JP2023522427A

JP2023522427A - 熱分離可能な二層接着剤系および該接着剤系を用いた接着分離方法

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Publication number: JP2023522427A
Application number: JP2022564331A
Authority: JP
Inventors: フランケン，ウーヴェ; キンツェルマン，ハンス－ゲオルク; フェレンツ，アンドレアス; シュタップフ，シュテファニー
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2021-04-09
Publication date: 2023-05-30
Also published as: EP4139411A1; TW202200744A; WO2021213815A1; US20230039626A1; KR20230004524A; CN115443320A

Abstract

本発明は、熱分離可能な二層接着剤系、該接着剤系を用いた接着分離方法、および熱分離可能な接合複合体に関する。特に、本発明は、導電性粒子を含む接着剤層を含んでなる熱分離可能な二層接着剤系に関する。

Description

接着剤接合は、製品の組み立ておよび仕上げに一般的に使用されている。それらは、ネジ、ボルトおよびリベット等の機械的締結具に代えて使用され、機械加工コストの削減および製造プロセスにおけるより高い適合性を伴う接合を提供する。接着剤接合は、応力を均等に分散し、疲労の可能性を低減し、接合部を腐食性種から遮断する。

しかし、接着接合を容易に分離できることには、多くの利点がある。接着接合の分離、即ち解離（剥離）は、一時的な構造または既に接合されている物品アセンブリを分解する、例えば、修理、改修、交換または修復作業を可能にする必要がある場合に所望される場合がある。単純化された分離手順により、接着接合された製品および構造からの材料および部品の使用済みリサイクルも促進される。また、可逆接合は、梱包、または輸送中の物品の固定における使用に役立つ。

存在する分離戦略には、典型的には、高温および攻撃的な化学物質を必要とし、時間を要する化学的手順が含まれる。そのような技術の例は、Wongによる米国特許第4,171,240号、Kirstenによる米国特許第7,407,704号、およびLindeによる米国特許第4,729,797号等に記載されている。これらの技術は、一般的には効果的であるが、非常に過酷で、分離される対象を損傷し得るため、多くの用途には適していない。

基材からより容易に除去される材料を提供するために、先行技術には、化学的分解を受けやすい結合を含む反応性モノマーから形成される接着剤、例えば、熱に不安定な結合または熱可逆的な架橋を含む硬化性樹脂が記載されている。これらの特別に調製された材料は、基材からより容易に分割されるが、デリケートな基材または隣接する接着剤接合には厳しい条件がなお必要である。

電気的に分離可能であり、イオン成分を含む接着剤は、固体において導電性を生成できる様々なイオン液体と同様に知られている。例えば、DE 102012 203 794 A1には、電圧を印加すると分離できる、イオン性の電気的導電性成分を含むポリアミドベースホットメルト接着剤が記載されている。EP 3262132 A1には、イソシアネート官能性ポリウレタンポリマーおよび有機または無機塩を含んでなる反応性ホットメルト接着剤組成物が記載されており、この組成物は、電圧を印加するとその接着性を少なくとも部分的に失うため、接着剤を使用して接合された基材を分離することができる。

米国特許第4,171,240号米国特許第7,407,704号米国特許第4,729,797号 DE 102012 203 794 A1 EP 3262132 A1

このように、改良された接着剤系、特に、ポリウレタン、エポキシおよびアクリレート等の様々な接着剤を分離するのに使用でき、かつ、穏やかな条件下で選択的かつ正確に分離できる接着剤系に対する要求は、依然として当技術分野に存在している。そのような接着剤系は、接着剤の容易な除去が所望される様々な用途に使用できる接着剤接合を提供し、更に、接着剤の全ての利点を提供する。

意外なことに、この要求が、導電性粒子を有する接着剤の層を含む熱分離可能な二層接着剤系によって満たされることを、本発明者らは見出した。加熱のために比較的低い電力を印加することにより接着剤系は熱分離可能になるので、このことは、より意外であった。

一実施形態では、本発明は、第一接着剤層と第一接着剤層に接合された第二接着剤層とを含んでなる熱分離可能な二層接着剤系であって、第一接着剤層は、銀、金、パラジウム、プラチナ、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト、酸化インジウムスズ、銀メッキニッケル、銀メッキ銅、銀メッキグラファイト、銀メッキアルミニウム、銀メッキ繊維、銀メッキガラス、銀メッキポリマー、アンチモンドープ酸化スズ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される導電性粒子を含んでなる、熱分離可能な二層接着剤系に関する。

別の実施形態では、本発明は、本発明の熱分離可能な二層接着剤系を供給すること、および第一接着剤層を抵抗加熱に付すことを含む、接着分離方法であって、第一接着剤層を局所加熱し、それによって前記接着剤系を分離可能にする、接着分離方法に関する。

更に別の実施形態では、本発明は、第一基材、本発明の熱分離可能な二層接着剤系、および第二基材を含んでなる熱分離可能な接合複合体に関する。

本発明の更なる好ましい実施形態は、特許請求の範囲に記載されている。

図１は、本発明における分離性能を試験するために使用した、導電性接着剤層を有する連続波形ポリカーボネート基材を示す。

本明細書において、「a」および「an」および「少なくとも１」という用語は、「１以上」という用語と同じであり、交換可能に使用することができる。

本明細書で使用される「１以上」は、「少なくとも１」に関連し、言及される種の１、２、３、４、５、６、７、８、９またはそれ以上を含む。同様に、「少なくとも１」は、「１以上」、即ち、１、２、３、４、５、６、７、８、９またはそれ以上を意味する。任意の成分に関して本明細書で使用される「少なくとも１」は、化学的に異なる分子の数、即ち、言及される種の異なるタイプの数を指しており、分子の総数を指すものではない。

本明細書においてポリマーまたはその成分の分子量に言及する場合、この言及は、他に明記されていない限り、数平均分子量Ｍｎを指す。数平均分子量Ｍｎは、末端基に基づいて計算することができ、または溶離剤としてＴＨＦを用いるゲル透過クロマトグラフィーによって測定することができる。他に明記されていない限り、記載の分子量の全ては、末端基分析によって測定されたものである。重量平均分子量Ｍｗは、Ｍｎについて記載したように、ＧＰＣによって測定することができる。

組成物または調製物に関して本明細書で記載される全てのパーセントは、他に明記されていない限り、それぞれの組成物または調製物の総重量に対する重量％に関する。

本発明では、熱分離可能な二層接着剤系は、第一接着剤層と、第一接着剤層に接合された第二接着剤層とを含んでなり、第一接着剤層は、銀、金、パラジウム、プラチナ、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト、酸化インジウムスズ、銀メッキニッケル、銀メッキ銅、銀メッキグラファイト、銀メッキアルミニウム、銀メッキ繊維、銀メッキガラス、銀メッキポリマー、アンチモンドープ酸化スズ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される導電性粒子を含んでなる。

１～４０Ｖのような低い電圧を第一接着剤層に印加すると、導電性粒子が加熱されて、第一接着剤層と第二接着剤層との界面が緩み、これにより、接着剤系を容易に分離できるようになる。

好ましい一実施形態では、第一接着剤層における導電性粒子は、銀、銀メッキニッケル、銀メッキ銅、銀メッキグラファイト、銀メッキアルミニウム、銀メッキ繊維、銀メッキガラス、銀メッキポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。第一接着剤層の導電性粒子は、任意の形状を有し得る。例えば、粒子は、立方体、実質的な球形、または卵形またはフレーク状であり得る。粒子表面は、滑らかであるか、粗いか、または角度が付されていてよく、粒子は、多面体であるか、または単一の連続曲面を有していてよい。粒子は、多孔質であっても非多孔質であってもよい。１以上の好ましい実施形態において、導電性粒子は、フレーク状の銀（銀フレーク）である。

本発明では、第一接着剤は、樹脂バインダーおよび導電性粒子を含んでなる接着剤組成物の硬化生成物である。混合および分注に使用可能な粘度に達するため、溶媒が、必要に応じて、組成物の調製において添加される。接着剤組成物のための成分の重量パーセントに、溶剤は含まれない。

第一接着剤に適したバインダー樹脂は、目的の最終用途のために要求される導電性と柔軟性と適当な耐衝撃性または耐スクラッチ性とが達成されるように選択された、熱可塑性樹脂である。適当な熱可塑性ポリマーには、ポリエステル、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリルポリマー、アクリルブロックコポリマー、第三級アルキルアミド官能基を有するアクリルポリマー、ポリシロキサンポリマー、ポリスチレンコポリマー、ポリビニルポリマー、ジビニルベンゼンコポリマー、ポリエーテルアミド、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセトール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、メチレンポリビニルエーテル、酢酸セルロース、スチレンアクリロニトリル、アモルファスポリオレフィン、熱可塑性ウレタン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレン酢酸ビニルターポリマー、官能性エチレン酢酸ビニル、エチレンアクリレートコポリマー、エチレンアクリレートターポリマー、エチレンブタジエンコポリマーおよび／またはブロックコポリマー、スチレンブタジエンブロックコポリマーが包含されるが、これらに限定されるものではない。

適当な市販のバインダー樹脂には、The Lubrizol Corporation（米国オハイオ州クリーブランド在）から入手可能な熱可塑性ポリウレタンであり、ESTANE 5715Pの製品名で販売されているもの；Bostik Findley, Incからのポリエステル型熱可塑性樹脂であり、VITEL 220Bの製品名で販売されているもの；およびInchem（米国サウスカロライナ州在）から入手可能なフェノキシ樹脂であり、PKHB、PKHC、PKHH、PKHJおよびPKFEの製品名で販売されているものが包含される。

樹脂バインダーの総含有量は、乾燥組成物全体の１～６０重量％の範囲であり；別の実施形態では、樹脂バインダーの総含有量は、乾燥組成物全体の５～３０重量％の範囲である。

一実施形態では、接着剤層の柔軟性を向上させるため、導電性粒子は、０．０１ｍ^２／ｇ～１０ｍ^２／ｇ、好ましくは０．０５ｍ^２／ｇ～５ｍ^２／ｇの、Brunauer-Emmett-Teller（ＢＥＴ）法により測定された表面積を有する。導電性粒子は、バルク金属または導電性粒子（即ち、コアを有さないもの）に限定されず、金属メッキされたコア粒子も包含する。導電性粒子は、乾燥組成物全体の４０～９９重量％の範囲で、好ましくは乾燥組成物全体の７０～９５重量％の範囲で存在する。導電性粒子の平均粒度は、好ましくは１～１００μｍの範囲、より好ましくは５～２０μｍの範囲である。

効率的な分注を可能にするために、必要に応じて、接着剤組成物の粘度を溶媒で調整できる。５０～１５０，０００ｍＰａ・ｓの範囲の粘度が、多くの分注手段に適している。グラビア印刷またはフレキソ印刷の場合、適当な粘度は、５００～４，０００ｍＰａ・ｓの範囲であり；ステンシルまたはスクリーン印刷の場合、適当な粘度は、４，０００～５０，０００ｍＰａ・ｓの範囲である。溶媒の総量は、重要ではなく、有用な粘度を得るために調整される。

溶媒は単独でまたは組み合わせて使用され得、その例には、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチル－フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、ブチルジグリコール、２－（２－ブトキシエトキシ）－エチルエステル、ブチルグリコールアセテート、酢酸、２－ブトキシエチルエステル、ブチルグリコール、２－ブトキシエタノール、イソホロン、３，３，５－トリメチル－２－シクロヘキセン－１－オン、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、酢酸、ジプロピレングリコール（モノ）メチルエーテル、酢酸プロピル、アルキルフェノールのグリシジルエーテル（Cardolite NC513としてCardolite Corporationから市販されている）、並びにアジピン酸、グルタル酸およびコハク酸の精製ジメチルエステル（InvistaからＤＰＥ二塩基性エステルとして市販されている）が包含される。

好ましい溶媒は、７０℃より高い引火点を有するものであり、以下を包含する：ブチルグリコールアセテート（b.p.１９２．３℃、f.p.８７℃）、カルビトールアセテート（b.p.２１７．４℃、f.p.１０９℃）、グリコールエーテル（DOWANOL DPM、b.p.１９０℃、f.p.７５℃）、二塩基性エステル、例えば、アジピン酸、グルタル酸およびコハク酸のジメチルエステル（ＤＰＥ、b.p.１９６～２２５℃、f.p.９４℃）、二塩基性エステル（ＤＢＥ－９、b.p.１９６～２１５℃、f.p.９４℃）、およびエチルグリコール（CARBITOL、b.p.２０１．９℃、f.p.８３℃)。ここで、b.p.は沸点であり、f.p.は引火点である。

所望の特性をもたらすために、付加的な有機添加剤が、第一接着剤のための組成物に含まれてよい。典型的に使用される様々な添加剤には、触媒、界面活性剤、界面活性物質、湿潤剤、酸化防止剤、チキソトロープ、強化繊維、シラン官能性パーフルオロエーテル、リン酸官能性パーフルオロエーテル、チタン酸塩、ワックス、フェノールホルムアルデヒド、脱気剤、フロー添加剤、接着促進剤、およびレオロジー調整剤が包含される。この付加的な成分は、任意成分であり、選択された最終用途のために所望される特性を得るために特に選択される。使用される場合、添加剤は、乾燥組成物全体の約１０重量％までの量で含まれ得る。

本発明において、第二接着剤は、樹脂バインダーを含んでなる接着剤組成物の硬化生成物である。樹脂バインダーの選択は特に限定されない。意外なことに、本発明者らは、本発明の熱分離可能な接着剤系が、熱可塑性樹脂接着剤および熱硬化性樹脂接着剤を包含する多種多様の接着剤を分離するのに適していることを見出した。

一実施形態では、第二接着剤のための樹脂バインダーは、熱可塑性樹脂である。本発明では、多種多様の公知の熱可塑性樹脂を使用できる。熱可塑性樹脂は、任意の熱可塑性樹脂、好ましくはブロックコポリマーであり得る。本発明で使用されるのに適した熱可塑性樹脂の例には、フェノキシ樹脂、ポリエステル、熱可塑性ウレタン、フェノール樹脂、アクリルポリマー、アクリルブロックコポリマー、第三級アルキルアミド官能基を有するアクリルポリマー、ポリシロキサンポリマー、ポリスチレンコポリマー、ポリビニルポリマー、ジビニルベンゼンコポリマー、ポリエーテルアミド、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセトール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、メチレンポリビニルエーテル、酢酸セルロース、スチレンアクリロニトリル、アモルファスポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレン酢酸ビニルターポリマー、官能性エチレンビニルアセテート、エチレンアクリレートコポリマー、エチレンアクリレートターポリマー、エチレンブタジエンコポリマーおよび／またはブロックコポリマー、スチレンブタジエンブロックコポリマー、またはそれらの組み合わせが包含される。

本発明において、第二接着剤層が熱可塑性樹脂を含んでなる場合、前記接着剤層は第一接着剤層と接する境界層を有しており、熱可塑性樹脂の軟化点より高い温度に第一接着剤層を介して境界層を加熱すると、これにより、接着剤層（複数）は緩み、分離可能となる。

別の実施形態では、第二接着剤のための樹脂バインダーは熱硬化性樹脂である。本発明では、多種多様の公知の熱硬化性樹脂を使用できる。本発明で使用されるのに適した熱硬化性樹脂の例には、ビニル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素含有樹脂、およびそれらの混合物が包含される。好ましくは、前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂およびアクリル樹脂およびそれらの混合物から選択される。

本発明で使用されるのに適した熱硬化性樹脂は、１０，０００より大きい分子量Ｍｗを有する。

第二接着剤層が熱硬化性樹脂を含んでなる場合、接着剤層は第一接着剤層と接する境界層を有しており、架橋熱硬化性構造が壊される温度に第一接着剤層を介して境界層を加熱すると、これにより、接着剤層（複数）は緩み、分離可能となる。

第二接着剤の組成物は、最終用途に応じて、第一接着剤の組成物において使用されているように、導電性粒子を含んでいてもよい。好ましい一実施形態では、第二接着剤の組成物は導電性粒子を含まない。別の好ましい実施形態では、第二接着剤の接着性能を向上させるために、第二接着剤の組成物は、カーボンブラックのような導電性粒子を含んでなる。

所望の特性をもたらすために、付加的な有機添加剤が、第二接着剤の組成物に含まれてよい。典型的に使用される様々な添加剤には、溶媒、触媒、界面活性剤、界面活性物質、湿潤剤、酸化防止剤、チキソトロープ、強化繊維、シラン官能性パーフルオロエーテル、リン酸官能性パーフルオロエーテル、チタン酸塩、ワックス、フェノールホルムアルデヒド、脱気剤、フロー添加剤、接着促進剤、およびレオロジー調整剤が包含される。この付加的な成分は、任意成分であり、選択された最終用途のために所望される特性を得るために特に選択される。使用される場合、添加剤は、乾燥組成物全体の約３０重量％までの量で含まれ得る。

本発明の別の主題は、第一基材、上述した熱分離可能な二層接着剤系、および第二基材を含んでなる、熱分離可能な接合複合体を対象とする。熱分離可能な接合複合体は、１以上の基材および１以上の接着剤を更に含んでよい。好ましい実施形態では、熱分離可能な接合複合体は、ラミネート状である。別の好ましい実施形態では、第一基材および第二基材は、熱分離可能な二層接着剤系により接合されている。

複合体において使用される２の接着剤層の厚さは限定されない。第一接着剤層は、１μｍ～１０ｍｍ、特に１０μｍ～１ｍｍの厚さを有し得る。第二接着剤層は、１μｍ～１０ｍｍ、特に１０μｍ～１ｍｍの厚さを有し得る。一実施形態では、第一接着剤層は第二接着剤層より薄い。

本発明で使用される基材は限定されない。第一または第二基材として使用するのに適した基材の例は、木材、紙、段ボール、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンコポリマー（ＡＢＳ）、ポリエステルまたはポリアミド等のプラスチック、セロファン等の有機ポリマー、ポリエチレン（ＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、メタロセン触媒ＰＥ、ＨＤＰＥ）またはポリプロピレン（ＰＰ、ＣＰＰ、ＯＰＰ）等のポリオレフィン；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、エチレンアクリレートコポリマー（ＥＭＡ）、ＥＭＭＡ、ＥＡＡ等のエチレンコポリマー；ポリエステル；ＰＬＡ、エチレン／アクリル酸コポリマー等のアイオノマーまたはポリアミド、ガラス、コンクリート、セラミック、および石材である。

複合体を分離する意図が達成できる限り、熱分離可能な接合複合体は、第一接着剤層および第二接着剤層以外の１以上の接着剤層、および／または第一基材および第二基材以外の１以上の基材を含んでよい。

本発明における熱分離可能な接合複合体は、電子デバイス、集積回路、半導体デバイス、太陽電池および／または太陽電池モジュール、並びにエネルギー生産、パソコン、制御システム、電話網、自動車用電子機器、デバイス、ディスプレイ、半導体パッケージ、受動部品、ハンドヘルドデバイスを包含する他のデバイスにおいて広く使用され得る。

本発明の別の主題は、上述した熱分離可能な二層接着剤系を供給すること、および第一接着剤層を抵抗加熱に付すことを含む、接着分離方法であって、第一接着剤層を局所加熱し、それによって前記接着剤系を熱分離可能にする、接着分離方法に関する。二層接着剤系は、６０℃～１１０℃、好ましくは６０～９０℃、より好ましくは６０～７５℃の温度下で熱分離可能になる。

第一接着剤層のこの加熱は、接着剤系または複合体の分離に使用される。抵抗加熱から生じたエネルギーを第一接着剤層に導入することを目的として、「信号受信」特性を有するフィラーとして導電性粒子を使用する。層へのエネルギー導入の結果、温度が局所的に大きく上昇し、これにより、接着剤系または複合体の緩みが促進される。第二接着剤として使用される非反応性熱可塑性接着剤の場合、第一接着剤へのこのエネルギー導入により、隣接する接着剤ポリマーの溶融が起こり、第二接着剤として使用される反応性の、即ち架橋熱硬化性の接着剤の場合、温度上昇は、ポリマーの境界層の熱劣化を引き起こし、その結果、接着接合部の破損が生じる。これに関して、特に好ましい接着剤は、それ自体が熱的に不安定なものであるか、またはポリマー主鎖がいくつかの熱的に不安定な基を含むものである。温度上昇の結果として活性化され得、従って接着の喪失を開始できる熱的に不安定な添加剤による接着剤の改質もまた、本発明における熱分離可能な接着剤系または複合体に成功裏に使用できる。

従来の加温方法と比べて、本発明の方法は、熱発生が、接着剤系における加熱された接着剤層と隣接する接着剤層との間の境界層で局所的に規定されること、および接合された基材材料および第二接着剤マトリックス自体への熱応力が回避または最小化されることを特徴とする。接合された基材を介した拡散プロセスによって接着剤系へ熱を導入する必要がないため、本発明の方法は、時間を節約でき効果的な方法である。本発明の方法はまた、基材または第二接着剤マトリックスを介した熱の放散または熱の放射に起因した熱損失をかなりの程度減少させる。このため、本発明の方法は特に経済的である。第一接着剤層内での局所的に規定された温度上昇の結果として、第二接着剤は、もっぱら第一接着剤／第二接着剤界面で選択的に破損され、これにより、基材の「疑似接着」分離が促進される。

リチウム電池のような抵抗加熱のための低電力装置のみが供給され、接着剤系が抵抗熱分離可能であるため、本発明における加熱装置の要件およびコストは、交流電場、磁場または電磁場を用いた従来の加熱方法と比べてはるかに小さい。

一実施形態では、第一接着剤層に印加される抵抗加熱の電力は、４０ワット以下、好ましくは３０ワット以下である。好ましくは、抵抗加熱の印加電圧は、３０Ｖ以下、好ましくは２０Ｖ以下、より好ましくは１５Ｖ以下である。

本開示は、以下の実施例を参照して更に理解され得る。これらの実施例は、本開示の特定の実施形態の代表例であることが意図されており、本開示の範囲を限定することは意図されていない。

実施例
導電性接着剤組成物の調製
導電性接着剤組成物１（ＣＡＣ－１）
１．７８ｇの市販ポリウレタン樹脂、１１．１１ｇの０．７～１．３５ｍ^２／ｇの表面積を有する銀フレーク、５．３７ｇのジエチレングリコールモノブチルエーテル、および１．７４ｇのジプロピレングリコールメチルエーテルを機械的に混合して均一なペーストを生成することにより、接着剤組成物を調製した。

導電性接着剤組成物２（ＣＡＣ－２）
１．７８ｇの市販ポリウレタン樹脂、１１．１１ｇの１．２ｍ^２／ｇの表面積を有する銀フレーク、５．３７ｇのジエチレングリコールモノブチルエーテル、および１．７４ｇのジプロピレングリコールメチルエーテルを機械的に混合して均一なペーストを生成することにより、接着剤組成物を調製した。

導電性接着剤組成物３（ＣＡＣ－３）
０．４３ｇの市販ビスフェノールＦエピクロロヒドリン樹脂、０．０３ｇのフェノールホルムアルデヒド樹脂、１８．２７ｇの０．７１ｍ^２／ｇの表面積を有する銀フレーク、０．９５ｇのジエチレングリコールモノエチルエーテル、および０．２８ｇのヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステルを機械的に混合して均一なペーストを生成することにより、接着剤組成物を調製した。

導電性接着剤組成物４（ＣＡＣ－４）
０．３３ｇの市販ビスフェノールＦエピクロロヒドリン樹脂、０．５５ｇのフェノールホルムアルデヒド樹脂、８．１９ｇの０．７１ｍ^２／ｇの表面積を有する銀フレーク、０．０３ｇのポリプロピレンカーボネート、および０．８７ｇのカルビトールアセテートを機械的に混合して均一なペーストを生成することにより、接着剤組成物を調製した。

熱分離可能な複合体の製造
Henkel社製の分注ロボットシステムLoctite RB40 400により、導電性接着剤組成物を連続波形ポリカーボネート基材に適用した。対象に対する針の距離は０．５ｍｍである。適用圧力は１．６ｂａｒである。適用温度は２６℃である。適用した導電性接着剤組成物を、１２０℃で１．５～２時間硬化させた。

図１に示すように、連続波形ポリカーボネート基材は、２８のループおよび２９のラインを含む。基材の各ラインは０．４５ｍｍの厚さ、３０ｍｍの長さ、および２．５ｍｍのギャップを有する。基材上の硬化導電性接着剤層の厚さは０．３７～０．４ｍｍであり、硬化面積は３０ｍｍ×８６ｍｍである。抵抗長さは９５．４ｃｍである。

その後、導電性接着剤層の上に第二接着剤を適用し、約１００μｍの厚さを有するポリエステル基材を該市販接着剤の上に重ねた。これらの基材を手動で短時間圧した。第二接着剤は硬化され、１００μｍの厚さに達した。

実施例１
上記製造方法において、ＣＡＣ－１を導電性接着剤組成物として使用した。市販二液型ポリウレタン接着剤組成物を第二接着剤組成物として使用し、５０μｍの厚さを有する接着剤層として硬化させて、複合体を得た。

実施例２
上記製造方法において、ＣＡＣ－２を導電性接着剤組成物として使用した。市販一液型エポキシ接着剤組成物を第二接着剤組成物として使用し、５０μｍの厚さを有する接着剤層として硬化させて、複合体を得た。

実施例３
上記製造方法において、ＣＡＣ－２を導電性接着剤組成物として使用した。市販アクリレート系感圧接着剤組成物を第二接着剤組成物として使用し、３０μｍの厚さを有する接着剤層として硬化させて、複合体を得た。

実施例４
上記製造方法において、ＣＡＣ－２を導電性接着剤組成物として使用した。市販アクリレート系感圧接着剤組成物を第二接着剤組成物として使用し、６０μｍの厚さを有する接着剤層として硬化させて、複合体を得た。

分離性能の試験方法
連続波形基材上で導電性接着剤層を硬化させた後、直流発電機の２本のワイヤを、導電性接着剤層を有する基材の両端に接続した。非接触式温度計ガンにより測定したライン３、１４および２５上の接着剤層の平均温度が６０～７０℃に達するまで、導電性接着剤層に電圧を２０秒間印加した。試験結果を表１に示す。

第二基材上で第二接着剤層を硬化させた後、直流発電機の２本のワイヤを、導電性接着剤層を有する基材の両端に接続した。導電性接着剤層に電圧を２０秒間印加し、ライン３、１４および２５上の接着剤層の温度を非接触式温度計ガンで測定した。また、第二基材の片側の補強穴にばねばかりを引っ掛けた。基材を垂直に均等に引き上げるばねばかりでの最大値により剥離力を求め、これは、「良好」と評価された。試験結果を表２に示す。

これらの表から分かるように、両方の接着剤に使用された様々なタイプの熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂に基づく二層接着剤系により接合されたポリカーボネート基材およびポリエステル基材からなる複合体は、低い電力抵抗加熱を導電性接着剤層に２０秒間印加したとき、２つの接着剤層の界面の間で、接合を失うのに十分高い温度に達することができた。このため、実施例の複合体は比較的弱い力で容易に剥離できた。

Claims

第一接着剤層と第一接着剤層に接合された第二接着剤層とを含んでなる熱分離可能な二層接着剤系であって、第一接着剤層は、銀、金、パラジウム、プラチナ、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト、酸化インジウムスズ、銀メッキニッケル、銀メッキ銅、銀メッキグラファイト、銀メッキアルミニウム、銀メッキ繊維、銀メッキガラス、銀メッキポリマー、アンチモンドープ酸化スズ、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される導電性粒子を含んでなる、熱分離可能な二層接着剤系。
第一接着剤は、樹脂バインダーおよび導電性粒子を含んでなる接着剤組成物の硬化生成物である、請求項１に記載の熱分離可能な二層接着剤系。
導電性粒子は、０．０１ｍ^２／ｇ～１０ｍ^２／ｇのＢＥＴ法により測定された表面積を有する、請求項１または２に記載の熱分離可能な二層接着剤系。
接着剤組成物は溶媒を更に含んでなる、請求項２に記載の熱分離可能な二層接着剤系。
溶媒は、ブチルグリコールアセテート、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチル－フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、ブチルジグリコール、２－（２－ブトキシエトキシ）－エチルエステル、酢酸、２－ブトキシエチルエステル、ブチルグリコール、２－ブトキシエタノール、イソホロン、３，３，５－トリメチル－２－シクロヘキセン－１－オン、ジメチルスクシネート、ジメチルグルタレート、ジメチルアジペート、酢酸、ジプロピレングリコール（モノ）メチルエーテル、プロピルアセテート、アルキルフェノールのグリシジルエーテル、およびアジピン酸、グルタル酸、コハク酸のジメチルエステル、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２に記載の熱分離可能な二層接着剤系。
第二接着剤は、樹脂バインダーを含んでなる接着剤組成物の硬化生成物である、請求項１に記載の熱分離可能な二層接着剤系。
樹脂バインダーは、フェノキシ樹脂、ポリエステル、熱可塑性ウレタン、フェノール樹脂、熱可塑性アクリルポリマー、アクリルブロックコポリマー、第三級アルキルアミド官能基を有するアクリルポリマー、ポリシロキサンポリマー、ポリスチレンコポリマー、ポリビニルポリマー、ジビニルベンゼンコポリマー、ポリエーテルアミド、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセトール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、メチレンポリビニルエーテル、酢酸セルロース、スチレンアクリロニトリル、アモルファスポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレン酢酸ビニルターポリマー、官能性エチレンビニルアセテート、エチレンアクリレートコポリマー、エチレンアクリレートターポリマー、エチレンブタジエンコポリマーおよび／またはブロックコポリマー、スチレンブタジエンブロックコポリマー、ビニル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素含有樹脂、およびそれらの混合物からなる群から選択される、熱可塑性樹脂バインダーまたは熱硬化性樹脂バインダーである、請求項２または４に記載の熱分離可能な二層接着剤系。
接着剤系は、抵抗加熱に付すことにより熱分離可能になる、請求項１～７のいずれかに記載の熱分離可能な二層接着剤系。
抵抗加熱の電力は４０ワット以下、好ましくは３０ワット以下である、請求項８に記載の熱分離可能な二層接着剤系。
第一基材、請求項１に記載の熱分離可能な二層接着剤系、および第二基材を含んでなる熱分離可能な接合複合体。
第一基材および第二基材は、非導電性材料であり、好ましくは、各々独立して木材、紙、段ボール、プラスチック、ガラス、コンクリート、セラミックおよび石材から選択される、請求項１０に記載の熱分離可能な接合複合体。
請求項１に記載の熱分離可能な二層接着剤系を供給すること、および第一接着剤層を抵抗加熱に付すことを含む、接着分離方法であって、第一接着剤層を局所加熱し、それによって前記接着剤系を熱分離可能にする、接着分離方法。
第二接着剤層は熱可塑性樹脂を含んでなり、前記接着剤層は第一接着剤層と接する境界層を有し、該境界層を、熱可塑性樹脂の軟化点より高い温度に第一接着剤層を介して加熱し、それにより接着剤層を熱分離可能にする、請求項１２に記載の接着分離方法。
第二接着剤層は熱硬化性樹脂を含んでなり、前記接着剤層は第一接着剤層と接する境界層を有し、該境界層を、架橋熱硬化性構造が壊される温度に第一接着剤層を介して加熱し、それにより接着剤層を熱分離可能にする、請求項１２に記載の接着分離方法。
抵抗加熱の電力は、４０ワット以下、好ましくは３０ワット以下である、請求項１２～１４のいずれかに記載の接着分離方法。