JPS6166772A - セラミックウイスカーを含有した接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、セラミック系針状繊維を含有した接着剤に関
する。

（従来技術） 昨今、接着剤はプラスチックスの発展につれて、種々の
合成系接着剤が開発されるに至り、急速な進歩を遂げて
おり、特に、航空機、自動車用構造用部の接合において
は、溶接やボルト止めに代わる方法として被接着部材に
近い強度を得るものまで出現している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これまでの合成系接着剤には特に、耐熱
性、耐クリープ性などの点で問題があり、かつ、接着強
度においても接合部材の強度に比べ、一般に劣るものが
多かった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の点に鑑み、発明された・ものであって、
従来の接着剤に用いられている熱硬化性樹脂、熱可塑性
樹脂、天然または合成ゴム系、さらに、これらの混合物
などの接着剤成分に窒化珪素ウィスカーもしくは炭化珪
素ウィスカーなどのセラミック系針状繊維を所定割合で
添加配合しておくことにより接合部材間の強固な接着強
度及び耐熱性、耐クリープ特性などを向上せしめた接着
剤を提供しようとするものである。

以下、本発明の構成について説明する。

すなわち、本発明の構成要旨とするところはセラミック
系針状繊維を接着剤成分に対して０．１〜５０重量部添
加配合したことを特徴とするセラミック系針状繊維を含
有する接着剤である。

ここで、接着剤成分として使用する樹脂としては、たと
えば、熱硬化性合成樹脂として、フエノール樹脂、レゾ
ルシノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエス
テル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、
ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂などがあり、また、
熱可塑性合成樹脂として、たとえば、ビニル系樹脂、ア
クリル系樹脂、繊維素系樹脂、クマロンインデン樹脂、
ポリイソブチレン樹脂、ポリアミド樹脂、アスファルト
樹脂などで、熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂の混合系もあ
る。さらに、ゴム系として天然ゴム、再生ゴム、塩化ゴ
ム、環化ゴム、ブタジェン・アクリロニトリルゴム、ブ
タジェン・スチレンゴム、ブチルゴム、ネオプレンゴム
、チオコール、チオコール・エポキシなどとその混合物
、また、瞬間接着剤としてシアノアクリレート、嫌気性
接着剤してポリエチレングリコールジメタクリレートな
どがある。

一方、セラミック系針状繊維としては耐熱衝撃性、耐熱
膨張性、耐熱性、耐化学性など種々の特性のある窒化珪
素もしくは炭化珪素よりなり、アスペクト比の非常に大
きい針状単結晶であるセラミックウィスカーが最適であ
り、このほか、アルミナウィスカーなどの他のセラミッ
クウィスカーや、炭化珪素繊維、炭素繊維、ガラス繊維
、セラミック連続繊維を細断した単繊維なども使用可能
である。なお、本発明において使用する窒化珪素もしく
は炭化珪素のウィスカーとしては、たとえば、出願人が
すでに出願法の特願昭５６−８３０９５号（特開昭５７
−１９６７１１号）、特願昭５６−１１８８７８号、特
願昭５７−５５１９６号、特願昭５７−９６７９１号、
及び特願昭５７−２３３３４９号により得られる窒化珪
素ウィスカーあるいは炭化珪素ウィスカーを用いるのが
もっとも好ましい。

更に、接着剤成分とセラミック系針状繊維の添加配合割
合は、接着剤成分（１００ｗｔ％）に対してセラミック
系針状繊維を０．１〜５０ｗ　ｔ％、好ましくは１〜２
０ｗ　ｔ％であるが、この際、この接着剤成分とセラミ
ック系針状繊維を充分に混合してセラミック系針状繊維
を、接着剤成分中に均一に分散するようにする。ここで
、接着剤成分（１００ｗｔ％）に対するセラミック系針
状繊維の配合量が１ｗｔ％以下ではセラミック系針状繊
維の添加効果がきわめて低くなり、５０−ｔ％以上では
接着剤の特性が変わる。要するに、上述数値限定のごと
くセラミック針状繊維配合量か０．１〜５０−ｔ％、好
ましくは１〜２０鞠ｔ％、さらに、好ましくは３〜１０
ｗｔ％であれば、接着剤成分の特性とセラミック系針状
繊維の特性がいずれも損なわれることなく、も９つとも
理想的な複合効果が発揮される。

このように、本発明によれば、既存の接着剤に対し、セ
ラミック系針状繊維の具備するより優れた特性が付与さ
れるが、製品として提供される接着剤の最終形態として
は、液状（溶剤系、及び無溶剤系）、ホットメルトタイ
プ（フィルム状、テープ状、粉体、棒状など）、ペース
ト状など製品用途に応じて適宜、決定すればよく、接着
剤成分とセラミック系針状繊維の配合比、ならびに接着
剤成分における溶剤の添加量、その他必要に応じて添加
剤の量などを適宜、選択することにより、所望の最終形
態をとることが可能である。

（実施例） つぎに、本発明の実施例について説明する。

実施例１ ウレタン変性エポキシ樹脂ＥＰＵ−６（旭電化工業■製
）１００重量部、硬化剤として変性脂肪族ポリアミン系
ＥＨ−２２０（旭電化工業■製）３５重量部にあらかじ
めシランカップリング処理（信越化学■製ＫＢＭ４０３
をウィスカーに対し２重量部添加）された窒化珪素ウィ
スカー１５重量部を添加し、ＪＩＳＫ−６８５０に基づ
き引張せん断強度を、また、ＪＩＳＫ−６８５４に基づ
きＴ−剥離強度を測定した。なお、対照として窒化珪素
ウィスカー無添加のものの引張せん断強度、剥離強度を
測定した。

引張せん断強度についてはウィスカー無添加のものは２
３℃においては１５１　ｋｇ／ｃｎｆ、１００℃におい
ては１１７　ｋｇ：／ｃｎｌであったのに対し、ウィス
カー添加による本発明品では２３℃において３５３ｋｇ
　／　ｃｗｔ、１００℃においては３０３　ｋｇ／ｃｒ
ｌと対照のものに比べ、格段に優れ、ウィスカー添加効
果が確認できた。

Ｔ−剥離強度についてはウィスカー無添加の対照のもの
では２３℃においては９　ｋｇ　／　２５　ｍｍ、１０
０℃においては７　ｋｇ　／　２５　龍であったのに対
し、ウィスカー添加による本発明品では２３℃において
２６ｋｇ／２５ｍｍ、　１００℃において２３　ｋｇ　
／　２５　ｍｍと対照のものに比べ、格段に優れており
、ウィスカー添加効果が確認できた。

実施例２ アクリル樹脂系Ｃ−３１４（電気化学工業■製）１００
重量部にあらかじめシランカップリング処理（日本ユニ
カー−製Ａ−１８７をウィスカーに対し２重量部添加）
された炭化珪素ウィスカー２５重量部を添加し、前述の
方法にて測定を行った。

引張せん断強度についてはウィスカー無添加のもの（対
照）は２３℃においては２５２　ｋｇ／ｃｄ、１００℃
において１９５　ｋｇ／ｃｄであったのに対し、ウィス
カー添加による本発明品では、２３℃においては６２３
　ｋｇ／　ｃｒＡ、１００℃においては５０１　ｋｇ／
ｃ＋ｄであった。

Ｔ−剥離強度についてはウィスカー無添加のものは、２
３℃においては１０ｋｇ／２５ｎ、１００　’Ｃにおい
ては８　ｋｇ　／　２５　ａｍであるのに対し、ウィス
カー添加のものでは２３℃において２８　ｋｇ　／　２
５　ｔｍ、１００℃において２４　ｋｇ　／　２５　ｔ
ｍであり、対照のものに比べ、ウィスカー添加効果が確
認できた。

また、実施例１および２ともに、温度上昇にともなう引
張せん断強度ならびにＴ−剥離強度の低下率がウィスカ
ー添加による本発明品のほうが低いことから、耐熱性な
どの点において優れていることも判明した。

さらに、瞬間接着剤、嫌気性接着剤、熱可塑性樹脂接着
剤（ホントメルトタイプ）についても前記実施例と同様
、窒化珪素ウィスカー、炭化珪素ウィスカーを加えた場
合、無添加の接着剤と比較して接着強度及び耐熱性が数
倍向上した結果が得られた。

以上の結果から理解できるように、本発明によれば窒化
珪素あるいは炭化珪素のウィスカー添加により既存接着
剤の接着強度の向上、耐熱性などの向上がはかられ、さ
らに、接着剤成分ならびに窒化珪素ウィスカーもしくは
炭化珪素ウィスカーなどのセラミック系針状繊維両者の
特性を損なうことなく配合されているので、窒化珪素ウ
ィスカーあるいは炭化珪素ウィスカー自体の具備する種
々の特性もそのまま接着剤に付与される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック系針状繊維を接着剤成分に対して０．１〜５
   ０重量部添加配合したことを特徴とするセラミック系針
   状繊維を含有した接着剤。