(57)【要約】【課題】接着剤を使用して互いに接合された一対の被着体を、破損させることなく容易で確実に分離できる接着体の分離方法を提供する。【解決手段】接着体１は一対の被着体２と接着剤層４を備えている。接着剤層４は一対の被着体２を互いに接合（接着）している。接着体１は一対の被着体２が互いに重なる方向Ｘとチップ６とアンビル７とが相対する方向Ｚとが交差（直交）する状態で超音波振動付与装置３のチップ６とアンビル７とに挟まれて超音波振動が付与される。超音波振動は圧電振動子５に電圧を印加することにより生じチップ６を振動させる。超音波振動により接着剤層４が加熱され強度が低下する。超音波振動により強度が低下した接着剤層４を有した接着体１の被着体２を互いに離す。一対の被着体２を互いに分離する。【選択図】図３
2006124564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着剤層により互いに接着された一対の被着体を備えた接着体の一対の被着体を互いに分離する方法において、
超音波振動を前記一対の被着体と接着剤層とが互いに積層された積層部の端面に作用することにより、前記一対の被着体を互いに分離することを特徴とする接着体の分離方法。
【請求項２】
少なくとも一方が超音波振動する一対の押圧部材の互いに相対する方向と、前記一対の被着体が互いに重なる方向とが互いに交差する状態で、前記一対の押圧部材間に接着体を挟み、少なくとも一方の押圧部材を超音波振動して、この超音波振動を前記端面に作用することを特徴とする請求項１記載の接着体の分離方法。
【請求項３】
前記超音波振動が、前記端面に交差する方向に沿って振動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の接着体の分離方法。
【請求項４】
前記超音波振動が、前記端面と平行な方向に沿って振動することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の接着体の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤層によって互いに接合（接着）された一対の被着体からなる接着体をリサイクルするためなどに、一対の被着体を互いに分離する接着体の分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
接着剤の持つ本来の機能は「物質と物質を接合すること」である。接着剤を接合に利用する「接着」には様々な長所を有している（例えば、応力が均一に分散する、異種材料の接続が可能、重量を軽くする等）。反面、接着剤を用いて一対の被着体を接合（接着）すると、前記接着剤などからなりかつ一対の被着体を互いに接合した接着剤層の解体が困難であるという短所を有している。
【０００３】
前述したように、接着剤を用いて、一対の被着体を互いに接合する接合方法は、建築材料、自動車の各部品、事務用品、家電製品、エレクトロニクス製品などの、非常に多くの分野で用いられている。近年、これら製品には、環境問題、資源枯渇問題などの観点から前述した被着体のリサイクルを行うことが求められいる。
【０００４】
前述したように、接着剤により互いに接合された一対の被着体をリサイクルする際には、勿論、一対の被着体を互いに分離しなければならない。接着剤で接合した接着体の分離方法として、従来から以下に示す方法が行われている。
【０００５】
前述した接着剤層を構成する接着剤として、主成分が熱可塑性樹脂である接着剤を用いた場合、まず、接着剤層を加熱することにより軟化させ、接着剤層の機械的な強度を低下させる。このとき、加熱プレス機を用いて、被着体毎接着剤層を加熱しながら加圧して、接着体の接着剤層を軟化させる。その後、被着体同士を分離した後、これらの被着体など回収する方法が行われている。
【０００６】
また、周知のプレス加工機などを用いて、被着体毎接着剤層を加圧して、被着体同士を分離した後、これらの被着体など回収する方法が行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記の熱可塑性樹脂を主成分とする接着剤では、その性質から耐熱性に乏しかったり、基本的な接着強度が低いため、適用範囲は限られてしまう。また、前述した方法では、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いて、互いに接合された被着体を分離する際には、所要時間が長時間化し、作業効率が低かった。また、前述した従来の方法では、特に熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いて、互いに接合された被着体を分離する際に、作業時間が長時間化するため、被着体を破損させてしまう。このため、被着体を破損させることは、リサイクルの観点から望ましくない。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、接着剤を使用して互いに接合された一対の被着体を、破損させることなく容易で確実に分離できる接着体の分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の接着体の分離方法は、接着剤層により互いに接着された一対の被着体を備えた接着体の一対の被着体を互いに分離する方法において、超音波振動を前記一対の被着体と接着剤層とが互いに積層された積層部の端面に作用することにより、前記一対の被着体を互いに分離することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の本発明の接着体の分離方法は、請求項１に記載の接着体の分離方法において、少なくとも一方が超音波振動する一対の押圧部材の互いに相対する方向と、前記一対の被着体が互いに重なる方向とが互いに交差する状態で、前記一対の押圧部材間に接着体を挟み、少なくとも一方の押圧部材を超音波振動して、この超音波振動を前記端面に作用することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の本発明の接着体の分離方法は、請求項１又は請求項２に記載の接着体の分離方法において、前記超音波振動が、前記端面に交差する方向に沿って振動することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の本発明の接着体の分離方法は、請求項１又は請求項２に記載の接着体の分離方法において、前記超音波振動が、前記端面と平行な方向に沿って振動することを特徴としている。
【００１３】
則ち、本発明の発明者らは、接着体の分離方法則ち接着剤層の剥離方法として、被着体の致命的な損傷を防ぎ、さらに被着体で隠れて見えない接着剤層を短時間で剥離できる手法を鋭意検討した。接着剤からなる接着剤層の破壊は、この接着剤層を単純に加熱することができれば容易である。しかしながら、接着剤層毎接着体を単純に加熱すると、被着体をも壊してしまう。従って、被着体が壊されない様に接着剤層にエネルギーを伝えなければならない。
【００１４】
ここで、本発明の発明者らは、被着体と接着剤層との界面（以下、接着界面という）または接着剤層に短時間で高エネルギーを付与できるものとして「振動」に着目した。「振動」とはマクロな振動とミクロな振動がある。前者は手でゆすったり、加振器を用いるようなものであり、後者は超音波振動を指す。そして、本発明は、如何に超音波エネルギーを利用し、剥離の必要な部分に集中的に印加するかに技術の本質がある。そこで、本発明者らは鋭意検討の結果、次の事項を見いだした。
【００１５】
即ち、本発明は、接着剤層により接着された一対の被着体が互いに重なる方向と、少なくとも一方が超音波振動する一対の押圧部材の互いに相対する方向とが交差する状態で、接着体を一対の押圧部材間に挟み、特に接着剤層に超音波振動を作用させることより、被着体と接着剤層を容易に剥離することができる接着体の分離方法である。
【００１６】
請求項１に記載の本発明の接着体の分離方法によれば、積層部の端面に超音波振動を作用するので、接着剤層に超音波振動を効率よく伝えることができる。このため、致命的な被着体の損傷を抑え、短時間で効率よく、接着体の被着体を分離することができる。また、本発明で用いられる接着剤には熱硬化性のものが使用できるため、本発明の適用範囲は実用的で非常に広い。
【００１７】
請求項２に記載の本発明の接着体の分離方法によれば、接着剤層により接着された一対の被着体が互いに重なる方向と、一対の押圧部材の互いに相対する方向とが互いに交差する状態で、接着体を一対の押圧部材間に挟むので、接着剤層に超音波振動を効率よく伝えることができる。
【００１８】
請求項３に記載の本発明の接着体の分離方法によれば、端面に交差する方向に沿って、超音波振動が振動する。これにより、一対の被着体間の接着剤層の機械的な強度を確実に低下させることができる。また、端面に交差する方向に沿って、超音波振動が振動するので、特に、合成樹脂からなる被着体同士を分離する際に、接着剤層の機械的な強度を確実に低下させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の本発明の接着体の分離方法によれば、端面と平行な方向に沿って、超音波振動が振動する。これにより、一対の被着体間の接着剤層の機械的な強度を確実に低下させることができる。また、端面と平行な方向に沿って、超音波振動が振動するので、特に、金属からなる被着体同士を分離する際に、接着剤層の機械的な強度を確実に低下させることができる。
【００２０】
本発明でいう超音波振動とは、電気的なエネルギーを機械的な振動に変換した振動をいう。例えば、圧電振動子に電圧を印加して、この圧電振動子が振動することにより、超音波振動は、発生する。そして、超音波振動は、被着体が互いに近づく方向に接着体を加圧する少なくとも一方の押圧部材に伝えられ、少なくとも一方の押圧部材を介して、接着剤層に伝播されるものである。
【００２１】
接着剤層に伝播された超音波振動は、接着剤層にてエネルギー励起され接着剤層のみを破壊する。従って、接着剤層のみに選択的にエネルギーを集中できる。このため、被着体の致命的な損傷を防ぎ、被着体同士を分離することができる。本発明による超音波振動の伝播を促進させるには、発振周波数、発振時間、発振振幅、縦振動や横振動が重要な因子となる。従って、被着体や接着剤層の大きさや厚さ、材質によって大きく作用されるので、実施される条件によって決定されるのが好ましい。なお、縦振動とは、一対の押圧部材の互いに相対する方向に沿って、圧電振動子則ち少なくとも一方の押圧部材が振動することを示している。また、横振動とは、一対の押圧部材の互いに相対する方向に交差（直交）する方向に沿って、圧電振動子則ち少なくとも一方の押圧部材が振動することを示している。
【００２２】
本発明の超音波振動の印加時間は１秒以下ないし数秒であるのが望ましい。これにより、オーブンなどの単純に被着体毎接着剤層を加熱する手段や加熱プレス機で、接着剤層の強度を同じ強度まで低下させる場合より、所要時間が短く、効率がよい。また、オーブンなどの単純に被着体毎接着剤層を加熱する手段や加熱プレス機で、本発明の超音波振動を印加する時間と同じ時間、接着体を加熱しても、接着剤層の機械的な強度を十分に低下させることはできない。さらに、単純に被着体毎接着剤層を加熱する手段において懸念される熱劣化等による被着体の致命的な損傷（加熱による機械的な強度の低下）もない。
【００２３】
また、本発明の方法にて、接着体に縦振動の超音波振動を付与した場合、同じ条件で横振動の超音波振動を付与した場合よりも、接着剤層の強度の低下の割合は大きい。則ち、縦振動の超音波振動は、横振動の超音波振動より、一対の被着体間の接着剤層の機械的な強度をより低下できる。
【００２４】
本発明でいう接着剤層を構成する接着剤としては特に限定されないが、その性質上、大きく分類すると非反応型と反応型に区別することができる。上記非反応型とは接着剤層中での化学的反応による結合が生じないタイプのものを意味し、反応型とは二次元、三次元的を問わず反応後の化学的結合が生じるタイプのものを意味する。
【００２５】
上記非反応型としては例えば酢酸ビニル樹脂系（エマルジョン型、溶剤型を含む）、ポリビニルアルコール系、ポリビニルアセタール系（ブチラール、ホルマールを含む）、塩化ビニル系、アクリル樹脂系（エマルジョン型、シアノアクリレート型を含む）、ポリアミド系、ポリエチレン系、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニル共重合体）系接着剤、クロロプレンゴム系（溶剤型、ラテックス型を含む）、ニトリルゴム系（溶剤型、ラテックス型、フィルム型を含む）、スチレンブタジエンゴム系（溶剤型、ラテックス型を含む）、ＳＩＳゴム系、ＳＢＳゴム系、ＳＥＢＳゴム系、ＳＥＰＳゴム系等が挙げられる。
【００２６】
また、上記反応型接着剤としては、ユリア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール系、エポキシ樹脂系、ポリウレタン系、ポリサルファイド系（エポキシ混合型、シーラント型を含む）等の２液硬化型接着剤；ポリイミド系、ポリベンゾイミダゾール系等の熱硬化型接着剤；ポリウレタン系、シリコーンゴム系、変性シリコーン系等の湿気硬化型接着剤等が挙げられる。他にも、紫外線、電子線等で架橋反応を起こしたり、逆に嫌気条件でのみで硬化するものも挙げられる。
【００２７】
上記接着剤は、２種類以上を併用しても良い。また、上記非反応型に分類された接着剤においても、特殊な状況により反応を伴う場合があり、その場合には反応型として扱うものとする。
【００２８】
上記接着剤の中でも反応型接着剤を用いることが本発明の方法には特に好ましい。従来の手法では熱可塑型接着剤しか効率良い接着体の分離は行えない。しかしながら、熱可塑型接着剤はその特性ゆえに常態接着力や耐熱性が乏しいという欠点を有していた。本発明の方法によると反応型接着剤でも剥離が可能となった。上記反応型接着剤としては例えば２液成分の化学反応によって硬化するエポキシ系や熱以外にも湿気（水分）を必要とするポリウレタン系、シリコーンゴム系、変成シリコーン系等が挙げられる。他にも紫外線、電子線等で架橋反応を起こしたり逆に嫌気条件でのみで硬化するものも挙げられる。特に、変成シリコーン系とエポキシ系の併用は粘弾性の適宜設計変更が自由に行い易いという点で好ましい。
【００２９】
上記接着剤の中でも反応型接着剤を用いることが好ましいことの理由は、超音波振動の性質上、上記反応型接着剤に本発明の剥離方法を使用した場合、硬化接着後に耐熱性や強度が向上するという特性を活かしながら剥離時に簡易的且つ被着体の損傷がないという点で特に有効である。
【００３０】
本発明で言う被着体とは、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、鉄、チタン、シリコンなどの金属からなる物品や、陶器（陶磁器）、スレートなどの無機系の物質（無機化合物）からなる物品や、さらにポリカーボネイト、アクリル樹脂、ＡＢＳ（Acrylonitrile-butadiene-styrene）樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミドなどの有機系の物質（有機化合物）からなる物品、さらには木材、ＭＤＦ、パーチクルボードなどの木質の物質からなる物品を示している。被着体とは、前述した各種の物質からなり、建築材料、自動車の各部品、事務用品、家電製品、エレクトロニクス製品などの各種の部品（主に構造部品）などをなしている。
【発明の効果】
【００３１】
上述のように請求項１に記載の本発明は、超音波振動を接着剤層に伝播し接着剤層を破壊または接着剤層の強度の低下を引き起こし、接着界面の接着力の低下による剥離を可能とする。通常の加熱による接着剤層の破壊と違い、被着体を同時に加熱するのではなく接着剤層に集中してエネルギーを印加できる。これにより、環境温度に影響されることなく優れた接着力を保持し貯蔵安定性に優れ幅広い被着体の選択範囲を有する接着剤（則ち熱硬化性や反応型の接着剤）を使用して、互いに接合された一対の被着体を容易で確実に分離できる。
【００３２】
また、被着体を同時に加熱するのではなく接着剤層に集中してエネルギーを印加できるので、致命的な被着体の損傷を抑え、短時間で効率よく、接着体の被着体を互いに分離することができる。さらに、本発明で用いられる接着剤層を構成する接着剤には熱硬化性のものを使用できるため、本発明の適用範囲は実用的で非常に広い。
【００３３】
さらに、被着体を同時に加熱しないので、被着体の材質の選定の自由度が大きい。
【００３４】
請求項２に記載の本発明は、接着剤層に超音波振動を効率よく伝えることができる。したがって、超音波振動を接着剤層に伝播し接着剤層を破壊または接着剤層の強度の低下を引き起こし、接着界面の接着力の低下による剥離を可能とする。
【００３５】
請求項３に記載の本発明は、一対の被着体間の接着剤層の機械的な強度を確実に低下させることができるので、接着体の特に合成樹脂からなる一対の被着体を確実に分離できる。
【００３６】
請求項４に記載の本発明は、一対の被着体間の接着剤層の機械的な強度を確実に低下させることができるので、接着体の特に金属からなる一対の被着体を確実に分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明の一実施形態を、図１ないし図５に基づいて説明する。本発明の一実施形態にかかる接着体の分離方法は、図１及び図２に示す接着体１の一対の被着体２を、図３及び図４に示す超音波振動付与装置３（超音波溶着装置や溶音波接合装置や超音波溶接装置ともいう）を用いて、互いに分離する方法である。
【００３８】
接着体１は、図１及び図２に示すように、一対の被着体２と、接着剤層４とを備えている。被着体２は、図示例では、平板状に形成されている。被着体２は、上述した製品などの各種の部品（主に構造部品）などをなしている。被着体２は、上述した物質からなる。
【００３９】
接着剤層４は、一対の被着体２間に設けられ、これらの被着体２を互いに接合（接着）している。接着剤層４は、液状、ゾル状、ゲル状の周知の接着剤が、一対の被着体２間で硬化して得られる。接着剤は、一対の被着体２を互いに接合する。このため、接着剤層４は、周知の接着剤からなる。
【００４０】
接着剤層４を構成する接着剤として、上述したものを用いることができる。
【００４１】
前述した接着体１は、一対の被着体２間に接着剤層４が形成され、これらの被着体２と接着剤層４とが、図１中の矢印Ｘに沿って、互いに重ねられて（積層されて）、構成されている。矢印Ｘは、本明細書に記した一対の被着体２が互いに重なる方向をなしており、被着体２の表面に直交（交差）している。さらに、接着体１には、一対の被着体２と接着剤層４とが互いに積層された積層部１ａが形成されている。また、本明細書でいう積層部１ａの端面１ｂとは、一対の被着体２と接着剤層４とが面一でかつ露出する面を示している。
【００４２】
超音波振動付与装置３は、図３に示すように、駆動源としての圧電振動子５と、押圧部材としてのチップ６と、押圧部材としてのアンビル７と、図示しない加圧機と、一対の固定治具８などを備えている。圧電振動子５は、図示しない電源などにより印加されて超音波振動する。このとき、圧電振動子５は、図３中の矢印Ｚ、または矢印Ｘ１，Ｘ２に沿って、超音波振動する。
【００４３】
なお、矢印Ｚは、チップ６とアンビル７とが互いに間隔をあけて相対する方向即ち一対の押圧部材の互いに相対する方向と、前記端面１ｂに交差する方向と、をなしている。また、矢印Ｘ１は、前記矢印Ｚに対し直交（交差）する方向をなしている。矢印Ｘ２は、前記矢印Ｚと矢印Ｘ１との双方に対し直交（交差）する方向をなしている。本明細書では、前記矢印Ｚに沿って圧電振動子５が振動することを縦振動と呼び、前記矢印Ｘ１又はＸ２に沿って圧電振動子５が振動することを横振動と呼ぶ。矢印Ｘ１，Ｘ２は、矢印Ｚ則ち一対の押圧部材の互いに相対する方向に対し交差する方向と、前記端面１ｂと平行な方向と、をなしている。
【００４４】
また、超音波振動とは、圧電振動子５に電圧を印加して、この圧電振動子５が振動するなどして、電気的なエネルギーを機械的な振動に変換して得られる振動をいう。
【００４５】
チップ６は、圧電振動子５に取り付けられている。このため、圧電振動子５の超音波振動により、チップ６は、矢印Ｚまたは矢印Ｘ１，Ｘ２に沿って振動する。アンビル７は、チップ６と間隔をあけて相対している。アンビル７は、チップ６との間に、被剥対象物としての接着体１を挟む。加圧機は、チップ６とアンビル７とを互いに近づく方向に加圧する。加圧機は、チップ６とアンビル７とを加圧する加重値（圧力値）を変更できる。
【００４６】
一対の固定治具８は、チップ６とアンビル７とが相対する方向（矢印Ｚ）に対し、交差（直交）する方向に沿って、互いに間隔をあけて配されている。また、一対の固定治具８は、互いの間に、チップ６とアンビル７との間に挟まる被剥対象物としての接着体１を位置付ける。一方の固定治具８は、接着体１の一方の被着体２を挟んで固定する。他方の固定治具８は、接着体１の他方の被着体２を挟んで固定する。
【００４７】
超音波振動付与装置３は、チップ６と、アンビル７との間に被剥対象物としての接着体１を挟む。このとき、チップ６とアンビル７とが相対する方向（矢印Ｚ）と、一対の被着体２が互いに重なる方向（矢印Ｘ）とが、互いに交差（直交）する状態で、チップ６とアンビル７との間に接着体１を挟む。さらに、一方の固定治具８に一方の被着体２を固定し、他方の固定治具８に他方の被着体２を固定する。また、チップ６は、勿論、接着体１の一対の被着体２とこれら被着体２間に配された接着剤層４とが互いに積層された積層部１ａの端面１ｂに接触する。
【００４８】
そして、超音波振動付与装置３は、加圧機でチップ６とアンビル７とを互いに近づける方向に加圧した状態で、圧電振動子５に電圧を印加して超音波振動させて、この超音波振動をチップ６に伝える。そして、超音波振動付与装置３は、チップ６とアンビル７との間に挟んだ被剥対象物としての接着体１の積層部１ａの端面１ｂに超音波振動を与える。このように、超音波振動付与装置３は、圧電振動子５に印加して、この圧電振動子５を振動させることにより、超音波振動を発生させる。そして、超音波振動付与装置３は、チップ６を介して、一対の被着体２とこれら被着体２間に配された接着剤層４とが互いに積層された積層部１ａの端面１ｂに超音波振動を伝える。こうして、超音波振動付与装置３は、超音波振動を積層部１ａの端面１ｂに作用させる。
【００４９】
前述した超音波振動付与装置３を用いて、接着体１の一対の被着体２を互いに分離する際には、図３及び図４に示すように、チップ６とアンビル７との間に接着体１を挟む。そして、加圧機で加圧した後、圧電振動子５に印加して、超音波振動を発生させる。発生した超音波振動は、チップ６を介して、一対の被着体２と接着剤層４に伝えられる。このとき、加圧機により、チップ６とアンビル７とが互いに近づく方向に加圧されているため、前記超音波振動により、チップ６と一対の被着体２と接着剤層４とが一体となって、振動する。すると、超音波振動により、接着剤層４が加熱されて、接着剤層４を破壊または接着剤層４の機械的な強度の低下、超音波振動による接着界面の接着力の低下を引き起こす。
【００５０】
このように、チップ６を介して、超音波振動は、接着剤層４に付与（作用）される。そして、超音波振動付与装置３の圧電振動子５の振動と、加圧機による加圧を停止して、チップ６とアンビル７との間から接着体１を取り外す。
【００５１】
そして、接着剤層４が機械的な強度を低下しても、一対の被着体２を互いに接合している場合には、図３及び図５中の矢印Ｋ１，Ｋ２に沿って、一対の被着体２を、互いに離れる方向に移動する。なお、矢印Ｋ１，Ｋ２は被着体２の表面と平行である。そして、接着剤層４が破断して、一対の被着体２が互いに分離する。このように、本発明の接着体１の分離方法は、被着体２間の接着剤層４に超音波振動を作用させることより、被着体２と接着剤層４を容易に剥離して、一対の被着体２を容易に分離できるようにしている。
【００５２】
本実施形態によれば、チップ６を接着体１の被着体２及び接着剤層４の端面１ｂに接触させて、このチップ６を超音波振動させる。このように、端面１ｂに直接超音波振動を付与するため、チップ６を介して、接着剤層４に超音波振動を効率よく伝えることができる。超音波振動を接着剤層４に伝播し接着剤層４を破壊または接着剤層４の強度の低下を引き起こし、被着体２の剥離を可能とする。
【００５３】
このため、致命的な被着体２の損傷を抑え、短時間で効率よく、接着体１の被着体２を互いに分離することができる。通常の加熱による接着剤層４の破壊と違い、被着体２を同時に加熱するのではなく接着剤層４に集中して超音波振動などのエネルギーを付与できることから、被着体２の損傷を抑えることができ、該被着体２を構成する材質の自由度が大きい。
【００５４】
また、本発明で用いられる接着剤層４を構成する接着剤には熱硬化性のものを使用できるため、本発明の適用範囲は実用的で非常に広い。
【００５５】
また、チップ６を介して、超音波振動を作用させる。これにより、一対の被着体２間の接着剤層４に確実に超音波振動を付与できる。これにより、接着体１の一対の被着体２を確実に分離できる。
【００５６】
また、矢印Ｚに沿って、チップ６を超音波振動させるので、一対の被着体２間の接着剤層４の機械的な強度を確実に低下させることができる。これにより、接着体１の一対の被着体２を確実に互いに分離できる。
【００５７】
接着体１が、接着剤層４を構成する接着剤として、反応型接着剤を用いた場合、反応型接着剤則ち熱硬化性の樹脂からなる接着剤を用いた接着体１の一対の被着体２の分離が可能となる。また、接着体１が、反応型接着剤を用いるので、熱可塑性樹脂からなる接着剤より強度、耐熱性が高いため適用範囲が広い。このため、より適用範囲の広い接着体１の一対の被着体２の分離が可能となる。
【００５８】
これにより、耐熱接着、接着力に優れた熱硬化型接着剤に適用でき、さらに短時間で接着剤を剥離することができる。また、粉塵や騒音を発生せずに短時間での剥離は、今後のリサイクル事業の発展、さらにはリサイクルの促進に大きく寄与するものである。
【００５９】
前述した実施形態では、超音波振動付与装置３は、チップ６とアンビル７との間に接着体１を挟んで、この接着体１の接着剤層４に超音波振動を付与している。しかしながら、本発明では、図６に示すように、超音波振動付与装置３に、アンビル７を設けずに、チップ６を一対設けても良い。そして、超音波振動付与装置３は、これらの一対のチップ６間に接着体１を挟んで、この接着体１の接着剤層４に超音波振動を付与しても良い。勿論、図６に示す超音波振動付与装置３のチップ６は、それぞれ圧電振動子５に取り付けられている。チップ６は、それぞれ、これら圧電振動子５に電圧を印加することにより発生する超音波振動により、矢印Ｚまたは矢印Ｘ１，Ｘ２に沿って超音波振動する。
【００６０】
図６に示す超音波振動付与装置３を用いる際には、チップ６の互いに相対する方向Ｚと一対の被着体２が互いに重なる方向Ｘとが交差（直交）する状態で、一対のチップ６間に接着体１を挟む。一方の被着体２を一方の固定治具８に固定し、他方の被着体２を他方の固定治具８に固定する。
【００６１】
そして、一対の被着体２と接着剤層４の両端面に一対のチップ６を接触させて、一対のチップ６を互いに近づける方向に加圧して、それぞれの圧電振動子５に電圧を印加して、これらの圧電振動子５を超音波振動させる。双方のチップ６が超音波振動して、これらのチップ６が被着体２とともに超音波振動する。すると、超音波振動により、接着剤層４が加熱されて、接着剤層４を破壊または接着剤層４の強度の低下を引き起こす。
【００６２】
そして、接着剤層４が機械的な強度を低下しても、一対の被着体２を互いに接合している場合には、図６中の矢印Ｋ１，Ｋ２に沿って、一対の被着体２を、互いに離れる方向にこれらの被着体２の長手方向に沿って移動して、一対の被着体２を互いに分離する。矢印Ｋ１，Ｋ２は、被着体２の長手方向及び表面に沿っている。このように、本発明では、一対のチップ６をそれぞれ接着体１の被着体２と接着剤層４の端面に接触させて、接着剤層４に超音波振動を付与しても良い。このように、本発明は、少なくとも一方が超音波振動する一対の押圧部材を介して、接着剤層４に超音波振動を作用することにより、前記一対の被着体２を互いに分離する。なお、図６に示す場合には、一対のチップ６は、それぞれ、勿論、本明細書に記した押圧部材に相当する。
【００６３】
さらに、本発明では、図７に示すように、超音波振動付与装置３に、押圧部材としてのチップ６を一つのみ設けても良い。超音波振動付与装置３は、一つの押圧部材としてのチップ６で、接着体１の積層部１ａの端面１ｂに超音波振動を付与しても良い。勿論、図７に示す超音波振動付与装置３の押圧部材としてのチップ６は、圧電振動子５に取り付けられている。押圧部材としてのチップ６は、圧電振動子５に電圧を印加することにより発生する超音波振動により、矢印Ｚまたは矢印Ｘに沿って超音波振動する。
【００６４】
次に、本発明の発明者らは、本発明の接着体の分離方法の効果を、以下のように確かめた。まず、以下の表１に示すように、超音波振動を接着剤層４に付与した本発明品１、本発明品２と、他の手段を用いて被着体２を分離した比較例１及び比較例２を比較した。
【００６５】
【表１】
2006124564.tif 000003
【００６６】
前述した表１中の本発明品１は、接着剤層４を構成する接着剤に変成シリコーン系接着剤（住まいのセキスイボンド（商品名）＃７２−Ａ（積水化学工業社製））を用いている。被着体２にポリカーボネート（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚み１ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生した。その後、図３に示された超音波振動付与装置３を用いて、周波数４０ｋＨｚ、縦振動（矢印Ｚ）、圧電振動子５の印加時間を４秒として、被着体２を固定治具７で固定して超音波振動を付与した。その後、接着体１の被着体２を図３及び図５中の矢印Ｋ１、Ｋ２に沿って互いに分離した。このときの力（接着剤層４の剪断力）を測定した。
【００６７】
前述した表１中の本発明品２は、接着剤層４を構成する接着剤に変成シリコーン系接着剤（住まいのセキスイボンド（商品名）＃７２−Ａ（積水化学工業社製））を用いている。被着体２に銅（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚み１ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生した。その後、図３に示された超音波振動付与装置３を用いて、周波数４０ｋＨｚ、縦振動（矢印Ｚ）、圧電振動子５の印加時間を３秒として、被着体２を固定治具７で固定して超音波振動を付与した。その後、接着体１の被着体２を図３及び図５中の矢印Ｋ１、Ｋ２に沿って互いに分離した。このときの力（接着剤層４の剪断力）を測定した。
【００６８】
前述した表１中の比較例１は、接着剤層４を構成する接着剤に変成シリコーン系接着剤（住まいのセキスイボンド（商品名）＃７２−Ａ（積水化学工業社製））を用いている。被着体２にポリカーボネート（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚み１ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生した。その後、加圧面の面積が８ｍｍ2のプレス機により１００Ｎで４秒加圧した。その後、接着体１の被着体２を図５中の矢印Ｋ１、Ｋ２に沿って互いに分離した。このときの力（接着剤層４の剪断力）を測定した。
【００６９】
前述した表１中の比較例２は、接着剤層４を構成する接着剤に変成シリコーン系接着剤（住まいのセキスイボンド（商品名）＃７２−Ａ（積水化学工業社製））を用いている。被着体２にポリカーボネート（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚み１ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生した。その後、２００℃に加熱した加圧面の面積が８ｍｍ2の加熱プレス機により１００Ｎで４秒加圧した。その後、接着体１の被着体２を図５中の矢印Ｋ１、Ｋ２に沿って互いに分離した。このときの力（接着剤層４の剪断力）を測定した。
【００７０】
また、前述した本発明品１，２及び比較例１，２で、接着体１の被着体２を図５中の矢印Ｋ１，Ｋ２に沿って互いに分離したときの力（接着剤層４の剪断力）を、以下の要件で測定した。測定環境温度を２０℃以下とした。矢印Ｋ１，Ｋ２に沿って移動（引張る）速度を５０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００７１】
さらに、前述した本発明品１，２及び比較例１，２では、超音波振動を付与していない物や、加熱及び加圧を行っていないものの図５中の矢印Ｋ１，Ｋ２に沿って被着体２を互いに分離したときの力（接着剤層４の剪断力）を前述した条件で測定した。
【００７２】
前述した表１によれば、比較例１，２では、それぞれ、超音波振動の付与、加熱及び加圧による切断を行っていないものより、前述した剪断力を低下できることが明らかとなった。しかしながら、比較例１，２は、処理後の強度が処理前の強度の５７．１％以上となり、前述した剪断力即ち接着剤層４の機械的な強度を著しく低下させることができない。
【００７３】
一方、本発明品１，２では、それぞれ、超音波振動の付与、加熱及び加圧による切断を行っていないものより、前述した剪断力が著しく低下していることが明らかとなった。本発明品１，２は、処理後の強度を、処理前の強度の３５．７％以下にできることが明らかになり、前述した剪断力即ち接着剤層４の機械的な強度を著しく低下できることが明らかとなった。このように、本発明品１，２は、被着体２を介して接着剤層４に超音波振動を効率よく伝えることができるため、接着剤層４の機械的な強度を低下できることが明らかとなった。
【００７４】
また、本発明品１，２では、被着体２が損傷していないのに対し、比較例１，２では、被着体２が一部溶融（比較例２）したり、被着体２に傷（比較例１）が生じた。このため、比較例１，２は、リサイクルの観点から被着体２を分離するのに適さないことが明らかとなった。
【００７５】
このように、表１によれば、本発明品１，２が、致命的な被着体２の損傷を抑え、短時間で効率よく、接着体１の被着体２を互いに分離することができることが明らかとなった。
【００７６】
また、本発明の発明者らは、種々の材質からなる被着体２を備えた接着体１に超音波振動を付与して、前述した縦振動（矢印Ｚ）の超音波振動と横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）の超音波振動との効果の違いを測定した。結果を以下の表２に示す。
【００７７】
【表２】
2006124564.tif 000004
【００７８】
表２中の接着体Ａは、接着剤層４を構成する接着剤に変成シリコーン系接着剤（住まいのセキスイボンド（商品名）＃７２−Ａ（積水化学工業社製））を用いている。被着体２にポリカーボネイト（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚みを２ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生したものである。そして、図３に示された超音波振動付与装置３を用いて、周波数４０ｋＨｚ、圧電振動子５の印加時間を４秒とし、縦振動（矢印Ｚ）の超音波振動を付与した。その後、前述した表１と同様に、接着体１の接着剤層４の剪断力を測定した。
【００７９】
表２中の接着体Ｂは、接着剤層４を構成する接着剤に変成シリコーン系接着剤（住まいのセキスイボンド（商品名）＃７２−Ａ（積水化学工業社製））を用いている。被着体２にポリカーボネイト（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚みを２ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生したものである。そして、図３に示された超音波振動付与装置３を用いて、周波数４０ｋＨｚ、圧電振動子５の印加時間を４秒とし、横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）の超音波振動を付与した。その後、前述した表１と同様に、接着体１の接着剤層４の剪断力を測定した。
【００８０】
表２中の接着体Ｃは、接着剤層４を構成する接着剤にエポキシ系接着剤（トルエンが４．５重量部、４．４′−イソプロピリデンジフェノールと１−クロロー２，３−エポキシプロパンの重縮合物が４３重量部などからなるエポキシ樹脂及び有機溶剤を含有する化合物を主剤とし、トルエンが１．７重量部、メタノールが１〜５重量部、ポリアミドアミンが３５〜４５重量部などからなるポロアミドアミン及び有機溶剤を含有する化合物を硬化剤とする接着剤）を用いている。被着体２にポリカーボネイト（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚みを２ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生したものである。そして、図３に示された超音波振動付与装置３を用いて、周波数４０ｋＨｚ、圧電振動子５の印加時間を２秒とし、縦振動（矢印Ｚ）の超音波振動を付与した。その後、前述した表１と同様に、接着体１の接着剤層４の剪断力を測定した。
【００８１】
表２中の接着体Ｄは、接着剤層４を構成する接着剤に変成シリコーン系接着剤（住まいのセキスイボンド（商品名）＃７２−Ａ（積水化学工業社製））を用いている。被着体２に銅（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚みを２ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生したものである。そして、図３に示された超音波振動付与装置３を用いて、周波数４０ｋＨｚ、圧電振動子５の印加時間を２秒とし、縦振動（矢印Ｚ）の超音波振動を付与した。その後、前述した表１と同様に、接着体１の接着剤層４の剪断力を測定した。
【００８２】
表２中の接着体Ｅは、接着剤層４を構成する接着剤に変成シリコーン系接着剤（住まいのセキスイボンド（商品名）＃７２−Ａ（積水化学工業社製））を用いている。被着体２に銅（５０×１０×２ｍｍ）を用い、接着剤層４の厚みを２ｍｍ、接着面積１ｃｍ2で接着し、２０℃下で１週間養生したものである。そして、図３に示された超音波振動付与装置３を用いて、周波数４０ｋＨｚ、圧電振動子５の印加時間を２秒とし、横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）の超音波振動を付与した。その後、前述した表１と同様に、接着体１の接着剤層４の剪断力を測定した。
【００８３】
また、前述した接着体ＡからＥでは、超音波振動を付与していない物の図４中の矢印Ｋ１，Ｋ２に沿って被着体２を互いに分離したときの力（接着剤層４の剪断力）を測定した。
【００８４】
表２によれば、縦振動（矢印Ｚ）及び横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）いずれの超音波振動を付与した場合においても、超音波振動を付与していないものと比較して前述した接着剤層４の剪断力が低下している。また、縦振動（矢印Ｚ）及び横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）いずれの超音波振動を付与した場合においても、超音波振動を付与する時間が４秒又は２秒と短いとともに、被着体２が損傷していない。このため、縦振動（矢印Ｚ）及び横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）いずれの超音波振動を付与しても、致命的な被着体２の損傷を抑え、短時間で効率よく、接着体１の被着体２を互いに分離することができる。このように、前述した接着体Ａ〜Ｅ則ち本発明は、被着体２を介して接着剤層４に超音波振動を効率よく伝えることができるため、接着剤層４の機械的な強度を確実に低下できることが明らかとなった。
【００８５】
また、表２によれば、接着体Ｄの縦振動（矢印Ｚ）の処理後の強度の処理前の強度に対する割合が、６７．１％となっているのに対し、接着体Ａ及び接着体Ｃの縦振動（矢印Ｚ）の処理後の強度の処理前の強度に対する割合が、１４．６％以下となっている。とくに、接着体Ａの前述した割合は、５．６％と非常に小さくなっている。さらに、接着体Ｂの横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）の処理後の強度の処理前の強度に対する割合が、４１．６％となっている。このため、表２によれば、縦振動（矢印Ｚ）の超音波振動は、特に、合成樹脂からなる被着体２同士を接合した接着剤層４の機械的な強度を低下させるのに有効であることが明らかとなった。則ち、縦振動（矢印Ｚ）の超音波振動は、合成樹脂からなる被着体２同士の分離に有効であることが明らかとなった。
【００８６】
さらに、表２によれば、接着体Ｂの横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）の処理後の強度の処理前の強度に対する割合が、４１．６％となっているのに対し、接着体Ｅの横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）の処理後の強度の処理前の強度に対する割合が、１１．１％となっている。さらに、接着体Ｄの縦振動（矢印Ｚ）の処理後の強度の処理前の強度に対する割合が、６７．１％となっている。このため、表２によれば、横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）の超音波振動は、特に、金属からなる被着体２同士を接合した接着剤層４の機械的な強度を低下させるのに有効であることが明らかとなった。則ち、横振動（矢印Ｘ１，Ｘ２）の超音波振動は、金属からなる被着体２同士の分離に有効であることが明らかとなった。
【００８７】
本発明の方法は、接着剤で接合された被着体２の分離に限らず、シーリング用途、モールディング用途、ポッティング用途、滑り止め剤、ガスケット、その他の廃棄時に分別が必要となる異種材料同士の積層体及び成形体においても応用が可能となる。
【００８８】
前述した実施形態などでは、超音波振動を付与した後、被着体２の表面と平行な矢印Ｋ１，Ｋ２に沿って被着体２を互いに離れる方向に移動して、被着体２を互いに分離している。しかしながら、本発明では、例えば、超音波振動を付与した後、被着体２が互いに重なる方向（矢印Ｘ１，Ｘ２）に沿って、被着体２を互いに離れる方向に移動して、被着体２を互いに分離しても良い。要するに、本発明では、超音波振動を付与した後、如何なる方向に被着体２を互いに離れる方向に移動して、被着体２を互いに分離しても良い。
【００８９】
また、本発明では、超音波振動を付与した後、作業員が手などで被着体２を互いに離れる方向に移動して分離しても良く、工具や機械を用いて被着体２を互いに離れる方向に移動して分離しても良い。
【００９０】
さらに、本発明では、矢印Ｘ１，Ｘ２と矢印Ｚは、互いに交差していれば、互いに直交していなくても良い。
【００９１】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の接着体の分離方法により互いに分離される被着体を備えた接着体の斜視図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２に示された接着体の被着体を分離する超音波振動付与装置の構成などを示す斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿って接着体を断面で示した超音波振動付与装置の側面図である。
【図５】図３に示された接着体の被着体を互いに分離する状態を示す説明図である。
【図６】図３に示された超音波振動付与装置の変形例を示す説明図である。
【図７】図３に示された超音波振動付与装置の他の変形例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  接着体
１ａ  積層部
１ｂ  端面
２  被着体
４  接着剤層
６  チップ（押圧部材）
７  アンビル（押圧部材）
Ｚ  端面に交差する方向、一対の押圧部材の互いに相対する方向
Ｘ１，Ｘ２  端面と平行な方向、一対の押圧部材の互いに相対する方向に対し交差する方向
【図１】
2006124564.tif 000005
【図２】
2006124564.tif 000006
【図３】
2006124564.tif 000007
【図４】
2006124564.tif 000008
【図５】
2006124564.tif 000009
【図６】
2006124564.tif 000010
【図７】
2006124564.tif 000011