JP2008156510A - Adhesive containing microwave-absorbing substance and bonded structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波による接着に使用される、マイクロ波吸収性物質を含有する接着剤、及び、それを用いて作製される接着構造体に関する。 The present invention relates to an adhesive containing a microwave-absorbing substance, which is used for adhesion by microwaves, and an adhesive structure produced using the adhesive.
従来、接合方法として、熱風炉等の熱源を用いて、接着剤を加熱硬化、溶融固着等をさせて接合する接着剤接合という技術が報告されている。この接着剤接合では、熱風炉等の熱源を用いるため、コストが高く、エネルギーの消費が大きくなる。
また、樹脂材料の接合に該接着剤接合を用いる場合には、対象物にそり変形や、内部歪が生じる等の問題がある。
Conventionally, as a joining method, a technique called adhesive joining in which a heat source such as a hot stove or the like is used to heat and cure an adhesive and melt and fix it has been reported. In this adhesive bonding, since a heat source such as a hot stove is used, the cost is high and energy consumption increases.
Further, when the adhesive bonding is used for bonding the resin material, there are problems such as warpage deformation and internal distortion in the object.
また、近年、ＣＯ2ガス排出規制等、環境に配慮した規制強化に対応するため、接着加工処理分野においても、省エネ要求がますます強くなっている。この要求に対応するため、従来の熱風炉加熱などの所謂外部加熱方式に代わる加熱法として、赤外線加熱、レーザ加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱等の所謂内部加熱方式が実用化されつつある。 In recent years, in order to respond to stricter regulations in consideration of the environment, such as CO 2 gas emission regulations, the demand for energy saving is increasing in the field of adhesive processing. In order to meet this demand, so-called internal heating methods such as infrared heating, laser heating, induction heating, and microwave heating are being put into practical use as a heating method that replaces the so-called external heating method such as conventional hot stove heating.
内部加熱方式の一つであるレーザ加熱による接着は、レンズを用いてレーザ光を集光し、直径数ｍｍ以内のビームとして、接着部位にレーザを照射することで接着を行うものである。そのため、レーザのエネルギー密度が高い。そして、このようなエネルギー密度等の固有特性や、被着体の耐熱温度等の制約により、一般的に秒単位の接着接合となる。よって、接着剤の加熱硬化時間も数秒以内が目処値となる。そのため、通常の構造接着体では、上述したように、レーザのエネルギー密度、被着体の耐熱温度、接着剤の効果温度等の制約への対応が困難であり、適合性付与にはコストアップが避けられないという問題がある。 Adhesion by laser heating, which is one of internal heating methods, is performed by condensing laser light using a lens and irradiating the adhesion site with a laser beam having a diameter of several millimeters or less. Therefore, the energy density of the laser is high. Then, due to such inherent characteristics such as energy density and restrictions such as the heat-resistant temperature of the adherend, adhesive bonding is generally performed in units of seconds. Therefore, the target value for the heat curing time of the adhesive is within several seconds. For this reason, as described above, it is difficult for ordinary structural adhesives to deal with constraints such as the laser energy density, the heat resistance temperature of the adherend, and the effective temperature of the adhesive. There is an inevitable problem.
また、上記レーザ加熱を用いる場合には、広面積の継ぎ手の接着や、Ｕ溝の継ぎ手の接着や厚肉の継ぎ手の接着等が不向きである等の問題がある。
そのため、レーザ内部加熱等による接着接合を適用しにくい場合や、接着剤の硬化温度と被着体の融点が類似する場合等の、より好適な接着方法が渇望されていた。
In addition, when the laser heating is used, there is a problem that adhesion of a large area joint, adhesion of a U-groove joint, adhesion of a thick-walled joint, and the like are unsuitable.
For this reason, there has been a craving for a more suitable bonding method such as when it is difficult to apply adhesive bonding by laser internal heating or when the curing temperature of the adhesive is similar to the melting point of the adherend.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、マイクロ波の照射により、接着接合が適用し難い構造体も、接着時に接着構造体のそり変形や内部歪みの発生を抑制し、接着条件の制御性が高く、低コストで接着できる接着剤、及びそれを用いて作製される接着構造体を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and a structure to which adhesive bonding is difficult to be applied by irradiation with microwaves also suppresses warpage deformation and internal distortion of the bonded structure during bonding. However, the present invention is intended to provide an adhesive that has high controllability of bonding conditions and can be bonded at low cost, and an adhesive structure manufactured using the adhesive.
第１の発明は、少なくとも片方が樹脂材料よりなる２つの被着体を重ね合わせた状態で、マイクロ波を照射して、重ね合わせ部分を接着させる際に、上記重ね合わせ部分に介在させる接着剤であって、
上記接着剤は、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からなるマイクロ波吸収性物質と、接着成分とを含有しており、
上記マイクロ波吸収性物質は、カーボンブラックあるいはＳｉＣからなることを特徴とする接着剤にある（請求項１）。
1st invention is the adhesive agent which interposes in the said superimposition part, when a microwave is irradiated and the superimposition part is adhere | attached in the state which overlap | superposed two to-be-adhered bodies which at least one consists of resin materials Because
The adhesive 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.
The microwave absorbing substance is in an adhesive comprising carbon black or SiC (Claim 1).
本発明の接着剤は、上述したように、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、上記重ね合わせ部分に介在させる接着剤であり、上記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からなるマイクロ波吸収性物質を含有している。そのため、マイクロ波を照射すると、重ね合わせ部分で、上記マイクロ波吸収性物質がマイクロ波を吸収して発熱源として機能し、その熱によって上記接着成分を含む接着剤が硬化して接着層を形成し、上記被着体の接着を誘発することができる。 As described above, the adhesive of the present invention is an adhesive that is interposed in the overlapping portion when bonding the overlapping portions of two adherends, at least one of which is made of a resin material. It contains a microwave absorbing material made of a filler having a high dielectric loss factor that absorbs heat and generates heat. Therefore, when irradiated with microwaves, the microwave absorbing material absorbs the microwaves and functions as a heat source at the overlapping part, and the adhesive containing the adhesive component is cured by the heat to form an adhesive layer. Then, adhesion of the adherend can be induced.
このように、熱風炉等の熱源を用いなくても、マイクロ波の照射によって、上記接着剤の硬化を引き起こすことができる。そのため、低コストで接着することができる。
また、上記マイクロ波を用いて、局所的な加熱を行い、上記接着剤を硬化して接着層を形成する。これにより、形成される接着構造体のそり変形や内部歪の発生を抑制し、２つの被着体の接着を行うことができる。
また、マイクロ波は、エネルギー密度の集中度が比較的低く、分単位での接着が可能であるため、接着条件の制御性が高い。また、マイクロ波を照射する際に、被着体を静置又は回転させた状態で、接着剤が存在する部分のみに選択吸収させることができるため、接着接合が適用し難い構造体にも適用することができる。
In this way, the adhesive can be cured by microwave irradiation without using a heat source such as a hot stove. Therefore, it can adhere | attach at low cost.
In addition, local heating is performed using the microwave, and the adhesive is cured to form an adhesive layer. As a result, warpage deformation and internal distortion of the formed bonded structure can be suppressed, and the two adherends can be bonded.
In addition, since microwaves have a relatively low energy density concentration and can be bonded in units of minutes, the controllability of bonding conditions is high. In addition, when microwaves are irradiated, the adherend can be selectively absorbed only in the part where the adhesive is present in a state where the adherend is left stationary or rotated, so that it is also applicable to structures where adhesive bonding is difficult to apply. can do.
また、上記マイクロ波吸収性物質は、カーボンブラックあるいはＳｉＣからなる。
上記カーボンブラック及び上記ＳｉＣは、特に高い誘電損率を有し、マイクロ波の吸収性が高い。そのため、マイクロ波の照射により発熱し易く、接着を効率よく行うことができる。
これにより、本発明によれば、マイクロ波の照射により、接着接合が適用し難い構造体も、接着時に接着構造体のそり変形や内部歪みの発生を抑制し、接着条件の制御性が高く、低コストで接着できる接着剤を提供することができる。
The microwave absorbing material is made of carbon black or SiC.
The carbon black and the SiC have a particularly high dielectric loss factor and high microwave absorption. Therefore, heat is easily generated by microwave irradiation, and adhesion can be performed efficiently.
Thereby, according to the present invention, the structure to which adhesive bonding is difficult to be applied by microwave irradiation is also suppressed in the warpage deformation and internal distortion of the adhesive structure during bonding, and the controllability of the bonding conditions is high. An adhesive that can be bonded at low cost can be provided.
第２の発明は、少なくとも一方が樹脂材料よりなる２つの被着体を、接着剤を介在させて重ね合わせた状態で、マイクロ波を上記接着剤に照射して接着させてなる接着部を有する接着構造体において、
上記接着部は、上記被着体の重ね合わせ部分に、第１の発明の接着剤を介在させ、上記接着剤に上記マイクロ波の照射を行うことにより形成してあることを特徴とする接着構造体にある（請求項１１）。
The second invention has an adhesive portion formed by irradiating the adhesive with microwaves in a state where at least one of the two adherends made of a resin material is overlapped with the adhesive interposed therebetween. In the adhesive structure,
The adhesive structure is formed by interposing the adhesive of the first invention in an overlapped portion of the adherend and irradiating the adhesive with the microwave. It is in the body (claim 11).
本発明の接着構造体は、上記２つの被着体を、第１の発明の接着剤を介在させて重ね合わせた状態で、マイクロ波を照射することによって、上記接着剤が接着層を形成し、該接着層が上記２つの被着体を接着することで形成される。
また、上記接着剤の硬化には、マイクロ波の照射が用いられ、局所的な加熱により接着層を形成できるため、上記接着構造体はそり変形や内部歪みの発生がなく形成される。
これにより、本発明によれば、マイクロ波の照射により、接着接合が適用し難い構造体も、接着時に接着構造体のそり変形や内部歪みの発生を抑制し、接着条件の制御性が高く、低コストで接着できる接着剤を用いて作製される接着構造体を得ることができる。
In the adhesive structure of the present invention, the adhesive forms an adhesive layer by irradiating microwaves in a state where the two adherends are overlapped with the adhesive of the first invention interposed therebetween. The adhesive layer is formed by adhering the two adherends.
In addition, microwave irradiation is used to cure the adhesive, and an adhesive layer can be formed by local heating. Therefore, the adhesive structure is formed without warpage or internal distortion.
Thereby, according to the present invention, the structure to which adhesive bonding is difficult to be applied by microwave irradiation is also suppressed in the warpage deformation and internal distortion of the adhesive structure during bonding, and the controllability of the bonding conditions is high. An adhesive structure manufactured using an adhesive that can be bonded at low cost can be obtained.
第１の発明の接着剤は、上記マイクロ波吸収性物質の含有量は、接着剤全体に対して、質量比にて８％以上であることが好ましい（請求項２）。
この場合には、マイクロ波の吸収による発熱を効率よく得ることができる。上記マイクロ波吸収性物質の含有量としては、より好ましくは１０％以上である。なお、上記マイクロ波吸収性物質の含有量の上限は、粘度や、接着剤の熱分解の観点から、質量比にて２０％とすることが好ましい。
また、上記マイクロ波吸収性物質の含有量は、被着体の耐熱温度や、接着剤の適正温度等に対応して、時間の範囲内で特定温度にできる量を含有することが好ましい。
In the adhesive of the first invention, the content of the microwave absorbing substance is preferably 8% or more by mass ratio with respect to the entire adhesive (claim 2).
In this case, heat generation due to microwave absorption can be obtained efficiently. The content of the microwave absorbing substance is more preferably 10% or more. In addition, it is preferable that the upper limit of content of the said microwave absorptive substance shall be 20% by mass ratio from a viewpoint of a viscosity or the thermal decomposition of an adhesive agent.
Moreover, it is preferable that content of the said microwave absorptive substance contains the quantity which can be made into specific temperature within the range of time corresponding to the heat-resistant temperature of a to-be-adhered body, the appropriate temperature of an adhesive agent, etc.
上記マイクロ波吸収性物質の含有量が８％未満の場合には、マイクロ波の吸収による発熱が十分に得られないおそれがある。 When the content of the microwave absorbing substance is less than 8%, there is a possibility that heat generation due to absorption of microwaves cannot be sufficiently obtained.
請求項１又は２において、上記マイクロ波吸収物質は、表面積比率が５０ｍ2／ｇ以下であることが好ましい（請求項３）。
この場合には、良好な粘度を保つことができ、優れた塗布性を得ることができる。
In
In this case, a good viscosity can be maintained, and an excellent coating property can be obtained.
上記マイクロ波吸収物質の表面積比率が５０ｍ2／ｇを超える場合には、接着剤の粘度の上昇を招き、塗布性が低下するおそれがある。 When the surface area ratio of the microwave absorbing material exceeds 50 m 2 / g, the viscosity of the adhesive is increased, and the applicability may be lowered.
また、上記接着成分は、エポキシ樹脂からなる主剤と硬化剤とを有するエポキシ接着成分であることが好ましい（請求項４）。
この場合には、マイクロ波を照射すると、上記マイクロ波吸収物質の発熱が発熱することにより、エポキシ接着成分を含む接着剤が加熱硬化する。これにより、接着層が形成され、上記被着体を接着することができる。
Moreover, it is preferable that the said adhesive component is an epoxy adhesive component which has the main ingredient which consists of an epoxy resin, and a hardening | curing agent (Claim 4).
In this case, when the microwave is irradiated, the microwave absorbing material generates heat, so that the adhesive containing the epoxy adhesive component is cured by heating. Thereby, an adhesive layer is formed, and the adherend can be bonded.
上記エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、可撓性エポキシ等が挙げられる。
また、上記硬化剤としては、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、酸無水物、脂肪族ポリアミン、脂環式ポリアミン、ジシアンジアミド等が挙げられる。
上記エポキシ樹脂及び上記硬化剤は、単独でも、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
Examples of the epoxy resin include bisphenol A type epoxy, bisphenol F type epoxy, and flexible epoxy.
Examples of the curing agent include 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, acid anhydrides, aliphatic polyamines, alicyclic polyamines, dicyandiamide, and the like.
The said epoxy resin and the said hardening | curing agent can also be used individually or in combination of 2 or more types.
そして、上記エポキシ樹脂は、ビスフェノールＦ型エポキシであり、かつ、上記硬化剤は、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールであることが好ましい（請求項５）。
この場合には、特に優れた接着性を得ることができる。
The epoxy resin is preferably a bisphenol F type epoxy, and the curing agent is preferably 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole.
In this case, particularly excellent adhesiveness can be obtained.
また、上記接着成分は、付加型シリコーン接着成分であることが好ましい（請求項６）。
マイクロ波を照射すると、上記マイクロ波吸収物質の発熱が発熱することにより、上記接着剤に含有されている白金化合物を触媒として、付加型シリコーン接着成分に付加反応が起こすことができる。これにより、付加型シリコーン接着成分を含む接着剤が硬化し、接着層が形成され、上記被着体を接着することができる。
Further, the adhesive component is preferably an addition type silicone adhesive component.
When microwaves are irradiated, the microwave absorbing material generates heat, so that an addition reaction can occur in the addition-type silicone adhesive component using the platinum compound contained in the adhesive as a catalyst. Thereby, the adhesive containing the addition-type silicone adhesive component is cured, an adhesive layer is formed, and the adherend can be bonded.
そして、上記付加型シリコーン接着成分は、ポリアルキルアルケニルシロキサンと、ポリアルキル水素シロキサンを有することが好ましい（請求項７）。
この場合には、特に優れた接着性を得ることができる。
And it is preferable that the said addition type silicone adhesive component has polyalkyl alkenyl siloxane and polyalkyl hydrogen siloxane.
In this case, particularly excellent adhesiveness can be obtained.
また、上記接着成分は、ホットメルト接着成分であることが好ましい（請求項８）。
マイクロ波を照射すると、上記マイクロ波吸収物質の発熱が発熱することにより、接着成分が溶融固化する。これにより、接着層が形成され、上記被着体を接着することができる。
上記ホットメルト接着成分としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、スチレン系共重合体等が挙げられる。
The adhesive component is preferably a hot melt adhesive component.
When the microwave is radiated, the microwave absorbing material generates heat, and the adhesive component is melted and solidified. Thereby, an adhesive layer is formed, and the adherend can be bonded.
Examples of the hot melt adhesive component include polyester, polyamide, styrene copolymer, and the like.
そして、上記ホットメルト接着剤は、スチレン系ホットメルト接着成分であることが好ましい（請求項９）。
この場合には、特に優れた接着性を得ることができる。
特に、上記スチレン系ホットメルト接着成分は、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体からなることが好ましい（請求項１０）。
The hot melt adhesive is preferably a styrene hot melt adhesive component.
In this case, particularly excellent adhesiveness can be obtained.
In particular, the styrene-based hot melt adhesive component is preferably composed of a styrene-isoprene-styrene block copolymer (claim 10).
第２の発明の接着構造体は、上記被着体は、２つともエンジニアリングプラスチックからなることが好ましい（請求項１２）。
上記エンジニアリングプラスチックとは、耐熱温度が１００℃以上であり、強度が５０ＭＰａ以上であり、曲げ弾性率が２．４ＧＰａ以上のプラスチックである。そのため、上記エンジニアリングプラスチックは、高性能であり、工業用途に適している。
In the adhesive structure of the second invention, it is preferable that both of the adherends are made of engineering plastics.
The engineering plastic is a plastic having a heat resistant temperature of 100 ° C. or higher, a strength of 50 MPa or higher, and a flexural modulus of 2.4 GPa or higher. Therefore, the engineering plastic has high performance and is suitable for industrial use.
上記エンジニアリングプラスチックとしては、例えば、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ガラス繊維強化ポリエチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、非晶ポリアリレート、液晶ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド等が挙げられる。 Examples of the engineering plastic include polyamide, polyacetal, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, fluororesin, polyethylene terephthalate, glass fiber reinforced polyethylene terephthalate, cyclic polyolefin, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethersulfone, and amorphous polyarylate. , Liquid crystal polyester, polyether ether ketone, polyimide and the like.
（実施例１）
本例では、本発明の接着剤及びこれを用いて作製する接着構造体にかかる実施例について、図１を用いて説明する。
本例の接着剤２は、少なくとも片方が樹脂材料よりなる２つの被着体１１、１２を重ね合わせた状態で、マイクロ波を照射して、重ね合わせ部分を接着させる際に、上記重ね合わせ部分に介在させる接着剤２である。
上記接着剤２は、マイクロ波吸収性物質と、接着成分とを含有している。
以下、これを詳説する。
(Example 1)
In this example, an example of the adhesive of the present invention and an adhesive structure produced using the adhesive will be described with reference to FIG.
The
The adhesive 2 contains a microwave absorbing substance and an adhesive component.
This will be described in detail below.
上記接着剤２は、上記接着成分として、エポキシ接着成分を含有している。このエポキシ接着成分は、主剤としてビスフェノールＦ型エポキシを含有し、硬化剤として２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールを含有するエポキシ系接着成分を含有している。
また、上記接着剤２は、上記マイクロ波吸収性物質として、比誘電損率が２００〜４００の、マイクロ波吸収特性の高いカーボンブラックを含有している。
The adhesive 2 contains an epoxy adhesive component as the adhesive component. This epoxy adhesive component contains a bisphenol F type epoxy as a main agent and an epoxy adhesive component containing 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole as a curing agent.
In addition, the adhesive 2 contains carbon black having a high microwave absorption characteristic with a relative dielectric loss factor of 200 to 400 as the microwave absorbing substance.
上記接着成分と上記マイクロ波吸収性物質の配合比は、接着成分とマイクロ波吸収性物質との合計量を１００％とすると、上記接着成分が９０％、残部の１０％がマイクロ波吸収性物質とした。この接着剤は、周波数２．４５ＧＨｚ、出力５００Ｗのマイクロ波チャンバー内で、約１分間のマイクロ波照射により硬化する。 The mixing ratio of the adhesive component and the microwave absorbing substance is such that the total amount of the adhesive component and the microwave absorbing substance is 100%, the adhesive component is 90%, and the remaining 10% is the microwave absorbing substance. It was. This adhesive is cured by microwave irradiation for about 1 minute in a microwave chamber having a frequency of 2.45 GHz and an output of 500 W.
次に、接着剤２を用いて、上記２つの被着体１１、１２の接着を行った。
上記被着体１１としては、ＰＰＳ樹脂、幅２０ｍｍ、長さ１２０ｍｍ、厚さ３．５ｍｍの試験片を用いた。また、上記被着体１２としては、上記被着体１１と同一の材料を用いた。
Next, the two adherends 11 and 12 were bonded using the
As the adherend 11, a PPS resin, a test piece having a width of 20 mm, a length of 120 mm, and a thickness of 3.5 mm was used. Further, as the adherend 12, the same material as that of the adherend 11 was used.
図１に示すように、樹脂よりなる二つの被着体１１、１２を重ね合わせた状態で、上記２つの被着体１１、１２の重ね合わせ部分に接着剤２を介在させ、図示しないマイクロ波発生機からマイクロ波チャンバー３内に供給されるマイクロ波を上記接着剤２に照射して、重ね合わせ部分の接着を行った。
As shown in FIG. 1, in a state where two adherends 11 and 12 made of resin are overlapped, an adhesive 2 is interposed in the overlapped portion of the two adherends 11 and 12, and a microwave (not shown) The adhesive 2 was irradiated with the microwave supplied from the generator into the
具体的には、上記被着体１１及び上記被着体１２の接着すべき接着面に、上記接着剤２を刷毛又はディスペンサにより幅１０ｍｍ、厚さ５０〜２００μｍ塗布し、自然乾燥した。その後、上記被着体１１と上記被着体１２とを、上記接着剤２が塗布された接着面が対応するように重ねあわせた。図１においては、両者の間の隙間を強調して示している（以下、図３〜図５においても同様である）。 Specifically, the adhesive 2 was applied to the adhesion surfaces to be bonded of the adherend 11 and the adherend 12 with a brush or a dispenser with a width of 10 mm and a thickness of 50 to 200 μm, and then naturally dried. Thereafter, the adherend 11 and the adherend 12 were overlapped so that the adhesive surface to which the adhesive 2 was applied corresponds. In FIG. 1, a gap between the two is emphasized (hereinafter, the same applies to FIGS. 3 to 5).
この状態において、マイクロ波チャンバー３から、マイクロ波を１分間照射した。該マイクロ波は、周波数２．４５ＧＨｚ、出力５００Ｗとした。
マイクロ波の照射により、上記マイクロ波吸収性物質が発熱し、その熱によって、上記エポキシ接着成分を含有する接着剤２が加熱硬化して接着層を形成し、被着体１１及び１２が接着した。
得られた接着構造体は、接着剤２を介在させていた位置に接着層が形成され、強固な接合状態が得られた。
また、本例では、被着体として２つとも樹脂を用いたが、一方は、金属等であってもよい。また、本例では、マイクロ波吸収性物質としてブラックカーボンを用いたが、ＳｉＣを用いても同様の結果を得ることができる。
In this state, the microwave was irradiated from the
The microwave absorbing material generates heat by the microwave irradiation, and the adhesive 2 containing the epoxy adhesive component is heated and cured by the heat to form an adhesive layer, and the adherends 11 and 12 are bonded. .
In the obtained bonded structure, an adhesive layer was formed at a position where the adhesive 2 was interposed, and a strong bonded state was obtained.
In this example, two resins are used as adherends, but one of them may be a metal or the like. In this example, black carbon is used as the microwave absorbing material. However, similar results can be obtained using SiC.
（実施例２）
本例は、実施例１の接着剤の、接着成分とマイクロ波吸収性物質の配合比を変更した例である。
具体的には、上記配合比は、接着成分とマイクロ波吸収性物質との合計量を１００％とすると、上記接着成分を８０％、残部の２０％をマイクロ波吸収性物質とした。そのほかは、実施例１と同様にして行った。
(Example 2)
This example is an example in which the mixing ratio of the adhesive component and the microwave absorbing substance of the adhesive of Example 1 is changed.
Specifically, when the total amount of the adhesive component and the microwave absorbing material is 100%, the adhesive ratio is 80%, and the remaining 20% is the microwave absorbing material. Others were the same as in Example 1.
マイクロ波の照射により、上記マイクロ波吸収性物質が発熱し、その熱によって、上記エポキシ接着成分を含む接着剤が加熱硬化して接着層を形成し、被着体及びが接着した。
得られた接着構造体は、接着剤を介在させていた位置に接着層が形成され、強固な接合状態が得られた。
The microwave absorbing material generated heat by microwave irradiation, and the adhesive containing the epoxy adhesive component was heated and cured by the heat to form an adhesive layer, and the adherend and the adherend adhered.
In the obtained bonded structure, an adhesive layer was formed at a position where the adhesive was interposed, and a strong bonded state was obtained.
（実施例３）
本例は、実施例１の接着剤を、接着成分として付加型シリコーン接着成分を含有する接着剤に変えた例である。
(Example 3)
In this example, the adhesive of Example 1 is changed to an adhesive containing an addition-type silicone adhesive component as an adhesive component.
具体的には、接着剤として、ポリアルキルアルケニルシロキサン、ポリアルキル水素シロキサンからなる付加型シリコーン接着成分を９０％、カーボンブラックからなるマイクロ波吸収性物質を１０％含有するものを用いた。その他は、実施例１と同様にして行った。 Specifically, an adhesive containing 90% of an addition type silicone adhesive component made of polyalkylalkenylsiloxane and polyalkylhydrogensiloxane and 10% of a microwave absorbing material made of carbon black was used. Others were performed in the same manner as in Example 1.
マイクロ波の照射により、上記マイクロ波吸収性物質が発熱し、その熱によって、上記付加型シリコーン接着成分に付加反応が起こり、接着剤が硬化して接着層を形成し、２つの被着体が接着した。
得られた接着構造体は、接着剤を介在させていた位置に接着層が形成され、強固な接合状態が得られた。
The microwave absorbing material generates heat by microwave irradiation, and the heat causes an addition reaction to the addition type silicone adhesive component, the adhesive is cured to form an adhesive layer, and two adherends are formed. Glued.
In the obtained bonded structure, an adhesive layer was formed at a position where the adhesive was interposed, and a strong bonded state was obtained.
（実施例４）
本例は、実施例１の接着剤を、接着成分としてスチレン系ホットメルト接着成分を含有する接着剤に変えた例である。
Example 4
In this example, the adhesive of Example 1 is changed to an adhesive containing a styrene-based hot melt adhesive component as an adhesive component.
具体的には、接着剤として、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体からなるスチレン系ホットメルト接着成分を９０％、カーボンブラックからなるマイクロ波吸収性物質１０％含有するものを用いた。その他は、実施例１と同様にして行った。
マイクロ波の照射により、上記マイクロ波吸収性物質が発熱し、その熱によって、上記スチレン系ホットメルト接着成分を含む接着剤２３が溶融固化して接着層を形成し、２つの被着体が接着した。
得られた接着構造体は、接着剤を介在させていた位置に接着層が形成され、強固な接合状態が得られた。
Specifically, an adhesive containing 90% of a styrene-based hot melt adhesive component made of a styrene-isoprene-styrene block copolymer and 10% of a microwave absorbing material made of carbon black was used. Others were performed in the same manner as in Example 1.
The microwave absorbing material generates heat by microwave irradiation, and the heat causes the adhesive 23 containing the styrene-based hot-melt adhesive component to melt and solidify to form an adhesive layer, and the two adherends adhere to each other. did.
In the obtained bonded structure, an adhesive layer was formed at a position where the adhesive was interposed, and a strong bonded state was obtained.
（実施例５）
本例は、図２に示すように、上記実施例１と同様の接着剤２を用いて、電解コンデンサ等のディスクリート電子部品４１を、車載用電子部品の回路基板４２に固定する例である。
はんだ付け部４３にはんだ付けを施して、上記ディスクリート電子部品４１を上記回路基板４２との隙間を埋めるように上記接着剤２を介在させた。そして、マイクロ波チャンバ３からマイクロ波を接着剤２に照射して、上記ディスクリート電子部品４１と回路基板４２とを接着することにより固定した。
(Example 5)
As shown in FIG. 2, this example is an example in which a discrete
Soldering was performed on the
上記ディスクリート電子部品４１の外周部を構成する材料は、エポキシモールド樹脂である。
また、上記回路基板４２を構成する材料は、ガラスエポキシである。
The material constituting the outer periphery of the discrete
The material constituting the
上記マイクロ波は、上記実施例１と同一のものを使用した。
上記マイクロ波の照射により、上記マイクロ波吸収性物質が発熱し、その熱によって、上記接着剤が加熱硬化して接着層を形成し、上記ディスクリート電子部品と回路基板とが接着し、固着固定できた。
The same microwave as in Example 1 was used.
Due to the microwave irradiation, the microwave absorbing material generates heat, and the heat causes the adhesive to heat and cure to form an adhesive layer, and the discrete electronic component and the circuit board can be bonded and fixed firmly. It was.
得られた接着構造体は、上記実施例１と同様に、接着剤を介在させていた位置に健全な接着層が形成され、強固な接合状態が得られた。
本例では、重ね合わせ接合でなく、微小部位の固着固定を行う例であるが、これを高精度に行うことが可能であり、高品質の部品を得ることができた。
As in the case of Example 1, the obtained bonded structure was formed with a sound adhesive layer at the position where the adhesive was interposed, and a strong bonded state was obtained.
This example is an example in which a minute part is fixed and fixed, not by superposition joining, but this can be performed with high accuracy, and a high-quality component can be obtained.
（実施例６）
本例では、図３に示すごとく、実施例１の接着剤、実施例２の接着剤、及び、比較のためにマイクロ波吸収性物質（カーボンブラック）の含有量を変化させた３種類の接着剤について、マイクロ波の照射による接着剤の過渡温度特性を示す。同図は、縦軸を温度（℃）とし、横軸をマイクロ波照射時間（ｓ）とした。
上記図３の線Ｅ１は実施例１の接着剤２の過渡温度特性を示し、線Ｅ２は実施例２の接着剤の過渡温度特性を示す。また、範囲Ｓは、接着剤を良好に硬化させることが可能な範囲を示す。
(Example 6)
In this example, as shown in FIG. 3, the adhesive of Example 1, the adhesive of Example 2, and three types of adhesives in which the content of the microwave absorbing material (carbon black) was changed for comparison. About the agent, the transient temperature characteristic of the adhesive agent by microwave irradiation is shown. In the figure, the vertical axis represents temperature (° C.), and the horizontal axis represents microwave irradiation time (s).
The line E1 in FIG. 3 shows the transient temperature characteristic of the adhesive 2 of Example 1, and the line E2 shows the transient temperature characteristic of the adhesive of Example 2. The range S indicates a range in which the adhesive can be cured well.
また、図３に示す線Ｃ１は、接着成分とマイクロ波吸収性物質の配合比を接着成分とマイクロ波吸収性物質との合計量を１００％として、上記接着成分を９５％、マイクロ波吸収性物質を５％としたもの、線Ｃ２は、上記接着成分を９９％、マイクロ波吸収性物質を１％としたもの、線Ｃ３は、上記接着成分を９９．９５％、マイクロ波吸収性物質を０．０５％としたものの過渡温度特性を示す。 Further, a line C1 shown in FIG. 3 indicates that the mixing ratio of the adhesive component and the microwave absorbing material is 100%, and the total amount of the adhesive component and the microwave absorbing material is 100%. The material is 5%, the line C2 is 99% of the adhesive component and the microwave absorbing material is 1%, and the line C3 is 99.95% of the adhesive component and the microwave absorbing material. The transient temperature characteristic of 0.05% is shown.
図３より知られるごとく、誘電損率と共に温度上昇するが、マイクロ波吸収性物質の配合比が１０％以上となる場合には、接着剤の効果に必要な温度に到達し、約１分前後で接着剤を良好に硬化させることができる。一方、マイクロ波吸収性物質の配合比が５％以下の場合には、接着剤の硬化には至らないことが分かる。 As can be seen from FIG. 3, the temperature rises with the dielectric loss factor, but when the mixing ratio of the microwave absorbing material is 10% or more, the temperature reaches the temperature required for the effect of the adhesive and is about 1 minute or so. The adhesive can be cured well. On the other hand, it can be seen that when the blending ratio of the microwave absorbing substance is 5% or less, the adhesive is not cured.
１１ 被着体
１２ 被着体
２ 接着剤
３ マイクロ波チャンバー
11 adherend 12
Claims (12)
上記接着剤は、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からなるマイクロ波吸収性物質と、接着成分とを含有しており、
上記マイクロ波吸収性物質は、カーボンブラックあるいはＳｉＣからなることを特徴とする接着剤。 In the state where at least one of the two adherends made of a resin material is overlapped, when the microwave is irradiated to bond the overlapped portion, the adhesive is interposed in the overlapped portion,
The adhesive 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.
The adhesive characterized in that the microwave absorbing substance is made of carbon black or SiC.
上記接着部は、上記被着体の重ね合わせ部分に、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の接着剤を介在させ、上記接着剤に上記マイクロ波の照射を行うことにより形成してあることを特徴とする接着構造体。 In an adhesive structure having an adhesive part formed by irradiating the adhesive with microwaves in a state where at least one of two adherends made of a resin material is overlapped with an adhesive interposed therebetween,
The adhesive portion is formed by interposing the adhesive according to any one of claims 1 to 10 in an overlapped portion of the adherend, and irradiating the adhesive with the microwave. An adhesive structure characterized by being.
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