JP3418430B2 - マイクロカプセルの処理方法 - Google Patents

マイクロカプセルの処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波による誘電加熱
で接着剤層中に含有させたマイクロカプセルを、被着体
への影響を防止しつつ効率よく膨張又は/及び破壊させ
る処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】接着剤層中に種々の目的でマイクロカプ
セルを含有させてそれを外部より処理する方法が提案さ
れている。マイクロカプセルを含有させる目的としては
例えば、硬化剤をカプセル化して配合し接着剤の貯蔵安
定性を高めつつ必要時にカプセルを破壊して硬化剤を開
放し硬化処理できるようにした硬化型接着剤の如く、硬
化剤や発色剤等の反応系の一部をカプセル化して反応制
御系とする場合(特開昭48−76935号公報)、含
有マイクロカプセルを膨張又は/及び破壊させて接着剤
層表面を艶消し処理したり、接着力を低下させたりする
如く、接着剤の特性に変化を与える場合(特開平4−1
98290号公報、特公昭50−13878号公報等)
などが代表例としてあげられる。
【0003】従来、かかる接着剤層中のマイクロカプセ
ルを膨張又は/及び破壊させる処理方法としては、オー
ブンや熱風、電気炉やヒートロール、あるいはヒートプ
レス等により外部から熱を供給して加熱する方法が知ら
れていた。
【0004】しかしながら、前記の外部から熱を供給し
て加熱する方法では接着剤層の適用対称である被着体に
対してより高温の熱が負荷されてそれに耐えることが要
求され、適用対象が大きく制約される問題点があった。
すなわち例えば、プラスチックの如く熱変形、溶融を生
じやすい低耐熱性の被着体に適用することが困難である
し、建築素材等の大型の被着体に適用することも困難で
ある場合が多い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、接着剤層中
のマイクロカプセルを直接的ないし選択的に加熱できて
膨張又は/及び破壊処理を施すことができ、接着剤層を
付設した被着体に対する熱等の負荷が少なくて影響を及
ぼしにくいマイクロカプセルの処理方法の開発を課題と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、23℃におけ
る動粘度が10 dyn/cm 以上であるシート状接着剤
層中に含有させた、電気絶縁性の塩化ビニリデン系ポリ
マーよりなる殻からなるマイクロカプセルを高周波によ
り誘電加熱して膨張又は/及び破壊させることを特徴と
するマイクロカプセルの処理方法を提供するものであ
る。
【0007】
【作用】高周波で誘電加熱する上記の構成により、マイ
クロカプセルを直接的に加熱でき、また通例、接着剤層
も誘電性であることよりその接着剤層も加熱できて接着
剤層中のマイクロカプセルを効率よく膨張又は/及び破
壊処理することができ、接着剤層を付設した被着体に対
する影響が少ない。従って低耐熱物や大型物等の幅広い
被着体に適用することができる。また高周波で誘導加熱
するときのように接着剤中に強磁性体を含有させたり、
マイクロカプセルを強磁性体でコーティングする必要も
なく、強磁性体による接着特性の低下も回避することが
できる。
【0008】
【発明の構成要素の例示】本発明の処理方法は、接着剤
層中に含有させたマイクロカプセルを高周波で誘電加熱
して膨張又は/及び破壊させるものである。従ってマイ
クロカプセルとしては、誘電加熱が可能な、すなわち電
界による誘電分極に基づき高周波下ではその分極で内部
発熱する電気絶縁性の殻からなるものが用いられる。
【0009】また前記殻は、加熱によりマイクロカプセ
ルが膨張又は/及び破壊することが要求されることから
通例、熱溶融性物質やカプセルの膨張で破壊する物質な
どから形成される。
【0010】本発明において好ましく用いうるマイクロ
カプセルは、その殻が比誘電率(ε r )と誘電体消散率
(tanδ)との積の大きいものからなるものである。
【0011】前記は、誘電加熱による発熱量(P)が、
式:P=kfEεrtanδ(ただし、kは形状で決まる
定数、fは周波数、Eは電界強さである。)で表される
ことより、前記の積が大きいほど誘電加熱されやすく、
選択的加熱に有利なことによる。また比熱の小さい殻か
らなるマイクロカプセルも温度上昇しやすい点より好ま
しい。
【0012】上記に鑑みマイクロカプセルとしては、そ
の殻が例えばポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−ア
クリロニトリル共重合体などの塩化ビニリデン系ポリマ
ーからなる殻を有するもの選択的加熱性の点も含めて
用いられる
【0013】マイクロカプセル内に含ませる核材は、マ
イクロカプセルの使用目的に応じて決定されるものであ
るからその種類は任意であり、例えば硬化剤の如き化学
反応系物質や、発泡剤の如き物理的変化物質などの適宜
なものが用いられる。
【0014】接着剤層表面の艶消しや接着力の低下等を
目的とする場合には、発泡剤含有のマイクロカプセルが
用いられるが、その場合、発泡剤として例えばイソブタ
ン、プロパン、ペンタンの如く容易にガス化して熱膨張
性を示す物質を内包するマイクロカプセルが好ましく用
いうる。
【0015】マイクロカプセルの形成は、例えばコアセ
ルベーション法や界面重合法などにより行うことができ
る。用いるマイクロカプセルの平均粒径は、均等分散性
などの点より100μm以下、就中1〜50μm程度のも
のが好ましいが、これに限定されず使用目的に応じて適
宜に決定してよい。
【0016】接着剤層中へのマイクロカプセルの配合量
は、マイクロカプセルの配合目的や破壊特性、高周波に
よる加熱条件などに応じて適宜に決定される。一般に
は、1重量%以上、就中2〜80重量%、特に5〜60
重量%のマイクロカプセルを含有する接着剤層とされ
る。
【0017】マイクロカプセル含有の接着剤層の調製
は、マイクロカプセルの耐熱温度などに応じた適宜な方
式で行うことができる。その例としては、接着剤液とマ
イクロカプセルを混合する方式、2本ロール機や3本ロ
ール機、ペイントロール、ミキシングロール、押出し
機、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー、ニー
ダーの如き適宜な混練機を用いて接着剤とマイクロカプ
セルを混合する方式などがあげられる。
【0018】接着剤層を形成する接着剤については、被
着体の種類や接着目的等に応じて適宜な接着剤を選択使
用することができ、一般には、低温活性化タイプの熱賦
活性接着剤や、水又は有機溶剤賦活性接着剤、あるいは
感圧接着剤などが用いられるが、その条件としては23
℃における動粘度が10dyn/cm以上のシート状
着剤層を形成する接着剤がマイクロカプセルの処理性等
の点より用いられる。
【0019】前記の低温活性化タイプの熱賦活性接着剤
や水又は有機溶剤賦活性接着剤の例としては、ホットメ
ルト系接着剤、シリコーン系接着剤、フッ素系接着剤、
紫外線硬化型接着剤、低融点の熱溶融性樹脂を含有して
常温では低接着力で加熱により強い接着力が発現する熱
時感圧接着剤(特開昭56−13040号公報、特公平
2−50146号公報)などがあげられる。
【0020】また感圧接着剤の例としては、天然ゴムや
各種の合成ゴムをベースポリマーとするゴム系感圧接着
剤、アクリル酸やメタクリル酸のアルキルエステルのポ
リマーやそれと他の不飽和単量体とのコポリマーをベー
スポリマーとするアクリル系感圧接着剤、重量平均分子
量が約1万〜300万のポリマーをベースポリマーと
し、これに必要に応じてポリイソシアネート系化合物や
アルキルエーテル化メラミン系化合物の如き架橋剤を適
量配合したもの、その他、スチレン・共役ジエンブロッ
ク共重合体系感圧接着剤、シリコーン系感圧接着剤、紫
外線硬化型感圧接着剤、クリープ改良型感圧接着剤など
があげられる(特開昭56−61468号公報、特開昭
61−174857号公報、特開昭63−17981号
公報、特公昭56−13040号公報)。なお接着剤
は、前記の架橋剤のほか、例えば可塑剤、充填剤、老化
防止剤、粘着性付与剤などの適宜な添加剤を含有してい
てもよい。
【0021】誘電加熱によるマイクロカプセルの処理効
率の点よりは、接着剤層を形成する接着剤が上記した式
で表される誘電加熱による発熱量の高いものが有利であ
る。一方、例えば接着剤層を接着する対象の被着体が特
に耐熱性に乏しくて接着剤層の全体的な高温化を伴わな
い、マイクロカプセルの選択的加熱が望ましい場合など
には、マイクロカプセルよりも該発熱量が小さい接着剤
を用いて該発熱量の差が大きい組合せ、就中マイクロカ
プセルの殻が接着剤よりも比誘電率と誘電体消散率との
積の大きいもので形成されたものであることが好まし
い。該発熱量が小さいポリマーとしては、例えばポリス
チレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ABSなどが
あげられる。
【0022】ちなみに上記した接着剤層表面の艶消しや
接着力の低下処理等を目的とする場合には、接着剤層の
弾性率低下の防止による良好な艶消し処理や発泡処理に
よる接着力の低下効率の点より、接着剤層の高温化を伴
わないマイクロカプセルの選択的加熱が望ましい。従っ
てそのような場合には塩化ビニリデン系ポリマーからな
る殻を有するマイクロカプセルが好ましく用いられる。
【0023】本発明が処理対象とするマイクロカプセル
含有の接着剤層は、接着シートとして通例1〜500μ
m程度の層厚で公知の方式により用いられるものである
が、その接着剤層中のマイクロカプセルの処理は、それ
を高周波電磁場内において誘電加熱することにより行う
ことができる。
【0024】従って、例えば被着体間に該接着剤層を配
置して接着し、それを高周波電磁場内に置くことによ
り、接着剤中のマイクロカプセルを膨張又は/及び破壊
処理でき、接着剤の硬化処理や接着剤層の発泡処理等の
目的とする処理を施すことができる。
【0025】接着剤中のマイクロカプセルの膨張又は/
及び破壊処理に使用する高周波としては、1〜100M
Hz、就中6〜80MHzが好ましい。周波数が高いこ
とは加熱効率の点で有利であるが、高すぎると局部的な
加熱になりやすい。一方、周波数が低すぎると加熱効率
に乏しく、加熱不足や長時間処理となりやすい。
【0026】本発明の処理方法は、マイクロカプセルを
含有するシート状接着剤層を任意な形態に成形して、種
々の被着体に適用することができる。ちなみにプラスチ
ックや木材、石膏の如き非磁性体からなる被着体の接
着、特に例えば天井・壁面用化粧板等の建築用内装材の
如く表面の傷付きが極めて不都合なものなどの接着にも
好ましく用いうる。なおシート状接着剤層は、例えば上
記したマイクロカプセル含有の接着剤層の調製におい
て、ロール機や押出し機を介しシート状の混練物を得る
方式や、接着剤液とマイクロカプセルの混合液を塗工法
等にて製膜する方式などの、従来の接着シートに準じた
方式にて得ることができる。
【0027】
【実施例】
実施例1 クロロプレンゴム100部(重量部、以下同じ)、変性
ロジン樹脂20部及びテルペンフェノール樹脂15部を
トルエンに溶解させて固形分濃度30重量%の接着剤溶
液を調製し、その溶液に固形分100部あたり、殻がポ
リ塩化ビニリデンからなる熱膨張性のマイクロカプセル
(松本油脂社製、マイクロスフェアー)20部を加えて
充分に撹拌し、得られた分散液をアプリケーターにてセ
パレータ上に塗布し85℃で10分間乾燥させて、厚さ
50μmの常温弱接着性のフィルム状接着剤を得た。
【0028】前記で得た23℃における動粘度が10
dyn/cm 以上のフィルム状接着剤に高周波誘電加熱装
置(4MHz、3kw)により高周波発振を10秒間かけた
ところ良好な発泡状態が形成された。
【0029】実施例2アクリル酸ブチル100部、テルペンフェノール樹脂1
0部及びイソシアネート系架橋剤4部をトルエンに溶解
させて固形分濃度30重量%の接着剤溶液を調製した。
【0030】前記の溶液に固形分100部あたり、殻が
ポリ塩化ビニリデンからなる熱膨張性のマイクロカプセ
ル100部を加えて充分に撹拌した。
【0031】前記で得られた分散液をアプリケーターに
てセパレータ上に塗布し85℃で10分間乾燥させて、
23℃における動粘度が10 dyn/cm 以上であり、
厚さ50μmの常温感圧接着性のフィルム状接着剤を得
た。
【0032】前記で得たフィルム状接着剤を厚さ1mmの
ポリスチレン板に強固に接着させたのち、高周波誘電加
熱装置(1MHz、0.5kw)により高周波発振を30秒
間かけたところ良好な発泡状態が形成されてフィルム状
接着剤がポリスチレン板より完全に剥離し、そのポリス
チレン板に熱変形等の異常は認められなかった。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、高周波誘電加熱で接着
剤層中のマイクロカプセルを膨張又は/及び破壊処理す
るので、マイクロカプセルを直接的に、かつ選択的に加
熱して接着剤層の高温化を伴わずに処理でき、被着体に
対する熱等の影響が少なくて、低耐熱物や大型物等の幅
広い対象に適用することができる。また発熱の応答性や
全体における発熱の均等性に優れて被着体表面を傷付け
ることなく短時間で目的とする処理を施すことができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 直樹 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−161486(JP,A) 特開 昭48−32138(JP,A) 特開 平3−72943(JP,A) 特表 平1−502436(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09J 4/00 - 201/10 B01J 13/00 - 13/02 H05B 6/46 - 6/80

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】23℃における動粘度が10 dyn/cm
    以上であるシート状接着剤層中に含有させた、電気絶縁
    性の塩化ビニリデン系ポリマーよりなる殻からなるマイ
    クロカプセルを高周波により誘電加熱して膨張又は/及
    び破壊させることを特徴とするマイクロカプセルの処理
    方法。
  2. 【請求項2】マイクロカプセルの電気絶縁性の塩化ビニ
    リデン系ポリマーよりなる殻がシート状接着剤層を形成
    する接着剤よりも比誘電率と誘電体消散率との積が大き
    いものである請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】マイクロカプセルが熱膨張性のものである
    請求項1に記載の方法。
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