(57)【要約】【課題】接着表面からその表面に影響を与えずに剥離する接着方法を提供する。【解決手段】  アルミニウム板２とアルマイト板３を通電剥離性接着剤「エレクトリリースＥ４」と市販のエポキシ樹脂の混合した接着剤１により接着した。約２４時間放置して接着剤１を完全に硬化させた。アルミニウム板２とアルマイト板３の接合体のアルミニウム板２にリード線４ａを接続し、アルマイト板３の酸化膜の一部をヤスリで除去し、その除去した部分にリード線４ｂを接続した。アルミニウム板２に接続したリード線４ａに５００ボルト、そしてアルマイト板３に接続したリード線４ｂは、アース電位にした。そして約５分間そのまま電圧を印加した後、電源５を切った。【選択図】図１
2010059385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
どちらかもしくは両方に絶縁膜を有する金属の接着、及び前記金属の接着の分離に通電剥離性接着剤を用いることを特徴とする。
【請求項２】
前記通電剥離性接着剤が導電性表面における結合及び結合解除用途に適用される電気化学的に結合解除が可能な接着剤であって、高機械強度を有する高負荷耐性の結合ポリマーを含むとともに、成分として又は該接着性ポリマーに対する添加剤として電解質を含み、電解質は、１０−１１〜１０−５Ｓ／ｃｍ２の範囲のイオン伝導率と２００ｐｓｉより大きな剪断強度を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、接着表面からその表面に影響を与えずに剥離することのできる接着剤を用いる接着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  接着ボンドは、製品を組立および仕上る際に広く使用されている。接着ボンドは、加工コストを削減し製造プロセスにおける適合性を高めるために提供され、ネジ、ボルト、およびリベットなどの機械的取付け具の代わりに使用される。接着ボンドは、応力を均等に分散し、疲労の可能性を低減させ、かつ接合部を腐食性の物質から密閉する。【０００３】  強度および耐久性に関して最良の接着剤として熱硬化ポリマーがある。このような接着剤は、通常、低分子量モノマーの液体混合物として塗布され、基板表面上の孔を濡らし浸透する。硬化すると、塗布された基板に機械的に連結され、かつ多くの場合共有結合された不溶性で不融性の架橋ポリマーが形成される。熱硬化性混合物を使用する接着剤の典型的な例は、通常のアミン硬化エポキシである。【０００４】  接着ボンドは機械的取付け具に勝る多数の利点を与えるが、本質的には永久的なものである。接着結合された物体を容易に分解するために使用できる方法はない。既存の分離方法は通常、高温および腐食性の化学物質を必要とする時間のかかる化学手順を使用する。これらの分離方法は、分離される物体に与える影響が大きく、その物体を破損し、多くの用途に適さない虞がある。【０００５】  そこで、接着結合された物体を容易に分解するために特許文献１に記載の通電剥離性接着剤が開発された。
【特許文献１】特表２００３−５０４５０４
【０００６】  特許文献１に記載の内容は以下のようである。電気化学的に接着を解除できる組成物は、マトリックス機能および電解機能を含む。マトリックス機能は、基板に対する接着ボンドを実現し、電解機能は、組成物に十分なイオン伝導性を与え、組成物と接触する導電性表面との界面でファラデー反応を補助する。この接着ボンドは、界面を横切る電位を加えたとき界面で弱められる。好ましい態様では、通電剥離可能な組成物は、実質的にマトリックス機能を持つ第１の領域と、実質的に電解機能を持つ第２の領域とを有する相分離された物質である。【０００７】  物質の「マトリックス機能」とは、物質または物質の混合物を、機械的結合または化学的結合によって、基板に接合し、この結合の特徴によって基板に付着する能力である。マトリックス機能は物質に機械的強度も与え、それによって、物質は各基板の間で荷重を伝達することができる。【０００８】  物質の「電解機能」とは、物質が、イオン、すなわち、陰イオン、陽イオンまたはその両方を伝導する能力である。イオンは、物質に添加された塩によって生成されるか、あるいはイオノマー、すなわち、ポリマー含有イオン化基のとして物質に化学的に取り込まれる。電解機能は、少なくとも１つの極性のイオンを溶媒化する能力に由来するものであると理解される。【０００９】  「ファラデー反応」という用語は、物質が酸化または還元される電気化学反応を意味する。【００１０】  「接着剤」という用語は、表面付着によって各物質を共に保持することができるポリマー・ベースの物質を指す。接着剤は通常、機械的連結による基板との結合、および多くの場合には基板との共有結合による基板との結合を形成する。接着剤は、結合される基板とは化学的に異なる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】  上記特許文献１の通電剥離機能を有するポリマー接着剤により、２つの導電性基板を接着する。そして、２つの導電性基板の接着を剥離するときに、２つの導電性基板間に電圧を印加する。これにより２つの導電性基板を互いに分離することができる。
しかしながら、接着層の厚さが薄いときは、互いの導電性基板が接触し、電気的に接続する場合がある。このときは２つの導電性基板間に電圧を印加することができない。したがって、２つの導電性基板を互いに分離することができなくなる。【００１２】  また、導電性基板間が複雑な形状であるときも、接着層の厚さが薄い部分も生じ、互いの導電性基板が接触し、電気的に接続する場合がある。このときは２つの導電性基板間に電圧を印加することができない。したがって、２つの導電性基板を互いに分離することができなくなる。【００１３】  本発明の課題は、接着層の厚さが薄いとき、または基板の形状が複雑なときでも２つの導電性基板を互いに確実に分離する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  本発明は、どちらかもしくは両方に絶縁膜を有する金属の接着、及び前記金属の接着の分離に通電剥離性接着剤を用いるものである。【００１５】  本発明はまた、前記通電剥離性接着剤が導電性表面における結合及び剥離用途に適用される電気化学的に結合解除が可能な接着剤であって、高機械強度を有する高負荷耐性の結合ポリマーを含むとともに、成分として又は該接着性ポリマーに対する添加剤として電解質を含み、電解質は、１０−１１〜１０−５Ｓ／ｃｍ２の範囲のイオン伝導率と２００ｐｓｉより大きな剪断強度を有するものである。
【発明の効果】
【００１６】  本発明の通電剥離性接着剤を用いた接着方法は、接着層の厚さが薄いとき、または基板の形状が複雑なときでも２つの導電性基板を互いに確実に分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  本発明の通電剥離性接着剤を用いた接着方法について説明する。本発明で用いた通電剥離性接着剤は、ＥＩＣ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．で製造され、太陽金網株式会社で販売されている通電剥離性接着剤「エレクトリリースＥ４Ｅ４」である。【００１８】  太陽金網株式会社が発行した取り扱い説明書によると、特長とは、「低電圧（５〜５０Ｖ）による電流を短時間（１０秒〜数分）流すと被着体と接着剤の界面で電気化学反応が起こり、陽極側の強度が低下します。」とある。【００１９】  本発明の第１の実施の形態を図１の概略図を用いて説明する。まず、通電剥離性接着剤「エレクトリリースＥ４」と市販のエポキシ樹脂を体積で１：１に混合する。もちろん通電剥離性接着剤「エレクトリリースＥ４」だけを接着剤１として用いることもできるが、本実施の形態には、粘度が低く過ぎると考えられたので、通電剥離性接着剤「エレクトリリースＥ４」より粘度の高い市販のエポキシ樹脂を混ぜた。【００２０】  アルミニウム板２とアルマイト板３を前記の通電剥離性接着剤「エレクトリリースＥ４」と市販のエポキシ樹脂の混合した接着剤１により接着した。約２４時間放置して接着剤１を完全に硬化させた。また、接着剤１の厚さは約３０μｍである。【００２１】  アルマイトとは、アルミニウムの表面を陽極として主に強酸中で水の電気分解により酸化させ、コーティングするものをいう。またアルマイトの表面の酸化膜の厚さは、約５μｍから約５０μｍである。【００２２】  約２４時間、２５℃の環境下で放置した後のアルミニウム板２とアルマイト板３の接合体のアルミニウム板２にリード線４ａを接続し、アルマイト板３の酸化膜である絶縁膜の一部をヤスリで除去し、その除去した部分にリード線４ｂを接続した。【００２３】  アルミニウム板２に接続したリード線４ａに５００ボルト、そしてアルマイト板３に接続したリード線４ｂは、アース電位にした。そして約５分間そのまま電圧を印加した後、電源５を切った。【００２４】  そして、アルミニウム板２とアルマイト板３を手で軽く引っ張ったところ、簡単にアルミニウム板２とアルマイト板３とを分離することができた。また、剥離した後の陽極側のアルミニウム板２の接着面には接着剤１は無かった。一方、アルマイト板３の接着面には接着剤１のほとんどが着いていた。またアルマイト板３の接着面の接着剤１は均一でなく、厚い部分と薄い部分があり、薄い部分はほとんど接着剤１が無かった。【００２５】  上記のようにアルミニウム板２とアルマイト板３間の接着剤１の厚さにバラツキがあっても、アルマイト板３の表面には絶縁膜があるためアルミニウム板２とアルマイト板３は短絡することなく電圧を印加することができた。絶縁膜が、５０μｍ以下であると接着剤１に、剥離するだけの電界を加えることができる。ただし、アルミニウム板２とアルマイト板３間に印加する電圧は１００Ｖ以上８００Ｖ以下が望ましい。さらに剥離するための時間を１０分以下にするために３００Ｖ以上、そして絶縁膜を破壊しないために６００Ｖ以下の電圧が望ましい。【００２６】  次に図２に示すように印加する電圧の極性を入れ換え、アルマイト板３に接続したリード線４ａに５００ボルト、そしてアルミニウム板２に接続したリード線４ｂは、アース電位にした。そして約５分間そのまま電圧を印加した後、電源５を切った。【００２７】  そして、アルミニウム板２とアルマイト板３を手で軽く引っ張ったところ、簡単にアルミニウム板２とアルマイト板３とを分離することができた。また、剥離した後の陽極側のアルマイト板３の接着面には接着剤は無かった。一方、アルミニウム板２の接着面には接着剤のほとんどが着いていた。またアルミニウム板２の接着面の接着剤は均一でなく、厚い部分と薄い部分があり、薄い部分はほとんど接着剤が無かった。【００２８】  上記のようにアルミニウム板２とアルマイト板３間の接着剤の厚さにバラツキがあっても、アルマイト板の表面には絶縁膜があるためアルミニウム板とアルマイト板は短絡することなく電圧を印加することができた。絶縁膜が、５０μｍ以下であると接着剤に、剥離するだけの電界を加えることができる。ただし、アルミニウム板２とアルマイト板３間に印加する電圧は１００Ｖ以上８００Ｖ以下が望ましい。さらに剥離するための時間を１０分以下にするために３００Ｖ以上、そして絶縁膜を破壊しないために６００Ｖ以下の電圧が望ましい。【００２９】  本発明の第２の実施の形態を図３の概略図を用いて説明する。まず、通電剥離性接着剤「エレクトリリースＥ４」と市販のエポキシ樹脂を体積で２：１に混合する。「エレクトリリースＥ４」と市販のエポキシ樹脂を混合した理由は、粘度を調整するためである。「エレクトリリースＥ４」では粘度が低すぎ、取り扱いが難しかった。【００３０】  アルマイト板３ａとアルマイト板３ｂを前記の通電剥離性接着剤「エレクトリリースＥ４」と市販のエポキシ樹脂の混合した接着剤１により接着した。約２４時間２５℃の環境下に放置して接着剤１を完全に硬化させた。また、接着剤１の平均厚さは約３０μｍである。【００３１】  約２４時間放置した後のアルマイト板３ａとアルマイト板３ｂの接合体の両方のアルマイト板３ａ、３ｂの酸化膜の一部をヤスリで除去し、その除去した部分にリード線４ａ、４ｂを接続した。【００３２】  アルマイト板３ａに接続したリード線４ａに５００ボルト、そしてアルマイト板３ｂに接続したリード線４ｂは、アース電位にした。そして約５分間そのまま電圧を印加した後、電源５を切った。【００３３】  そして、アルマイト板３ａとアルマイト板３ｂを手で軽く引っ張ったところ、簡単にアルマイト板３ａとアルマイト板３ｂとを分離することができた。また、剥離した後のアルマイト板３ａの接着面には接着剤１は無かった。一方、アルマイト板３ｂの接着面には接着剤１のほとんどが着いていた。またアルマイト板３ｂの接着面の接着剤１は均一でなく、厚い部分と薄い部分があり、薄い部分はほとんど接着剤１が無かった。このように同じアルマイト板でも、陽極側のアルマイト板３ａで接着剤１は剥離する。【００３４】  上記のようにアルマイト板３ａとアルマイト板３ｂ間の接着剤１の厚さにバラツキがあっても、アルマイト板３ａ、３ｂの表面には絶縁膜があるためアルマイト板３ａ、３ｂは短絡することなく電圧を印加することができた。絶縁膜が、５０μｍ以下であると接着剤１に、剥離するだけの電界を加えることができる。ただし、��ルマイト板３ａ、３ｂ間に印加する電圧は１００Ｖ以上８００Ｖ以下が望ましい。さらに剥離するための時間を１０分以下にするために３００Ｖ以上、そして絶縁膜を破壊しないために６００Ｖ電圧が望ましい。【００３５】  本発明の通電剥離性接着剤を用いた接着方法は、接着対象物の両方または一方を絶縁膜を持った金属を用いることであるので、金属としてはアルミニウムの他、ステンレス、チタン合金、マグネシウム合金でもよい。そして、絶縁膜を金属に形成する方法としては、陽極酸化皮膜、化成皮膜、イオンプレーティング膜、蒸着膜などがある。また、本発明の通電剥離性接着剤を用いた接着方法において、金属表面に形成する絶縁膜の厚さは、接着剤に加える電界及び電界を加えたときの絶縁膜の強度を考慮して、１μｍ〜５０μｍが望ましく、より望ましくは３μｍ〜１５μｍである。
【産業上の利用可能性】
【００３６】  本発明の通電剥離性接着剤を用いた接着方法は、金属間の接合及び接合の解除が必要とされる分野に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の別の形態を示す概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３８】１    接着剤
２    アルミニウム
３    アルマイト
４    リード線
５    電源
【図１】
2010059385.tif 000003
【図２】
2010059385.tif 000004
【図３】
2010059385.tif 000005