JPH10147752A - 接着構造物の電解剥離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 金属と非金属よりなる接着構造物を破壊する
ことなく接着界面から剥離のうえ補修再生しうる剥離方
法。 【解決手段】 １０は接着構造物であり、集積回路用ア
ルミナ基板１１に接着面をサンドブラスト仕上げしたス
テンレス丸棒１２を、ＨＥＭＡサルチル酸誘導体モノマ
ーを主成分とする歯科用接着剤パナビア２１（(株)クラ
レ製）１３を用いて突き合わせ接着したものである。１
０を、生理食塩水からなる電解液１６を満たした電解槽
１４内に基板１１が水平になるように固定し、陰極をス
テンレス丸棒１２に接続してカソードとすると共に、白
金線を環状に形成したアノード電極１５を１２に接触し
ないように嵌装して基板１１上に載置した。両電極間に
電圧８〜９Ｖ、３００〜３５０ｍＡの直流電流を印加し
たところ、６０分後に接着構造物は接着界面より剥離し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属と非金属より
なる接着構造物を破壊することなく、接着界面より剥離
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、単層または多層のプリント配線板
や接着剤を使用してなる工業用接着製品、あるいは接着
剤を使用した歯科補綴物において、種々な理由から接着
界面を剥離したい場合に遭遇することがある。即ち、接
着構造物を破棄不能な場合あるいは剥離のうえ補修再生
する方が経済的に優れているなどの場合である。

【０００３】金属と非金属よりなる接着構造物を接着界
面より剥離するためには、まず接着剤自身の接着機能を
低下させることが必要となるが、一般に恒久的な結合と
高強度が必要とされる組立物に用いられる構造用接着剤
の主剤は、フェノール、レゾルシノール、フェノール−
レゾルシノール、ユリア、ポリエステル、エポキシ、ポ
リイソシアネート、シリコン樹脂等からなる熱硬化性樹
脂を主成分とした重合硬化型の接着剤であり、硬化した
樹脂は加熱しても事実上硬さを保持し不融性であり、ま
た種々の薬品および溶剤に強い耐性を持っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、重合硬化
型の接着剤を使用したプリント配線板や工業用接着製
品、あるいは歯科補綴物等の接着構造物を剥離しようと
すると、接着構造物の破壊につながる外力や高熱（２６
０°Ｃ以上）による接着剤の分解によるしか方法がな
く、剥離のうえ補修再生したい場合には接着構造物を破
棄するしかなかった。本発明は、上記課題を解決するた
めになされたもので、接着構造物を破棄することなく接
着界面から剥離のうえ補修再生することのできる、接着
構造物の剥離方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に第１の発明は、少なくとも一方が金属より成る接着構
造物を電解液に浸漬し、前記接着構造物の一方の金属を
カソード電極とすると共に接着層に近接させて不溶性ア
ノード電極を配置し、前記各電極に直流電流を印加する
ことにより前記アノード電極に発生する気体の化学反応
によって前記接着層を劣化させるようにしたものであ
る。また第２の発明は、前記不溶性アノード電極を、該
不溶性アノード電極から発生直後の酸素ガスが前記接着
構造物の接着層に接触するように配置したものである。

【０００６】

【作用】第１の発明によれば、両電極より発生する気体
による接着剤に対する旺盛なる化学反応によって接着剤
を分解させ、接着構造物を壊さず傷めずに接着界面より
剥離することができる。また第２の発明によれば、アノ
ード電極より発生する反応性の高い発生初期の酸素を接
着剤に接触させることにより、接着剤に対する旺盛な化
学反応によって接着剤を分解させ、接着構造物を壊さず
傷めずに接着界面より剥離することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】金属と非金属よりなる接着構造物
を接着界面より剥離するためには、まず接着剤自身の接
着機能を低下させることが必要となる。一般的に接着剤
には接着機能を向上させるために接着剤自身の表面張力
を小さくし、接着構造物に対する濡れ性を良くするよう
に作られている。従って、表面張力の小さな接着剤を効
果的に機能を低下させるためには、溶液であればより良
く濡れるような表面張力の小さな液体による接触か、ま
たは反応性の高い気体を直接接着剤に作用させることが
考えられる。

【０００８】そこで本発明者らは、硬化後の接着剤を室
温程度で容易に操作、即ち接着剤の破壊ないしは接着力
の低下をもたらす方法として電気分解法に着目した。実
際に実験してみたところ、直接接着剤を電気分解に導く
ような電解質溶液は得られなかった。言い換えると容易
に入手し得る一般的電解質溶液では、電解質溶液として
は立派に電気分解はできても接着剤は電気分解されずに
いたことがわかった。即ち接着剤を分解した痕跡とか、
分解物あるいは沈殿物等が見当たらないことであった。

【０００９】しかしながら試験資料の接着剤部分の表面
を観察すると一様に光沢が無く、荒れた様相を呈してい
ることを発見した。そこで接着剤が最も入手容易な生理
食塩水を電解質溶液としたとき、電気分解するかしない
かを調べるのに次のようにした。 （１） 接着剤以外の接合物を一切除いて電気分解して
みる。 （２） 接着剤だけを用いて、かつ量を多くして分解し
てみる。 （３） 両方の電極には可及的大面積が得られるような
金属として、細線でできた網状金属を用いることとし
た。

【００１０】実験試料としては次のものを使用した。 接着剤：リン酸エステル系接着剤（(株)クラレ製パ
ナビアＥＸ） 電解液：生理食塩液 日本薬局方 Ｎａｃｌ ９ｇ
／ｌ ｐＨ６．４ アノード電極：白金網 ８０メッシュ 線径０．０
５ｍｍ 導線半田付け カソード電極：ステンレス ２００メッシュ 線径
０．０５ｍｍ 導線半田付け 両電極の寸法：幅５ｍｍ 長さ１５ｍｍ 厚さ０．
１５ｍｍ 導 線：線径０．１８ｍｍ ゴム被覆錫メッ
キ銅線

【００１１】図３は電極構造を示す図であり、（ａ）は
平面図、（ｂ）はその側面図である。同図において、１
は網状電極板、２は網状電極板１の一辺全域にわたって
半田付けし、端部において直角に折り曲げてなる導線で
あり、アノードおよびカソード電極共に同形状に構成さ
れている。このように構成されたアノードおよびカソー
ド電極に対し、接着剤３を網面に表裏合計で２滴用スプ
ーンの粉材と相当の液滴を練和のうえ盛り上げ、オキシ
ガードで一日密閉し、水洗の後乾かした。乾燥後の厚さ
を計ったところ約０．５ｍｍあった。

【００１２】このように構成した電極を用いて行なった
実験方法について、図４を用いて説明する。まず、電解
槽４外でアノード電極５とカソード電極６を５ｍｍの間
隙を設けて固定する。それを電解液７を入れずに電解槽
４内に取り付け、一方の線路には電流計８を介在させて
直流電源９に回路接続を行なった。その後電源電圧をま
ず５Ｖとし電源を入れ、電流が流れないことを確認し
た。この状態にしておいて電解液７を電解槽４中に徐々
に注入した。最初は電流は流れないが約１分後からだん
だんに電流が流れ出し、最終的には電流３００ｍＡ、電
圧１５に設定し６０分間通電した。６０分経過後の電解
液７の温度は４４度Ｃ、ｐＨは８〜９であった。

【００１３】連続試験結果は次のとおりであった。 ０分 １５Ｖ ３００ｍＡ １０分 １４．５Ｖ 一定 電解液に少々浮遊物を認める。 ２０分 １４．０Ｖ 一定 浮遊物増える。 ３０分 １３．５Ｖ 一定 電解槽中に沈殿物を認める。 ４０分 １３．０Ｖ 一定 黒色沈殿物が浮遊する。 ５０分 １３．０Ｖ 一定 同上の中に白色破片が僅かに混入する。 ６０分 １３．０Ｖ 一定 電解液として濁ってきた。

【００１４】６０分経過後のアノード電極５は、実験開
始前の面積が５×１５ｍｍであったものが、接着剤３が
溶解したため５×１０ｍｍに縮小していた。ここで出て
きた結果は電気分解反応と同じくした回路から出てきた
もので、電気分解反応と見誤りがちであるが、溶液内に
おける金属の析出、溶解の基本的現象なのである。即ち
電解液７内のアノード電極５における溶解反応なのであ
る。この現象は、試験試料としてアノード電極５に盛り
上げた接着剤３の面積が約１／３溶けていたことで証明
される。

【００１５】（実施例１）図１は接着構造物としてセラ
ミックス板と金属を接着した場合の、本発明の１実施形
態を示す図であり、（ａ）は接着構造物の平面図、
（ｂ）は電解剥離方法を説明するための模式図である。
これらの図において、１０は接着構造物であり、集積回
路用アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）基板（縦横各１５ｍｍ、厚
さ１ｍｍ）１１に接着面をサンドブラスト仕上げしたス
テンレス（ＳＵＳ３０４）丸棒（直径５ｍｍ、長さ３ｍ
ｍ）１２を、ＨＥＭＡサルチル酸誘導体モノマーを主成
分とする歯科用接着剤パナビア２１（(株)クラレ製）１
３を用いて突き合わせ接着したものである。

【００１６】このように構成した接着構造物１０を、生
理食塩水からなる電解液（日本薬局方、ＮａＣｌ、９ｇ
／ｌ、ｐＨ６．４）１６を満たした容積３０ｃｃのビー
カーからなる電解槽１４内に基板１１が水平になるよう
に固定し、陰極をステンレス丸棒１２に接続してカソー
ドとすると共に、白金線（直径１．５ｍｍ）を直径７ｍ
ｍの環状に形成したアノード電極１５をステンレス丸棒
１２に接触しないように嵌装して基板１１上に載置し
た。１７は電解液撹拌機（スタラー）である。

【００１７】このように構成したうえで、両電極間に電
圧８〜９Ｖ、３００〜３５０ｍＡの直流電流を印加した
ところ、アノード電極１５からは酸素ガスが、カソード
電極からは水素ガスが盛んに発泡し、電解液１６中には
接着剤に反応したと見られる浮遊物が多数見られた。同
一材料を用い同一方法で作られた試料（接着構造物）５
個について電解剥離時間を測定したところ、次の結果を
得た。

【００１８】 ここで自然剥離とは、電解を行なっている最中に手を加
えずに剥離したことを指しているが、実際は電解液撹拌
機１７の僅かな揺れによるものと考えられる。

【００１９】（実施例２）図２は接着構造物としてプリ
ント配線板用基板について行なった本発明の第２の実施
形態を示す図であり、（ａ）は接着構造物を電解槽に浸
漬した際の平面図、（ｂ）は電解剥離方法を説明するた
めの模式図である。これらの図において、２０は接着構
造物であり、接着面を２００番のサンドペーパ仕上げし
たプリント配線板用フェノール絶縁基板（縦２３×横５
０×厚さ１．５ｍｍ）２１に純銅板（ 縦２０×横４０
×厚さ０．１ｍｍ）２２を、工業用エポキシ系接着剤
（コニシ(株)製）を用いて貼り合わせたものである。

【００２０】このように構成した接着構造物２０を、生
理食塩水からなる電解液（日本薬局方、ＮａＣｌ、９ｇ
／ｌ、ｐＨ６．４）２３を満たしたシャーレーからなる
電解槽２４内に基板２１が水平になるように固定し、陰
極を銅板２２に接続してカソードとすると共に、白金網
（８０メッシュ、線径０．０５ｍｍ）を縦１５×横５ｍ
ｍの矩形に形成したアノード電極２５を、銅板２２に接
触しないようにグラスウールパイプ（直径１ｍｍ）２６
を介在させて銅板２２上に載置した。２７は電解液撹拌
機（スタラー）である。

【００２１】このように構成したうえで、両電極間に電
圧５．３Ｖ、３００〜４００ｍＡの直流電流を印加し、
電解剥離時間を測定したところ３時間を要した。剥離可
能と判断した状態は、電解状況を観察していると銅板２
２の下部からの発泡の際に、銅板２２が僅かながら動揺
し始めた時点を捕らえて電源を切り、最初ピンセット次
に小型ペンチで剥離し得た。

【００２２】

【発明の効果】本発明になる接着構造物の電解剥離方法
は、少なくとも一方が金属より成る接着構造物を電解液
に浸漬し、前記接着構造物の一方の金属をカソード電極
とすると共に接着層に近接させて不溶性アノード電極を
配置し、前記各電極に電流を印加するようにしたので、
両電極より発生する気体による接着剤に対する旺盛なる
化学反応性によって接着剤を分解させることができ、外
力や高熱を用いないので接着構造物を壊さず傷めずに接
着界面より剥離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は接着構造物としてセラミックス板と金属
を接着した場合の本発明の１実施の形態を示す図であ
り、（ａ）は接着構造物の平面図、（ｂ）は電解剥離方
法を説明するための模式図である。

【図２】図２は接着構造物としてプリント配線板用基板
について行なった本発明の第２の実施形態を示す図であ
り、（ａ）は接着構造物を電解槽に浸漬した際の平面
図、（ｂ）は電解剥離方法を説明するための模式図であ
る。

【図３】図３は電極構造を示す図であり、（ａ）は平面
図、（ｂ）はその側面図である。

【図４】図４は本発明を実証するために行なった電解剥
離方法を説明するための模式図である。

【符号の説明】

１０、 ２０ 接着構造物 １１ セラミック板 １２ ステンレス丸棒（カソード電極） １３ 接着剤 １４、２４ 電解槽 １５、２５ アノード電極 １６、２３ 電解液 ２１ フェノール絶縁板 ２２ 銅板（カソード電極）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方が金属より成る接着構造
   物を電解液に浸漬し、前記接着構造物の一方の金属をカ
   ソード電極とすると共に接着層に近接させて不溶性アノ
   ード電極を配置し、前記各電極に直流電流を印加するこ
   とにより前記アノード電極に発生する気体の化学反応に
   よって前記接着層を劣化させることを特徴とする接着構
   造物の電解剥離方法。
2. 【請求項２】 前記不溶性アノード電極は、該不溶性ア
   ノード電極から発生直後の酸素ガスが前記接着構造物の
   接着層に接触するように配置されたことを特徴とする請
   求項１記載の接着構造物の電解剥離方法。