作為接著劑部之形成方法,可以將加熱硬化型磁著性接著劑組成物噴塗在第一部件,也可以對加熱硬化型磁著性接著劑組成物重疊第一部件。第一部件可以為強磁體,也可以不係強磁體。
接著,將形成於第一部件之接著劑部藉由該接著劑部之磁力(以及黏著力)吸附在第二部件,藉此將第一部件和第二部件暫時固定。藉此,作業性變得良好。而且,在將加熱
硬化型磁著性接著劑組成物加熱後,進行冷卻,牢固地將第一部件和第二部件接著,得到接合體。
如上述那樣得到之接合體中的接著劑由於接著力和剪切力較高,另外,即使進行再加熱,也不軟化不熔融,因此耐熱性也優異。並且,由於該接著劑不熔融,因此,不產生磁力線引起之壁厚變化。
以上說明之實施形態係為容易理解本發明而記載之內容,非為限定本發明而記載之內容。因此,上述實施形態所公開之各構成要素旨在也包含屬於本發明之技術範圍之全部設計變更或等價物。
【實施例】
以下,更具體地利用實施例等來說明本發明,但係,本發明之範圍不限定於此等實施例等。
[實施例1]
準備將丙烯酸乙酯(EA)、(甲基)丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸(AA)按37:60:3之質量比共聚而得之、質量平均分子量為130萬、分子量分佈為2.70之丙烯酸橡膠,作為丙烯酸系聚合物(A)。
將上述丙烯酸系聚合物(A)100質量份(按固體成分換算;以下相同)、作為環氧樹脂(B)之甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製,產品名「N-660」,環氧當量:200~215g/eq,軟化點:61~69℃,固態))30.8質量份、作為硬化劑(C)之二氰胺0.68質量份、作為硬化催化劑之2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑0.34質量份、作為強磁體(D)之鍶鐵氧體粉末(平均粒徑為
2μm)230質量份(29體積%)放入混合機(東洋精機製作所公司製,產品名“30C150”),在60℃下進行加熱,混合10分鐘,得到加熱硬化型磁著性接著劑組成物。
另一方面,作為剝離薄片,準備兩張聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜之單面利用矽系剝離劑進行了剝離處理而得之剝離薄片(LINTEC公司製,產品名“SP-PET381130”,厚度:38μm)。將藉由上述而得之加熱硬化型磁著性接著劑組成物利用上述兩張剝離薄片夾著、且使剝離薄片之剝離處理面與加熱硬化型磁著性接著劑組成物接觸,利用熱壓機(檢測機產業公司製,產品名“SA-302”,加熱溫度:60℃)將其薄片化為厚度1mm後,使用處於磁場中之模具進行著磁,得到在兩面層疊了剝離薄片之加熱硬化型磁著性接著薄片。
[實施例2~28,比較例1~2]
除了將構成加熱硬化型磁著性接著劑組成物之各成分的種類及配混量、以及加熱硬化型磁著性接著薄片之厚度如表1所示那樣進行變更以外,與實施例1相同地製造了加熱硬化型磁著性接著薄片。此外,在實施例20~23中,使用了兩種環氧樹脂(B)(環氧樹脂(B)-1及環氧樹脂(B)-2)。
此外,關於表1中記載之環氧樹脂(B)(環氧樹脂(B)-1及環氧樹脂(B)-2)之細節,如以下所述。
.「N-660」:甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製,產品名“N-660”,環氧当量:200~215g/eq,軟化点:61~69℃,质量平均分子量:2100,固態)
.「EOCN-104S」:甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(日本化藥公
司製,產品名“EOCN-104S”,環氧当量:213~223g/eq,軟化点:90~94℃,质量平均分子量:3600,固態)
.「N-740」:苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(DIC公司製,產品名“N-740”,環氧当量:170~190g/eq,质量平均分子量:1600,半固態)
.「1055」:雙酚A型環氧樹脂(三菱樹脂公司製,產品名“1055”,環氧当量:800~900g/eq,軟化点:93℃,质量平均分子量:5700,固態)
[試驗例1](剪切力測定)
將實施例及比較例中得到之加熱硬化型磁著性接著薄片剪裁成1cm×1cm之正方形。然後,將一個剝離薄片剝離,並將該加熱硬化型磁著性接著薄片黏貼於不銹鋼鋼板(SUS430(2B)# 280HL,厚度0.5mm)(黏貼面積為1cm2)。接著,將另一個剝離薄片剝離,並將該加熱硬化型磁著性接著薄片黏貼於另外準備的不銹鋼鋼板(厚度0.5mm),在150℃下加熱40分鐘後,返回到常溫。關於這樣加熱硬化而得之接著劑,使用材料試驗機(英斯特朗公司製,產品名“5581”),按照JIS K6850,將一個不銹鋼鋼板固定的同時,將另一個不銹鋼鋼板以試驗速度50mm/min移動,測定剪切力(N/cm2)。結果如表1所示。
[試驗例2](表面磁力測定)
從實施例及比較例中得到之加熱硬化型磁著性接著薄片將一個剝離薄片剝離,在距露出之加熱硬化型磁著性接著薄片之表面為1cm之距離處,利用高斯計(TOYO TECHNICA公司
製,產品名“5080型手持高斯計”)測定常溫下之表面磁力(mT)。结果如表1所示。
[試驗例3](抗彎強度測定)
將實施例及比較例中得到之加熱硬化型磁著性接著薄片剪裁成長度為38mm、寬度為25mm,並將兩面之剝離薄片剝離,將其作為測定用樣本。使用抗彎強度試驗機(東洋精機公司製,產品名“葛爾萊式柔軟度試驗機”),依據JIS L 1096(1999)8.20.1之葛爾萊法,對該測定用樣本測定抗彎強度(mN)。結果如表1所示。
表1
根據表1可知,實施例中得到之加熱硬化型磁著
性接著薄片具有良好之表面磁力,並且,在加熱硬化後發揮較高之剪切力。另外,實施例1~23、25~28中得到之加熱硬化型磁著性接著薄片之抗彎強度較低,柔軟性優異。
本發明可以適宜地利用於將某個部件和由強磁性材料構成之部件進行接合,或將由強磁性材料構成之部件彼此進行接合。
Claims (6)
- 一種加熱硬化型磁著性接著劑組成物,含有丙烯酸系聚合物(A)、環氧樹脂(B)、硬化劑(C)、以及強磁體(D),其特徵在於:前述丙烯酸系聚合物(A)的質量平均分子量為50萬-250萬;前述環氧樹脂(B)含有選自由甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂以及雙酚型環氧樹脂所構成之群組之至少一種;前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的前述環氧樹脂(B)之含量,以固體成分換算相對於前述丙烯酸系聚合物(A)100質量份,為5~3000質量份;前述強磁體(D)係選自由鍶鐵氧體、鋇鐵氧體、鋁鎳鈷系磁性體及希土類系磁性體所構成之群組之至少一種;前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的前述強磁體(D)之含量為5~60體積%;前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物中的前述強磁體(D)之含量,以固體成分換算相對於前述丙烯酸系聚合物(A)100質量份,為10~5000質量份。
- 如申請專利範圍第1項之加熱硬化型磁著性接著劑組成物,其中,前述強磁體(D)係鍶鐵氧體及/或鋇鐵氧體。
- 如申請專利範圍第1項之加熱硬化型磁著性接著劑組成物,其中,前述硬化劑(C)係胺系硬化劑。
- 一種加熱硬化型磁著性接著薄片,將申請專利範圍第1至3 項中任一項之加熱硬化型磁著性接著劑組成物薄片化而得者。
- 如申請專利範圍第4項之加熱硬化型磁著性接著薄片,其中,前述加熱硬化型磁著性接著薄片的厚度為0.1~5mm。
- 一種接合體之製造方法,將其中至少一個由強磁性材料所構成之兩個以上之被接著體接合而得,其特徵在於:使用申請專利範圍第1至3項中任一項之加熱硬化型磁著性接著劑組成物、或申請專利範圍第4或5項之加熱硬化型磁著性接著薄片,將前述兩個以上之被接著體暫時固定,在前述暫時固定後,對前述加熱硬化型磁著性接著劑組成物或前述加熱硬化型磁著性接著薄片進行加熱,將前述兩個以上之被接著體接合。
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