WO2023136299A1 - 接着層の接着強度を低下させる方法 - Google Patents

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WO2023136299A1
WO2023136299A1 PCT/JP2023/000630 JP2023000630W WO2023136299A1 WO 2023136299 A1 WO2023136299 A1 WO 2023136299A1 JP 2023000630 W JP2023000630 W JP 2023000630W WO 2023136299 A1 WO2023136299 A1 WO 2023136299A1
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adhesive layer
adhesive
acid
electric pulse
conductive filler
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PCT/JP2023/000630
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English (en)
French (fr)
Inventor
千晴 所
学 犬束
秀原 林
丈敏 小板
正隆 近藤
亮 小川
啓介 太田
Original Assignee
学校法人早稲田大学
株式会社Adeka
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02Electrically-conducting adhesives
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material

Definitions

  • the present invention relates to a method for reducing the adhesive strength of an adhesive layer in an article including a portion in which two or more members are joined via an adhesive layer.
  • materials and/or products are energized by pulsed electrical power, generating a series of electrical discharges between at least two electrodes in a reactor containing the surrounding liquid and the materials and/or products to be reused.
  • a method for reuse wherein the electrical discharge generated is an electrical arc passing through the material and/or product to be reused and a mechanical mechanical propagating across the material and/or product to be treated in the reactor.
  • a method is described for exposing a material and/or article to a series of electrical discharges in which the energy of the electrical discharge, the voltage between the electrodes, the switching time and the frequency of the electrical discharge are selected to generate shock waves.
  • US Pat. No. 6,200,003 discloses a method for crushing solids condensed from non-metallic or partially metallic components and for fragmenting homogenous non-metallic solids by rapidly discharging an electrical energy accumulator.
  • a solid is immersed in a non-conductive or weakly conductive processing liquid, the processing liquid being contained in a container, and in the processing liquid, a device consisting of a high voltage electrode and a ground electrode is connected to the processing liquid. between the ends of the high voltage electrode and the ground electrode in a manner of the type which protrudes into the mixture of liquid and solid and the ends of the electrodes are spaced from each other by a high voltage
  • a method is described for crushing and fragmenting solids by applying voltage pulses and by shock waves generated in solids and liquids.
  • US Pat. No. 6,200,000 discloses a method for fragmenting and/or weakening a pourable material using a high voltage discharge, comprising: a) associated with one or more high voltage generators; providing an electrode unit which is caged and can be supplied with high voltage pulses by said high voltage generator; b) passing a material stream of pourable material past said electrode unit by means of a conveying device for carrying said material stream; and guiding, wherein the material stream is immersed in the treatment liquid; and c) supplying the electrode unit with a high voltage pulse while guiding the material stream past the electrode unit.
  • each electrode of the electrode unit being immersed in the treatment liquid from above so that a high voltage dielectric breakdown occurs in between.
  • a method for fragmenting and/or weakening a pourable material is described in which the respective electrodes are opposed with a predetermined electrode spacing transversely to the material passage guidance direction.
  • Patent Document 4 discloses a method for decomposing an article for decomposing a substrate or an article containing a substrate by performing electric discharge multiple times in a liquid, comprising a container for holding the liquid, and a positive electrode in the liquid in the container. and a ground electrode, and a substrate or an article including a substrate is placed in the discharge path between the positive electrode and the ground electrode in the liquid or in the area where the shock wave generated by the discharge propagates.
  • a method for disassembling an article is described in which the peak value of the discharge current is measured and the discharge conditions are controlled so that the measured peak value of the discharge current is constant.
  • Patent Documents 1 to 4 have high randomness with respect to discharge paths, and are not methods for dismantling objects selectively and locally. Therefore, there is a problem that it is difficult to selectively and locally dismantle a specific portion of an object having a certain size. Furthermore, there is a problem in reusing the dismantled parts because the function of the dismantled parts may be impaired by receiving a large shock wave in the liquid.
  • the problem to be solved by the present invention is to apply an electric pulse to reduce the adhesive strength of the adhesive layer that joins the members in the article, so that the member can be efficiently removed from the article and the member or member is attached.
  • the present inventors have made intensive studies and applied an electric pulse to an article including a portion in which two or more members are joined via an adhesive layer containing a conductive filler, thereby reducing the adhesive strength of the adhesive layer.
  • the inventors have found that the member can be efficiently taken out from the article, and that the member or the functional component incorporated in the member can be prevented from being damaged, and the present invention has been accomplished.
  • the present invention is a method of reducing the adhesive strength of an adhesive layer by applying an electric pulse to an article including a portion in which two or more members are joined via an adhesive layer containing a conductive filler.
  • the present invention it is possible to selectively and locally dismantle a specific portion of an object having a certain size that is joined by an adhesive layer containing a conductive filler.
  • the adhesive layer contains a conductive filler, the number of pulse irradiation times and the energy consumption required for dismantling can be reduced, and the dismantling work can be completed in a short time.
  • the functions of the dismantled parts are hardly damaged, and the reuse rate of the dismantled members and the functional parts in the members can be improved.
  • a container for injecting a liquid is not required.
  • FIG. 1 is a high-voltage pulse generator used in the method of reducing the adhesive strength of the adhesive layer of the present invention.
  • 1 is a circuit diagram of a high-voltage pulse generator used in the method of reducing the adhesive strength of an adhesive layer of the present invention;
  • FIG. 1 is an enlarged photograph of an adhesive layer on a steel plate after dismantling a test piece formed using the adhesive composition of Example 1.
  • FIG. 4 is an enlarged photograph of an adhesive layer on a steel plate after dismantling a test piece formed using the adhesive composition of Example 2.
  • FIG. 4 is an enlarged photograph of an adhesive layer on a steel plate after dismantling a test piece formed using the adhesive composition of Example 3.
  • FIG. 4 is an enlarged photograph of an adhesive layer on a steel plate after dismantling a test piece formed using the adhesive composition of Example 4.
  • FIG. 4 is an enlarged photograph of an adhesive layer on a steel plate after dismantling a test piece formed using the adhesive composition of Comparative Example 1.
  • FIG. 4 is an enlarged photograph of an adhesive layer on a steel plate after dismantling a test piece formed using the adhesive composition of Comparative Example 1.
  • reducing the adhesive strength of the adhesive layer means that when the method of the present invention is performed on an article including a portion in which two or more members are joined via an adhesive layer, for example, the adhesive layer
  • the tensile shear strength (adhesive strength) of the adhesive layer is reduced by 10% or more when the tensile shear strength of the adhesive layer in the case of non-treatment is taken as 100%.
  • the article used in the method of the present invention includes a portion in which two or more members are bonded via an adhesive layer containing a conductive filler, and the adhesive layer containing a conductive filler is an adhesive composition containing a conductive filler. It consists of a cured product of
  • carbon black graphene; carbon nanotubes (CNT); metal particles selected from copper, silver, nickel, silver-coated copper, gold-coated copper, silver-coated nickel, or gold-coated nickel; Examples include metal-coated resin particles selected from acrylic resin particles or urethane resin particles coated with silver, nickel, gold, or a mixture thereof.
  • carbon black or copper is preferable from the viewpoint of easiness of breakage of the adhesive layer after applying an electric pulse to a member bonded via the adhesive layer containing the conductive filler. Black is most preferred.
  • the particle size (length in the case of carbon nanotubes) of the conductive filler is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the desired thickness of the adhesive layer and the desired adhesive strength. Used in the range of 1000 ⁇ m. Within the above range, the particle diameter (volume basis, D50) of the conductive filler is preferably 0.015 to 500 ⁇ m, from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before applying an electric pulse, and 0.02 to 0.02 ⁇ m. It is more preferably 250 um, even more preferably 0.02 to 50 ⁇ m, and most preferably 0.02 to 1 ⁇ m.
  • the particle size can be measured using a particle size distribution measuring device using laser diffraction.
  • the content of the conductive filler is determined from the viewpoint of the ease of breakage of the adhesive layer after applying an electric pulse to the members bonded via the adhesive layer containing the conductive filler.
  • 0.1 vol% or more of the agent composition preferably 40 vol% or less, more preferably 0.5 to 25 vol%, from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before electric pulse application; More preferably ⁇ 10 vol%.
  • the adhesive composition is not particularly limited, and an adhesive composition that can be cured by heat, light, or the like can be used.
  • the resin used in the adhesive composition it is possible to use those generally blended in the adhesive composition.
  • examples of such resins include epoxy-based resins, acrylic-based resins, and urethane-based resins. etc.
  • the term "resin” means a material before being further polymerized with a curing agent and a polymerization initiator.
  • the molecular weight of the resin is preferably from 50 to 10,000, more preferably from 150 to 5,000, from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before the electric pulse is applied. In addition, the molecular weight can be measured by SEC measurement.
  • epoxy resins include polyglycidyl ether compounds of mononuclear polyhydric phenol compounds such as hydroquinone, resorcinol, pyrocatechol, phloroglucinol; dihydroxynaphthalene, biphenol, methylenebisphenol (bisphenol F), methylenebis(orthocresol).
  • ethylidene bisphenol isopropylidene bisphenol (bisphenol A), isopropylidene bis(ortho-cresol), tetrabromobisphenol A, 1,3-bis(4-hydroxycumylbenzene), 1,4-bis(4-hydroxycumyl benzene), 1,1,3-tris(4-hydroxyphenyl)butane, 1,1,2,2-tetra(4-hydroxyphenyl)ethane, thiobisphenol, sulfobisphenol, oxybisphenol, phenol novolak, ortho-cresol novolak , ethylphenol novolak, butylphenol novolak, octylphenol novolak, resorcin novolak, polyglydyl ether compounds of polynuclear polyhydric phenol compounds such as terpene phenol; ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexanediol, polyglycol
  • epoxidized conjugated diene polymers heterocyclic compounds such as triglycidyl isocyanurate, urethane-modified epoxy resins, chelate-modified epoxy resins, rubber-modified epoxy resins, and the like.
  • these polyepoxy compounds may be those internally crosslinked with prepolymers having terminal isocyanates, or those having high molecular weights with polyhydric active hydrogen compounds (polyhydric phenols, polyamines, polyphosphates, etc.).
  • the urethane-modified epoxy resin is obtained by reacting an epoxy resin having at least one hydroxyl group in the molecule with a polyurethane having a residual isocyanate group, and the polyurethane comprises a polyhydroxy compound and a polyisocyanate compound. It is obtained by reaction. When reacting, the polyisocyanate compound is used in an excess amount relative to the polyhydroxy compound.
  • the method for producing the epoxy resin containing at least one hydroxyl group is not particularly limited.
  • a method of using 1 to 10 equivalents of epichlorohydrin in combination with an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide and reacting them at, for example, 40 to 150° C. for 1 to 20 hours can be mentioned.
  • the low-molecular-weight polyol containing at least two hydroxyl groups is not particularly limited, but examples include polyphenols, aliphatic polyols, and alicyclic polyols.
  • polyphenols examples include bisphenol A, bisphenol F, tetrabromobisphenol A, phenol novolak, brominated phenol novolak, cresol novolak, brominated cresol novolak, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 1,1,2,2 -tetrakis(hydroxyphenyl)ethane and the like.
  • aliphatic polyols examples include polyhydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexanediol, octanediol, decanediol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, Linear or branched low-molecular-weight polyols such as dipentaerythritol and neopentyl glycol, and ethylene oxide or propylene oxide adducts thereof may be mentioned.
  • polyhydric alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol
  • butanediol pentanediol
  • hexanediol hexanediol
  • octanediol decanediol
  • glycerin trimethylolpropane, tri
  • Examples of the alicyclic polyol include cyclohexanediol, cyclohexanetriol, cyclohexanedimethanol, isopropylidenedicyclohexanol, decalindiol, and tricyclodecanedimethanol.
  • polyphenols having at least two hydroxyl groups it is preferable to use polyphenols that are highly reactive and easy to manufacture, and it is more preferable to use inexpensively available bisphenol A and/or bisphenol F.
  • polyhydroxy compounds used for producing the polyurethane include polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polyesteramide polyols, acrylic polyols and polyurethane polyols.
  • an alkylene oxide adduct of polyol is preferably used from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before electric pulse application, and the alkylene oxide preferably has 2 to 4 carbon atoms.
  • polyols used for producing the polyether polyol include aliphatic dihydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butylene glycol (tetramethylene glycol), neopentane glycol; glycerin, trioxy isobutane, 1,2,3-butanetriol, 1,2,3-pentanetriol, 2-methyl-1,2,3-propanetriol, 2-methyl-2,3,4-butanetriol, 2-ethyl- 1,2,3-butanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 2,3,4-hexanetriol, 4-propyl-3,4,5-heptanetriol, 2,4-dimethyl-2,3, Trihydric alcohols such as 4-pentanetriol, pentamethylglycerin, pentaglycerin, 1,2,4-butanetriol, 1,2,4-pentanetriol and trimethylolpropane; erythritol, pentaerythritol, 1,2,
  • alkylene oxide constituting the polyether polyol examples include ethylene oxide, propylene oxide and butylene oxide (tetramethylene oxide). Butylene oxide is preferred.
  • polyester polyols examples include conventionally known polyesters produced from polycarboxylic acids and polyhydric alcohols, and polyesters obtained from lactones.
  • polycarboxylic acids used for producing polyester polyols include benzenetricarboxylic acid, adipic acid, succinic acid, suberic acid, sebacic acid, oxalic acid, methyladipic acid, glutaric acid, pimelic acid, azelaic acid, and phthalic acid. , terephthalic acid, isophthalic acid, thiodipropionic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid and the like.
  • polyester polyols examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, bis (hydroxymethylchlorohexane), diethylene glycol, 2,2-dimethylpropylene glycol, 1,3,6-hexanetriol, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, glycerin and the like.
  • polyhydroxy compounds such as polytetramethylene glycol and polycaprolactone glycol can also be used by partially replacing them.
  • polycarbonate polyols examples include those obtained by a dephenolation reaction between a diol and diphenyl carbonate, a dealcoholization reaction between a diol and a dialkyl carbonate, or a deglycol reaction between a diol and an alkylene carbonate.
  • diol examples include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5- Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10- decanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3-dimethylolheptane and the like.
  • Polyisocyanate compounds used for producing the polyurethane include, for example, propane-1,2-diisocyanate, 2,3-dimethylbutane-2,3-diisocyanate, 2-methylpentane-2,4-diisocyanate, octane -3,6-diisocyanate, 3,3-dinitropentane-1,5-diisocyanate, octane-1,6-diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, tolylene diisocyanate (TDI), xylylene diisocyanate, metatetramethylxylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate (3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate), 1,3- or 1,4-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane
  • the chelate-modified epoxy resin is obtained by reacting an epoxy resin with phosphoric acid, and furthermore, a chelate urethane-modified epoxy resin obtained by reacting an epoxy resin, phosphoric acid, and a polyurethane having an isocyanate group. can also be used.
  • the rubber-modified epoxy resin contains a rubber component obtained by homopolymerizing each component of isoprene rubber, butadiene, styrene, acrylonitrile, chloroprene, etc., or copolymerizing two or more components in an epoxy resin. and those containing an epoxy group at the terminal can be used.
  • acrylic resin for example, in addition to homopolymers or copolymers of (meth)acrylic monomers ((meth)acrylic acid or esters thereof), polymers obtained by polymerizing other monomers can also be used. can.
  • Other monomers include methyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, methyl 2-(1-hydroxyethyl)acrylate, ethyl 2-(hydroxymethyl)acrylate, and butyl 2-(hydroxymethyl)acrylate.
  • halogenated styrenes such as chlorostyrene and bromostyrene; substituted styrenes such as vinyltoluene and ⁇ -methylstyrene; unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile; maleic anhydride and citracone anhydride.
  • unsaturated acid anhydrides such as acids; and unsaturated imides such as phenylmaleimide and cyclohexylmaleimide.
  • the acrylic resin may be modified by reacting functional groups of the copolymer.
  • the acrylic resin can be obtained by polymerizing a monomer mixture containing methyl methacrylate and/or methyl acrylate in the coexistence of a radical polymerization initiator and a chain transfer agent.
  • Urethane-based resins include, for example, polyurethane and block urethane resins.
  • Polyurethane is obtained by reacting a polyhydroxy compound and a polyisocyanate compound as described above.
  • the polyhydroxy compound and the isocyanate compound used in the production of the polyurethane the same ones as those explained in the urethane-modified epoxy resin can be used.
  • production of polyurethane by reacting a polyhydroxy compound and a polyisocyanate compound can be carried out by a conventional method.
  • a polyurethane having an isocyanate (NCO) content of 0.1 to 10% by mass obtained by reacting a polyhydroxy compound and an excess amount of a polyisocyanate compound is blocked with a blocking agent.
  • a block urethane resin obtained by a method is preferably used.
  • blocking agents include active methylene compounds such as malonic acid diesters (diethyl malonate, etc.), acetylacetone, acetoacetic esters (ethyl acetoacetate, etc.); MIBK oxime) and other oxime compounds; monohydric alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, heptyl alcohol, hexyl alcohol, octyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, isononyl alcohol, stearyl alcohol, or isomers thereof ; glycol derivatives such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethyl diglycol, ethyl triglycol, ethylene glycol monobutyl ether, butyl diglycol; amine compounds such as dicyclohexylamine; phenol, cresol, ethylphenol, n-propyl Phenol
  • a blocking reaction for obtaining a blocked polyurethane from a polyurethane and a blocking agent can be carried out by a known reaction method.
  • blocked urethane resin in addition to a blocked urethane resin obtained by reacting a polyurethane with a blocking agent, a blocked isocyanate resin obtained by modifying a polyisocyanate compound (particularly an isocyanuric compound) with a blocking agent may be used.
  • a blocked isocyanate resin obtained by modifying a polyisocyanate compound (particularly an isocyanuric compound) with a blocking agent may be used.
  • the amount of the resin in the adhesive composition is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 10 to 90% by mass, from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before applying an electric pulse. is more preferable.
  • a latent curing agent or other curing agent, curing catalyst, polymerization initiator, etc. may be added to the adhesive composition used in the present invention.
  • the latent curing agent at least one compound selected from the group consisting of dicyandiamide, modified polyamines, hydrazides, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, boron trifluoride amine complex salts, ureas and melamine is used.
  • the modified polyamines include epoxy addition modified amines, amidated modified amines, acrylic acid ester modified amines, isocyanate modified amines, and Mannich modified amines.
  • amines for providing the modified polyamine include aliphatic polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, polyoxypropylenediamine, and polyoxypropylenetriamine; Bis(4-amino-3-methyldicyclohexyl)methane, diaminodicyclohexylmethane, bis(aminomethyl)cyclohexane, N-aminoethylpiperazine, 3,9-bis(3-aminopropyl)-2,4,8,10- Alicyclic polyamines such as tetraoxaspiro(5.5)undecane; m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, tolylene-2,4-diamine, tolylene-2,6-diamine, mesitylene-2,4-diamine, Mononuclear polyamines such as mesitylene-2,6-diamine, 3,5-die
  • the other curing agents are not particularly limited as long as they are known curing agents, and examples thereof include phenol resins, aliphatic amines, aromatic amines, acid anhydrides, polythiol compounds, and the like. .
  • the amount of the latent curing agent or other curing agent is preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin, from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before the electric pulse is applied, and 2 to 100 parts by mass. It is more preferably 50 parts by mass.
  • the curing catalyst examples include phosphines such as triphenylphosphine; phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium bromide; 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, imidazoles such as 1-cyanoethyl-2-methylimidazole and imidazole silane (for example, Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.; 2MUSIZ); imidazole salts which are salts of said imidazoles with trimellitic acid, isocyanuric acid, boron, etc.
  • phosphines such as triphenylphosphine
  • phosphonium salts such as tetraphenylphosphonium bromide
  • Amines such as benzyldimethylamine and 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol; Quaternary ammonium salts such as trimethylammonium chloride; 3-(p-chlorophenyl)-1,1-dimethylurea, 3- (3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea, 3-phenyl-1,1-dimethylurea (1,1-dimethyl-3-phenylurea), isophorone diisocyanate-dimethylurea, tolylene diisocyanate-dimethylurea and complex compounds of boron trifluoride with amines, ether compounds and the like.
  • These curing catalysts may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the curing catalyst is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the resin, from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before the electric pulse is applied. is more preferable.
  • Polymerization initiators include thermal radical polymerization initiators, photoradical polymerization initiators, cationic polymerization initiators, and the like.
  • the thermal radical polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals by heating, and conventionally known compounds can be used.
  • azo compounds such as 2'-azobis(methyl isobutyrate), 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 1,1'-azobis(1-acetoxy-1-phenylethane); benzoyl peroxide, Peroxides such as di-t-butylbenzoyl peroxide, t-butyl peroxypivalate and di(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate; persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate and persulfates such as salts.
  • the photoradical polymerization initiator is not particularly limited as long as it generates radicals upon irradiation with light, and conventionally known compounds can be used.
  • radical polymerization initiators include phosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and bis(cyclopentadienyl)-bis[2,6-difluoro-3-(pyr -1-yl)] titanocene compounds such as titanium.
  • radical polymerization initiators include Adeka Optomer N-1414, N-1717, N-1919, Adeka Arcules NCI-831, NCI-930 (manufactured by ADEKA Corporation); IRGACURE907, IRGACURE OXE 01, IRGACURE OXE 02, IRGACURE784 (manufactured by BASF); TR-PBG-304, TR-PBG-305, TR-PBG-309 and TR-PBG-314 (manufactured by Tronly) ); and the like.
  • the cationic polymerization initiator may be any compound as long as it can release a substance that initiates cationic polymerization by energy beam irradiation or heating.
  • a double salt, or a derivative thereof, which is an onium salt that releases Aryldiazonium salts such as, for example, phenyldiazonium hexafluorophosphate, 4-methoxyphenyldiazonium hexafluoroantimonate, 4-methylphenyldiazonium hexafluorophosphate; diphenyliodonium hexafluoroantimonate, di(4-methylphenyl)iodonium hexafluorophosphate , di(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate, trilycumyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate; sulfonium salts such as phenyl)
  • the amount of the polymerization initiator to be blended is preferably 1 to 100 parts by mass, more preferably 2 to 50 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the resin, from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before the electric pulse is applied. is more preferred.
  • Additives can be added to the adhesive composition used in the present invention as necessary.
  • additives include, for example, moisture adsorbents such as calcium oxide, non-reactive diluents (plasticizers) such as dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, benzyl alcohol and coal tar; glass fibers, pulp fibers, synthetic fibers.
  • fibrous fillers such as ceramic fibers; reinforcing materials such as glass cloth, aramid cloth, carbon fiber; pigments; ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N- ⁇ -(aminoethyl)- ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, N- ⁇ -(aminoethyl)-N′- ⁇ -(aminoethyl)- ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -anilinopropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -(3 ,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, N- ⁇ -(N-vinylbenzylaminoethyl)- ⁇ -aminopropyltriethoxysilane, ⁇ -methacryloxypropyltrimethoxysilane
  • the amount of the additive is 100 parts by mass or less, preferably 50 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the resin, from the viewpoint of the adhesive strength of the adhesive layer before the electric pulse is applied. is preferred.
  • the adhesive composition containing the conductive filler used in the present invention is produced.
  • the mixing method is not particularly limited, and a general method for mixing a filler with a resin composition using a roll type kneader or the like can be used.
  • An adhesive composition containing a conductive filler as described above is used, for example, when bonding two or more members constituting an article.
  • an adhesive composition containing a conductive filler is applied to at least one of the members, the members are stacked with the adhesive composition interposed therebetween, and cured to form an adhesive layer containing a conductive filler between the members.
  • a jointed article can be obtained.
  • the thickness of the adhesive layer here is not particularly limited, it is in the range of 1 ⁇ m to 2 mm, and the coating method is not particularly limited, and may be a general coating method used when bonding members. Just do it.
  • the member may be a conductor, an insulator, or a member combining a conductor and an insulator.
  • the electric pulse can be applied to the adhesive layer more efficiently by bringing the electrode into contact with the conductor portion when the article is dismantled by applying an electric pulse as described later.
  • the conductors include metal materials such as copper, aluminum, and gold; electric conductors such as graphite and conductive polymers; and the insulators include electric nonconductors such as glass, paper, and plastics. .
  • any method can be used as long as the desired electric pulse can be applied to the article.
  • Such an environment may be in the air or in a liquid such as water. It may also be in a vacuum or reduced pressure environment.
  • the environment is preferably the atmosphere. This is because it is easy to apply an electric pulse.
  • the atmosphere in this method may be an environment in which an electric pulse can be applied, for example, an environment under atmospheric pressure.
  • the atmospheric pressure includes the atmospheric pressure (1013.25 hPa) and its vicinity, and also includes the atmospheric pressure within the range of normal atmospheric pressure changes.
  • the atmospheric pressure may be any pressure at which an electric pulse can be applied, and can be, for example, within the range of 700 to 1300 hPa.
  • the temperature in the air to which the electric pulse is applied may be within a temperature range where a desired electric pulse can be applied to the article. However, it is preferably in the range of -20°C to 100°C, and particularly in the range of -10°C to 50°C. This is because it is easy to apply an electric pulse. It is also because it is easy to suppress deterioration of the article to which the electric pulse is applied.
  • the humidity of the atmosphere to which the electric pulse is applied may be any temperature range that allows the desired electric pulse to be applied to the article, such as an environment with a relative humidity of 1% to 99%. .
  • the application of electric pulses is performed using, for example, a high-voltage pulse generator 1 as shown in FIG.
  • a high-voltage pulse generator 1 as shown in FIG.
  • This device is not new and any known high voltage pulse generator can be used.
  • a high-voltage pulse generator using a Marx booster circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-139090 can be used.
  • the working table 2 comprises a base 3 and a pair of clamps 4 and 5 provided on the base 3, as shown in FIG. One of the pair of clamps 4 and 5 is fixed on the base 3 and the other clamp 5 is slidable on the base 3 .
  • the working table 2 is preferably surrounded by a metal plate or a resin plate.
  • a pair of electrodes (a positive electrode 8 and a negative electrode 9) are connected to the output terminals of the high-voltage pulse generator 1 using cables 6 and 7 so that they can contact any position on the surface of the object S to be demolished.
  • the positive electrode 8 and the negative electrode 9 are held by separate holders (not shown), and the holders are fixed to the workbench 2 by magnets or the like. Therefore, each electrode can be easily brought into contact with an arbitrary position on the surface of the object S. That is, the positive electrode 8 and the negative electrode 9 can be brought into contact with the front and back surfaces of the object S separately, and the positive electrode 8 and the negative electrode 9 can be brought into contact with the front and back surfaces of the object S easily. It is configured.
  • the method of the present invention since the method of the present invention is carried out in the air, it does not require a container for injecting a liquid medium, so that the operation of bringing the positive electrode 8 and the negative electrode 9 into contact with an arbitrary position of the object S can be easily performed. be able to.
  • the target object S is, for example, a steel plate S1 and a steel plate S2 that are joined via an adhesive layer S3
  • the members with which the electrodes abut are both conductors, even if the electrodes are abutted at a position distant from the formation area of the adhesive layer S3, there is no problem with electric current, for example, if the distance is about 1 m. It is possible to apply a pulse. However, if it is too far from the contact position of the electrode, the discharge energy may be lost due to the influence of the electrical resistance and inductance of the steel plate.
  • the member that contacts the electrode includes an insulator, it is preferable that the electrode contacts a position closer to the adhesive layer S3 so as not to impair the discharge energy.
  • an internal discharge is generated starting from the conductive filler inside the adhesive layer S3, gasifying the resin around the conductive filler, creating a gap in the adhesive layer S3, and breaking the adhesive layer S3. becomes easier.
  • FIG. 1 a circuit diagram of the high voltage pulse generator 1 is shown in FIG.
  • this device after charging a capacitor C from a DC power supply (charger), by switching the mechanical switch to the discharge side (electrode side), an electric pulse is applied to the electrode in contact with the object S. is configured to apply By switching the mechanical switch between the charging side and the discharging side, it is possible to repeat charging and discharging and apply electric pulses a plurality of times.
  • the charging voltage in this case varies depending on the width of the area where the adhesive layer is formed on the object and the thickness of the adhesive layer, but it is preferably within the range of 0.1 kV to 100 kV. Also, the capacitance of the capacitor C is preferably 0.1 ⁇ F to 10 ⁇ F.
  • the number of times the electric pulse is applied varies depending on the size of the object S, etc. However, if the number of times is too large, the members constituting the object may be damaged, and the members or functional parts included in the members may be damaged. , preferably 1 to 20 times, more preferably 1 to 10 times.
  • the member or the functional parts included in the member can be reused by taking out the member and removing the remaining adhesive layer by cleaning or the like.
  • a method for removing the adhesive layer for example, since the adhesive strength of the remaining adhesive layer is lowered, there are a method of manually removing it, a method of mechanical scraping, and a method of dissolving the adhesive layer with a solvent to remove it.
  • functional parts include home electric appliances, communication equipment terminals, toys, daily necessities, industrial equipment, automobile interior parts, and the like.
  • Example 2 To 100 parts by mass of the obtained adhesive composition, as conductive fillers, carbon black in Examples 1 to 3 and copper in Example 4 were added in the amounts shown in Table 2. Adhesive compositions containing carbon black and copper were each prepared by mixing. In Comparative Example 1, no conductive filler was added to the adhesive composition. Table 3 shows the manufacturer name, product name, particle size and density of the conductive fillers used in Examples 1 to 4.
  • test piece was prepared according to JIS K 6850 for use in the tensile shear test method. Specifically, as shown in FIG. 1, two steel plates S1 and S2 (conductors) of the same shape (length: 10 cm, width: 2.5 cm, thickness: 1.6 cm) are prepared. The adhesive compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were applied to predetermined areas of the steel plate S1 with a spatula to a thickness of about 0.2 mm. Next, the other steel plate S2 (conductor) was placed on the steel plate S1 coated with the adhesive composition so that the two sheets overlapped only in the adhesive composition coated region.
  • the steel sheets S1 and 2 in a state of being superimposed via the adhesive composition are placed in a curing furnace, and the adhesive composition is cured under the conditions of 180° C. for 30 minutes, and the two steel plates S1 and S2 form an adhesive layer S3. A test piece bonded through was produced.
  • the test piece bonded via an adhesive layer containing no conductive filler as in Comparative Example 1 had an adhesive strength of 33 MPa even after 10 electric pulses were applied, but did not change.
  • the adhesive strength decreased from 34 MPa to 26 MPa (about 24% decrease) in Example 1, and decreased from 33 MPa to 15 MPa in Example 2. (approximately 55% reduction), and in Example 3, a reduction from 33 MPa to 11 MPa (approximately 67% reduction) was confirmed. It was also confirmed that in Example 4, the electrical pressure was reduced from 23 MPa to 17 MPa (approximately 26% reduction) by applying an electric pulse once.
  • the method of reducing the adhesive strength of the adhesive layer of the present invention can be used for dismantling home appliances and mobile communication terminals that are no longer used due to failure or changes in the product life cycle.

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Abstract

本発明は、導電性フィラーを含む接着層を介して二以上の部材が接合された部分を含む物品に、電気パルスを印加することにより、前記接着層の接着強度を低下させる方法及び該方法を用いて物品から部材を取り出し、該部材又は該部材に含まれる機能部品をリユースする方法を提供する。

Description

接着層の接着強度を低下させる方法
 本発明は、接着層を介して二以上の部材が接合された部分を含む物品において、接着層の接着強度を低下させる方法に関する。
 故障又は製品ライフサイクルの変化に伴い使用されなくなった通信端末機器及び家電製品等は、業者により回収された後、分解及び解体してリサイクル又はリユースすることが求められている。従来、この作業は人手による分解を経た後、破砕機等で物理的に解体されることが多かった。しかし、そのような作業では人手を多く要するため、作業効率が悪く、また、破砕機等で解体するため、解体後の部材及び部材に含まれる機能部品に損傷を与えるといった部材をリユースする際の問題もあった。
 このような事情から、近年では液体中においてパルスパワー放電を起こすことにより、対象物を分解する方法が種々提案されている。
 例えば、特許文献1には、周囲液体並びに再使用すべき材料及び/又は製品を含む反応器中にある少なくとも2つの電極間に一連の放電を発生させる、材料及び/又は製品をパルス状電力により再使用するための方法であって、発生した放電が、再使用すべき材料及び/又は製品を通過する電気アーク、及び反応器中で処理すべき材料及び/又は製品を横切って伝搬する機械的衝撃波を発生するように、放電のエネルギー、電極間の電圧、切換時間及び放電の周波数が選択された一連の放電に、材料及び/又は製品を晒す方法が記載されている。
 また、特許文献2には、非金属成分又は部分的に金属成分から凝結された固体を粉砕し、電気エネルギー蓄積器を迅速に放電することにより均質の非金属固体を細分化する方法であって、固体を非導電性または弱導電性の処理用液体に浸し、処理用液体は容器中に収容されており、かつ該処理用液体中では、高電圧電極及びアース電極からなる装置が、該処理用液体と固体からなる混合物の中へ突出しており、電極の端部は相互に所定の間隔を有する形式の方法において、高電圧電極の端部とアース電極の端部との相互間に、高電圧パルスを印加し、固体中及び液体中に発生する衝撃波によって、固体を粉砕及び細分化する方法が記載されている。
 更に、特許文献3には、高電圧放電を用いた、流し込み可能な材料を破片化及び/又は弱化するための方法であって、a)1つ又は複数の高電圧発生器に対応配置されており、該高電圧発生器により高電圧パルスを供給可能な電極ユニットを用意するステップと、b)流し込み可能な材料から成る材料流を、該材料流を運ぶ搬送装置により、電極ユニットのそばを通過させて案内し、このとき材料流を、処理液中に浸漬させるステップと、c)材料流を、電極ユニットのそばを通過させて案内する間に、電極ユニットに高電圧パルスを供給することで、高電圧による絶縁破壊を、材料流を貫いて生じさせるステップと、を有し、電極ユニットの各電極は、上方から処理液中に浸漬されており、高電圧による絶縁破壊が間に生ぜしめられる各電極は、それぞれ材料通過案内方向に対して横方向に所定の電極間隔をあけて向かい合っている、流し込み可能な材料を破片化及び/又は弱化するための方法が記載されている。
 また、特許文献4には、液体中で複数回放電を行うことにより基板若しくは基板を含む物品を分解する物品の分解方法であって、液体を保持する容器と、容器内の液体中に正電極とアース電極とを有し、かつ液体中の正電極とアース電極間の放電経路若しくは放電によって発生する衝撃波が伝播する領域に基板若しくは基板を含む物品を設置した状態で、放電時に放電経路を流れる放電電流のピーク値を計測し、計測した放電電流のピーク値が一定となるように放電条件を制御する物品の分解方法が記載されている。
 しかし、特許文献1~4に記載された発明は、いずれの発明も放電経路に対するランダム性が高く、選択的及び局所的に対象物を解体する方法ではなかった。したがって、一定の大きさを有する対象物の特定部位を選択的及び局所的に解体するのは困難であるという問題があった。更に、液体中において大きな衝撃波を受けることにより解体された部品の機能に障害を生じる場合があり、部品をリユースする際に問題があった。
特表2012-517892号公報 特開平9-75769号公報 特表2018-506429号公報 特開2017-104796号公報
 従って、本発明が解決しようとする課題は、電気パルスを印加して、物品中の部材を接合する接着層の接着強度を低下させることにより、効率よく物品から部材を取り出せるとともに、部材又は部材に組み込まれた機能部品の損傷を防ぐことが可能な方法を提供することである。
 そこで本発明者等は鋭意検討し、導電性フィラーを含む接着層を介して二以上の部材が接合された部分を含む物品に、電気パルスを印加することにより、接着層の接着強度を低下させることでき、効率よく物品から部材を取り出せるとともに、部材又は部材に組み込まれた機能部品の損傷を防ぐことを見出し、本発明に到達した。
 即ち、本発明は、導電性フィラーを含む接着層を介して二以上の部材が接合された部分を含む物品に、電気パルスを印加することにより、接着層の接着強度を低下させる方法である。
 本発明によれば、一定の大きさを有する対象物において、導電性フィラーを含む接着層で接合された特定箇所を選択的、局所的に解体することができる。また、接着層が導電性フィラーを含むことで、解体に必要なパルスの照射回数および消費するエネルギー量が少なくて済み、解体作業を短時間で行うことができる。更に、解体された部品の機能を害することが少なく、解体された部材及び部材中の機能部品のリユース率の向上を図ることができる。また、大気中で電気パルスを印加する場合には、液体を注入する容器を必要としない。
本発明の接着層の接着強度を低下させる方法に用いられる、高電圧パルス発生装置である。 本発明の接着層の接着強度を低下させる方法に用いられる、高電圧パルス発生装置の回路図である。 実施例1の接着剤組成物を用いて形成された試験片について、解体した後の鋼板上の接着層の拡大写真である。 実施例2の接着剤組成物を用いて形成された試験片について、解体した後の鋼板上の接着層の拡大写真である。 実施例3の接着剤組成物を用いて形成された試験片について、解体した後の鋼板上の接着層の拡大写真である。 実施例4の接着剤組成物を用いて形成された試験片について、解体した後の鋼板上の接着層の拡大写真である。 比較例1の接着剤組成物を用いて形成された試験片について、解体した後の鋼板上の接着層の拡大写真である。
 以下に、本発明の、接着層の接着強度を低下させる方法について詳細に説明する。
 本発明において、「接着層の接着強度を低下させる」とは、接着層を介して二以上の部材が接合された部分を含む物品に対し、本発明の方法を実施した場合に、例えば接着層の引張剪断強度(接着強度)を、未実施の場合の接着層の引張剪断強度を100%とした場合に10%以上低下させることをいう。
 まず、本発明の方法に用いられる物品について説明する。本発明の方法に用いられる物品は、導電性フィラーを含む接着層を介して二以上の部材が接合された部分を含み、導電性フィラーを含む接着層は、導電性フィラーを含む接着剤組成物の硬化物からなる。
 導電性フィラーとしては、カーボンブラック;グラフェン;カーボンナノチューブ(CNT);銅、銀、ニッケル、銀コ-ト銅、金コート銅、銀コートニッケル、又は金コートニッケルから選択される金属粒子;銅、銀、ニッケル、金又はこれらの混合物で被覆されたアクリル系樹脂粒子又はウレタン系樹脂粒子から選択される金属被覆樹脂粒子等が挙げられる。
 上述した導電性フィラーの中でも、導電性フィラーを含む接着層を介して接合された部材に電気パルスを印加した後の、接着層の破断し易さの観点から、カーボンブラック又は銅が好ましく、カーボンブラックが最も好ましい。
 上記導電性フィラーの粒径(カーボンナノチューブの場合は長さ)は、特に限定されるものではなく、所望の接着層の厚さ及び所望の接着強度等により適宜選択され、例えば、0.01~1000μmの範囲で使用される。
 上記範囲内において、導電性フィラーの粒子径(体積基準、D50)は、電気パルスを印加する前の接着層の接着強度の観点から、0.015~500umであることが好ましく、0.02~250umであることがより好ましく、0.02~50μmであることが更により好ましく、0.02~1μmであることが最も好ましい。
 なお、ここで粒径の測定は、レーザー回折による粒子径分布測定装置を用いて測定することができる。
 また、導電性フィラーの含有量は、導電性フィラーを含む接着層を介して接合された部材に電気パルスを印加した後の、接着層の破断し易さの観点から、導電性フィラーを含む接着剤組成物に対して0.1vol%以上であり、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から40vol%以下であることが好ましく、0.5~25vol%であることがより好ましく、1~10vol%であることが更に好ましい。
 接着剤組成物としては、特に限定されるものではなく、熱、光等により硬化することが可能な接着剤組成物を用いることができる。接着剤組成物に用いられる樹脂としては、接着剤組成物に一般的に配合されるものを用いることができ、このような樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、及びウレタン系樹脂等が挙げられる。
 なお、ここで「樹脂」とは、硬化剤、重合開始剤によって更に高分子量化する前のものを意味する。
 樹脂の分子量としては、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、50~10000であることが好ましく、150~5000であることがより好ましい。
 なお、ここで分子量は、SEC測定により測定することができる。
 エポキシ系樹脂としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ピロカテコール、フロログルクシノール等の単核多価フェノール化合物のポリグリシジルエーテル化合物;ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、メチレンビス(オルトクレゾール)、エチリデンビスフェノール、イソプロピリデンビスフェノール(ビスフェノールA)、イソプロピリデンビス(オルトクレゾール)、テトラブロモビスフェノールA、1,3-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,4-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,1,3-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,2,2-テトラ(4-ヒドロキシフェニル)エタン、チオビスフェノール、スルホビスフェノール、オキシビスフェノール、フェノールノボラック、オルソクレゾールノボラック、エチルフェノールノボラック、ブチルフェノールノボラック、オクチルフェノールノボラック、レゾルシンノボラック、テルペンフェノール等の多核多価フェノール化合物のポリグリジルエーテル化合物;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ポリグリコール、チオジグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ビスフェノールA-アルキレンオキシド付加物等の多価アルコール類のポリグリシジルエーテル;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、グルタル酸、スベリン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、トリマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等の脂肪族、芳香族又は脂環族多塩基酸のグリシジルエステル類及びグリシジルメタクリレートの単独重合体又は共重合体;N,N-ジグリシジルアニリン、ビス(4-(N-メチル-N-グリシジルアミノ)フェニル)メタン、ジグリシジルオルトトルイジン等のグリシジルアミノ基を有するエポキシ化合物;ビニルシクロヘキセンジエポキシド、ジシクロペンタンジエンジエポキサイド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-6-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペート等の環状オレフィン化合物のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン-ブタジエン共重合物等のエポキシ化共役ジエン重合体、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環化合物、ウレタン変性エポキシ樹脂、キレート変性エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂等が挙げられる。また、これらのポリエポキシ化合物は、末端イソシアネートのプレポリマーによって内部架橋されたもの、あるいは多価の活性水素化合物(多価フェノール、ポリアミン、ポリリン酸エステル等)で高分子量化したものでもよい。
 上記ウレタン変性エポキシ樹脂は、少なくとも1つの水酸基を分子内に有するエポキシ樹脂とイソシアネート基が残存するポリウレタンとを反応させて得られるものであり、上記ポリウレタンは、ポリヒドロキシ化合物と、ポリイソシアネート化合物とを反応させて得られるものである。反応させる際は、ポリヒドロキシ化合物に対しポリイソシアネート化合物が過剰になる量使用する。
 上記少なくとも1つの水酸基を含有するエポキシ樹脂の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、少なくとも2つの水酸基を有する低分子量(分子量50以上500未満)のポリオールの水酸基1当量に対してエピクロルヒドリンを1~10当量と、水酸化ナトリウムのようなアルカリ金属の水酸化物を併用して、例えば、40~150℃で、1~20時間反応させる方法が挙げられる。
 上記少なくとも2つの水酸基を含有する低分子量のポリオールは、特に限定されるものではないが、例えば、ポリフェノール類、脂肪族ポリオール類、及び脂環式ポリオール類が挙げられる。
 上記ポリフェノール類としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、テトラブロムビスフェノールA、フェノールノボラック、臭素化フェノールノボラック、クレゾールノボラック、臭素化クレゾールノボラック、4,4‘-ジヒドロキシビフェニル、1,1,2,2-テトラキス(ヒドロキシフェニル)エタン等が挙げられる。
 上記脂肪族ポリオール類としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール類、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ネオペンチルグリコール等の直鎖又は分岐の低分子ポリオール、及び、これらのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
 上記脂環式ポリオールとしては、例えば、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサントリオール、シクロヘキサンジメタノール、イソプロピリデンジシクロヘキサノール、デカリンジオール、トリシクロデカンジメタノール等が挙げられる。
 上述した少なくとも水酸基を2つ有するポリオールの中でも、反応性が高く製造が容易なポリフェノール類を使用することが好ましく、安価に入手可能なビスフェノールA及び/又はビスフェノールFを使用することがより好ましい。
 上記ポリウレタンを製造するために用いられるポリヒドロキシ化合物としては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルアミドポリオール、アクリルポリオール及びポリウレタンポリオール等が挙げられる。
 上記ポリエーテルポリオールとしては、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、ポリオールのアルキレンオキサイド付加物が好ましく使用され、該アルキレンオキサイドは、炭素数が2~4であることが好ましい。
 上記ポリエーテルポリオールを製造するために用いられるポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブチレングリコール(テトラメチレングリコール)、ネオペンタングリコール等の脂肪族2価アルコール;グリセリン、トリオキシイソブタン、1,2,3-ブタントリオール、1,2,3-ペンタントリオール、2-メチル-1,2,3-プロパントリオール、2-メチル-2,3,4-ブタントリオール、2-エチル-1,2,3-ブタントリオール、2,3,4-ペンタントリオール、2,3,4-ヘキサントリオール、4-プロピル-3,4,5-ヘプタントリオール、2,4-ジメチル-2,3,4-ペンタントリオール、ペンタメチルグリセリン、ペンタグリセリン、1,2,4-ブタントリオール、1,2,4-ペンタントリオール及びトリメチロールプロパン等の3価アルコール;エリトリット、ペンタエリトリット、1,2,3,4-ペンタンテトロール、2,3,4,5-ヘキサンテトロール、1,2,3,5-ペンタンテトロール及び1,3,4,5-ヘキサンテトロール等の4価アルコール;アドニット、アラビット及び、キシリット等の5価アルコール;ソルビット、マンニット及びイジット等の6価アルコール等が挙げられる。
 多価アルコールとして好ましいものは、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、これらのなかでも2~4価のアルコールであり、特にプロピレングリコール、1,4-ブチレングリコール、グリセリンが好ましい。
 上記ポリエーテルポリオールを構成するアルキレンオキサイドとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド(テトラメチレンオキサイド)が挙げられるが、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、特にプロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが好ましい。
 上記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリカルボン酸及び多価アルコールから製造される従来公知のポリエステル、あるいはラクトン類から得られるポリエステル等が挙げられる。
 ポリエステルポリオールを製造するために用いられるポリカルボン酸としては、例えば、ベンゼントリカルボン酸、アジピン酸、琥珀酸、スベリン酸、セバシン酸、蓚酸、メチルアジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、アゼライン酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、チオジプロピオン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸等が挙げられる。
 ポリエステルポリオールを製造するために用いられるポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ビス(ヒドロキシメチルクロルヘキサン)、ジエチレングリコール、2,2-ジメチルプロピレングリコール、1,3,6-ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、グリセリン等が挙げられる。ポリオールとしては、これらの他に、ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロラクトングリコール等のポリヒドロキシ化合物を一部置き換えて使用することもできる。
 上記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ジオールとジフェニルカーボネートとの脱フェノール反応、ジオールとジアルキルカーボネートとの脱アルコール反応、あるいはジオールとアルキレンカーボネートとの脱グリコール反応等で得られるものが挙げられる。前記ジオールとしては、例えは、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、3,3-ジメチロールヘプタン等が挙げられる。
 上記ポリウレタンを製造するために用いられるポリイソシアネート化合物としては、例えば、プロパン-1,2-ジイソシアネート、2,3-ジメチルブタン-2,3-ジイソシアネート、2-メチルペンタン-2,4-ジイソシアネート、オクタン-3,6-ジイソシアネート、3,3-ジニトロペンタン-1,5-ジイソシアネート、オクタン-1,6-ジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート(TDI)、キシリレンジイソシアネート、メタテトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート)、1,3-又は1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート(水添MDI)、水添トリレンジイソシアネート等、及びこれらの混合物が挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は、三量化してなるイソシアヌル体であってもよい。
 上記キレート変性エポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂とリン酸とを反応させて得られるものであり、更に、エポキシ樹脂、リン酸及びイソシアネート基を有するポリウレタンとを反応させ得て得られるキレートウレタン変性エポキシ樹脂を使用することもできる。
 上記ゴム変性エポキシ樹脂としては、エポキシ樹脂中に、イソプレンゴム、ブタジエン、スチレン、アクリロニトリル、クロロプレン等を、それぞれの成分を単重合、又は2種以上の成分を共重合させたゴム成分を含んだものであり、末端にエポキシ基を含有したものを使用することができる。
 アクリル系樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系単量体((メタ)アクリル酸又はそのエステル等)の単独又は共重合体の他、他の単量体を重合させたものも用いることができる。
 他の単量体としては、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル、2-(1-ヒドロキシエチル)アクリル酸メチル、2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸エチル、及び2-(ヒドロキシメチル)アクリル酸ブチル等のヒドロキシアルキルアクリル酸エステル;スチレン;クロロスチレン及びブロモスチレン等のハロゲン化スチレン;ビニルトルエン及びα-メチルスチレン等の置換スチレン;アクリロニトリル及びメタクリロニトリル等の不飽和ニトリル;無水マレイン酸及び無水シトラコン酸等の不飽和酸無水物;フェニルマレイミド及びシクロヘキシルマレイミド等の不飽和イミド等が挙げられる。
 アクリル系樹脂は、更に、共重合体が有する官能基間の反応を行い、変性されたものであってもよい。
 アクリル系樹脂は、メタクリル酸メチル及び/又はアクリル酸メチル等を含む単量体混合物を、ラジカル重合開始剤及び連鎖移動剤の共存下で重合して得ることができる。
 ウレタン系樹脂としては、例えばポリウレタン、ブロックウレタン樹脂等が挙げられる。
 ポリウレタンは上述したようにポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネート化合物とを反応させて得られるものである。ポリウレタンの製造に用いられるポリヒドロキシ化合物及びイソシアネート化合物としては、上記ウレタン変性エポキシ樹脂で説明したものと同一のものを用いることができる。
 また、ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネート化合物とを反応させるポリウレタンの製造は、常法により行なうことができる。
 ブロックウレタン樹脂としては、ポリヒドロキシ化合物と過剰量のポリイソシアネート化合物とを反応させて得られた、イソシアネート(NCO)含有量が0.1~10質量%であるポリウレタンを、ブロック化剤でブロックして得られるブロックウレタン樹脂が好ましく用いられる。
 ブロック化剤としては、例えば、マロン酸ジエステル(マロン酸ジエチル等)、アセチルアセトン、アセト酢酸エステル(アセト酢酸エチル等)等の活性メチレン化合物;アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム(MEKオキシム)、メチルイソブチルケトオキシム(MIBKオキシム)等のオキシム化合物;メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ヘプチルアルコール、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、2-エチルヘキシルアルコール、イソノニルアルコール、ステアリルアルコール等の一価アルコール又はこれらの異性体;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチルジグリコール、エチルトリグリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルジグリコール等のグリコール誘導体;ジシクロヘキシルアミン等のアミン化合物;フェノール、クレゾール、エチルフェノール、n-プロピルフェノール、イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、第三ブチルフェノール、オクチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、シクロヘキシルフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF、ナフトール等のフェノール類;ε-カプロラクトン、ε-カプロラクタム等が挙げられる。
 ポリウレタン及びブロック化剤からブロックポリウレタンを得るためのブロック化反応は、公知の反応方法により行なうことができる。
 上記ブロックウレタン樹脂としては、ポリウレタンとブロック化剤を反応させて得られるブロックウレタン樹脂の他に、ポリイソシアネート化合物(特にイソシアヌル体)をブロック化剤で変性して得られるブロックイソシアネート樹脂を使用することもできる。
 接着剤組成物中の樹脂の配合量としては、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、接着剤組成物の5~95質量%であることが好ましく、10~90質量%であることがより好ましい。
 本発明に用いられる接着剤組成物には潜在性硬化剤又はその他の硬化剤、硬化触媒、重合開始剤等を配合してもよい。
 上記潜在性硬化剤としては、ジシアンジアミド、変性ポリアミン、ヒドラジド類、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、三フッ化ホウ素アミン錯塩、ウレア類およびメラミンからなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を使用することができる。上記変性ポリアミンとしては、アミン類のエポキシ付加変性物、アミン類のアミド化変性物、アミン類のアクリル酸エステル変性物、アミン類のイソシアネート変性物、アミン類のマンニッヒ化変性物等が挙げられる。
 上記変性ポリアミンを提供するためのアミン類としては、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン等の脂肪族ポリアミン;イソホロンジアミン、メンセンジアミン、ビス(4-アミノ-3-メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-アミノエチルピペラジン、3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5.5)ウンデカン等の脂環式ポリアミン;m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、トリレン-2,4-ジアミン、トリレン-2,6-ジアミン、メシチレン-2,4-ジアミン、メシチレン-2,6-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトリレン-2,6-ジアミン等の単核ポリアミン;ビフェニレンジアミン、4,4-ジアミノジフェニルメタン、2,5-ナフチレンジアミン、2,6-ナフチレンジアミン等の芳香族ポリアミン;2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-アミノプロピルイミダゾール等のイミダゾール類が挙げられる。
 上記その他の硬化剤としては、公知の硬化剤であれば特に制限されるものではなく、例えば、フェノール樹脂類、脂肪族アミン類、芳香族アミン類、酸無水物類、ポリチオール化合物等が挙げられる。
 潜在性硬化剤又はその他の硬化剤の配合量としては、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、樹脂100質量部に対して、1~100質量部であることが好ましく、2~50質量部であることがより好ましい。
 上記硬化触媒としては、例えば、トリフェニルホスフィン等のホスフィン類;テトラフェニルホスホニウムブロマイド等のホスホニウム塩;2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、イミダゾールシラン(例えば、四国化成工業(株)製;2MUSIZ)等のイミダゾール類;前記イミダゾール類と、トリメリット酸、イソシアヌル酸、ホウ素等との塩であるイミダゾール塩類;ベンジルジメチルアミン、2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等のアミン類;トリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩類;3-(p-クロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア、3-(3,4-ジクロロフェニル)-1,1-ジメチルウレア、3-フェニル-1,1-ジメチルウレア(1,1-ジメチル-3-フェニル尿素)、イソホロンジイソシアネート-ジメチルウレア、トリレンジイソシアネート-ジメチルウレア等のウレア類;及び、三フッ化ホウ素と、アミン類、エーテル化合物等との錯化合物等が挙げられる。これらの硬化触媒は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 硬化触媒の配合量としては、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、樹脂100質量部に対して、0.1~20質量部であることが好ましく、0.5~10質量部であることがより好ましい。
 重合開始剤としては、熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤等が挙げられる。
 熱ラジカル重合開始剤としては、加熱によりラジカルを発生するものであれば特に制限されず従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、2,2′-アゾビスイソブチロニトリル、2,2′-アゾビス(メチルイソブチレ-ト)、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、1,1’-アゾビス(1-アセトキシ-1-フェニルエタン)等のアゾ化合物;ベンゾイルパーオキサイド、ジ-t-ブチルベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシピバレート及びジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等の過酸化物;過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム及び過硫酸カリウム等の過硫酸塩等の過硫酸塩が挙げられる。
 上記光ラジカル重合開始剤としては、光照射によりラジカルを発生するものであれば特に制限されず従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、4’-イソプロピル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒドロキシメチル-2-メチルプロピオフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、p-ジメチルアミノアセトフェノン、p-ターシャリブチルジクロロアセトフェノン、p-ターシャリブチルトリクロロアセトフェノン、p-アジドベンザルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパノン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン-n-ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル及び1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等のアセトフェノン化合物;ベンジル等のベンジル系化合物;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、ミヒラーケトン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’-ジクロロベンゾフェノン及び4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルフィド等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;カルバゾール骨格を有するオキシムエステル化合物、ジフェニルスルフィド骨格を有するオキシムエステル化合物、フルオレン骨格を有するオキシムエステル化合物等のオキシムエステル化合物等が挙げられる。
 また、その他のラジカル重合開始剤としては、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のホスフィンオキサイド系化合物及びビス(シクロペンタジエニル)-ビス[2,6-ジフルオロ-3-(ピル-1-イル)]チタニウム等のチタノセン系化合物等が挙げられる。
 市販のラジカル重合開始剤としては、アデカオプトマーN-1414、N-1717、N-1919、アデカアークルズNCI-831、NCI-930(以上、(株)ADEKA製);IRGACURE184、IRGACURE369、IRGACURE651、IRGACURE907、IRGACURE OXE 01、IRGACURE OXE 02、IRGACURE784(以上、BASF社製);TR-PBG-304、TR-PBG-305、TR-PBG-309及びTR-PBG-314(以上、Tronly(株)製);等が挙げられる。
 上記カチオン重合開始剤としては、エネルギー線照射又は加熱によりカチオン重合を開始させる物質を放出させることが可能な化合物であればどのようなものでも差し支えないが、好ましくは、エネルギー線の照射によってルイス酸を放出するオニウム塩である複塩、又はその誘導体である。例えば、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、4-メトキシフェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、4-メチルフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等のアリールジアゾニウム塩;ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジ(4-メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、トリルクミルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等のジアリールヨードニウム塩;スルホニウムカチオンとヘキサフルオロアンチモンイオン、ヘキサフルオロフォスフェートイオン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートイオン等のスルホニウム塩等が挙げられる。
 重合開始剤の配合量としては、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、樹脂100質量部に対して、1~100質量部であることが好ましく、2~50質量部であることがより好ましい。
 本発明に用いられる接着剤組成物には、必要に応じて添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、例えば、酸化カルシウム等の水分吸着材、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、ベンジルアルコール、コールタール等の非反応性の希釈剤(可塑剤);ガラス繊維、パルプ繊維、合成繊維、セラミック繊維等の繊維質充填材;ガラスクロス、アラミドクロス、カーボンファイバー等の補強材;顔料;γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-β-(アミノエチル)-N’-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アニリノプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤;キャンデリラワックス、カルナウバワックス、木ろう、イボタロウ、みつろう、ラノリン、鯨ろう、モンタンワックス、石油ワックス、脂肪族ワックス、脂肪族エステル、脂肪族エーテル、芳香族エステル、芳香族エーテル等の潤滑剤;増粘剤;チキソトロピック剤;酸化防止剤;光安定剤;紫外線吸収剤;難燃剤;消泡剤;防錆剤;コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ等の常用の添加物が含有してもよく、更に、キシレン樹脂、石油樹脂等の、粘着性の樹脂類を併用することもできる。
 添加剤を配合する場合の添加剤の配合量としては、電気パルス印加前の接着層の接着強度の観点から、樹脂100質量部に対して、100質量部以下、好ましくは50質量部以下であることが好ましい。
 上記接着剤組成物と導電性フィラーを混合することで、本発明に用いられる導電性フィラーを含む接着剤組成物が製造される。混合方法は特に限定されず、ロール型混錬機等のフィラーを樹脂組成物に混合する場合の一般的な方法を用いることができる。
 上述したような導電性フィラーを含む接着剤組成物は、例えば、物品を構成する二以上の部材を接合する際に使用される。例えば、少なくとも一方の部材に導電性フィラーを含む接着剤組成物を塗布し、接着剤組成物を介して部材を重ねて配置し、硬化させることで部材間が導電性フィラーを含む接着層を介して接合された物品を得ることができる。ここでの接着層の厚さは、特に限定するものではないが、1μm~2mmの範囲内であり、塗布方法も特に限定されず、部材を接着する際に用いられる一般的な塗布方法であればよい。
 部材は、導体であっても絶縁体であってもよく、導体と絶縁体とを組み合わせた部材であってもよい。ただし、部材が導体部分を含む方が、後述するように電気パルスを印加して物品を解体する際に、導体部分に電極を当接することで、電気パルスをより効率よく接着層に印加することができるため、好ましい。
 ここで、導体としては、銅、アルミニウム、金等の金属材料;グラファイト、導電性高分子等の電気伝導体が挙げられ、絶縁体とは、ガラス、紙、プラスチック等の電気不導体が挙げられる。
 本方法における電気パルスを印加する環境については、所望の電気パルスを上記物品に対して印加できる方法であればよい。このような環境としては、大気中、水等の液中であってもよい。また、真空又は減圧環境中であってもよい。本方法において、上記環境は、大気中であることが好ましい。電気パルスの印加が容易だからである。
 次に、本発明における大気中での電気パルスの印加方法について説明する。
 本方法における大気中とは、電気パルスを印加可能な環境であればよく、例えば、大気圧下の環境とすることができる。
 なお、大気圧下とは、大気圧(1013.25hPa)およびその近傍の気圧を含み、通常の大気圧の変化の範囲内の気圧も含まれる。上記大気圧としては、電気パルスを印加可能な圧力であればよく、例えば、700~1300hPaの範囲内とすることができる。
 上記電気パルスを印加する大気中の温度としては、所望の電気パルスを上記物品に対して印加できる温度範囲であればよく、例えば、-40℃~150℃の範囲内とすることができ、なかでも、-20℃~100℃の範囲内であることが好ましく、特に、-10℃~50℃の範囲内とすることができる。電気パルスの印加が容易だからである。また、電気パルスを印加する物品の劣化等の抑制が容易だからである。
 上記電気パルスを印加する大気中の湿度としては、所望の電気パルスを上記物品に対して印加できる温度範囲であればよく、例えば、相対湿度1%~99%の環境下等とすることができる。
 電気パルスの印加は、例えば、図1に示すような高電圧パルス発生装置1を用いて行われる。この装置は新規なものではなく、公知の高電圧パルス発生装置を用いることができる。例えば特開昭56-139090号公報に記載されたマルクス昇圧回路を使った高電圧パルス発生装置を使用することができる。
 比較的大きな家電製品の部材を解体する場合であれば、対象物Sを床又は作業台2上に載置したままの状態で解体することも可能であるが、携帯通信端末等を解体する場合には対象物Sを作業台2上に挟持具等で保持することが好ましい。
 解体する対象物Sの数量が少ない場合であれば、万力を用いて対象物Sを挟持することができるが、解体する対象物Sの数量が多い場合には専用の作業台2を用いるのが好適である。作業台2は図1に示すように、基台3と基台3の上に設けられる一対の挟持具4及び5とからなる。一対の挟持具4及び5の一方は基台3上に固定され、他方の挟持具5は基台3上でスライド可能に構成されている。
 解体の作業効率を高めるためには、空圧機器を用いて挟持具5をスライドさせ、対象物Sを挟持するのが好ましい。なお、作業台2の周囲は安全性を確保するため、金属板又は樹脂板によって囲まれることが好ましい。
 高電圧パルス発生装置1の出力端子にはケーブル6及び7を用いて一対の電極(正極8及び負極9)が接続され、解体する対象物Sの表面の任意の位置に当接することができるように構成されている。具体的には正極8及び負極9は別々のホルダー(図示省略)によって保持され、該ホルダーはマグネット等により作業台2に固定される。したがって、各電極を対象物Sの表面の任意の位置に簡単に当接することができる。すなわち、正極8及び負極9を対象物Sの表裏面に別々に当接することもできるし、正極8及び負極9を対象物Sの表裏同一面に当接することも容易に行うことができるように構成されている。
 また、本発明の方法では、大気中で作業を行うため、液体媒質を注入する容器を必要としないことから、正極8及び負極9を対象物Sの任意の位置に当接する作業を容易に行うことができる。
 ここでは、対象物Sが、例えば、鋼板S1と鋼板S2とが接着層S3を介して接合されている場合を例にとり説明する。この場合のように、電極を当接する部材が両方とも導体である場合には、接着層S3の形成領域から離れた位置に電極を当接しても、例えば、1メートル程度であれば問題なく電気パルスを印加することが可能である。ただし、電極の当接位置から遠すぎると、鋼板の電気抵抗及びインダクタンスの影響により、放電エネルギーが損なわれる場合がある。
 また、電極を当接する部材が絶縁体を含む場合には、放電エネルギーが損なわれないように、接着層S3からより近い位置に電極を当接することが好ましい。
 電気パルスを印加することで、接着層S3の内部で導電性フィラーを起点として内部放電が発生し、導電性フィラー周辺の樹脂がガス化して、接着層S3に空隙が生じ、接着層S3が破断し易くなる。
 ここで、高電圧パルス発生装置1の回路図を図2に示す。この図に示されるように、この装置は、直流電源(充電器)からコンデンサーCに充電した後、メカニカルスイッチを放電側(電極側)に切り替えることで、対照物Sに当接する電極に電気パルスを印加するように構成されている。メカニカルスイッチを充電側と放電側に切り替えることで、充電と放電を繰り返し、複数回の電気パルスの印加を行うことが可能である。
 この場合の充電電圧は対象物における接着層が形成される領域の広さ及び接着層の厚みによっても異なるが、0.1kV~100kVの範囲内で行うことが好ましい。また、コンデンサーCの容量は0.1μF~10μFであることが好ましい。
 電気パルスの印加の回数は対象物Sの大きさ等によっても異なるが、回数が多すぎると対象物を構成する部材が損傷し、部材又は部材に含まれる機能部品が損傷する場合もあることから、1~20回の範囲で行われることが好ましく、1~10回の範囲で行われることがより好ましい。
 電気パルスを印加した後の部材については、部材を取り出し、残存した接着層を洗浄等により除去することで、部材又は部材に含まれる機能部品をリユースすることができる。接着層除去方法としては、例えば、残存した接着層は接着強度が低下していることから人力で除去する方法、機械的にこそぎ取る方法、溶剤で接着層を溶かして除去する方法が挙げられる。機能部品としては、家電製品、通信機器端末、玩具、日用品、産業用機器、自動車内装部品等が挙げられる。
 以下、本発明を実施例により、具体的に説明する。
<接着剤組成物の調製>
 表1に示す配合量で各成分を容器に入れ、25℃で5分間、スパチュラで攪拌した後、遊星式撹拌機を用いて攪拌し、更にロール型混錬機を用いて攪拌して、接着剤組成物を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 得られた接着剤組成物100質量部に対し、導電性フィラーとして、実施例1~3ではカーボンブラック、実施例4では銅を表2に示す量でそれぞれ添加し、ロール型混練機を用いて混合し、カーボンブラック及び銅を含む接着剤組成物をそれぞれ調製した。比較例1では接着剤組成物に導電性フィラーを添加しなかった。なお、実施例1~4に用いた導電性フィラーのメーカー名、商品名、粒子径及び密度を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
[引張剪断試験方法]
<試験片の作製>
 JIS K 6850に従い、引張剪断試験方法に用いるための試験片を作製した。具体的には、図1に示すように、同一形状の2枚の鋼板S1及びS2(導体)(長さ:10cm、幅:2.5cm、厚さ:1.6cm)を用意し、一方の鋼板S1の所定の領域に実施例1~4及び比較例1の接着剤組成物を、ヘラにより0.2mm程度の膜厚でそれぞれ塗布した。次に、もう一方の鋼板S2(導体)を、接着剤組成物が塗布された鋼板S1上に、接着剤組成物の塗布領域のみで2枚が重なるように配置した。その後、硬化炉に接着剤組成物を介して重ね合わせた状態の鋼板S1及び2を入れ、180℃30分の条件で接着剤組成物を硬化させ、2枚の鋼板S1及びS2が接着層S3を介して接合された試験片を作製した。
<電気パルスの印加>
 室温環境下の実験室大気中で、図1に示す高電圧パルス発生装置1を用い、対象物Sとして上記試験片を用い、接着層S3を介して接合された剛板S1及び剛板S2に一対の電極(正極8及び負極9)を設置した。各電極は、接着層S3の形成領域から5cm程度離れた位置であり、接着層S3の形成領域とは反対側の面に当接した。次に、図2の回路図に示すように、充電器により10kVの充電電圧で2.4μFにコンデンサーCを充電し、回路のメカニカルスイッチを電極側(放電側)に入れることで、各電極に電気パルスを印加した。電気パルスは1回又は10回印加した。
<引張強度の測定>
 実施例1~4及び比較例1の接着剤組成物を用いた各試験片について、引張剪断試験を行い、電気パルスを印加後の試験片の引張強度と電気パルスを印加していない試験片の引張強度をそれぞれ測定した。具体的には各試験片について、万能試験機(島津製作所社製AGIS-100kN)を用いて25℃、5mm/minの条件で、一方の剛板を他方の鋼板とは逆方向に引っ張り、鋼板S1と鋼板S2とが剥がれた時、即ち接着層S3の破断時の引張強度を接着強度として測定した。
 表4に示すように、比較例1のように導電性フィラーを含まない接着層を介して接合された試験片は、電気パルスを10回印加しても接着強度は33MPaのまま変化しないのに対し、実施例1~3の試験片は電気パルスを10回印加することにより、接着強度が、実施例1では34MPaから26MPaに低下(約24%低下)、実施例2では33MPaから15MPaに低下(約55%低下)、実施例3では33MPaから11MPaに低下(約67%低下)することが確認された。また実施例4についても、電気パルスを1回印加することで、23MPaから17MPaに低下(約26%低下)することが確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
<破断後の接着層の表面観察>
 実施例1~4及び比較例1の接着剤組成物を用いた各試験片について、電気パルス印加後に引張剪断試験を行った後の、各鋼板の接着層S3が形成された側の拡大写真を、図3~図7にそれぞれ示す。
 図3~5の写真に示すように、カーボンブラックを含む接着層S3は、接着層S3の内部に放電痕Vと認められる空隙(写真中白点線で囲まれた部分)が認められ、図6の写真に示すように、実施例4における銅粒子を含む接着層S3においても、実施例1~3よりは小さいが、接着層S3の内部に放電痕Vと認められる空隙(写真中白点線で囲まれた部分)を確認することができた。一方、図7の写真に示すように、比較例1の導電性フィラーを含まない接着層S3では、接着層S3の内部に放電痕を確認することができず、接着層S3の端部に放電痕V’が確認された(写真中黒点線で囲まれた部分)。
 実施例1~4のように、接着層が導電性フィラーを含む試験片に電気パルスを印加すると、接着層内で導電性フィラーを起点とした内部放電が起こり、樹脂が分解されてガス化し空隙が生じるものと考えられる。
 本発明の接着層の接着強度を低下させる方法は、故障又は製品ライフサイクルの変化に伴い使用されなくなった家電製品及び携帯通信端末等の解体に利用することができる。
1 高電圧パルス発生装置
2 作業台
3 基台
4、5 挟持具
6、7 ケーブル
8 正極
9 負極
S 対象物
S1 鋼板
S2 鋼板
S3 接着層
V、V’ 放電痕

Claims (7)

  1.  導電性フィラーを含む接着層を介して二以上の部材が接合された部分を含む物品に、電気パルスを印加することにより、前記接着層の接着強度を低下させる方法。
  2.  前記電気パルスを、大気中で印加する、請求項1に記載の方法。
  3.  前記接着層が、前記導電性フィラーを含む接着剤組成物の硬化物からなり、
     前記接着剤組成物が、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含む、請求項1又は2に記載の方法。
  4.  前記導電性フィラーが、カーボンブラック;グラフェン;カーボンナノチューブ(CNT);銅、銀、金、ニッケル、銀コ-ト銅、金コート銅、銀コートニッケル、又は金コートニッケルから選択される金属粒子;銅、銀、ニッケル、金又はこれらの混合物で被覆されたアクリル系樹脂粒子又はウレタン系樹脂粒子から選択される金属被覆樹脂粒子からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5.  前記接着剤組成物に含まれる導電性フィラーの含有量は、前記導電性フィラーを含む接着剤組成物の0.1~40vol%である、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
  6.  前記二以上の部材の少なくとも1つが導体部分を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
  7.  請求項1~6のいずれか一項に記載の方法を行った後、
     前記物品から部材を取り出し、該部材又は該部材に含まれる機能部品をリユースする方法。
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