Warning: copy(.htaccess): failed to open stream: Permission denied in /home/jp321/public_html/header.php on line 8
非透湿性部材の接着方法及び積層接着体 - 積水化学工業株式会社
米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 化学;冶金 -> 積水化学工業株式会社

発明の名称 非透湿性部材の接着方法及び積層接着体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−98228(P2001−98228A)
公開日 平成13年4月10日(2001.4.10)
出願番号 特願平11−276724
出願日 平成11年9月29日(1999.9.29)
代理人
発明者 楠田 智
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 非透湿性部材同士を湿気硬化型接着剤で接着する接着方法であって、予め少なくとも一方の非透湿性部材の接着面の一部に背面に離型材層を有する粘着剤層を形成しておき、次いで上記接着面に湿気硬化型接着剤を塗布した後、上記粘着剤層の離型材層を剥離して除去し、粘着剤層を露出させた状態で他方の非透湿性部材を積層接着することを特徴とする非透湿性部材の接着方法。
【請求項2】 粘着剤層が、透湿性粘着剤もしくは含水粘着剤から成るか、または、透湿性素材もしくは含水素材が積層もしくは含有されている粘着剤から成ることを特徴とする請求項1に記載の非透湿性部材の接着方法。
【請求項3】 非透湿性部材の接着面に部分的に、且つ、粘着剤層の端部が接着面の端部となるように粘着剤層が形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の非透湿性部材の接着方法。
【請求項4】 非透湿性部材間に、湿気硬化型接着剤層と端部が上記接着剤層の端部に露出するように形成されている粘着剤層とが混在して成る粘接着剤層が挟着されていることを特徴とする非透湿性部材同士の積層接着体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は非透湿性部材の接着方法及びその接着方法により接着された非透湿性部材同士の積層接着体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より非透湿性部材同士を湿気硬化型接着剤で接着させた場合、接着剤層のうち、例えば接着体の端部の存在する接着剤層のように湿気に触れる部分は速やかに湿気硬化反応が進行するが、例えば接着体の中心部近傍(内部)に存在する接着剤層のような接着剤層内部には湿気が短時間に進入しないため、湿気硬化反応が十分に進行せず、養生が不十分であると、接着強度不足や耐熱性不良を来したり、塗布時に接着剤中に混入した気泡や湿気硬化反応時に発生した気泡が合泡して、非透湿性部材の表面に部分的な膨れが発生する等の問題点が生じる。
【0003】湿気硬化型接着剤を用いた接着方法として、例えば、特公平6−22956号公報では、「ハニカムコアを芯材とし、その上下に表面板を接着してなるサンドイッチ構造パネルの製造に際して、接着剤として、常温では非粘着性の湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤を用い、加熱プレスにより接着することを特徴とするハニカムサンドイッチ構造パネルの製造方法」が開示されている。
【0004】しかし、上記開示にあるような接着方法で例えば通常のドアパネルを製造する場合、ドア枠を構成するフレーム材(通常ペンタイト鋼板)の補強部分とドアの表面化粧面を構成する面材のいずれもが非透湿性部材であるので、接着後、常温で3日間も養生した場合でも、接着剤層内部は未硬化状態のままであり、接着強度や耐熱性が全く発現されないという問題点がある。
【0005】このような問題点を解決する手段として、非透湿性部材同士の接着には接着剤を利用しない方法や、接着面積(接着剤の塗布面積)を極力小さくすることにより湿気硬化型接着剤の早期硬化を図る方法等が採られることがある。
【0006】しかし、後者の方法の場合、ドアパネルの製造時に一般的に用いられるロールコーターやスプレーのような通常の塗布装置では接着剤の塗布面積や塗布パターンを厳密に制御し、且つ、十分な接着力や耐熱性を発現させるのはかなり困難であるという問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、長い養生時間を要することなく、優れた接着力や耐熱性を早期に発現し、且つ、非透湿性部材の表面に気泡による膨れを発生することもない積層接着体を得るに適する非透湿性部材の接着方法、及び、その接着方法により接着された非透湿性部材同士の積層接着体を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の非透湿性部材の接着方法は、非透湿性部材同士を湿気硬化型接着剤で接着する接着方法であって、予め少なくとも一方の非透湿性部材の接着面の一部に背面に離型材層を有する粘着剤層を形成しておき、次いで上記接着面に湿気硬化型接着剤を塗布した後、上記粘着剤層の離型材層を剥離して除去し、粘着剤層を露出させた状態で他方の非透湿性部材を積層接着することを特徴とする。
【0009】請求項2に記載の非透湿性部材の接着方法は、請求項1に記載の非透湿性部材の接着方法において、粘着剤層が、透湿性粘着剤もしくは含水粘着剤から成るか、または、透湿性素材もしくは含水素材が積層もしくは含有されている粘着剤から成ることを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の非透湿性部材の接着方法は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の非透湿性部材の接着方法において、非透湿性部材の接着面に部分的に、且つ、粘着剤層の端部が接着面の端部となるように粘着剤層が形成されていることを特徴とする。
【0011】また、請求項4に記載の非透湿性部材同士の積層接着体は、非透湿性部材間に、湿気硬化型接着剤層と端部が上記接着剤層の端部に露出するように形成されている粘着剤層とが混在して成る粘接着剤層が挟着されていることを特徴とする。
【0012】本発明で言う非透湿性部材とは、ASTM−E96に準拠して測定した水蒸気透過率が100g/24時間・m2 ・atm以下の部材を意味し、例えば、金属、ガラス、表面に防水処理加工が施された熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂等が挙げられる。これらの非透湿性部材は、接着面の全面が非透湿性であっても良いし、接着面の一部が非透湿性であっても良い。
【0013】本発明で用いられる湿気硬化型接着剤としては、特に限定されるものではなく、常温で湿気硬化反応を起こして硬化し得るものであれば如何なる接着剤であっても良いが、なかでも、例えば、分子両末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを主成分とする湿気硬化型ウレタン系接着剤や、ポリオキシアルキレンを主鎖とし、少なくとも一つの分子末端に架橋可能な加水分解性シリル基を有するポリマーを主成分とする湿気硬化型変成シリコーン系接着剤等が挙げられ、好適に用いられる。これらの湿気硬化型接着剤は、それぞれ単独で用いられても良いし、場合によっては2種類以上が併用されても良い。
【0014】また、これらの湿気硬化型接着剤は、常温で液状であっても良いし、半固形もしくは固形であっても良い。常温で液状の湿気硬化型接着剤は、そのままの状態で塗布、使用することが出来る。また、常温で半固形もしくは固形の湿気硬化型接着剤は、加熱して熱溶融状態で塗布、使用したり、例えばトルエン、アセトン、シクロヘキサン、ジクロロメタン等の有機溶剤に溶解させた溶剤型接着剤として塗布、使用することが出来る。
【0015】本発明で用いられる上記湿気硬化型接着剤には、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、粘着性や接着性を向上させるための粘着性付与樹脂、初期凝集力を向上させるための熱可塑性樹脂、パラフィンワックスやマイクロクリスタリンワックス等のワックス類、無機充填剤、有機充填剤、揺変性付与剤、軟化剤、可塑剤、界面活性剤、シランカップリング剤等の接着性向上剤、3級アミンや有機金属化合物等の硬化触媒、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤等の各種添加剤の1種もしくは2種以上が添加されていても良い。
【0016】添加されても良い粘着性付与樹脂としては、例えば、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族石油系樹脂、芳香族石油系樹脂が挙げられる。これらの粘着付与性樹脂は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
【0017】上記粘着性付与樹脂は、特に限定されるものではないが、環球式軟化点が90〜150℃のものが好ましい。
【0018】また、上記粘着性付与樹脂の添加量は、特に限定されるものではないが、例えば前記ウレタンプレポリマーや変成シリコーン系ポリマーのような湿気硬化型接着剤の主成分100重量部に対し、粘着性付与樹脂0〜200重量部が好ましい。湿気硬化型接着剤の主成分100重量部に対する粘着性付与樹脂の添加量が200重量部を超えると、高温下での耐熱性が低下したり、低温下で脆弱になることがある。
【0019】添加されても良い熱可塑性樹脂としては、例えば、メルトインデックス(MI)が100以上のエチレン−ビニルモノマー共重合体が挙げられる。エチレン−ビニルモノマー共重合体の具体例としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン−アクリル酸n−ブチルエステルのようなエチレン−アクリル酸アルキルエステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。これらのエチレン−ビニルモノマー共重合体は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。
【0020】本発明で言う粘着剤層を形成する方法としては、いわゆる両面粘着テープを用いる方法や、溶剤型粘着剤、エマルジョン型粘着剤、ホットメルト型粘着剤、光硬化型粘着剤等の各種粘着剤を非透湿性部材の所定の箇所に所定の面積で塗布し、必要に応じて乾燥、放冷、光照射等の工程を経て粘着剤層を形成させた後、その粘着剤層の上に離型材層を積層する方法等が挙げられるが、取扱い性や作業性の点で優れる両面粘着テープを用いる方法が好ましい。
【0021】上記両面粘着テープは、離型材層/粘着剤層/支持体層/粘着剤層/離型材層から成るサポート型両面粘着テープであっても良いし、離型材層/粘着剤層/離型材層から成るノンサポート型両面粘着テープであっても良い。
【0022】粘着剤層を形成するための粘着剤としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の粘着テープの粘着剤として一般的に用いられる各種粘着剤が挙げられる。また、上記粘着剤の形態は、溶剤型粘着剤、エマルジョン型粘着剤、ホットメルト型粘着剤、光硬化型粘着剤等のいずれの形態であっても良い。
【0023】また、粘着剤層を形成する粘着剤として、透湿性粘着剤もしくは含水粘着剤を用いるか、または、透湿性素材もしくは含水素材が積層もしくは含有されている粘着剤を用いると、接着面の中央部近傍(内部)に塗布される前記湿気硬化型接着剤も硬化が促進されるので好ましい。
【0024】離型材層を形成するための離型材としては、例えば、離型紙や離型フィルム等の粘着テープの離型材として一般的に用いられる各種離型材が挙げられる。
【0025】支持体層を形成するための支持体としては、例えば、紙、布、不織布、セロハン、プラスチックフィルム、プラスチック発泡体、金属箔等の粘着テープの支持体として一般的に用いられる各種支持体が挙げられる。
【0026】次に、本発明による非透湿性部材の接着方法を図面に基づいて説明する。図1は粘着剤層が形成された非透湿性部材を示す斜視図であり、図2は非透湿性部材への粘着剤層の形成例を示す斜視図である。
【0027】本発明の接着方法においては、先ず、図1及び図2に示すように、少なくとも一方の非透湿性部材1の接着面の一部に背面に離型材層を有する粘着剤層2を形成させる。上記粘着剤層2が両面粘着テープである場合、両面粘着テープの一方の面の離型材層を剥離して除去し、露出された粘着剤面を非透湿性部材1の所定の箇所に所定の面積で貼り付ければ良い。非透湿性部材1に粘着剤層2を形成させる形態は、特に限定されるものではなく、図1及び図2に示されるように、接着面の中央部近傍ほぼ全域にわたって形成させても良いし、接着面の中央部近傍や端部に部分的に形成させても良いが、本発明においては粘着剤層2が形成されている部分を湿気の通り道とすることを意図しているので、粘着剤層2の端部が非透湿性部材1の接着面の端部となるように形成させて、粘着剤層2を接着面の任意の二つの端部に連通させることが好ましい。また、非透湿性部材1同士をロールにより圧締して接着する場合には、接着面の任意の二つの端部が粘着剤層2の端部となり、且つ、ロールの軸方向と交わるように粘着剤層2を形成させることが好ましい。このような方法を採ることにより、ロールによる圧締時に接着面や接着剤層中に取り込まれた空気が粘着剤層2を通って排出され、接着剤層中に気泡が残留することがないので好ましい。さらに、粘着剤層2に任意の模様の凹条3を設けると、接着面の中央部近傍(内部)への湿気の通り道を効率良く形成させることが出来るので好ましい。
【0028】次に、このようにして接着面の一部に粘着剤層2が形成された非透湿性部材1の接着面に前記湿気硬化型接着剤を塗布する。湿気硬化型接着剤の塗布方法は、特に限定されるものではなく、例えば、フローコーター、ロールコーター、スプレー塗布機、ハンドガン等の各種塗布装置を用いて、常温もしくは加熱溶融させた状態で、ビード状、面状、スパイラル状、フォーム状等の所望のパターンで塗布すれば良い。尚、湿気硬化型接着剤の塗布は、接着面に対する全面塗布であっても良いし、部分塗布であっても良い。
【0029】次いで、粘着剤層2の背面の離型材層を剥離して除去し、粘着剤層2を露出させた状態で他方の非透湿性部材を積層接着することにより、本発明の接着方法は完結される。
【0030】
【作用】本発明の接着方法は、湿気硬化型接着剤を用いて非透湿性部材同士を接着させるに際して、予め少なくとも一方の非透湿性部材の接着面の一部に背面に離型材層を有する粘着剤層を形成しておき、次いでこの接着面に湿気硬化型接着剤を塗布した後、粘着剤層の離型材層を剥離して除去し、粘着剤層を露出させた状態で他方の非透湿性部材を積層接着する工程を経るので、湿気硬化型接着剤塗布前に粘着剤層が形成されていた箇所は接着剤が塗布されていない。従って、非透湿性部材同士の大面積接着にならず、湿気の通り道が確保されているので、接着面の中央部近傍(内部)でも速やかに硬化が進行し、接着力の低下や耐熱性不良を来さず、且つ、非透湿性部材の表面に気泡による膨れの発生も起こらない。また、粘着剤層を形成させておく面積は自在に変えることが出来るので、湿気硬化型接着剤の塗布面積や湿気硬化型接着剤による接着部分の面積を任意且つ容易に変更することも出来る。
【0031】
【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。尚、実施例中の「部」は「重量部」を意味する。また、図3は実施例の接着方法を示す斜視図である。
【0032】(実施例1)
【0033】(1)湿気硬化型接着剤の作製プロピレングリコール(分子量3000、水酸基価37)1000部をセパラブルフラスコ中で120℃にて加熱溶融し、700mmHgの減圧下で1時間脱水した。次いで、この溶融物を100℃まで温調した後、ジフェニルメタンジイソシアネート{MDI(商品名「Isonate125M」、三菱化成ダウ社製)}414部及び湿気硬化促進触媒としてアミン系触媒(商品名「U−CAT2046」、サンアプロ(株)社製)10部を投入し、3時間反応させて、常温で液状の湿気硬化型ウレタン系接着剤(A)を作製した。得られた湿気硬化型ウレタン系接着剤(A)のイソシアネート基(NCO)/水酸基(OH)比は5.0であった。
【0034】(2)積層接着体の作製非透湿性部材として用いた幅25mm、長さ150mm、厚み0.8mmの一方のペンタイト鋼板1に、幅10mmの両面粘着テープを貼り付け面の離型材層を除去して図3に示すように貼り付け、背面に離型材層を有する粘着剤層2を形成した。次に、ロールコーター5を用いて、接着剤供給タンク6から供給された上記湿気硬化型ウレタン系接着剤(A)4を塗布量が300g/m2 となるように常温で片面塗布した後、粘着剤層2の背面の離型材層を剥離して除去し、塗布20秒後に他方のペンタイト鋼板1’を積層した。次いで、温度80℃、圧力0.1kg/cm2 の条件で3分間熱プレスした後、温度20℃、圧力0.1kg/cm2 の条件で3分間冷プレスして、積層接着体を作製した。
【0035】(3)評価上記で得られた積層接着体を20℃−65%RHの雰囲気下で170時間養生した後、20℃及び80℃の雰囲気下におけるT型剥離強度(kgf/25mm)を測定した。また、併せて破壊状態も目視で観察した。その結果は表1に示すとおりであった。
【0036】(実施例2)1,6−ヘキサンアジペート(水酸基価43)1000部をセパラブルフラスコ中で120℃にて加熱溶融し、700mmHgの減圧下で1時間脱水した。次いで、この溶融物を100℃まで温調した後、MDI「Isonate125M」193部及び湿気硬化促進触媒「U−CAT2046」10部を投入し、3時間反応させて、常温で固形の湿気硬化型ウレタン系接着剤(B)を作製した。得られた湿気硬化型ウレタン系接着剤(B)のNCO/OH比は2.0であった。
【0037】積層接着体の作製において、上記湿気硬化型ウレタン系接着剤(B)を120℃で加熱溶融し、塗布温度を120℃としたこと以外は実施例1の場合と同様にして、積層接着体を作製した。
【0038】(比較例1)積層接着体の作製において、ペンタイト鋼板に粘着剤層を形成させなかったこと以外は実施例1の場合と同様にして、積層接着体を作製した。
【0039】(比較例2)積層接着体の作製において、ペンタイト鋼板に粘着剤層を形成させず、且つ、スプレー塗布機を用いて、湿気硬化型ウレタン系接着剤(A)をビード状に塗布したこと以外は実施例1の場合と同様にして、積層接着体を作製した。
【0040】(比較例3)積層接着体の作製において、ペンタイト鋼板に粘着剤層を形成させず、且つ、スプレー塗布機を用いて、湿気硬化型ウレタン系接着剤(A)をスパイラル状に塗布したこと以外は実施例1の場合と同様にして、積層接着体を作製した。
【0041】(比較例4)積層接着体の作製において、ペンタイト鋼板に粘着剤層を形成させなかったこと以外は実施例2の場合と同様にして、積層接着体を作製した。
【0042】(比較例5)積層接着体の作製において、ペンタイト鋼板に粘着剤層を形成させず、且つ、スプレー塗布機を用いて、湿気硬化型ウレタン系接着剤(B)をビード状に塗布したこと以外は実施例2の場合と同様にして、積層接着体を作製した。
【0043】(比較例6)積層接着体の作製において、ペンタイト鋼板に粘着剤層を形成させず、且つ、スプレー塗布機を用いて、湿気硬化型ウレタン系接着剤(B)をスパイラル状に塗布したこと以外は実施例2の場合と同様にして、積層接着体を作製した。
【0044】実施例2及び比較例1〜6で得られた積層接着体のT型剥離強度(kgf/25mm)を実施例1の場合と同様にして評価した。その結果は表1に示すとおりであった。
【0045】
【表1】

【0046】表1から明らかなように、本発明の接着方法により作製された実施例1及び実施例2の積層接着体は、20℃及び80℃のいずれにおいてもT型剥離強度が高かった。また、破壊状態も良好であった。
【0047】これに対し、ペンタイト鋼板面に予め粘着剤層を形成させなかった比較例1〜3の積層接着体は、実施例1の積層接着体に比較して、20℃及び80℃のいずれにおいてもT型剥離強度が低かった。また、接着剤層の内部まで湿気硬化反応が進行していなかったため、破壊状態は凝集破壊であった。
【0048】また、同じくペンタイト鋼板面に予め粘着剤層を形成させなかった比較例4〜6の積層接着体は、実施例2の積層接着体に比較して、20℃及び80℃のいずれにおいてもT型剥離強度が低かった。
【0049】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の接着方法によれば、長い養生時間を要することなく、優れた接着力や耐熱性を早期に発現し、且つ、非透湿性部材(被着体)の表面に気泡による膨れを発生することもない非透湿性部材同士の積層接着体を得ることが出来る。また、上記接着方法で得られた非透湿性部材同士の積層接着体は、優れた接着力や耐熱性を有すると共に、表面に膨れ等の異常を発生することもない高性能のものである。
【0050】




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013