JP3910128B2 - 断熱パネルの剥離方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
金属複合材のリサイクルを容易にするため、予め易剥離性樹脂塗料を塗装した金属板に発泡性樹脂を発泡接着した断熱パネルの剥離方法に関する。更に詳しくは、接着性と易剥離を兼備した易剥離性樹脂塗料を予め金属板に塗布乾燥させた金属板を用いた断熱パネルを、不要時に、エネルギー照射することで容易に発泡体と金属板とに分離でき、基材をリサイクル（再利用若しくは分別廃棄処理）可能とする剥離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時環境問題、省資源問題より、建設リサイクル法の施行により、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機能が求められている。従来は、断熱パネルを裁断し風圧で発泡体と金属を分別させる方法や、スクレッパー等を用い機械的に発泡体を剥ぎ取りリサイクルする方法が採られていた。化学的な方法としては、例えば特開平５−２６９９０６号公報に記載のごとく、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、接着体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。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２６９９０６号公報
又、特開平１３−２１２９００号公報には、（Ａ）基材、（Ｂ）発泡剤を含有する架橋性ポリマー、（Ｃ）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等が開示されており、いずれも異種材料を積層する接着剤に関するもので、金属板に直接発泡性樹脂を発泡接着させるももではない。
【０００４】
【特許文献２】
特開平１３−２１２９００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、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易剥離性樹脂塗料を塗布した金属板に発泡性樹脂を発泡接着させて得られた断熱パネルの剥離方法を提供することことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような状況下、本発明者等は金属複合材のリサイクルを容易にするため、予め易剥離性樹脂塗料を塗装した金属板に発泡性樹脂を発泡接着した断熱パネルの剥離方法を鋭意検討した。
【０００７】
例えばポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等からなる塗料で塗装されたプレコート鋼鈑、鋼鈑、亜鉛メッキ鉄板、アルミニウム板等の金属板の発泡接着面に、液状合成樹脂、充填材、発泡剤及び離型剤を配合して成る易剥離性樹脂塗料を塗布し、室温から１２０℃の温度で乾燥させた易剥離性樹脂塗装金属板を予め作成する。次いで、該金属板の塗布面に直接発泡性樹脂を発泡接着させて断熱パネルを作成し、剥離操作としてエネルギー照射を断熱パネルの金属板側からのみ照射することで、容易に剥離できることを見い出し本発明を完成させるに至った。
すなわち本発明は、次の（１）〜（３）の通りである。
（1）（Ａ）液状合成樹脂に（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樹脂塗料を金属板に塗布乾燥させる得られた易剥離性樹脂塗装金属板に、発泡性樹脂を発泡接着させて得られた断熱パネルをエネルギー照射で剥離させる方法。
（２）断熱パネルに熱エネルギー照射し断熱パネルの温度を１３０℃以上とすることを特徴とする、（１）記載の断熱パネルをエネルギー照射で剥離させる方法。
（３）エネルギー照射を、断熱パネルの金属板側からのみ照射することを特徴とする、（１）又は（２）記載の断熱パネルをエネルギー照射で剥離させる方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の（Ａ）液状合成樹脂としては、特には限定するものではないが、例えばアクリルエマルジョン、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体ラテックス、エチレン−酢酸ビニル系共重合体エマルジョン等の水性エマルジョン若しくは溶液重合樹脂、１又は２液硬化型ウレタン樹脂、２液硬化型エポキシ樹脂等が挙げられ、金属板と発泡性樹脂双方との接着に優れるものが好ましい。
【０００９】
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、特に平均粒子径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、液状合成樹脂の固形分１００重量部に対して、固形分として５〜１５０重量部である。金属板及び発泡性樹脂との接着性、塗装面の粘着性、折り曲げ加工性、更にはエネルギー照射による剥離性から５０〜１００重量部が好適である。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
発泡剤としては、中でも熱膨張性中空球体が好適である。
【００１４】
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、液状合成樹脂の固形分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。
【００１５】
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。融点としては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。
【００１６】
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、具体的には液状合成樹脂の固形分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。
【００１７】
具体的な易剥離性樹脂塗料は攪拌機付き容器に（Ａ）液状合成樹脂を採り、場合によっては窒素ガス置換し攪拌しながら（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。かくして得られた易剥離性樹脂塗料は、金属板と発泡性樹脂双方との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、保水剤等々の薬剤を配合しても良い。
【００１８】
本発明の易剥離性樹脂塗装金属板は、易剥離性樹脂塗料をロールコーター等の塗布機を用い均一に塗布し、乾燥させることで得られる。易剥離性樹脂塗料の塗膜は乾燥塗膜として１０から２００ミクロンの範囲であり、金属板の折り曲げ加工性、剥離性、更には経済性より５０から１００ミクロンが好適である。１０ミクロン以下の場合剥離性に欠け、２００ミクロン以上の場合は金属板の折り曲げ加工性が低下し、経済性にも欠ける。
【００１９】
また、本易剥離性樹脂塗料塗膜の乾燥温度は室温から１２０℃の範囲である。７０から１１０℃の熱風乾燥機を用いることが経済的に好適で、１２０℃以上の場合は塗膜が発泡する危険性がある。因みに易剥離性樹脂塗料の塗布は、断熱パネル製造時に塗布乾燥させても良く、予め一種のプレコート鋼鈑として塗装しておいても構わない。
【００２０】
前記プレコート鋼鈑に直接発泡接着させ、断熱層としての機能を有する発泡性樹脂としては、フェノール類とホルムアルデヒドを縮合反応して得られた合成樹脂に、発泡剤としてアゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジド化合物等の発泡剤、グアニジン塩類、第４級アンモニウム化合物、アルデヒド−アミン縮合物等の気泡安定化剤、更にはパラトルエンスルホン酸等の酸触媒を配合した注入発泡可能なフェノール樹脂配合物、ポリプロピレングリコールとエチレンオキサイドを共重合させたポリエーテル、ポリエーテルポリオールにビニル基をグラフト重合させたポリマーポリオール、蔗糖を開始剤としてプロピレンオキサイドを反応させたポリオール、脂肪族もしくは芳香族アミンにプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、グリセリン等を反応させたポリオール等に、場合によっては前記発泡剤及び気泡安定化剤を配合し、注入発泡接着直前に、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネートを配合し、注入発泡接着直前に強制攪拌発泡させるウレタン樹脂が挙げられる。
【００２１】
例えばウレタン樹脂を発泡接着させた断熱パネルは、易剥離性樹脂塗装金属板を一定厚みの発泡体とすべく枠内にセットし、発泡剤入りポリオールとポリメチレンポリフェニルイソシアネートを当量秤量し、５０００から６０００ｒｐｍで数秒間高速攪拌し、直ちにセットした金属板塗装面に注入し、加圧状態で数分間室温放置することで得られる。
【００２２】
本発明の易剥離性樹脂塗装金属板を用いた断熱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、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。
【００２３】
本発明のエネルギー照射方法は、断熱パネルの金属板側からのみ照射する。仮に断熱パネルを乾燥機中で全体を加熱させた場合、若しくは発泡体側から加熱した場合、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。
【００２４】
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、電磁場等を金属板側からのみ照射する。例えば熱エネルギーを照射する場合、金属表面温度が１３０℃以上となるよう加熱することにより、発泡剤が熱膨張、若しくは発泡し、金属板から発泡体を浮き上がらせ、且、離型剤が発泡体界面に移行し容易に剥離する。１３０℃以下の場合発泡剤は熱膨張、若しくは発泡を起こさず剥離しない。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。
【００２５】
以上のごとく、易剥離性樹脂塗料を金属板に塗布乾燥させた、易剥離性樹脂塗装金属板に、発泡性樹脂を発泡接着させて得られた断熱パネルは、不要時にエネルギー照射で容易に剥離することから、壁、間仕切り等の建築用部材、冷蔵庫、冷凍庫等の弱電部品、コンティナー車、ダッシュボード等の自動車用部品等の分野での利用価値は極めて高い。
【００２６】
【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。
【００２７】
［製造例１］
攪拌機付き容器に（Ａ）液状合成樹脂として、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ェアー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、本発明の易剥離性樹脂塗料を得た。因みに粘度は２５００ｍＰａ・sであった。
【００２８】
［製造例２］
窒素ガス置換中で、攪拌機付き容器に（Ａ）液状合成樹脂として、ストラクトボンド、フロアメイト３００（三井化学（株）製、１液湿気硬化型ウレタン接着剤固形分９８％、粘度４００００ｍＰａ・s、炭酸カルシウム）を固形分として１００重量部採取し、（Ｃ）発泡剤として、マツモトマイクロスフェアーＦ−３０Ｄ（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３％、比重１．１３、最高膨張倍率約７０倍、殻壁の軟化温度８０〜８５℃を６０℃にて２４時間真空乾燥し水分除去）を固形分として２０、（Ｄ）離型剤として、低密度ポリエチレンワックス（三井化学（株）製、商品名、三井ハイワックス１１０Ｐ、分子量１０００、融点１０９℃）を配合しを順次攪拌しながら混合し、室温まで冷却後、アイソパ−Ｇ（エクソン化学（株）製、合成イソパラフィン系炭化水素）３０重量部で粘度調整し、本発明の易剥離性樹脂塗料を得た。粘度は１００００ｍＰａ・sであった。
【００２９】
［実施例１］
製造例１で得た易剥離性樹脂塗料を日新製鋼（株）製、ポリエステル系サービス塗装鋼鈑面に熊谷理機（株）製ワイヤーバーコーターで２００ｇ／ｍ²塗布し、１００℃熱風乾燥機で１０分間乾燥させ、本発明の易剥離性樹脂塗装板を得た。因みに乾燥塗膜は１００ミクロンであった。本塗装板を５０ｍｍ厚の発泡体とすべく枠内にセットし、三井武田ケミカル（株）製ポリオール（商品名ゼオンＳＰ９Ｂ、発泡剤入りシクロペンタン系レジンプレミックス）１００重量部とポリメチレンポリフェニルイソシアネート（商品名コスモネートＭ−２００）を１２５．５重量部を秤量し、５０００ｒｐｍの高速ディスパーで５秒間攪拌し、直ちに枠内に注入し加圧状態で室温にて１０分間放置しウレタン樹脂発泡体による断熱パネルを作成し、２４時間室温放置した。本断熱パネルの金属面を熱風ドライヤーを用い、金属表面温度を１５０℃の距離にセットし、１０秒間過熱し剥離状態を観察し結果を表１に表示した。また、付帯的試験として、熱風ドライヤー照射前に割裂試験による接着性確認と、９０°角に折り曲げ試験も実施し、同じく結果を表１に表示した。
【００３０】
［実施例２］
実施例１中、乾燥塗膜を２０ミクロンに変更以外は実施例１同様の操作で断熱パネルを作成し、結果を表１に表示した。
【００３１】
［実施例３］
実施例１中、乾燥塗膜を１８０ミクロンに変更以外は実施例１同様の操作で断熱パネルを作成し、結果を表１に表示した。
【００３２】
［実施例４］
実施例１中、易剥離性樹脂塗料を製造例２に変更以外は実施例１同様の操作で断熱パネルを作成し、結果を表１に表示した。
【００３３】
［比較例１］
実施例１中、易剥離性樹脂塗料を塗布しなかった以外は実施例１同様の操作で断熱パネルを作成し、結果を表１に表示した。
【００３４】
［比較例２］
実施例１中、乾燥塗膜を５ミクロンに変更以外は実施例１同様の操作で断熱パネルを作成し、結果を表１に表示した。
【００３５】
［比較例３］
実施例１中、乾燥塗膜を２５０ミクロンに変更以外は実施例１同様の操作で断熱パネルを作成し、結果を表１に表示した。
【００３６】
［比較例４］
実施例１中、乾燥温度を１３０℃とした以外は実施例１同様の操作で断熱パネルを作成し、結果を表１に表示した。
【００３７】
［比較例５］
実施例１中、金属表面温度を１２０℃とした以外は実施例１同様の操作で断熱パネルを作成し、結果を表１に表示した。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【発明の効果】
本発明の、易剥離性樹脂塗料を金属板に塗布乾燥させた、易剥離性樹脂塗装金属板に、発泡性樹脂を発泡接着させて得られた断熱パネルは、不要時にエネルギー照射で容易に剥離することから、壁、間仕切り等の建築用部材、冷蔵庫、冷凍庫等の弱電部品、コンティナー車、ダッシュボード等の自動車用部品等の分野での利用価値は極めて高い。

Claims (3)

1. （Ａ）液状合成樹脂に（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樹脂塗料を金属板に塗布乾燥させて得られた易剥離性樹脂塗装金属板に、発泡性樹脂を発泡接着させて得られた断熱パネルをエネルギー照射で剥離させる方法。
2. 断熱パネルに熱エネルギー照射し断熱パネルの温度を１３０℃以上とすることを特徴とする、請求項１記載の断熱パネルをエネルギー照射で剥離させる方法。
3. エネルギー照射を、断熱パネルの金属板側からのみ照射することを特徴とする、請求項１又は２記載の断熱パネルをエネルギー照射で剥離させる方法。