JPH08104732A - プレコート型接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレコート状態とした後の保存安定性に優
れ、且つ組立時の接着工程を低温、短時間で行うことが
できる硬化塗膜層をもつ組立用部品を提供することにあ
る。 【構成】 組立用部品の被接着面にエポキシ樹脂と粉体
状硬化剤とを必須成分とするエポキシ組成物の第２成分
と、前記粉体状硬化剤とは非相溶性でかつ重合すると熱
可塑ポリマーになる反応性モノマーの第１成分からなる
プレコート組成物を塗布し、第２成分を未硬化のまま第
１成分を選択的に硬化させたエポキシ組成物を被着面に
固定化した組立用部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械、電気、電子部品
等の組立時に接着を必要とする組立用部品であって、接
着工程に必要なエポキシ組成物がプレコートされた組立
用部品に関する。

【０００２】本発明が利用できる組立用部品の例とし
て、モーターのヨークに接着されるマグネット、ＩＣチ
ップもしくはＣＰＵに接着されるヒートシンク、プリン
ト基板自体を保持するパッケージ類、及び電気製品の外
装部品やハウジングケース等が挙げられる。

【０００３】

【従来の技術】従来から、機械、電気、電子分野におけ
る各種小型部品類であって組立時に接着を必要とするも
の（各種小型部品やそのパッケージ等を以下組立部品又
は単に部品と称する）にプレコート接着剤層を設けてお
くことは広く行われている。従来主に行われてきた手法
は、ホットメルト型接着剤を溶融塗布し、冷却後プレコ
ート状態とし、組立時に再加熱することにより接着する
手法がとられてきた。しかし、この手法では接着部材の
耐熱温度が接着剤の融点となり高い耐熱性は期待できな
かった。そこでエポキシ樹脂等の反応性の材料を以下の
ような方法でプレコート化することが行われた。

【０００４】１．硬化剤を配合した液状のエポキシ樹脂
を塗布し、加熱によりＢステージ化し、急冷してプレコ
ート状態とする。 ２．潜在性硬化剤を配合した固形エポキシ樹脂を、エポ
キシ樹脂の軟化点以上で潜在性硬化剤の活性化温度以下
に加熱し、塗布後冷却することによりプレコート状態を
得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような手法で反
応性の材料をプレコートする場合、次のような問題点が
あった。１の場合、部品ごと加熱をしなければならず、
部品の熱容量により加熱、冷却に長時間とエネルギーを
要した。また、Ｂステージ状態で保存されるため常温で
の長期保存はできなかった。２の場合も、塗布工程にお
いて加熱工程があるため、潜在性硬化剤が一部反応し、
保存安定性に問題があった。

【０００６】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解決することにある。すなわち、プレコート状態と
した後の保存安定性に優れ、且つ組立時の接着工程を低
温、短時間で行うことができるプレコート接着剤層をも
つ組立用部品を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、エポキシ樹脂
と粉体状硬化剤とを必須成分とするエポキシ組成物の第
２成分と、前記粉体状硬化剤とは非相溶性でかつ硬化物
の物性が熱可塑性である反応性モノマーとその重合開始
剤とからなる第１成分を、予め混合して被接着面に塗布
して、次いで前記第２成分を硬化させずに前記第１成分
を選択的に硬化させて、被接着面の前記第１成分の硬化
塗膜中に前記第２成分を未反応のままで固定したことを
特徴とするエポキシ組成物がプレコートされた組立用部
品である。

【０００８】本発明において、第２成分のエポキシ樹脂
としてはビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂をはじめ、
液状や固形を問わず何れのエポキシ樹脂を使用できる。

【０００９】また、粉体状硬化剤としてはジシアンジア
ミド類、二塩基酸ジヒドラジド類、イミダゾール類、イ
ミダゾール・エポキシ付加物、三フッ化ホウ素アミン錯
体等の一般に潜在性硬化剤と呼ばれる硬化剤を使用す
る。

【００１０】本発明の第１成分の反応性モノマーは、第
１成分中の前記粉体状硬化剤と非相溶でなければならな
い。本発明の非相溶とは粉体状硬化剤が反応性モノマー
に室温で容易に溶解しない程度を意味するものであり、
完全な非溶解性を意味するものでない。

【００１１】また、当該反応性モノマーは、モノマー単
体の硬化物が熱可塑性でなければならない。なぜなら、
第２成分のエポキシ組成物は、加熱により粉体状硬化剤
がエポキシ樹脂と相溶して、接着硬化するので、第１成
分の硬化物は加熱により流動化もしくは液状化して前述
の第２成分における相溶化を助長しなければならないか
らである。

【００１２】本発明における第１成分の好ましい反応性
モノマーとしては、水に非相溶性でかつモノマー分子内
にエチレン性不飽和基を１個有する反応モノマーであ
る。これらには非水溶性のアクリル酸エステル、メタア
クリル酸エステル、アクリル酸アミド、メタアクリル酸
アミド等のアクリル化合物、スチレン、イソプロペニル
ベンゼン、スチリルオキシモノマー等のスチレン化合物
や、アクリルベンゼンなどのアリル化合物、マレイン酸
ジエステルなどが挙げられる。

【００１３】前記エチレン性不飽和基をもつ反応性モノ
マーに適する重合開始剤としては、ラジカル重合の開始
剤が好ましい。例えば、ベンゾフェノン、アセトフェノ
ン、ミヒラーズケトン、ベンジル、ベンゾイン、チオキ
サントン等の光重合開始剤、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビスメチルバレロニトリル、アゾビス−（２−
メチルプロパン）等のアゾビス化合物、クメンハイドロ
パーオキサイド、フェロセン、ナフテン酸銅、ナフテン
酸コバルト等の有機金属と過酸化物の混合系からなる酸
化環元触媒系が挙げられる。

【００１４】第１成分の反応性モノマーとしては、さら
に空気中の水と反応して重合する官能基をもつモノマー
も利用できる。例えば、これら官能基としては、イソシ
アネート基、アルコキシシラン基、アセトキシシラン
基、ケトオキシムシラン基などがあり、主鎖骨格として
ポリウレタン骨格、ポリシロキサン骨格、ポリエーテル
骨格をもつモノマーが使用できる。また、重合開始剤と
してジブチル錫ラウリレートなどの有機錫や白金触媒を
添加してもよい。

【００１５】本発明における第１成分と第２成分の比率
は、通常第１成分が１０〜５０％より望ましくは２０〜
４０％である。第１成分が少ないとプレコートが困難で
あり、５０％以上になると第２成分の加熱による接着硬
化において接着力の低下をまねく原因となる。

【００１６】本発明ではこれらの成分を混合してプレコ
ート可能な組成物とするが、その際必要に応じてエラス
トマー成分、粘着付与剤その他を添加してもよい。ま
た、光硬化性を阻害しない範囲で各種充填剤の添加も可
能である。

【００１７】エラストマー成分としては、（メタ）アク
リル酸エステル類、（メタ）アクリルアミド類、ビニル
単量体類等から選ばれる単量体の単独重合体もしくは二
種以上の共重合体、天然ゴム、ブタジエンゴム、ブチル
ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリイソブチレンゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレン−スチ
レンブロック共重合体等が挙げられる。

【００１８】粘着付与剤としては、ロジン系樹脂、テル
ペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、炭化水素変性テル
ペン樹脂、石油樹脂、クマロン・インデン樹脂、スチオ
レン樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂等が挙げられ
る。

【００１９】充填剤としては、炭酸カルシウム、タルク
等の公知の充填剤が使用できるが、第１成分の光硬化性
を阻害しない量、材質、粒子径のものを使用することが
必要である。

【００２０】かかる液状の組成物をスクリーン印刷、ス
プレー塗布、テンシル印刷、はけ塗り等の適当方法で組
立用部品の被接着面に塗布した後、紫外線照射、低温加
熱、放置して大気中の湿分による硬化等の方法で第１成
分を選択的に硬化させて、未硬化の第２成分を前記第１
成分の硬化塗膜中に固定して、プレコート化する。

【００２１】本発明のエポキシ組成物がプレコートされ
た組立用部品と被着体との接着は、当該組立用部品を前
記第１成分の硬化塗膜が軟化、流動化もしくは液状化す
るまで加熱して、被着体と当接させる。次いで、第２成
分中の粉体状硬化剤がエポキシ樹脂に相溶するまで加熱
して、第２成分を加熱硬化させることで当該組立用部品
を接着させる。または、当該組立用部品と被着体を予め
仮固定しておき、仮固定した状態で前記粉体状硬化剤が
エポキシ樹脂に相溶するまで加熱して接着させることも
できる。

【００２２】

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
詳細に説明する。本発明はこれら各例に限定されるもの
ではない。

【００２３】表１に示すとおりの配合（重量部）でブラ
ネタリミキサーを用いてプレコート組成物を調整した。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１中の各成分は以下の通りである。 エピコート８２８ ：ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂 （油化シェルエポキシ社製） エピコート８７２ ：ダイマー酸変性可撓性液状エポキシ樹脂 （油化シェルエポキシ社製） エピコート１００１ ：ビスフェノールＡ型固形エポキシ樹脂 （油化シェルエポキシ社製） ライトエステルＩＢ−ＸＡ ：イソボルニルアクリレート ［単官能モノマー］ （共栄社油脂化学社製） ライトエステルＢＺ ：ベンジルメタアクレリート ［単官能モノマー］ （共栄社油脂化学社製） タケネートＡ−４３９ ：イソシアネート基含有ポリウレタン （武田薬品工業社製） ノバキュアＨＸ−３７２２ ：エポキシ樹脂潜在性硬化剤 （旭化成社製） ジシアンジアミト ：エポキシ樹脂潜在性硬化剤 ２Ｅ４ＭＺ ：イミダゾール ［エポキシ樹脂硬化促進剤］ （四国化成社製） ダロキュア１１７３ ：２−ヒトロキシ−２−メチル−１−フエニ ルプロパン ［光重合開始剤］ （メルクジャパン社製） ヒューズレックスＥ２ ：溶融シリカ ［充填剤］ （龍森社製） ベイマックＧ ：アクリルゴム（粉砕品を使用） （デュポン社製） スーパーエステルＡ１１５ ：タック付与剤 （荒川化学社製） プレコート組成物の調整は、実施例１〜３においては常
温で行い、比較例１においては８０℃に加熱しながら行
った。

【００２６】上記のプレコート組成物を１．６×２５×
１００（ｍｍ）の軟鋼板上にスクリーン印刷により塗布
し、実施例１，２においてはＵＶ照射機（オーク製作所
社製のキュアドライトＨＭＷ２４４）にて１０００ｍｊ
の光量を照射し、プレコートされた厚さ約０．３ｍｍの
硬化塗膜層を得た。

【００２７】実施例３においては、前述と同様に塗布
し、室温条件で３日間放置して湿気硬化させてプレコー
トされた厚さ約０．３ｍｍの硬化塗膜を得た。比較例１
では、８０℃に加温された状態で上記軟鋼板上に塗布し
室温まで冷却して塗膜を得た。

【００２８】

【接着性試験方法】上記により得られたプレコートされ
た接着剤層を持つステトピースに、同種の軟鋼板を重ね
合わせ、クリップで加圧しながら８０℃×６０分、１０
０℃×３０分、１５０℃×３０分の各条件で硬化させ、
ＪＩＳ Ｋ ６８５０による剪断接着強さを測定した。
結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】結果より、本発明の接着剤組成物は低温、
短時間で硬化することができることは明かである。

【００３１】

【保存安定性試験方法】上記により得られたプレコート
された硬化塗膜を持つテストピースを、４０℃の恒温槽
中で保存し、７日、１４日、３０日後にそれぞれ取り出
し、上記の剪断接着強さを測定した。ただし硬化条件
は、実施例１〜３は１００℃×３０分、比較例１は１５
０℃×３０分とした。結果を表３に示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】結果より、本発明のプレコート接着剤層は
保存安定性にすぐれていることは明かである。

【００３４】

【モーター用マグネットのプレコート】図１に示すよう
に、モーター用マグネット上に実施例１，２のプレコー
ト組成物を幅１０ｍｍ，厚さ約１００μｍで均一に塗布
し、オーク製作所社製４ｋｗ高圧水銀灯ＨＭＷ２４４−
１１ＣＭにて、積算光量３０００ｍｊ／ｃｍ^２でＵＶ照
射を行いプレコートされた非粘着性の硬化塗膜を得た。

【００３５】実施例３のプレコート組成物は上述と同様
にモーター用マグネット上に塗布し、室温条件で３日間
放置して湿気硬化させて、プレコートされた粘着性の硬
化塗膜を得た。

【００３６】これらを内径１００ｍｍの円筒形ヨーク
に、図２のように並べ、治具にて仮固定し、１００℃×
３０分で硬化させた。このようにして得られた、マグネ
ットが接着したヨークについて、プレコート組成物のヨ
ーク底部へのタレを目視にて観察した。その結果を表４
に示す。

【００３７】比較例１のプレコート組成物と前述と同様
にモーター用マグネット上に塗布した後、円筒形ヨーク
に仮固定し１００℃×３０分で硬化させた。比較例１の
プレコート組成物のヨーク底部へのタレを目視にて観察
した。結果を表４に示す。

【００３８】

【ＩＣパッケージへのプレコート】次に実施例１で用い
た接着剤組成物を図２に示すＩＣパッケージ（サイズ
１６×３０×４．０、材質ポリブチレンテレフタレー
ト）のフランジ部へ前記の方法と同様スクリーン印刷に
より塗布し、ＵＶ照射機にて１０００ｍｊの光量を照射
し、プレコートされた厚さ０．２ｍｍの接着剤層を持つ
ＩＣパッケージを得た。

【００３９】このとき、プレコートされた接着剤層を指
触してみたところ、表面にベタツキもなく、型くずれの
ない層が形成されていた。

【００４０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明のプレコート接着
剤層をもつ組立用部品は、接着工程が低温、短時間で行
えるばかりでなく、保存安定性にも優れているため、実
用上有用である。またプレコート接着剤層の表面が少な
くとも見掛け固体状であるため、保管時における取扱い
に便利であるうえ、一度に大量に製造して保管しておく
ことが可能になり、生産効率を大幅に向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレコートされた効果塗膜層をも
つモーター用マグネットの概略斜視図である。

【図２】本発明に係るヨークに固定されたマグネットを
示すモーターの断面図である。

【図３】プレコートされた硬化塗膜層をもつＩＣパッケ
ージの概略斜視図である。

【符号の説明】

１ マグネット ２ プレコートされた硬化塗膜 ３ ヨーク ４ ＩＣパッケージ

【表４】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エポキシ樹脂と粉体状硬化剤とを必須成分
   とするエポキシ組成物の第２成分と、前記粉体状硬化剤
   とは非相溶性でかつ硬化後の物性が熱可塑性である反応
   性モノマーとその重合開始剤とからなる第１成分を、予
   め混合して被接着面に塗布して、次いで前記第２成分を
   硬化せずに前記第１成分を選択的に硬化させて、被接着
   面の前記第１成分の硬化塗膜中に前記第２成分を未反応
   のままで固定したことを特徴とするエポキシ組成物がプ
   レコートされた組立用部品。
2. 【請求項２】請求項１に記載の第１成分の反応性モノマ
   ーが、水に非相溶性でかつモノマー分子内にエチレン性
   不飽和基を１個有する反応性モノマーであることを特徴
   とするエポキシ組成物がプレコートされた組立部品。
3. 【請求項３】請求項２に記載の第１成分の重合開始剤が
   光重合開始剤アゾビス過酸化物もしくは過酸化物／有機
   金属の混合系の少なくとも１つから選ばれた重合開始剤
   と単官能モノマーからなる第１成分であることを特徴と
   するエポキシ樹脂がプレコートされた組立用部品。
4. 【請求項４】請求項１に記載の第１成分の反応性モノマ
   ーが、水に非相溶性でかつモノマー分子内に水と反応し
   て重合反応を起こす官能基をもつ反応性モノマーである
   ことを特徴とするエポキシ組成物がプレコートされた組
   立用部品。