JP2004083603A - 易剥離性水性接着剤を用いた複合パネルの剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環境問題、省資源問等より、接着基材をリサイクル（再利用若しくは分別廃棄処理）させるため、不要となった時に剥離可能な接着剤及びこれを用いた積層複合パネルを効率的に剥離する方法を提供すること。
【解決手段】（Ａ）水性エマルジョンに、（Ｂ）充填材、（Ｃ）発泡剤及び（Ｄ）離型剤を配合して成る易剥離性水性接着剤を用いた積層した複合パネルにおいて、複合パネルを多孔質基材と非多孔質基材との積層体とし、かつ、積層体の非多孔質基材側からのみエネルギー照射する。
【効果】非多孔質基材側からのみエネルギー照射することで、容易に剥離でき、建築用部材、自動車用部品、事務用品、生活用品等の分野での利用価値は極めて高い。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は接着体にエネルギー照射する事により容易に剥離し、基材をリサイクル（再利用若しくは分別廃棄処理）可能とすべく、多孔質基材と非多孔質基材を、易剥離性水性接着剤を用い積層した複合パネルを、非多孔質基材側からのみエネルギー照射させることにより剥離させる、複合パネルの剥離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基材を接着剤で貼り合わせた接着体は、建築用部材、電気電子部品、自動車用部品、事務用品、生活用品等数多くの用途に用いられている。
近時、環境問題、省資源問等より、接着基材をリサイクル（再利用若しくは分別廃棄処理）させるため、不要となった時には容易に剥離可能な接着剤が求められている。
【０００３】
例えば特開平５−２６９９０６号公報には、基材／架橋性ポリマー／発泡剤を含有する架橋性ポリマー／架橋性ポリマー／基材からなる積層体、ならびに、基材／発泡剤を含有する架橋性ポリマー／基材からなる積層体が開示され、該積層体をエネルギー照射し基材を回収する方法として、オーブン、温水槽に入れ５０〜３００℃程度に加熱する方法や、火炎、赤外線、スチーム、超音波、電磁波を照射する方法が開示されており、中でもオーブン中での加熱が好適と開示されている。又、特開平１３−２１２９００号公報には、（イ）基材、（ロ）発泡剤を含有する架橋性ポリマー、（ハ）架橋性ポリマーを順次積層してなることを特徴とする積層体、及び該積層体から再利用し得る基材の回収方法が報告されているが、剥離の方法は前記特開平５−２６９９０６号公報と同様の方法である。
【０００４】
特に、建築用部材、自動車用部品、事務用品、生活用品等の分野においては環境問題、安全性、価格等より水性エマルジョン型接着剤の再剥離開発要求が高く、エチレン酢酸ビニル共重合体エマルジョンに発泡剤と充填剤を配合した接着剤が、熱照射で剥離可能と紹介された経緯はあるものの、肝心の初期接着性と剥離性のバランスが採れておらず、汎用には至っていない。因みに具体的熱照射方法は開示されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術を解消した、すなわち、初期接着性と剥離性のバランスの採れた水性接着剤、これを用いた積層した複合パネル、および剥離方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような状況下、本発明者等は水性エマルジョン型接着剤が主に用いられる建築用部材、自動車用部品、事務用品、生活用品等の、多孔質基材と非多孔質基材の積層体である複合パネルの易剥離性付与並びに、剥離方法を検討した。例えば、非多孔質基材としては、ポリオレフィン鋼鈑，塗装鋼鈑、アルミニウム等の金属板、ガラス、タイル、石材、セラミック等の無機物、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ゴム、ＡＢＳ等プラスッチクが挙げられる。多孔質基材としては、セメント板、スレート板、石膏ボード、綿、麻、絹、ナイロン、アクリル等の繊維、木材、紙、皮革等に代表される基材が挙げられる。因みにここで言う非多孔質基材とは、基材への吸水性が低いか、全く吸水しない材料を意味する。これらの中、特に表面強度が低く易剥離が難しい石膏ボードとポリオレフィン鋼鈑、又は塗装鋼鈑から成る複合パネルの易剥離性付与を鋭意検討の結果、水性エマルジョンに充填材、発泡剤及び離型剤を配合した、易剥離性の付与された水性接着剤を用い積層した複合パネルの剥離において、エネルギー照射の方法を、積層体の非多孔質基材側からのみ照射することで、容易に剥離可能なことを見出し、本願発明に至った．
すなわち本発明は、次の（１）〜（３）の通りである。
（１）　（Ａ）水性エマルジョンに、（Ｂ）充填材、（Ｃ）発泡剤及び（Ｄ）離型剤を配合して成る易剥離性水性接着剤を用い積層した複合パネルを、エネルギー照射し剥離させることを特徴とする、複合パネルの剥離方法、
（２）　前記複合パネルが、多孔質基材と非多孔質基材との積層体であることを特徴とする、（１）記載の複合パネルの剥離方法、
（３）　前記エネルギー照射を、積層体の非多孔質基材側からのみ照射することを特徴とする、（１）または（２）記載の複合パネルの剥離方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明（Ａ）の水性エマルジョンとしては、特には限定するものではないが、通常固形分４０〜６０重量％、ガラス転移温度０〜−５０℃のスチレン−ブタジエン系共重合体ラテックス若しくは、アクリルエマルジョンである。
【０００８】
スチレン−ブタジエン系共重合体ラテックスとしては、スチレンとブタジエンを主原料モノマーとし、変性軟質モノマーとしてエチルアクリレート、ｉ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート等のアクリル酸エステル、官能性モノマーとしてアクリル酸、メタアクリル酸，アクリルアマイド、メタクリルアマイド、Ｎ−メチロールアクリルアマイド、Ｎ−メチロールメタクリルアマイド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等、分子量調整剤としてｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン等を共重合した粘着性を有するラテックスが挙げられる。
【０００９】
アクリルエマルジョンとしては、エチルアクリレート、ｉ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート等のアクリル酸エステルに、スチレン、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｉ−ブチルメタクリレート、アクリロニトリル等、官能基モノマーとしてアクリル酸、メタアクリル酸、アクリルアマイド、メタクリルアマイド、Ｎ−メチロールアクリルアマイド、Ｎ−メチロールメタクリルアマイド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等を共重合したアクリルエマルジョンが挙げられる。
【００１０】
本発明の（Ｂ）充填材としては、炭酸カルシウム、クレー、ベントナイト、セリサイト粉、タルク、シリカ粉、珪藻土、軽石粉、スレート粉、雲母粉、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、フライアッシュ、ガラス繊維、カーボン繊維等の無機充填材、再生ゴム、ゴム粉末、エボナイト粉末、ココナッツやし殻粉、木粉、コルク粉、セラック等の有機充填材が挙げられる。これらの中、価格、水性エマルジョンへの分散のし易さ、貯蔵時の安定性等から炭酸カルシウム中、平均粒子径２〜３μの重質炭酸カルシウムが好ましい。充填材の配合量は、特には限定するものではないが、水性エマルジョンの固形分１００重量部に対して、固形分として５〜１５０重量部である。更には初期接着力及び接着力、更にはエネルギー照射で、接着剤層の熱活性化に伴う粘着力発現による、再接着防止から５０〜１００重量部が好適である。
【００１１】
本発明の（Ｃ）発泡剤としては、加熱することにより体積膨張するものが挙げられ、具体的には、無機発泡剤、有機発泡剤及び熱膨張性中空球体等が例示される。
【００１２】
無機発泡剤としては、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム等の炭酸塩化合物；ポリリン酸アミド、ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン等のリン酸塩化合物；でんぷん、セルロース、糖類、ジペンタエリスリトール等；マグネシウム末、アルミニウム末等の軽金属；水素化ホウ素ナトリウム、水素化ナトリウムなどの水素化物；アジ化ナトリウムなどのアジ化物等が挙げられる。
【００１３】
有機発泡剤としては、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソ−Ｎ，Ｎ’−ジメチルテレフタルアミド等のニトロソ化合物；ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ヒドラゾルカルボンアミド等のヒドラジド化合物；ｐ−トルエンスルホニルアジド、アセトン−ｐ−スルホニルヒドラゾン、メラミン、尿素、ジシアンジアミド等が挙げられる。
【００１４】
また、熱膨張性中空球体としては、例えば、松本油脂製薬（株）製「マイクロスフェアー」のようにポリ塩化ビニリデン若しくは、塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重合体、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリルとアクリル酸メチルの共重合体などからなる殻部分の内部にエタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の、低沸点炭化水素を含有する、粒径１〜５０μの球体などが挙げられる。本発明の発泡剤として、２種類以上の発泡剤を併用しても良い。また、発泡剤としては、中でも熱膨張性中空球体が好適である。
【００１５】
該発泡剤の配合量としては、接着体の使用時には充分接着力を有し、エネルギーを照射して基材を剥離回収する時には、容易に剥離し得る程度に接着力が低下するのに足る量であり、具体的には、発泡剤の種類によっても異なる。発泡剤が熱膨張性中空球体を用いる場合には、特には限定するものではないが、水性エマルジョンの固形分１００重量部に対して、固形分として５〜１００重量部であり、１０〜５０重量部が好適である。
【００１６】
本発明の（Ｄ）離型剤としては、シリコンワックスを始め、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス、蜜ロウ、鯨ロウ、ラノリン等の動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン等の鉱物系ワックス、パラフインワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油ワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素、モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体等の変性ワックス、硬化ひまし油等の水素化ワックス、１，２−ヒドロキシステアリン酸、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド等の脂肪酸、脂肪酸アミドが挙げられる。
これらの内、水性エマルジョンに配合する関係上ディスパージョン型が好適である。該ディスパージョン濃度は特に指定するものではないが接着剤としての塗布性、乾燥速度、接着力等の機能から、好ましくは２０〜６０重量％である。また融点としては接着体の用途により異なるが３０〜１５０℃のものが挙げられ、好ましくは４０〜１００℃のもので、使用時には充分接着力を堅持し、エネルギーを照射して基材を剥離回収する時には、容易に剥離し得る程度に接着剤と基材界面に移行する融点のものが好ましい。
【００１７】
該離型剤の配合量としては、接着体の使用時には充分接着力を有し、エネルギーを照射して基材を剥離回収する時には、容易に剥離し得る程度に接着力が低下するのに足る量であり、具体的には、離型剤の種類によっても異なるが、例えば、４０重量％濃度のカルナウバワックスの場合、水性エマルジョンの固形分１００重量部に対して、固形分として５〜８０重量部程度であり、好ましくは１０〜５０重量部程度である。具体的な易剥離性水性接着剤は、攪拌機付き容器に（Ａ）水性エマルジョンを採り、攪拌しながら（Ｂ）充填材、（Ｃ）発泡剤、（Ｄ）離型剤を順次配合することで得られる。
【００１８】
かくして得られた易剥離性水性接着剤は、初期接着力及び接着力を堅持しつつ、エネルギー照射時には容易に剥離する性質を損なわない範囲で、消泡剤、着色剤、増粘剤、遥変化剤、水、保水剤等に代表される薬剤を配合しても良い。
【００１９】
本発明の易剥離性水性接着剤を用いた、多孔質基材と非多孔質基材の積層体である、複合パネルを剥離せしめるために照射するエネルギーとしては、例えば紫外線、可視光、赤外線、レーザー光線等の光エネルギー、マイクロ波、超音波、電波、磁場等の電磁気エネルギー、加熱，冷却等の熱エネルギー等が挙げられる。中でも光エネルギー、熱エネルギー照射が好ましく、とりわけ加熱照射が好適である。本発明のエネルギー照射方法は、複合パネルの非多孔質基材側からのみ照射する。仮に複合パネルを乾燥機中で全体を加熱させた場合、若しくは多孔質基材側を加熱した場合、高エネルギーを要し且、剥離に要する時間も長時間を要し、場合によっては剥が極めて困難となる。
【００２０】
具体的な剥離方法としては、火炎、赤外線、遠赤外線、スチーム、超音波、電磁場等を非多孔質基材側からのみ照射すると良い。例えば熱エネルギーを照射する場合、温度は特に限定しないが、非多孔質基材の表面温度を１００〜３００℃程度に加熱することにより、発泡剤が熱膨張、若しくは発泡し、非多孔質基材を浮き上がらせ、且離型剤が非多孔質基材界面に移行し容易に剥離する。前記照射エネルギー中、接着体の大きさに比較的左右されず、設備的に安価で、短時間に接着体を加熱できる点で、遠赤外線ヒーター加熱が好適である。
【００２１】
【実施例】
以下に、製造例、実施例を示して、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
［製造例］
攪拌機付き容器に（Ａ）水性エマルジョンとして、ストラクトボンド１６３２（三井化学（株）製、スチレン−ブタジエン共重合体ラッテクス、Ｔｇ−１０℃、固形分４７％、粘度４０００ｍＰａ・ｓ、ＰＨ７）を固形分として１００重量部採取し、（Ｂ）充填材として、炭酸カルシウム（丸尾カルシウム（株）製、ＴＦ重質炭酸カルシウム平均粒子径２〜３μ）を固形分として６０重量部、（Ｃ）発泡剤として、マツモトマイクロスフアーＦ−３０（松本油脂製薬（株）製、熱膨張性中空球体、粒子径１０〜２０μｍ、ＰＨ弱アルカリ、水分約３０％、比重１．１３、最高膨張倍率約７０倍、殻壁の軟化温度８０〜８５℃）を固形分として２０重量部、（Ｄ）離型剤としてカルナウバワックス（三井化学（株）製、商品名ＭＫ−５６、固形分４０％の水性ディスパージョン、融点８０℃）を固形分として２０重量部を順次攪拌しながら混合し、本発明の接着剤組成物を得た。因みに粘度は２５００ｍＰａ・ｓであった。本接着剤を熊谷理機（株）製ワイヤーバーコーターを用い，吉野石膏（株）製石膏ボード面（１０ｃｍ角の試験片）に１２０ｇ／ｍ２塗布し、オープンタイム１分後、東洋製鋼（株）製ポリオレフィン鋼鈑裏面のエポキシ樹脂系塗料サービスコート面（１０ｃｍ角の試験片）と接着し、０．１Ｋｇ／ｍ２の加重をかけ１時間圧締後開圧し、本発明の複合パネルを得た。２４時間室温養生し剥離試験用試料とした。
【００２２】
［実施例１］
本発明の製造例で得た複合パネルの、ポリオレフィン鋼板側に遠赤外線ヒーターを照射し、該鋼鈑の表面温度を１５０℃に設定し、３０秒間照射後、スクレッパーを接着剤層に挿入し、剥離状態を観察し結果を表１に示した。
【００２３】
［実施例２］
実施例１の表面温度を２００℃とし、実施例１同様に評価し結果を表１に示した。
【００２４】
［実施例３］
実施例１のエネルギー源を、熱風ドライヤーに代え、表面温度を２００℃とし、１２０秒間照射後、実施例１同様に評価し結果を表１に示した。
【００２５】
［比較例１］
本発明の製造例で得た複合パネルの、石膏ボード側に遠赤外線ヒーターを照射し、該鋼鈑の表面温度を２００℃に設定し、５分間照射後、スクレッパーを接着剤層に挿入し、剥離状態を観察し結果を表１に示した。
【００２６】
［比較例２］
本発明の製造例で得た複合パネを、２００℃に設定された熱風循環乾燥機に入れ、１０分間加熱後、スクレッパーを接着剤層に挿入し、剥離状態を観察し結果を表１に示した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【発明の効果】
本発明の易剥離性水性接着剤を用い、多孔質基材と非多孔質基材を積層した複合パネルのリサイクル（再利用、分別廃棄）いおいて、非多孔質基材側からのみエネルギー照射することで、容易に剥離でき、建築用部材、自動車用部品、事務用品、生活用品等の分野での利用価値は極めて高い。

Claims (3)

1. （Ａ）水性エマルジョンに、（Ｂ）充填材、（Ｃ）発泡剤及び（Ｄ）離型剤を配合して成る易剥離性水性接着剤を用い積層した複合パネルを、エネルギー照射し剥離させることを特徴とする、複合パネルの剥離方法。
2. 前記複合パネルが、多孔質基材と非多孔質基材との積層体であることを特徴とする、請求項１記載の複合パネルの剥離方法。
3. 前記エネルギー照射を、積層体の非多孔質基材側からのみ照射することを特徴とする、請求項１または２記載の複合パネルの剥離方法。