JPH0737593B2 - 耐熱水性接着構造物の製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱接着構造物を製造す
る方法に関するものであり、更に詳細には、高温の水中
に浸漬したりオートクレーブによる処理を行なっても、
強固な接着状態を維持するとともに長期間にわたり接着
耐久性を有する接着構造物を製造する方法に関する。
る方法に関するものであり、更に詳細には、高温の水中
に浸漬したりオートクレーブによる処理を行なっても、
強固な接着状態を維持するとともに長期間にわたり接着
耐久性を有する接着構造物を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】接着による構造物の組立はボルト、ナッ
ト又はリベットといった機械的な組立に比較して接合の
為の構造が簡単である、大面積のものでも容易に接合す
ることが出来る、異種材料間の接合も容易に行なえる、
接合の工程が短縮され生産性が高いなどの理由によっ
て、産業上のあらゆる分野において広く用いられてきて
いる。
ト又はリベットといった機械的な組立に比較して接合の
為の構造が簡単である、大面積のものでも容易に接合す
ることが出来る、異種材料間の接合も容易に行なえる、
接合の工程が短縮され生産性が高いなどの理由によっ
て、産業上のあらゆる分野において広く用いられてきて
いる。
【０００３】これら接着により組立られる構造物（以
下、「接着構造物」と呼称する。）の接着には、従来、
塩化ビニル系接着剤及び合成ゴム系接着剤などの溶媒揮
発型の接着剤の他、エポキシ樹脂、エポキシ変性ビスフ
ェノールＡジ（メタ）アクリレート、シアノアクリレー
ト及びウレタン変性ジ（メタ）アクリレート等の化学反
応型接着剤が用いられている。
下、「接着構造物」と呼称する。）の接着には、従来、
塩化ビニル系接着剤及び合成ゴム系接着剤などの溶媒揮
発型の接着剤の他、エポキシ樹脂、エポキシ変性ビスフ
ェノールＡジ（メタ）アクリレート、シアノアクリレー
ト及びウレタン変性ジ（メタ）アクリレート等の化学反
応型接着剤が用いられている。
【０００４】また近年では接着による接合の長所を生か
して、更に、レンズ、プリズム、光ファイバーなどの組
立接合といった光学分野や、半導体、プリント基盤、モ
ーターの製造組立などの電子、電気分野のほか、更には
歯科、外科治療用途などの医療分野にいたるまで接着技
術の応用が進んできており、単に接着できるだけではな
く、光学特性、耐熱性、耐水性、電気特性、接着の信頼
性などのより高度な接着性能が要求されるようになって
きている。
して、更に、レンズ、プリズム、光ファイバーなどの組
立接合といった光学分野や、半導体、プリント基盤、モ
ーターの製造組立などの電子、電気分野のほか、更には
歯科、外科治療用途などの医療分野にいたるまで接着技
術の応用が進んできており、単に接着できるだけではな
く、光学特性、耐熱性、耐水性、電気特性、接着の信頼
性などのより高度な接着性能が要求されるようになって
きている。
【０００５】こうした高度な接着技術の利用のひとつと
して、最近医療用の器具及び装置などにおいてウイルス
やかびなどの滅菌のために煮沸消毒やオートクレーブ処
理の行なえる接着構造物を製造したいという要望が高ま
ってきている。このような例としては医療用内視鏡、歯
科口腔内用レーザーファイバー、歯科治療用ハンドピー
ス、歯科治療用光照射器などの組立接合などが挙げられ
る。
して、最近医療用の器具及び装置などにおいてウイルス
やかびなどの滅菌のために煮沸消毒やオートクレーブ処
理の行なえる接着構造物を製造したいという要望が高ま
ってきている。このような例としては医療用内視鏡、歯
科口腔内用レーザーファイバー、歯科治療用ハンドピー
ス、歯科治療用光照射器などの組立接合などが挙げられ
る。
【０００６】また高温の水中においても十分な接着強度
と耐久性を有する接着技術が望まれており、このような
例としては湯沸し器、加湿器、炊飯機、スチーム・ボイ
ラ機器などの家庭用あるいは工業用の製品の組立接合が
挙げられる。
と耐久性を有する接着技術が望まれており、このような
例としては湯沸し器、加湿器、炊飯機、スチーム・ボイ
ラ機器などの家庭用あるいは工業用の製品の組立接合が
挙げられる。
【０００７】これらの用途に於いては、主として接着特
性に加えて耐熱性と耐水性を具備していることが強く望
まれる。このような場合における接着方法としては、従
来エポキシ樹脂、エポキシ変性ビスフェノールＡジ（メ
タ）アクリレートなどの耐熱性と耐水性に優れた化学反
応型の接着剤を用いた接合方法が適用されている。また
最近ではオートクレーブ滅菌処理も可能な接着剤として
紫外線重合可能なウレタン変性オリゴマーとモノ（メ
タ）クリレートの混合物よりなるものも登場してきてい
る。
性に加えて耐熱性と耐水性を具備していることが強く望
まれる。このような場合における接着方法としては、従
来エポキシ樹脂、エポキシ変性ビスフェノールＡジ（メ
タ）アクリレートなどの耐熱性と耐水性に優れた化学反
応型の接着剤を用いた接合方法が適用されている。また
最近ではオートクレーブ滅菌処理も可能な接着剤として
紫外線重合可能なウレタン変性オリゴマーとモノ（メ
タ）クリレートの混合物よりなるものも登場してきてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の接着剤を用いた接着方法では、高温の水中に数分
程度浸漬する場合や、15分程度のオートクレーブ処理を
数回しか行なわないような場合においては良好な接着特
性を示すものの、耐久性に乏しく、80℃程度の水中に数
週間に亘って浸漬したような場合には顕著な劣化を示
し、接着強度が著しく低下したり、温水中で自然剥離し
てしまうといった問題が発生していた。
従来の接着剤を用いた接着方法では、高温の水中に数分
程度浸漬する場合や、15分程度のオートクレーブ処理を
数回しか行なわないような場合においては良好な接着特
性を示すものの、耐久性に乏しく、80℃程度の水中に数
週間に亘って浸漬したような場合には顕著な劣化を示
し、接着強度が著しく低下したり、温水中で自然剥離し
てしまうといった問題が発生していた。
【０００９】また、医療用内視鏡においてレンズやプリ
ズムなどの接合を行なった場合には、僅か数回のオート
クレーブ滅菌により接着部位に部分的剥離を生じて光学
的な透光性を失い使用できなくなるという欠陥を有して
いた。
ズムなどの接合を行なった場合には、僅か数回のオート
クレーブ滅菌により接着部位に部分的剥離を生じて光学
的な透光性を失い使用できなくなるという欠陥を有して
いた。
【００１０】更にこれら従来の接着技術に於いては、広
い面積を接着した場合には、高温の水中に浸漬しても劣
化が周辺から生じる為全体としての接着強度の低下には
至らず使用できるが、小型精密部品などの小さい被着体
を接着しようとする場合には、周辺部の劣化の影響が全
体に及ぶ為適用できないといった接着面積に関する問題
も有していた。
い面積を接着した場合には、高温の水中に浸漬しても劣
化が周辺から生じる為全体としての接着強度の低下には
至らず使用できるが、小型精密部品などの小さい被着体
を接着しようとする場合には、周辺部の劣化の影響が全
体に及ぶ為適用できないといった接着面積に関する問題
も有していた。
【００１１】本発明はかかる従来の接着技術の問題を解
消することにある。即ち本発明の目的は優れた接着強度
を有し、しかも高温の水中に長期間浸漬したり、オート
クレーブ処理を多数回行なっても良好な接着特性を維持
するような優れた耐熱水性を具備した接着構造物の製造
方法を提供することにある。また本発明は、優れた接着
特性及び耐熱水性を有すると共に良好な透明性を有し、
特殊な光学用途にも適用することが可能な接着構造物を
製造する方法を提供する。
消することにある。即ち本発明の目的は優れた接着強度
を有し、しかも高温の水中に長期間浸漬したり、オート
クレーブ処理を多数回行なっても良好な接着特性を維持
するような優れた耐熱水性を具備した接着構造物の製造
方法を提供することにある。また本発明は、優れた接着
特性及び耐熱水性を有すると共に良好な透明性を有し、
特殊な光学用途にも適用することが可能な接着構造物を
製造する方法を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記の課題
を解決すべく鋭意研究した結果、接着構造物を構成する
被着体の接着面をシランカップリング剤を用いて処理し
た後、該被着体間に下記Ａ群より選ばれた少くとも１種
の化合物を含有する接着剤を介在させ、該接着剤を重合
硬化させて該被着体どうしを接着することにより、優れ
た接着特性及び優れた耐熱水性を有し、更に良好な透明
性をも兼備した接着構造物の製造方法を発明するに至っ
た。
を解決すべく鋭意研究した結果、接着構造物を構成する
被着体の接着面をシランカップリング剤を用いて処理し
た後、該被着体間に下記Ａ群より選ばれた少くとも１種
の化合物を含有する接着剤を介在させ、該接着剤を重合
硬化させて該被着体どうしを接着することにより、優れ
た接着特性及び優れた耐熱水性を有し、更に良好な透明
性をも兼備した接着構造物の製造方法を発明するに至っ
た。
【００１３】Ａ群 多官能性オリゴエステル（メタ）アクリレート、ビス
（４−（メタ）アクリロキシメチル）トリシクロ（５，
２，１，Ｏ2,6 ）デカン、ネオペンチルグリコール変性
トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレ
ンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプ
ロパントリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ
（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェ
ノールＡジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド
変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ペンタ
エリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリ
スリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロ
ールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールモノヒドロペンタ（メタ）アクリレート。
（４−（メタ）アクリロキシメチル）トリシクロ（５，
２，１，Ｏ2,6 ）デカン、ネオペンチルグリコール変性
トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレ
ンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプ
ロパントリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ
（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェ
ノールＡジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド
変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ペンタ
エリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリ
スリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロ
ールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールモノヒドロペンタ（メタ）アクリレート。
【００１４】即ち、本発明は接着構造物を構成する被着
体の接着面をシランカップリング剤で処理した後、Ａ群
で示される多官能性モノマーを成分として含有する接着
剤を用いて接着することにより前記目的を達成したもの
である。
体の接着面をシランカップリング剤で処理した後、Ａ群
で示される多官能性モノマーを成分として含有する接着
剤を用いて接着することにより前記目的を達成したもの
である。
【００１５】次に本発明を更に詳細に説明する。
【００１６】本発明は、まず接着しようとする被着体の
接着面をシランカップリング剤を用いて処理するが、こ
のシラン処理は通常の接着操作に用いられているシラン
カップリング剤による表面改質を意味する。具体的には
γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、トリクロロビニルシラン、トリエトキシビニルシラ
ンなどの従来使用されているシランカップリング剤をエ
チルアルコール及び水等の適当な溶媒に溶解したシラン
処理液を被着体表面に塗布した後に乾燥するという方法
が用いられる。またシランカップリング剤の蒸気中に被
着体をさらした後、被着体表面を乾燥させてもよい。
接着面をシランカップリング剤を用いて処理するが、こ
のシラン処理は通常の接着操作に用いられているシラン
カップリング剤による表面改質を意味する。具体的には
γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、トリクロロビニルシラン、トリエトキシビニルシラ
ンなどの従来使用されているシランカップリング剤をエ
チルアルコール及び水等の適当な溶媒に溶解したシラン
処理液を被着体表面に塗布した後に乾燥するという方法
が用いられる。またシランカップリング剤の蒸気中に被
着体をさらした後、被着体表面を乾燥させてもよい。
【００１７】次にＡ群で示される化合物について説明す
る。本発明で用いられる該化合物のうち多官能性オリゴ
エステル（メタ）アクリレートとしては一般式（１）、
（２）又は（３）で示される分子量1000以下の化合物を
用いることが好ましい。
る。本発明で用いられる該化合物のうち多官能性オリゴ
エステル（メタ）アクリレートとしては一般式（１）、
（２）又は（３）で示される分子量1000以下の化合物を
用いることが好ましい。
【００１８】 但し、式中Ａは（メタ）アクリロキシ基、Ｘは多価アル
コール、Ｙは多塩基酸を示す。
コール、Ｙは多塩基酸を示す。
【００１９】 但し、式中Ａは（メタ）アクリロキシ基、Ｘは多価アル
コール、Ｙは多塩基酸、Ｍは２価アルコールを示す。
コール、Ｙは多塩基酸、Ｍは２価アルコールを示す。
【００２０】 但し、式中Ａは（メタ）アクリロキシ基、Ｘは多価アル
コール、Ｙは多塩基酸、Ｍは２価アルコールを示す。
コール、Ｙは多塩基酸、Ｍは２価アルコールを示す。
【００２１】尚、いずれの一般式に於いても、ｎは約１
〜４の整数を表わす。
〜４の整数を表わす。
【００２２】これらの多官能性オリゴエステル（メタ）
アクリレートの具体例としては、例えば東亜合成化学工
業（株）製のオリゴエステルアクリレートＭ−8030やＭ
−9050などを挙げることができる。
アクリレートの具体例としては、例えば東亜合成化学工
業（株）製のオリゴエステルアクリレートＭ−8030やＭ
−9050などを挙げることができる。
【００２３】また、Ａ群で示される化合物のうちネオペ
ンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メ
タ）アクリレートとしては下記構造式（４）で示される
化合物が挙げられる。
ンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メ
タ）アクリレートとしては下記構造式（４）で示される
化合物が挙げられる。
【００２４】 但し、式中Ｒ１は水素またはメチル基である。
【００２５】また、Ａ群で示される化合物のうちビスフ
ェノールＡジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド
変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロピ
レンオキシド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレ
ートとしては下記構造式（５）で示される化合物を挙げ
ることができる。
ェノールＡジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド
変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、プロピ
レンオキシド変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレ
ートとしては下記構造式（５）で示される化合物を挙げ
ることができる。
【００２６】
【化１】
【００２７】但し、式中Ｒ２、Ｒ３は水素またはメチル
基である。
基である。
【００２８】また、Ａ群で示される化合物のうちエチレ
ンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプ
ロパントリ（メタ）アクリレートとしては下記構造式
（６）の化合物を挙げることができる。
ンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプ
ロパントリ（メタ）アクリレートとしては下記構造式
（６）の化合物を挙げることができる。
【００２９】
【化２】
【００３０】但し、式中、Ｒ４、Ｒ５は水素又はメチル
基である。
基である。
【００３１】本発明で示されるこれらのＡ群の化合物は
いずれも重合硬化時に高度に架橋して極めて硬質の硬化
物を与える多官能性モノマーであるという特徴を有して
いる。
いずれも重合硬化時に高度に架橋して極めて硬質の硬化
物を与える多官能性モノマーであるという特徴を有して
いる。
【００３２】また本発明で用いられるＡ群で示される化
合物が有するひとつの顕著な特徴は、いずれの化合物も
水酸基基やカルボキシル基などの極性基を殆ど含まない
基本的に疎水性の化合物であるという点にある。
合物が有するひとつの顕著な特徴は、いずれの化合物も
水酸基基やカルボキシル基などの極性基を殆ど含まない
基本的に疎水性の化合物であるという点にある。
【００３３】本発明において用いられる接着剤はこれら
Ａ群の少なくとも１種の化合物に通常用いられる重合開
始剤を少量添加することにより得られる。
Ａ群の少なくとも１種の化合物に通常用いられる重合開
始剤を少量添加することにより得られる。
【００３４】重合開始剤の具体例としては、過酸化ジベ
ンゾイル、ラウロイルパーオキシド及びクメンハイドロ
パーオキシドなどの有機過酸化物やアゾビスイソブチロ
ニトリル及びアゾビスジメチルバレロニトリルなどのア
ゾ系化合物を挙げることができる。
ンゾイル、ラウロイルパーオキシド及びクメンハイドロ
パーオキシドなどの有機過酸化物やアゾビスイソブチロ
ニトリル及びアゾビスジメチルバレロニトリルなどのア
ゾ系化合物を挙げることができる。
【００３５】これらの重合開始剤を添加した場合には、
接着剤を重合硬化する際に加熱処理を行なう。
接着剤を重合硬化する際に加熱処理を行なう。
【００３６】また本発明においては、重合開始剤として
光重合開始剤を用いてもよく、例えば１−ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、ベンゾ
イソエーテル類、アセトフェノン類、ベンジル、カンフ
ァーキノン、ベンジルメチルケタール及びチオキサント
ン類などを挙げることができる。
光重合開始剤を用いてもよく、例えば１−ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、ベンゾ
イソエーテル類、アセトフェノン類、ベンジル、カンフ
ァーキノン、ベンジルメチルケタール及びチオキサント
ン類などを挙げることができる。
【００３７】これらの光重合開始剤を用いた場合には、
紫外線、可視光線などの光を照射することにより接着剤
を重合硬化することになり、少なくとも一方の被着体が
光を透過する場合に接着時間を著しく短縮することが可
能となる。
紫外線、可視光線などの光を照射することにより接着剤
を重合硬化することになり、少なくとも一方の被着体が
光を透過する場合に接着時間を著しく短縮することが可
能となる。
【００３８】このような光重合開始剤を用いる場合に
は、所望によりＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートな
どの第３級アミンや前記の有機過酸化物を反応促進剤と
して添加してもよく、これにより光重合の反応速度を更
に高めることが可能となる。
は、所望によりＮ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートな
どの第３級アミンや前記の有機過酸化物を反応促進剤と
して添加してもよく、これにより光重合の反応速度を更
に高めることが可能となる。
【００３９】本発明においては、接着性と耐熱水性を更
に良好なものとし、接着剤の粘度を調整して接着作業を
より好適なものとするためなどの目的により、前述のＡ
群で示された少なくとも１種の化合物に更に下記Ｂ群よ
り選ばれた１種の単官能性モノマーを添加した接着剤を
用いることが好ましい。
に良好なものとし、接着剤の粘度を調整して接着作業を
より好適なものとするためなどの目的により、前述のＡ
群で示された少なくとも１種の化合物に更に下記Ｂ群よ
り選ばれた１種の単官能性モノマーを添加した接着剤を
用いることが好ましい。
【００４０】Ｂ群 ４−（メタ）アクリロキシトリシクロ（５，２，１，０
2,6 ）デカン、イソボルニル（メタ）アクリレート、シ
クロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）
アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、アダマ
ンチル（メタ）アクリレート、４−tert．−ブチル（メ
タ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリ
レート。
2,6 ）デカン、イソボルニル（メタ）アクリレート、シ
クロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）
アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、アダマ
ンチル（メタ）アクリレート、４−tert．−ブチル（メ
タ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリ
レート。
【００４１】これらＢ群で示された化合物は低吸水性で
あり、また耐熱性に優れた単官能性モノマーである。
あり、また耐熱性に優れた単官能性モノマーである。
【００４２】本発明においてＢ群で示される化合物はＡ
群で示される化合物に対して８０重量％以下の添加割合
とすることが好ましい。添加量が前記範囲より増加する
と接着の耐熱水性が損われるという問題を生じる。
群で示される化合物に対して８０重量％以下の添加割合
とすることが好ましい。添加量が前記範囲より増加する
と接着の耐熱水性が損われるという問題を生じる。
【００４３】また、本発明で用いられる被着体は接着
剤、ガラス、金属、無機質フィラーを充填した接着剤複
合材料などが挙げられるが、特にガラス、金属及びセラ
ミックスを用いることが好ましい。この理由としてはガ
ラス、金属又はセラミックスを被着体に用いた場合には
被着体自身に実質的な吸水性がないため、接着剤等を被
着体とした場合に比較して更に優れた耐熱水性及び接着
強度が発揮されるからである。
剤、ガラス、金属、無機質フィラーを充填した接着剤複
合材料などが挙げられるが、特にガラス、金属及びセラ
ミックスを用いることが好ましい。この理由としてはガ
ラス、金属又はセラミックスを被着体に用いた場合には
被着体自身に実質的な吸水性がないため、接着剤等を被
着体とした場合に比較して更に優れた耐熱水性及び接着
強度が発揮されるからである。
【００４４】また、本発明において、得られる接着構造
物の接着強度を更に良好なものとする目的で、被着体の
表面をあらかじめサンドブラスト等を用いて砂目状にし
ておくこともできる。特に被着体に金属を用いる場合に
はサンドブラスト処理を施すことにより、単に接着強度
が増大するだけでなく耐熱水性の増大効果が著しく大き
いものとなる。
物の接着強度を更に良好なものとする目的で、被着体の
表面をあらかじめサンドブラスト等を用いて砂目状にし
ておくこともできる。特に被着体に金属を用いる場合に
はサンドブラスト処理を施すことにより、単に接着強度
が増大するだけでなく耐熱水性の増大効果が著しく大き
いものとなる。
【００４５】サンドブラスト処理に用いる砂としてはア
ルミナやガラスビーズなどが挙げられる。また砂の粒径
としては数ミクロンないし数百ミクロンのものが好適に
用いられる。
ルミナやガラスビーズなどが挙げられる。また砂の粒径
としては数ミクロンないし数百ミクロンのものが好適に
用いられる。
【００４６】次に本発明により具体的に耐熱水性に優れ
た接着構造物を製造する方法について説明する。
た接着構造物を製造する方法について説明する。
【００４７】本発明で用いる被着体の表面は通常の接着
操作で行なわれているように、接着操作を行なう前に清
浄しておくことが好ましい。被着体表面の清浄は、洗
剤、有機溶媒、酸、アルカリ、精製水などの洗浄液を用
いて手指による拭取り、超音波洗浄、加熱、乾燥などの
通常の洗浄操作を適用することにより行なう。またサン
ドブラスト処理を行なう際にはこの洗浄操作の前に予め
施しておく。
操作で行なわれているように、接着操作を行なう前に清
浄しておくことが好ましい。被着体表面の清浄は、洗
剤、有機溶媒、酸、アルカリ、精製水などの洗浄液を用
いて手指による拭取り、超音波洗浄、加熱、乾燥などの
通常の洗浄操作を適用することにより行なう。またサン
ドブラスト処理を行なう際にはこの洗浄操作の前に予め
施しておく。
【００４８】次に被着体表面にシラン処理を行なう。シ
ラン処理の具体的な方法としては、シランカップリング
剤を数重量％、純水を数重量％含むアルコール溶液を調
製し、このアルコール溶液中に被着体を数分間浸漬し、
６０℃ないし２００℃程度の恒温槽中で１０ないし１２
０分程度加熱乾燥する方法が用いられる。また、シラン
処理の別法としては、前記のアルコール溶液を被着体表
面に塗布したのち前記条件の恒温槽中で同様に加熱乾燥
してもよい。更に、シランカップリング剤の蒸気中に被
着体をさらしたのち加熱乾燥をおこなうことも可能であ
る。
ラン処理の具体的な方法としては、シランカップリング
剤を数重量％、純水を数重量％含むアルコール溶液を調
製し、このアルコール溶液中に被着体を数分間浸漬し、
６０℃ないし２００℃程度の恒温槽中で１０ないし１２
０分程度加熱乾燥する方法が用いられる。また、シラン
処理の別法としては、前記のアルコール溶液を被着体表
面に塗布したのち前記条件の恒温槽中で同様に加熱乾燥
してもよい。更に、シランカップリング剤の蒸気中に被
着体をさらしたのち加熱乾燥をおこなうことも可能であ
る。
【００４９】次にＡ群の化合物に重合開始剤を添加して
加熱重合方式や光重合方式などの所望の重合方式に合わ
せた接着剤を調製する。ここで加熱重合方式を採る場合
はＡ群の化合物に過酸化ジベンゾイル又はアゾビスイソ
ブチロニトリルなどの熱重合開始剤を添加する。また、
光重合方式に用いる接着剤はＡ群の化合物にベンゾフェ
ノン又はカンファーキノンなどの光重合開始剤を添加す
ることにより得られる。更に、Ａ群の化合物に光重合開
始剤とともに有機過酸化物などの熱重合開始剤を添加す
ることにより光重合方式と加熱重合方式の両者の重合方
式を兼備した接着剤とすることも可能である。
加熱重合方式や光重合方式などの所望の重合方式に合わ
せた接着剤を調製する。ここで加熱重合方式を採る場合
はＡ群の化合物に過酸化ジベンゾイル又はアゾビスイソ
ブチロニトリルなどの熱重合開始剤を添加する。また、
光重合方式に用いる接着剤はＡ群の化合物にベンゾフェ
ノン又はカンファーキノンなどの光重合開始剤を添加す
ることにより得られる。更に、Ａ群の化合物に光重合開
始剤とともに有機過酸化物などの熱重合開始剤を添加す
ることにより光重合方式と加熱重合方式の両者の重合方
式を兼備した接着剤とすることも可能である。
【００５０】加熱重合方式の接着剤は金属どうしの接着
の場合などのように光透過性が乏しい被着体の接着の場
合に好適に用いる。
の場合などのように光透過性が乏しい被着体の接着の場
合に好適に用いる。
【００５１】光重合方式の接着剤はガラスなどの光透過
性の良好な被着体に好適に用いる。
性の良好な被着体に好適に用いる。
【００５２】光重合と加熱重合の両方式の接着剤を用い
た場合には光照射により短時間のうちに接着剤の一部を
重合硬化させ被着体を接着固定し、次いで加熱すること
により接着剤を完全に重合硬化させることが可能となる
ため、被着体の光透過性の有無、被着体の位置決め及び
保持の難易などによらず簡便な操作により接着固定でき
るものとなる。
た場合には光照射により短時間のうちに接着剤の一部を
重合硬化させ被着体を接着固定し、次いで加熱すること
により接着剤を完全に重合硬化させることが可能となる
ため、被着体の光透過性の有無、被着体の位置決め及び
保持の難易などによらず簡便な操作により接着固定でき
るものとなる。
【００５３】また、本発明に使用する接着剤は、所望に
より、接着剤を２液に分け、一方の液に有機過酸化物
を、他方の液に第３級アミンをそれぞれ添加して２液を
混合したときに重合するいわゆるレドックス重合方式を
採用したり、嫌気硬化性、プライマー硬化性の接着剤と
することも可能である。
より、接着剤を２液に分け、一方の液に有機過酸化物
を、他方の液に第３級アミンをそれぞれ添加して２液を
混合したときに重合するいわゆるレドックス重合方式を
採用したり、嫌気硬化性、プライマー硬化性の接着剤と
することも可能である。
【００５４】なお、重合開始剤は接着剤中０．０１重量
％から１０重量％程度の範囲で用いるが、好ましくは
０．１重量％ないし３重量％の範囲で用いる。
％から１０重量％程度の範囲で用いるが、好ましくは
０．１重量％ないし３重量％の範囲で用いる。
【００５５】こうして準備した接着剤をシラン処理を施
した被着体に塗布し、続いて被着体どうしを密着させる
ことにより、該接着剤を被着体間に介在させた後、接着
剤の重合方式に応じて加熱したり光照射を行なうことに
より接着剤を重合硬化させる。
した被着体に塗布し、続いて被着体どうしを密着させる
ことにより、該接着剤を被着体間に介在させた後、接着
剤の重合方式に応じて加熱したり光照射を行なうことに
より接着剤を重合硬化させる。
【００５６】加熱重合方式を用いた場合の加熱条件は６
０℃ないし１８０℃の温度で数１０分ないし数時間の範
囲が好適である。
０℃ないし１８０℃の温度で数１０分ないし数時間の範
囲が好適である。
【００５７】光重合方式を用いた場合の光照射条件は数
ミリワットないし数１００ミリワットの放射照度の光を
数秒ないし数１０分間照射するのが好ましい。
ミリワットないし数１００ミリワットの放射照度の光を
数秒ないし数１０分間照射するのが好ましい。
【００５８】なお重合硬化に際しては窒素又はアルゴン
などの不活性ガス雰囲気下で加熱や光照射を行なうこと
により、重合硬化がより完全なものとなり接着強度をよ
り高めることが可能となる。また、被着体からはみ出し
た余剰の接着剤についても空気中の酸素による重合阻害
を受けることなく重合硬化することができる。
などの不活性ガス雰囲気下で加熱や光照射を行なうこと
により、重合硬化がより完全なものとなり接着強度をよ
り高めることが可能となる。また、被着体からはみ出し
た余剰の接着剤についても空気中の酸素による重合阻害
を受けることなく重合硬化することができる。
【００５９】このようにして接着固定された被着体は強
固な接着性を示し、かつ高温の温水中に浸漬したり、多
数回のオートクレーブ処理を行なってもその接着状態を
維持し優れた耐熱水性を示す。
固な接着性を示し、かつ高温の温水中に浸漬したり、多
数回のオートクレーブ処理を行なってもその接着状態を
維持し優れた耐熱水性を示す。
【００６０】
【作用】以上本発明の構成について説明したが次に本発
明の作用について説明する。
明の作用について説明する。
【００６１】本発明はシラン処理を施した被着体間に前
記Ａ群で示される化合物を含有する接着剤を用いて接着
することをその必須要件としているが、本発明において
被着体の接着を発現するのは被着体表面に施されたシラ
ンカップリング剤とＡ群の化合物との結合力によってい
る。例えばシランカップリング剤がトリクロロビニルシ
ランの場合には、接着力はシランカップリング剤のビニ
ル基とＡ群の化合物の（メタ）アクリロキシ基との付加
反応による化学結合に依っている。
記Ａ群で示される化合物を含有する接着剤を用いて接着
することをその必須要件としているが、本発明において
被着体の接着を発現するのは被着体表面に施されたシラ
ンカップリング剤とＡ群の化合物との結合力によってい
る。例えばシランカップリング剤がトリクロロビニルシ
ランの場合には、接着力はシランカップリング剤のビニ
ル基とＡ群の化合物の（メタ）アクリロキシ基との付加
反応による化学結合に依っている。
【００６２】また本発明で開示されたＡ群化合物自身は
こうして得られた接着効果を高温の温水や水蒸気による
劣化作用から保護するはたらきを主体としており、また
被着体間の気密性を保つ働きをしている。
こうして得られた接着効果を高温の温水や水蒸気による
劣化作用から保護するはたらきを主体としており、また
被着体間の気密性を保つ働きをしている。
【００６３】この点で本発明は従来の接着方法と著しく
相違している。即ち一般の接着方法においては、接着剤
自身の水酸基やカルボキシル基などの極性基と被着体の
表面との間の水素結合やファンデルワールス力などの分
子間力によって強固な接着力を発現させているので、水
蒸気や高温の温水に対してはこれらの極性基が水分を扱
って劣化し接着性が著しく低下してしまうものであっ
た。
相違している。即ち一般の接着方法においては、接着剤
自身の水酸基やカルボキシル基などの極性基と被着体の
表面との間の水素結合やファンデルワールス力などの分
子間力によって強固な接着力を発現させているので、水
蒸気や高温の温水に対してはこれらの極性基が水分を扱
って劣化し接着性が著しく低下してしまうものであっ
た。
【００６４】これに対して本発明で用いられるＡ群の化
合物は基本的に水酸基やカルボキシル基を殆ど持たない
疎水性の化合物であり、かつ重合硬化して高度に架橋し
た３次元網目構造の接着剤を与えるため、前記従来技術
のような吸水劣化がなく、しかも優れた耐熱性を兼ね備
えたものとすることが出来るのである。
合物は基本的に水酸基やカルボキシル基を殆ど持たない
疎水性の化合物であり、かつ重合硬化して高度に架橋し
た３次元網目構造の接着剤を与えるため、前記従来技術
のような吸水劣化がなく、しかも優れた耐熱性を兼ね備
えたものとすることが出来るのである。
【００６５】次に本発明の好適な応用例について説明す
る。
る。
【００６６】本発明は接着剤、ガラス、金属セラミック
ス等の被着体の接着に適用して優れた接着強度と耐熱水
性を有する接着構造物を製造することができる。このた
め高温の温水や水蒸気などにさらされる電気、機械部品
の組立や温水又は蒸気回路の配管の接合ないしシールな
どに好適に用いられる。また本発明はオートクレーブ滅
菌や煮沸消毒等の必要な医療、衛生用の器械、器具の組
立にも適用することができる。更に本発明に於いて重合
硬化して得られる接着剤が優れた透明性を有しているの
で、耐熱水性が要求される光学部品の接合にも好適に用
いることができる。
ス等の被着体の接着に適用して優れた接着強度と耐熱水
性を有する接着構造物を製造することができる。このた
め高温の温水や水蒸気などにさらされる電気、機械部品
の組立や温水又は蒸気回路の配管の接合ないしシールな
どに好適に用いられる。また本発明はオートクレーブ滅
菌や煮沸消毒等の必要な医療、衛生用の器械、器具の組
立にも適用することができる。更に本発明に於いて重合
硬化して得られる接着剤が優れた透明性を有しているの
で、耐熱水性が要求される光学部品の接合にも好適に用
いることができる。
【００６７】本発明の一般的な分野における好適な応用
例として、湯沸し器、加湿器、炊飯器、圧力釜、煮沸消
毒器、風呂用器具及びスチーム・ボイラ機器などに用い
られる配管部品、給排水部品、内部監視用窓、各種セン
サー並びに各種電気及び機械部品などの接合、シール及
び組立を挙げることできる。また浴室用照明器具、浴室
用ミラー、台所用照明器具及び食器洗浄器などの浴室用
付帯設備並びに台所用付帯設備の組立などに適用するこ
ともできる。更に本発明を浴室、流し及び洗面所などの
施工に適用してもよい。
例として、湯沸し器、加湿器、炊飯器、圧力釜、煮沸消
毒器、風呂用器具及びスチーム・ボイラ機器などに用い
られる配管部品、給排水部品、内部監視用窓、各種セン
サー並びに各種電気及び機械部品などの接合、シール及
び組立を挙げることできる。また浴室用照明器具、浴室
用ミラー、台所用照明器具及び食器洗浄器などの浴室用
付帯設備並びに台所用付帯設備の組立などに適用するこ
ともできる。更に本発明を浴室、流し及び洗面所などの
施工に適用してもよい。
【００６８】また本発明の医療、衛生分野における好適
な応用例としては、歯科用治療用ハンドピース、歯科治
療用光照射器、歯科口腔内用レーザ治療器、歯科口腔内
洗浄器、歯科口腔内観察用の光学プローブ、歯面清掃
器、超音波スケーラー、医療用内視鏡及び高周波電気メ
スなどの各種治療ないし診断用機器の組立などがある。
な応用例としては、歯科用治療用ハンドピース、歯科治
療用光照射器、歯科口腔内用レーザ治療器、歯科口腔内
洗浄器、歯科口腔内観察用の光学プローブ、歯面清掃
器、超音波スケーラー、医療用内視鏡及び高周波電気メ
スなどの各種治療ないし診断用機器の組立などがある。
【００６９】さらに本発明の光学、オプトロニクス分野
における応用例としては、温水中や蒸気中などの特殊環
境下で使用される光ファイバー、レンズ、プリズム等を
用いた通信機器、計測機器及び測定機器の接合ないし組
立などが挙げられる。
における応用例としては、温水中や蒸気中などの特殊環
境下で使用される光ファイバー、レンズ、プリズム等を
用いた通信機器、計測機器及び測定機器の接合ないし組
立などが挙げられる。
【００７０】
【実施例】以下実施例を用いて、本発明を更に具体的に
説明する。
説明する。
【００７１】実施例１ γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン３重量
部、純水１重量部、エチルアルコール１００重量部を混
合して充分に撹拌してシラン処理液とした。ソーダガラ
スよりなる幅２５mm長さ８０mm厚さ１．５mmの清浄なガ
ラス板を前記シラン処理液に３分間浸漬した後、１００
℃の恒温槽中で加熱処理することによりシラン処理を行
った。
部、純水１重量部、エチルアルコール１００重量部を混
合して充分に撹拌してシラン処理液とした。ソーダガラ
スよりなる幅２５mm長さ８０mm厚さ１．５mmの清浄なガ
ラス板を前記シラン処理液に３分間浸漬した後、１００
℃の恒温槽中で加熱処理することによりシラン処理を行
った。
【００７２】Ａ群の化合物としてビス（４−アクリロキ
シメチル）トリシクロ（５，２，１，０2,6 ）デカン
（以下、「ＤＣＰＡ」と略記する。）を選択し、ＤＣＰ
Ａ１００重量部、カンファーキノン１重量部、過酸化ジ
ベンゾイル１重量部を混合して十分撹拌することにより
接着剤を調製した。
シメチル）トリシクロ（５，２，１，０2,6 ）デカン
（以下、「ＤＣＰＡ」と略記する。）を選択し、ＤＣＰ
Ａ１００重量部、カンファーキノン１重量部、過酸化ジ
ベンゾイル１重量部を混合して十分撹拌することにより
接着剤を調製した。
【００７３】該接着剤を前記のシラン処理を施した２枚
のガラス板に薄く塗布して、２枚のガラス板を密着し、
これにハロゲンランプを用いて可視光を５分間照射し接
着剤を重合硬化した。ハロゲンランプの可視光の放射照
度は波長４２０ｎｍにおいて１０mW／cm2 であった。
のガラス板に薄く塗布して、２枚のガラス板を密着し、
これにハロゲンランプを用いて可視光を５分間照射し接
着剤を重合硬化した。ハロゲンランプの可視光の放射照
度は波長４２０ｎｍにおいて１０mW／cm2 であった。
【００７４】こうして接合されたガラス板は非常に強固
に接着しており、無色透明であった。
に接着しており、無色透明であった。
【００７５】次に接着したガラス板を８０℃の温水中に
浸漬して接着物の耐久性を調べたところ１２０日経過し
ても剥離することなく、また透明性の低下もなく優れた
耐熱水性を有していた。
浸漬して接着物の耐久性を調べたところ１２０日経過し
ても剥離することなく、また透明性の低下もなく優れた
耐熱水性を有していた。
【００７６】また、本実施例で得られた接着構造物の接
着強度を調べるためにソーダガラス製の直径２０mm、長
さ２０mmの丸棒と直径１０mm、厚さ５mmのディスクを作
成した。被着体の表面は耐水研磨紙を用いて＃６００番
まで研磨し、ヘキサン、アセトン、アルコール、純水を
順に用いて清浄に洗浄したのち、前述のシラン処理を施
した。
着強度を調べるためにソーダガラス製の直径２０mm、長
さ２０mmの丸棒と直径１０mm、厚さ５mmのディスクを作
成した。被着体の表面は耐水研磨紙を用いて＃６００番
まで研磨し、ヘキサン、アセトン、アルコール、純水を
順に用いて清浄に洗浄したのち、前述のシラン処理を施
した。
【００７７】次いで該丸棒の端面に直径４mmの窓を有す
るセロハンテープを貼って接着面積を制限したのち、本
発明の接着剤を接着面に１滴滴下し前記のガラス板の場
合と同様に重合硬化して接着構造物を得た。
るセロハンテープを貼って接着面積を制限したのち、本
発明の接着剤を接着面に１滴滴下し前記のガラス板の場
合と同様に重合硬化して接着構造物を得た。
【００７８】こうして得られた接着構造物の接合面の圧
縮剪断接着強度を測定したところ２６０ kgf／cm2 であ
った。また、この接着構造物を８０℃の温水中に２週間
浸漬したのちに圧縮剪断接着強度を測定したところ２５
４ kgf／cm2 であり優れた耐熱水性を示した。
縮剪断接着強度を測定したところ２６０ kgf／cm2 であ
った。また、この接着構造物を８０℃の温水中に２週間
浸漬したのちに圧縮剪断接着強度を測定したところ２５
４ kgf／cm2 であり優れた耐熱水性を示した。
【００７９】さらに８０℃の温水中浸漬のかわりに１３
２℃、１５分間のオートクレーブ処理を２０回施し、接
合面の圧縮剪断接着強度を測定したところ２６２ kgf／
cm2 であった。
２℃、１５分間のオートクレーブ処理を２０回施し、接
合面の圧縮剪断接着強度を測定したところ２６２ kgf／
cm2 であった。
【００８０】以上の結果から本実施例の接着構造物は優
れた耐熱水性を有することが判明した。
れた耐熱水性を有することが判明した。
【００８１】なお圧縮剪断接着強度の測定はインストロ
ン社製の万能試験機を用いて、接着された接合面に接合
面と平行方向へ圧縮剪断荷重を加えて、接合面が破壊す
る荷重を測定し接合面の面積で除して求めた。
ン社製の万能試験機を用いて、接着された接合面に接合
面と平行方向へ圧縮剪断荷重を加えて、接合面が破壊す
る荷重を測定し接合面の面積で除して求めた。
【００８２】実施例２ 被着体として実施例１と同様の大きさの清浄なパイレッ
クスガラス製のガラス板を用いて本発明の接着方法によ
り接合を行なった。
クスガラス製のガラス板を用いて本発明の接着方法によ
り接合を行なった。
【００８３】Ａ群の化合物として多官能性オリゴエステ
ルアクリレート（東亜合成化学工業製、アロニックスＭ
−8030）１００重量部、カンファーキノンとＮ，Ｎ−ジ
メチル−ｐ−トルイジンを各１重量部を混合し撹拌して
接着剤を調製した。
ルアクリレート（東亜合成化学工業製、アロニックスＭ
−8030）１００重量部、カンファーキノンとＮ，Ｎ−ジ
メチル−ｐ−トルイジンを各１重量部を混合し撹拌して
接着剤を調製した。
【００８４】被着体に実施例１と同様の方法によりシラ
ン処理を施したのち、こうして接合されたガラス板は良
好な透明性を有しており、また強固に接着していた。こ
の接着物を実施例１と同様８０℃の温水中に浸漬したと
ころ６０日以上経過しても外観上の変化は無く、また接
合面は強固に接着していた。
ン処理を施したのち、こうして接合されたガラス板は良
好な透明性を有しており、また強固に接着していた。こ
の接着物を実施例１と同様８０℃の温水中に浸漬したと
ころ６０日以上経過しても外観上の変化は無く、また接
合面は強固に接着していた。
【００８５】次に本実施例の接着強度を調べるために実
施例１の方法に準じてパイレックスガラス製の丸棒とデ
ィスクを調製し、接着構造物を作製した。
施例１の方法に準じてパイレックスガラス製の丸棒とデ
ィスクを調製し、接着構造物を作製した。
【００８６】こうして得られた接着構造物は強固に接着
しており、接合面の圧縮剪断接着強度を測定したところ
２７０ kgf／cm2 であった。
しており、接合面の圧縮剪断接着強度を測定したところ
２７０ kgf／cm2 であった。
【００８７】この接着構造物を８０℃の温水中に２週間
浸漬した後、接合面の圧縮剪断接着強度を測定したとこ
ろ２６１ kgf／cm2 を与え、殆ど劣化のない優れた耐熱
水性を示した。
浸漬した後、接合面の圧縮剪断接着強度を測定したとこ
ろ２６１ kgf／cm2 を与え、殆ど劣化のない優れた耐熱
水性を示した。
【００８８】さらに、本実施例で得られた接着構造物に
実施例１と同様にオートクレーブ処理を行なった。本実
施例の接着構造物の接合面はオートクレーブ処理後にお
いても２４０ kgf／cm2 以上の圧縮剪断接着強度を有し
ており、また外観上の変化も見られず優れた耐久性を有
していた。
実施例１と同様にオートクレーブ処理を行なった。本実
施例の接着構造物の接合面はオートクレーブ処理後にお
いても２４０ kgf／cm2 以上の圧縮剪断接着強度を有し
ており、また外観上の変化も見られず優れた耐久性を有
していた。
【００８９】実施例３ 被着体に実施例１と同様の大きさの清浄なステンレスス
チール（ＳＵＳ）の板とパイレックスガラスの板を用い
て本発明の接着方法による接合を行なった。
チール（ＳＵＳ）の板とパイレックスガラスの板を用い
て本発明の接着方法による接合を行なった。
【００９０】被着体を実施例１と同様に洗浄した後、加
熱温度を１３０℃とした以外は実施例１と同様にしてシ
ラン処理を行なった。
熱温度を１３０℃とした以外は実施例１と同様にしてシ
ラン処理を行なった。
【００９１】次に実施例１で用いた多官能性オリゴエス
テルアクリレート６０重量部、本発明で開示したＢ群の
化合物である４−メタクリロキシトリシクロ（５，２，
１，０2,6 ）デカン４０重量部、１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン３重量部を混合し充分撹拌して
接着剤を調製した。
テルアクリレート６０重量部、本発明で開示したＢ群の
化合物である４−メタクリロキシトリシクロ（５，２，
１，０2,6 ）デカン４０重量部、１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン３重量部を混合し充分撹拌して
接着剤を調製した。
【００９２】続いて該接着剤を被着体に塗布して被着体
を重ね合せ、パイレックスガラスのガラス板側から紫外
線を１０分間照射して接着剤を重合硬化した。この紫外
線の放射照度は波長３６０ｎｍにおいて１０mW／cm2 で
あった。
を重ね合せ、パイレックスガラスのガラス板側から紫外
線を１０分間照射して接着剤を重合硬化した。この紫外
線の放射照度は波長３６０ｎｍにおいて１０mW／cm2 で
あった。
【００９３】こうして得られた接着構造物は強固に接着
していた。
していた。
【００９４】次にこの接着強度を調べるために実施例１
の方法に準じてステンレススチール製の直径２０mm、長
さ２０mmの丸棒とパイレックスガラス製の直径１０mm、
厚さ５mmのディスクを調製したのち、本実施例の方法に
より接着構造物を作製した。
の方法に準じてステンレススチール製の直径２０mm、長
さ２０mmの丸棒とパイレックスガラス製の直径１０mm、
厚さ５mmのディスクを調製したのち、本実施例の方法に
より接着構造物を作製した。
【００９５】こうして得られた接着構造物の接合面の圧
縮剪断接着強度は２８３ kgf／cm2 であった。またこの
接着構造物を８０℃の温水中に２週間浸漬した後、接合
面の圧縮剪断接着強度を測定したところ７０ kgf／cm2
であり初期の強度より低下は示したものの実用上充分な
接着性を保持していた。
縮剪断接着強度は２８３ kgf／cm2 であった。またこの
接着構造物を８０℃の温水中に２週間浸漬した後、接合
面の圧縮剪断接着強度を測定したところ７０ kgf／cm2
であり初期の強度より低下は示したものの実用上充分な
接着性を保持していた。
【００９６】さらにオートクレーブ処理を２０回行なっ
たのちの接合面の圧縮剪断接着強度を測定したところ２
００ kgf／cm2 を示し優れた耐久性を有していた。
たのちの接合面の圧縮剪断接着強度を測定したところ２
００ kgf／cm2 を示し優れた耐久性を有していた。
【００９７】実施例４ 被着体に実施例１と同様の大きさの清浄なステンレスス
チール製の板を用いて実施例３と同様にシラン処理を行
なった。
チール製の板を用いて実施例３と同様にシラン処理を行
なった。
【００９８】次にＡ群の化合物であるトルメチロールプ
ロパントリアクリレート８０重量部、Ｂ群の化合物であ
るイソボニルメタクリレート２０重量部、カンファーキ
ノン１重量部、過酸化ジベンゾイル１重量部を混合して
充分に撹拌し接着剤を調製した。
ロパントリアクリレート８０重量部、Ｂ群の化合物であ
るイソボニルメタクリレート２０重量部、カンファーキ
ノン１重量部、過酸化ジベンゾイル１重量部を混合して
充分に撹拌し接着剤を調製した。
【００９９】該接着剤をシラン処理された被着体に塗布
して被着体を重ね合わせ、窒素ガスを流した７０℃の恒
温槽中で４時間加熱することにより重合硬化させた。
して被着体を重ね合わせ、窒素ガスを流した７０℃の恒
温槽中で４時間加熱することにより重合硬化させた。
【０１００】こうして得られた接着構造物は強固に接着
しており、８０℃の温水中に３０日間浸漬しても剥離す
ることはなかった。
しており、８０℃の温水中に３０日間浸漬しても剥離す
ることはなかった。
【０１０１】本実施例の接着強度を調べるため、実施例
３に準じて圧縮剪断試験用の丸棒とディスクを調製し、
本実施例の方法により接着構造物を作製した。
３に準じて圧縮剪断試験用の丸棒とディスクを調製し、
本実施例の方法により接着構造物を作製した。
【０１０２】こうして得られた接着構造物の接合面の圧
縮剪断接着強度は３２０ kgf／cm2 であり強固な接着性
を示した。またこの接着構造物を８０℃の温水中に２週
間浸漬した後の接合面の圧縮剪断接着強度は１２４ kgf
／cm2 であり、２０回のオートクレーブ処理後の圧縮剪
断接着強度は１８０ kgf／cm2 であった。
縮剪断接着強度は３２０ kgf／cm2 であり強固な接着性
を示した。またこの接着構造物を８０℃の温水中に２週
間浸漬した後の接合面の圧縮剪断接着強度は１２４ kgf
／cm2 であり、２０回のオートクレーブ処理後の圧縮剪
断接着強度は１８０ kgf／cm2 であった。
【０１０３】実施例５〜８ 実施例１〜４の方法に準じて各種の被着体を、種々の接
着剤により接合し接着構造物を製造した結果を１表に示
す。
着剤により接合し接着構造物を製造した結果を１表に示
す。
【０１０４】実施例５〜８の接着構造物は表１中の結果
に示すように優れた接着強度と優れた耐熱水性を有して
いた。
に示すように優れた接着強度と優れた耐熱水性を有して
いた。
【０１０５】
【表１】
【０１０６】表１の説明 表１中のシラン処理の項は以下の処理を行なうことを示
している。
している。
【０１０７】Ｓ１ γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン３重量部、純水１重量部、エチルアルコー
ル１００重量部よりなるシラン処理液に被着体を浸漬し
た後１００℃で３０分間加熱する。
トキシシラン３重量部、純水１重量部、エチルアルコー
ル１００重量部よりなるシラン処理液に被着体を浸漬し
た後１００℃で３０分間加熱する。
【０１０８】Ｓ２ γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン３重量部、純水１重量部、エチルアルコー
ル１００重量部よりなるシラン処理液に被着体を浸漬し
た後１３０℃で３０分間加熱する。
トキシシラン３重量部、純水１重量部、エチルアルコー
ル１００重量部よりなるシラン処理液に被着体を浸漬し
た後１３０℃で３０分間加熱する。
【０１０９】Ｓ３ ビニルトリクロロシランの蒸気中に
被着体を２０分間さらした後、１００℃で３０分間加熱
する。
被着体を２０分間さらした後、１００℃で３０分間加熱
する。
【０１１０】Ｓ４ γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン３重量部、純水１重量部、エチルアルコー
ル１００重量部よりなるシラン処理液に被着体を浸漬し
た後１３０℃で１０分間加熱する。
トキシシラン３重量部、純水１重量部、エチルアルコー
ル１００重量部よりなるシラン処理液に被着体を浸漬し
た後１３０℃で１０分間加熱する。
【０１１１】表１の接着剤組成に記載した略号は次の化
合物を示している。
合物を示している。
【０１１２】ＴＣＤＡ：ビス（４−アクリロキシメチ
ル）トリシクロ（５，２，１，０2,6 ）デカン ＰＥＡ：多官能性オリゴエステルアクリレート（東亜合
成化学工業（株）製アロニックス Ｍ−8030） ＴＣＭ：４−メタクリロキシトリシクロ（５，２，１，
０2,6 ）デカン ＴＭＰＴＡ：トリメチロールプロパントリアクリレート ＩＢＭ：イソボルニルメタクリレート ＴＣＡ：４−アクリロキシトリシクロ（５，２，１，０
2,6 ）デカン ＢＰＥＭ：エチレンオキシド変性ビスフェノールＡジメ
タクリレート ＰＥＴＡ：ペンタエリスリトールテトラアクリレート ＣＱ：カンファーキノン ＢＰＯ：過酸化ジベンゾイル ＤＭＰＴ：Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン Ｉｒｇ 184：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケ
トン。
ル）トリシクロ（５，２，１，０2,6 ）デカン ＰＥＡ：多官能性オリゴエステルアクリレート（東亜合
成化学工業（株）製アロニックス Ｍ−8030） ＴＣＭ：４−メタクリロキシトリシクロ（５，２，１，
０2,6 ）デカン ＴＭＰＴＡ：トリメチロールプロパントリアクリレート ＩＢＭ：イソボルニルメタクリレート ＴＣＡ：４−アクリロキシトリシクロ（５，２，１，０
2,6 ）デカン ＢＰＥＭ：エチレンオキシド変性ビスフェノールＡジメ
タクリレート ＰＥＴＡ：ペンタエリスリトールテトラアクリレート ＣＱ：カンファーキノン ＢＰＯ：過酸化ジベンゾイル ＤＭＰＴ：Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン Ｉｒｇ 184：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケ
トン。
【０１１３】実施例９ 被着体がステンレススチールとガラスである接着構造物
の製造において、被着体の一方であるステンレススチー
ルの表面に５０μｍの平均粒径を有するアルミナを用い
てサンドブラスト処理を１分間施した。
の製造において、被着体の一方であるステンレススチー
ルの表面に５０μｍの平均粒径を有するアルミナを用い
てサンドブラスト処理を１分間施した。
【０１１４】続いて実施例３と同様の方法により接着構
造物を作製した。
造物を作製した。
【０１１５】この接着構造物の接合面の圧縮剪断接着強
度を実施例３と同様にして求めたところ、３８２ kgf／
cm2 であった。
度を実施例３と同様にして求めたところ、３８２ kgf／
cm2 であった。
【０１１６】次にこの接着構造物を８０℃の温水中に浸
漬したところ６０日以上の接着耐久性を示し、またこの
ときの圧縮剪断接着強度は４４０ kgf／cm2 であった。
漬したところ６０日以上の接着耐久性を示し、またこの
ときの圧縮剪断接着強度は４４０ kgf／cm2 であった。
【０１１７】さらに接着構造物に２０回のオートクレー
ブ処理を行ない、接合面の圧縮剪断接着強度を求めたと
ころ４１０ kgf／cm2 であった。
ブ処理を行ない、接合面の圧縮剪断接着強度を求めたと
ころ４１０ kgf／cm2 であった。
【０１１８】本実施例よりサンドブラスト処理を施すこ
とにより接着構造物の接着強度が向上するだけでなく、
耐熱水性も顕著に向上することが示された。
とにより接着構造物の接着強度が向上するだけでなく、
耐熱水性も顕著に向上することが示された。
【０１１９】実施例１０ エチレンオキシド変性ビスフェノールＡジメタクリレー
ト６０重量部、メチルメタクリレート３０重量部、煙霧
状シリカ１０重量部を重合硬化して得られる直径１０m
m、厚さ５mmのコンポジットレジンを一方の被着体とし
て、他の一方を直径２０mm、厚さ１０mmのパイレックス
ガラス製の丸棒として本発明の接着構造物の製造方法に
より接合を行なった。
ト６０重量部、メチルメタクリレート３０重量部、煙霧
状シリカ１０重量部を重合硬化して得られる直径１０m
m、厚さ５mmのコンポジットレジンを一方の被着体とし
て、他の一方を直径２０mm、厚さ１０mmのパイレックス
ガラス製の丸棒として本発明の接着構造物の製造方法に
より接合を行なった。
【０１２０】両方の被着体の接着面に実施例９と同様に
予めサンドブラスト処理を行ない、次いで実施例３と同
様の方法でシラン処理を施した。
予めサンドブラスト処理を行ない、次いで実施例３と同
様の方法でシラン処理を施した。
【０１２１】次にエチレンオキシド変性ビスフェノール
Ａジメタクリレート２０重量部、ビス（４−メタクリロ
キシメチル）トリシクロ（５，２，１，０2,6 ）デカン
５０重量部、４−アクリロキシトリシクロ（５，２，
１，０2,6 ）デカン３０重量部、過酸化ジベンゾイル１
重量部を混合、撹拌して接着剤を調製した。
Ａジメタクリレート２０重量部、ビス（４−メタクリロ
キシメチル）トリシクロ（５，２，１，０2,6 ）デカン
５０重量部、４−アクリロキシトリシクロ（５，２，
１，０2,6 ）デカン３０重量部、過酸化ジベンゾイル１
重量部を混合、撹拌して接着剤を調製した。
【０１２２】続いて被着体に該接着剤を塗布したのち、
実施例６の方法に準じて窒素気流下７０℃、６時間加熱
して接着剤を重合硬化し接着構造物を得た。
実施例６の方法に準じて窒素気流下７０℃、６時間加熱
して接着剤を重合硬化し接着構造物を得た。
【０１２３】こうして得られた接着構造物の圧縮剪断接
着強度は２３５ kgf／cm2 であった。
着強度は２３５ kgf／cm2 であった。
【０１２４】また、８０℃の温水中に浸漬した後の圧縮
剪断接着強度は１２８ kgf／cm2 を示し、１３２℃、３
０分のオートクレーブ処理を２０回施したのちの圧縮剪
断接着強度は１４８ kgf／cm2 であった。本実施例にお
いてはコンポジットレジンよりなる被着体自身の耐熱水
性が小さいため接着強度にやや低下が見られたが、前記
の耐熱水性試験後においても実用上充分な耐熱水性を有
していた。
剪断接着強度は１２８ kgf／cm2 を示し、１３２℃、３
０分のオートクレーブ処理を２０回施したのちの圧縮剪
断接着強度は１４８ kgf／cm2 であった。本実施例にお
いてはコンポジットレジンよりなる被着体自身の耐熱水
性が小さいため接着強度にやや低下が見られたが、前記
の耐熱水性試験後においても実用上充分な耐熱水性を有
していた。
【０１２５】比較例１ シラン処理を行なわなかった以外は実施例１と同様にし
てソーダガラスの接合を試みたが、接着剤を重合硬化後
に被着体は剥離し接着性を示さなかった。
てソーダガラスの接合を試みたが、接着剤を重合硬化後
に被着体は剥離し接着性を示さなかった。
【０１２６】比較例２ エポキシ変性ビスフェノールＡジメタクリレート１００
重量部、カンファーキノン１重量部、過酸化ジベンゾイ
ル１重量部を混合して充分撹拌し接着剤を調製した。
重量部、カンファーキノン１重量部、過酸化ジベンゾイ
ル１重量部を混合して充分撹拌し接着剤を調製した。
【０１２７】該接着剤を用いて実施例１と同様にシラン
処理を施したソーダガラスを被着体として接着構造物を
作製した。
処理を施したソーダガラスを被着体として接着構造物を
作製した。
【０１２８】この接着構造物は強固に接着しており、そ
の圧縮剪断接着強度は２４０ kgf／cm2 であり乾燥状態
では優れた接着強度を有していた。
の圧縮剪断接着強度は２４０ kgf／cm2 であり乾燥状態
では優れた接着強度を有していた。
【０１２９】しかしこの接着構造物を８０℃の温水中に
浸漬したところ３日目に接合面周囲が剥離し始め白濁し
た。また、オートクレーブ処理を２０回行なった場合に
は接着面の殆どが剥離しかけており、実用的な耐熱水性
を示さなかった。
浸漬したところ３日目に接合面周囲が剥離し始め白濁し
た。また、オートクレーブ処理を２０回行なった場合に
は接着面の殆どが剥離しかけており、実用的な耐熱水性
を示さなかった。
【０１３０】比較例３ 接着剤の組成のうち多官能性オリゴエステルアクリレー
トのかわりにウレタン変性ジアクリレートを用いた以外
は実施例３と同様にしてステンレススチールとパイレッ
クスガラスの接合を行なった。
トのかわりにウレタン変性ジアクリレートを用いた以外
は実施例３と同様にしてステンレススチールとパイレッ
クスガラスの接合を行なった。
【０１３１】この接着構造物の接合面の圧縮剪断接着強
度は１１７ kgf／cm2 であり接着強度が比較的小さかっ
た。
度は１１７ kgf／cm2 であり接着強度が比較的小さかっ
た。
【０１３２】またこの接着構造物を８０℃の温水中に浸
漬したところ２日目に自然剥離してしまった。またオー
トクレーブ処理を１回行なっただけで接合面にしわが発
生してしまい全く実用とならなかった。
漬したところ２日目に自然剥離してしまった。またオー
トクレーブ処理を１回行なっただけで接合面にしわが発
生してしまい全く実用とならなかった。
【０１３３】比較例４ ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン３重量
部、純水１重量部、エタノール１００重量部よりなるシ
ラン処理液を用いて１３０℃、３０分間加熱することに
より実施例４に用いたものと同等のステンレススチール
のシラン処理をおこなった。
部、純水１重量部、エタノール１００重量部よりなるシ
ラン処理液を用いて１３０℃、３０分間加熱することに
より実施例４に用いたものと同等のステンレススチール
のシラン処理をおこなった。
【０１３４】ビスフェノールＡタイプのエポキシ接着剤
として油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８
を、硬化剤にジアミノジフェニルスルフォンを用いて１
２０℃で１２時間加熱することにより実施例４のごとく
ステンレススチールの接合を行なった。
として油化シェルエポキシ（株）製エピコート８２８
を、硬化剤にジアミノジフェニルスルフォンを用いて１
２０℃で１２時間加熱することにより実施例４のごとく
ステンレススチールの接合を行なった。
【０１３５】接着構造物の乾燥状態における圧縮剪断接
着強度は２７３ kgf／cm2 であり良好であったが、８０
℃の温水中に２週間浸漬したところ僅か数 kgf／cm2 程
度にまで著しく低下してしまい、手指で軽く押した程度
で簡単に剥離してしまった。また、オートクレーブ処理
を２０回行なった場合も８０℃の温水中浸漬と同様に接
着強度に著しい低下がみられ、実用的な耐熱水性を示さ
なかった。
着強度は２７３ kgf／cm2 であり良好であったが、８０
℃の温水中に２週間浸漬したところ僅か数 kgf／cm2 程
度にまで著しく低下してしまい、手指で軽く押した程度
で簡単に剥離してしまった。また、オートクレーブ処理
を２０回行なった場合も８０℃の温水中浸漬と同様に接
着強度に著しい低下がみられ、実用的な耐熱水性を示さ
なかった。
【０１３６】比較例５ 接着剤に本発明のＢ群の化合物である４−メタクリロキ
シトリシクロ（５，２，１，０2,6 ）デカン１００重量
部、カンファアーキノン１重量部、過酸化ジベンゾイル
１重量部の混合物を用いた以外は実施例１と同様にして
ソーダガラスの接着構造物を作製した。
シトリシクロ（５，２，１，０2,6 ）デカン１００重量
部、カンファアーキノン１重量部、過酸化ジベンゾイル
１重量部の混合物を用いた以外は実施例１と同様にして
ソーダガラスの接着構造物を作製した。
【０１３７】この接着構造物の乾燥状態における圧縮剪
断接着強度は１７３ kgf／cm2 であり比較的良好であっ
たが、８０℃の水中に浸漬したところ５日で自然剥離し
てしまい良好な耐熱水性を示さなかった。
断接着強度は１７３ kgf／cm2 であり比較的良好であっ
たが、８０℃の水中に浸漬したところ５日で自然剥離し
てしまい良好な耐熱水性を示さなかった。
【０１３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による接着
構造物の製造方法を用いることにより、接着強度に優
れ、高温の水中に浸漬したりオートクレーブ処理などを
行なっても優れた耐熱水性を有する接着構造物が得られ
る。
構造物の製造方法を用いることにより、接着強度に優
れ、高温の水中に浸漬したりオートクレーブ処理などを
行なっても優れた耐熱水性を有する接着構造物が得られ
る。
【０１３９】しかも本発明の接着構造物の製造方法にお
いては、接合面に用いる接着剤が透明性にも優れている
という特徴も有しているので、光学部品の接合にも適用
することができるという長所を合せもっている。
いては、接合面に用いる接着剤が透明性にも優れている
という特徴も有しているので、光学部品の接合にも適用
することができるという長所を合せもっている。
【０１４０】このような本発明の接着構造物の優れた接
着特性と耐熱水性は、シラン処理した被着体をＡ群の化
合物を含む接着剤を重合硬化することにより接合するこ
とを特徴とする本発明方法を用いた時に初めて得られる
ものであり、本発明に特有の効果である。
着特性と耐熱水性は、シラン処理した被着体をＡ群の化
合物を含む接着剤を重合硬化することにより接合するこ
とを特徴とする本発明方法を用いた時に初めて得られる
ものであり、本発明に特有の効果である。
Claims (4)
- 【請求項１】接着構造物を構成する被着体の接着面をシ
ランカップリング剤を用いて処理した後、該被着体間に
下記Ａ群より選ばれた少なくとも１種の化合物を含有す
る接着剤を介在させ、該接着剤を重合硬化させて該被着
体どうしを接着することから成る、耐熱水性接着構造物
の製造方法： Ａ群 多官能性オリゴエステル（メタ）アクリレート、ビス
（４−（メタ）アクリロキシメチル）トリシクロ（５，
２，１，Ｏ2,6 ）デカン、ネオペンチルグリコール変性
トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレ
ンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）ア
クリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプ
ロパントリ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ
（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェ
ノールＡジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド
変性ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ペンタ
エリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリ
スリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロ
ールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールモノヒドロペンタ（メタ）アクリレート。 - 【請求項２】前記接着剤が下記Ｂ群より選ばれた少なく
とも１種の化合物を更に含有することを特徴とする請求
項１記載の耐熱水性接着構造物の製造方法： Ｂ群 ４−（メタ）アクリロキシトリシクロ（５，２，１，Ｏ
2,6 ）デカン、イソボルニル（メタ）アクリレート、シ
クロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）
アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、アダマ
ンチル（メタ）アクリレート、４−tert．−ブチル（メ
タ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリ
レート。 - 【請求項３】前記被着体がガラス、金属、又はセラミッ
クスである請求項１又は２記載の耐熱水性接着構造物の
製造方法。 - 【請求項４】前記被着体の接着面をあらかじめサンドブ
ラスト処理しておくことを特徴とする請求項１ないし３
のいずれか１項に記載の耐熱水性接着構造物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2400803A JPH0737593B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 耐熱水性接着構造物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2400803A JPH0737593B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 耐熱水性接着構造物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209681A JPH04209681A (ja) | 1992-07-31 |
| JPH0737593B2 true JPH0737593B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=18510681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2400803A Expired - Lifetime JPH0737593B2 (ja) | 1990-12-07 | 1990-12-07 | 耐熱水性接着構造物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737593B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4900553B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2012-03-21 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | 熱硬化型異方性導電接着剤 |
| JP4900554B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2012-03-21 | ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 | 熱硬化型異方性導電接着剤 |
| JP5540623B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-07-02 | セイコーエプソン株式会社 | 基板接合方法 |
| WO2011136015A1 (ja) * | 2010-04-27 | 2011-11-03 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 光学用接着剤およびそれを用いた内視鏡 |
| JP2018111788A (ja) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 国立大学法人大阪大学 | 接着構造体及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-12-07 JP JP2400803A patent/JPH0737593B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04209681A (ja) | 1992-07-31 |
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