(57)【要約】本発明は、２つ以上の面を共に剥離することを改良するシステムおよび方法に関する。本発明は、接着システムにおける界面を剥離するために、またはビヒクルキャリアとして、熱膨張性マイクロスフェアおよび熱エネルギーを利用する。剥離工程の前に接着システムを硬化し、それにより同じ接着システムが両方の段階で使うことができる方法もまた開示される。本発明は、特に、廃車解体用に自動車産業において有用である。
2006522197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着システムの２以上の面、支持体、または層を剥離する方法であって、前記接着システムはその接合面において接着組成物を含み、前記組成物は前記面、前記支持体、または前記層の間に入り、前記接着組成物はその界面における接着剤および／またはプライマーおよび／またはクリーナーならびにその中に分散された熱膨張性マイクロスフェアを含み、前記システムを剥離するために、前記接着剤層および／または前記プライマー層および／または前記クリーナー層の中で前記マイクロスフェアを膨張させるように接着面の上に集中する充分な出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーが提供され、それにより前記接着システム内の前記層の前記界面における接着面の力の低下をもたらす方法。
【請求項２】
前記接着組成物を剥離する前に前記接着組成物を硬化する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記硬化工程が、前記接着組成物を透過する一定出力レベルの熱放射および／または熱伝導および／または熱エネルギーを与える工程を含み、それにより、膨張したマイクロスフェアの内容物が前記マイクロスフェアの多孔性の殻を通って前記組成物のマトリックスの中に浸出または移行する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
接着組成物を硬化することおよび／または接合面において同じ接着組成物を剥離することを含む接着システムであって、前記組成物は２以上の支持体または層の表面の間に置かれ、前記接着組成物はその界面における接着剤および／またはクリーナーおよび／またはプライマーならびにその中に分散された熱膨張性マイクロスフェアを含み、前記システムは、
（ｉ）膨張したマイクロスフェアの内容物が、前記マイクロスフェアの多孔性の殻を通って前記組成物のマトリックスの中に浸出または移行するように、前記接着組成物を透過する第一の出力レベルの熱放射および／または熱伝導および／または熱エネルギーを与えることによって、前記組成物を硬化する方法を活性化する工程、および
（ｉｉ）前記接着剤層および／または前記クリーナー層および／または前記プライマー層の中で前記マイクロスフェアを膨張させ、前記接着組成物の界面における接着面の力を弱めるように、前記接着面に集中する第二の出力レベルの熱放射および／または熱伝導および／または熱エネルギーを与えることによって、支持体または層の同じ面の前記接着界面を剥離する工程、
を含むシステム。
【請求項５】
前記工程（ｉ）を接着組成物の配置後に実行し、前記工程（ｉｉ）を数日、数週、数月または数年経過後に実行する、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記マイクロスフェアが、剥離マイクロスフェアのための膨張剤ならびに硬化マイクロスフェア工程のための膨張剤と混合されている硬化剤もしくは触媒をカプセル化するコポリマー殻を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項７】
前記膨張剤が、膨張可能なガス、揮発剤、昇華剤、水、水を引き付ける薬剤または爆発性薬剤を含む群から選択される、請求項６に記載の方法またはシステム。
【請求項８】
前記硬化剤をカプセル化する前記マイクロスフェアが、前記膨張剤をカプセル化するマイクロスフェアより大きい断面直径を有する、請求項２から７のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項９】
硬化活性剤をさらに含む請求項２から８のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項１０】
前記硬化活性剤が、加えられた熱エネルギーまたはそれ自体のエネルギーにより活性化する、請求項９に記載の方法またはシステム。
【請求項１１】
前記接着剤が、ポリウレタンまたはポリ塩化ビニルまたはＭＳポリマーまたはエポキシ樹脂である、請求項１から１０のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項１２】
前記マイクロスフェアが、前記剥離段階で約４５〜２２０℃の温度領域において活性化する、請求項１から１１のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項１３】
前記硬化剤をカプセル化するマイクロスフェアの一部が、前記剥離段階で用いられるのとは異なる温度において活性化し、その温度差が２０〜１００℃である、請求項２から１２のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項１４】
前記膨張剤をカプセル化するマイクロスフェアを剥離する際に用いられるマイクロスフェアが、前記接着界面において、前記クリーナー中に約３〜５質量％、そして前記プライヤーの中に５〜１０質量％を含む、請求項１から１３のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項１５】
前記硬化剤または触媒をカプセル化する硬化の際に用いられるマイクロスフェアが、組成物の約２〜３質量％を含む、請求項２から１４のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項１６】
マイクロスフェアに与えられる熱放射および／または熱伝導が、ＩＲ照射源もしくはＵＶ電磁放射源を含む手段によって、または対流式オーブン、電気的手段、バッテリー、レーザー、超音波、ガス、白色光、マイクロ波もしくは音波から与えられる、請求項１から１５のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項１７】
ＩＲ照射を用いる場合、ＩＲ照射が、約８００〜１４００ｎｍから２０００〜６０００ｎｍまでの波長として与えられ、マイクロスフェアの分解温度より前にその活性化膨張温度に達するために前記マイクロスフェア上に加熱照射を集中させる、請求項１６に記載の方法またはシステム。
【請求項１８】
熱膨張性マイクロスフェアが、テープまたはメッシュまたはフィルムの中に埋め込まれてもしくは上にコートされて、またはワイヤー、フィラメントまたはファイバーに付着されて提供される、請求項１から１７のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項１９】
前記マイクロスフェアが黒い材料でコートされる、請求項１から１８のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項２０】
前記マイクロスフェアが、モノマーでコートされ、または、モノマーをカプセル化し、および／または多孔性初期マイクロスフェア殻の中で分散しているナノ分子を有する、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項２１】
前記マイクロスフェアが、ビヒクル、輸送体、バリア、分散補助剤、または結合剤および溶媒を含む混合物中の粒子もしくはナノ粒子の凝集を防ぐ補助剤として働き、前記マイクロスフェアが所望の薬剤をカプセル化するかまたは所望の薬剤と共にコートされる、請求項１から２０のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項２２】
前記マイクロスフェアが、多角形配置を形成するようにマイクロワイヤーの配置の中で分散する、請求項１から２１のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項２３】
前記マイクロワイヤーが約１００〜２００μの長さである、請求項２２に記載の方法またはシステム。
【請求項２４】
前記マイクロワイヤーが約２〜２０μの直径である、請求項２３に記載の方法またはシステム。
【請求項２５】
前記組成物が約１〜１０体積％のマイクロワイヤーを含む、請求項２２から２４のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項２６】
前記熱膨張性マイクロスフェアが、付着および／または分離することが望まれる部材の１つ以上の接触面に、または前記部材の内部の面の上にもしくは前記部材のクリーナおよび／またはプライマーの界面において付着される、請求項１から２５のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項２７】
前記マイクロスフェアを含む前記接着組成物が、連続もしくは不連続の所定の形で、または付着もしくは分離が所望される物品の接触面の一方もしくは両方の周辺相当に施される供給される経路、チャネル、溝、線または同心円の中の地点において供給される、請求項１から２６のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項２８】
前記接着組成物の深さ、幅または厚さおよび広さを均一にしてよく、または、付着もしくは分離が必要とされる面の領域での要求に応じて変化させてよい、請求項１から２７のいずれかに記載の方法またはシステム。
【請求項２９】
２つ以上の面を共に付着または接合する方法であって、
（ｉ）共に接合すべき全てまたは各々の物品の、１つ以上の接触面に、請求項１から２８のいずれかに記載の接着組成物を塗布する工程、および
（ｉｉ）ある割合の熱膨張性マイクロスフェアを膨張させ、必要に応じて接合プロセスの間に組成物の中に硬化剤をさらに放出させるために、共に接合すべき全てまたは各々の物品の、１つ以上の接触面との接触を介して前記組成物に充分な熱放射および／または熱伝導を供給する工程、
を含む方法。
【請求項３０】
共に接合している２つ以上の面を取り外しまたは剥離する方法であって、請求項１または請求項４で定義された組成物を被覆された、または、付着された面に充分な熱放射および／または熱伝導を供給することを含み、熱エネルギーを取り外し／分離すべき各々の物品の、１つ以上の接触面に供給し、前記接着システムの界面を剥離させるように前記膨張性マイクロスフェアが体積を増加させること、および、圧力活性剤となることをもたらす方法。
【請求項３１】
界面の剥離に関する請求項２から２９に記載の特徴の内のいずれか１つ以上をさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
共に接合している２つ以上の面を付着または分離するための装置であって、少なくとも１つの電球、少なくとも１つのレンズ、および熱膨張性マイクロスフェアが意図的に存在している接着界面または経路にのみ熱が向かい焦点を合わせるよう相互に配置された少なくとも１つの反射鏡を含むＩＲ発光デバイスを含む装置。
【請求項３３】
約８００〜１４００ｎｍから２０００〜６０００ｎｍの範囲でＩＲ照射を発光できる請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
自動化され、そして接合経路のデバイスセンサーに情報を提供しているコンピュータプログラムに操作可能にリンクされている、請求項３１または３２のいずれかに記載の装置。
【請求項３５】
所定の接合経路を追随するのが自由となるように、可動ユニットの上に載せられている、請求項３２から３４のいずれかに記載の装置。
【請求項３６】
所望の異なる工程において接合または剥離させることが望まれる面のある特定の部分的なポイントにＩＲ光線を集中させることが可能である、請求項３２から３５のいずれかに記載の装置。
【請求項３７】
方向、広さおよび幅において特定の接合経路に従うように前もってプログラムされる、請求項３２から３６のいずれかに記載の装置。
【請求項３８】
接着組成物が界面に存在して自動車ガラス、自動車パネルまたは部品の２つ以上の面の間に位置し、前記接着組成物が接着剤またはクリーナーおよび／またはプライマーおよびその中に分散された熱膨張性マイクロスフェアを含み、前記マイクロスフェアが１０〜５０μｍの直径および１１０〜２１０℃の間の活性化温度領域を有して少なくとも１つの発泡剤をカプセル化し、マイクロスフェアが受けとる１１０〜２１０℃の範囲の或る温度を生じさせる出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーにマイクロスフェアをさらすことにより剥離がもたらされる接着組成物を剥離する方法。
【請求項３９】
剥離前に前記接着組成物を硬化する工程をさらに含む方法であって、前記硬化工程が、５０〜１００℃の間の活性化温度領域を有する直径３０〜５０μｍのマイクロスフェアを提供する段階を含み、前記マイクロスフェアが硬化剤および／または触媒および／または活性剤をカプセル化し、そしてマイクロスフェアが受けとる５０〜１００℃の範囲の或る温度を生じさせる出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーにマイクロスフェアをさらすことにより硬化をもたらす、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
接着剤を硬化し、自動車ガラス、自動車パネルまたは自動車部品から同じ接着剤を剥離する方法であり、接着剤および分散された熱膨張性マイクロスフェアを含む組成物を塗布することを含む方法であって、第一のセットのマイクロスフェアが３０〜５０μｍの直径および５０〜１００℃の間の活性化温度領域を有し、第二のセットのマイクロスフェアが１０〜５０μｍの直径および１１０〜２１０℃の間の活性化温度領域を有し、前記第二のセットのマイクロスフェアが接着剤またはクリーナーおよび／またはプライマーの界面において存在し、前記組成物がガラス、パネルまたは部品の２つ以上の面の間に入れられ、そして
（ｉ）前記マイクロスフェアが受けとる５０〜１００℃の範囲の或る温度をもたらす第一の出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーに前記組成物をさらすことによって前記組成物を硬化することを活性化する工程、および
（ｉｉ）マイクロスフェアが受けとる１１０〜２１０℃の範囲の或る温度をもたらす第一の出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーに前記接着システムをさらすことによって、界面における前記接着システムを剥離する工程、
を含む方法。
【請求項４１】
請求項２から２８に記載した特徴の内のいずれか１つ以上をさらに含む、請求項３８から４０のいずれかに記載の方法。
【請求項４２】
廃車プロセスにおける自動車ガラス、自動車パネルまたは自動車部品の除去のための請求項３８から４１のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上の面の付着または接合を共に改善するシステムおよび方法、ならびにそれらを取り外すかまたは剥離する方法およびそのための装置に関する。本発明の方法および装置は、特に、限定的な用途ではなく、自動車産業、航空産業、船舶産業、装飾産業、包装産業および建設産業において、接合および／または剥離する必要があるパネル、フレーム、フィルム、ジョイント、プレート、ガラスまたは他のこのような物品の接着界面を接合および剥離する接着のためのものである。ある場合には、本発明の剥離システムおよび方法は、接着剤に適用してもよい。本発明はまた、歯の詰め物または骨関節置換物を固めることが望まれる歯科医療および外科医療に適用可能である。本発明のシステムはまた、その膨張している殻表面の上における他の試薬のためのビヒクルまたは輸送体として熱膨張性マイクロスフェアを使用することができる。それにより、洗濯産業を含めてマトリックスまたは他の系の中での分散を助けることができる。あるいは凝集を防ぐ目的で、多機能粒子および／またはナノ粒子を分散／混合するのに本発明のシステムを使うことができる。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リベット留めまたはスポット溶接で、より近年はレーザで自動車ボディ部品を一緒に取り付けることは、従来技術から公知である。自動車産業での最近の傾向は、自動車用のモジュール工法を用いることである。それによって、個々のモジュールは、接続／付着／接合され、主な自動車ボディーおよび関連部品を形成する。一般的に、２つの部品を強固に付着させることを達成するために、自動車ドアまたはボディパネルは、一緒に溶接されるおよび／またはリベットで接合される。溶接は、部品の１つ以上の界面を融かすために非常な高熱を使い、彼ら自身および自動車部品の両方に対する高熱の危険を承知している専門家により行われる必要がある。高熱は、基板表面に歪みまたは溶融を生じさせる。そして、他の部品への熱損傷を最小にするために、溶接が必要とされる区分／部分／スポットのみが実際に熱を受けているかを確認する優れた技能が必要とされる。これらのリベット留め／溶接された部品を取り外すためには、強い機械的な力が必要とされる。
【０００３】
自動車部材の２つの面／基板が安全に取り付けられるために接着組成物を使うこともまた、従来技術において公知である。部材の一方または両方の面に接着剤を塗布して面が一緒に接合／付着されるように調整することにより、フレームにフロントガラスを固定するのに、接着組成物またはのりは広く使われている。一般的に、接着固化プロセスを促進させるまたは速めるために、接着組成物は硬化剤を含む。硬化剤は熱または水分により活性化することができる。そして、液体接着剤を架橋または重合して固形物とし、それによって化学的接合プロセスを早めるために、その組成物の中に含まれている。接着剤で接合された部材を剥がすためには、熱機械的力を与えることで、それらを分離することができる。例えば、接着シーラントが堅くなっているので定位置に強く接合されたフロントガラスをフレームから外す場合、一般的に、自動車ガラス整備工は、フロントガラスの周囲に沿って硬化したゴムを通して切る／ノコギリで切るためのチーズワイヤーまたは特別なナイフを含む道具を用いて、（通常原型の状態で）フロントガラスを取り外すことを必要とする。このプロセスは、接着剤の結合力を構造的に切り離すために強い身体の力を必要とし、そして反復的過多損傷の結果として整備工自身に筋骨格疾患を招くことがあり得る。この方法に関連するさらなる問題は、チーズワイヤーが摩擦のために過熱することがあり得、さらにワイヤー自体が破壊されることがあり得るということである。性能を良くするために自動車重量を最小化し、ガソリン消費を減らそうと努力している自動車産業においては、フレームにドア外板のような他の部材を接合させる接着剤を使用することは日常の手順となっている。したがって、接着組成物の使用は、この技術分野ではさらに広まりつつある。さらに、新しい廃車（ＥＬＶ）指令が実施されたので、迅速、低コスト、安全そしてできれば再利用可能な方法で接合されたガラス、パネルなどの自動車部品を解体およびリサイクルするために、自動車産業において接着剤の取り外しまたは剥離が必要とされる。したがって、種々の面を剥離するための改良が必要である。
【０００４】
一般的に、熱膨張可能な熱可塑性マイクロスフェアは、数年の間に商業的に生産されおり、そしてポリマー、塗料、パテ、プラスチゾル、印刷インクの中のフィラーとして、および紙、板紙および火薬の中のフィラーとして用いられている。国際公開ＷＯ  ９５／２４４４１は、アルカンをカプセル化した５〜１５％の膨張可能なマイクロスフェアを含み、自動車箱部品を充填して防音性を提供する接着組成物の形状である、発泡ポリウレタンの代替物について記載している。国際公開ＷＯ  ００／７５２５４もまた、熱膨張可能なマイクロスフェアを含む接着組成物および接着プライマー組成物について記載している。マイクロカプセルの熱活性化は、組成物が塗布される界面に沿う圧力を生じさせ、それにより、接着材料の表面接着および剪断応力もしくは裂け応力が低下する。二つの接合面の界面での接着の化学結合および／または物理結合が低下することは、膨張するマイクロスフェアの効果によるものである。そのため、それらは、膨張状態にあるときに凝集破壊を起こさずに接着を剥がすことができると記載されている。界面に存在しているマイクロスフェアは、適切な誘因を与えた場合に、即座に剥離するように接着面の構造を変える。剥離面のエネルギーは、凝集破壊エネルギーより約３分の１低い。
【０００５】
自動車産業に関係する問題の１つは、分離プロセスおよび専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）プロセスにおいて安全に処分またはリサイクルされるように、廃車（ＥＬＶ）時に８５％以上の自動車部材の大部分が自動車から取り外して除去されなければならないことである。廃車時の処理は、内装品、ダッシュボード、パネル、ドア外板、プレート、フレーム、ライトユニットおよび他のそのような部材が相互から取り外される必要があるので、時間を消費し、健康および環境に有害であり、そして費用がかかる。
【０００６】
迅速で、理想的には数分の内の、効率的な方法による無害な材料分解およびこのような部材の安全な分離を可能にする方法および方法を実行する装置は、自動車産業だけでなく、システムの接着剤および／またはプライマーおよび／またはクリーナー部材のいずれかの中に存在し得る接着システムにより付着（共に接合）している２つの面／基板を剥がすことを望むいずれかの分野においても、従来技術に対して優れたことを即座にもたらす。
【０００７】
本発明の方法は、マイクロスフェアが使われる多様な分野で用いられることが想定される。例えば、以下に限定されないが、洗濯および衛生、歯科医療、外科医療、スポーツ用具製造、家具、および仕上げ（特に装飾用壁紙）、ならびに１以上の面を剥がすことが望まれる他の状況においてである。膨張したマイクロスフェアの増大した体積はまた、その表面に付着した薬剤の輸送および分散を助け、それにより凝集の問題および機能活性の低下に関連する現象が凝集を原因とする薬剤の問題を小さくするために利用できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の第一の態様によれば、接着システムの２以上の面、支持体、または層を剥離する方法が提供される。接着システムはその接合面において接着組成物を含み、その組成物は上記の面、支持体、または層の間に入る。その接着組成物は、その界面における接着剤および／またはプライマーおよび／またはクリーナーならびにその中に分散された熱膨張性マイクロスフェアを含む。そのシステムを剥離するために、接着剤層および／またはプライマー層および／またはクリーナー層の中のマイクロスフェアを膨張させるように接着面の上に集中し、接着システム内の上記層の界面における接着面の力が低下することが起こるように充分な出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーが提供される。
【０００９】
上記層の界面における接着力の低下が、凝集破壊またはマトリックスの分解、特にマトリックスの有毒な分解を引きこさないことが好ましい。
【００１０】
接着組成物を透過する一定出力レベルの熱放射および／または熱伝導および／または熱エネルギーを与えることで剥離させる前に、接着組成物を硬化させる段階を方法にさらに含めることが好ましい。それにより、膨張したマイクロスフェアの内容物は、その多孔性の殻を通って組成物のマトリックスの中に浸出または移行する。
【００１１】
硬化において使われるマイクロスフェアは、接着マトリックスの中で均一に分布していることが好ましい。
【００１２】
クリーナー界面および／またはプライマー界面において熱膨張性マイクロスフェアを含む接着システムが直接加熱されるというよりも、むしろマイクロスフェア自体が、ＩＲ源、ＵＶ源もしくは電源からの熱放射および／または接合されている物品の表面からの熱伝導の形でエネルギーを受け取るという点において本発明は従来技術と異なる。我々は、驚くべきことに、マイクロスフェアがＩＲから優先的に熱放射を吸収すると思われるので、全ての接着システム／接着組成物を加熱することが必要ではないということ、そして特定のマイクロスフェアが組成物より低い温度において膨張することが可能であることを発見した。我々は、特定のマイクロスフェアは、ＩＲエネルギーにさらされるとき、それらが混合されている接着剤より約４０℃低い温度において膨張することを発見した。このようにして、我々は、マイクロスフェアを膨張させるために接着組成物を加熱する必要はなく、むしろマイクロスフェア自体を加熱することが必要であることを予期せず発見した。したがって、このことは、エネルギー消費を最小にし、そして接合されている基板へのダメージのリスクを減らすというさらなる利点をもたらす。
【００１３】
本明細書で接着システムに言及した場合は、プライマーおよび／またはクリーナーもしくは硬化剤もしくは溶剤、または層構造もしくはサンドイッチ構造のいずれかとしての１つ以上の面の接着をもたらすために含まれる他の任意の物質の有無にかかわらず、少なくとも１つの接着剤を含む接着組成物を含むことを意図している。接着組成物は、マイクロスフェアを組み込むか、またはサポートする。そして、接着層がマイクロスフェアの大きさに相当する場合、接着層の両側がマイクロスフェアによって影響を受け、両側から始動することがあり得る。
【００１４】
本明細書でクリーナーおよび／またはプライマーに言及した場合は、接着剤および／またはシーラントの接着を促進するための任意の表面処理を含むことを意図している。
【００１５】
本発明は、接着システムを剥離するための方法および装置を提供する。ここで、そのシステムは、接着組成物の中で分散した熱膨張性マイクロスフェアを含み、その組成物はそのシステムの２つ以上の面の間に位置し、必要に応じて同組成物を硬化する方法が提供される。
【００１６】
本明細書および別記の特許請求の範囲を通して、文脈において他に必要でない限り、「含む」（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）という語は、述べられた整数または整数群を包含すること意味し、他の任意の整数または整数群を除外することを意味しない。
【００１７】
本発明の第二の態様によれば、接着組成物を硬化することおよび／または接合面において同じ接着組成物を剥離することを含む接着システムが提供される。その組成物は、２以上の支持体または層の表面の間に置かれる。そして接着組成物は、界面における接着剤および／またはプライマーおよび／またはクリーナー、ならびにその中に分散された熱膨張性マイクロスフェアを含む。そのシステムは、
（ｉ）膨張したマイクロスフェアの内容物が、その多孔性の殻を通って組成物のマトリックスの中に浸出または移行するように、接着組成物を透過する第一の出力レベルの熱放射および／または熱伝導および／または熱エネルギーを与えることによって、その組成物を硬化する方法を活性化する工程、および
（ｉｉ）接着剤層および／またはプライマー層および／またはクリーナー層の中のマイクロスフェアを膨張させ、それにより接着システムの上記層の界面における接着面の力を弱めるように、接着面に集中する第二の出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーを与えることによって、支持体または層の同じ面の接着部分を剥離する工程、を含む。
【００１８】
硬化段階において、マイクロスフェアが接着マトリックスの中へその内容物を均一に放出することが好ましい。
【００１９】
したがって、本発明の方法は、制御可能なだけではなく、２の異なる時点において実行される２つの相異なる段階または工程を含むことができる。接着システムでは分離して各々の相異なる段階を使うことができ、すなわち、ただ本発明の第一の態様に従って接着システムを剥離するためだけにそれを使うことができ、あるいは、本発明の第二の態様におけるように、同じ系を硬化および剥離するために同じ接着組成物で実行することができることは充分理解されるであろう。
【００２０】
硬化段階は、接着組成物の配置に引き続いてまたは直後に起こる。そして、剥離段階は、一般的に硬化段階から数日、数週、数月または数年経過していても実行されうる。このことを考慮して、硬化に用いられるマイクロスフェアは、不活性の状態に置くことが可能であり、すなわち使用する前の貯蔵において、その内容物を組成物マトリックスの中に浸出させないことが重要である。剥離段階は、クリーナー界面および／またはプライマー界面において生じるが、マイクロスフェアが始動するまで、したがってユーザーの命令により引き起こされた熱エネルギーが与えられるまで生じないことが重要である。
【００２１】
第一の段階は硬化である。硬化は、接着ビーズマトリックスの中で分散している第一種の熱膨張性マイクロスフェアによって生じる。この第一種は、そのプラスチック殻またはコポリマー殻の中に、好ましくは一緒に混合されている発泡剤および硬化剤をカプセル化する。そして、それらは、必要に応じてさらに触媒または活性剤を含むことができる。充分な熱放射および／または熱伝導および／または熱エネルギーおよび／または電気エネルギーがこの第一種のマイクロスフェアに供給されて、それの熱膨張が起こり、そしてその内容物が膨張した殻の細孔を通って浸出、移行または通過し、転送または放出されることを可能とした場合、硬化剤は接着マトリックスの中で分散する。この第一種の熱膨張性マイクロスフェアの内容物は、ある特定の温度において接着マトリックスの中に放出される。その温度は、界面剥離を生じさせるのに用いられる第二種の熱膨張性マイクロスフェアの温度より、一般的に低い。第二種のマイクロスフェア、すなわち第一種と異なる一般的に高い温度で活性化するマイクロスフェアは、好ましくは、接着組成物のクリーナー界面および／またはプライマー界面において面の分離を容易にする実質上のブレンドとして供給される。あるいは、接着剤自体において、特に、マイクロスフェアが層の両方の界面から始動するようにマイクロスフェアのサイズに相当する接着組成物の薄さまたは薄層を必要としている接着システムにおいて、剥離に用いられるマイクロスフェアは、ブレンドとして供給することが可能である。
【００２２】
マイクロスフェアは、接着組成物全体にわたって分散して存在することができるか、あるいはプライマー層もしくはクリーナー層または塗料層に存在することができる。そのため、熱エネルギーがマイクロスフェアを膨張させるために供給されると、マイクロスフェアは、即座に剥離効果を作り出すようにそれらが分散している材料の表面構造を変えることは、充分理解されるであろう。
【００２３】
放射および／または熱伝導および／または電気加熱の形でエネルギーを本発明の第一および第二の態様の方法のいずれかまたは両方の段階のマイクロスフェアに供給することに、本発明は属する。剥離のためのマイクロスフェアへの熱伝導および電気加熱は、基板の表面への接触を介して、または接着組成物もしくは接着システムを通過する電流もしくは熱によって提供される。マイクロ波もしくは超音波もまた熱源として用いることができることは理解されるであろう。
【００２４】
本明細書において、接合は、硬化プロセスの間の接着の物理化学的プロセスをいう。特に本明細書におけるこの接合は、特に初期の状態でクリーナおよび／またはプライマーに混ぜられている剥離マイクロスフェアの熱膨張可能なマイクロスフェアにより、界面領域の表面をより粗く凹凸をつけることで、さらに大きくなる。したがって、本発明は、硬化の速度を速めるだけでなく、界面における組成物の接着性を強くすることもまた有利にできる。
【００２５】
剥離マイクロスフェアは、最上面に位置するまたは浮かんでいる組成物の中において適切なサイズで懸濁している。それらは、粗さや凹凸が大きくなった表面を意図的に作り出し、よってマイクロスフェアなしの接着剤と比較してより高い機械強度および応力強度をもたらす。
【００２６】
剥離は、接着システムの化学構造の物理的破壊および界面における化学結合力の破壊を意味する。
【００２７】
界面におけるマイクロスフェアの膨張はその体積を増加させるので、マイクロスフェアは、表面スペース全体を満たし、実質上、界面全体を満たすまたは占める。したがって、界面または界面層における結合力の破壊が可能となる。
【００２８】
本明細書において、硬化プロセスは、前述した接合プロセスおよび剥離プロセスとは分離および区別されるプロセスを意味する。硬化プロセスの目的は、主に機械構造強度を接着組成物および界面における化学結合に与えることである。硬化プロセスは、接着ビーズの体積に影響を与えるというより、むしろそのビーズの機械挙動および界面における化学結合に影響を与える。
【００２９】
好ましくは、硬化のために使われる第一種のマイクロスフェアのカプセル化された殻の内部で、硬化活性剤は発泡液および必要に応じて触媒と混合される。それにより、熱エネルギーによって活性化されると、内容物は膨張するガスの浸出により後押しされて膨張したマイクロスフェアの多孔性の殻を通り抜ける。発泡剤の浸出からくる活性剤の場合では、硬化の作用は、接着マトリックスの中で均一な分布となった後に続くプロセスとは異なる。このことは、活性剤が光ラジカルまたは光イオンである場合には、ＵＶ放射により達成される。したがって、この場合は、活性剤の浸出がマトリックス内部の混合物の均一性を助ける。
【００３０】
好ましくは、膨張剤は、膨張可能なガス、揮発剤、昇華剤、水、水を濃縮する薬剤または爆発性薬剤を含む群から選択される。
【００３１】
好ましくは、接着剤は、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ＭＳポリマー、エポキシ樹脂、またはマイクロスフェアがその中に分散でき、より迅速に強化または硬化することが要求される他の適切な任意の接着剤である。したがって、マイクロスフェアが歯科における状況で用いられた場合、接着剤は歯の詰め物の混合物であって、外科における状況で用いられると骨型セメントであり得る。
【００３２】
好ましくは、第一種のマイクロスフェアの硬化剤をカプセルするマイクロスフェアは、第二種と比べて異なる温度で活性化する。第一種の活性化温度は第二種の活性化温度より低く、温度差は２０〜１００℃の間であることが好ましい。
【００３３】
好ましくは、剥離マイクロスフェアまたは第二種のマイクロスフェアは、約３０〜２５０℃の温度範囲で、より好ましくは、約１１０〜２００℃において活性化する。好ましくは、第二のセットのマイクロスフェアは、膨張剤をカプセル化し、第一種のマイクロスフェアより小さな直径断面である。
【００３４】
本発明の第一の態様においては、第二種のマイクロスフェアのみが必須であり、必要に応じて第一種を含有させることができるが、一方、本発明の第二の態様においては、接着システムは両方の種のマイクロスフェアを含むことは、充分理解されよう。
【００３５】
マイクロスフェアが、洗濯産業で、特に洗剤パウダー分散補助剤として使われる本発明の一つの実施形態においては、温度活性化は、範囲の下限、おそらく３０〜８０℃、つまり家庭で用いる湯に適合可能な温度にある。
【００３６】
マイクロスフェアが歯の詰め物に使われる本発明の別の実施形態においては、温度活性化範囲は４０〜７０℃の領域、つまり口内の条件に合う温度である。
【００３７】
前述から、温度活性化範囲は、ユーザーの要求に依存しており、そのようなマイクロスフェアの温度活性化が適応範囲を制限することを意図せず、なぜなら、それが本発明の核心である界面における剥離の方法論であり、必要に応じて事前に硬化することの方法論だからであることを充分理解されるであろう。
【００３８】
マイクロスフェアの殻は、一般的に、約８０℃未満での可能な使用を今まで避けてきたコポリマーアクリルＰＭＭＡ混合物から作られている。我々は、ポリプロピレン、ＰＶＣおよび／またはポリエチレンのようなプラスチックを含むことにより、殻の組成物を適合させるように提案する。この方法では、マイクロスフェアは、ずっと低い温度で膨張する。そして、本発明の方法を歯科、医学および洗濯（洗剤パウダー）における状況で使用することを見出す。
【００３９】
接着剤と界面における接合／剥離のマイクロスフェアとを共に硬化するためにマイクロスフェア使う場合、２つのプロセスは重複なしで達成されるように、充分な温度差が必要とされ、よって別の温度範囲が好ましいものであることは充分理解されるであろう。組成物はまた、異なったさらに多くのものまたは薬剤の組み合わせをカプセル化している熱膨張性マイクロスフェアを含むことができる。そして、適切な温度にさらされるとき、マイクロスフェアの各セットまたは各種は、個別に膨張させることができる。そのため、組成物は、特定された加熱温度により、一連の規定されたプロセスを経由し得ることもまた、理解されるであろう。したがって、本発明の方法は、例えば、低い熱活性化が要求される壁紙を付けたり剥がしたりするのにも等しく適用可能である。あるいは、比較的より高い熱活性化を必要とする自動車部品を接合および剥離するのに用いることができる。
【００４０】
好ましくは、硬化剤またはその他の薬剤をカプセル化する第一種のマイクロスフェアの比率は、剥離剤をカプセル化する第二種のマイクロスフェアに対して変えることができる。そして、その比率は、ユーザーの要求に従ってまたは特定の用途を考慮して選択可能であり、よって適用範囲を限るべきではないことは、よく理解されるであろう。
【００４１】
好ましくは、第二種のマイクロスフェアは、適切な黒もしくは濃い色の材料でコートして光学密度を大きくし、よって接着剤を分解するＵＶ光透過を防ぐことができる。この実施形態においては、「引き金」は、ＩＲまたは電気的に発生した熱源である。一例として、本方法および本組成物を自動車ガラス取付に用いた場合、ＵＶ光の透過をさらに減少させ接着剤の分解を減らす目的で、フリットを濃い色の材料でコートされたマイクロスフェアでコートすることができる。
【００４２】
黒い材料でマイクロスフェアをコートすることによって、フロントガラス上、必要であれば立体印刷上のフリットの光学密度を減らす役割を果たすことは理解されるであろう。コーティングはマイクロスフェアの多孔性に影響を与えるので、適切な材料でマイクロスフェアをコートする必要があることを、我々は見出した。ゆえに、マイクロスフェアが膨張するとき、フリットの多孔性は影響を受け、実際にはこのことがＵＶに対する遮蔽を作り出す。その球体の殻表面の多孔性により熱膨張性マイクロスフェアは、ナノ粒子を分散させるために有利に用いることができ、ゆえに硬化性プラスティックおよび溶媒を含む分散組成物を混合する間での凝集を防ぎまたは最小にすることができる。この方法では、溶媒の蒸発後、マイクロスフェアはナノ粒子の凝集を防ぐ分散剤としての役割を果たすことができる。
【００４３】
本発明のこの実施形態、すなわち追加する薬剤でマイクロスフェアの殻をコートすることでは、膨張していないマイクロスフェアをユーザーの要求による薬剤でコートすることができる。膨張していないマイクロスフェアは、例えば、以下に限定されないが、
ポリマーマトリックス内の接着を改良するためのＵＶ放射または他のエネルギーにより触媒されるモノマー
分布および／または分散を良くするためのナノ粒子
例えば、電磁波、化学物質、早期の腐敗を防いでいる食品包装産業におけるＯ2劣化、音波、熱、またはバリアを設けることが必要とされるその他の作用に対するバリアを作り出す分子
などでコートすることができる。
【００４４】
これらの作用は、マトリックスに存在するたった１グラムのマイクロスフェアにつき１０ｍ2まで実現可能な膨張表面上で機能する。本発明は、例えば、以下に限定されないが、水のような溶媒の中での芳香剤、香料および／または洗剤の分散を良くするために用いることができると考えられる。本発明はまた、医薬品および他のそのような薬剤の送達を改良するためにも用いることができる。本発明はまた、ナノ粒子などの凝集を防ぐためのバリアとして用いることもできる。さらに、ナノスカベンジャーは、大気に対するバリアとして用いて、包装フィルムまたは紙箱／段ボール箱の内部の食品の劣化を防ぐことができる。
【００４５】
本発明の１つの実施形態では、マイクロスフェアの殻をその表面上に適切な分子で覆うことができ、あるいはマイクロスフェアはそれらの分子をカプセル化することができる。それにより、マイクロスフェアは、運ばれる分子の効果を高める「ビヒクル」または「輸送体」として作用する。そうすることにおいて、マイクロスフェアは、運ばれる分子の効率および分散を改良することができる。本実施形態において、マイクロスフェアは、以下で説明する原理に従って用いることができると予想される。
【００４６】
マイクロスフェアは、コーティング上での運ばれる分子の分散のためのビヒクル、またはその分子をより大きな分子にカプセル化するビヒクルとして用いることができる。
【００４７】
マイクロスフェアは、化学的バリアまたは物理的バリアとして作用することができる。
【００４８】
マイクロスフェアは、分子が均一に、容易に、およびより敏速に分散するように処理する。
【００４９】
分子が、膨張したマイクロスフェア表面上で非常に薄いフィルムとして機能するので、マイクロスフェアは、光触媒が効率的である場合の補助として働くことができる。
【００５０】
要するに、マイクロスフェアの殻は、多くの問題に対処するためおよび多様な領域での使用のために、その殻を多機能で有益なものとする種々の物質でコートされ、その種々の物質をカプセル化することができる。前述したように、マイクロスフェアは、モノマーおよび／またはナノ粒子、洗剤または金でコートすることができ、それらをカプセル化することができる。そして、これらの構成物は、膨張していない状態のマイクロスフェアの表面上に分布して多機能となり得る。我々は、それらの表面が、最初の表面より最高１０倍以上までになるようなマイクロスフェアの体積の変化を利用した。それにより、マトリックス中の１グラムのマイクロスフェアから約０．５ｍ2を達成し得る。例えば、最高１００倍の異なる膨張能力を有するマイクロスフェアを使った場合、６〜１０ｍ2の間の表面を得ることができる。このような実施形態では、マイクロスフェアは、物質の部分的なもの、すなわち表面に位置するモノマーおよび／またはナノ粒子を分散するのに用いることができる。実際に、我々は、膨張していないかまたは最初のマイクロスフェアを直径２０ｎｍのナノ粒子と共に充填した場合に凝集を防ぐことができるのを発見した。ナノ粒子が殻表面に留まっている膨張状態においては、７６％の分布を達成した。
【００５１】
この意味では、マイクロスフェアは、コートされた粒子をその分散時間を減らし、膨張したマイクロスフェア表面上での均一な分布を得るようにサルベージ状態で分散させるようにするビヒクルとしての役目を果たす。したがって、同じ粒子で同じ寿命を達成する表面を得ることは可能である。というのは、殻の厚みが減るが、膨張したマイクロスフェアの表面上にある物質は同じままだからである。
【００５２】
マイクロスフェアが、電磁波放射に対するバリアとなり、それらを含むようなマトリックスを透過する音波に対するバリアにもなるという第二の重要な所見に従っても、マイクロスフェアを用いることができる。それらは食品包装産業においては、大気分解に対するバリアとしても用いることができる。
【００５３】
マイクロスフェアはまた、凝集、すなわち分子が一緒になって塊となるという洗濯産業に関連する問題を防ぐために用いることもできる。
【００５４】
マイクロスフェアに与える熱放射および／または熱伝導または電気エネルギーは、ＩＲ照射またはＵＶ放射のような電磁波源を含む手段、対流式オーブン、バッテリーもしくはレーザーのような電気的手段、超音波、ガスもしくは空気、または白色光から、好ましくは提供される。
【００５５】
装飾用紙において裏地として接着システムを用いる例では、剥離することは、例えば家庭のアイロンまたはヘアドライヤーによって可能である。
【００５６】
理解されるだろうが、ＩＲは、ＩＲがそう仕向けられる特定の特性を有する物体によって吸収されるとき、熱のみになる電磁波である。そのため、ＩＲを用いたシステムは、ＩＲ線が物体に吸収されたとき、単に「熱」システムになるだけである。したがって、８００〜２６００ｎｍのＩＲ電磁波を３０００〜７０００ｎｍの熱放射および熱伝導にまで変えることによって、ＩＲ照射は熱源となる。本発明においては、熱膨張性マイクロスフェアは、例えば金属パネルからの熱伝導ではなく、ＩＲまたはＵＶおよび／または熱放射によって主に加熱される。
【００５７】
ＩＲ照射スペクトルをエネルギー源として用いる場合、それは、１つ以上のランプの形、または光ファイバー、光ロッドもしくはプレートの形で提供される。ＩＲ照射は、パネル露出面によって得られた温度に強く依存する加熱側の内面、例えばパネル、の熱放射に変えられる。出力熱放射は、ランプとしての低い範囲の中にあるＩＲ照射ではなく、約３０００〜７０００ｎｍの熱ＩＲ照射を伴う表面パネルのＴの４乗に依存する。伝導による加熱は、表面またはパネル、クリーナープライマーおよび接着層組成物の材料の熱伝導度のような多くのパラメータに依存することは理解されるであろう。
【００５８】
マイクロスフェアを膨張させるための加熱源として電気加熱を用いる場合、電気加熱は、電気抵抗となるパネルを通る電流により発生させることができる。本発明の１つの実施形態では、アルミニウムもしくはスチールワイヤー／フィラメント／ストランド、マイクロワイヤー、炭素マイクロファイバー、または金属コートされたガラスファイバーのような他の導電性のファイバーが、接着組成物中、特に接着界面においてファラデーケージを作り出すように埋められる。マイクロワイヤーは、接着剤の中で分散し、導電体の絡みまたは多角形配置を作り出す。この絡みは、多数の小さい電気リングが、ある最大温度において膨張を引き起こす膨張可能なマイクロスフェアの全体にわたって三次元構造を形成することを可能にする。この現象は、電流のトンネル現象と言われる。
【００５９】
好ましくは、マイクロワイヤーまたはファイバーは、接着剤と混ぜられて約１００μｍの長さおよび２〜２０μｍの間の直径となり得る。１つの実施例では、炭素繊維は、直径５〜１０μｍ、長さ５０〜１００μｍであり得るであろう。我々は、トンネル現象をもたらすためには、組成物が理想的に約０．５〜１０体積％、より好ましくは約１〜３体積％のマイクロワイヤーを含むべきであると考えている。組成物内のマイクロスフェアの体積％が、互いを架橋する接点の数に影響を与え、そしてこれがユーザーの要求に沿って選択することができることは理解されるであろう。
【００６０】
好ましくは、熱膨張性マイクロスフェアは、埋め込まれるか、テープ、メッシュもしくはフィルムの上にコートされるか、またはワイヤー、フィラメントもしくは繊維に付着させて提供することができる。あるいは、熱膨張性マイクロスフェアは、硬化および／または分離することが望まれる片方または両方の部材の接触面に付着させることができる。第一種のマイクロスフェアは、できる。
【００６１】
好ましくは、放出された硬化剤または活性剤は、接着マトリックスの中で均一に分散し、それにより、重合および／または架橋、または光ラジカルおよび／または光イオンのＵＶ活性化のようなそれ自体のエネルギーシステムで活性化することができる。
【００６２】
したがって、本発明は、プラスチック−プラスチック、プラスチック−金属、金属−金属、セラミック−金属、アルミニウム−アルミニウム、アルミニウム−プラスチック、複合物−金属、複合物−プラスチック、複合物−セラミック、紙−壁、歯の詰め物−歯、人工関節−骨などの間の表面付着についての従来技術方法に対する独特なアプローチを提供する。というのは、従来の組成物は、例えばサンドウィッチパネルの１つを透過するＩＲ光線またはＵＶ光線によっては直接の標的とされず、むしろ従来の組成物は、熱放射および／または接触面もしくはその下の面の熱伝導によって加熱されるからである。
【００６３】
好ましくは、本方法は、上記の特徴のいずれか１つ以上を含む。
【００６４】
特に、我々は、光線の反射、出力および光スペクトルのようなＩＲランプのパラメータを調べる実験によって、ＩＲが膨張剤およびその混合物により吸収されるために、マイクロスフェアを埋め込んでいるマトリックスの分解の前の、またはマイクロスフェアがプライマー界面および／またはクリーナー界面の中に埋め込まれた接着システムの分解の前の温度において、マイクロスフェアを膨張させるのにＩＲを適合させなければならないことを見出した。この方法では、接着剤の分解による毒物の発生をＰＵ接着剤であっても都合よく避けることができる。
【００６５】
本発明のさらなる態様によれば、上記の組成物をその上にコートしているか、またはその組成物を付着させている表面に充分な熱放射および／または熱伝導を供給することを含む、２つの接合面を取り外すことについての方法が提供される。熱エネルギーは、取り外す／分離するべき各物品の、片方もしくは両方の接触面に供給され、ある割合の熱膨張性マイクロスフェアが組成物の中に膨張剤を放出させる。
【００６６】
好ましくは、本方法は、上述された特徴のいずれか１つ以上を含む。
【００６７】
本発明では化学的相互作用が避けられ、そして本発明の方法は、接着結合段階プロセスの中で自由に使える一定の時間において均一な分布で硬化活性剤を混合する必要がある硬化システムを可能にしおよび促進する物理工学技術に依存し、また熱膨張性マイクロスフェアが適切に混合し得るゾーンを有利に区別することもできることは明白であろう。原理上、熱膨張性マイクロスフェアは、当該マイクロスフェアが壊れるまたは活性剤がガスまたは液体の状態で浸出する多孔性の壁としてその殻がなるような方法で、その体積を増加させる一定の時期まで中性または不活性である硬化活性剤の微小な容器としての役割を果たす。それにより、その活性剤は、発泡剤のガスによる接着マトリックス輸送の中に均一に拡散する。
【００６８】
様々な活性剤の活性化は、熱膨張性マイクロスフェアに対する温度活性化の分化によって可能となる。このようにして、異なる領域におけるプロセスの中の異なる段階において、さらに、全体的なプロセスをより制御可能にして多機能な性能を持たせるようにする応用指示または特定指示において、接着組成物の硬化をもたらすことは可能である。
【００６９】
本発明は、重合、架橋、結晶化、ゲル化または任意の他の相転換のような化学反応に依存していないという点で制御可能である硬化プロセスを有利に提供する。
【００７０】
本発明のさらなる態様によれば、一緒に接合している２つの面を付けるまたは外すための装置が提供される。その装置は、少なくとも１つの電球を含むＩＲ発光デバイス、光線を特定の領域に集める少なくとも１つのレンズ、および接着界面にのみまたはクリーナーおよび／またはプライナーとの接着界面または熱膨張性マイクロスフェアが意図的に存在している経路へと熱が向かい焦点に集められるように相互に配置された少なくとも１つの反射鏡を有する。
【００７１】
本発明の１つの実施形態では、ＩＲ発光デバイスは、１つ以上のランプの形であって、そして、一般的にグループまたは複数のランプの形をとる。
【００７２】
好ましくは、ＩＲデバイスは、約８００〜１４００ｎｍから２０００〜６０００ｎｍまでの範囲でＩＲ照射を発光する。
【００７３】
好ましくは、そのデバイスは自動化されていて、そして接合経路のデバイスセンサーに情報を提供するコンピュータプログラムにリンクすることができる。
【００７４】
好ましくは、所定の接合経路を追随するのが自由となるように、そのデバイスは可動ユニットの上に載せられている。
【００７５】
本発明のデバイスの配置により、接合または剥離させることが望まれる、面のある特定の部分的なポイントにおいてのみＩＲ光線を集中させることが可能となる。
【００７６】
好ましくは、接着剤−熱膨張性マイクロスフェアの接合経路と同等の形を有するレンズを、光線が特定の領域に集中し得る標準的なＩＲランプと共に使うことができる。この加熱コンセプトでは、たとえレーザー光源であっても、ＩＲ光ファイバーまたはＩＲ光チューブを、接着部品の特別に設計された製図を伴う接合領域に沿って素早く動かすことにより、強く迅速な出力を生み出す柔軟または堅固な加熱ツールとして用いることができる。
【００７７】
好ましくは、そのデバイスは、特定の接合経路に従うように前もってプログラムすることができる。
【００７８】
本発明のさらなる態様によれば、接着組成物を剥離する方法が提供される。その組成物は界面に存在し、自動車ガラス、自動車パネルまたは部品の２つ以上の面の間に位置している。そして、その組成物は、接着剤またはクリーナーおよび／またはプライマーおよびその中に分散された熱膨張性マイクロスフェアを含む。そのマイクロスフェアは、１０〜５０μｍの直径および１１０〜２１０℃の間の活性化温度領域を有し、少なくとも１つの発泡剤をカプセル化している。マイクロスフェアが受けとる１１０〜２１０℃の範囲にある温度を生じさせる出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーにマイクロスフェアをさらすことにより、剥離がもたらされる。
【００７９】
本方法は、３０〜５０μｍのマイクロスフェアおよび５０〜１００℃の間の活性化温度領域を与えることにより、剥離前に接着組成物を硬化する工程をさらに含むことが好ましい。そのマイクロスフェアは、硬化剤および／または触媒および／または活性剤をカプセル化しており、マイクロスフェアが受けとる５０〜１００℃の範囲にある温度を生じさせる出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーにマイクロスフェアをさらすことにより、硬化がもたらされる。
【００８０】
本発明のさらなる態様によれば、接着剤を硬化し、自動車ガラス、自動車パネルまたは自動車部品から同じ接着剤を剥離する方法であって、接着剤およびその中に分散された熱膨張性マイクロスフェアを含む組成物を塗布することを含む方法が提供される。第一のセットのマイクロスフェアは、３０〜５０μｍの直径および５０〜１００℃の間の活性化温度領域を有する。第二のセットのマイクロスフェアは、１０〜５０μｍの直径および１１０〜２１０℃の間の活性化温度領域を有する。第二のセットのマイクロスフェアは、接着剤またはクリーナーおよび／またはプライマーの界面において存在する。組成物は、ガラス、パネルまたは部品の２つ以上の面の間に入れられる。そして、本方法は、
（ｉ）マイクロスフェアが受けとる５０〜１００℃の範囲にある温度をもたらす第一の出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーにそれをさらすことによって、組成物を硬化することを活性化する工程、および
（ｉｉ）マイクロスフェアが受けとる１１０〜２１０℃の範囲にある温度をもたらす第一の出力レベルの熱放射および／または熱エネルギーにそれをさらすことによって、界面における接着システムを剥離する工程、を含む。
【００８１】
本明細書で前に述べたように、硬化工程および剥離工程は、同じ組成物について個別に実行することができ、あるいは硬化段階の有無にかかわらず剥離することができる。硬化段階を必要とすることで、この応用の範囲が限定されることは意図されない。
【００８２】
第一の出力レベルの熱放射および／または熱伝導または熱エネルギーに接着組成物をさらすことによって、工程（ｉ）のシステムは、接着組成物の硬化を活性化する。この熱エネルギーは、接着システムを通ってマイクロスフェアに渡される。それで、膨張したマイクロスフェアの内容物はマイクロスフェア殻の細孔を通って浸出または移動する。殻の厚さは、拡大された状態のために減少する。その内容物は、接着組成物のマトリックスの中に浸出または移動するため、硬化剤、触媒または活性剤をマトリックスの中に放出する。このプロセスは、ガラスまたはプレートの上での接着剤の配置の後に起こる。
【００８３】
工程（ｉｉ）でのシステムは、第二の出力レベルの熱放射および／または熱伝導および熱電気エネルギーに接着界面をさらすことによって、工程（ｉ）の方法で扱われるのと同じガラスまたはパネルまたは部品の接着界面を剥離する。この第二の出力レベルは、マイクロスフェアを活性化する。それで、マイクロスフェアは膨張し、好都合なことに接着システム組成物の分解温度より低い温度において面接着システムの力を弱くしおよび／または剥離する。
【００８４】
工程（ｉ）がビーズ接着剤の配置のすぐ後に起こり、そして接着マトリックスの触媒を含む膨張ガラスの浸出を生じさせるマイクロスフェアの膨張に硬化プロセスへの誘因を与えることは理解されるであろう。工程（ｉｉ）は、１０〜１５年後に起こすことができる。この第二の工程は、熱エネルギーを発生させるＩＲシステムまたは電気システムによる第二の出力レベルエネルギーに接着面をさらすことによって、休止状態のマイクロスフェアにきっかけを与えることができる。
【００８５】
本発明は、同じ接着剤を硬化および剥離するための的確な方法を提供する。各工程は個別の操作であり、１０年以上経過後まで実行が可能である。なぜなら、例えばＩＲまたは電気的に発生した熱エネルギーのような適切な刺激による命令できっかけを与えられない限り、マイクロスフェアは、組成物の中で休止した状態でいることができるからである。
【００８６】
本発明は、添付の図面を参照とするだけで、実施例により説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８７】
図１Ａを参照として、本発明の組成物およびマイクロスフェアをコートしたプライマー接着界面の表面の電子顕微鏡写真が示される。マイクロスフェア１が表面の上に突き出ているのが見ることができ、平らでない粗い表面を作っている。マイクロスフェアの間にはギャップがある。しかしながら、これらのギャップまたは空隙は、マイクロスフェアが膨張すれば直ぐに満たされる。そのため、表面はより平らになり、よって剥離することができる。図１Ｂでは、ミクロワイヤーと相互分散しているマイクロスフェアとの絡みの電子顕微鏡写真もまた見ることが可能であることが示される。前に述べたように、アルミニウムまたはスチールのワイヤー／フィラメント／ストランド、炭素マイクロファイバー、金属コートガラスファイバーまたはマイクロワイヤーが接着組成物の中、特に接着界面に埋められ、ファラデーケージを作り出している。マイクロワイヤーは接着剤の中で分散し、導電体の絡みを作り出している。この絡みは、多数の小さい電気リングが、最大温度において膨張し得るマイクロスフェアの周り全体に３次元構造を形成することを可能にする。図１Ｃおよび１Ｄは、倍率のより高い出力における電子顕微鏡写真である。
【００８８】
本発明の１つの実施形態では、マイクロスフェア（１）およびマイクロワイヤー（２）は、連続的な導電性（conductive）フィラメント、フィルム、ワイヤーまたは繊維（４）に付けることができる。エネルギーは、エネルギー源（３）から導電性フィラメント（２）まで供給される。エネルギー源は、熱エネルギーまたは電力の形で供給されて、そして熱放射および／または熱伝導によってマイクロカプセルに送ることができる。そのため、マイクロカプセルは、直接エネルギー源からエネルギーを受け取るのではなく、むしろ、接合しているパネル表面または部材表面を介してエネルギーを受け取る。例えば、マイクロスフェアは、開放された／露出した表面に焦点を合わせたＩＲ照射ランプによって直接目標を定めて、パネルの熱放射および／または熱伝導によって加熱することができる。本発明のさらに他の実施形態では、マイクロカプセル（１）は、伝導性のフィラメント／ワイヤー／ファイバーのメッシュまたは束の上にコートされるか、またはテープ材料または織布材料の上にコートすることができる。マイクロスフェア（１）は、所定の形状で提供することができ、または使用の少し前にスプレーまたは塗布することができる。充分な熱放射および／または熱伝導がマイクロスフェアに与えられた途端に、それらは選択温度において活性化し、初期状態での付着および膨張状態での剥離を加速するおよび／またはもたらすことができる。第二段階では、２つの面が接着剤により既に付着している場合、マイクロスフェアは硬化活性剤と混ぜられた膨張剤を含み、異なる選択温度において膨張し、その内容物を放出し、そして、ガス、昇華可能な薬剤、水、活性剤を含む爆発剤などの発泡剤を放出する。結果として生じた膨張は、２つの付着面の剥離または速い接合をもたらす。
【００８９】
図３のように自動車ドア外板（Ｂ）をフレーム（Ａ）に付ける例では、マイクロスフェアを、取り付けが望まれる物品の周囲に沿って所定の経路において供給することができる。経路（５）は、接着組成物が注入／スプレーできるチャネルまたは溝の形状であり得る。あるいは、外板（Ｂ）またはフレーム（Ａ）の一方もしくは両方の上に適切に配置することが可能なメッシュ、テープまたは細片の形で既に付着させて、マイクロスフェアを供給することができる。ドアフレーム（Ａ）および／または外板（Ｂ）は、それぞれエネルギー源に接続可能な複数の導電性付着手段（６）および（７）が備えられている。エネルギー源を始動し、そしてマイクロスフェアが例えば本発明のＩＲランプから充分な熱放射および／または熱伝導を受け取った途端、マイクロスフェアは膨張してその内容物を放出し、それにより選択温度において付着をもたらし、または異なる選択温度において剥離を起こす。このようにして、そして好都合なことに、２つの面の接着およびその同じ面の分離は、化学的プロセスまたは物理的プロセスに頼ることなく、同じシステムおよび同じ装置を使って達成することができる。さらに、そして有利に、本システムは制御可能である。というのは接着システムの中のマイクロスフェアを、ユーザーの硬化方法、接合方法および剥離方法に対する要求に従って選択するからである。
【００９０】
図４を参照として、本発明の方法の範囲内で含まれるべき複数の異なる界面の描写が示される。例えば、自動車ガラス（１１）にクリーナーおよび／またはプライマー（１０）、クリーナーおよび／またはプライマー（１０）に接着剤（１２）、接着剤（１２）にプライマーもしくはペイント（１３）、そしてプライマーもしくはペイント（１３）に金属部品もしくは類似物（８）となる。
【００９１】
本発明は、２つの面を共に取り付けおよび取り外しするように要求される種々の技術分野に対しての広い応用範囲を有し、例えば、プラスチック、金属、セラミック、グラスファイバーおよび／またはそれらの複合物のような面を含むがこれらに限定されないことを理解するだろう。そして、本明細書の実施例は、この応用範囲を制限することを意図していない。
【実施例】
【００９２】
下記の表を参照として、マイクロスフェア組成物の種々のサンプルをテストした。温度活性化領域は、意図される用途および硬化／接着／剥離のために適用可能な熱エネルギーのタイプなどに依存することは、理解されるであろう。我々は、直接の自動車ガラス取り付けのための一般的な組成物は、クリーナーの中に約３％のマイクロスフェア、熱硬化性接着剤用プライマーの中に５％、および熱可塑性接着剤用中に５〜１０％を含むべきであることを発見した。金属接合面に対しては、組成物は、プライマーなしで、界面において５〜１０％の範囲にあるべきである。接着層の厚さがマイクロスフェアの直径と同程度で、層の両側において活性化できる場合は、約５％のマイクロスフェアが必要とされる。
【００９３】
【表１】
2006522197.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１Ａ】接合される界面の上面の電子顕微鏡写真を示す。
【図１Ｂ】マイクロワイヤーおよび熱膨張性マイクロスフェアの絡みの電子顕微鏡写真を示す。
【図１Ｃ】図１Ｂのより高出力画像およびマイクロワイヤーを示す。
【図１Ｄ】図１Ｃの別の画像およびマイクロワイヤーを示す。
【図２】マイクロカプセルおよびフィルム配置の概略プランの図を示す。
【図３】本来の場所の導電性経路と共に自動車ドアフレームおよび外板の正面斜視図を示す。
【図４】本発明の接着システムで可能な複数の界面を示す。
【符号の説明】
【００９５】
１  マイクロスフェア
２  マイクロワイヤー
３  エネルギー源
４  導電性（conductive）フィラメント、フィルム、ワイヤーまたは繊維
５  経路
６、７  導電性付着手段
８  金属部品もしくは類似物
１０  プライマー
１１  自動車ガラス
１２  接着剤
１３  ペイント
2006522197.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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