ES2270851T3 - Materiales despegables electricamente. - Google Patents

Abstract

Una composición susceptible de desunirse o desprenderse electroquímicamente, unida a una superficie conductora de la electricidad, que comprende un polímero y un electrolito, de tal manera que el electrolito proporciona la suficiente conductividad iónica a la composición como para permitir una reacción farádica en la unión formada entre la composición y la superficie conductora de la electricidad, cuando se aplica una cierta tensión a través de la unión entre la superficie y la composición, con lo que se induce a la composición a desunirse de dicha superficie.

Description

Materiales despegables eléctricamente.

Antecedentes de la invención

La invención se refiere a materiales para uso como revestimientos y adhesivos que pueden ser desunidos o desprendidos de una superficie a la que se han aplicado, sin daños a esa superficie. La invención se refiere adicionalmente a métodos para desprender adhesivos y revestimientos de superficies de sustrato.

Se utilizan habitualmente uniones adhesivas y revestimientos poliméricos en el ensamblaje y acabado de mercancías manufacturadas. Las uniones adhesivas se utilizan en lugar de los sujetadores mecánicos, tales como los tornillos, los pernos y los remaches, con el fin de proporcionar uniones con unos costes de mecanización reducidos y con una mayor capacidad de adaptación dentro del procedimiento de manufactura. Las uniones adhesivas distribuyen los esfuerzos de manera uniforme, reducen la posibilidad de fatiga y cierran herméticamente las juntas de unión ante las sustancias corrosivas. De forma similar, se aplican por lo común revestimientos con material de base de polímero a la superficie exterior de los productos manufacturados. Estos revestimientos proporcionan capas de protección que cierran herméticamente la superficie ante los reactivos corrosivos, así como también proporcionan una superficie pintada que puede resultar más atractiva estéticamente.

Entre los mejores adhesivos y revestimientos en términos de resistencia y durabilidad se encuentran los que tienen un material de base de polímeros termoestables. Típicamente aplicados en forma de mezcla líquida de monómeros de bajo peso molecular, estos adhesivos mojan y penetran en los poros de la superficie de sustrato. Al secarse o solidificarse, se forman polímeros de enlaces transversales, insolubles e infusibles, que se encuentran mecánicamente trabados mutuamente unos con otros y a menudo se enlazan de forma covalente con el sustrato en el que se han aplicado. Las sustancias epoxídicas comunes solidificadas con aminas constituyen un ejemplo típico de adhesivos y revestimientos que emplean mezclas termoestables.

Si bien las uniones adhesivas ofrecen muchas ventajas sobre los elementos de sujeción mecánicos, las uniones adhesivas son esencialmente permanentes. No se dispone de métodos para el fácil desensamblaje de objetos unidos de forma adhesiva. Las estrategias de separación que sí existen implican convencionalmente procedimientos químicos que requieren tiempo y necesitan elevadas temperaturas y productos químicos agresivos. Ejemplos de tales técnicas se describen en la Patente norteamericana Nº 4.171.240, de Wong, y en la Patente norteamericana Nº 4.729.797, de Linde et al. Estas técnicas, si bien resultan generalmente eficaces, son bastante rigurosas y pueden dañar los objetos que están siendo separados, lo que las convierte en inapropiadas para muchas aplicaciones.

De forma similar, los materiales de revestimiento convencionales, tales como los poliuretanos, las sustancias epoxídicas, los compuestos fenólicos, las melaminas y similares, son esencialmente permanentes. Dichos revestimientos se eliminan con frecuencia con un agente químico agresivo que se aplica a la superficie de revestimiento con el propósito de degradar el material de revestimiento. Se emplea también la abrasión mecánica, tal como la abrasión por chorro de arena o el cepillado con alambre. Aunque estas técnicas resultan eficaces a la hora de eliminar el revestimiento de polímero, exigen tiempo y abundante mano de obra, a la vez que son bastante rigurosas y conllevan la posibilidad de causar daños en la superficie subyacente.

Con el fin de proporcionar materiales que puedan retirarse más fácilmente de un sustrato, la técnica anterior describe adhesivos formados a partir de monómeros reactivos que contienen enlaces susceptibles de ser degradados químicamente. Tales materiales se describen en las Patentes norteamericanas Nos. 5.512.613 y 5.560.934, de Afzali-Ardakani et al., y en la Patente norteamericana Nº 4.882.399, de Tesoro et al. De forma adicional, S. Yang et al., en la divulgación "Sustancias epoxídicas susceptibles de volver a trabajarse: sustancias termoestables con grupos térmicamente divisibles o separables para una disgregación controlada de la red" ("Reworkable Epoxies: Thermosets with Thermally Cleavable Groups for Controlled Network Breakdown") Chem. Mater. 10: 1475 (1998), y Ogino et al., en la divulgación "Síntesis y caracterización de redes de polímero susceptibles de degradarse térmicamente" ("Synthesis and Characterization of Thermally Degradable Polymer Networks"), Chem. Mater. 10(12): 3833 (1998), describen resinas susceptibles de solidificarse y que contienen enlaces térmicamente inestables o propensos a cambios químicos. Otros polímeros que contienen enlaces transversales térmicamente inestables o térmicamente reversibles se describen en la Patente norteamericana Nº 3.909.497, de Hendry et al., y en la Patente norteamericana Nº 5.760.337, de Iyer et al. Una solución alternativa a la separación de las uniones se describe en la Patente norteamericana Nº 5.100.494, de Schmidt, que describe la práctica de encastrar o empotrar un elemento de calentamiento de aleación de níquel-cromo o nicromo dentro de un material termoplástico, de tal manera que el adhesivo se ablanda o funde mediante un calentamiento por resistencia. Si bien estos materiales específicamente preparados se separan más fácilmente del sustrato, siguen requiriendo condiciones que resultan rigurosas para los sustratos delicados o para las uniones adhesivas adyacentes.

Se está al corriente de la Patente de los Estados Unidos de referencia US (de Weinberg, Norman Louis/American Cyanamid, Co.), la cual describe composiciones y métodos para la generación de estructuras unidas o ligadas por medio de la conversión electroquímica de un precursor en un agente de solidificación situado en el seno de la composición adhesiva.

Se está también al corriente de la Patente de los Estados Unidos de referencia US (de Moulton et al.), la cual describe métodos para mejorar la adherencia de electrodos compuestos sobre hojas de plástico conductoras (por ejemplo, colectores de corriente) y celdas electroquímicas producidas a partir de estas hojas.

Por otra parte, se tiene conocimiento de la Patente de los Estados Unidos de referencia US (de Abraham Kuzhikalail et al.), que describe electrolitos de polímero sólido conductores, de ión Li (Li^{+}), compuestos de solvatos de sales de L1 inmovilizados (encapsulados) en una matriz de polímero orgánico sólida. En concreto, esta Patente se refiere a electrolitos de polímero sólidos que se obtienen por medio de complejos inmovilizantes (solvatos), formados entre una sal de L1, tal como LiAsF_{6}, LiCF_{3}SO o LiClO, y una mezcla de disolventes orgánicos apróticos que tienen constantes dieléctricas elevadas, tales como el carbonato de etileno (constante dieléctrica = 89,6) y el carbonato de propileno (constante dieléctrica = 64, 4), en una matriz de polímero tal como el poliacrilonitrilo, el poli(tetraetilen glicol diacrilato) o la poli(vinil pirrolidinona).

Así pues, sigue existiendo en la técnica la necesidad de un material que sea susceptible de ser desunido o desprendido de una forma selectiva y precisa en condiciones suaves. Tal material deberá proporcionar uniones adhesivas y revestimientos que puedan ser empleados en una variedad de aplicaciones en las que se desee una fácil retirada del material de la superficie.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona una composición que es capaz de formar una unión o revestimiento resistente, aun siendo temporal, sobre un sustrato, que sea susceptible de retirarse sin infligir daños en el sustrato subyacente. Puede ser utilizado en aplicaciones de unión y revestimiento, tanto temporales como permanentes.

Las características esenciales y preferidas de la presente invención se establecen, respectivamente, en las reivindicaciones principales y dependientes que se acompañan.

Una composición susceptible de desunirse o desprenderse electroquímicamente, de acuerdo con la invención, incluye una capacidad funcional como matriz y una capacidad funcional como electrolito. La capacidad funcional como matriz proporciona una unión adhesiva a un sustrato, y la capacidad funcional como electrolito proporciona la suficiente conductividad iónica como para que la composición soporte una reacción farádica en una superficie de separación o interfaz con una superficie conductora de la electricidad, en contacto con la composición. La unión adhesiva se debilita por la interfaz con la aplicación de un potencial eléctrico a través de la interfaz. En las realizaciones preferidas, la composición susceptible de desunirse o separarse es un material con fases separadas que tiene primeras regiones de capacidad funcional sustancialmente como matriz, y segundas regiones de capacidad funcional sustancialmente como electrolito.

La "capacidad funcional como matriz" de un material es la facultad que tiene un material o una mezcla de materiales de unirse, por unión mecánica o ligadura química, a un sustrato y para adherirse al sustrato en virtud de esta unión. La capacidad funcional como matriz proporciona también resistencia mecánica al material, de tal manera que el material es capaz de transferir carga entre sustratos o, como sustrato, es autoportante o capaz de sostenerse por sí mismo.

La "capacidad funcional como electrolito" de un material es la facultad del material para conducir iones, ya sean aniones, ya sean cationes, o ambos. Los iones son proporcionados por una sal añadida al material, o bien son incorporados químicamente al seno del material en forma de un ionómero, es decir, un polímero que contiene grupos ionizados. Se ha comprendido que la capacidad funcional como electrolito se deriva de la capacidad de la composición para disolver iones de al menos una polaridad.

La expresión "reacción farádica" significa una reacción electroquímica en la que un material es oxidado o reducido.

La expresión "adhesivo" se refiere a materiales con sustancia de base de polímero que son capaces de sujetar materiales juntos por unión al sustrato. El adhesivo es químicamente distinto del sustrato al que se une, y los materiales que se unen pueden no ser similares uno a otro.

En una realización de la invención, la capacidad funcional como matriz viene proporcionada por un polímero seleccionado de entre el grupo que consiste en sustancias epoxídicas, compuestos fenólicos, acrílicos, melaminas, maleimidas y poliuretanos.

En otra realización de la invención, el polímero tiene una densidad de enlaces transversales variable con el fin de formar regiones de baja densidad de enlaces transversales y que tengan una conductividad iónica relativamente elevada, y regiones de alta densidad de enlaces transversales y que tengan una resistencia mecánica relativamente alta.

En otra realización de la invención, el polímero incluye lugares de coordinación que son capaces de solvatar los iones y de proporcionar soporte a la capacidad funcional como electrolito de la composición.

En otras realizaciones, la capacidad funcional como electrolito viene proporcionada por un aditivo de electrolito seleccionado de entre el grupo que consiste en monómeros, oligómeros y polímeros iónicamente conductores, e ionómeros, y puede estar localizada en regiones situadas dentro de dicho polímero, para formar una fase secundaria de elevada conductividad y movilidad iónica.

En una realización preferida, la composición desprendible es un adhesivo y puede tener una resistencia al corte o cizalladura de la parte superpuesta comprendida en el intervalo entre 13,8 y 27,6 MPa (entre 2.000 y 4.000 psi). En otra realización preferida, la composición es un revestimiento y puede ser resistente a la desestratificación o desprendimiento de un sustrato al que está aplicada.

En otro aspecto de la invención, se proporciona una composición susceptible de desunirse electroquímicamente y que tiene un material polimérico no curado o sin solidificar que tiene, situado en su seno, un electrolito. El material polimérico sin solidificar, cuando se solidifica, proporciona, en combinación con el electrolito, la suficiente solubilidad y movilidad al electrolito como para soportar una reacción farádica en una superficie que está en contacto eléctrico con un electrodo.

Otro aspecto de la invención incluye un revestimiento resistente a la corrosión en el que un sustrato sometido a corrosión tiene como revestimiento una composición que tiene una capacidad funcional como matriz y una capacidad funcional como electrolito, de tal modo que dicha capacidad funcional como matriz proporciona una unión adhesiva a dicho sustrato, y dicha capacidad funcional como electrolito proporciona la suficiente conductividad iónica a dicha composición para soportar una reacción farádica en la superficie de separación o interfaz con dicho sustrato. La corrosión del sustrato no se propaga por la interfaz.

En aún otro aspecto de la invención, una estructura unida incluye dos superficies conductoras de la electricidad, así como una unión entre las dos superficies, compuesta por la composición susceptible de desunirse electroquímicamente de la invención. La superficie conductora puede estar constituida por un artículo o artículos destinados a ser asegurados por la unión, o bien puede consistir en un elemento conductivo seleccionado de entre el grupo consistente en láminas, hojas, rejillas y mallas. El elemento conductor puede unirse, de manera adicional, a un artículo con el uso de un adhesivo convencional o de la composición susceptible de desunirse de la invención.

En una realización de la invención, la superficie conductora de la electricidad es un revestimiento eléctricamente conductor que se aplica a un sustrato, que puede no ser conductor de la electricidad.

En otra realización de la invención, la estructura unida incluye unas primera y segunda superficies conductoras de la electricidad, así como un elemento eléctricamente conductor, dispuesto entre ellas. La composición susceptible de desunirse eléctricamente, de acuerdo con la invención, se emplea para unir el elemento eléctricamente conductor a las primera y segunda superficies conductoras.

Se proporciona también una estructura en láminas o estratificada que resulta particularmente ventajosa en la unión de superficies irregulares o no conductoras. El estratificado incluye unos primer y segundo elementos conductores de la electricidad, seleccionados del grupo que consiste en hojas, láminas, mallas y rejillas, y la composición susceptible de desunirse de la invención, se dispone entre medias y se une a los primer y segundo elementos.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un método para desunir una composición de una superficie conductora de la electricidad, a la que está unida. El método incluye proporcionar una primera superficie conductora de la electricidad, tratada con la composición susceptible de desunirse electroquímicamente de la invención, poner en contacto una segunda superficie conductora de la electricidad con la composición, y hacer pasar una corriente eléctrica a través de la composición susceptible de desunirse, a fin de provocar una reacción farádica en la superficie, con lo que unión con la superficie se debilita.

La unión entre la composición susceptible de desunirse y un sustrato puede ser debilitada en un corto tiempo por medio del flujo de corriente eléctrica a través de la línea de unión entre el sustrato y la composición. Típicamente, la unión se ve debilitada lo suficiente como par que el sustrato sea fácilmente separado con la mano de la composición susceptible de desunirse. Al menos uno de los sustratos se separa limpiamente y queda sustancialmente libre de toda composición de unión residual. Debido a que el procedimiento de desunión se sirve de electricidad en lugar de calor o reactivos químicos, es improbable una desunión fortuita durante el uso normal.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describe con referencia a las Figuras, las cuales se han presentado únicamente con el propósito de ilustración y no son limitativas de la invención, y en las que:

la Figura 1 es una ilustración en corte transversal de una junta de unión ligada o unida utilizando la composición de la invención, y de la operación de desunión de la invención;

la Figura 2 es una ilustración en corte transversal de una realización de la invención, que incorpora una hoja conductora dentro de una estructura unida o ligada;

la Figura 3 es una ilustración en corte transversal de una realización de la invención, que incorpora un revestimiento conductor dentro de una estructura unida;

las Figuras 4A-C son ilustraciones de artículos unidos de la invención, que incorporan láminas o revestimientos conductores de la electricidad en la estructura unida;

la Figura 5 es una ilustración de una junta de unión ligada o unida y de circuitos eléctricos para la desunión simultánea en más de una superficie de separación o interfaz de una junta de unión ligada; y

la Figura 6A es un dibujo en perspectiva, y la 6B es una ilustración en corte transversal, de una estructura estratificada unida.

Descripción de las realizaciones preferidas

La composición susceptible de desunirse electroquímicamente de la invención posee una capacidad funcional como matriz y una capacidad funcional como electrolito, de tal manera que la capacidad funcional como electrolito proporciona la suficiente conductividad iónica como para soportar una reacción farádica en un sustrato conductor de la electricidad, en contacto con la composición. La capacidad funcional como matriz de la composición susceptible de desunirse proporciona las propiedades adhesivas o de revestimiento que se necesitan para el uso al que está destinada, en tanto que el electrolito proporciona la conductividad iónica y la movilidad iónica necesarias para mantener la reacción farádica.

El sustrato conductor de la electricidad puede ser una superficie del artículo que está unido o revestido. De manera alternativa, el sustrato conductor de la electricidad puede ser uno añadido al revestimiento o unión con el fin de proporcionar una superficie separable electroquímicamente.

La propiedad adhesiva de la composición se destruye por medio de la aplicación de un potencial eléctrico a través de la línea de unión entre la composición y el sustrato. Si bien no están ligadas a ningún modo concreto de funcionamiento, las reacciones farádicas tendrán lugar en la interfaz de composición/sustrato y se supone que destruyen o rompen la interacción entre el material susceptible de ser desunido y el sustrato, con lo que debilitan la unión entre ellos. La rotura por la interfaz adhesiva puede ser el resultado de un cierto número de procesos que tienen lugar en la interfaz, tales como la degradación química del material susceptible de desunirse, la evolución a gas en la interfaz de sustrato y/o la fragilización del material, posiblemente por cambios en la densidad de transversales de la composición susceptible de desunirse.

La capacidad funcional como matriz puede venir proporcionada por una de las clases generales de polímeros y de resinas de polímero que se utilizan en la unión o revestimiento de superficies. Los materiales pueden ser preparados a partir de resinas de polímero disponibles comercialmente, a menudo sin modificación.

El polímero puede ser un polímero termoestable, el cual proporciona una robustez y resistencia al disolvente elevadas a la unión o al revestimiento, pero que es difícil de retirar de la superficie. Un polímero termoestable es uno en el cual una red enlazada lineal o transversalmente se extiende a través de la composición final con el fin de proporcionar un polímero que es estable ante el calor y que no fluye ni se funde. El polímero está formado, típicamente, por medio de una reacción in situ o solidificación de especies químicas de peso molecular más bajo, por ejemplo, sustancias epoxídicas, o bien por la transformación química de polímeros precursores solubles, por ejemplo, por la formación de poliimida a partir de ácido poliámico. Polímeros termoestables ejemplares incluyen poliimidas altamente condensadas, poliuretanos, sustancias epoxídicas, resinas fenólicas, urea o melamina, condensados de formaldehído, resinas acrílicas y resinas alquílicas. Una resina polimérica preferida para uso como adhesivo o revestimiento es la epoxídica.

El polímero puede ser también un termoplástico que es térmicamente tratable y que se puede hacer ablandar o fluir mediante la aplicación de calor. Estos polímeros son de cadena lineal o ligeramente ramificados, y son, típicamente, solubles en algún disolvente. Ejemplos de polímeros termoplásticos incluyen los acrílicos, los co-polímeros en bloque de estireno/butadieno y similares.

Los polímeros anteriores resultan muy adecuados para proporcionar una capacidad funcional como matriz para la composición; sin embargo, con el fin de dar soporte a una reacción farádica en un sustrato conductor de la electricidad, la composición de desunión debe también poseer la suficiente conductividad iónica como para permitir el transporte de iones dentro de la composición. Se contempla, por tanto, la modificación del polímero para promover o soportar la conductividad iónica o para promover la solubilidad de los iones.

En una realización de la invención, el polímero incluye mitades de coordinación de iones que son capaces de solvatar los iones y, en particular, los cationes del electrolito. Mitades de coordinación de iones que se proporcionan a modo de ejemplo, incluyen grupos alcoxi, tales como los metoxi o los etoxi, y oligoéteres, tales como el óxido de polietileno y similares, mitades de disulfuro, grupos tioalquil, grupos de alquil o alquenil nitrilo, y grupos de fluoruro de polivinilideno. Tan solo a modo de ejemplo, puede curarse o solidificarse una resina epoxídica utilizando una diamina que tiene un elevado contenido de alcoxi con el fin de proporcionar emplazamientos o lugares de oxígeno adicionales para la coordinación catódica. El Ejemplo 2 describe el uso de la diamino, 4,7,10-trioxi-1,13-tridecanodiamina para este propósito.

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Otra forma con la que el polímero proporciona soporte o promueve la disolución y el movimiento difusivo de los iones encontrados en el electrolito, consiste en tener una temperatura de transición al estado vítreo, T_{g}, que se encuentra por debajo de la temperatura de desunión o desprendimiento. Esto puede lograrse incrementando la temperatura de desunión, o bien añadiendo un agente plastificante a la composición de polímero. La expresión "agente plastificante" quiere decir un aditivo electroquímicamente estable que tiende a reducir la cristalinidad o el ordenamiento de la composición. Agentes plastificantes proporcionados a modo de ejemplo incluyen carbonatos de alquilo, alcóxidos de bajo peso molecular, ésteres cíclicos, alcoholes, nitrilos, amidas y ureas. Pueden emplearse también ventajosamente para rebajar la T_{g} muchos otros agentes plastificantes bien conocidos para los profesionales expertos en la técnica. Puede ser adicionalmente ventajoso que las moléculas plastificantes sean capaces de solvatar los iones, como lo son los agentes plastificantes anteriormente mencionados a modo de ejemplo. Al solvatar los iones, el aditivo plastificante incrementa la concentración de sales que puede ser añadida a la composición con el fin de proporcionar conductividad iónica (véase más adelante).

Es posible utilizar también una solidificación heterogénea con el fin de influir en una baja T_{g}. Una resina termoestable solidificada heterogéneamente es una en la que la densidad de enlaces transversales o grado de condensación del polímero varía a través del compuesto, lo que da lugar a regiones de temperaturas de transición al estado vítreo elevadas o bajas. Esto puede conseguirse haciendo variar localmente la cantidad de agente de enlace transversal o de solidificación en el polímero.

En una realización de la invención, se obtiene un polímero solidificado o curado heterogéneamente, al añadir un componente a la resina de polímero que sirve como depósito para el exceso de agente de solidificación o agente de enlace transversal. Depósitos a modo de ejemplo incluyen cerámicas porosas, tales como zeolitas, arcillas o geles de polímero. A modo de ejemplo únicamente, una zeolita puede ser infundida con un exceso de agente de solidificación de amina, y mezclada en el seno de una resina epoxídica de polímero. La presencia del exceso de amina durante una solidificación activamente térmicamente, da lugar a la formación de un material heterogéneo que tiene regiones locales con un alto contenido en amina y una densidad de enlace transversal baja cerca de las partículas de zeolita embebidas en una matriz de material estequiométrico, de alta densidad de enlaces transversales. Idealmente, las regiones de baja densidad de enlaces transversales se unen para formar recorridos o caminos continuos con una transición al estado vítreo más baja y una conductividad iónica más alta.

En algunas realizaciones de la invención, la composición susceptible de desunirse electroquímicamente incluye una fase electrolítica independiente destinada a proporcionar la capacidad funcional electrolítica a la composición susceptible de desunirse. Puede utilizarse un electrolito en combinación con cualquiera de los polímeros anteriormente mencionados. El electrolito puede ser una molécula de solvatación iónica, que incluye un agente plastificante, o bien un oligómero o polímero también capaz de solvatar iones. Típicamente, la solvatación de los iones se obtiene con moléculas polares o moléculas que son fácilmente polarizadas. El electrolito puede también constituir una porción o región de un polímero que se añade a la composición. Por ejemplo, la composición susceptible de desunirse puede incluir un co-polímero de bloque o radical que tiene regiones de elevada conductividad iónica y regiones que tienen alguna otra propiedad deseable, tales como la compatibilidad con la resina de polímero. Los dominios miscibles en resina de polímero favorecen la dispersión del co-polímero de bloque a través de toda la resina, de tal modo que las regiones polares, iónicamente conductoras, se asocian en dominios o micelas. Sin los dominios miscibles en resina de polímero, ciertas combinaciones de polímero y electrolito podrían no ser lo suficientemente compatibles como para formar una composición cohesionada, y la resistencia mecánica y/o adhesiva se vería comprometida.

La capacidad funcional como electrolito de la composición susceptible de desunirse proporciona una conductividad iónica suficiente como para mantener una reacción farádica en una interfaz con una superficie conductora de la electricidad. Puede establecerse fácilmente la conductividad suficiente al preparar una composición y aplicar una cierta tensión a través de la línea de unión con un sustrato conductor de la electricidad. En el caso de que se observe flujo de corriente, puede suponerse una reacción farádica en la línea de unión. Puede observarse también empíricamente la suficiente conductividad iónica al aplicar una cierta tensión a través de la línea de unión y apreciar si la unión se ha debilitado. Las composiciones con conductividades iónicas comprendidas en el intervalo entre 10^{-11} y 10^{-15} S/cm^{2} a la temperatura ambiental se consideran dentro del ámbito de la invención. Los materiales que tienen conductividades iónicas elevadas requieren tiempos de desunión más cortos. Se prefieren las composiciones con conductividades iónicas comprendidas en el intervalo entre 10^{-9} y 10^{-7} S/cm^{2} a la temperatura ambiental.

El electrolito es, de forma deseable, iónicamente conductor y capaz de proporcionar soporte a la difusión iónica de una sal solvatada en él. En la mayoría de las realizaciones, se añaden sales de iones complejas a la composición con el fin de hacer posible la conductividad iónica. Las sales adecuadas incluyen sales de metales alcalinos, alcalinotérreos y de amonio. Las sales preferidas incluyen aniones poli-atómicos, de alta constante de disociación, tales como el hexafluorofosfato, el tetrafluorocarbonato, el hexafluoroantimoniato y el perclorato.

En otra realización, la capacidad funcional como electrolito viene proporcionada por un ionómero. El ionómero es un polímero u oligómero con grupos ionizados que proporcionan iones susceptibles de ser solvatados en la composición.

El electrolito está incluido en la composición susceptible de desunirse, en una cantidad suficiente como para proporcionar la conductividad iónica necesaria para proporcionar soporte a la reacción farádica del proceso de desunión o desprendimiento. La cantidad real de electrolito que se utiliza en una composición particular depende de la conductividad iónica del polímero y de la capacidad del electrolito para formar un recorrido o camino conductor continuo en el seno de la composición. Si bien no es estrictamente necesario un camino continuo, éste favorece la eficacia del proceso. En el caso de que se necesiten iones para pasar por efecto túnel a través de regiones de resistencia más elevada, se requerirán tensiones más altas y tiempos más largos para la desunión.

En ciertas realizaciones preferidas, se utilizan volúmenes aproximadamente iguales del polímero de matriz y del electrolito, si bien se contempla una variedad más amplia de composiciones dentro del ámbito de la invención. Los expertos de la técnica están al corriente de que es posible utilizar una amplia variedad de composiciones para obtener una fase de electrolito conductora y sustancialmente continua, dependiendo de los materiales que se utilicen y del modo como se separa la fase de composición. En algunos casos, es posible añadir un nivel aparentemente alto de electrolito, por ejemplo, del 50% en volumen, sin comprometer excesivamente las propiedades adhesivas o mecánicas de la composición susceptible de desunirse. Se presume que la composición mantiene su resistencia debido al reforzamiento iónico que se observa típicamente en los sistemas poliméricos que contienen sales o ionómeros. Pueden formarse dominios iónicos que actúan como pseudo-enlaces transversales en las regiones iónicamente conductoras, o como enlaces transversales entre la región conductora y el polímero de matriz.

En ciertas realizaciones preferidas, la composición susceptible de desunirse es una composición de fases separadas que tiene regiones enriquecidas en electrolito que presentan una elevada conductividad iónica, y regiones enriquecidas en polímero de matriz, que tienen una elevada resistencia mecánica o de unión. Una composición con separación de fases puede comprender una mezcla inicialmente miscible de resina de polímero y electrolito. El electrolito puede segregarse de la red de la resina en crecimiento durante la solidificación. La separación de fases puede verse promovida si se aumenta el peso molecular de la resina de polímero, del aditivo de electrolito oligomérico (o polimérico), o de ambos.

En ciertas realizaciones preferidas, la separación de fases da lugar a regiones que tienen una elevada conductividad iónica, lo que forma un recorrido continuo dentro de la composición. Si un camino continuo, es necesario que los iones atraviesen las regiones de alta resistencia y de baja conductividad del material durante la desunión electroquímica. Las redes doblemente continuas o inter-penetrantes proporcionan, ventajosamente, un camino iónicamente conductor continuo sin comprometer la resistencia mecánica de la resina de polímero adhesiva. Es posible obtener composiciones de fases separadas que tienen la micro-estructura deseada, mediante la variación de las proporciones relativas de los diversos componentes de la composición susceptible de desunirse. Por ejemplo, puede solidificarse una composición que comprende partes aproximadamente iguales en volumen de polímero y electrolito, a fin de proporcionar un camino iónicamente conductor y continuo.

Un aditivo de electrolito preferido para la formación de una micro-estructura de fases separadas es un co-polímero de radical que tiene un tronco o cadena principal que sirve como punto de nucleación, o formación de núcleos, para la separación de fases, al generar pequeños dominios no solubilizados en el seno de la resina precursora, en tanto que los bloques de polímero de ella pendientes, altamente conductores iónicamente, interaccionan con la resina polimérica de matriz. Durante la solidificación, la fase polimérica iónicamente conductora se separa de la resina de solidificación y crece en torno a los dominios de baja solubilidad, lo que da lugar a una red bien dispersada y continua. Un co-polímero de radical proporcionado a modo de ejemplo incluye una cadena principal de siloxano en la que se han injertado a modo de radicales bloques pendientes de poli(etilen glicol) con terminaciones de amino. Un polímero de radical puede consistir en un polímero con configuración de peine. El polímero con configuración de peine es un co-polímero de radical en el que existen, más o menos repetidos a lo largo de la cadena principal del polímero, bloques o cadenas oligoméricas pendientes de un polímero disparejo.

En una realización adicional de la invención, la resistencia cohesiva de la composición de desunión puede ser mejorada mediante el uso de oligómeros iónicamente modificados (como componente de electrolito). Por ejemplo, oligómeros dotados de la función amino (tales como el poli(etilen glicol) con radical de poli(siloxano) y terminado en amino, anteriormente descrito), pueden ser transformados en la correspondiente sal de amonio mediante el intercambio iónico del grupo amino con un catión de amonio. El electrolito resultante, altamente viscoso, es fácilmente mezclable con resinas de polímero y, en particular, con resinas epoxídicas susceptibles de solidificarse con amino. Puede solidificarse una mezcla de volúmenes aproximadamente iguales del electrolito con iones intercambiados y la resina epoxídica, para formar un material adhesivo de alta resistencia cohesiva que posee la suficiente conductividad iónica como para soportar la desunión electroquímica.

Si bien la invención se ha descrito fundamentalmente con referencia a los epóxidos, es posible utilizar otras resinas de polímero de acuerdo con la invención.

Por ejemplo, las sustancias epoxídicas pueden ser sustituidas de forma directa por bismaleimidas en las formulaciones susceptibles de desunirse electroquímicamente. La selección de la bismaleimida apropiada se realiza con el fin de garantizar una separación de fases adecuada de la fase de matriz polimérica con respecto a la fase iónicamente conductora. La capacidad de coordinación iónica, altamente polar, del grupo imida cíclico puede dar lugar a compatibilizar las interacciones iónicas que se producen entre las dos fases. Con el fin de superar esto, la bismaleimida puede modificarse para reducir su polaridad, al objeto de incrementar la separación de fases inducida por la solidificación. Estos ajustes se realizan empíricamente para lograr la separación de las fases, al tiempo que se controlan las dimensiones de las fases y el grado de asociación o ligazón mecánica entre las fases.

Las mixturas de un polímero con configuración de peine, tal como los que se han descrito anteriormente, con monómeros de tioles y trienos de conformidad con la ecuación 1, arrojarán también una mezcla homogénea. La polimerización de radicales libres por descomposición térmica del azobis(isobutilnitrilo) (AIBN) dará como resultado una formación de polímeros en red y la separación de fases del polímero con configuración de peine. El control de la morfología de las fases, su dimensión y la interacción entre fases, vienen también mediadas por la inclusión de alquil tioles modificados con sales de amonio.

1

Ecuación 1

En otra realización de la invención, se utilizan las resinas fenólicas o de melamina para el material susceptible de desunirse de la invención. Las resinas auto-condensantes, tales como los compuestos fenólicos o la melamina (urea)/formaldehído, pueden ser modificadas con oligómeros o polímeros iónicamente conductores, y solidificadas a continuación para formar materiales de fases separadas, siempre y cuando el aditivo iónicamente conductor no contenga capacidades funcionales que se condensen con formaldehído. La separación de fases se controla ajustando las mitades presentes en la resina de matriz y en el aditivo iónicamente conductor, a fin de favorecer la separación de fases de etapa tardía, y, posiblemente, mediante la nucleación previa en semillas, utilizando bloques de co-polímeros compatibles/incompatibles, tal y como se ha expuesto aquí anteriormente. Es posible utilizar la modificación iónica, con el uso, de la forma más probable, de grupos sulfonato o amonio, tanto para la resina de matriz como para el aditivo iónicamente conductor, para controlar la morfología de las fases, su dimensión y las reacciones entre las fases.

Se comprende que es posible incluir aditivos en una composición disociadora, siempre y cuando no comprometan la resistencia de la unión o la conductividad iónica de la composición. Aditivos a modo de ejemplo incluyen pigmentos para coloración, inhibidores de la corrosión, agentes niveladores o equilibrantes, agentes favorecedores del brillo, y rellenos. Otros aditivos de resina de polímero, conocidos por parte de los expertos de la técnica, tales como agentes endurecedores de caucho, por ejemplo, el poli(acrilonitril-co-butadieno), pueden ser añadidos con el fin de incrementar la solubilidad del electrolito o mejorar otras propiedades deseables de la resina. La composición susceptible de desunirse puede incluir, adicionalmente, partículas de un material no conductor, por ejemplo, vidrio machacado o bolitas de plástico, a fin de evitar que las superficies conductoras de utilidad en el procedimiento de desunión entren en contacto unas con otras y formen un cortocircuito. Serán evidentes otros aditivos para los expertos de la técnica y se encuentran dentro del ámbito de la invención.

Las capacidades solubilizantes de la composición no solidificada y de la composición tras su solidificación pueden diferir. Así pues, aditivos inicialmente solubles pueden verse excluidos de la composición a medida que ésta se solidifica. En algunas realizaciones, pueden seleccionarse los aditivos para su incorporación a la composición susceptible de desunirse, de tal manera que retengan su solubilidad en el polímero solidificado. En otras realizaciones, es posible utilizar solubilidades previas y posteriores a la solidificación diferentes, lo que resulta ventajoso a la hora de obtener materiales de fases separadas (véase más adelante).

Las composiciones susceptibles de desunirse pueden ser utilizadas como adhesivos. Es posible obtener una junta de unión ligada o unida si se dispone una composición susceptible de desunirse entre dos o más superficies, de tal manera que la composición forma una unión adhesiva a cada superficie y sujeta cada superficie en una posición generalmente fija con respecto a las otras superficies, al tiempo que mantiene estas posiciones como respuesta a una fuerza igual a al menos el peso del elemento unido más ligero.

Es posible obtener una junta de unión ligada mediante la aplicación de un adhesivo de la invención a una superficie adecuada, que se da en forma de una solución, un material fundido o una mezcla reactiva. Los disolventes, en el caso de utilizarse, pueden ser eliminados por evaporación antes de emparejar los sustratos, o bien pueden ser absorbidos por el sustrato revestido. Las composiciones que se aplican en forma de material fundido, de disolución o de mezcla reactiva, mojan o impregnan los sustratos y se solidifican a continuación con el fin de conseguir un alto grado de adherencia. Cuando se aplica en forma de mezcla reactiva, la composición experimenta una reacción de curación o solidificación que convierte en un sólido la mezcla en forma fluida. Este último método de aplicación se utiliza típicamente para adhesivos comunes de dos componentes, tales como las sustancias epoxídicas convencionales.

El material susceptible de desunirse, de acuerdo con la invención, puede aplicarse también como revestimiento a una superficie de sustrato. Debido a las propiedades anti-corrosivas del material (que se exponen aquí más adelante), éste se emplea ventajosamente como una capa subyacente al revestimiento o de imprimación. Como en la formación de una junta de unión ligada, puede aplicarse el material susceptible de desunirse a una superficie adecuada en forma de una disolución, de un material fundido o de una mezcla reactiva. Se encuentra dentro del ámbito del profesional experto en la técnica la preparación de formulaciones adecuadas para aplicaciones de revestimiento.

La resistencia de una unión adhesiva puede determinarse de varias formas. Típicamente, se utilizan las resistencias al corte o cizalladura de la parte superpuesta como una medida de la resistencia de una unión adhesiva. La resistencia a la cizalladura es la fuerza que se requiere para separar dos placas superpuestas cuando se tira según una dirección paralela al plano de las placas. Siguiendo el procedimiento de ASTM D-1002, se utiliza para este propósito un dispositivo de ensayo Instron o un instrumento alternativo adecuado. Las uniones formadas utilizando composiciones susceptibles de desunirse son capaces de ofrecer una alta resistencia y tienen resistencias a la cizalladura de valor superior a 1,38 MPa (200 psi), preferiblemente del orden de 6,9 MPa (1.000 psi), y, más preferiblemente, de 13,8 MPa (2.000 psi) y tan altas como 27,6 MPa (4.000 psi). Las composiciones susceptibles de desunirse que emplean sustancias epoxídicas para la capacidad funcional de matriz proporcionan generalmente resistencias a la cizalladura comprendidas en el intervalo entre 13,8 y 27,6 MPa (entre 2.000 y 4.000 psi) con el uso de esta configuración. Éste es comparable con las resistencias a la cizalladura de las resinas epoxídicas convencionales. Así pues, es posible formar una junta de unión susceptible de desunirse electroquímicamente sin comprometer la resistencia mecánica de los materiales unidos.

Como se ha descrito previamente, la conductividad iónica constituye una característica necesaria de la composición susceptible de desunirse -La velocidad de la reacción farádica de desunión y, por tanto, el tiempo que se necesita para conseguir el deseado grado de debilitamiento de la unión, vienen determinados por la corriente iónica que fluye a través de la composición. Esta corriente puede ser medida en el circuito externo utilizando un amperímetro. La magnitud de la corriente es pequeña, típicamente menor que 1 mA/cm^{2} del área unida, en el momento en que se aplica inicialmente la tensión de desunión. La corriente disminuye adicionalmente con el tiempo, a menudo reduciéndose hasta 0,2 mA/cm^{2} o menos, después de un minuto. Si bien la relación existente entre la corriente y la tensión de desunión no es estrictamente lineal, el uso de tensiones de desunión superiores da lugar a corrientes más altas y a una desunión más rápida. De la misma manera, el uso de tensiones de desunión bajas da lugar a tiempos de desunión más largos. El técnico puede seleccionar una tensión de desunión que va desde unos pocos voltios hasta más de 100 voltios, dependiendo del tiempo de desunión deseado y de otras consideraciones tales como la seguridad y la necesidad de evitar daños en los sustratos sensibles a la tensión.

El tiempo de desunión a una tensión de desunión concreta depende también de la conductividad iónica de la composición. Conductividades iónicas más altas permiten corrientes más elevadas para una tensión dada y proporcionan soporte, de manera correspondiente, a un incremento en la velocidad de la reacción de desunión. Sin embargo, la reacción de desunión tiene lugar sustancialmente en la superficie de separación o interfaz entre la composición y el sustrato, y la cantidad de carga farádica (la integral en el tiempo de la corriente farádica) que se requiere para llevar a cabo la desunión es muy pequeña. En consecuencia, conseguir la desunión en un periodo de tiempo práctico requiere tan solo una corriente pequeña, y el nivel de conductividad iónica que se necesita para dar soporte a esta actividad es relativamente bajo. Esta característica resulta ventajosa debido a que la formulación de los materiales con una elevada conductividad iónica conduce a unas propiedades adhesivas deficientes y a una resistencia mecánica limitada.

La magnitud de la conductividad iónica adecuada para el procedimiento de desunión puede constatarse mediante la medición de la conductividad iónica de la composición susceptible de desunirse que se describe en el Ejemplo 3. La conductividad iónica se determina utilizando la técnica de impedancia de CA (corriente alterna -"AC -alternating current"), en la que se mide la impedancia compleja de la composición a lo largo de un amplio intervalo de frecuencias (entre 5 y 10^{5} Hz) y los datos se ajustan a un modelo de circuito simple. Este método ya ha sido descrito con anterioridad; véase la divulgación de MacDonald et al., J. Electroanal. Chem. 200: 69-82 (1986). En la Tabla 1 se listan valores para la conductividad iónica en función de la temperatura.

TABLA 1 Medidas de conductividad

Temperatura (ºC)	Conductividad (S/cm)
0	1,1 \times10^{-8}
20	2,3 \times 10^{-7}
40	1,6 \times 10^{-6}
60	7,0 \times 10^{-6}
80	2,1 \times 10^{-5}

Si bien las conductividades que se listan en la Tabla 1 para la composición del Ejemplo 3 son considerablemente más pequeñas que las conductividades de los electrolitos que se utilizan en dispositivos electroquímicos (de aproximadamente 10^{-3} S/cm), la conductividad es suficiente como para conseguir la desunión en 10 minutos, a temperatura ambiental, con una tensión aplicada de 50 V.

Las anteriores realizaciones preconizan una composición susceptible de desunirse y que tiene unas capacidades funcionales como matriz y como electrolito que permiten la desunión controlada de la composición de un sustrato eléctricamente conductor, en respuesta a una tensión eléctrica aplicada entre el sustrato y la composición.

Haciendo referencia a la Figura 1, un método incluye hacer pasar una corriente eléctrica a través de una composición susceptible de desunirse 10, en contacto con unos sustratos 12, 14 conductores de la electricidad, a fin de disgregar o romper la unión por la interfaz 16 de adhesivo/sustrato, y debilitar, con ello, la unión entre ellos. La corriente se suministra a la composición utilizando una fuente de suministro de potencia eléctrica 18. Cuando se aplica una tensión eléctrica entre los dos sustratos 12, 14, se producen reacciones electroquímicas en las interfaces de sustrato/composición de desunión. Se constata que las reacciones electroquímicas son de oxidación en la interfaz cargada positivamente o anódica, y de reducción en la interfaz cargada negativamente o catódica. Se considera que las reacciones debilitan la unión adhesiva entre los sustratos, lo que permite la fácil eliminación del sustrato de la composición susceptible de desunirse. (Nótese que, para los propósitos de explicación, en todas las Figuras se ha designado una de las superficies conductoras de la electricidad como el electrodo positivo. Se comprende que la polaridad del sistema puede ser invertida.) La fuente de suministro de potencia eléctrica puede suministrar corriente continua o alterna. La corriente continua puede ser suministrada desde una batería o una fuente de suministro de potencia de corriente continua, excitada por corriente alterna.

La mayor parte de los procedimientos de desunión requieren una tensión de tan solo varios voltios, por ejemplo, menos de 10 voltios. Sin embargo, pueden resultar de utilidad tensiones mayores, por ejemplo, del orden de hasta 100 voltios, para superar la resistencia eléctrica inherente al sistema. Se requiere una corriente muy pequeña, de aproximadamente 10^{-3} amperios por centímetro cuadrado, para completar la desunión o desprendimiento. En muchos casos, se aplica un cierto potencial durante un periodo de tiempo comprendido en el intervalo entre aproximadamente 5 y 60 minutos, y, preferiblemente, entre aproximadamente 10 y 30 minutos.

La composición susceptible de desunirse electroquímicamente puede ser seleccionada de tal manera que la desunión se produzca, bien en la interfaz positiva o bien en la negativa. La interfaz positiva es la interfaz entre la composición susceptible de desunirse electroquímicamente y la superficie eléctricamente conductora que está en contacto eléctrico con el electrodo positivo. De forma similar, la interfaz negativa es la interfaz situada entre la composición susceptible de desunirse electroquímicamente y la superficie eléctricamente conductora que se encuentra en contacto eléctrico con el electrodo negativo. La desunión se produce en la interfaz positiva para las composiciones de desunión descritas en los Ejemplos 1-4 que se proporcionan más adelante. Invirtiendo el sentido de la corriente antes de la separación de los sustratos, la unión puede verse debilitada en ambas interfaces de sustrato.

En una realización alternativa, puede utilizarse corriente alterna para desunir simultáneamente ambas interfaces de sustrato/adhesivo. Esta realización resulta particularmente útil cuando se desea eliminar la composición susceptible de desunirse de ambos sustratos tras la desunión o desprendimiento. Típicamente, la corriente alterna invierte las interfaces anódica y catódica a una escala de tiempo que es corta en comparación con el tiempo total que se necesita para desunir las interfaces. La corriente puede aplicarse con cualquier perfil o forma de onda adecuada, siempre y cuando se permita el suficiente tiempo total en cada polaridad como para que se produzca la desunión. Son apropiadas las formas de onda sinusoidal, rectangular y triangular. La forma de onda puede aplicarse desde una fuente de tensión controlada o una fuente de corriente controlada.

Pueden emplearse formulaciones alternativas para la desunión catódica. Dicha realización se describe en el Ejemplo 7.

Pueden desunirse también electroquímicamente sustratos no conductores o revestidos de forma no conductora, mediante la incorporación de un elemento conductor adicional con el fin de completar el circuito eléctrico. Con referencia a la Figura 2, se incorpora un elemento conductor 20 a la estructura de unión en los casos en que uno de los sustratos 22 es no conductor o está revestido con una capa no conductora. Se aplica una tensión entre el elemento conductor 20 y un sustrato 24 conductor de la electricidad, que tiene una composición susceptible de desunirse 10, dispuesta entre ellos. La desunión se produce, bien en la interfaz 26 de elemento conductor/composición de desunión, o bien en un sustrato 24, dependiendo de la disposición del circuito eléctrico y de la elección de la composición. El elemento conductor 20 está unido, por su cara opuesta, al sustrato no conductor 22 por medio de un adhesivo 28, el cual puede ser, bien un adhesivo convencional o bien la composición susceptible de desunirse electroquímicamente, de acuerdo con la invención. Se contempla que el uso de un elemento conductor en las juntas de unión y en las operaciones de desunión, no se limite a los sustratos no conductores y pueda ser también empleado con sustratos
conductores.

El elemento conductor de la electricidad puede ser cualquier material eléctricamente conductor que sea capaz de ser embebido o encastrado entre dos superficies unidas. Elementos proporcionados a modo de ejemplo incluyen malla de alambre, hoja metálica y un revestimiento conductor, por ejemplo, una sustancia epoxídica rellena de plata, si bien no están limitados por éstos. En los casos en que el elemento conductor es una malla o rejilla de alambre, el tamaño de la malla deberá proporcionar un contacto de área superficial adecuado para el material susceptible de desunirse, ya que el debilitamiento de la unión se produce en las zonas que se encuentran en estrecha proximidad con el sustrato.

La Figura 3 ilustra una realización en la cual el elemento conductor es un revestimiento conductor 30 dispuesto como recubrimiento sobre la superficie del sustrato no conductor 22.

El método de la presente invención puede también separar eléctricamente una unión entre dos sustratos no conductores de la electricidad. La desunión se lleva a cabo mediante el uso de una estructura unida que incorpora dos elementos conductores de la electricidad. Se completa un circuito eléctrico con el uso de los elementos conductores de la electricidad, y la desunión se produce en el elemento. La Figura 4 ilustra varias estructuras ligadas o unidas de la invención.

La Figura 4A es una estructura unida que incorpora dos hojas, mallas o rejillas conductoras de la electricidad, 40, 42. La composición susceptible de desunirse electroquímicamente 10 se encuentra dispuesta entre ellas. Los elementos 40, 42 están unidos a unos sustratos 44, 46, respectivamente. Los sustratos 44, 46 pueden ser sustratos conductores, sustratos no conductores o sustratos que tienen un revestimiento no conductor, si bien el uso de elementos conductores es de utilidad en los casos en que los dos sustratos son no conductores. Los elementos conductores se unen a los sustratos utilizando, bien adhesivos convencionales o bien la composición susceptible de desunirse 64 de la invención.

La Figura 4B es una estructura unida que incorpora dos revestimientos 48, 50 conductores de la electricidad, los cuales revisten unos sustratos 52 y 54 y están en contacto eléctrico, a través de unos cables externos, con una fuente de suministro de potencia, con el fin de completar el circuito eléctrico. La composición susceptible de desunirse electroquímicamente 10 se halla dispuesta entre ellos. Los sustratos 52, 54 pueden ser sustratos conductores, sustratos no conductores o sustratos que tienen un revestimiento no conductor, aunque el uso de elementos conductores es de utilidad en los casos en que ambos sustratos no son conductores.

La Figura 4C es una estructura de unión relacionada que incorpora una hoja, malla o rejilla 42 conductora de la electricidad, y un revestimiento 48 conductor de la electricidad, que recubre el sustrato 52. La composición susceptible de desunirse electroquímicamente 10 se encuentra dispuesta entre los elementos conductores 42 y 48, los cuales se encuentran en contacto eléctrico, a través de cables externos, con una fuente de suministro de potencia, al objeto de completar el circuito eléctrico. Los sustratos 46, 52 pueden ser conductores o no conductores, o bien sustratos que tienen un revestimiento no conductor. El uso de elementos conductores resulta ventajoso en los casos en que ambos sustratos no son conductores.

La operación de desunión o desprendimiento puede también desunir simultáneamente más de una superficie con el uso de una disposición como la que se muestra en la Figura 5. La estructura unida incluye un elemento conductor 42, dispuesto entre dos sustratos 60, 62. La composición susceptible de desunirse 10 se utiliza para formar la unión. Los sustratos 60, 62 pueden ser sustratos conductores o pueden incorporar elementos conductores según se ha descrito aquí anteriormente, con el fin de facilitar la desunión con respecto a los sustratos no conductores. Ambos sustratos están conectados en paralelo a la fuente de tensión por el ánodo, y los elementos conductores sirven de cátodo (en las realizaciones en las que tiene lugar una desunión anódica). En funcionamiento, las interfaces de material de desunión anódica/sustrato son separadas, dejando unos elementos conductores revestidos sobre ambas caras con material de desunión.

Una realización preferida de la invención incluye un parche o estratificado 69 de hoja metálica, tal como el que se muestra en la Figura 6A. El parche incluye una delgada capa de material susceptible de desunirse electroquímicamente 70, respaldado, por ambas caras, por unas hojas metálicas 72, 74, típicamente hojas de aluminio. El parche es flexible y se adapta fácilmente a superficies que no son planas. El parche puede ser recortado hasta su tamaño, revestido con adhesivo y situado entre los sustratos que se han de unir. Similarmente a las estructuras unidas que se han descrito anteriormente, las estructuras unidas que se han formado utilizando un parche de hoja pueden ser separadas fácilmente por la hoja metálica haciendo pasar una corriente eléctrica entre las hojas.

En todas las estructuras y artículos anteriores, el contacto puede realizarse con el sustrato o elemento conductor a través de medios convencionales. Pueden emplearse sujetadores u otros medios de puesta en contacto. En ciertas realizaciones preferidas, una lengüeta conductora puede soldarse por puntos sobre el sustrato o elemento conductor de la electricidad, a fin de mejorar el contacto eléctrico.

En otra realización de la invención, pueden añadirse a la fórmula de la composición agentes de curación o solidificación específicos, de tal modo que el material solidificado sea eliminado de un sustrato con el uso de disolventes que son comparativamente benignos para el medio ambiente y conllevan un riesgo mínimo para la salud del técnico. Esta realización resulta particularmente útil a continuación de la desunión eléctrica de una composición. El material residual de la composición que permanece sobre un sustrato después de la desunión puede ser eliminado fácilmente sin recurrir a productos químicos agresivos, calor o medios mecánicos. De esta forma, por ejemplo, una composición adhesiva que se desune por el electrodo anódico puede ser eliminada del electrodo catódico con el uso de un disolvente tal como un alcohol de bajo peso molecular, por ejemplo, metanol, etanol o similar. La eliminación de la composición se logra por medio del hinchado del disolvente que se ve favorecido por el rápido paso del alcohol de bajo peso molecular a través de la fase iónicamente conductora de la composición. En el Ejemplo 2 se describe una composición de esta realización.

El procedimiento de desunión puede también ser utilizado para eliminar material que ha sido depositado sobre un sustrato a modo de revestimiento. Por ejemplo, se aplica material susceptible de desunirse a una superficie metálica, a modo de capa de imprimación, sobre la cual se aplican una película conductora, tal como una sustancia epoxídica rellena de plata, y una capa superior adecuada. El revestimiento se retira conectando una fuente de suministro de potencia a la superficie metálica (ánodo) y a la capa de sustancia epoxídica rellena de plata (cátodo).

De forma alternativa, puede ponerse en contacto una hoja o placa metálica conductora con la imprimación susceptible de desunirse, a fin de que sirva de cátodo. El electrodo hace las veces de cátodo, por ejemplo, si la composición se desune por la interfaz anódica. El contacto se facilita situando un gel iónicamente conductor entre el revestimiento y la placa metálica. Geles adecuados comprenden una solución engrosada o espesada con polímero, o bien un electrolito de polímero líquido que contiene la misma sal que se utiliza en el adhesivo de desunión, por ejemplo, hexafluorofosfato de amonio.

En una realización previa se describió el uso de composiciones que pueden ser hinchadas por medio de un disolvente de bajo peso molecular. La misma realización puede también ser de utilidad empleada con revestimientos situados sobre un sustrato. El hinchado de la fase iónicamente conductora de la composición con un disolvente de bajo peso molecular incrementa la conductividad iónica de la fase conductora, lo que favorece la desunión cuando se aplica una tensión eléctrica el sustrato y el revestimiento.

Esta solución proporciona la posibilidad de eliminar selectivamente tan solo una porción del revestimiento, ya que la desunión se produce únicamente donde prosigue la actividad electroquímica. Siempre y cuando el camino conductor a través de una unión individual esté aislado eléctricamente de los de las uniones vecinas a él, es posible debilitar uniones concretas dispuestas en un sustrato común sin que ello afecte a las zonas adyacentes, con lo que se permite realizar una reparación o reemplazo específico. Es muy frecuente que los daños esporádicos en los revestimientos situados en grandes áreas superficiales requiera tan solo la eliminación y reparación locales. Este material permite realizar esto con facilidad.

Los emplastos, o revestimientos similares al papel de contacto y previamente formados, se usan cada vez más para revestir aparatos, estructuras y vehículos. El uso de un emplasto metalizado o respaldado con hoja metálica, que se fija utilizando la composición de desunión de la invención, permite la fácil retirada del emplasto durante las operaciones de renovación.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un revestimiento resistente a la corrosión. El término "corrosión" se utiliza aquí con el significado de un proceso electroquímico que conduce a la oxidación de un sustrato metálico, habitualmente con la ayuda de un electrolito, y típicamente acompañado por la reducción del oxígeno atmosférico o del agua. Un revestimiento resistente a la corrosión es uno que inhibe o impide los procesos de corrosión activos, es decir, la oxidación metálica, que, de otro modo, se producirían en ausencia del revestimiento. Típicamente, un revestimiento resistente a la corrosión, tal como una pintura, actúa como una capa de barrera que deja el agua y las sales fuera de la superficie metálica. El revestimiento puede incluir también inhibidores de la corrosión que son, por lo común, parcialmente solubles en agua.

Se ha encontrado que la composición susceptible de desunirse de acuerdo con la presente invención evita la corrosión bajo la pintura. La corrosión bajo la pintura se define como la migración de la corrosión a un lugar por debajo de la pintura (o revestimiento similar) desde un lugar en el que está teniendo lugar la corrosión activa, debido a una rotura en la pintura, que deja al descubierto el sustrato subyacente ante un entorno corrosivo.

De acuerdo con una realización de la invención, la composición susceptible de desunirse se utiliza como una capa subyacente al revestimiento o de imprimación. La capa subyacente al revestimiento puede ser revestida entonces con una segunda capa de pintura. La segunda capa proporciona la barrera principal ante el agua y la sal.

La composición de la invención no funciona como revestimiento resistente a la corrosión en el sentido de que sea una capa de barrera. En lugar de ello, funciona como un revestimiento resistente a la corrosión al evitar que se extienda la corrosión una vez que se ha iniciado. Se baraja la hipótesis de que la presión osmótica iónica en la superficie se reduce donde está en contacto con el material susceptible de desunirse electroquímicamente, debido a la presencia de especies iónicas móviles en el revestimiento. De esta forma, la fuerza de excitación para que la oxidación corrosiva se propague sobre la superficie del metal (lo que lleva, en última instancia, al desprendimiento en láminas del revestimiento) se suprime o reduce.

Un revestimiento anticorrosivo incluye, por tanto, una capa de imprimación compuesta por el material susceptible de desunirse electroquímicamente de la invención, y por un revestimiento superior que hace las veces de capa de barrera protectora. Si la capa de barrera se ve comprometida, la superficie metálica que queda al descubierto es susceptible de corrosión por oxidación; sin embargo, la capa de imprimación evita su propagación por debajo del revestimiento y, por tanto, previene el desprendimiento en láminas del revestimiento.

La invención se ilustra en los siguientes ejemplos, que no son limitativos de la invención, cuyo ámbito completo se muestra en las reivindicaciones que siguen a la descripción.

Ejemplo 1

Este ejemplo describe una composición susceptible de desunirse electrolíticamente con el uso de un agente plastificante como componente iónicamente conductor.

Se sintetizó un diepóxido 1 enlazado con disulfuro, de la estructura que sigue, de acuerdo con los procedimientos esbozados por Gilbert et al. en la divulgación Mater. Res. Soc. Proc., Interfaces de polímero/materia inorgánica ("Polymer/Inorganic Interfaces"), 304: 49 (1993).

2

Se llevó a cabo una formulación susceptible de separarse eléctricamente, mezclando 100 partes en peso del diepóxido anterior con 30 partes de 4,7,10-trioxi-1,13-tridecanodiamina y 10 partes de poli(acrilonitril-co-butadieno) terminado en amino, un agente endurecedor de caucho (CAS 68683-29-4). A esta mezcla se añadieron 20 partes, por cada uno, de 1-pentanol y hexafluorofosfato de amonio. La mezcla reaccionó rápidamente a temperatura ambiental para dar como resultado una resina curada o solidificada que exhibía resistencias de unión adhesiva muy elevadas con el cobre. Esta composición se fundamentaba en una combinación de un agente plastificante y una modificación química de la sustancia epoxídica, por ejemplo, la incorporación de un agente de solidificación de amino modificado con grupo alcoxi y de un co-polímero de acrilonitrilo, así como también el epóxido de disulfuro, con el fin de adquirir la conductividad iónica necesaria en la composición de producto.

A la temperatura ambiental, la conductividad iónica de este material es muy baja. Sin embargo, la unión adhesiva fue separada electroquímicamente en 30 minutos con la aplicación de un potencial de 50 voltios a través de la línea de unión, a temperaturas elevadas (60ºC).

Esta formación se preparó también como solución de nitrometano que puede disponerse como revestimiento por rociado sobre sustratos para su unión o revestimiento. Esta solución tiene una vida útil de varias horas, en comparación con los quince minutos de la mezcla epoxídica sin disolvente.

Ejemplo 2

Este ejemplo describe una composición susceptible de desunirse electroquímicamente, que se sirve de un co-polímero de radical con ión intercambiado, el poly[dimetilsiloxano-co-metil(3-hidroxipropil)siloxano]-radical-poli(etilen glicol) 3-aminopropil éter, como componente iónicamente conductor.

En una vasija de reacción equipada con un agitador mecánico, el poly[dimetilsiloxano-co-metil(3-hidroxipropil)siloxano]-radical-poli(etilen glicol) 3-aminopropil éter (PMS-g-PEO) (75 g), un polímero con configuración de peine, dotado del grupo funcional amino (CAS 133779-15-4), con un M_{n} de aproximadamente 4.000, se mezcló con hexafluorofosfato de amonio (25 g, 0,153 mol), y la mezcla se agitó a 70ºC durante 12 horas, sometida al vacío, al objeto de permitir que prosiguiese hasta completarse la reacción de intercambio iónico. El producto resultante era un líquido ambarino, viscoso y transparente.

Se formuló una resina epoxídica en dos partes, con el uso del anterior PMS-g-PEO sometido a intercambio iónico. La parte A se formuló mezclando 100 partes en peso de PMS-g-PEO sometido a intercambio iónico con 75 partes en peso de un diglicidil éter de un bisfenol A (DGEBA), de bajo peso molecular (M_{n} = 355), a fin de formar un líquido amarillo y viscoso. La mezcla del co-polímero de radial con una resina epoxídica favorece la dispersión del electrolito en el seno de la resina, lo que favorece una morfología interpenetrante de los dos componentes de la composición adhesiva. La parte B se formuló haciendo reaccionar 25 partes en peso de DGEBA con 30 partes en peso de 4,7,10-trioxa-1,13-tridecanodiamina (CAS Nº 4246-51-9), a fin de formar un agente de solidificación de amina de cadena extendida. La extensión de la cadena hace reaccionar previamente las resinas epoxídicas al objeto de controlar el proceso de solidificación y proporcionar unas partes de peso comparable en la resina de dos partes. Se añadieron vidrio machacado (3 partes) y pigmento azul (ftalocianina de cobre) a la parte B.

La resina epoxídica en dos partes, sin mezclar, presentaba una vida de almacenamiento de seis meses o más a temperatura ambiental. Ésta se mezcló en una proporción de 3:1 de la parte A (amarilla) con respecto a la parte B (azul), para dar una pasta de color verde que presentaba una vida útil de aproximadamente una hora. La pasta se aplicó entre sustratos de aluminio, cobre y acero con el fin de formar estructuras unidas o ligadas. La reacción química global que conduce a la formación de la composición susceptible de desunirse, se muestra en la Ecuación 2.

3

Se llevaron a cabo ensayos de resistencia a la cizalladura de la parte superpuesta, con el uso de un dispositivo de ensayo Instron de acuerdo con las especificaciones de la ASTM D-1002, de cuyos resultados se da cuenta en la Tabla 2. Los especimenes o muestras de cizalladura de parte superior se formaron a partir de tiras metálicas de 2,54 cm \times 20,32 cm (1 pulgada \times 8 pulgadas), unidas entre sí de tal modo que presentasen un solapamiento de 1,27 cm (media pulgada).

TABLA 2 Resistencia a la cizalladura de sustratos de metal unidos

Metal del sustrato	Carga de rotura (psi)/(MPa)
aluminio	1.700-2.200/11,73-15,18
acero	2.200/15,18
cobre	1.600/11,04

Estos valores son comparables con las uniones formadas utilizando resinas epoxídicas convencionales. Así pues, es posible formar una junta de unión susceptible de desunirse electroquímicamente, sin comprometer la resistencia mecánica de los materiales unidos.

Se realizaron también ensayos de cizalladura de la parte superpuesta con el fin de establecer los efectos de una temperatura elevada en la resistencia de la unión adhesiva de sustratos de aluminio unidos que se han formado con el uso de la fórmula de este ejemplo. Se da cuenta de los resultados en la Tabla 3.

TABLA 3 Resistencia a la cizalladura de sustratos de aluminio unidos, a diversas temperaturas

Temperatura (ºC)	Carga de rotura (psi)/(MPa)
50	1.800/12,42
60	1.400 (fluencia a 1.000)/
	9,66 (fluencia a 6,90)
85	fluencia a 800/fluencia a 5,52

Los sustratos unidos fueron separados electroquímicamente a temperatura ambiental mediante la aplicación de un potencial de 50 V entre los sustratos metálicos -La desunión o desprendimiento se produjo en el ánodo. Transcurridos 10 minutos, los sustratos se separaban fácilmente haciéndolos saltar con la mano. La interfaz anódica carecía sustancialmente de resina residual.

Se retiró del sustrato de cátodo, utilizando metanol, el material residual de las composiciones susceptibles de desunirse, preparadas a partir de 4,7,10-trioxi-1,13-tridecanodiamina.

Ejemplo 3

Este ejemplo muestra el efecto de la sustitución del agente de solidificación de amino en la resistencia y en la facultad de desunión de una composición epoxídica.

Se preparó una resina epoxídica como se ha descrito en el Ejemplo 2, con la sustitución de la 4,7,10-trioxa-1,13-tridecanodiamina por 15 pans tetraetilen pentamina (TEPA; CAS Nº 112-57-2), a fin de obtener una composición susceptible de separarse eléctricamente y que presentaba resistencias de unión de hasta 17,25 MPa (2.500 psi) con el aluminio, tanto a temperatura ambiental como a temperaturas elevadas. Las condiciones y las velocidades de desunión eran similares a las del Ejemplo 2. La desunión o desprendimiento se producía en el ánodo.

Ejemplo 4

Este ejemplo muestra el efecto de la sustitución del anión sometido a intercambio iónico del PMS-g-PEO, en la resistencia y en la facultad de desunión de una sustancia epoxídica.

Se preparó una resina epoxídica como se ha descrito en el Ejemplo 2, con la sustitución del hexafluorofosfato de amonio por tetrafluoroborato de amonio, a fin de obtener una resina que se solidificaba con una dureza incrementada pero con una conductividad reducida a la temperatura ambiental. El incremento observado en la dureza se debe probablemente al incremento en los enlaces iónicos transversales.

La desunión anódica de esta resina puede conseguirse mediante la aplicación de un potencial de 50 V a través de la línea de unión durante 40 minutos, a la temperatura ambiental. El mayor tiempo de desunión de la formulación con tetrafluoroborato de amonio es debido a una menor conductividad iónica del material.

Ejemplo 5

Este ejemplo muestra el efecto de la incorporación de un agente plastificante a la composición, a la hora de la desunión.

Se añadieron diez partes de octanol a la formulación de resina del Ejemplo 3. Especímenes o muestras de cizalladura de parte superpuesta de aluminio, unidos con el uso de la formulación modificada, exhibían resistencias a la cizalladura de 11,04 MPa (1.600 psi) y buenas propiedades mecánicas. La aplicación de un potencial de 50 V a -20ºC daba lugar a la desunión en menos de 15 minutos, frente a una hora para la versión sin modificar. A -40ºC, la desunión se producía en menos de 12 horas, frente a la ausencia de desunión de la resina sin modificar.

Así pues, la adición del agente plastificante mejoró significativamente la capacidad de desunión de la formulación a temperaturas más bajas, lo que tiene una aplicación práctica significativa cuando es necesario que las operaciones de desunión tengan lugar en espacios abiertos o en otras condiciones no controladas desde el punto de vista medioambiental. Presumiblemente, la desunión a la temperatura ambiental discurrirá significativamente más rápido para la formulación modificada.

Ejemplo 6

Este ejemplo muestra una conductividad iónica incrementada como consecuencia de la solidificación heterogénea del polímero de matriz.

Se añadió trioxadodecano-1,13-diamina (80 partes en peso) a polvo de zeolita 13X (100 partes en peso), con agitación. Se permitió que se incrementase la temperatura de la mezcla a medida que la amina era absorbida en la superficie y en el seno del polvo poroso. Se añadió un complejo de amina/zeolita (160 partes) a 100 partes de sustancia epoxídica DGEBA y a 10 partes de hexafluorofosfato de amonio. Muestras confeccionadas uniendo entre sí sustratos de aluminio con el uso de esta formulación, se curaron o solidificaron a 80ºC durante una hora, y exhibían una buena resistencia de unión adhesiva. El material exhibía niveles moderados de conductividad iónica, aproximadamente 1/10 de la del material del Ejemplo 2. La aplicación de una corriente de 50 V durante dos horas a la temperatura ambiental dio lugar al debilitamiento de la unión adhesiva.

Ejemplo 7

Este ejemplo proporciona una composición susceptible de desunirse por la interfaz catódica.

Se transformó poli(propilen glicol)bis(2-aminopropil éter) (PPODA, CAS Nº 9046-10-1, M_{n} de aproximadamente 2.000) en la sal de amonio correspondiente, mediante una reacción de intercambio con hexafluorofosfato de amonio, de acuerdo con la reacción ilustrada en la Ecuación (1). Con este fin, se mezcló PPODA (75 g) con hexafluorofosfato de amonio (25 g) en una vasija de reacción equipada con un agitador mecánico, y se agitó durante 48 horas a temperatura y presión ambientales.

Una mezcla que contenía 100 partes de PPODA sometido a intercambio iónico, y 100 partes del epóxido de disulfuro del Ejemplo 1, se mezcló con 8 partes de dicianodiamida. La mezcla formaba una fuerte unión con el aluminio cuando se curaba o solidificaba a 100ºC durante 4 horas. La unión puede disgregarse o romperse electroquímicamente mediante la aplicación de un potencial de 50 V a través de la unión durante 30 minutos, a 40ºC. La desunión se produce en la interfaz catódica.

Ejemplo 8

Este ejemplo describe la desunión de un sustrato no conductor utilizando una hoja conductora.

Se redujo el brillo superficial de una hoja de aluminio (de 25 \mum de espesor) con disolvente y se atacó químicamente en su superficie con ácido fosfórico, para sumergirse en agua destilada durante una hora. Se unieron entonces una con otra dos láminas de la hoja de aluminio, ya seca, con el uso de la resina del Ejemplo 1, sin vidrio machacado. El estratificado de hojas se solidificó o curó durante una hora a 80ºC. El estratificado de hojas 69 se ilustra en la Figura 6A, en la que una composición susceptible de desunirse electroquímicamente 70 está emparedada entre unas hojas 72, 74.

El estratificado de hojas 69 se unió entonces adicionalmente entre dos sustratos. El estratificado de hojas se recortó hasta un tamaño apropiado para los sustratos que se habían de unir. Las superficies externas de la hoja fueron revestidas con una resina epoxídica de disulfuro solidificada con amina, que no es susceptible de desunirse electroquímicamente. La estructura emparedada se muestra en la Figura 6B, con capas de adhesivo convencional que se indican como las capas 76 y 78 (los sustratos no se muestran). El estratificado revestido con adhesivo se dispuso entre dos sustratos y se aplicó presión utilizando pesas o mordazas con el fin de mantener el conjunto unido. El conjunto se solidificó a temperatura ambiental durante un periodo de tiempo de 2 horas, lo que dio lugar a una unión permanente de elevada resistencia.

Los sustratos se desunen o desprenden mediante la rotura o disgregación de la unión por la interfaz 80 entre la hoja y el adhesivo susceptible de desunirse electroquímicamente, que se indica en la Figura 6B. Una fuente de suministro de potencia de corriente continua a 50 V aplicó una diferencia de potencial a través de la estructura unida durante 10 minutos, tras lo cual la estructura pudo ser separada haciéndola saltar con la mano. La hoja se pelaba o descascarillaba de la capa epoxídica convencional, que permanecía fijada. El sustrato se limpió del adhesivo residual al remojarlo en una solución de agua amoniacal, sodio 3-mercaptopropil sulfonato, y metanol.

Ejemplo 9

Este ejemplo describe la desunión de un sustrato no conductor con el uso de un revestimiento conductor.

Se revistieron sustratos no conductores con una sustancia epoxídica rellena de plata. Se aplicaron dispositivos conectadores para cableado externo a la sustancia epoxídica rellena de plata. A continuación de la solidificación, se dispuso, revistiendo a la sustancia epoxídica rellena de plata, una capa de resina epoxídica de desunión electroquímica, tomada del Ejemplo 1. Se oscureció el brillo de las superficies de sustrato revestidas y se solidificó la resina, con lo que se formó una unión adhesiva. Esta unión se desunió electroquímicamente mediante la conexión de una fuente de suministro de potencia de 50 V, bien directamente a las capas epoxídicas rellenas de plata, o bien a los dispositivos de conexión. La desunión se produce en entre 20 y 40 minutos a la temperatura ambiental, dependiendo de la rugosidad de la sustancia epoxídica con plata.

Ejemplo 10

Este ejemplo describe la desunión de un revestimiento.

Se dispuso la resina tomada del Ejemplo 1 revistiendo directamente una superficie de acero de bajo contenido de carbono, como capa de imprimación. El revestimiento puede ser aplicado a partir del material en masa o bien rociando una solución al 50% en peso de la resina sin solidificar, en una mezcla de 1:1 de nitrometano y cloruro de metileno. Tras el secado, la capa de imprimación se revistió con una delgada capa de sustancia epoxídica rellena de plata y un revestimiento superior o de cobertura adecuado. La capa de imprimación iónicamente conductora proporcionó una adherencia en mojado excepcionalmente buena bajo condiciones altamente corrosivas. La conexión de una fuente de suministro de potencia de 50 V entre la superficie de acero y la sustancia epoxídica rellena de plata dio lugar a la disgregación de la unión adhesiva entre la imprimación y la superficie de acero, lo que permitió que el revestimiento fuera fácilmente retirado por rascado. No se observó corrosión alguna sobre la superficie de la que se retiró el revestimiento.

Ejemplo 11

Este ejemplo describe otro método para desunir un revestimiento utilizando un gel de electrolito.

Se dispuso la resina tomada del Ejemplo 1 directamente revistiendo una superficie de acero de bajo contenido en carbono, a modo de capa de imprimación, y se dejó solidificar. El revestimiento solidificado se desunió o desprendió a continuación electrolíticamente por el siguiente procedimiento. Un gel espesado compuesto por PPODA sometido a intercambio con hexafluoruro de amonio, se esparció sobre la superficie del revestimiento de imprimación y se puso físicamente en contacto con un elemento conductor, tal como un cable, una malla, una hoja o una rejilla. La conexión de una fuente de suministro de potencia de 50 V a la superficie de acero (ánodo) y al elemento conductor (cátodo) durante un periodo de menos de 20 minutos dio lugar a la disrupción o disgregación anódica de la unión adhesiva entre la imprimación y la superficie de acero.

Ejemplo 12

Este ejemplo describe la desunión de un revestimiento pigmentado.

Se mezclaron 100 partes en peso del material del Ejemplo 2 con 65 partes en peso de pigmento de dióxido de titanio (rutilo) para obtener una pintura blanca. Esta pintura se puede utilizar para revestir aluminio, acero u otras superficies metálicas. El revestimiento se desunió o desprendió localmente al poner en contacto una placa conductora, revestida con un gel iónicamente conductor, con la superficie de la pintura, y conectar el polo positivo de una fuente de suministro de potencia de 50 V al sustrato revestido, y el polo negativo de la fuente de suministro de potencia a la placa conductora. Tras entre 10 y 15 minutos, la pintura se retiró fácilmente de la zona tratada por medio de un raspado o pelado suave.

Claims (20)

1. Una composición susceptible de desunirse o desprenderse electroquímicamente, unida a una superficie conductora de la electricidad, que comprende un polímero y un electrolito, de tal manera que el electrolito proporciona la suficiente conductividad iónica a la composición como para permitir una reacción farádica en la unión formada entre la composición y la superficie conductora de la electricidad, cuando se aplica una cierta tensión a través de la unión entre la superficie y la composición, con lo que se induce a la composición a desunirse de dicha superficie.

2. Un método para desunir o desprender una composición susceptible de desunirse electroquímicamente, que comprende:

poner en contacto una segunda superficie conductora de la electricidad con una composición susceptible de desunirse, unida a una primera superficie conductora de la electricidad; y

aplicar una cierta tensión a través de la unión entre la primera superficie conductora de la electricidad y la composición, a fin de causar una reacción farádica por la que se debilite la unión con la primera superficie conductora de la electricidad.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 ó el método de acuerdo con la reivindicación 2, de tal forma que la composición susceptible de desunirse electroquímicamente es un revestimiento o un adhesivo.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual la composición susceptible de desunirse electroquímicamente está unida a la segunda superficie conductora de la electricidad.

5. La composición o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en los cuales la unión entre la composición susceptible de desunirse electroquímicamente y la superficie conductora de la electricidad tiene una resistencia a la cizalladura, según se determina de acuerdo con la ASTM D-1002, de al menos 1,38 MPa (200 psi).

6. La composición o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en los cuales la composición susceptible de desunirse electroquímicamente comprende un polímero y un electrolito.

7. La composición o el método de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 6, en los cuales el polímero es una sustancia epoxídica, un compuesto fenólico, acrílico, melamina, maleimida, poliuretano, o combinaciones de los mismos.

8. La composición o el método de acuerdo con las reivindicaciones 1, 6 ó 7, en los cuales el polímero tiene una densidad de enlaces transversales variable y presenta regiones de baja densidad de enlaces transversales, que tienen una conductividad iónica relativamente alta, y regiones de alta densidad de enlaces transversales, que presentan una resistencia mecánica relativamente elevada.

9. La composición o el método de acuerdo con la reivindicación 1 ó cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en los cuales el polímero incluye lugares de coordinación capaces de solvatar iones que dan soporte a la capacidad funcional como electrolito de la composición susceptible de desunirse electroquímicamente, y en los que los lugares de coordinación son mitades alcoxi, mitades de disulfuro, mitades de tioalquil, mitades de nitrilo, mitades de polivinilideno, derivados de los mismos, así como combinaciones de ellos.

10. La composición o el método de acuerdo con la reivindicación 1 ó cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en los cuales el electrolito se selecciona de entre moléculas solvatantes de iones, oligómeros, polímeros, co-polímeros, ionómeros, sales y combinaciones de los mismos.

11. La composición o el método de acuerdo con la reivindicación 1 ó cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en los cuales el electrolito se localiza en regiones situadas en el seno del polímero, a fin de formar una fase secundaria con conductividad iónica.

12. La composición o el método de acuerdo con la reivindicación 1 ó cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, en los cuales la composición susceptible de desunirse electrolíticamente es un material separado en fases que comprende un co-polímero de bloque o radical, que incluye componentes no polares y componentes con conductividad iónica.

13. La composición o el método de acuerdo con la reivindicación 1 ó cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, en los cuales el electrolito se selecciona de entre alcóxidos, alcoholes, carbonatos de alquilo, ésteres cíclicos, nitrilos, amidas, ureas y combinaciones de los mismos.

14. La composición o el método de acuerdo con la reivindicación 1 ó cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13, en los cuales el electrolito comprende una sal de metal alcalino, una sal alcalino-térrea o una sal de amonio.

15. La composición o el método de acuerdo con las reivindicaciones 10 a 14, en los cuales la sal comprende un hexafluorofosfato, un tetrafluoroborato, un hexafluoroantimoniato o un anión perclorato.

16. La composición o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de tal manera que la composición susceptible de desunirse electroquímicamente tiene una conductividad iónica comprendida en el intervalo entre 10^{-11} y 10^{-5} S/cm.

17. La composición o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de tal manera que la composición susceptible de desunirse electroquímicamente comprende adicionalmente uno o más de entre un pigmento, un inhibidor de la corrosión, un agente nivelador o equilibrante, un agente favorecedor del brillo, un agente endurecedor de caucho y un relleno.

18. La composición o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de tal manera que la composición susceptible de desunirse electroquímicamente comprende adicionalmente un depósito que contiene agentes de solidificación o de formación de enlaces transversales.

19. La composición o el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en los cuales la unión entre la composición susceptible de desunirse electroquímicamente y la superficie conductora de la electricidad se desune o separa transcurridos 60 minutos o menos, o aplicando una corriente de 60 voltios a través de la unión entre la composición y la superficie conductora de la electricidad.

20. Una composición susceptible de desunirse electroquímicamente, que comprende un polímero y un electrolito, de tal modo que la composición, cuando está unida a una superficie conductora de la electricidad, tiene una resistencia a la cizalladura, según se determina de acuerdo con la ASTM D-1002, de al menos 1,38 MPa (200 psi), y tiene la suficiente conductividad iónica como para permitir una reacción farádica en la unión formada entre la composición y la superficie, cuando se aplica una cierta tensión a través de la unión entre la superficie conductora de la electricidad y la composición, por lo que se induce la desunión o separación de la composición de dicha superficie.