KR20140142704A - 레이저 광을 이용한 부재의 분리방법 - Google Patents

레이저 광을 이용한 부재의 분리방법 Download PDF

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히로후미 무라카미
카즈야 후지타
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하야카와고무 가부시키가이샤
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Abstract

점착 테이프(30)에 의해 접착된 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)의 한쪽을 다른 쪽으로부터 분리하는 분리방법에 있어서, 제 1 부재(10), 제 2 부재(20), 점착 테이프(30)의 적어도 하나를 갖는 레이저 광 비투과 부분에 레이저 광(L)을 조사하여 발열시키고, 이 열에 의해 점착 테이프(30)의 점착층을 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태로 하여 점착층에 의한 점착력을 저하시킨다.

Description

레이저 광을 이용한 부재의 분리방법{METHOD FOR SEPARATING MEMBER USING LASER LIGHT}
본 발명은, 점착 테이프에 의해 미리 접착되어 있는 제 1 부재 및 제 2 부재를 레이저 광을 이용하여 분리시키는 분리방법에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 2개의 부재를 접합할 시에 점착층을 갖는 점착 테이프가 이용되고 있다. 점착 테이프는, 접착제와는 달리, 양생시간이 필요 없어, 2개의 부재를 순식간에 접착하는 것이 가능함과 동시에, 그 탄성률이 낮음에 따라 접착 후에 충격을 받은 때의 분리를 회피할 수 있다는 이점도 있으므로, 그 적용 범위는 넓고, 예를 들어, 가정용품, 사무용품, 가전제품, 전자제품, 자동차 등의 제조현장에서 다용되고 있다. 이와 같이 다양하게 이용되는 점착 테이프의 점착층은 점착제로 구성되어 있으나, 이 점착제로는, 접착 후에 강력한 접착력을 발휘하며, 또한 이를 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 것이 이용되고 있다.
그런데, 점착 테이프에 의해 접착된 제품이 불량인 경우가 있고, 이 경우에는, 한쪽 부재를 다른 쪽 부재로부터 일단 분리하여 다시 접착하는, 이른바 리워크가 필요하게 되고, 또, 접착 후에 한쪽의 부재가 파손된 경우, 그 파손된 부재만을 교체하는, 이른바 리페어가 행해지는 경우가 있고, 또한, 복수의 부재를 접착하여 얻어진 제품을 해체하여 재이용 가능한 자원으로써 회수하여 다시 제품화하는, 이른바 리사이클 등을 행하여야 하는 경우가 있다.
상술한 리워크, 리페어, 리사이클을 행할 때, 점착 테이프의 접착력이 강하면, 한쪽 부재를 다른 쪽 부재로부터 분리하는 것이 곤란한 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 용제(溶劑)와 계면활성제, 산(酸), 알칼리의 약제 등을 이용하여 접착부분으로의 침투, 윤활작용을 이용하거나, 제품 전체를 가열하여 점착층을 연화(軟化)시켜 박리하는 것이 일반적으로 행해진다.
그러나, 휴대전화기, 특히 스마트 폰과 같은 전자제품의 경우, 예를 들어 케이싱과 전자부품을 점착 테이프로 접착하여 제품화한 후에는, 각 부품의 보호 관점에서 상기 약제 등을 이용할 수 없고, 또, IC 등 열에 약한 부품을 재이용하는 관점에서 전체를 가열할 수 없어, 부재의 분리가 상당히 곤란하게 된다.
그래서, 예를 들어 특허문헌 1, 2에 개시되어 있는 재박리 가능한 점착 테이프를 사용하여 부재를 접착하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 제조현장에서의 점착 테이프의 일반적인 사용목적은 강력한 접착력을 얻는 것으로, 재박리 가능한 점착 테이프로는 접착력이 불충분하여 제품으로써 성립하지 못할 우려가 있다.
또, 본 발명자들은, 2개의 부재 사이에 중간부재를 사이에 끼운 상태에서 레이저 광을 조사하여 이들 2개의 부재를 접합한 후, 동일 부위에 레이저 광을 다시 조사함으로써 중간부재를 연화, 용융(溶融) 등을 시켜 한쪽의 부재를 다른 쪽의 부재로부터 분리하는 방법을 먼저 발명하여, 이를 특원 2010-208304호로 출원하고 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허공개 2009-209223호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 2012-7047호 공보
상기 특원 2010-208304호에 관한 발명에서는, 중간부재가 핫 멜트(hot melt) 재료로 이루어진 것이므로, 레이저 광의 조사로 중간부재를 용융상태로 하여 분리 가능하게 할 수 있는 점에서 유효하다. 그러나, 실제 제조현장에서는, 일반적으로, 공업용, 전기용, 전자용, 가정용의 시판 점착 테이프의 사용량이 압도적으로 많고, 이들을 이용한 경우에 부재를 효율 좋게 분리하는 방법이 요구되고 있었다.
특히, 스마트 폰 등에서는, 전자부품의 가격이 높아, 점착 테이프로 접착한 후의 리워크나 리페어 시에 불량이 없는 부품(부재)을 재이용 하고자 하는 요구가 높다.
그러나, 일반적인 점착 테이프의 점착층은 응집력을 향상시키기 위해 열이나 자외선을 이용하여 가교밀도를 높이는 방법이 채택되고 있어, 불량이 없는 부품을 재이용 가능한 형으로 분리하는 것은 곤란하다.
또, 스마트 폰 등의 전자제품에 한정되지 않고, 다양한 분야에서, 점착 테이프를 이용하여 강력하게 접착한 부재를 파손 등을 하는 일없이 분리하고자 하는 요구가 있다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 바는, 점착 테이프를 이용하여 접착한 부재를 용이하게 분리할 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명자들은, 레이저 광을 이용함으로써 점착층의 상태를 바꾸어 접착강도를 용이하게 저하시킬 수 있는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.
제 1 발명은, 점착 테이프에 의해 접착된 제 1 부재 및 제 2 부재를 분리하는 분리방법에 있어서, 상기 제 1 부재, 상기 제 2 부재 및 상기 점착 테이프 중 적어도 하나가 갖는 레이저 광 비투과(非透過) 부분에 레이저 광을 조사하여 발열시키고, 이 열에 의해 상기 점착 테이프의 점착층을 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태로 하여 이 점착층에 의한 접착력을 저하시켜 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재를 분리하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 구성에 의하면, 레이저 광 비투과 부분이 레이저 광을 흡수함으로써 발열한다. 이 열에 의해 점착 테이프의 점착층을 연화 등을 시킴으로써, 점착층의 접착력이 저하되고, 제 1 부재 및 제 2 부재를 분리하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 접착력이 강력한 일반적인 점착 테이프를 이용한 경우에, 용제 등의 약제를 사용하는 일없이 부재를 분리시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 레이저 광의 조사는 가열이 필요한 부위에만 선택적으로 행할 수 있으므로, 예를 들어 전자부품(액정기판, 터치패널 장치) 등 열에 약한 부품에 대한 열의 영향을 최소한으로 하는 것이 가능하게 된다.
제 2 발명은, 제 1 발명에 있어서, 레이저 광 비투과 부분은 인쇄에 의해 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 구성에 의하면, 인쇄부분은 레이저 광을 차폐(遮蔽)하는 차폐성을 갖고 있으므로, 레이저 광 비투과 부분에 레이저 광을 확실하게 흡수시켜 발열시키는 것이 가능하게 된다.
제 3 발명은, 제 1 발명에 있어서, 레이저 광 비투과 부분은, 레이저 광을 적어도 5％ 투과하는 착색 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 구성에 의하면, 레이저 광을 조사한 때, 레이저 광 비투과 부분이 조사 표면만이 아닌, 두께 방향으로 차례로 가열되게 된다. 이에 따라, 레이저 광 비투과 부분의 열량이 많아지므로, 열이 점착 테이프의 점착층까지 전달되기 쉽고, 점착층을 확실하게 연화 등을 시키는 것이 가능하게 된다.
제 4 발명에 의하면, 제 1 발명에 있어서, 레이저 광 비투과 부분은, 금속 또는 금속 산화물로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 구성에 의하면, 레이저 광을 조사한 때, 레이저 광이 레이저 광 비투과 부분의 표면에서 어느 정도 반사되나, 나머지는 레이저 광 비투과 부분에 흡수된다. 이에 따라, 레이저 광 비투과 부분이 적당하게 발열하여 점착 테이프의 점착층을 확실하게 연화 등을 시키는 것이 가능하게 된다.
제 5 발명은, 제 1에서 제 4 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 점착 테이프의 점착층에 대해, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재를 분리시키는 방향으로 힘을 작용시키고, 이 상태에서 레이저 광 비투과 부분에 레이저 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 구성에 의하면, 점착 테이프의 점착층에 대해 부재를 분리시키는 힘이 항상 작용하게 되므로, 점착층이 연화 등을 행한 부분에서부터 차례로 박리되어 가고, 적은 레이저 광 조사량으로 효율 좋게 부재를 분리시키는 것이 가능하게 된다.
제 6 발명은, 제 1에서 제 5 발명 중 어느 하나에 있어서, 동일 부분에 2회 이상 레이저 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 구성에 의하면, 첫 번째 레이저 광 조사에 의해 축열(蓄熱)하지 못한 경우에, 2회째와 3회째 레이저 광 조사에 의해 축열량을 높여 점착 테이프의 점착층을 확실하게 연화 등을 시키는 것이 가능하게 된다.
또, 레이저 광 비투과 부분이 두꺼운 때에는, 점착 테이프의 점착층으로의 열전도에 어느 정도 시간이 걸리는 경우가 있고, 이 경우에 레이저 광을 복수회 조사함으로써, 점착층을 서서히 가열하여 연화 등을 시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 레이저 광 비투과부가 고열에 약한 경우에는, 레이저 광을 복수회 조사함으로써, 레이저 광 비투과부의 온도를 그다지 높이지 않고, 점착층을 서서히 가열하여 연화 등을 시키는 것이 가능하게 된다.
제 1 발명에 의하면, 레이저 광을 이용하여 점착 테이프의 점착층을 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태로 하여 부재를 용이하게 분리시킬 수 있으므로, 리워크, 리페어, 리사이클을 원활하게 행할 수 있다.
제 2 발명에 의하면, 레이저 광 비투과 부분을 인쇄에 의해 구성하므로, 레이저 광 비투과 부분을 확실하게 발열시켜 점착 테이프 점착층의 접착력을 저하시킬 수 있다.
제 3 발명은, 레이저 광을 적어도 5％ 투과하는 착색 수지로 레이저 광 비투과 부분을 구성하므로, 점착 테이프의 점착층을 확실하게 연화 등을 시킬 수 있어, 부재를 재이용 가능한 형으로 확실하게 분리할 수 있다.
제 4 발명에 의하면, 금속 또는 금속 산화물로 레이저 광 비투과 부분을 구성하므로, 레이저 광 비투과 부분을 적당히 발열시킬 수 있어, 부재를 재이용 가능한 형으로 확실하게 분리할 수 있다.
제 5 발명에 의하면, 점착 테이프의 점착층에 대해 제 1 부재와 제 2 부재를 분리시키는 방향으로 힘을 작용시키고, 이 상태에서 레이저 광을 조사하도록 하므로, 부재를 효율 좋게 분리시킬 수 있다.
제 6 발명에 의하면, 동일 부분에 2회 이상 레이저 광을 조사하도록 하므로, 서서히 축열량을 높여 점착 테이프의 점착층을 확실하게 연화 등을 시킬 수 있다.
도 1은, 제 1 부재 및 제 2 부재를 점착 테이프로 접착한 제품의 사시도이다.
도 2는, 제품의 분해 사시도이다.
도 3은, 점착 테이프의 확대 단면도이다.
도 4는, 인쇄층을 형성한 제 1 부재의 사시도이다.
도 5는, 점착 테이프를 붙인 제 1 부재의 사시도이다.
도 6은, 제 1 부재와 제 2 부재를 분리시키는 요령을 설명하는 도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 단, 이하의 바람직한 실시형태의 설명은, 본질적으로 예시에 지나지 않고, 본 발명, 그 적용물 또는 그 용도를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.
(제 1 실시형태)
도 1은, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)가 점착 테이프(30)에 의해 접착된 제품(A)을 나타낸 것이다. 이 제품(A)을 구성하는 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리시킬 시에는 레이저 광(L)(도 6에 나타냄)을 이용한다.
제 1 부재(10)는, 예를 들어, 투명한 유리판, 수지제 필름, 수지제 시트 등으로 구성할 수 있다. 제 1 부재(10)는, 이 실시형태에서는 장방형의 유리판으로 하고 있으나, 형상과 재질은 임의로 설정할 수 있다. 제 1 부재(10)는, 무색 투명이라도 되나, 레이저 광의 대부분을 투과시킬 수 있도록 얇게 착색하여도 된다.
도 4는, 제 1 부재(10)를 이면(裏面)측(제 2 부재(20)측)으로부터 본 도이고, 이 도에 나타내듯이, 제 1 부재(10)의 제 2 부재(20)측 면의 둘레 가장자리부에는, 인쇄층(40)이 형성된다. 이와 같이 인쇄층(40)을, 제 1 부재(10)의 제 2 부재(20)측의 면에 형성함으로써, 인쇄층(40)과 점착 테이프(30)는 인접하게 된다.
인쇄층(40)은, 예를 들어 오프셋(offset) 인쇄, 그라비어(gravure) 인쇄, 스크린 인쇄 등의 각종 인쇄방법을 이용하여 형성할 수 있다. 인쇄층(40)은, 본 발명의 레이저 광 비투과 부분이다. 레이저 광 비투과 부분이란, 레이저 광이 조사된 때, 이 레이저 광을 흡수하는 레이저 광 흡수성을 구비한 부분을 말한다. 레이저 광 흡수성이란, 레이저 광의 일부 투과 및/또는 반사하여도 나머지를 흡수하는 성질의 것이고, 조사된 레이저 광의 전부를 흡수하는 것도 포함한다. 인쇄층(40)의 색으로는, 레이저 광을 차폐하는 차폐성이 높은 색으로 예를 들어 검정 등의 진한 색이 바람직하다.
인쇄층(40)은 수지, 이른바 바인더(binder)와, 레이저 광 흡수제로 구성된다. 바인더는, 일반적인 열가소성(熱可塑性) 수지, 열경화성 수지, 자외선 경화(硬化) 수지 등을 사용할 수 있다. 레이저 광 흡수제로는, 예를 들어 유기안료(顔料)와 유기염료(染料), 시판의 레이저 광 흡수재와 카본블랙 등을 사용할 수 있다.
인쇄층(40)은, 제품(A)에 대해 문자를 인쇄하거나, 장식을 하거나, 착색을 하기 위해 형성한 것이라도 된다.
또, 인쇄층(40) 대신에, 제 1 부재(10)의 제 2 부재(20)측 면의 둘레 가장자리부에 금속 증착막(蒸着膜)을 형성하여도 된다. 이 금속 증착막도 레이저 광 흡수성을 구비한다.
또한, 제 2 부재(20)는, 예를 들어, 수지 등으로 이루어진 판재(板材)이나, 유리판, 수지제 필름, 수지제 시트 등으로 구성하여도 된다. 제 2 부재(20)는, 투명하여도 되고, 불투명하여도 된다. 또, 제 2 부재(20)의 형상도 판재에 한정되는 것은 아니다.
점착 테이프(30)는, 예를 들어, 공업용, 전기용, 전자용, 가정용으로 일반에 시판되는 점착 테이프를 이용할 수 있고, 도 3(a)에 나타내듯이 필름형 기재(基材)(30a)의 편면(片面)에 점착층(30b)이 형성된 편면 점착 테이프와, 도 3(b)에 나타내듯이 기재(30a)의 양면에 점착층(30b, 30b)이 각각 형성된 양면 점착 테이프를 사용할 수 있다.
점착층(30b)을 구성하는 점착제로는, 예를 들어 열이나 자외선에 의해 응집력을 향상시킨 일반 아크릴계의 것을 들 수 있다. 또, 엘라스토머(elastomer)계의 점착제를 사용하여도 되고, 이 경우, 예를 들어, 스티렌계의 것으로서, SIS(스티렌이소프렌스티렌, Styrene Isoprene Styrene)이나, SBS(스티렌부타디엔스티렌, Styrene Butadiene Styrene), SEBS(스티렌에틸렌부티렌스티렌, Styrene Ethylene Butylene Styrene)를 들 수 있고, 그 밖에도, 아크릴계 엘라스토머, 우레탄계 엘라스토머, 폴리올레핀계 엘라스토머를 들 수 있다. 또, 일반 고무계 점착제를 사용할 수 있다.
다음에, 제품(A)을 제조하는 요령에 대해 설명한다. 먼저, 도 4에 나타내듯이 제 1 부재(10)에 인쇄층(40)을 형성한다. 그 후, 도 5에 나타내듯이, 인쇄층(40)에 양면 점착 테이프(30)의 한쪽 점착층(30b)을 눌러, 점착 테이프(30)를 제 1 부재(10)에 붙인다.
그 후, 도 2에 나타내듯이 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)를 배치하고, 점착 테이프(30)의 다른 쪽 점착층(30b)을 제 2 부재(20)의 소정 부위에 누른다. 이에 따라, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)가 점착 테이프(30)에 의해 순식간에, 또, 강고(强固)하게 접착된다. 이와 같이 점착 테이프(30)를 사용함으로써, 접착제와는 달리, 양생(養生)시간이 필요 없어, 생산성이 높아진다.
제품(A)으로는, 예를 들어, 가정용품, 사무용품, 가전제품, 전자제품, 자동차 부품 등이 있다. 전자제품으로는, 휴대 전화기, 특히 스마트 폰을 들 수 있으나, 이들 이외에도 점착 테이프(30)에 의해 접착 가능한 것이라면 제품(A)라 할 수 있다.
다음에, 상기와 같이 하여 제조된 제품(A)의 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리하는 경우에 대해 설명한다. 분리하는 이유로는, 예를 들어, 제 1 부재(10)의 제 2 부재(20)에 대한 접착 위치가 어긋나 버린 경우 등에 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 일단 분리하여 다시 접착하는 리워크, 또, 접착 후에 제 1 부재(10)가 파손되어 제 1 부재(10)만을 교체하는, 이른바 리페어, 또한, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 분별 회수하여 재이용하는 리사이클 등을 들 수 있다.
상기 리워크, 리페어, 리사이클을 하는 데 있어서, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)의 한쪽, 또는, 양쪽의 파손과 손상을 회피하지 않으면 안 된다.
본 실시형태에서는, 레이저 광(L)을 이용하여 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리시킨다.
즉, 도 6에 나타내듯이, 먼저, 제 2 부재(20)에 추(W)를 매달아 점착 테이프(30)의 점착층(30b)에 대해, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 분리시키는 방향으로 힘을 작용시킨다. 이 분리시키는 방향의 힘의 크기로는, 예를 들어 0.01㎫ 이상이 바람직하다.
이 상태에서 제 1 부재(10)의 표면측에서부터 인쇄층(40)을 겨냥하여 레이저 광(L)을 조사한다. 레이저 광은 인쇄층(40)에서 흡수되고, 이에 의해 인쇄층(40)이 발열한다. 인쇄층(40)의 열은 점착 테이프(30)의 점착층(30b)에 전달된다. 이 때, 점착층(30b)이 인쇄층(40)에 인접하므로, 인쇄층(40)의 열은 점착층(30b)에 빠르게 전달되고, 점착층(30b)의 온도가 빨리 상승된다.
사용하는 레이저 광(L)으로는, 예를 들어, 가스 레이저, 고체 레이저, 반도체 레이저, 화이버 레이저 등을 사용할 수 있으나, 특히 취급이 용이한 파장 800㎚에서 1500㎚의 적외(赤外) 반도체 레이저가 바람직하다.
그리고, 레이저 광(L)의 출력과 주사(走査)속도는, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)가 용융하거나 파손되지 않을 정도로 설정하여 둔다.
레이저 광(L)의 조사에 의해 점착층(30b)의 온도가 상승하면 점착층(30b)이 연화 등을 하여 접착력이 저하된다. 이 때, 추(W)에 의해 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 분리시키는 방향으로 힘을 작용시키므로, 점착층(30b)이 연화되기 시작한 부분에서부터 차례로 박리되어 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)가 떨어져 가고, 머지 않아 제 1 부재(10)가 제 2 부재(20)로부터 분리된다.
추(W)의 무게는, 임의로 설정할 수 있으나, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 분리시키는 방향의 힘의 크기가 0.01㎫ 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이 힘이 0.01㎫보다 작으면, 레이저 광(L)을 조사하여도 제 1 부재(10)가 제 2 부재(20)로부터 떨어지기 어려워, 레이저 광(L)의 조사량을 증대시켜야 한다. 또, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 분리시키는 방향의 힘의 크기가 너무 크면, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)의 파손을 초래할 우려가 있으므로, 양 부재(10, 20)가 파손되지 않는 범위에서 추(W)의 무게를 설정하는 것이 바람직하다.
또, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 분리시키는 방향으로 힘을 작용시키는 방법으로는, 상기한 추(W)에 의한 방법 이외에도, 예를 들어, 부압(負壓) 흡인에 의한 방법이나, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)와의 사이에 별도 부재를 삽입함으로써 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리하는 방향에 힘을 가하는 방법 등을 들 수 있으나, 제품(A)의 구조 등에 맞추어 적당히 선택하여 이용할 수 있다.
레이저 광(L)의 조사 회수는 1회라도 되고, 복수회라도 된다. 레이저 광(L)의 출력을 저(低)출력으로 하여 동일 부위에 복수회 조사하도록 하면, 제 1 부재(10)의 온도상승을 완만하게 할 수 있음과 동시에, 점착층(30b)의 온도도 서서히 높여 접착력을 점차 약화시켜 갈 수 있다. 이에 따라, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)의 파손을 방지하는 것이 가능하게 된다.
제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)의 한쪽이 파손되어 재이용 할 수 없는 경우(리페어), 또, 제 1 부재(10)가 케이싱이고 제 2 부재(20)가 내부부품으로 제 1 부재(10)를 폐기하여 제 2 부재(20)를 이용하는 경우와, 단지 분리시키는 목적인 경우(리사이클)에는, 출력이 높은 레이저 광((L)을 1회 또는 복수회 조사함으로써 점착층(30b)만을 분해하여 용이하게 분리할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
점착층(30b)이 연화와 용융하는 온도로 되기까지 레이저 광(L)을 조사하여도 되고, 점착층(30b)이 발포와 분해하는 온도가 되기까지 레이저 광(L)을 조사하여도 된다. 점착층(30b)을 분해함으로써, 극히 약한 힘으로 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리시키는 것이 가능하게 된다.
또, 점착 테이프(30)의 기재(30b)가 독립 기포구조의 발포체로 이루어진 경우에는, 기포 내의 공기가 열 팽창함으로써 기재(30a)가 파괴되므로, 극히 약한 힘으로 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리시키는 것이 가능하게 된다.
이와 같이, 레이저 광(L)을 이용하여 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리시키도록 함으로써, 용제와, 계면활성제, 산, 알칼리성 약제 등을 이용하지 않아도 된다. 또한, 레이저 광(L)의 조사는 가열이 필요한 부위(점착 테이프(30)의 맞붙임 부위)에만 선택적으로 행할 수 있으므로, 예를 들어 전자부품(액정기판, 터치 패널 장치) 등 열에 약한 부품에 대한 열의 영향을 최소한으로 하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 이 제 1 실시형태에 의하면, 레이저 광(L)을 이용하여 점착 테이프(30)의 점착층(30b)을 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태로 하여 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)를 분리시킬 수 있으므로, 양 부재(10, 20), 또는 한쪽, 혹은 필요한 부품과 소재 등을 재이용 가능한 형으로 분리할 수 있어, 리워크, 리페어, 리사이클을 원활하게 행할 수 있다.
또, 레이저 광 비투과 부분을 차폐성 있는 인쇄층(40)으로 구성하므로, 레이저 광 비투과 부분에 레이저 광(L)을 확실하게 흡수시켜 발열시킬 수 있고, 점착층(30b)의 접착력을 확실하게 저하시킬 수 있다.
또한, 점착 테이프(30)의 점착층(30b)에 대해, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 분리시키는 방향에 힘을 작용시킨 상태에서 레이저 광(L)을 조사하도록 하므로, 적은 레이저 광 조사량으로 효율 좋게 부재를 분리시킬 수 있다.
그리고, 제 2 부재(20)를 제 1 부재(10)로부터 분리시키도록 하여도 된다.
또, 제 2 부재(20)를 투명한 부재로 이루어진 것으로 하고, 이 제 2 부재(20)의 제 1 부재(10)측 면에 인쇄층(레이저 광 비투과 부분)(40)을 형성하여도 된다. 이 경우, 제 2 부재(20)측으로부터 레이저 광(L)을 조사하여 점착 테이프(30)의 점착층(30b)을 가열하여 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리시킬 수 있다.
또한, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)는, 전자부품이라도 된다. 예를 들어, IC 등이 실장된 전자부품을 제 1 부재(10)로 하고, 제 1 부재(10)를 수용하는 케이싱을 제 2 부재(20)로 하여도 되며, 액정표시패널을 제 1 부재(10)로 하고, 액정표시패널이 장착되는 기판을 제 2 부재(20)로 하여도 된다.
(제 2 실시형태)
제 2 실시형태는, 레이저 광(L)을 적어도 5％ 투과하는 착색수지로 제 1 부재(10)를 구성한 점에서 제 1 실시형태와 다르며, 그 밖의 부분은 제 1 실시형태와 동일하다. 이하, 제 1 실시형태와 다른 부분에 대해 상세하게 설명한다.
제 1 부재(10)를 구성하는 착색수지로는, 예를 들어 염료나 안료를 수지에 함유시킴으로써 얻을 수 있다. 이에 따라, 제 1 부재(10)에 레이저 광 비투과 부분이 구성된다. 제 1 부재(10)의 일부만을 착색 수지로 구성하고, 다른 부분을 무색 투명으로 하는, 이른바 2색 성형으로 하여도 된다.
베이스가 되는 수지로는, 여러 가지가 있으나, 예를 들어, 열가소성(熱可塑性)의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리아세탈(polyacetal), 폴리에틸렌테레프타레이트(polyethyleneterephthalate), 아크릴 수지 등을 들 수 있다. 또, 열경화성(熱硬化性) 수지라도 되고, 이 경우, 에폭시 수지, 페놀수지, 멜라닌 수지, 구아나민 수지(guanamine resin) 등을 들 수 있다. 또한, 자외선 경화수지라도 되고, 이 경우, 불포화 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 카치온(cation) 중합의 에폭시 수지와 이들의 모노머를 들 수 있다.
제 2 실시형태의 제 1 부재(10)에는 인쇄층을 형성하지 않는다.
점착 테이프(30)로 접착된 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리시킬 시에는, 제 1 부재(10)의 표면측으로부터 레이저 광(L)을 조사한다. 조사된 레이저 광(L)은, 제 1 부재(10)가 착색되어 있으므로 제 1 부재(10)에 흡수된다. 레이저 광(L)을 흡수한 제 1 부재(10)는 발열하고, 이 제 1 부재(10)의 열이 점착 테이프(30)의 점착층(30b)에 전달되어 점착층(30b)이 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태가 되고, 점착층(30b)에 의한 접착력이 저하된다. 이에 의해, 제 1 부재(10)가 제 2 부재(20)로부터 분리된다.
제 1 부재(10)의 레이저 광(L)의 투과율이 5％보다 낮으면, 제 1 부재(10)의 표면(레이저 광(L)의 조사면)에 레이저 광(L)의 거의가 흡수되어 버리고, 제 1 부재(10)의 표면이 레이저 광(L)에 의해 손상되기 쉬워지므로 바람직하지 않다.
한편, 제 1 부재(10)의 레이저 광(L) 투과율이 80％ 이상의 경우는 레이저 광(L)이 거의 열에 변환되지 않고 효율이 저하되므로 바람직하지 않다.
따라서, 제 1 부재(10)의 레이저 광(L) 투과율은, 5％ 이상 80％ 미만이 바람직한 범위이다. 보다 바람직한 것은, 10％ 이상 70％ 이하이다.
따라서, 제 2 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 레이저 광(L)을 이용하여 점착 테이프(30)의 점착층(30b)을 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태로 하여 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)를 분리시킬 수 있으므로, 양 부재(10, 20)를 재이용 가능한 형으로 분리할 수 있어, 리워크, 리페어, 리사이클을 원활하게 행할 수 있다.
그리고, 점착 테이프(20)의 점착층(30b)은 레이저 광 비투과성으로 하여도 된다. 이 경우, 점착층(30b) 자체가 레이저 광(L)을 흡수하여 연화 등을 하므로, 제 1 부재(10)가 완전히 레이저 광을 투과시키는 경우라도 제 2 부재(20)로부터 용이하게 분리할 수 있다.
또, 점착 테이프(30)가 레이저 광 비투과 부분을 갖는 경우, 제 1 부재(10)의 레이저 광 투과율이 높은(예를 들어 80％ 이상) 경우에도 점착층(30b)이 레이저 광(L)을 흡수하여 발열한다. 이에 따라, 점착층(30b)을 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태로 하여 접착력을 저하시켜, 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)를 분리시킬 수 있다.
점착 테이프(30) 기재(30a)의 레이저 광 투과율을 10％ 이상으로 하여도 된다. 이 경우도, 점착 테이프(30)가 레이저 광 비투과 부분을 갖게 되므로, 레이저 광(L)을 이용하여 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)를 분리시킬 수 있다.
또, 제 2 부재(20)를 상기 착색 수지로 하여도 된다.
(제 3 실시형태)
제 3 실시형태는, 금속 또는 그 산화물로 제 1 부재(10)를 구성한 점에서 제 1 실시형태와 다르고, 그 밖의 부분은 제 1 실시형태와 동일하다. 이하, 제 1 실시형태와 다른 부분에 대해서 상세히 설명한다.
제 1 부재(10)를 구성하는 금속으로는, 철, 구리, 은, 알루미늄, 마그네슘과, 이들의 합금을 들 수 있다. 또, 상기 금속의 산화물 및 그 합금으로 제 1 부재(10)를 구성할 수도 있다.
점착 테이프(30)로 접착된 제 1 부재(10)를 제 2 부재(20)로부터 분리시킬 시에는, 제 1 부재(10)의 표면측으로부터 레이저 광(L)을 조사한다. 조사된 레이저 광(L)은, 제 1 부재(10)의 표면에서 어느 정도 반사되나, 나머지는 제 1 부재(10)에 흡수된다. 레이저 광(L)을 흡수한 제 1 부재(10)는 발열하고, 이 제 1 부재(10)의 열이 점착 테이프(30)의 점착층(30b)에 전달되어 점착층(30b)이 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태가 되어, 점착층(30b)에 의한 접착력이 저하된다. 이에 따라, 제 1 부재(10)가 제 2 부재(20)로부터 분리된다.
따라서, 제 3 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 레이저 광(L)을 이용하여 점착 테이프(30)의 점착층(30b)을 연화, 용융, 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태로 하여 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)를 분리시킬 수 있으므로, 양 부재(10, 20)를 재이용 가능한 형으로 분리할 수 있어, 리워크, 리페어, 리사이클을 원활하게 행할 수 있다.
그리고, 은이나 알루미늄과 같이 열전도율이 높은 금속 및 그 산화물로 제 1 부재(10)를 구성한 경우, 제 1 부재(10)의 두께가 두꺼우면, 레이저 광(L)에 의한 발열이 점착 테이프(30) 이외의 부위에 전달되어 버려, 효율 좋게 점착층(30b)을 가열할 수 없는 경우가 있으므로, 열전도율이 높은 재질의 경우에는 두께는 얇게 하는 것이 바람직하다.
또, 제 2 부재(20)를 금속 또는 그 산화물로 구성하여도 된다.
또한, 제 1 부재(10)의 일부를 금속 또는 그 산화물로 하고, 그 밖의 부분을 수지나 유리로 구성하여도 된다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
(실시예 1)
제 1 부재(10)는 유리판이고, 폭 50㎜, 길이 100㎜, 두께 1㎜로 하였다.
인쇄층(40)은 UV 스크린 잉크의 검정색(JUJO CHEMICAL CO., LTD. 제: Reikyua GA4100)을 이용하여 형성하였다. 인쇄층(10)의 형성범위는, 제 1 부재(10)의 제 2 부재(20)측 면의 둘레 가장자리부 전체 둘레이고, 그 폭은 2㎜이다. 잉크는, 메탈핼라이드 램프(metal halide lamp)를 이용하여 자외선을 조사하고, 이에 따라 잉크를 경화시켜 인쇄층(40)을 얻었다. 이 때의 자외선 조사량은 300 mJ/㎟이다.
제 2 부재(20)는, 폴리카보네이트제의 투명한 판재이고, 폭 60㎜, 길이 120㎜, 두께 2㎜로 하였다.
또, 점착 테이프(30)는, 양면 점착 테이프(DIC Co., Ltd.제: 8402B)로 하였다. 이를 장방형의 틀형상으로 뚫었다. 이 외측 치수는, 폭 50㎜, 길이 100㎜이고, 틀 부분의 폭은 1㎜이다.
점착 테이프(30)의 이형 필름(release film)을 박리한 후, 점착 테이프(30) 한쪽의 점착층(30b)을 제 1 부재(10)의 인쇄층(40)에 눌러 점착 테이프(30)를 제 1 부재(10)에 붙였다.
그 후, 점착 테이프(30)의 다른 쪽 점착층(30b)을 제 2 부재(20)에 눌러, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 점착 테이프(30)에 의해 접착하였다.
다음에, 도 6에 나타내듯이 500g의 추(W)를 제 2 부재(20)에 장착함과 동시에, 제 1 부재(10)를 무색 투명의 고정된 유리판(도시 않음)에 고정용 점착 테이프를 이용하여 붙였다. 고정용 점착 테이프가 인쇄층(40)에는 겹치지 않도록 한다.
이 상태에서는, 점착층(30b)에 대해, 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)를 분리시키는 방향으로 힘이 작용하게 되며, 그 크기는, 0.015㎫이다.
그 후, 레이저 광(L)을 제 1 부재(10)의 표면측으로부터 인쇄층(40)에 조사한다. 레이저 광(L)의 파장은 940㎚이고, 출력은 10W, 포커스 지름은 3㎜이었다. 또, 주사속도는 600㎜/분으로 하였다. 레이저 광(L)의 조사회수는 5회이다.
레이저 광(L)의 조사에 의해 점착 테이프(30)의 점착층(30b)이 연화되어 제 2 부재(20)가 제 1 부재(10)로부터 분리되어 낙하하였다. 이 때, 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)에는 손상이 확인되지 않았다.
(실시예 2)
제 1 부재(10)는 0.5㎜ 두께의 구리판으로 하고, 폭 및 길이는 실시예 1의 제 1 부재(10)와 동일하게 하였다.
제 2 부재(20)는 실시예 1과 동일하다.
점착 테이프(30)는, Sumitomo 3M Limited제의 Y-4914로 하였다.
실시예 1과 마찬가지로 하여 추(W)를 장착한 상태에서 레이저 광(L)을 조사하였다. 레이저 광(L)의 출력은 30W로 하였다. 파장, 포커스 지름, 주사속도는 실시예 1과 동일하게 하였다. 조사회수는 1회로 하였다.
한번의 레이저 광(L) 조사에 의해 점착 테이프(30)의 점착층(30b)이 연화되어 제 2 부재(20)가 제 1 부재(10)로부터 분리되어 낙하하였다. 이 때, 제 1 부품(10) 및 제 2 부품(20)에는 손상이 확인되지 않았다.
(실시예 3)
제 1 부재(10)는, 청색으로 착색한 폴리카보네이트제의 판재로 하였다. 각 치수는 실시예 1의 제 1 부재(10)와 동일하다. 제 1 부재(10)의 레이저 광 투과율은, 파장이 940㎚이고 10％이었다.
제 2 부재(20)는, 실시예 1과 동일하게 하였다.
점착 테이프(20)는, Nitto Denko Corporation. 제의 5000-NS로 하였다.
실시예 1과 마찬가지로 하여 추(W)를 장착한 상태에서 레이저 광(L)을 조사하였다. 레이저 광(L)의 출력은 10W로 하였다. 파장, 포커스 지름, 주사속도는 실시예 1과 동일하게 하였다.
8회째의 레이저 광(L)의 조사에 의해 제 2 부재(20)가 제 1 부재(10)로부터 분리되어 낙하하였다. 이 때, 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)에는 손상이 확인되지 않았다.
(실시예 4)
제 2 부재(20)는 실시예 1과 동일하다.
점착 테이프(30)는, Sekisui Chemical Co., Ltd.사의 5230NSB로 하였다.
실시예 1과 마찬가지로 하여 추(W)를 장착한 상태에서 레이저 광(L)을 조사하였다. 레이저 광(L)의 출력은 20W로 하였다. 레이저 광(L)의 파장, 포커스 지름, 주사속도는 실시예 1과 동일하게 하였다.
15번째의 레이저 광(L)의 조사에 의해 제 2 부재(20)가 제 1 부재(10)로부터 분리하여 낙하하였다. 이 때, 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)에는 손상이 확인되지 않았다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 레이저 광을 이용한 부재의 분리방법은, 점착 테이프를 이용하여 강력하게 접착한 부재를 분리하는 경우에 널리 적용할 수 있다.
A : 제품
10 : 제 1 부재
20 : 제 2 부재
30 : 점착 테이프
30a : 기재
30b : 점착층
40 : 인쇄층(레이저 광 비투과 부분)
L : 레이저 광

Claims (6)

  1. 점착 테이프에 의해 접착된 제 1 부재 및 제 2 부재를 분리하는 분리방법에 있어서,
    상기 제 1 부재, 상기 제 2 부재 및 상기 점착 테이프의 적어도 하나가 갖는 레이저 광 비투과(非透過) 부분에 레이저 광을 조사하여 발열시키고, 이 열에 의해 상기 점착 테이프의 점착층을 연화(軟化), 용융(溶融), 발포 및 분해 중 적어도 하나의 상태로 하여 이 점착층에 의한 접착력을 저하시켜 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재를 분리하는 것을 특징으로 하는 레이저 광을 이용한 부재의 분리방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    레이저 광 비투과 부분은 인쇄에 의해 구성하는 것을 특징으로 하는 레이저 광을 이용한 부재의 분리방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    레이저 광 비투과 부분은, 레이저 광을 적어도 5％ 투과하는 착색 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 광을 이용한 부재의 분리방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    레이저 광 비투과 부분은, 금속 또는 금속 산화물로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 광을 이용한 부재의 분리방법.
  5. 청구항 1에서 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 점착 테이프의 점착층에 대해, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재를 분리시키는 방향으로 힘을 작용시켜, 이 상태에서 레이저 광 비투과 부분에 레이저 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 광을 이용한 부재의 분리방법.
  6. 청구항 1에서 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    동일 부분에 2회 이상 레이저 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 광을 이용한 부재의 분리방법.
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