JP6974823B2 - マイクロ波解体用接着組成物、及び、接着物の解体方法 - Google Patents
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さらに、前掲の非特許文献1では、ナノフェライト粒子を配合した接着剤についても紹介されており、この接着剤にマイクロ波を照射して加熱硬化させることが記載されている(図9)。
(マイクロ波解体性接着組成物)
本発明のマイクロ波解体性接着組成物は、少なくとも、接着成分と、イオン液体とを含有しており、2つの部材を接着するために用いられる組成物である。
本発明のマイクロ波解体性接着組成物は、第一の被接着基材と第二の被接着基材とを接着して接着物を作製するために用いられる。本発明のマイクロ波解体性接着組成物を適用する方法は特に限定されず、通常の接着組成物と同様の適用方法であってよい。例えば、第一の被接着基材の所定の接着面に本発明のマイクロ波解体性接着組成物を塗布し、その塗布面を第二の被接着基材の所定の接着面に重ね合わせて、所定時間固定することで、接着を行なうことができる。前記固定は、常温で行なってもよいし、加熱下で行なってもよい。また、マイクロ波解体性接着組成物を基材に塗布する際は、手作業によって塗布してもよいし、ロールコーターやスプレーコーター等、公知の塗布装置を使用してもよい。
本発明により作製された接着物は、解体が必要な時に、マイクロ波を照射することで解体することができる。本発明のマイクロ波解体性接着組成物は高誘電性のイオン液体を含むものであるので、マイクロ波照射により接着層の温度が急激に上昇し、これにより接着層の接着強度が低下して接着物の解体が可能になると推測される。
以下の接着成分及びイオン液体を用いて本発明のマイクロ波解体性接着組成物を調製した。なお、以下の各組成物ではイオン液体の濃度を20重量%とした。
SGA:第二世代アクリル系接着剤(デンカ株式会社、ハードロックNS−700S20)
エポキシ接着剤:主剤としてエピコート828、硬化剤としてメチル−1,2,3,6,−テトラヒドロフタル酸無水物、及び、促進剤として1−メチルイミダゾールを100:87.5:1.5の重量比で混合したもの。
ポリビニルアルコール:水にPVA(日本合成化学社製ゴーセノールNH−18)を5重量%混合したもの。
ポリメタクリル酸メチル:THF溶液にPMMA(三菱レイヨン社製アクリペットVH)を5重量%混合したもの。
ポリスチレン:THF溶液にPS(旭化成工業社製スタイロン679)を10重量%混合したもの。
ポリビニルブチラール:THF溶液にPVB(積水化学工業エスレックBH−3)を5重量%混合したもの。
(a)1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・チオシアネート
(b)トリブチルメチルアンモニウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド
(c)トリヘキシルテトラデシルホスホニウム・クロライド
(d)1−ブチル−1メチルピロリジニウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド
(e)1−アリル−3−ブチルイミダゾリウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド
(f)1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・ヘキサフルオロホスフェート
(g)1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・テトラフルオロボレート
(h)1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・アイオダイド
(i)1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・ブロマイド
(j)1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・チオシアネート
高高:100,000mPa・s以上
高:10,000〜100,000mPa・s
中:1,000〜10,000mPa・s
低:100〜1,000mPa・s
低低:100mPa・s以下
表1及び2に記載の接着成分とイオン液体とを含有するマイクロ波解体性接着組成物は、上記のとおり、粘度が、高高〜低低まで分類することができ、用いる基材に応じて、適宜、本発明の解体性接着組成物を選択し使用することができる。
以下の実施例及び比較例では、イオン液体として、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・チオシアネート(Sigma−Aldlich社)を使用し、接着剤として、第二世代アクリル系接着剤:SGA(デンカ株式会社、ハードロックNS−700S20)を使用した。
接着基板としてポリイミドフィルム(東レ・デュポン株式会社)を幅100mm,長さ35mmの大きさに切り出したものを使用した。接着領域を確定するために幅100mm×長さ15mmの穴を設けたスペーサーとしてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み30μm)を使用した。接着基板の平滑な表面上にスペーサーを配置して、スペーサーの穴から露出した基板表面に各実施例又は比較例の接着組成物を塗布した後、もう一枚のポリイミドフィルムを重ね合わせて接着し、一日間室温で接着組成物を硬化させた。得られた接着物から、接着領域が幅15mm×長さ15mmになるように長さ方向に切り出したものを、剪断剥離試験用の試験片とした。
接着基板としてポリイミドフィルム(東レ・デュポン株式会社)を幅100mm,長さ25mmの大きさに切り出したものを使用し、スペーサーとしてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚み30μm)を使用した。接着基板の平滑な表面上に各実施例又は比較例の接着組成物を塗布した後、接着領域が幅100mm×長さ5mmとなるようにもう一枚のポリイミドフィルムに重ね合わせて接着し、一日間室温で接着組成物を硬化させた。得られた接着物から、接着領域が幅10mm×長さ5mmになるように切り出したものを、マイクロ波応答剥離試験用の試験片とした。なお、この試験片は、接着領域の大きさを上記のように変更した以外は、図1の試験片とおおよそ同じものである。
切り出した接着領域を25mm×5mmに変更した以外は上記と同様に作製した試験片を剥離して、接着面が表面に露出させた。露出した接着面に、蛍光式光ファイバー温度計(安立計器株式会社製、FL−2000)の温度検出部の先端を粘着テープで直接固定し、その状態で、電子レンジ内でマイクロ波(周波数2450MHz、出力500W)を30秒間照射し、そのときの温度の経時的変化をメモリハイコーダー(日置電気株式会社製、8807)で測定した。
この実施例では、イオン液体として、1−アリル−3−ブチルイミダゾリウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを使用し、接着剤として、汎用ポリマーであるポリスチレンを使用した。接着剤に対し、濃度が20重量%になる量のイオン液体を添加し、混合することで、接着組成物を製造した(表2中のNo.47)。この接着組成物を用いて、上記のマイクロ波応答剥離試験を行なったところ、マイクロ波照射開始後100秒で解体が生じた。
イオン液体の濃度を30重量%に変更した以外は実施例4と同様にして接着組成物を製造した。この接着組成物を用いて、上記のマイクロ波応答剥離試験を行なったところ、マイクロ波照射開始後90秒で解体が生じた。
この実施例では、イオン液体として、1−アリル−3−ブチルイミダゾリウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを使用し、接着剤として、ポリビニルブチラールを使用し、接着基板としてスライドガラス(MICRO SLIDE GLASS、松波硝子工業株式会社)を使用した。接着剤に対し、濃度が20重量%になる量のイオン液体を添加し、混合することで、接着組成物を製造した(表2中のNo.50)。この接着組成物を用いて、上記のマイクロ波応答剥離試験を行なったところ、マイクロ波照射開始後161秒で解体が生じた。
11 接着基板
12 接着層
Claims (5)
- 接着成分とイオン液体とを含有し、
前記接着成分が、二液混合反応型アクリル系接着剤、ポリビニルブチラール樹脂系接着剤、又は、ポリスチレンである、マイクロ波解体用接着組成物。 - 前記イオン液体を構成するカチオンが、5員環の含窒素オニウム塩である、請求項1に記載のマイクロ波解体用接着組成物。
- 前記イオン液体を構成するカチオンが、置換又は無置換のイミダゾリウムカチオンである、請求項1に記載のマイクロ波解体用接着組成物。
- 前記イオン液体を構成するアニオンが、SCN−(チオシアネート)、又は、イミド基を有するアニオンである、請求項2又は3に記載のマイクロ波解体用接着組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロ波解体用接着組成物により接着された2つの基材からなる接着物にマイクロ波を照射することで前記マイクロ波解体用接着組成物による接着強度を低下させ、前記2つの基材を分離する工程を含む、接着物の解体方法。
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