WO2023054114A1 - 高周波誘電加熱用接着剤 - Google Patents

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WO2023054114A1
WO2023054114A1 PCT/JP2022/035162 JP2022035162W WO2023054114A1 WO 2023054114 A1 WO2023054114 A1 WO 2023054114A1 JP 2022035162 W JP2022035162 W JP 2022035162W WO 2023054114 A1 WO2023054114 A1 WO 2023054114A1
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dielectric heating
frequency dielectric
frequency
heating adhesive
adhesive
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PCT/JP2022/035162
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裕一 森
直紀 田矢
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リンテック株式会社
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    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
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    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive for high-frequency dielectric heating.
  • Patent Document 1 describes an adhesive that is interposed in the overlapped portion when bonding the overlapped portions of two adherends, at least one of which is made of a resin material.
  • the adhesive described in Patent Document 1 contains a microwave-absorbing substance made of a filler having a high dielectric loss factor that absorbs microwaves and generates heat, and an adhesive component. Consists of carbon black or silicon carbide.
  • Patent Document 2 describes an adhesive obtained by filling a dielectric heating medium having a dielectric heating property into an adhesive base made of a material having affinity with a base material (adherend) to be bonded.
  • the adhesive disclosed in Patent Document 2 uses silicon carbide, zinc oxide, anatase type titanium oxide, etc. as dielectric heating media.
  • Carbon black or silicon carbide has a black or near-black color. If a considerable amount of carbon black or silicon carbide is added to the adhesive as a heat generating medium in order to sufficiently exhibit the heat generating effect, the transparency of the adhesive itself will be lowered. For example, when the adhesive disclosed in Patent Document 1 is bonded to a highly transparent adherend to manufacture a structure, the transparency may be impaired at the bonding portion of the structure.
  • anatase titanium oxide and zinc oxide have a white tint.
  • An adhesive compounded with anatase type titanium oxide or zinc oxide as a heat generating medium has improved transparency of the adhesive itself compared to an adhesive compounded with carbon black or silicon carbide as a heat generating medium.
  • adhesives containing a considerable amount of anatase-type titanium oxide or zinc oxide are not sufficiently transparent in order to sufficiently exhibit the exothermic effect. For example, when a structure is obtained by bonding an adhesive containing zinc oxide or anatase-type titanium oxide and a highly transparent adherend disclosed in Patent Document 2, at the joint of the structure , it may be difficult to obtain the required transparency.
  • high-frequency dielectric heating adhesives are required to be further improved in terms of improving transparency while maintaining the characteristics of bonding the adhesive and the adherend in a short time.
  • An object of the present invention is to provide a high-frequency dielectric heating adhesive that is highly transparent and capable of bonding in a short period of time.
  • the total light transmittance of the high-frequency dielectric heating adhesive measured according to JIS K 7361-1:1997 is 50% or more.
  • the cyanoethyl group-containing organic compound is at least one selected from the group consisting of cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyvinyl alcohol, cyanoethyl saccharose, cyanoethyl cellulose, cyanoethyl hydroxyethyl cellulose, cyanoethyl starch, cyanoethyl hydroxypropyl starch, cyanoethyl glycidol pullulan and cyanoethyl sorbitol.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to [6].
  • thermoplastic resin (A) in any one of [1] to [9], wherein the content of the thermoplastic resin (A) is 40% by volume or more and 90% by volume or less with respect to the entire high-frequency dielectric heating adhesive.
  • an adhesive for high-frequency dielectric heating that has high transparency and enables bonding in a short period of time.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive contains a thermoplastic resin (A) and a cyano group-containing organic compound (B), and satisfies (1) below.
  • A thermoplastic resin
  • B cyano group-containing organic compound
  • the total light transmittance of the high-frequency dielectric heating adhesive measured according to JIS K 7361-1:1997 is 50% or more.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment contains a thermoplastic resin (A) and a cyano group-containing organic compound (B), so that a high-frequency dielectric heating adhesive containing a dielectric filler such as zinc oxide Dielectric properties equivalent to those of Therefore, the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment enables bonding in a short time.
  • the cyano group-containing organic compound (B) has high transparency compared to conductive substances such as carbon black.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment has a total light transmittance that satisfies the above lower limit. Therefore, the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment has high transparency and can be joined in a short time.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment containing the thermoplastic resin (A) and the cyano group-containing organic compound (B) has excellent toughness.
  • thermoplastic resin (A) The type of thermoplastic resin (A) is not particularly limited.
  • the thermoplastic resin (A) is, for example, polyolefin-based resin, styrene-based resin, polyacetal-based resin, polycarbonate-based resin, acrylic-based resin, polyamide-based resin, from the viewpoint of being easy to melt and having predetermined heat resistance. It is preferably at least one selected from the group consisting of polyimide-based resins, polyvinyl acetate-based resins, phenoxy-based resins and polyester-based resins.
  • the thermoplastic resin (A) it is preferable to select a type of resin that has a high affinity with the material of the adherend.
  • the thermoplastic resin (A) is preferably a polyolefin resin or a styrene resin, more preferably a polyolefin resin. If the thermoplastic resin (A) is a polyolefin-based resin or a styrene-based resin, the high-frequency dielectric heating adhesive is easily melted when a high-frequency electric field is applied, and the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment and the adherend are easily melted. can be easily adhered.
  • polyolefin resin includes polyolefin resins having polar sites and polyolefin resins having no polar sites. is described as a polyolefin-based resin that does not have
  • thermoplastic resin (A) is a polyolefin resin having a polar site.
  • the thermoplastic resin (A) may be a polyolefin resin that does not have a polar site.
  • Polyolefin resins as the thermoplastic resin (A) include, for example, homopolymer resins such as polyethylene, polypropylene, polybutene and polymethylpentene, and ethylene, propylene, butene, hexene, octene and 4-methylpentene. Examples include ⁇ -olefin resins comprising copolymers of monomers selected from the group.
  • the polyolefin-based resin as the thermoplastic resin (A) may be a single resin or a combination of two or more resins.
  • the polar site in the polyolefin resin having a polar site is not particularly limited as long as it can impart polarity to the polyolefin resin.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive contains a polyolefin resin having a polar site as the thermoplastic resin (A), because the dielectric properties are likely to be improved and the adhesive strength to the adherend is increased.
  • the polyolefinic thermoplastic resin having a polar site may be a copolymer of an olefinic monomer and a monomer having a polar site.
  • the polyolefinic thermoplastic resin having a polar site may also be a resin obtained by introducing a polar site into an olefinic polymer obtained by polymerization of an olefinic monomer through modification such as an addition reaction.
  • olefinic monomer that constitutes the polyolefinic resin having a polar site.
  • examples of olefinic monomers include ethylene, propylene, butene, hexene, octene and 4-methyl-1-pentene. These olefinic monomers may be used singly or in combination of two or more.
  • the olefinic monomer is preferably at least one of ethylene and propylene from the viewpoint of excellent mechanical strength and stable adhesive properties.
  • the olefin-derived structural unit in the polyolefin-based resin having a polar site is preferably a structural unit derived from ethylene or propylene.
  • Polar sites include, for example, hydroxyl groups, carboxyl groups, vinyl acetate structures, acid anhydride structures, and the like.
  • Examples of polar sites include acid-modified structures that are introduced into polyolefin resins by acid modification.
  • the acid-modified structure as a polar site is a site introduced by acid-modifying a thermoplastic resin (eg, polyolefin resin).
  • a thermoplastic resin eg, polyolefin resin
  • Compounds used for acid-modifying thermoplastic resins include unsaturated carboxylic acids derived from any of unsaturated carboxylic acids, unsaturated carboxylic acid anhydrides, and unsaturated carboxylic acid esters.
  • An acid derivative component can be mentioned.
  • a polyolefin resin having an acid-modified structure may be referred to as an acid-modified polyolefin resin.
  • unsaturated carboxylic acids examples include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and citraconic acid.
  • acid anhydrides of unsaturated carboxylic acids include acid anhydrides of unsaturated carboxylic acids such as maleic anhydride, itaconic anhydride and citraconic anhydride.
  • unsaturated carboxylic acid esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dimethyl maleate, monomethyl maleate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, and dimethyl itaconate. , diethyl itaconate, dimethyl citraconate, diethyl citraconate, and esters of unsaturated carboxylic acids such as dimethyl tetrahydrophthalate anhydride.
  • the volume content of the thermoplastic resin (A) in the high-frequency dielectric heating adhesive is the same as the entire high-frequency dielectric heating adhesive, from the viewpoint of achieving higher transparency and enabling bonding in a short time. On the other hand, it is preferably 40% by volume or more, more preferably 50% by volume or more, and even more preferably 60% by volume or more. When the volume content of the thermoplastic resin (A) in the high-frequency dielectric heating adhesive is 40% by volume or more with respect to the entire high-frequency dielectric heating adhesive, the bonding strength with the adherend can be obtained. Cheap.
  • the volume content of the thermoplastic resin (A) in the high-frequency dielectric heating adhesive is 99% by volume or less with respect to the entire high-frequency dielectric heating adhesive, from the viewpoint of enabling bonding in a short time. preferably 95% by volume or less, and even more preferably 90% by volume or less. If the volume content of the thermoplastic resin (A) in the high-frequency dielectric heating adhesive is 99% by volume or less with respect to the entire high-frequency dielectric heating adhesive, the resin will melt when subjected to high-frequency dielectric heating. The bonding time to the adherend tends to be shorter.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment contains a cyano group-containing organic compound (B).
  • the cyano group-containing organic compound (B) is an organic compound containing a cyano group.
  • the cyano group-containing organic compound (B) is not particularly limited as long as it has one or more cyano groups (--CN).
  • the cyano group-containing organic compound (B) is, for example, a cyano group-containing organic compound other than nitrile rubber, from the viewpoint of making it easier to obtain a high-frequency dielectric heating adhesive that is highly transparent and capable of bonding in a short time.
  • Compound (B) that is, cyano group-containing organic compound (B) (excluding nitrile rubber)
  • cyano group-containing organic compound (B) excluding nitrile rubber
  • the cyano group-containing organic compound (B) is not particularly limited, and specific examples include organic compounds having a cyano group such as succinitrile and polyacrylonitrile. Further, the cyano group-containing organic compound (B) includes an organic compound having a cyanoalkyl group (cyanoalkyl group-containing organic compound).
  • the cyano group-containing organic compound (B) is a cyanoalkyl group-containing organic compound from the viewpoint of making it easier to obtain a high-frequency dielectric heating adhesive that is more transparent and capable of bonding in a short time. is preferred.
  • Examples of the cyanoalkyl group-containing organic compound include organic compounds having a group represented by the following general formula (10). -R 1 -CN (10) However, in the general formula (10), R 1 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkylene group represented by R 1 in the general formula (10) is preferably a linear alkylene group having 2 or more and 6 or less carbon atoms, and a linear alkylene group having 2 or more and 4 or less carbon atoms. is more preferably an alkylene group having 2 carbon atoms.
  • a cyanoalkyl group is, for example, specifically a group selected from the group consisting of a cyanomethyl group, a cyanoethyl group, a cyanopropyl group, a cyanobutyl group, a cyanopentyl group, and a cyanohexyl group.
  • the cyanoalkyl group is preferably at least one group selected from the group consisting of a cyanoethyl group, a cyanopropyl group and a cyanobutyl group.
  • the cyanoalkyl group is more preferably a cyanoethyl group from the viewpoint of higher transparency and the possibility of bonding in a short time.
  • the cyano group-containing organic compound (B) has a linear or branched alkylene group having 1 or more and 6 or less carbon atoms from the viewpoint of high transparency and enabling bonding in a short time. More preferably a cyanoalkyl group-containing organic compound having a linear alkylene group having 2 or more and 6 or less carbon atoms, and having 2 or more and 4 carbon atoms It is more preferably a cyanoalkyl group-containing organic compound having a linear alkylene group below, and even more preferably a cyanoethyl group-containing organic compound (an organic compound having a cyanoethyl group).
  • the cyanoalkyl group-containing organic compound is, for example, an organic compound having a hydroxyl group, in which at least some of the hydroxyl groups contained in the organic compound are cyanoalkylated organic compound.
  • the cyano group-containing organic compound (B) is preferably a compound having at least one of, for example, a group represented by the following general formula (10X) and a group represented by the following general formula (10Y). . -OR 1 -CN (10X) —CH 2 —OR 1 —CN (10Y)
  • R 1 has the same definition as R 1 in the group represented by general formula (10).
  • the cyano group-containing organic compound (B) has higher transparency, and from the viewpoint of enabling bonding in a short time, a group represented by the following general formula (10X-1) and the following general formula ( A compound having at least one group represented by 10Y-1) is more preferred.
  • a group represented by the following general formula (10X-1) and the following general formula ( A compound having at least one group represented by 10Y-1) is more preferred.
  • —O—CH 2 CH 2 —CN (10X-1) —CH 2 —O—CH 2 CH 2 —CN (10Y-1)
  • Organic compounds having hydroxyl groups to be cyanoalkylated include, for example, polyhydric alcohols (sorbitol, xylitol, erythritol, etc.), disaccharides (maltose, sucrose, lactose, etc.), polysaccharides (cellulose, pullulan, starch, etc.). , synthetic polymers (polyvinyl alcohol, etc.), and derivatives thereof.
  • a cyano group-modifying compound capable of modifying the hydroxyl group into a cyano group may be used.
  • the organic compound that cyanoalkylates the hydroxyl group is not particularly limited, and examples thereof include cyanoalkene compounds (acrylonitrile, etc.).
  • An example of cyanoalkylation of a hydroxyl group-containing organic compound is the reaction of a hydroxyl group-containing organic compound (eg, pullulan) with a cyanoalkene compound (eg, acrylonitrile) in the presence of an alkali catalyst.
  • the cyano group-containing organic compound (B) includes, for example, polysaccharides (cellulose, pullulan, starch, etc.), synthetic polymers (polyvinyl alcohols, etc.) and polymers obtained by cyanoalkylating these derivatives.
  • the cyano group-containing organic compound (B) is, for example, an organic compound in which monosaccharides (glucose, galactose, fructose, etc.) are glycoside-bonded, and the hydroxyl group of the organic compound is cyanoalkylated.
  • the cyano group-containing organic compound (B) is an organic compound in which at least some of the hydroxyl groups of the side chains of the pyranose ring are cyanoalkylated, and the side chains of the pyranose ring are represented by the general formula (10X) and the group represented by the general formula (10Y).
  • the organic compound having at least one of the group represented by the general formula (10X) and the group represented by the general formula (10Y) on the side chain of the pyranose ring is not particularly limited.
  • the cyano group-containing organic compound (B) includes, for example, cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyvinyl alcohol, cyanoethyl sucrose (cyanoethyl sucrose), cyanoethyl cellulose, cyanoethyl hydroxyethyl cellulose, cyanoethyl hydroxypropyl cellulose, cyanoethyl amylose, cyanoethyl starch, cyanoethyl dihydroxypropyl starch, cyanoethylglycidol pullulan, cyanoethylsorbitol, cyanoethylpolyhydroxymethylene, and the like.
  • the cyano group-containing organic compound (B) one or more of these exemplified compounds can be used.
  • the cyano group-containing organic compound (B) is cyanoethyl pullulan, cyanoethyl polyvinyl alcohol, cyanoethyl saccharose, cyanoethyl cellulose, cyanoethyl hydroxyethyl cellulose, cyanoethyl starch, from the viewpoint of higher transparency and enabling bonding in a short time. , cyanoethylhydroxypropyl starch, cyanoethylglycidol pullulan, and cyanoethylsorbitol.
  • the cyano group-containing organic compound (B) is preferably at least one of cyanoethyl pullulan and cyanoethyl cellulose.
  • the cyano group-containing organic compound (B) preferably has a dielectric property (tan ⁇ / ⁇ ′r) of 0.02 or more, more preferably 0.04 or more, from the viewpoint of enabling bonding in a short time. is more preferable, and 0.06 or more is even more preferable.
  • the upper limit of dielectric properties is not particularly limited.
  • the dielectric properties of the cyano group-containing organic compound (B) may be, for example, 0.1 or less, or 0.08 or less.
  • the dielectric properties of the cyano group-containing organic compound (B) may satisfy, for example, 0.02 or more and 0.08 or less.
  • the dielectric properties of the cyano group-containing organic compound (B) can be measured by the same measuring method as the dielectric properties of the high-frequency dielectric heating adhesive, which will be described later.
  • the cyano group-containing organic compound (B) preferably has a melt flow rate (MFR) at 190° C. of 0.5 g/10 min or more, more preferably 1.0 g/10 min or more, and 2.0 g/ More preferably, it is 10 min or more.
  • the cyano group-containing organic compound (B) preferably has a melt flow rate (MFR) at 190° C. of 600 g/10 min or less, more preferably 500 g/10 min or less, and 400 g/10 min or less. More preferred.
  • the method for measuring the MFR of the cyano group-containing organic compound (B) can be measured by the method described in the section of Examples described later.
  • the amount of cyano groups introduced into the cyano group-containing organic compound (B) is preferably 50 mol% or more, and 52 mol% or more. more preferably 55 mol % or more. From the viewpoint of high transparency and enabling bonding in a short time, the amount of cyano groups introduced into the cyano group-containing organic compound (B) is preferably 80 mol% or less, and preferably 78 mol% or less. more preferably 75 mol % or less.
  • the introduction amount of cyano groups in the cyano group-containing organic compound (B) is, for example, the number of moles of hydroxyl groups in the cyano group-containing organic compound (B) and nitrogen derived from the cyano groups in the cyano group-containing organic compound (B). It is a theoretical value derived from the ratio of the number of moles of and can be obtained by calculation.
  • the amount of the cyano group introduced is the number of moles of hydroxyl groups contained in the cyano group-containing organic compound (B) after being modified with the cyano group-modifying compound (that is, the number of moles of hydroxyl groups modified with the cyano group-modifying compound Number of moles of hydroxyl groups) is calculated as a percentage obtained by dividing the theoretical total number of moles of hydroxyl groups contained in the organic compound (precursor of the cyano group-containing organic compound (B)) before being modified with the cyano group-modifying compound. be done.
  • the ratio of nitrogen atoms to 100 atom % in total of oxygen atoms, silicon atoms and nitrogen atoms is preferably 0.05 atom % or more.
  • the ratio of the nitrogen atoms is more preferably 0.7 atom % or more, further preferably 0.9 atom % or more.
  • the surface of the high-frequency dielectric heating adhesive was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), carbon atoms, oxygen atoms, silicon atoms, and the ratio of nitrogen atoms to the total 100 atom % of nitrogen atoms is preferably 2 atom % or less.
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the adhesive sheet Measure the surface of If the high-frequency dielectric heating adhesive is a molded high-frequency dielectric heating adhesive having a specific shape, the surface of the molded high-frequency dielectric heating adhesive is measured.
  • the surface of the high-frequency dielectric heating adhesive is measured by XPS, it is conceivable that signals other than those of carbon atoms, oxygen atoms, silicon atoms, and nitrogen atoms may be detected. Even in this case, the ratio of nitrogen atoms is calculated as the ratio of nitrogen atoms to the total 100 atom % of carbon atoms, oxygen atoms, silicon atoms, and nitrogen atoms.
  • Measurement conditions by XPS are not particularly limited. Measurement conditions include, for example, the following conditions using an XPS measurement analyzer. For example, the photoelectron extraction angle is 15° or more and 90° or less, the X-ray beam diameter is 9 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and the output during X-ray irradiation is 1 W or more and 100 W or less.
  • the volume content of the cyano group-containing organic compound (B) in the high-frequency dielectric heating adhesive is high in terms of high transparency and enabling bonding in a short time, so that the entire high-frequency dielectric heating adhesive is preferably 1% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, and even more preferably 10% by volume or more.
  • the volume content of the cyano group-containing organic compound (B) in the high-frequency dielectric heating adhesive is high in terms of high transparency and enabling bonding in a short time, so that the entire high-frequency dielectric heating adhesive is preferably 60% by volume or less, more preferably 50% by volume or less, and even more preferably 40% by volume or less. If the volume content of the cyano group-containing organic compound (B) in the high-frequency dielectric heating adhesive is 60% by volume or less, the toughness of the high-frequency dielectric heating adhesive is likely to be maintained.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment may or may not contain a dielectric filler.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment further contains a dielectric filler as necessary within a range that does not impair the transparency, from the viewpoint of facilitating the enhancement of the heat generation property of the high-frequency dielectric heating adhesive. good too.
  • a dielectric filler is a filler that generates heat upon application of a high-frequency electric field.
  • a high-frequency electric field is an electric field whose direction is reversed at high frequencies.
  • the dielectric filler is preferably a filler that generates heat when a high-frequency electric field with a frequency range of 3 MHz or more and 300 MHz or less is applied, for example.
  • the dielectric filler is preferably a filler that generates heat by application of a high-frequency electric field with a frequency of 13.56 MHz, 27.12 MHz, or 40.68 MHz, for example, within a frequency range of 3 MHz or higher and 300 MHz or lower.
  • Dielectric fillers include zinc oxide, silicon carbide (SiC), anatase titanium oxide, barium titanate, barium zirconate titanate, lead titanate, potassium niobate, rutile titanium oxide, hydrated aluminum silicate, alkali metal
  • An inorganic material having water of crystallization such as hydrated aluminosilicate or an inorganic material having water of crystallization such as hydrated aluminosilicate of alkaline earth metal is preferably used singly or in combination of two or more.
  • Anatase-type titanium oxide and rutile-type titanium oxide as the dielectric filler are preferably anatase-type titanium oxide from the viewpoint of excellent dielectric properties.
  • the dielectric filler more preferably contains at least one selected from the group consisting of zinc oxide, silicon carbide, anatase titanium oxide, and barium titanate. It is more preferably at least one selected from the group consisting of type titanium oxide and barium titanate, and more preferably at least one of zinc oxide and anatase type titanium oxide.
  • zinc oxide is the dielectric filler because it has a wide variety of types, can be selected from various shapes and sizes, and can improve the adhesive properties and mechanical properties of the high-frequency dielectric heating adhesive according to the application. It is even more preferred to have By using zinc oxide as the dielectric filler, it is possible to obtain an adhesive for high-frequency dielectric heating with higher transparency than other dielectric fillers.
  • Zinc oxide has a low density among dielectric fillers, so when an adherend is joined using a high-frequency dielectric heating adhesive containing zinc oxide as a dielectric filler, an adhesive containing other dielectric fillers is used. Compared to the case, the total weight of the structure is less likely to increase.
  • Zinc oxide is not too hard among ceramics, so it is less likely to damage the production equipment for high-frequency dielectric heating adhesives. Since zinc oxide is an inactive oxide, it does not damage the thermoplastic resin and the cyano group-containing organic compound (B) even when blended with the thermoplastic resin and the cyano group-containing organic compound (B). Less is.
  • the volume content of the dielectric filler in the high-frequency dielectric heating adhesive is preferably 5% by volume or less, more preferably 3% by volume or less, and even more preferably 1% by volume or less.
  • the volume content of the dielectric filler in the high-frequency dielectric heating adhesive may be 0% by volume or more. It is preferable that the volume content of the dielectric filler in the high-frequency dielectric heating adhesive is 5% by volume or less, from the viewpoint of further improving the transparency of the high-frequency dielectric heating adhesive.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive contains a thermoplastic resin (A), a cyano group-containing organic compound (B), and a dielectric filler
  • the thermoplastic resin (A), the cyano group-containing organic compound contains a thermoplastic resin (A), a cyano group-containing organic compound (B), and a dielectric filler
  • the volume content of the dielectric filler is preferably 5% by volume or less, more preferably 3% by volume or less, and 1% by volume or less with respect to the total volume of (B) and the dielectric filler. is more preferred.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive contains a thermoplastic resin (A), a cyano group-containing organic compound (B), and a dielectric filler
  • the thermoplastic resin (A), the cyano group-containing organic compound (B ), and the volume content of the dielectric filler may be 0% by volume or more relative to the total volume of the dielectric filler.
  • the volume average particle size of the dielectric filler is preferably 1 ⁇ m or more, more preferably 2 ⁇ m or more, and even more preferably 3 ⁇ m or more.
  • the volume average particle size of the dielectric filler is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 25 ⁇ m or less, and even more preferably 20 ⁇ m or less. Since the volume average particle diameter of the dielectric filler is 1 ⁇ m or more, the high-frequency dielectric heating adhesive exhibits high heat generation performance when a high-frequency electric field is applied, and the adhesive layer can firmly adhere to the adherend in a short time. .
  • the dielectric filler has a volume average particle size of 30 ⁇ m or less, the high-frequency dielectric heating adhesive exhibits high heat generation performance when a high-frequency electric field is applied, and the adhesive layer can firmly adhere to the adherend in a short time.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is an adhesive sheet, the dielectric filler having a volume average particle size of 30 ⁇ m or less can prevent a decrease in the strength of the high-frequency dielectric heating adhesive sheet.
  • the volume average particle size of the dielectric filler is measured by the following method.
  • the particle size distribution of the dielectric filler is measured by a laser diffraction/scattering method, and the volume average particle size is calculated according to JIS Z 8819-2:2001 from the results of the particle size distribution measurement.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment may or may not contain additives as long as the transparency and short-time bondability are not impaired.
  • the additive includes, for example, a tackifier, a plasticizer, a wax, a colorant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antibacterial agent, and a coupling agent. agents, viscosity modifiers, organic fillers, inorganic fillers, and the like. Organic and inorganic fillers as additives are different from dielectric fillers.
  • Tackifiers and plasticizers can improve the melting and adhesion properties of high frequency dielectric heating adhesives.
  • tackifiers include rosin derivatives, polyterpene resins, aromatic modified terpene resins, hydrides of aromatic modified terpene resins, terpene phenol resins, coumarone-indene resins, aliphatic petroleum resins, aromatic petroleum resins, and aromatic and hydrides of family petroleum resins.
  • Plasticizers include, for example, petroleum-based process oils, natural oils, dialkyl dibasic acids, and low molecular weight liquid polymers. Petroleum-based process oils include, for example, paraffinic process oils, naphthenic process oils, and aromatic process oils.
  • Natural oils include, for example, castor oil, tall oil, and the like.
  • Dialkyl dibasic acids include, for example, dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and dibutyl adipate.
  • Examples of low molecular weight liquid polymers include liquid polybutene and liquid polyisoprene.
  • the content of the additive in the high-frequency dielectric heating adhesive is usually 0.01 based on the total amount of the high-frequency dielectric heating adhesive. It is preferably at least 0.05% by mass, more preferably at least 0.1% by mass.
  • the content of the additive in the high-frequency dielectric heating adhesive is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment preferably does not contain a solvent.
  • a high-frequency dielectric heating adhesive that does not contain a solvent hardly causes the problem of VOCs (volatile organic compounds) caused by the adhesive used for adhesion to an adherend.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment preferably does not contain carbon or a carbon compound containing carbon as a main component (for example, carbon black, etc.) and a conductive substance such as metal.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment includes, for example, carbon steel, ⁇ -iron, ⁇ -iron, ⁇ -iron, copper, iron oxide, brass, aluminum, iron-nickel alloy, iron-nickel-chromium alloy, carbon fiber And it is preferable not to contain carbon black.
  • the content of the conductive substance in the adhesive is independently 7% by mass or less based on the total amount of the adhesive. is preferably 6% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, even more preferably 1% by mass or less, and even more preferably 0.1% by mass or less. preferable. Even more preferably, the content of the conductive substance in the adhesive is 0% by mass. If the content of the conductive substance in the adhesive is 7% by mass or less, it becomes easy to prevent the problem of carbonization of the bonding portion and the adherend due to electrical insulation breakdown during the dielectric heat treatment.
  • the total content of the thermoplastic resin (A) and the cyano group-containing organic compound (B) is preferably 80% by mass or more, and is 85% by mass or more. It is more preferably 90% by mass or more, even more preferably 93% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, and still more preferably 99% by mass or more. preferable.
  • the total content of the thermoplastic resin (A), the cyano group-containing organic compound (B), and the dielectric filler in the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is 80% by mass or more. is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, even more preferably 93% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, More preferably, it is 99% by mass or more.
  • the dielectric property (tan ⁇ / ⁇ 'r) of the high-frequency dielectric heating adhesive is preferably 0.008 or more, more preferably 0.010 or more. It is preferably 0.012 or more, and more preferably 0.012 or more. (tan ⁇ is the dielectric loss tangent at 23 ° C. and a frequency of 40.68 MHz, ⁇ ′r is the dielectric constant at 23° C. and a frequency of 40.68 MHz. )
  • the dielectric property of the high-frequency dielectric heating adhesive is 0.008 or more, the high-frequency dielectric heating adhesive is more likely to generate heat when subjected to dielectric heating treatment, and the high-frequency dielectric heating adhesive and the adherend It becomes easy to join firmly in a short time.
  • the upper limit of dielectric properties is not particularly limited.
  • the dielectric property of the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment may be, for example, 0.1 or less, 0.08 or less, or 0.05 or less.
  • the dielectric properties of the high-frequency dielectric heating adhesive may satisfy, for example, 0.008 or more and 0.1 or less. If the dielectric property of the high-frequency dielectric heating adhesive is 0.1 or less, overheating is easily suppressed, and damage to the portion where the adherend and the high-frequency dielectric heating adhesive are in contact is less likely to occur.
  • the dielectric property (tan ⁇ / ⁇ 'r) is a value obtained by dividing the dielectric loss tangent (tan ⁇ ) measured using an impedance material device or the like by the relative permittivity ( ⁇ 'r) measured using an impedance material device or the like. is.
  • the dielectric loss tangent (tan ⁇ ) and relative permittivity ( ⁇ ′r) as dielectric properties of the high-frequency dielectric heating adhesive can be measured simply and accurately using an impedance material analyzer.
  • the details of the method for measuring the dielectric properties of the high-frequency dielectric heating adhesive are as follows. First, a sheet for measurement of the high-frequency dielectric heating adhesive is obtained.
  • a measurement sheet having a uniform thickness is obtained by cutting or scraping the structure.
  • a non-sheeted, for example, pellet-like high-frequency dielectric heating adhesive is formed into a sheet by a heat press or the like to obtain a measurement sheet.
  • the thickness of the measurement sheet is, for example, 10 ⁇ m or more and 2 mm or less.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment has a total light transmittance of 50% or more.
  • the total light transmittance of the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is measured according to JIS K 7361-1:1997.
  • the total light transmittance of the high-frequency dielectric heating adhesive is 50% or more, the transparency of the high-frequency dielectric heating adhesive is enhanced. Further, for example, when a highly transparent adherend is bonded using the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment, the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment and the adherend are bonded together. It is possible to suppress the deterioration of the transparency of the structure.
  • the total light transmittance of the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is more preferably 60% or more, more preferably 70% or more, from the viewpoint of further increasing the transparency of the high-frequency dielectric heating adhesive. More preferably, it is more preferably 80% or more.
  • the upper limit of the total light transmittance is not particularly limited.
  • the total light transmittance of the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment may be, for example, 100% or less, or 99% or less.
  • the haze value is preferably 90% or less.
  • the haze value of the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is measured according to JIS K 7136:2000.
  • the haze value of the high-frequency dielectric heating adhesive is 90% or less, the transparency of the high-frequency dielectric heating adhesive is enhanced. Further, for example, when a highly transparent adherend is bonded using the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment, the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment and the adherend are bonded together. It is possible to suppress the deterioration of the transparency at the joint portion of the structure.
  • the haze value of the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is more preferably 80% or less, even more preferably 70% or less, and even more preferably 60% or less.
  • the lower limit of the haze value is not particularly limited.
  • the haze value of the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment may be, for example, 10% or more, 20% or more, 30% or more, or 40% or more.
  • the tensile elongation at break is preferably 2% or more, more preferably 3% or more, further preferably 5% or more, and 7%. It is more preferably 10% or more, and even more preferably 10% or more.
  • the tensile elongation at break is preferably 1500% or less, more preferably 1000% or less, further preferably 750% or less, and 500%. It is more preferably 200% or less, even more preferably 150% or less.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive is easy to handle when joining the high-frequency dielectric heating adhesive and the adherend, and processing is improved. easier to do.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive can be easily wound into a roll. If the tensile elongation at break is 1500% or less, the high-frequency dielectric heating adhesive can be easily processed when cut into predetermined dimensions.
  • the tensile modulus is preferably 20 MPa or more, more preferably 50 MPa or more, further preferably 100 MPa or more, and 200 MPa or more. More preferably, it is more preferably 500 MPa or more. In the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment, the tensile modulus is preferably 2000 MPa or less, more preferably 1800 MPa or less, further preferably 1500 MPa or less, and 1000 MPa or less. Even more preferable.
  • the tensile elastic modulus of the high-frequency dielectric heating adhesive is 20 MPa or more, the handling of the high-frequency dielectric heating adhesive when joining the high-frequency dielectric heating adhesive and the adherend becomes higher, and the workability is improved. becomes higher.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive can be easily wound into a roll. If the tensile elastic modulus of the high-frequency dielectric heating adhesive is 2000 MPa or less, processing for cutting the structure obtained by joining the high-frequency dielectric heating adhesive and the adherend to a predetermined size. become more sexual.
  • the tensile elastic modulus of the high-frequency dielectric heating adhesive can be measured according to JIS K 7161-1:2014 and JIS K 7127:1999.
  • the tensile elongation at break of the high-frequency dielectric heating adhesive can be measured according to JIS K 7161-1:2014 and JIS K 7127:1999.
  • the thickness of the adhesive sheet according to the present embodiment is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more. It is more preferably 30 ⁇ m or more, and even more preferably 50 ⁇ m or more. If the thickness of the adhesive sheet is 5 ⁇ m or more, the adhesive sheet in contact with the adherend will have improved heat generation when a high frequency is applied, so that the adhesive sheet and the adherend can be easily and firmly bonded in a short time. In addition, when the adhesive sheet is adhered to the adherend, the adhesive sheet easily conforms to the unevenness of the adherend, and the adhesive strength is easily exhibited.
  • the upper limit of the thickness of the adhesive sheet is not particularly limited. As the thickness of the adhesive sheet increases, the weight of the entire structure obtained by bonding the adhesive sheet and the adherend also increases. For this reason, the adhesive sheet preferably has a thickness within a range in which there is no practical problem in workability, handleability, or the like. Considering the practicality, moldability, and transparency of the high-frequency dielectric heating adhesive sheet, the thickness of the adhesive sheet according to the present embodiment is preferably 2000 ⁇ m or less, more preferably 1000 ⁇ m or less, and more preferably 600 ⁇ m. More preferably: The upper limit of the thickness of the adhesive sheet is preferably the above value regardless of the shape of the adhesive sheet. In addition, if the thickness of the adhesive sheet according to the present embodiment is 2000 ⁇ m or less, it becomes easier to suppress deterioration in the transparency of the adhesive sheet for high-frequency dielectric heating.
  • the adhesive sheet as a high-frequency dielectric heating adhesive is easier to handle and improves workability when bonding to the adherend compared to the case of using a liquid adhesive that requires application.
  • the sheet thickness and the like of the adhesive sheet used as the high-frequency dielectric heating adhesive can be appropriately controlled. Therefore, the adhesive sheet can be applied in a roll-to-roll system, and the adhesive sheet can be formed to any area and shape according to the adhesive area and the shape of the adherend by punching or the like. Can be processed into shape. Therefore, the adhesive sheet as an adhesive for high-frequency dielectric heating has a great advantage also from the viewpoint of the manufacturing process.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is preferably used by applying a high-frequency electric field in a so-called short wave to very short wave frequency band (for example, 3 MHz or more and 300 MHz or less).
  • a high-frequency electric field in this frequency band is applied, heat generation is improved when a high-frequency wave is applied, because the depth that can be heated is deep. Therefore, even when the high-frequency dielectric heating adhesive is thick, the adhesive sheet and the adherend are easily and firmly bonded in a short time.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is preferably used for bonding to one or more adherends.
  • the shape of the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is not particularly limited.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment may be, for example, a molded adhesive obtained by injection molding or the like into a desired shape, or a sheet-shaped adhesive obtained by extrusion molding or the like. Adhesive may be used.
  • the molded body and the sheet have different shapes.
  • a sheet generally refers to a long belt-like or leaf-like shape having a thickness of 1 mm or less, 2 mm or less, or 5 mm or less.
  • a molded body is a shape obtained by molding a material containing each component of the high-frequency dielectric heating adhesive, and refers to various shapes other than a sheet.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is preferably in the form of a sheet. That is, the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is preferably an adhesive sheet. Since the high-frequency dielectric heating adhesive is an adhesive sheet, it is possible to further shorten the time required for the manufacturing process of the structure.
  • the shape of the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is a frame-shaped sheet (frame-shaped adhesive sheet).
  • the shape of the opening is not particularly limited.
  • the frame-shaped adhesive sheet may have one opening, or may have two or more openings.
  • the frame-shaped sheet may have a notch in a part of the frame-shaped portion.
  • the opening may have a shape in which a portion of the frame-shaped portion communicates with the outside.
  • the frame-shaped sheet may have an open shape in plan view.
  • the frame-shaped sheet does not have to have a notch in the frame-shaped portion.
  • the opening may have a shape in which the circumference of the opening is surrounded by the frame-shaped portion.
  • the frame-shaped sheet may have a closed shape when viewed from above.
  • the shape of the openings may be a combination of openings having the same shape or a combination of openings having different shapes in a plan view of the frame-shaped sheet.
  • the shape of the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment may be a sheet without the opening. Further, the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment can be molded into an adhesive sheet having a desired shape by extrusion molding and injection molding.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is composed of only one adhesive layer made of the high-frequency dielectric heating adhesive sheet according to the present embodiment.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive is a high-frequency dielectric heating adhesive sheet consisting of only one adhesive layer
  • the adhesive layer itself corresponds to the high-frequency dielectric heating adhesive sheet.
  • the morphology and properties of the adhesive sheet for adhesives correspond to the morphology and properties of the adhesive layer.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive sheet preferably consists of only a single adhesive layer. As a result, the thickness of the high-frequency dielectric heating adhesive sheet can be reduced, and the high-frequency dielectric heating adhesive sheet can be easily molded.
  • the adhesive sheet for high-frequency dielectric heating may consist of only one adhesive layer with high-frequency dielectric heating adhesiveness
  • the terms "adhesive sheet for high-frequency dielectric heating” and “adhesive layer” are used in this specification. , in some cases can be interchanged with each other.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is not limited to the mode of the high-frequency dielectric heating adhesive sheet consisting of only one adhesive layer.
  • an adhesive layer for high-frequency dielectric heating may be provided in advance on at least one surface of the adherend.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment can be produced, for example, by mixing the components described above.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is an adhesive sheet, for example, the above components are preliminarily mixed, kneaded using a known kneading device such as an extruder and a hot roll, and extruded. It can be produced by known molding methods such as calendar molding, injection molding (injection molding), and casting molding.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is a molded body, for example, it is manufactured by a known molding method such as injection molding and compression molding using a material obtained by pre-mixing the above components. can.
  • the frame-shaped sheet is formed by: For example, it can be manufactured by providing an opening by a known stamping method. Alternatively, the frame-shaped sheet can be produced by using a mold having a shape that allows the desired opening to be obtained in the above-described adhesive sheet molding method.
  • High-frequency dielectric heating adhesives have superior water resistance and moisture resistance compared to general adhesives.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment is locally heated by application of a high-frequency electric field. Therefore, according to the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment, it is easy to prevent the problem that the entire adherend is damaged during bonding with the adherend.
  • the material of the adherend is not particularly limited.
  • the material of the adherend may be either an organic material or an inorganic material (including a metal material, etc.), or may be a composite material of an organic material and an inorganic material.
  • the material of the adherend is preferably an organic material.
  • Organic materials for the adherend include, for example, plastic materials and rubber materials.
  • plastic materials include polypropylene resin, polyethylene resin, epoxy resin, polyurethane resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin), polycarbonate resin (PC resin), polyamide resin (nylon 6, nylon 66, etc.). , polyester resin (polyethylene terephthalate (PET resin) and polybutylene terephthalate resin (PBT resin), etc.), polyacetal resin (POM resin), polymethyl methacrylate resin, and polystyrene resin.
  • Rubber materials include styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene propylene rubber (EPR), silicone rubber, and the like.
  • the adherend may be an organic foam material.
  • thermoplastic resin contained in the adherend and the thermoplastic resin (A) contained in the high-frequency dielectric heating adhesive may be different resins. In this case, when joining, it becomes easy to join without damaging the shape of the adherend.
  • the main composition of the thermoplastic resin contained in the adherend is the thermoplastic resin (A) contained in the high-frequency dielectric heating adhesive. may be the same as the main composition of
  • the term "main composition of the thermoplastic resin” means, for example, when the thermoplastic resin is a polymer, among the repeating units contained in the polymer, the repeating unit that is the most contained in the polymer. be. If the thermoplastic resin is a polymer derived from a single monomer, the monomer unit (repeating unit) is the "main composition of the thermoplastic resin". When the thermoplastic resin is a copolymer, the repeating unit that is the most contained in the polymer is the "main composition of the thermoplastic resin".
  • the "main composition of the thermoplastic resin" in the copolymer is a repeating unit (monomer unit) containing 30% by mass or more, and in one aspect, 30% by mass. It is a repeating unit that is contained in excess, and in another aspect, it is a repeating unit that is included in an amount of 40% by mass or more, and in another aspect, it is a repeating unit that is included in an amount of 50% by mass or more. Moreover, when the thermoplastic resin is a copolymer, two or more kinds of repeating units may be included most.
  • inorganic materials for adherends include glass materials, cement materials, ceramic materials, and metal materials.
  • the adherend may also be fiber reinforced plastics (FRP), which is a composite material of fibers and the plastic material described above.
  • FRP fiber reinforced plastics
  • Plastic materials in this fiber-reinforced resin include, for example, polypropylene resin, polyethylene resin, polyurethane resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin (ABS resin), polycarbonate resin (PC resin), polyamide resin (nylon 6 and nylon 66, etc.).
  • polyester resin polyethylene terephthalate (PET resin) and polybutylene terephthalate resin (PBT resin), etc.
  • polyacetal resin POM resin
  • polymethyl methacrylate resin epoxy resin
  • epoxy resin epoxy resin
  • fibers in the fiber-reinforced resin include glass fiber, Kevlar fiber, and carbon fiber.
  • the adherend preferably has low conductivity.
  • the plurality of adherends are made of the same material or different materials.
  • the shape of the adherend is not particularly limited, but when the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment is an adhesive sheet, the adherend preferably has a surface on which the adhesive sheet can be attached. A sheet-like, plate-like or block-like shape is preferred. When bonding a plurality of adherends together, the shapes and dimensions of the adherends may be the same or different.
  • a structure manufacturing method for manufacturing a structure by bonding it to an adherend using the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment includes, for example, the following steps.
  • the method for manufacturing the structure according to the present embodiment includes: , a step of placing the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment, and a step of applying a high-frequency electric field to the high-frequency dielectric heating adhesive to join one or more adherends.
  • the frequency of the high-frequency electric field to be applied is, for example, 1 MHz or more and 300 MHz or less (preferably 3 MHz or more and 300 MHz or less).
  • the method for manufacturing the structure according to the present embodiment is performed by bonding the two or more adherends and a step of applying a high frequency electric field to the high frequency dielectric heating adhesive to bond two or more adherends together.
  • the frequency of the applied high-frequency electric field is, for example, 1 MHz or more and 300 MHz or less (preferably 3 MHz or more and 300 MHz or less).
  • two or more adherends and a high-frequency dielectric heating adhesive are placed between electrodes of a dielectric heating device, and two or more adherends and high-frequency dielectric heating are disposed. It is preferable to apply a high-frequency electric field while applying pressure to the adhesive with the electrodes. By applying a high-frequency electric field while applying pressure with the electrodes in this way, it becomes easier to manufacture the structure in a shorter time.
  • the “dielectric heating device” may be referred to as a “high frequency dielectric heating device”.
  • the manufacturing method using the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment it is possible to locally heat only predetermined locations from the outside by the dielectric heating device. Therefore, even if the adherend is a large and complicated three-dimensional structure or a thick and complicated three-dimensional structure, etc., and even higher dimensional accuracy is required, the high-frequency dielectric heating adhesive according to this embodiment can be used. A manufacturing method using an agent is effective.
  • a joining method includes the following process P1 and process P2.
  • Step P1 is a step of disposing the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment between two or more adherends.
  • the adherend and the high-frequency dielectric heating adhesive are alternately arranged, and two layers are formed via the high-frequency dielectric heating adhesive. Laminate one or more adherends.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive may be sandwiched between a part of the adherends, at a plurality of locations between the adherends, or over the entire surface between the adherends. From the viewpoint of improving the adhesive strength between the adherends, it is preferable to sandwich the high-frequency dielectric heating adhesive over the entire joint surface between the adherends.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive is arranged in a frame shape along the outer periphery of the bonding surface between the adherends, A mode in which it is sandwiched between adherends is exemplified.
  • the amount of the high-frequency dielectric heating adhesive to be used can be reduced and the size can be reduced.
  • the high-frequency dielectric heating treatment time can be shortened compared to the case where the high-frequency dielectric heating adhesive is used.
  • Step P2 is a step of bonding two or more adherends by applying a high-frequency electric field to the high-frequency dielectric heating adhesive placed between the adherends in step P1.
  • the frequency of the high-frequency electric field to be applied is 1 MHz or more and 300 MHz or less (preferably 3 MHz or more and 300 MHz or less).
  • a high frequency electric field can be applied to the high frequency dielectric heating adhesive.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram for explaining a high-frequency dielectric heating treatment using a high-frequency dielectric heating adhesive and a dielectric heating apparatus according to this embodiment.
  • the dielectric heating device 50 shown in FIG. 1 includes a first high frequency electric field applying electrode 51, a second high frequency electric field applying electrode 52, and a high frequency power source 53.
  • the first high-frequency electric field applying electrode 51 and the second high-frequency electric field applying electrode 52 are arranged to face each other.
  • the first high frequency electric field applying electrode 51 and the second high frequency electric field applying electrode 52 have a press mechanism.
  • Two or more adherends arranged between the electrodes and the high-frequency dielectric heating adhesive are pressed by the press mechanism of the electrodes (the first high-frequency electric field applying electrode 51 and the second high-frequency electric field applying electrode 52) of the dielectric heating device 50. It is also possible to apply a high frequency electric field while pressurizing the .
  • FIG. 1 shows an example of a method of manufacturing a structure 100 using a dielectric heating device 50.
  • the dielectric heating device 50 heats the first adherend 110, the high-frequency dielectric heating adhesive 1A, and the second adherend 120 between the first high-frequency electric field applying electrode 51 and the second high-frequency electric field applying electrode 52. Can handle pressure.
  • the first high-frequency electric field applying electrode 51 and the second high-frequency electric field applying electrode 52 constitute a pair of parallel plate electrodes
  • such an electrode arrangement form is sometimes called a parallel plate type.
  • a parallel plate type high frequency dielectric heating device for applying the high frequency electric field.
  • the parallel plate type high frequency dielectric heating device the high frequency electric field penetrates the high frequency dielectric heating adhesive located between the electrodes, so that the entire high frequency dielectric heating adhesive can be heated, and the adherend and the high frequency dielectric heating can be heated.
  • a heating adhesive can be joined in a short time.
  • the dielectric heating device 50 as shown in FIG. 1, performs dielectric heating via the high-frequency dielectric heating adhesive 1A sandwiched between the first adherend 110 and the second adherend 120.
  • the dielectric heating device 50 further applies pressure to the first adherend 110 and the second adherend 120 by pressure treatment using the first high-frequency electric field applying electrode 51 and the second high-frequency electric field applying electrode 52. to join.
  • two or more adherends may be joined by pressing only the high-frequency dielectric heating adhesive and the weight of the adherend without performing the pressure treatment.
  • the high frequency dielectric heating adhesive 1A absorbs high frequency energy.
  • the thermoplastic resin component in the high-frequency dielectric heating adhesive 1A is melted, and the first adherend 110 and the second adherend 120 can be firmly bonded even if the treatment is performed for a short period of time.
  • the high-frequency dielectric heating adhesive 1A contains a cyano group-containing organic compound (B) (not shown), the cyano group-containing organic compound (B) dispersed in the adhesive component absorbs high-frequency energy. . Then, the cyano group-containing organic compound (B) functions as a heat source, and the heat generation of the cyano group-containing organic compound (B) melts the thermoplastic resin component, and even if the treatment is performed for a short time, finally , the first adherend 110 and the second adherend 120 can be strongly bonded. Moreover, when the high-frequency dielectric heating adhesive 1A further contains a dielectric filler (not shown), the dielectric filler dispersed in the adhesive component also absorbs high-frequency energy. The dielectric filler functions as a heat source, and the heat generated by the dielectric filler melts the thermoplastic resin component. The adherend 120 can be strongly bonded.
  • the dielectric heating device 50 Since the electrodes of the dielectric heating device 50 (the first high-frequency electric field applying electrode 51 and the second high-frequency electric field applying electrode 52) have a press mechanism, the dielectric heating device 50 also functions as a pressing device. Therefore, by applying pressure in the compression direction by the first high-frequency electric field applying electrode 51 and the second high-frequency electric field applying electrode 52 and heating and melting the high-frequency dielectric heating adhesive 1A, the first adherend 110 and the second adherend The body 120 can be joined more strongly.
  • the case of manufacturing the structure 100 shown in FIG. 1 is described as an example, but the present invention is not limited to this example.
  • High-frequency dielectric heating conditions Although the high-frequency dielectric heating conditions can be changed as appropriate, the following conditions are preferred.
  • the output of the high-frequency electric field is preferably 10 W or higher, more preferably 30 W or higher, even more preferably 50 W or higher, and even more preferably 80 W or higher.
  • the output of the high-frequency electric field is preferably 50,000 W or less, more preferably 20,000 W or less, even more preferably 15,000 W or less, even more preferably 10,000 W or less, and even more preferably 1,000 W or less. preferable. If the output of the high-frequency electric field is 10 W or more, it is possible to prevent the problem that the temperature is difficult to rise during the dielectric heating treatment, so it is easy to obtain good bonding strength. If the output of the high-frequency electric field is 50000 W or less, it is easy to prevent the problem of difficulty in temperature control due to dielectric heating treatment.
  • RF power indicates the amount of energy transmitted to an object.
  • the application time of the high-frequency electric field is preferably 1 second or longer.
  • the application time of the high-frequency electric field is preferably 300 seconds or less, more preferably 240 seconds or less, even more preferably 180 seconds or less, even more preferably 120 seconds or less, and 90 seconds or less. is more preferable, and 50 seconds or less is even more preferable. If the application time of the high-frequency electric field is 1 second or longer, it is possible to prevent the problem that the temperature is difficult to rise during the dielectric heating treatment, so that it is easy to obtain good adhesive strength. If the application time of the high-frequency electric field is 300 seconds or less, problems such as a decrease in manufacturing efficiency of the structure, an increase in manufacturing cost, and thermal deterioration of the adherend can be easily prevented.
  • the frequency of the high-frequency electric field to be applied is preferably 1 kHz or higher, more preferably 1 MHz or higher, more preferably 3 MHz or higher, even more preferably 5 MHz or higher, and 10 MHz or higher. Even more preferable.
  • the frequency of the high-frequency electric field to be applied is preferably 300 MHz or less, more preferably 100 MHz or less, even more preferably 80 MHz or less, and even more preferably 50 MHz or less.
  • the industrial frequency band of 13.56 MHz, 27.12 MHz, or 40.68 MHz allocated by the International Telecommunication Union is also used for the manufacturing method and joining method by high-frequency dielectric heating of this embodiment.
  • the frequency of the applied high-frequency electric field indicates how the energy is transmitted (velocity).
  • the pressing pressure when applying the high frequency is preferably 1 kPa or more, and preferably 5 kPa or more, as an initial set value of the pressure applied to the high frequency dielectric heating adhesive. is more preferably 10 kPa or more, more preferably 30 kPa or more, and even more preferably 50 kPa or more.
  • the pressing pressure when applying the high frequency is preferably 10 MPa or less, and 5 MPa or less as an initial set value of the pressure applied to the high frequency dielectric heating adhesive. is more preferably 1 MPa or less, even more preferably 500 kPa or less, and even more preferably 100 kPa or less.
  • the reference area for the initial set value of the pressure applied to the high-frequency dielectric heating adhesive is the smallest area among the areas of the electrodes, the adherend, and the spacer when viewed from above.
  • the high-frequency dielectric heating treatment is not limited to the dielectric heating device in which the electrodes are arranged opposite to each other as described in the above embodiment, and a lattice electrode type high-frequency dielectric heating device may be used.
  • a lattice electrode type high-frequency dielectric heating device has a lattice electrode in which a first polarity electrode and a second polarity electrode opposite to the first polarity electrode are alternately arranged on the same plane at regular intervals. .
  • an embodiment using a dielectric heating device in which electrodes are arranged opposite to each other is illustrated.
  • thermoplastic resin (A) and a cyano group-containing organic compound (B) were premixed according to the composition shown in Table 1 as a material for producing a high-frequency dielectric heating adhesive (adhesive sheet).
  • the premixed material was supplied to a hopper of a 30 mm ⁇ twin-screw extruder, and the cylinder set temperature was adjusted to 160°C or higher and 200°C or lower, and the die temperature was adjusted to 200°C to melt and knead the premixed material. After cooling the melt-kneaded material, granular pellets were produced by cutting the material.
  • the prepared granular pellets are put into a hopper of a single screw extruder equipped with a T die, the cylinder temperature is adjusted to 180 ° C. and the die temperature is 200 ° C., and a film-like melt-kneaded product is extruded from the T die, By cooling with a cooling roll, sheet-like high-frequency dielectric heating adhesives (high-frequency dielectric heating adhesive sheets) having a thickness of 400 ⁇ m according to Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 were produced.
  • thermoplastic resin (A) and the cyano group-containing organic compound (B) shown in Table 1 are as follows.
  • thermoplastic resin (A)) PP Polypropylene, manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., product name “Prime Polypro F-744NP”
  • m-PP maleic anhydride-modified polypropylene, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name "Modic P565"
  • Cyano group-containing organic compound (B)) CEP Cyanoethyl pullulan, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., "Cyanoresin CR-S” CEC: Cyanoethyl cellulose, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., "Cyanoresin CR-C”
  • MFR Melt flow rate
  • a sheet of the cyano group-containing organic compound (B) was cut into pieces having a length of 30 mm and a width of 30 mm.
  • a dielectric material test fixture 16453A manufactured by Agilent
  • E4991A manufactured by Agilent
  • the parallel plate method at 23 ° C.
  • the dielectric constant ( ⁇ 'r) and dielectric loss tangent (tan ⁇ ) were measured respectively. Based on the measurement results, the values of the dielectric properties (tan ⁇ / ⁇ 'r) were calculated. Table 1 shows the results.
  • a plate-like adherend having a length of 25 mm, a width of 100 mm and a thickness of 1.5 mm was produced using a glass fiber reinforced polypropylene resin plate.
  • the produced adhesive sheet for high-frequency dielectric heating was cut into a size of 30 mm in length and 30 mm in width.
  • a dielectric material test fixture 16453A manufactured by Agilent
  • E4991A manufactured by Agilent
  • a frequency of 40.68 MHz at 23 ° C. was measured by the parallel plate method.
  • the dielectric constant ( ⁇ ′r) and dielectric loss tangent (tan ⁇ ) were measured under the conditions of . Based on the measurement results, the values of the dielectric properties (tan ⁇ / ⁇ 'r) were calculated.
  • the produced adhesive sheet for high-frequency dielectric heating was cut into a test piece having a length of 150 mm (TD direction) and a width of 15 mm (MD direction).
  • the test piece was sandwiched between the chucks of the testing machine, and the tensile modulus (MPa) and tensile elongation at break (%) were measured in accordance with JIS K 7161-1: 2014 and JIS K 7127: 1999. .
  • Tensile modulus (MPa) and tensile elongation at break (%) were measured using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, Autograph AG-IS 500N). The chuck-to-chuck distance was set to 100 mm.
  • the tensile speed in measuring the tensile modulus (MPa) and tensile elongation at break (%) was 200 mm/min. Table 2 shows the results.
  • Total light transmittance and haze value Using a turbidimeter (Hazemeter ND H5000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), the total light transmittance was measured according to JIS K 7361-1: 1997, and the haze value was measured according to JIS K 7136: 2000. . Table 2 shows the results.
  • Adhesiveness (bonding strength)
  • the produced adhesive for high-frequency dielectric heating was cut into a length of 25 mm and a width of 12.5 mm.
  • Two glass fiber reinforced polypropylene resin plates (length: 25 mm, width: 100 mm, thickness: 1.5 mm) were prepared as adherends.
  • the adhesive sheet cut to the size described above was placed between two adherends and laminated.
  • the thus laminated adherend and adhesive sheet were fixed between two electrodes of a high-frequency dielectric heating device (manufactured by Yamamoto Vinita Co., Ltd., product name “YRP-400T-A”).
  • a high-frequency electric field was applied under the following high-frequency application conditions to bond the high-frequency dielectric heating adhesive sheet to the adherend, thereby preparing a test piece for evaluating adhesiveness.
  • the pressing pressure when applying a high-frequency electric field is the initial set value of the pressure applied to the adhesive sheet.
  • Tensile shear force (unit: MPa) as adhesive strength was measured for the obtained test piece.
  • a universal tensile tester (Instron 5581, manufactured by Instron) was used to measure the tensile shear force.
  • the tensile speed in the measurement of the tensile shear force was set at a tensile speed of 100 mm/min.
  • the tensile shear force was measured according to JIS K 6850:1999. Table 2 shows the results.
  • Adhesion of the prepared test piece for adhesion evaluation was evaluated according to the following criteria.
  • Table 3 shows the results.
  • the sum of carbon atoms (C), oxygen atoms (O), silicon atoms (Si), and nitrogen atoms (N) shown in Table 3 is 100 atom %.
  • Nitrogen atomic ratio (atom%) [(amount of N atoms)/ ⁇ (amount of C atoms) + (amount of O atoms) + (amount of Si atoms) + (amount of N atoms) ⁇ ] x 100
  • each example was superior to Comparative Example 1 in terms of total light transmittance. Moreover, each example, like Comparative Example 1, had good adhesion results. From the above results, it can be seen that the high-frequency dielectric heating adhesive according to the present embodiment has high transparency and can be bonded in a short time.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Structure 1A... Adhesive for high frequency dielectric heating 50... Dielectric heating device 51... Electrode (first high frequency electric field applying electrode) 52... Electrode (second high frequency electric field applying electrode) 53... High frequency power source 110 ... adherend (first adherend), 120 ... adherend (second adherend).

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Abstract

高周波誘電加熱用接着剤(1A)は、熱可塑性樹脂(A)と、シアノ基含有有機化合物(B)を含有し、前記高周波誘電加熱用接着剤(1A)が、下記(1)を満たす、高周波誘電加熱用接着剤(1A)。(1)JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される前記高周波誘電加熱用接着剤(1A)の全光線透過率が、50%以上である。

Description

高周波誘電加熱用接着剤
 本発明は、高周波誘電加熱用接着剤に関する。
 接着剤を用いて、被着体を接合する方法として、高周波誘電加熱処理等によって、被着体を接合する方法が提案されている。
 例えば、特許文献1には、少なくとも片方が樹脂材料よりなる2つの被着体の重ね合わせ部分を接着させる際に、重ね合わせ部分に介在させる接着剤が記載されている。特許文献1に記載の接着剤は、マイクロ波を吸収して発熱する高誘電損率を有するフィラーからなるマイクロ波吸収性物質、及び接着成分を含有しており、上記マイクロ波吸収性物質は、カーボンブラック又は炭化ケイ素からなる。
 例えば、特許文献2には、接着しようとする母材(被着体)と親和性を有する材質の接着基剤に、誘電加熱性を有する誘電加熱媒体を充填してなる接着剤が記載されている。特許文献2に開示された接着剤は、誘電加熱媒体として、炭化ケイ素、酸化亜鉛、及びアナターゼ型酸化チタン等を用いている。
特開2008-156510号公報 特開2014-037489号公報
 カーボンブラック、又は炭化ケイ素は、黒色、又は黒色に近い色合いを呈している。発熱効果を十分に発揮させるために、発熱媒体として、カーボンブラック、又は炭化ケイ素を、接着剤に相当量配合すると、接着剤自体の透明性が低くなってしまう。例えば、特許文献1に開示された接着剤と、透明性の高い被着体とを接合して構造体を製造すると、当該構造体の接合部において透明性が損なわれることがある。
 一方、アナターゼ型酸化チタン、及び酸化亜鉛は、白色の色合いを呈している。発熱媒体として、アナターゼ型酸化チタン、又は酸化亜鉛を配合した接着剤は、発熱媒体として、カーボンブラック、又は炭化ケイ素を配合した接着剤に比べ、接着剤自体の透明性は改善される。しかし、発熱効果を十分に発揮させるために、アナターゼ型酸化チタン、又は酸化亜鉛を相当量配合した接着剤は、透明性が十分ではない場合がある。例えば、特許文献2に開示された、酸化亜鉛、又はアナターゼ型酸化チタンを含む接着剤と、透明性の高い被着体とを接合して構造体を得た場合、当該構造体の接合部において、求められる透明性が得られ難い場合がある。
 このため、高周波誘電加熱用接着剤は、接着剤と被着体とを短時間で接合する特性を維持しつつ、透明性の向上の点で、さらなる改善が求められていた。
 本発明の目的は、透明性が高く、かつ、短時間での接合が可能である高周波誘電加熱用接着剤を提供することである。
[1]
 高周波誘電加熱用接着剤であって、前記高周波誘電加熱用接着剤は、熱可塑性樹脂(A)と、シアノ基含有有機化合物(B)を含有し、前記高周波誘電加熱用接着剤が、下記(1)を満たす、高周波誘電加熱用接着剤。
 (1)JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される前記高周波誘電加熱用接着剤の全光線透過率が、50%以上である。
[2]
 前記高周波誘電加熱用接着剤が、さらに、下記(2)を満たす、[1]に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
 (2)前記高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性(tanδ/ε’r)が、0.008以上である。
(tanδは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける誘電正接であり、
 ε’rは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける比誘電率である。)
[3]
 前記高周波誘電加熱用接着剤が、さらに、下記(3)を満たす、[1]又は[2]に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
 (3)JIS K 7136:2000に準拠して測定される前記高周波誘電加熱用接着剤のヘーズ値が、90%以下である。
[4]
 前記シアノ基含有有機化合物(B)の誘電特性(tanδ/ε’r)が、0.02以上である、[1]から[3]のいずれか一項に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
(tanδは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける誘電正接であり、
 ε’rは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける比誘電率である。)
[5]
 前記シアノ基含有有機化合物(B)の190℃におけるMFRが、0.5g/10min以上、50g/10min以下である、[1]から[4]のいずれか一項に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
[6]
 前記シアノ基含有有機化合物(B)が、シアノエチル基含有有機化合物である、[1]から[5]のいずれか一項に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
[7]
 前記シアノエチル基含有有機化合物が、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルサッカロース、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルデンプン、シアノエチルヒドロキシプロピルデンプン、シアノエチルグリシドールプルラン及びシアノエチルソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種である、[6]に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
[8]
 前記シアノ基含有有機化合物(B)のシアノ基の導入量が50モル%以上、80モル%以下である、[1]から[7]のいずれか一項に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
[9]
 前記シアノ基含有有機化合物(B)の含有量が、前記高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、10体積%以上、60体積%以下である、[1]から[8]のいずれか一項に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
[10]
 前記熱可塑性樹脂(A)の含有量が、前記高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、40体積%以上、90体積%以下である、[1]から[9]のいずれか一項に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
[11]
 X線光電子分光法(XPS)により前記高周波誘電加熱用接着剤の表面を測定したとき、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、及び窒素原子の合計100atom%に対する前記窒素原子の比率が、0.05atom%以上、2atom%以下である、[1]から[10]のいずれか一項に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
[12]
 前記高周波誘電加熱用接着剤が、高周波誘電加熱用接着シートである、[1]から[11]のいずれか一項に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
 本発明の一態様によれば、透明性が高く、かつ、短時間での接合が可能である高周波誘電加熱用接着剤を提供することができる。
本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤及び誘電加熱装置を用いた高周波誘電加熱処理の一例を説明する概略図である。
[高周波誘電加熱用接着剤]
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、熱可塑性樹脂(A)と、シアノ基含有有機化合物(B)とを含有し、下記(1)を満たす。
 (1)JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される前記高周波誘電加熱用接着剤の全光線透過率が、50%以上である。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、熱可塑性樹脂(A)と、シアノ基含有有機化合物(B)とを含有することで、酸化亜鉛などの誘電フィラーを含む高周波誘電加熱用接着剤と同等の誘電特性が得られる。このため、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、短時間での接合が可能である。また、シアノ基含有有機化合物(B)は、カーボンブラックなどの導電性物質と比較して、透明性が高い。そして、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、全光線透過率が、上記の下限値を満たす。したがって、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、透明性が高く、かつ、短時間での接合が可能である。なお、熱可塑性樹脂(A)と、シアノ基含有有機化合物(B)とを含む本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、優れた靭性を有する。
<熱可塑性樹脂(A)>
 熱可塑性樹脂(A)の種類は、特に制限されない。
 熱可塑性樹脂(A)は、例えば、融解し易いとともに、所定の耐熱性を有する等の観点から、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、フェノキシ系樹脂及びポリエステル系樹脂からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。熱可塑性樹脂(A)は、被着体の材質との親和性が高い樹脂の種類を選択することが好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、熱可塑性樹脂(A)は、ポリオレフィン系樹脂又はスチレン系樹脂であることが好ましく、ポリオレフィン系樹脂であることがより好ましい。熱可塑性樹脂(A)がポリオレフィン系樹脂又はスチレン系樹脂であれば、高周波電界の印加時に高周波誘電加熱用接着剤が溶融し易く、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤と被着体とを容易に接着できる。
 本明細書において、ポリオレフィン系樹脂は、極性部位を有するポリオレフィン系樹脂及び極性部位を有さないポリオレフィン系樹脂を含み、極性部位の有無を特定する場合に、極性部位を有するポリオレフィン系樹脂又は極性部位を有さないポリオレフィン系樹脂のように記載される。
 熱可塑性樹脂(A)が、極性部位を有するポリオレフィン系樹脂であることも好ましい。熱可塑性樹脂(A)が、極性部位を有さないポリオレフィン系樹脂でもよい。
(ポリオレフィン系樹脂)
 熱可塑性樹脂(A)としてのポリオレフィン系樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン及びポリメチルペンテン等のホモポリマーからなる樹脂、並びにエチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン及び4-メチルペンテン等からなる群から選択されるモノマーの共重合体からなるα-オレフィン樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂(A)としてのポリオレフィン系樹脂は、一種単独の樹脂でもよいし、二種以上の樹脂の組み合わせでもよい。
(極性部位を有するポリオレフィン系樹脂)
 極性部位を有するポリオレフィン系樹脂における極性部位は、ポリオレフィン系樹脂に対して極性を付与できる部位であれば特に限定されない。
 また、高周波誘電加熱用接着剤が熱可塑性樹脂(A)として極性部位を有するポリオレフィン系樹脂を含有することで、誘電特性が高くなりやすくなり、被着体に対する接着力が高まるため好ましい。
 極性部位を有するポリオレフィン系熱可塑性樹脂は、オレフィン系モノマーと極性部位を有するモノマーとの共重合体であってもよい。また、極性部位を有するポリオレフィン系熱可塑性樹脂は、オレフィン系モノマーの重合によって得られたオレフィン系ポリマーに極性部位を付加反応等の変性により導入させた樹脂でもよい。
 極性部位を有するポリオレフィン系樹脂を構成するオレフィン系モノマーの種類については、特に制限されない。オレフィン系モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、オクテン及び4-メチル-1-ペンテン等が挙げられる。オレフィン系モノマーは、これらの一種単独で用いられてもよく、二種以上の組み合わせで用いられてもよい。
 オレフィン系モノマーは、機械的強度に優れ、安定した接着特性が得られるという観点から、エチレン及びプロピレンの少なくともいずれかであることが好ましい。
 極性部位を有するポリオレフィン系樹脂におけるオレフィン由来の構成単位は、エチレン又はプロピレンに由来する構成単位であることが好ましい。
 極性部位としては、例えば、水酸基、カルボキシ基、酢酸ビニル構造、及び酸無水物構造等が挙げられる。極性部位としては、酸変性によってポリオレフィン系樹脂に導入される酸変性構造等も挙げられる。
 極性部位としての酸変性構造は、熱可塑性樹脂(例えば、ポリオレフィン系樹脂)を酸変性することによって導入される部位である。熱可塑性樹脂(例えば、ポリオレフィン系樹脂)を酸変性する際に用いる化合物としては、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸の酸無水物及び不飽和カルボン酸のエステルのいずれかから導かれる不飽和カルボン酸誘導体成分が挙げられる。本明細書において、酸変性構造を有するポリオレフィン系樹脂を酸変性ポリオレフィン系樹脂と称する場合がある。
 不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びシトラコン酸などが挙げられる。
 不飽和カルボン酸の酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸及び無水シトラコン酸等の不飽和カルボン酸の酸無水物などが挙げられる。
 不飽和カルボン酸のエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸モノメチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、シトラコン酸ジメチル、シトラコン酸ジエチル及びテトラヒドロ無水フタル酸ジメチル等の不飽和カルボン酸のエステルなどが挙げられる。
 高周波誘電加熱用接着剤中の熱可塑性樹脂(A)の体積含有量は、より透明性が高く、かつ、短時間での接合をより可能にする観点で、高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、40体積%以上であることが好ましく、50体積%以上であることがより好ましく、60体積%以上であることがさらに好ましい。高周波誘電加熱用接着剤中の熱可塑性樹脂(A)の体積含有量が、高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、40体積%以上であれば、被着体との接合強度が得られやすい。
 高周波誘電加熱用接着剤中の熱可塑性樹脂(A)の体積含有量は、短時間での接合をより可能にする観点で、高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、99体積%以下であることが好ましく、95体積%以下であることがより好ましく、90体積%以下であることがさらに好ましい。高周波誘電加熱用接着剤中の熱可塑性樹脂(A)の体積含有量が、高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、99体積%以下であれば、高周波誘電加熱したときに樹脂が溶融しやすく、被着体との接合時間がより短時間となりやすい。
<シアノ基含有有機化合物(B)>
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、シアノ基含有有機化合物(B)を含有する。
 シアノ基含有有機化合物(B)は、シアノ基を含有する有機化合物である。シアノ基含有有機化合物(B)は、シアノ基(-CN)を1つ以上有していれば、特に限定されない。透明性が高く、かつ、短時間での接合が可能である高周波誘電加熱用接着剤を得られやすくする観点で、シアノ基含有有機化合物(B)は、例えば、ニトリルゴム以外のシアノ基含有有機化合物(B)(すなわち、シアノ基含有有機化合物(B)(ただしニトリルゴムを除く))であることが好ましい。
 シアノ基含有有機化合物(B)は、特に限定されず、例えば、具体的には、コハク酸ニトリル、ポリアクリロニトリル等のシアノ基を有する有機化合物が挙げられる。また、シアノ基含有有機化合物(B)は、シアノアルキル基を有する有機化合物(シアノアルキル基含有有機化合物)などが挙げられる。より透明性が高く、かつ、短時間での接合がより可能である高周波誘電加熱用接着剤が得られやすくなる観点で、シアノ基含有有機化合物(B)は、シアノアルキル基含有有機化合物であることが好ましい。
 シアノアルキル基含有有機化合物としては、例えば、下記一般式(10)で表される基を有する有機化合物が挙げられる。
 -R-CN ・・・(10)
 ただし、前記一般式(10)中、Rは、炭素数が1以上、6以下の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表す。
 前記一般式(10)中のRが表すアルキレン基は、炭素数が2以上、6以下の直鎖状のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2以上、4以下の直鎖状のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数2のアルキレン基であることがさらに好ましい。
 シアノアルキル基は、例えば、具体的には、シアノメチル基、シアノエチル基、シアノプロピル基、シアノブチル基、シアノペンチル基、及びシアノヘキシル基からなる群から選ばれる基である。これらの中でも、シアノアルキル基は、シアノエチル基、シアノプロピル基、及びシアノブチル基からなる群から選ばれる少なくともいずれかの基であることが好ましい。シアノアルキル基は、より透明性が高く、かつ、短時間での接合をより可能にする観点で、シアノエチル基であることがより好ましい。
 すなわち、シアノ基含有有機化合物(B)は、透明性が高く、かつ、短時間での接合を可能にする観点で、炭素数が1以上、6以下の直鎖状又は分岐状のアルキレン基を有するシアノアルキル基含有有機化合物であることが好ましく、炭素数が2以上、6以下の直鎖状のアルキレン基を有するシアノアルキル基含有有機化合物であることがより好ましく、炭素数が2以上、4以下の直鎖状のアルキレン基を有するシアノアルキル基含有有機化合物であることがさらに好ましく、シアノエチル基含有有機化合物(シアノエチル基を有する有機化合物)であることがよりさらに好ましい。
 シアノ基含有有機化合物(B)として、シアノアルキル基含有有機化合物は、例えば、水酸基を有する有機化合物において、当該有機化合物に含まれる水酸基のうち、少なくとも一部の水酸基が、シアノアルキル化された有機化合物が挙げられる。シアノ基含有有機化合物(B)は、例えば、下記一般式(10X)で表される基、及び下記一般式(10Y)で表される基の少なくともいずれかの基を有する化合物であることが好ましい。
 -O-R-CN ・・・(10X)
 -CH-O-R-CN ・・・(10Y)
 前記一般式(10X)で表される基、及び前記一般式(10Y)で表される基中、Rは、前記一般式(10)で表される基中のRと同義である。
 シアノ基含有有機化合物(B)は、より透明性が高く、かつ、短時間での接合をより可能にする観点で、下記一般式(10X-1)で表される基、及び下記一般式(10Y-1)で表される基の少なくともいずれかの基を有する化合物であることがより好ましい。
 -O-CHCH-CN ・・・(10X-1)
 -CH-O-CHCH-CN ・・・(10Y-1)
 シアノアルキル化される水酸基を有する有機化合物は、例えば、多価アルコール(ソルビトール、キシリトール、及びエリスリトール等)、二糖類(マルトース、スクロース、及びラクトース等)、多糖類(セルロース、プルラン、及びデンプン等)、合成高分子(ポリビニルアルコール等)、及びこれらの誘導体などが挙げられる。
 シアノ基含有有機化合物(B)の前駆体として水酸基を有する有機化合物を用いる場合、水酸基をシアノ基に変性することが可能なシアノ基変性用化合物を用いてもよい。
 シアノ基変性用化合物として、水酸基をシアノアルキル化する有機化合物は、特に限定されず、例えば、シアノアルケン化合物(アクリロニトリル等)が挙げられる。水酸基を有する有機化合物のシアノアルキル化は、一例として、アルカリ触媒の存在下で、水酸基を有する有機化合物(例えば、プルラン)と、シアノアルケン化合物(例えば、アクリロニトリル)とを反応させる。
 より透明性が高く、かつ、短時間での接合をより可能にする観点で、シアノ基含有有機化合物(B)は、例えば、多糖類(セルロース、プルラン、及びデンプン等)、合成高分子(ポリビニルアルコール等)及びこれらの誘導体をシアノアルキル化した高分子が挙げられる。これらの中でも、シアノ基含有有機化合物(B)は、例えば、単糖類(グルコース、ガラクトース、及びフルクトース等)がグリコシド結合した有機化合物であって、当該有機化合物の水酸基がシアノアルキル化された有機化合物であることが好ましい。シアノ基含有有機化合物(B)は、ピラノース環の側鎖が有する水酸基のうち、少なくとも一部が、シアノアルキル化された有機化合物であり、ピラノース環の側鎖に、前記一般式(10X)で表される基、及び前記一般式(10Y)で表される基の少なくともいずれかを有する有機化合物であることがより好ましい。ピラノース環の側鎖に、前記一般式(10X)で表される基、及び前記一般式(10Y)で表される基の少なくともいずれかを有する有機化合物は、特に限定されない。
 シアノ基含有有機化合物(B)は、例えば、具体的には、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルサッカロース(シアノエチルスクロース)、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシプロピルセルロース、シアノエチルアミロース、シアノエチルデンプン、シアノエチルジヒドロキシプロピルデンプン、シアノエチルグリシドールプルラン、シアノエチルソルビトール、及びシアノエチルポリヒドロキシメチレン等が挙げられる。シアノ基含有有機化合物(B)は、これら例示した化合物のうち、一種又は二種以上を用いることができる。
 シアノ基含有有機化合物(B)は、より透明性が高く、かつ、短時間での接合をより可能にする観点で、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルサッカロース、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルデンプン、シアノエチルヒドロキシプロピルデンプン、シアノエチルグリシドールプルラン、及びシアノエチルソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。これらの中でも、シアノ基含有有機化合物(B)は、シアノエチルプルラン、及びシアノエチルセルロースの少なくとも一種であることが好ましい。
 シアノ基含有有機化合物(B)は、短時間での接合をより可能にする観点で、誘電特性(tanδ/ε’r)が、0.02以上であることが好ましく、0.04以上であることがより好ましく、0.06以上であることがさらに好ましい。誘電特性の上限は特に限定されない。シアノ基含有有機化合物(B)の誘電特性は、例えば、0.1以下であってもよく、0.08以下であってもよい。シアノ基含有有機化合物(B)の誘電特性は、例えば、0.02以上、0.08以下を満たしてもよい。
 シアノ基含有有機化合物(B)の誘電特性の測定方法は、後述する高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性の測定方法と同様の測定方法により測定できる。
 シアノ基含有有機化合物(B)は、190℃におけるメルトフローレート(MFR)が、0.5g/10min以上であることが好ましく、1.0g/10min以上であることがより好ましく、2.0g/10min以上であることがさらに好ましい。
 シアノ基含有有機化合物(B)は、190℃におけるメルトフローレート(MFR)が、600g/10min以下であることが好ましく、500g/10min以下であることがより好ましく、400g/10min以下であることがさらに好ましい。
 シアノ基含有有機化合物(B)のMFRの測定方法は、後述する実施例の項目において説明する方法により測定できる。
 透明性が高く、かつ、短時間での接合を可能にする観点で、シアノ基含有有機化合物(B)のシアノ基の導入量は、50モル%以上であることが好ましく、52モル%以上であることがより好ましく、55モル%以上であることがさらに好ましい。
 透明性が高く、かつ、短時間での接合を可能にする観点で、シアノ基含有有機化合物(B)のシアノ基の導入量は、80モル%以下であることが好ましく、78モル%以下であることがより好ましく、75モル%以下であることがさらに好ましい。
 シアノ基含有有機化合物(B)のシアノ基の導入量は、例えば、シアノ基含有有機化合物(B)中の水酸基のモル数と、シアノ基含有有機化合物(B)中のシアノ基に由来する窒素のモル数との割合から導き出される理論値とし、計算によって求めることができる。当該シアノ基の導入量は、具体的には、シアノ基変性用化合物で変性された後のシアノ基含有有機化合物(B)に含まれる水酸基のモル数(つまり、シアノ基変性用化合物で変性した水酸基のモル数)を、シアノ基変性用化合物で変性される前の有機化合物(シアノ基含有有機化合物(B)の前駆体)に含まれる理論上の水酸基の総モル数で除した百分率として求められる。
 透明性が高く、かつ、短時間での接合を可能にする観点で、X線光電子分光法(XPS:X-ray Photoelectron Spectroscopy)により高周波誘電加熱用接着剤の表面を測定したとき、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、及び窒素原子の合計100atom%に対する窒素原子の比率が、0.05atom%以上であることが好ましい。当該窒素原子の比率は、0.7atom%以上であることがより好ましく、0.9atom%以上であることがさらに好ましい。
 透明性が高く、かつ、短時間での接合を可能にする観点で、X線光電子分光法(XPS)により高周波誘電加熱用接着剤の表面を測定したとき、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、及び窒素原子の合計100atom%に対する窒素原子の比率が、2atom%以下であることが好ましい。
 高周波誘電加熱用接着剤の表面を、XPSにより測定するとき、高周波誘電加熱用接着剤が、シート状の高周波誘電加熱用接着剤(以下、接着シートと称する場合がある)であれば、接着シートの表面を測定する。高周波誘電加熱用接着剤が、特定の形状を備える成型体状の高周波誘電加熱用接着剤であれば、成型体状の高周波誘電加熱用接着剤の表面を測定する。高周波誘電加熱用接着剤の表面をXPSにより測定したとき、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、及び窒素原子以外のシグナルを検出する可能性が考えられる。この場合でも、窒素原子の比率は、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、及び窒素原子の合計100atom%に対する窒素原子の比率として算出する。
 XPSによる測定条件は、特に限定されない。測定条件は、XPS測定分析装置を用いて、例えば、次の条件が挙げられる。例えば、光電子の取り出し角度は、15°以上、90°以下であり、X線のビーム径は、9μm以上、100μm以下であり、X線照射時の出力は、1W以上、100W以下である。
 高周波誘電加熱用接着剤中のシアノ基含有有機化合物(B)の体積含有量は、透明性が高く、かつ、短時間での接合をより可能にする観点で、高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、1体積%以上であることが好ましく、5体積%以上であることがより好ましく、10体積%以上であることがさらに好ましい。
 高周波誘電加熱用接着剤中のシアノ基含有有機化合物(B)の体積含有量は、透明性が高く、かつ、短時間での接合をより可能にする観点で、高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、60体積%以下であることが好ましく、50体積%以下であることがより好ましく、40体積%以下であることがさらに好ましい。
 なお、高周波誘電加熱用接着剤中のシアノ基含有有機化合物(B)の体積含有量が、60体積%以下であれば、高周波誘電加熱用接着剤の靭性も保持されやすくなる。
<誘電フィラー>
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、誘電フィラーを含んでいてもよく、誘電フィラーを含んでいなくてもよい。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、高周波誘電加熱用接着剤の発熱性を高めやすくする観点で、透明性を損なわない範囲で、必要に応じて、さらに、誘電フィラーを含んでいてもよい。
 誘電フィラーは、高周波電界の印加により発熱するフィラーである。高周波電界とは、高周波で向きが反転する電界である。
 誘電フィラーは、例えば、周波数域が3MHz以上、300MHz以下の高周波電界を印加した時に発熱するフィラーであることが好ましい。誘電フィラーは、周波数域3MHz以上、300MHz以下のうち、例えば、周波数13.56MHz、27.12MHz又は40.68MHz等の高周波電界の印加により発熱するフィラーであることが好ましい。
 誘電フィラーは、酸化亜鉛、炭化ケイ素(SiC)、アナターゼ型酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ルチル型酸化チタン、水和ケイ酸アルミニウム、アルカリ金属の水和アルミノケイ酸塩等の結晶水を有する無機材料又はアルカリ土類金属の水和アルミノケイ酸塩等の結晶水を有する無機材料等の一種単独又は二種以上の組み合わせが好適である。誘電フィラーとしてのアナターゼ型酸化チタン及びルチル型酸化チタンは、誘電特性に優れるという観点から、アナターゼ型酸化チタンであることが好ましい。
 誘電フィラーは、より高い発熱性が得られる観点から、酸化亜鉛、炭化ケイ素、アナターゼ型酸化チタン、及びチタン酸バリウムからなる群から選択される少なくともいずれかを含むことがより好ましく、酸化亜鉛、アナターゼ型酸化チタン、及びチタン酸バリウムからなる群から選択される少なくともいずれかであることがさらに好ましく、酸化亜鉛、及びアナターゼ型酸化チタンの少なくともいずれかであることがよりさらに好ましい。
 例示した誘電フィラーの中でも、種類が豊富であり、様々な形状及びサイズから選択でき、高周波誘電加熱用接着剤の接着特性及び機械特性を用途に合わせて改良できるため、誘電フィラーは、酸化亜鉛であることがさらになお好ましい。誘電フィラーとして酸化亜鉛を用いることで、他の誘電フィラーに比べ、透明性の高い高周波誘電加熱用接着剤を得ることができる。酸化亜鉛は、誘電フィラーの中でも密度が小さいため、誘電フィラーとして酸化亜鉛を含有する高周波誘電加熱用接着剤を用いて被着体を接合した場合、他の誘電フィラーを含有する接着剤を用いた場合と比べて、構造体の総重量が増大し難い。酸化亜鉛は、セラミックの中でも硬度が高過ぎないため、高周波誘電加熱用接着剤の製造装置を傷つけ難い。酸化亜鉛は、不活性な酸化物であるため、熱可塑性樹脂、及び前述のシアノ基含有有機化合物(B)と配合しても、熱可塑性樹脂、及びシアノ基含有有機化合物(B)に与えるダメージが少ない。
 高周波誘電加熱用接着剤中の誘電フィラーの体積含有量は、5体積%以下であることが好ましく、3体積%以下であることがより好ましく、1体積%以下であることがさらに好ましい。高周波誘電加熱用接着剤中の誘電フィラーの体積含有量は、0体積%以上でもよい。高周波誘電加熱用接着剤中の誘電フィラーの体積含有量が、5体積%以下であると、高周波誘電加熱用接着剤の透明性がより向上する観点で、好適である。
 なお、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が、熱可塑性樹脂(A)、シアノ基含有有機化合物(B)、及び誘電フィラーを含む場合、熱可塑性樹脂(A)、シアノ基含有有機化合物(B)、及び誘電フィラーの合計体積に対して、誘電フィラーの体積含有量は、5体積%以下であることが好ましく、3体積%以下であることがより好ましく、1体積%以下であることがさらに好ましい。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が、熱可塑性樹脂(A)、シアノ基含有有機化合物(B)、及び誘電フィラーを含む場合、熱可塑性樹脂(A)、シアノ基含有有機化合物(B)、及び誘電フィラーの合計体積に対して、誘電フィラーの体積含有量は、0体積%以上でもよい。
 誘電フィラーの体積平均粒子径は、1μm以上であることが好ましく、2μm以上であることがより好ましく、3μm以上であることがさらに好ましい。
 誘電フィラーの体積平均粒子径は、30μm以下であることが好ましく、25μm以下であることがより好ましく、20μm以下であることがさらに好ましい。
 誘電フィラーの体積平均粒子径が1μm以上であることで、高周波誘電加熱用接着剤は、高周波電界の印加時に高い発熱性能を発現し、接着層は、被着体と短時間で強固に接着できる。
 誘電フィラーの体積平均粒子径が30μm以下であることで、高周波誘電加熱用接着剤は、高周波電界の印加時に高い発熱性能を発現し、接着層は、被着体と短時間で強固に接着できる。また、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が接着シートである場合、誘電フィラーの体積平均粒子径が30μm以下であることで、高周波誘電加熱用接着シートの強度低下を防止できる。
 誘電フィラーの体積平均粒子径は、次のような方法によって測定される。レーザー回折・散乱法により、誘電フィラーの粒度分布測定を行い、当該粒度分布測定の結果からJIS Z 8819-2:2001に準じて体積平均粒子径を算出する。
<添加剤>
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、透明性、及び短時間での接合性を妨げない範囲で、添加剤を含んでいてもよいし、添加剤を含んでいなくてもよい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が添加剤を含む場合、添加剤としては、例えば、粘着付与剤、可塑剤、ワックス、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、カップリング剤、粘度調整剤、有機充填剤、及び無機充填剤等が挙げられる。添加剤としての有機充填剤及び無機充填剤は、誘電フィラーとは異なる。
 粘着付与剤及び可塑剤は、高周波誘電加熱用接着剤の溶融特性、及び接着特性を改良できる。
 粘着付与剤としては、例えば、ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂の水素化物、テルペンフェノール樹脂、クマロン・インデン樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、及び芳香族石油樹脂の水素化物が挙げられる。
 可塑剤としては、例えば、石油系プロセスオイル、天然油、二塩基酸ジアルキル、及び低分子量液状ポリマーが挙げられる。石油系プロセスオイルとしては、例えば、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、及び芳香族系プロセスオイル等が挙げられる。天然油としては、例えば、ひまし油、及びトール油等が挙げられる。二塩基酸ジアルキルとしては、例えば、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、及びアジピン酸ジブチル等が挙げられる。低分子量液状ポリマーとしては、例えば、液状ポリブテン、及び液状ポリイソプレン等が挙げられる。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が添加剤を含む場合、高周波誘電加熱用接着剤中の添加剤の含有量は、通常、高周波誘電加熱用接着剤の全体量基準で、0.01質量%以上であることが好ましく、0.05質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましい。また、高周波誘電加熱用接着剤中の添加剤の含有量は、20質量%以下であることが好ましく、15質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることがさらに好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、溶剤を含有しないことが好ましい。溶剤を含有しない高周波誘電加熱用接着剤によれば、被着体との接着に用いる接着剤に起因するVOC(Volatile Organic Compounds)の問題が発生し難い。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、炭素又は炭素を主成分とする炭素化合物(例えば、カーボンブラック等)及び金属等の導電性物質を含有しないことが好ましい。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、例えば、炭素鋼、α鉄、γ鉄、δ鉄、銅、酸化鉄、黄銅、アルミニウム、鉄-ニッケル合金、鉄-ニッケル-クロム合金、カーボンファイバー及びカーボンブラックを含有しないことが好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が導電性物質を含有する場合、接着剤中の導電性物質の含有量は、それぞれ独立に、接着剤の全体量基準で、7質量%以下であることが好ましく、6質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましく、1質量%以下であることがよりさらに好ましく、0.1質量%以下であることがさらになお好ましい。
 接着剤中の導電性物質の含有量は、0質量%であることがさらになお好ましい。
 接着剤中の導電性物質の含有量が7質量%以下であれば、誘電加熱処理した際に電気絶縁破壊して、接着部及び被着体の炭化という不具合を防止し易くなる。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤中、熱可塑性樹脂(A)及びシアノ基含有有機化合物(B)の合計含有量は、80質量%以上であることが好ましく、85質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、93質量%以上であることがよりさらに好ましく、95質量%以上であることがよりさらに好ましく、99質量%以上であることがさらになお好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤中、熱可塑性樹脂(A)、シアノ基含有有機化合物(B)、及び誘電フィラーを含む場合のこれら成分の合計含有量は、80質量%以上であることが好ましく、85質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、93質量%以上であることがよりさらに好ましく、95質量%以上であることがよりさらに好ましく、99質量%以上であることがさらになお好ましい。
<高周波誘電加熱用接着剤の特性>
(誘電特性)
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性(tanδ/ε’r)は、0.008以上であることが好ましく、0.010以上であることがより好ましく、0.012以上であることがさらに好ましい。
(tanδは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける誘電正接であり、
 ε’rは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける比誘電率である。)
 高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性が、0.008以上であれば、誘電加熱処理をした際に、高周波誘電加熱用接着剤がより発熱し易くなり、高周波誘電加熱用接着剤と被着体とを短時間で強固に接合し易くなる。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、誘電特性の上限は特に限定されない。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性は、例えば、0.1以下であってもよく、0.08以下であってもよく、0.05以下であってもよい。高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性は、例えば、0.008以上、0.1以下を満たしてもよい。
 高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性が、0.1以下であれば、過熱を抑制しやすくなり、被着体と高周波誘電加熱用接着剤とが接する部分の損傷が起きにくい。
 誘電特性(tanδ/ε’r)は、インピーダンスマテリアル装置等を用いて測定される誘電正接(tanδ)を、インピーダンスマテリアル装置等を用いて測定される比誘電率(ε’r)で除した値である。
 高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性としての誘電正接(tanδ)、及び比誘電率(ε’r)は、インピーダンスマテリアルアナライザを用いて、簡便かつ正確に測定することができる。
 なお、高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性の測定方法の詳細は、次の通りである。まず、高周波誘電加熱用接着剤の測定用シートを得る。構造体から測定用シートを得る必要がある場合は、構造体から切り出したり、削り出したりすることにより、均一な厚さの測定用シートを得る。シート化されていない、例えば、ペレット状の高周波誘電加熱用接着剤については、熱プレス機などでシート化することにより測定用シートを得る。測定用シートの厚さは、例えば、10μm以上、2mm以下である。このようにして得たシートについて、RFインピーダンスマテリアルアナライザE4991A(Agilent社製)を用いて、23℃における周波数40.68MHzの条件下、比誘電率(ε’r)、及び誘電正接(tanδ)をそれぞれ測定し、誘電特性(tanδ/ε’r)の値を算出する。
(全光線透過率)
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、全光線透過率は、50%以上である。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤の全光線透過率は、JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される。
 高周波誘電加熱用接着剤の全光線透過率が、50%以上であれば、高周波誘電加熱用接着剤の透明性が高まる。また、例えば、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を用いて、透明性の高い被着体を接合したときに、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤と被着体とが接合した構造体の透明性が低下することを抑制できる。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤の全光線透過率は、高周波誘電加熱用接着剤の透明性がより高まる観点で、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましく、80%以上であることがよりさらに好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、全光線透過率の上限は特に限定されない。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤の全光線透過率は、例えば、100%以下であってもよく、99%以下であってもよい。
(ヘーズ値)
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、ヘーズ値は、90%以下であることが好ましい。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤のヘーズ値は、JIS K 7136:2000に準拠して測定される。
 高周波誘電加熱用接着剤のヘーズ値が、90%以下であれば、高周波誘電加熱用接着剤の透明性が高まる。また、例えば、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を用いて、透明性の高い被着体を接合したときに、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤と被着体とが接合した構造体の接合部における透明性が低下することを抑制できる。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤のヘーズ値は、80%以下であることがより好ましく、70%以下であることがさらに好ましく、60%以下であることがよりさらに好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、ヘーズ値の下限は特に限定されない。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤のヘーズ値は、例えば、10%以上であってもよく、20%以上であってもよく、30%以上であってもよく、40%以上であってもよい。
(引張破断伸度)
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、引張破断伸度は、2%以上であることが好ましく、3%以上であることがより好ましく、5%以上であることがさらに好ましく、7%以上であることがよりさらに好ましく、10%以上であることがさらになお好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、引張破断伸度は、1500%以下であることが好ましく、1000%以下であることがより好ましく、750%以下であることがさらに好ましく、500%以下であることがよりさらに好ましく、200%以下であることがよりさらに好ましく、150%以下であることがさらになお好ましい。
 高周波誘電加熱用接着剤の引張破断伸度が、2%以上であれば、高周波誘電加熱用接着剤と被着体とを接合するときの高周波誘電加熱用接着剤の取り扱い性が高くなり、加工しやすくなる。例えば、高周波誘電加熱用接着剤をロール状に巻き取りやすくなる。
 引張破断伸度が、1500%以下であれば、高周波誘電加熱用接着剤をあらかじめ定められた寸法に切断するときに加工しやすくなる。
(引張弾性率)
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、引張弾性率は、20MPa以上であることが好ましく、50MPa以上であることがより好ましく、100MPa以上であることがさらに好ましく、200MPa以上であることがよりさらに好ましく、500MPa以上であることがさらなお好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤において、引張弾性率は、2000MPa以下であることが好ましく、1800MPa以下であることがより好ましく、1500MPa以下であることがさらに好ましく、1000MPa以下であることがよりさらに好ましい。
 高周波誘電加熱用接着剤の引張弾性率は、20MPa以上であれば、高周波誘電加熱用接着剤と被着体とを接合するときの高周波誘電加熱用接着剤の取り扱い性がより高くなり、加工性がより高くなる。例えば、高周波誘電加熱用接着剤をロール状に巻き取りやすくなる。
 高周波誘電加熱用接着剤の引張弾性率が、2000MPa以下であれば、高周波誘電加熱用接着剤と被着体とを接合して得られた構造体をあらかじめ定められた寸法に切断するときの加工性がより高くなる。
 本明細書において、高周波誘電加熱用接着剤の引張弾性率は、JIS K 7161-1:2014及びJIS K 7127:1999に準拠して測定することができる。
 本明細書において、高周波誘電加熱用接着剤の引張破断伸度は、JIS K 7161-1:2014及びJIS K 7127:1999に準拠して測定することができる。
(厚さ)
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が、高周波誘電加熱用接着シート(接着シート)である場合、本実施形態に係る接着シートの厚さは、5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、30μm以上であることがさらに好ましく、50μm以上であることがよりさらに好ましい。
 接着シートの厚さが5μm以上であれば、被着体と接する接着シートについて高周波印加時の発熱性が向上するので、接着シートと被着体とを短時間で強固に接着し易い。また、被着体と接着する際に、接着シートが被着体の凹凸に追従しやすく、接着強度が発現しやすくなる。
 接着シートの厚さの上限は、特に限定されない。接着シートの厚さが増すほど、接着シートと被着体とを接着して得られる構造体全体の重量も増加する。このため、接着シートは、例えば、加工性、取り扱い性など、実使用上問題ない範囲の厚さであることが好ましい。高周波誘電加熱用接着シートの実用性、成形性、及び透明性も考慮すると、本実施形態に係る接着シートの厚さは、2000μm以下であることが好ましく、1000μm以下であることがより好ましく、600μm以下であることがさらに好ましい。接着シートの厚さの上限は、接着シートの形状にかかわらず、上記の値であることが好ましい。
 また、本実施形態に係る接着シートの厚さが、2000μm以下であれば、高周波誘電加熱用接着シートの透明性の低下が抑制されやすくなる。
 高周波誘電加熱用接着剤としての接着シートは、塗布が必要な液状の接着剤を用いる場合と比べて、取り扱い易く、被着体との接合時の作業性も向上する。
 また、高周波誘電加熱用接着剤としての接着シートは、シート厚さなどを適宜制御できる。そのため、接着シートをロール・ツー・ロール方式に適用することもでき、かつ、抜き加工等により、被着体との接着面積、並びに被着体の形状に合わせて、接着シートを任意の面積及び形状に加工できる。そのため、高周波誘電加熱用接着剤としての接着シートは、製造工程の観点からも、利点が大きい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、いわゆる短波から超短波と呼ばれる周波数帯(例えば、3MHz以上、300MHz以下)の高周波電界を印加して用いられることが好ましい。当該周波数帯の高周波電界を印加すると、加熱可能な深さが深いため、高周波印加時の発熱性が向上する。このため、高周波誘電加熱用接着剤の厚さが厚い場合でも、接着シートと被着体とを短時間で強固に接着しやすい。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、1つ以上の被着体と接合するために用いられることが好ましい。
<高周波誘電加熱用接着剤の形状>
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤の形状は、特に限定されない。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、例えば、射出成形などによって得られた、目的とする形状に成形した成型体状の接着剤でもよく、押出成形などによって得られた、シート状の接着剤でもよい。本実施形態において、成型体とシートとは異なる形状である。シートとは、通常、厚さが1mm以下、2mm以下、又は5mm以下である長尺帯状、又は枚葉状の形態を指す。成型体とは、高周波誘電加熱用接着剤の各成分を含有する材料を成形することによって得られる形状であって、シート以外の各種形状を指す。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、シート状であることが好ましい。すなわち、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、接着シートであることが好ましい。高周波誘電加熱用接着剤が接着シートであることで、構造体の製造工程の時間をさらに短縮することができる。
 また、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤の形状は、枠状部と、互いに対向する面における一方の面から他方の面に向かって貫通する開口部とを備える枠状シート(枠状の接着シート)の形状でもよい。開口部の形状は特に制限されない。接着シートが枠状である場合、当該枠状の接着シートは、当該開口部を1つ有していてもよく、2つ以上有していてもよい。枠状シートは、枠状部の一部が切り欠きを有していてもよい。この場合、開口部は、枠状部の一部が外側と連通する形状でもよい。つまり、枠状シートの平面視において、枠状部が開いた形状を呈してもよい。枠状シートは、枠状部が切り欠きを有していなくてもよい。この場合、開口部は、開口部の周囲が枠状部に囲まれた形状でもよい。つまり、枠状シートの平面視において、枠状部が閉じた形状を呈してもよい。枠状シートが2つ以上の開口部を有する場合、当該開口部の形状は、枠状シートの平面視において、同じ形状の開口部が組み合わされていてもよく、異なる形状の開口部が組み合わされていてもよい。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤の形状は、当該開口部を有さないシートでもよい。さらに、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、押出成形、及びインジェクション成形により、目的とする形状の接着シートに成形することも可能である。
(高周波誘電加熱用接着剤の態様)
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、一態様では、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着シートからなる接着層の一層のみで構成される。高周波誘電加熱用接着剤が、接着層の一層のみからなる高周波誘電加熱用接着シートである場合、当該接着層そのもの(当該接着剤自体)が高周波誘電加熱用接着シートに相当するため、高周波誘電加熱用接着シートの形態及び特性は、接着層の形態及び特性に相当する。高周波誘電加熱用接着シートは、単一の接着層のみからなることが好ましい。これにより、高周波誘電加熱用接着シートの厚さを薄くすることができ、また、簡単に高周波誘電加熱用接着シートを成形することができる。
 高周波誘電加熱用接着シートは、高周波誘電加熱接着性の接着層の一層のみからなる場合があるため、本明細書において、「高周波誘電加熱用接着シート」という用語と、「接着層」という用語は、場合によっては、互いに入れ替えることが可能である。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、接着層の一層のみからなる高周波誘電加熱用接着シートの態様に限定されない。高周波誘電加熱用接着剤の別の態様では、被着体の少なくとも一方の面に予め高周波誘電加熱用接着層が設けられていてもよい。
(高周波誘電加熱用接着剤の製造方法)
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、例えば、上述の各成分を混合することにより製造できる。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が接着シートである場合、例えば、上述の各成分を予備混合し、押出機、及び熱ロール等の公知の混練装置を用いて混練し、押出成形、カレンダー成形、インジェクション成形(射出成形)、及びキャスティング成形等の公知の成形方法により製造できる。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が成型体である場合、例えば、上述の各成分を予備混合して得た材料を用いて、射出成形、及び圧縮成形等の公知の成形方法により製造できる。また、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が枠状シートである場合、枠状シートは、上述の接着シートの成形方法によって得られたシート状の高周波誘電加熱用接着剤に対して、例えば、公知の打ち抜き加工を施す方法によって、開口部を設けることにより製造できる。又は、枠状シートは、上述の接着シートの成形方法において、目的とする開口部が得られる形状の金型を用いることにより製造できる。
 高周波誘電加熱用接着剤は、一般的な粘着剤に比べて、耐水性及び耐湿性が優れる。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、高周波電界の印加により局所的に加熱される。それゆえ、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤によれば、被着体との接合時に被着体全体が損傷するという不具合を防ぎやすい。
[被着体]
 被着体の材質は、特に限定されない。被着体の材質は、有機材料、及び無機材料(金属材料等を含む。)のいずれの材料でもよく、有機材料と無機材料との複合材料でもよい。
 被着体の材質は、有機材料であることが好ましい。被着体の材質としての有機材料は、例えば、プラスチック材料、及びゴム材料が挙げられる。プラスチック材料としては、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体樹脂(ABS樹脂)、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)、ポリアミド樹脂(ナイロン6及びナイロン66等)、ポリエステル樹脂(ポリエチレンテレフタレート(PET樹脂)及びポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)等)、ポリアセタール樹脂(POM樹脂)、ポリメチルメタクリレート樹脂、及びポリスチレン樹脂等が挙げられる。ゴム材料としては、スチレン-ブタジエンゴム(SBR)、エチレンプロピレンゴム(EPR)、及びシリコーンゴム等が挙げられる。また、被着体は、有機材料の発泡材でもよい。
 被着体の材質が熱可塑性樹脂である場合、被着体が含有する熱可塑性樹脂と、高周波誘電加熱用接着剤が含有する熱可塑性樹脂(A)とが異なる樹脂であってもよい。この場合、接合する際に被着体の形状を損なうことなく接合し易くなる。
 また、被着体の材質が熱可塑性樹脂である場合、接着性の観点で、被着体が含有する熱可塑性樹脂の主たる組成は、高周波誘電加熱用接着剤が含有する熱可塑性樹脂(A)の主たる組成と、同一であってもよい。
 本明細書において、「熱可塑性樹脂の主たる組成」とは、例えば、熱可塑性樹脂が重合体である場合は、当該重合体が含む繰り返し単位の内、当該重合体中でも最も多く含まれる繰り返し単位である。熱可塑性樹脂が単独のモノマー由来の重合体であれば、当該モノマー単位(繰り返し単位)が「熱可塑性樹脂の主たる組成」である。熱可塑性樹脂が共重合体である場合は、当該重合体中でも最も多く含まれる繰り返し単位が「熱可塑性樹脂の主たる組成」である。熱可塑性樹脂が共重合体である場合、当該共重合体中、「熱可塑性樹脂の主たる組成」は、30質量%以上含まれる繰り返し単位(モノマー単位)であり、一態様においては、30質量%超含まれる繰り返し単位であり、別の一態様においては、40質量%以上含まれる繰り返し単位であり、さらに別の一態様においては、50質量%以上含まれる繰り返し単位である。また、熱可塑性樹脂が共重合体である場合、最も多く含まれる繰り返し単位が、二種以上であってもよい。
 被着体の材質としての無機材料としては、ガラス材料、セメント材料、セラミック材料、及び金属材料等が挙げられる。また、被着体は、繊維と上述したプラスチック材料との複合材料である繊維強化樹脂(Fiber Reinforced Plastics,FRP)でもよい。この繊維強化樹脂におけるプラスチック材料は、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体樹脂(ABS樹脂)、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)、ポリアミド樹脂(ナイロン6及びナイロン66等)、ポリエステル樹脂(ポリエチレンテレフタレート(PET樹脂)及びポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)等)、ポリアセタール樹脂(POM樹脂)、ポリメチルメタクリレート樹脂、エポキシ樹脂、及びポリスチレン樹脂等からなる群から選択される少なくとも一種である。繊維強化樹脂における繊維は、例えば、ガラス繊維、ケブラー繊維、及び炭素繊維等が挙げられる。
 被着体は、導電性が低いことが好ましい。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を用いて複数の被着体同士を接着する場合、複数の被着体は、互いに同じ材質であるか、又は異なる材質である。
 被着体の形状は、特に限定されないが、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤が接着シートである場合、被着体は、接着シートを貼り合わせることのできる面を有することが好ましく、シート状、板状、又はブロック状であることが好ましい。複数の被着体同士を接着する場合は、それら被着体の形状及び寸法は、互いに同じでも異なっていてもよい。
[接合方法]
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を用い、被着体と接合する接合方法の一例として、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤と、被着体とを接合して構造体を製造する方法について説明する。本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を用い、被着体と接合して構造体を製造する場合の構造体の製造方法は、例えば、以下の工程を有する。
 1つ以上の被着体と本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤とを接合して構造体を製造する場合、本実施形態に係る構造体の製造方法は、1つ以上の被着体に対して、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を配置する工程と、高周波誘電加熱用接着剤に高周波電界を印加して、1つ以上の被着体を接合する工程と、を含む。印加する高周波電界の周波数は、例えば、1MHz以上、300MHz以下(好ましくは、3MHz以上、300MHz以下)である。
 2つ以上の被着体と本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤とを接合して構造体を製造する場合、本実施形態に係る構造体の製造方法は、2つ以上の被着体の間に、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を配置する工程と、高周波誘電加熱用接着剤に高周波電界を印加して、2つ以上の被着体を接合する工程と、を含む。この場合も、印加する高周波電界の周波数は、例えば、1MHz以上、300MHz以下(好ましくは、3MHz以上、300MHz以下)である。
 本実施形態に係る構造体の製造方法において、誘電加熱装置の電極の間に2つ以上の被着体と高周波誘電加熱用接着剤とを配置し、2つ以上の被着体と高周波誘電加熱用接着剤とを前記電極で加圧しながら高周波電界を印加することが好ましい。このように電極で加圧しながら高周波電界を印加することで、構造体をより短時間で製造し易くなる。
 なお、本明細書において、「誘電加熱装置」を「高周波誘電加熱装置」と称する場合がある。
 本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を用いた製造方法によれば、誘電加熱装置によって、外部から、あらかじめ定められた箇所のみを局所的に加熱することができる。そのため、被着体が、大型で且つ複雑な立体構造体又は厚さが大きく且つ複雑な立体構造体等であり、さらに高い寸法精度を求められる場合でも、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を用いた製造方法は、有効である。
 以下、本実施形態に係る構造体の製造方法の一例として、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を用いて、2つ以上の被着体を接合する態様を挙げて説明するが、本発明は、この態様に限定されない。
 本実施形態の一態様に係る接合方法は、以下の工程P1及び工程P2を含む。
・工程P1
 工程P1は、2つ以上の被着体の間に本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤を配置する工程である。本実施形態に係る構造体として積層体を製造する場合、工程P1においては、例えば、被着体と高周波誘電加熱用接着剤とを交互に配置して、高周波誘電加熱用接着剤を介して2つ以上の被着体を積層させる。
 被着体同士を接合できるように、高周波誘電加熱用接着剤を被着体間で挟持することが好ましい。高周波誘電加熱用接着剤を、被着体間の一部において挟持するか、被着体間の複数箇所において挟持するか、又は被着体間の全面において挟持すればよい。被着体同士の接着強度を向上させる観点から、被着体同士の接合面全体に亘って高周波誘電加熱用接着剤を挟持することが好ましい。
 また、被着体間の一部において高周波誘電加熱用接着剤を挟持する一態様としては、被着体同士の接合面の外周に沿って高周波誘電加熱用接着剤を枠状に配置して、被着体間で挟持する態様が挙げられる。このように高周波誘電加熱用接着剤を枠状に配置することで、被着体同士の接合強度を得るとともに、接合面全体に亘って高周波誘電加熱用接着剤を配置した場合に比べて構造体を軽量化できる。
 また、被着体間の一部に高周波誘電加熱用接着剤を挟持する一態様によれば、用いる高周波誘電加熱用接着剤の量を減らしたり、サイズを小さくできるため、接合面全体に亘って高周波誘電加熱用接着剤を配置した場合に比べて高周波誘電加熱処理時間を短縮できる。
・工程P2
 工程P2は、工程P1において被着体間に配置した高周波誘電加熱用接着剤に高周波電界を印加して、2つ以上の被着体を接合する工程である。印加する高周波電界の周波数は、一実施形態において、1MHz以上、300MHz以下(好ましくは3MHz以上、300MHz以下)である。例えば、誘電加熱装置を用いることにより、高周波電界を高周波誘電加熱用接着剤に印加することができる。
(誘電加熱装置)
 図1には、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤及び誘電加熱装置を用いた高周波誘電加熱処理を説明する概略図が示されている。
 図1に示された誘電加熱装置50は、第1高周波電界印加電極51と、第2高周波電界印加電極52と、高周波電源53と、を備えている。
 第1高周波電界印加電極51と、第2高周波電界印加電極52とは、互いに対向配置されている。第1高周波電界印加電極51及び第2高周波電界印加電極52は、プレス機構を有している。誘電加熱装置50の電極(第1高周波電界印加電極51及び第2高周波電界印加電極52)のプレス機構により、当該電極の間に配置された2つ以上の被着体と高周波誘電加熱用接着剤とを加圧しながら高周波電界を印加することもできる。
 図1には、誘電加熱装置50を用いて構造体100を製造する方法の一例が示されている。誘電加熱装置50により、第1高周波電界印加電極51と第2高周波電界印加電極52との間で、第1被着体110、高周波誘電加熱用接着剤1A、及び第2被着体120を加圧処理できる。
 第1高周波電界印加電極51と第2高周波電界印加電極52とが互いに平行な1対の平板電極を構成している場合、このような電極配置の形式を平行平板タイプと称する場合がある。
 高周波電界の印加には平行平板タイプの高周波誘電加熱装置を用いることも好ましい。平行平板タイプの高周波誘電加熱装置であれば、高周波電界が電極間に位置する高周波誘電加熱用接着剤を貫通するので、高周波誘電加熱用接着剤全体を温めることができ、被着体と高周波誘電加熱用接着剤とを短時間で接合できる。また、構造体としての積層体を製造する場合には、平行平板タイプの高周波誘電加熱装置を用いることが好ましい。
 第1高周波電界印加電極51及び第2高周波電界印加電極52のそれぞれに、例えば、周波数13.56MHz程度、周波数27.12MHz程度又は周波数40.68MHz程度の高周波電界を印加するための高周波電源53が接続されている。
 誘電加熱装置50は、図1に示すように、第1被着体110、及び第2被着体120の間に挟持した高周波誘電加熱用接着剤1Aを介して、誘電加熱処理する。さらに、誘電加熱装置50は、誘電加熱処理に加えて、第1高周波電界印加電極51及び第2高周波電界印加電極52による加圧処理によって、第1被着体110、及び第2被着体120を接合する。なお、加圧処理を行わずに、例えば、高周波誘電加熱用接着剤及び被着体の自重のみによる押圧により2つ以上の被着体を接合してもよい。
 第1高周波電界印加電極51及び第2高周波電界印加電極52の間に、高周波電界を印加すると、高周波誘電加熱用接着剤1Aが、高周波エネルギーを吸収する。これによって、高周波誘電加熱用接着剤1A中の熱可塑性樹脂成分が溶融し、短時間処理であっても、第1被着体110、及び第2被着体120を強固に接合できる。
 なお、高周波誘電加熱用接着剤1Aがシアノ基含有有機化合物(B)(図示せず)を含有する場合、接着剤成分中に分散されたシアノ基含有有機化合物(B)が高周波エネルギーを吸収する。そして、シアノ基含有有機化合物(B)は、発熱源として機能し、シアノ基含有有機化合物(B)の発熱によって、熱可塑性樹脂成分を溶融させ、短時間処理であっても、最終的には、第1被着体110、及び第2被着体120を強固に接合できる。また、高周波誘電加熱用接着剤1Aが、誘電フィラー(図示せず)をさらに含有する場合、接着剤成分中に分散された誘電フィラーも高周波エネルギーを吸収する。そして、誘電フィラーは、発熱源として機能し、誘電フィラーの発熱によって、熱可塑性樹脂成分を溶融させ、短時間処理であっても、最終的には、第1被着体110、及び第2被着体120を強固に接合できる。
 誘電加熱装置50の電極(第1高周波電界印加電極51及び第2高周波電界印加電極52)は、プレス機構を有することから、誘電加熱装置50は、プレス装置としても機能する。そのため、第1高周波電界印加電極51及び第2高周波電界印加電極52による圧縮方向への加圧、並びに高周波誘電加熱用接着剤1Aの加熱溶融によって、第1被着体110、及び第2被着体120をより強固に接合できる。なお、構造体の製造方法の説明において図1に示す構造体100を製造する場合を例に挙げて説明しているが、本発明は、この例に限定されない。
(高周波誘電加熱条件)
 高周波誘電加熱条件は、適宜変更できるが、以下の条件であることが好ましい。
 高周波電界の出力は、10W以上であることが好ましく、30W以上であることがより好ましく、50W以上であることがさらに好ましく、80W以上であることがよりさらに好ましい。
 高周波電界の出力は、50000W以下であることが好ましく、20000W以下であることがより好ましく、15000W以下であることがさらに好ましく、10000W以下であることがよりさらに好ましく、1000W以下であることがさらになお好ましい。
 高周波電界の出力が10W以上であれば、誘電加熱処理時に温度が上昇し難いという不具合を防止できるので、良好な接合強度を得やすい。
 高周波電界の出力が50000W以下であれば、誘電加熱処理による温度制御が困難となる不具合を防ぎ易い。高周波出力は、物体に伝えるエネルギーの大きさを示す。
 高周波電界の印加時間は、1秒以上であることが好ましい。
 高周波電界の印加時間は、300秒以下であることが好ましく、240秒以下であることがより好ましく、180秒以下であることがさらに好ましく、120秒以下であることがよりさらに好ましく、90秒以下であることがよりさらに好ましく、50秒以下であることがさらになお好ましい。
 高周波電界の印加時間が1秒以上であれば、誘電加熱処理時に温度が上昇し難いという不具合を防止できるので、良好な接着力を得やすい。
 高周波電界の印加時間が300秒以下であれば、構造体の製造効率が低下したり、製造コストが高くなったり、さらには、被着体が熱劣化するといった不具合を防ぎ易い。
 印加する高周波電界の周波数は、1kHz以上であることがより好ましく、1MHz以上であることがより好ましく、3MHz以上であることがより好ましく、5MHz以上であることがさらに好ましく、10MHz以上であることがよりさらに好ましい。
 印加する高周波電界の周波数は、300MHz以下であることが好ましく、100MHz以下であることがより好ましく、80MHz以下であることがさらに好ましく、50MHz以下であることがよりさらに好ましい。具体的には、国際電気通信連合により割り当てられた工業用周波数帯13.56MHz、27.12MHz又は40.68MHzが、本実施形態の高周波誘電加熱による製造方法及び接合方法にも利用される。印加する高周波電界の周波数は、エネルギーの伝え方(速度)を示す。
 加圧処理しながら、高周波電界を印加する場合、高周波を印加するときの押し付け圧力は、高周波誘電加熱用接着剤に負荷される圧力の初期設定値として、1kPa以上であることが好ましく、5kPa以上であることがより好ましく、10kPa以上であることがさらに好ましく、30kPa以上であることがよりさらに好ましく、50kPa以上であることがさらになお好ましい。
 加圧処理しながら、高周波電界を印加する場合、高周波を印加するときの押し付け圧力は、高周波誘電加熱用接着剤に負荷される圧力の初期設定値として、10MPa以下であることが好ましく、5MPa以下であることがより好ましく、1MPa以下であることがさらに好ましく、500kPa以下であることがよりさらに好ましく、100kPa以下であることがさらになお好ましい。
 ここで、高周波誘電加熱用接着剤に負荷される圧力の初期設定値の基準となる面積は、電極、被着体、及びスペーサーを平面視したときの面積のうち、最も小さい面積である。
[実施形態の変形]
 本発明は、前記実施形態に限定されない。本発明は、本発明の目的を達成できる範囲での変形及び改良等を含むことができる。
 高周波誘電加熱処理は、前記実施形態で説明した電極を対向配置させた誘電加熱装置に限定されず、格子電極タイプの高周波誘電加熱装置を用いてもよい。格子電極タイプの高周波誘電加熱装置は、一定間隔ごとに第一極性の電極と、第一極性の電極とは反対極性の第二極性の電極とを同一平面上に交互に配列した格子電極を有する。なお、図においては、簡略化のために電極を対向配置させた誘電加熱装置を用いた態様を例示した。
 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれら実施例に何ら限定されない。
[高周波誘電加熱用接着剤の作製]
<実施例1~5及び比較例1>
 高周波誘電加熱用接着剤(接着シート)を作製するための材料として、熱可塑性樹脂(A)と、シアノ基含有有機化合物(B)とを表1に示す組成で予備混合した。
 予備混合した材料を30mmφ二軸押出機のホッパーに供給し、シリンダー設定温度を160℃以上、200℃以下、及びダイス温度を200℃に調整し、予備混合した材料を溶融混練した。溶融混練した材料を冷却した後に、当該材料をカットすることにより、粒状のペレットを作製した。次いで、作製した粒状ペレットを、Tダイを設置した単軸押出機のホッパーに投入し、シリンダー温度を180℃、及びダイス温度200℃に調整し、Tダイから、フィルム状溶融混練物を押出し、冷却ロールにて冷却させることにより、実施例1~5及び比較例1に係る厚さ400μmのシート状の高周波誘電加熱用接着剤(高周波誘電加熱用接着シート)のそれぞれを作製した。
 表1に示す熱可塑性樹脂(A)と、シアノ基含有有機化合物(B)は、次のとおりである。
(熱可塑性樹脂(A))
 PP:ポリプロピレン、株式会社プライムポリマー製、製品名「プライムポリプロF-744NP」
 m-PP:無水マレイン酸変性ポリプロピレン、三菱ケミカル株式会社製、製品名「モディックP565」
(シアノ基含有有機化合物(B))
 CEP:シアノエチルプルラン、信越化学工業株式会社製、「シアノレジンCR-S」
 CEC:シアノエチルセルロース、信越化学工業株式会社製、「シアノレジンCR-C」
〔MFR:Melt flow rate〕
 シアノ基含有有機化合物(B)のMFRは、降下式フローテスター(株式会社島津製作所製,型番「CFT-100D」)を用いて測定した。測定条件は、温度190℃、荷重5.0kgとし、穴形状がφ2.0mm、長さが5.0mmのダイ、内径が11.329mmのシリンダーを使用した。結果を表1に示す。
〔誘電特性〕
 シアノ基含有有機化合物(B)のシート状物を、長さ30mm、幅30mmの大きさに切断した。切断したシアノ基含有有機化合物(B)のシートについて、RFインピーダンスマテリアルアナライザE4991A(Agilent社製)に、誘電材料テスト・フィクスチャー 16453A(Agilent社製)を取り付け、平行板法にて、23℃における周波数40.68MHzの条件下、比誘電率(ε’r)及び誘電正接(tanδ)をそれぞれ測定した。測定結果に基づき、誘電特性(tanδ/ε’r)の値を算出した。結果を表1に示す。
〔シアノ基導入量〕
 シアノ基含有有機化合物(B)におけるシアノ基の導入量は、シアノアルキル基で変性した水酸基の数を有機化合物中の水酸基の総数で除した値の百分率で求めた。具体的には、下記数式(F1)により、計算値で求めた。結果を表1に示す。なお、シアノエチルプルランのみ、シアノ基の導入量を求めた。
 (F1) 導入量(モル%)=(シアノアルキル基で変性した水酸基のモル数/水酸基の総モル数)×100
(被着体)
 ガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂板を用いて、長さ25mm、幅100mm、厚さ1.5mmの板状の被着体を作製した。
[高周波誘電加熱用接着剤の評価]
 以下に示すとおり、高周波誘電加熱用接着剤(接着シート)を評価した。評価結果を表2に示す。
(誘電特性)
 作製した高周波誘電加熱用接着シートを、長さ30mm、幅30mmの大きさに切断した。切断した高周波誘電加熱用接着シートについて、RFインピーダンスマテリアルアナライザE4991A(Agilent社製)に、誘電材料テスト・フィクスチャー 16453A(Agilent社製)を取り付け、平行板法にて、23℃における周波数40.68MHzの条件下、比誘電率(ε’r)及び誘電正接(tanδ)をそれぞれ測定した。測定結果に基づき、誘電特性(tanδ/ε’r)の値を算出した。
(引張弾性率、及び引張破断伸度)
 作製した高周波誘電加熱用接着シートを、長さ150mm(TD方向)、幅15mm(MD方向)の試験片に裁断した。上記試験片を試験機のチャックで挟み、JIS K 7161-1:2014、及びJIS K 7127:1999に準拠して、23℃における引張弾性率(MPa)及び引張破断伸度(%)を測定した。引張弾性率(MPa)及び引張破断伸度(%)の測定は、引張試験機(株式会社島津製作所製、オートグラフAG-IS 500N)を用いた。チャック間距離は、100mmに設定した。引張弾性率(MPa)及び引張破断伸度(%)の測定における引張速度は、200mm/分とした。結果を表2に示す。
(全光線透過率、及びヘーズ値)
 濁度計(日本電色工業社製、HAZEMETER ND H5000)を用いて、JIS K 7361-1:1997に準じて全光線透過率を測定し、JIS K 7136:2000に準じてヘーズ値を測定した。結果を表2に示す。
(接着性(接合強度))
 まず、作製した高周波誘電加熱用接着剤(接着シート)を長さ25mm、幅12.5mmの寸法に切断した。被着体として、前述のガラス繊維強化ポリプロピレン樹脂板(長さ25mm、幅100mm、厚さ1.5mm)を2つ準備した。前述の大きさに切断した接着シートを、2つの被着体の間に配置して積層した。
 次に、このように積層した被着体及び接着シートを、高周波誘電加熱装置(山本ビニター株式会社製、製品名「YRP-400T-A」)の2つの電極の間に固定した。固定した状態で、下記高周波印加条件で高周波電界を印加して、高周波誘電加熱用接着シートと被着体を接着させて、接着性評価用の試験片を作製した。高周波電界印加時の押し付け圧力は、接着シートに掛かる圧力の初期設定値である。
・高周波電界印加条件
  周波数   :40.68MHz
  出力    :200W
  印加時間  :15秒
  押し付け圧力:0.62MPa
 得られた試験片について、接着力としての引張せん断力(単位:MPa)を測定した。引張せん断力の測定には、万能引張試験機(インストロン社製、インストロン5581)を用いた。引張せん断力の測定における引張速度は、引張速度100mm/分の条件とした。引張せん断力の測定は、JIS K 6850:1999に準拠した。結果を表2に示す。
 作製した接着性評価用の試験片の接着性を下記基準に沿って評価した。
  A:接合強度が1MPa以上、又は被着体が破壊。
  F:接合強度が1MPa未満、又は接着シートと被着体との界面で剥離。
(窒素原子の割合)
 実施例1及び実施例2の高周波誘電加熱用接着剤(接着シート)について、高周波誘電加熱用接着剤の表面を、X線光電子分光分析装置(アルバック社製「Quantra SXM」)を用いて、炭素原子(C)、酸素原子(O)、ケイ素原子(Si)、及び窒素原子(N)の合計100atom%に対する前記窒素原子の比率を算出した。当該窒素原子の比率は、具体的には、窒素原子(N)、ケイ素原子(Si)、炭素原子(C)及び酸素原子(O)の量(XPSカウント数)に基づき、下記の数式(F2)により算出した。結果を表3に示す。
 なお、表3に示す、炭素原子(C)、酸素原子(O)、ケイ素原子(Si)、及び窒素原子(N)の合計は、100atom%である。
 (F2) 窒素原子比率(atom%)=[(N原子の量)/{(C原子の量)+(O原子の量)+(Si原子の量)+(N原子の量)}]×100
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 各実施例は、比較例1に比べ、全光線透過率の結果がいずれも優れていた。また、各実施例は、比較例1と同様に、接着性の結果が良好であった。以上の結果から、本実施形態に係る高周波誘電加熱用接着剤は、透明性が高く、かつ短時間での接合が可能である高周波誘電加熱用接着剤が得られることが分かる。
 100…構造体、1A…高周波誘電加熱用接着剤、50…誘電加熱装置、51…電極(第1高周波電界印加電極)、52…電極(第2高周波電界印加電極)、53…高周波電源、110…被着体(第1被着体)、120…被着体(第2被着体)。

Claims (12)

  1.  高周波誘電加熱用接着剤であって、
     前記高周波誘電加熱用接着剤は、熱可塑性樹脂(A)と、シアノ基含有有機化合物(B)を含有し、
     前記高周波誘電加熱用接着剤が、下記(1)を満たす、
     高周波誘電加熱用接着剤。
     (1)JIS K 7361-1:1997に準拠して測定される前記高周波誘電加熱用接着剤の全光線透過率が、50%以上である。
  2.  前記高周波誘電加熱用接着剤が、さらに、下記(2)を満たす、
     請求項1に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
     (2)前記高周波誘電加熱用接着剤の誘電特性(tanδ/ε’r)が、0.008以上である。
    (tanδは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける誘電正接であり、
     ε’rは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける比誘電率である。)
  3.  前記高周波誘電加熱用接着剤が、さらに、下記(3)を満たす、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
     (3)JIS K 7136:2000に準拠して測定される前記高周波誘電加熱用接着剤のヘーズ値が、90%以下である。
  4.  前記シアノ基含有有機化合物(B)の誘電特性(tanδ/ε’r)が、0.02以上である、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
    (tanδは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける誘電正接であり、
     ε’rは、23℃かつ周波数40.68MHzにおける比誘電率である。)
  5.  前記シアノ基含有有機化合物(B)の190℃におけるMFRが、0.5g/10min以上、50g/10min以下である、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
  6.  前記シアノ基含有有機化合物(B)が、シアノエチル基含有有機化合物である、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
  7.  前記シアノエチル基含有有機化合物が、シアノエチルプルラン、シアノエチルポリビニルアルコール、シアノエチルサッカロース、シアノエチルセルロース、シアノエチルヒドロキシエチルセルロース、シアノエチルデンプン、シアノエチルヒドロキシプロピルデンプン、シアノエチルグリシドールプルラン及びシアノエチルソルビトールからなる群より選択される少なくとも一種である、
     請求項6に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
  8.  前記シアノ基含有有機化合物(B)のシアノ基の導入量が50モル%以上、80モル%以下である、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
  9.  前記シアノ基含有有機化合物(B)の含有量が、前記高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、10体積%以上、60体積%以下である、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
  10.  前記熱可塑性樹脂(A)の含有量が、前記高周波誘電加熱用接着剤の全体に対して、40体積%以上、90体積%以下である、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
  11.  X線光電子分光法(XPS)により前記高周波誘電加熱用接着剤の表面を測定したとき、炭素原子、酸素原子、ケイ素原子、及び窒素原子の合計100atom%に対する前記窒素原子の比率が、0.05atom%以上、2atom%以下である、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
  12.  前記高周波誘電加熱用接着剤が、高周波誘電加熱用接着シートである、
     請求項1又は請求項2に記載の高周波誘電加熱用接着剤。
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