JP2003513144A - 接着部の剥離方法 - Google Patents
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Abstract
Description
せる方法を提供する。本発明は、接着部の意図する接着剥離を引き起こさせるた
めに、交流電磁場により加熱することができるプライマー組成物も提供する。
両の組立産業および供給産業、機械および家庭用機器の製造、並びに建築産業に
おいて、同じまたは異なる金属製または非金属製基材は、結合または密閉の目的
のために接合される。構造部品のためのこれらの接合は、大幅に、古典的な結合
方法、例えば鋲、ねじまたは溶接に取って代わっている。なぜなら接合/シール
は多くの技術的利点をもたらすからである。伝統的な結合方法、例えば溶接、鋲
またはねじと対比すると、接合構造部品の解放および剥離はこれまで満足な方法
で解決されていなかった。
ムからなる残留物無含有、非損傷剥離可能接着部についての接着フィルムの段落
を記載する。それにより、接着部を接着部の面方向に引っ張ることによって解く
ことができる。しかしながら、この方法は接着フィルムの接着剤層が感圧接着剤
であるときしか使用できない。しかしながら、この種の接着接合では低い引張強
度または剥離強度だけしか達成できず、それにより、この方法は小さい部材、例
えば家庭用のフックなどを固定するためにしか適さない。
る接着組成物を記載する。この接着組成物は、水性のアルカリ系中で接着部の剥
離が可能であり、ソーダ溶液および苛性アルカリ溶液が具体例として述べられて
いる。これらのアルカリ水溶液を、磁石部品および他の小さな部品を経済的に製
造するために使用することが提案されている。一方、その接着剤は金属加工中の
補助的な接着を生み出すためにだけ使用することが意図されている。良く似た接
着剤も、飲料瓶からのラベルの除去を容易にするラベル用接着剤として知られて
おり、水性媒体または水性アルカリ媒体中の類似の容器が知られている。
ネルギーにより解く方法を記載する。この目的のために、接着剤は導電性でなけ
ればならず、マイクロ波装置を用いて軟化できなければならない。銅粉末または
アルミニウム粉末を含有する(水性)ポリマー分散液をベースとする無溶媒接触
接着剤という特別な提案がなされている。この文献の教示に従って接着接合を解
くためには、床被覆物の接合部分をマイクロ波装置内に置き、その装置により接
着層を軟化させ、それにより、接着層の軟化後、床被覆部分を手動ではがすこと
ができる。
物、並びに粘着付与剤および増粘剤をベースとする感圧接着剤を記載する。この
感圧接着剤は、幅広い温度範囲で一定の接着力を有し、接着部の機械的剥離が可
能である。この接着部は、絶縁および/または装飾用二次元部品、例えば絶縁物
質またはプラスチックフィルムを接合するために好適であると言及されている。
薬剤が添加された、ラッカー、着色剤および接着剤用緩和ゲルを記載する。二成
分ラッカーを層間剥離するための剥離剤として使用することが、特別な用途領域
として言及されている。この種の混合物は二成分接着剤との使用にも好適であり
得ると言及されているが、この種の接着部を解くことについて具体的なデータは
全く与えられていない。同様に WO 87/01742 は硬化ポリスルフィドシーラント
または被膜を除去するための組成物を記載する。この場合、アルキルまたはフェ
ニルチオレートをベースとするアルカリ金属またはアンモニウムチオレートを、
ジメチルホルムアミドまたはジメチルアセトアミドまたはこれらと芳香族溶媒、
例えばトルエン若しくはキシレンとの混合物からなる溶媒または混合溶媒に溶解
させ、硬化ポリスルフィドシーラントまたは被膜物質に適用し、その後にこれら
を基材、例えば飛行機用タンクから除去することができる。接着部を解くことに
ついてのデータは提供されていない。
ymer Science, 39, 第1439〜1457頁(1990年)に V.R. Sastri and G.C. Tesoro
は、異なるエポキシ当量を有し、4,4'-ジチオアニリンを用いて架橋されるエ
ポキシ樹脂類を記載する。この論説中で、架橋樹脂を粉砕し、寸法600μmを
有する粒子にすることが提案されている。次いでこの微粉砕粉末を、ジグライム
、塩酸およびトリブチルホスフィンの溶液中で、粉砕樹脂が溶解するまで還流下
に沸騰させる。同様の開示が、同じ筆者により US-A-4,882,399 でなされている
。いずれの文献にも剥離可能な接着部についての具体的データは提供されていな
い。
フィド結合を有する接着剤を記載し、これを、硬化後に再びメルカプト化合物ベ
ース剥離剤の溶液を適用することにより、解くことができる。これは、接合構造
部品を化学的手法を用いることにより接着剤層において再び剥離し得ることを意
味する。この文献中の開示に従い剥離剤を、室温で不活性な形態の接着配合物と
も混合することができ、試薬を高温で活性化させた後に剥離を行うことができる
。この不活性形態の剥離剤の具体例は言及されていない。溶媒含有剥離剤の使用
により接着部を再び解くことができるが、溶媒含有剥離剤の使用を避けることが
好ましい。なぜなら ・この手順は、剥離剤が作用するための拡散制御時間の故に非常に時間を消費
する、 ・溶媒含有剥離剤の取扱いは環境保護のために回避すべきである、 からである。
有するナノスケール粒子が結合剤系中に存在する接着組成物を記載する。この接
着組成物は、剥離可能接着部を製造するために好適である。電磁放射の効果によ
りこの接着部を加熱することができ、それにより接着部が容易に剥離可能になる
。この手順の欠点は、電磁放射を吸収して加熱するために充分な量の対応するナ
ノスケール粒子を全接着剤組成物が含有する必要があることである。
接着窓ガラスを記載する。この窓ガラスの表面上、接着剤領域中、電気回路を備
え付け、接着剤に向けられた面に熱溶融性物質、例えばハンダまたは熱可塑性物
からなる剥離層を有する伝導片が存在する。接着部を解くために、電流を伝導片
に適用し、それを温め、剥離層溶融物およびディスクを車体から取り外し得る。
いる、剥離可能接着部を記載する。この接着片は、平らな熱可塑性剥離要素を含
有する。この熱可塑性剥離要素は、固有伝導ポリマー、導電性のカーボンブラッ
ク、グラファイト、金属粉末、金属繊維若しくは金属製やすりくず、金属被覆フ
ィラー、金属被覆ガラスマイクロビーズ、金属被覆織物繊維またはこれら物質の
混合物を含有する。電流を使用または放射を与えることにより接着部を加熱し、
この熱可塑性剥離層を軟化させ、それにより接合された部品を、お互いから機械
的に剥離することができる。EP-A-521825 は、具体例として、この種の剥離可能
接着部を乗物製造において直接ガラスをはめるために使用することを提案する。
離を容易にする目的の接着系を提供するという課題を有する。この接着系を用い
て関連する基材を接合した後、接着部を解くため、交流電磁場を適用することに
より接合を加熱することができる。
、プライマー組成物であって、その結合剤が強磁性、フェリ磁性、超常磁性また
は圧電性を有するナノスケール粒子を含有する組成物を提供することを基礎とす
る。
イマー層及び接着層からなる積層接合により達成される。従って結合剤マトリッ
クスがナノスケール粒子を含有するプライマー層は、接着剤層および少なくとも
1つの基材層の間に適用される。 次いで熱可塑性接着剤または熱硬化性接着剤を、基材から背けられたプライマ
ー層の面に適用する。
法を提供し、その中でプライマー層は、これら交流場の影響下でプライマー層を
加熱するナノスケール粒子を含有する。このプライマー層の加熱は、接着部を剥
離させるために使用される。ナノスケール粒子は、「信号波受信」特性を有する
フィラーとして使用され、それにより交流電磁場の形態のエネルギーがプライマ
ー層に導入するために向けられる。プライマー層へのエネルギー入力の結果とし
て、局部的に温度が大幅に上場し、これにより接着部の可逆剥離が容易になる。
非反応性熱可塑性接着系の場合、このプライマーへのエネルギー入力により隣接
接着ポリマーの溶融が引き起こされる。反応性、即ち架橋化熱硬化性接着系の場
合、温度上昇によりポリマーの境界層の熱分解が導かれ、接着部中の破壊につな
がる。
リマー主鎖がいくらかの熱的不安定基を有するもののいずれかである。温度上昇
の結果として活性化され、それにより接着剤の破壊を起こし得る熱的不安定な接
着剤を用いて、接着剤を変性することも、本発明の剥離可能接着部のために首尾
よく用いることができる。伝統的な加熱方法と比較して本発明の方法は、熱発生
を接着部中の熱プライマー層および隣接接着剤層の間の境界層中に局部的に限定
させること、および接合基材物質および接着剤マトリックス自身への熱応力を回
避または最小化することに特徴がある。該方法は、非常に時間を節約し、効率的
である。なぜなら熱を、接合基材を通す拡散法によって接着部に導入する必要が
ないからである。この方法はまた、基材または接着剤マトリックスを介する熱放
散または熱放射による熱損失をかなりの低度で減少させるので、本発明の方法は
特に経済的となる。プライマー層中の局部的に限定された温度上昇の結果として
、接着剤はプライマー/接着剤界面でのみ選択的に破壊され、これにより基材の
「準接着剤」剥離が容易になる。
使用する場合、あらゆる圧電性化合物がフィラー物質として好適であり、例えば
、石英、電気石、チタン酸バリウム、硫酸リチウム、酒石酸カリウム(ナトリウ
ム)、酒石酸エチレンジアミン、ペロブスカイト構造を有する強誘電性化合物、
特にチタン酸鉛ジルコニウムである。交流磁場を使用する場合、基本的にあらゆ
るフェリ磁性、強磁性または超常磁性物質が好適であり、特に金属のアルミニウ
ム、コバルト、鉄、ニッケルまたはこれらの合金並びにn-磁赤鉄鉱(γ-Fe2
O3)およびn-磁鉄鉱(Fe3O4)型の金属酸化物および一般式:MeFe2O4 (式中、Meは銅、亜鉛、コバルト、ニッケル、マンガン、マグネシウム、カル
シウムおよびカドミウムの群から選ばれる2価の金属を表す。)で示されるフェ
ライトである。
粒子」が特に好適である。先行技術から既知の常磁性粒子と比較すると、ナノス
ケールのフィラーは、ヒステリシスを示さないことに特徴がある。これはエネル
ギー散逸が磁気ヒステリシス損失により引き起こされず、むしろ熱発生は交流電
磁場の作用中にマトリックスに囲まれた粒子の振動または回転、即ち最終的に機
械的摩擦損失に起因するという結果になる。これはマトリックスに囲まれた粒子
を特に有効な速度で加熱することにつながる。
nm以下、特に30nm以下の平均粒度(または平均粒径)を有する粒子である
。この定義における粒度とは一次粒度を意味する。本発明に従い使用するナノス
ケール粒子は、好ましくは1〜40nmの範囲、特に好ましくは3〜30nmの
間の平均粒度を有する。超常磁性による効果を使用するためには、粒度は30n
m以下であるべきである。粒度を、好ましくはUPA法(Ultrafine Particle A
nalyzer、超微細粒子分析器)、例えばレーザー光散乱法(「レーザー光後方散
乱」)により測定する。ナノスケール粒子の凝集または合併を防止または回避す
るために、これらの表面を一般に変性または被覆する。非凝集ナノスケール粒子
を調製するこの種の方法は、その例として酸化鉄粒子を使用している、DE-A-196
14 136 の第8〜10欄で与えられている。この種のナノスケール粒子を表面被覆
して凝集を回避するいくつかの可能な手段は、DE-A-197 26 282 で与えられてい
る。
する。プライマーをまた、溶融物から薄膜として少なくとも1つの基材に適用し
得る。
接着剤のための結合剤マトリックスとして使用することができる。その例として
、以下の熱可塑性軟化性接着剤を挙げることができる:エチレン/ビニルアセテ
ートコポリマー、ポリブテン、スチレン/イソプレン/スチレン若しくはスチレ
ン/ブタジエン/スチレンコポリマー、熱可塑性エラストマー、非晶質ポリオレ
フィン、直鎖熱可塑性ポリウレタン、コポリエステル、ポリアミド樹脂、ポリア
ミド/EVAコポリマー、ダイマー脂肪酸をベースとするポリアミノアミド、ポ
リエステルアミドまたはポリエーテルアミドをベースとするホットメルト接着剤
。さらに、例えば G. Habenicht, "Kleben: Grundlagen, Technologie, Anwendu
ngen", 第3版, 1997年 第2.3.4.4節に記載されているような、単一若しくは二成
分ポリウレタン、単一若しくは二成分ポリエポキシド、シリコーンポリマー(単
一若しくは二成分)またはシラン変性ポリマーをベースとする基本的に既知の反
応性接着剤も好適である。
く(メタ)アクリレート官能反応性接着剤も、接着剤マトリックスとして好適であ
る。熱不安定基を反応性接着剤に導入し、その後にこの接合を剥離する具体例は
、WO 99/07774 に従う接着剤であり、該接着剤中、少なくとも1つの構造成分が
ジスルフィドまたはポリスルフィド結合を有する。特に好ましい実施態様では、
これら接着剤は、未公開の DE-A-199 04 835.5, 第14〜16頁に開示されているよ
うな結晶形態、カプセル封入形態、化学ブロック形態、位置的または立体的不活
性または速度的阻害形態、微分散形態の固体剥離剤も含有し得る。他の可能な手
段は、未公開の DE-A-198 32 629.7 に開示されているアミン誘導体を剥離剤と
して含有するポリウレタン接着剤を使用することである。2つの前記文献に開示
されている剥離剤を、本発明の構成として明白に言及する。
原則的に、あらゆる高周波交流電磁場である。従って例えば、いわゆるISM(
工業、科学および医療用途)範囲の電磁放射を使用し得る。これについてのさら
なる情報は、とりわけ、Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology"
, 第3版, 第15巻, "Microwave technology" の題名が付けられた章で見ることが
できる。
使用できることを既に上で指摘している。これは、低周波数範囲でさえの約50
kHzまたは100kHzから100MHzまでのほとんどあらゆる周波数を、
接着部のマトリックスを剥離するために要求される量の熱を接着剤マトリックス
中に発生させるために使用できることから、特に明らかに示される。使用する周
波数の選択は、利用できる装置および使用する信号波受信物に左右される場合が
あり、望ましくない場を放射しないことを考慮して、明白に注意しなければなら
ない。
るが、実施例の選択により本発明の範囲の限定を表すことは全く意図しておらず
、実施例は単に、見本として、本発明の接着組成物の作用様式を示すだけである
。
l 500、アセトン/エチルアセテート中15%濃度)を、ナノスケール磁鉄鉱粒
子(一次粒度20nm)を用いて変性した。信号波受信物として適当な粒度の効
果は、未公開の DE-19924138.4 に記載されており、これを本出願の明白に言及
した構成とする。磁鉄鉱粒子の割合を、乾燥プライマー層が20〜50質量%の
割合のエネルギー吸収粒子を含有するように変化させた。
フを用いて適用した。乾燥プライマーの膜厚を100μmに調節した。プライマ
ー系が完全に乾燥した後、基材をポリアミドベースホットメルト接着剤(Macrom
elt TPX22413、耐熱性160℃)と接合させた。別の試験では、単一面または両
面プライマー被膜を有する接着部を試験した。接着剤層の完全硬化後、接着部の
接着性を試験した。引張剪断強度(TSS)を、DIN 53283 に記載されているも
のと同様な方法で測定した。このために、特定の基材物質(PVC、ABS、P
C)からの寸法100×25×4mmを有する試験片を、20×25mmの面積
で接合させ、約24時間後に引張試験を行った(Zwick 万能試験機144501)。試
験結果を表1および表2に示す。
を使用して行った。直径3.5cmを有する4巻きコイルを誘電子として使用し
た。発生器の運転周波数は1.8MHz、出力は5kWであった。接着部を、引
張剪断応力0.4MPa下でコイル内に吊るした。記録した引き剥がし時間、即
ち接着部を剥離させるために必要な時間であり、交流磁場を適用した時間を表3
および表4に示す。
接着剤上の単一面プライマー被膜は、プライマーで被覆しなかった基材上にほと
んど完全に残った。両面プライマー被膜を用いた例では、両方の隣接プライマー
層への接着剤層の接着力が、非加熱接着剤層を非常に容易に手動で剥離できるま
で減少した。
Claims (8)
- 【請求項1】 電磁活性プライマー組成物であって、その結合剤が、強磁性
、フェリ磁性、超常磁性または圧電性を有する追加のナノスケール粒子を含有す
る組成物。 - 【請求項2】 ナノスケール粒子が、200nmまたはそれ以下、好ましく
は100nmまたはそれ以下、特に好ましくは50nmまたはそれ以下の平均粒
度を有する請求項1に記載の組成物。 - 【請求項3】 ナノスケール粒子が、石英、電気石、チタン酸バリウム、硫
酸リチウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウム、酒石酸カリウムナトリウム、
酒石酸エチレンジアミン、ペロブスカイト構造を有する強誘電性化合物またはチ
タン酸鉛ジルコニウムから選ばれる圧電性物質から形成される請求項1または2
に記載の組成物。 - 【請求項4】 フェリ磁性、強磁性または超常磁性物質のナノスケール粒子
が、アルミニウム、コバルト、鉄、ニッケル若しくはこれらの合金、n-磁赤鉄
鉱(γ-Fe2O3)若しくはn-磁鉄鉱(Fe3O4)型の金属酸化物またはMeF
e2O4(式中、Meはマンガン、銅、亜鉛、コバルト、ニッケル、マグネシウム
、カルシウムおよびカドミウムから選ばれる2価の金属を表す。)型のフェライ
トから選ばれる請求項1または2に記載の組成物。 - 【請求項5】 ナノスケール物質が、全組成物を基準に1〜30質量%、好
ましくは2〜20質量%の量で存在する請求項1〜4のいずれかに記載の組成物
。 - 【請求項6】 接合された部品の摩擦密着接合を、部品間のプライマー層お
よび接着層の接着部を使用することにより達成している、剥離可能な接着部であ
って、プライマーマトリックスが請求項1〜5のいずれかに記載のナノスケール
粒子を含有する接着部。 - 【請求項7】 接着接合を解くための方法であって、任意に機械的応力を適
用しながら接合物質が別々に剥離し得るように、接着剤および請求項1〜5のい
ずれかに記載のプライマー層を含有する接合を、交流の電場、磁場または電磁場
に付して、該プライマー層を局部的に加熱し、次いで ・熱可塑性接着剤の場合、プライマーに隣接する境界層を、熱可塑性結合剤の
軟化点を超える温度に加熱する、 ・熱硬化性接着剤の場合、プライマーに隣接する境界層を、結合剤マトリック
ス中の架橋構造の分解が引き起こされる温度に加熱する 方法。 - 【請求項8】 請求項1〜5のいずれかに記載のプライマーを使用して接合
されている構造部品。
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