JP6346770B2 - 解体性接着剤組成物 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は以下のとおりのものである。
本発明において利用できる有機系接着剤成分としては、何ら限定されるものではないが、本発明の主旨が、解体しにくいものを解体することにあるから、構造用の接着剤を用いること好ましい。構造用接着剤とは、「長期間破壊することなく、その最大破壊荷重に比較的近い応力を加えることのできる信頼性の保証された接着剤」(接着応用技術 日経技術図書株式会社発行 1991年 P93 接着剤の分類参照)であり、化学組成による分類によれば、(同上図書 P99)熱硬化性、アロイがよい。
構造用接着剤の場合、実施例で示すような接着強度測定を常温で実施したときに10MPa以上の値を示すものが好ましい。
また、可とう性付与のため、モノエポキサイド、ジエポキサイド、ポリチオールなどの可塑剤や、液状ゴムを添加してもよい。
解体性を向上させるために、熱膨張性黒鉛や熱膨張性樹脂バルーン、アゾジカルボンアミド等の化学発泡剤を添加することもできる。
接着剤成分と金属ハロゲン化物、その他流動性調整成分、可とう性付与成分等の混合順は、接着剤の接着強度、解体性等を損なわなければ、どの順序で混合してもよい。また、塗布直前に混合してもよいし、予め一部の成分を混合しておいてもよい。
本発明の接着剤は、液状で用いてもよいし、テープ状で用いるために、フィルム基材に塗布して用いてもよい。
本明細書中、「外的刺激」とは、熱、火等の物理的な刺激をいい、より具体的には、熱風加熱、赤外線照射、高周波加熱、マイクロ波加熱、化学反応熱、摩擦熱等、ガスバーナーなどの火による加熱が挙げられる。本発明の接着剤によって接着された接着構造体に上記外的刺激が与えられると、接着剤の温度が上昇し、接着剤成分自身の凝集力や被着体との接着力が低下するという現象に加え、外的刺激を受けることで、その際、金属ハロゲン化物が、有機系接着剤の熱分解を促進し、接着力を大きく低減、あるいは消失させることができる。
また、被接着体のリサイクル等を考慮すると、リサイクル等したい側の被接着体界面で剥離させることが望ましい。このため、リサイクル等したい被接着体側から加熱することで、解体面を選択することができる。
構造用接着剤として、広く用いられるエポキシ樹脂系接着剤を用いた。エポキシ樹脂系接着剤は、主剤としてビスフェノールF型エポキシ(株式会社ADEKA社製、商品名アデカレジンEP−4901)、硬化剤として、変性脂肪族ポリアミン(株式会社ADEKA社製、商品名アデカハードナーEH−463)を使用した。
金属ハロゲン化物として、ヨウ化リチウム、ヨウ化カルシウム、塩化アルミニウム、塩化鉄(III)、ヨウ化カリウム、塩化リチウム、塩化カリウム(いずれも、和光純薬工業株式会社製)を使用した。比較例として、シクロヘキシルアミン塩酸塩(和光純薬工業株式会社製)を使用した。
各実施例、各比較例について、以下の表1に示す組成で、接着接合体を作製し、引張剪断試験、加熱解体試験を以下の方法で行った。
以下の表1に示す各接着剤組成に従い、主剤、金属ハロゲン化物、硬化剤の順に十分混合し、接着剤を作製した。被接着体は、幅25mm、長さ100mm、厚さ1.6mmの金属板(SUS304製)を用い、ラップ長は12.5mmとした。接着面は、紫外線オゾン処理による表面処理を行った。接着面に、作成した接着剤を塗布して貼り合わせ、接着接合部をクリップで止め、25℃の恒温槽中で24時間保持した(プレキュア)。その後、120℃の電気炉で1時間保持し、硬化させた(ポストキュア)。なお、接着剤の作成から、接着剤の塗布、被着体の貼り合わせまでの工程は、金属ハロゲン化物、シクロヘキシルアミン塩酸塩の潮解を防ぐため、窒素雰囲気下で行った。
上記方法で得られた接着接合体を25℃まで冷却後、株式会社島津製作所製オートグラフ(型式AGS−J、ロードセル1トン用)を用いて、引張モード、変位速度5mm/minで試験片が破壊するまでの最大荷重を測定した。最大荷重を接着接合部の面積で除して、引張剪断接着強さを算出した。5試験体について測定を行い、その平均値を算出した。測定結果を以下の表1に示す。
上記方法で得られた接着接合体を25℃まで冷却後、剥離試験時の加熱は、電気炉を用いて実施した。270℃の加熱炉に試験片を入れ、30分間加熱し、加熱により接着接合部が解体するか確認を行った。解体していなかった場合には、上記と同一の試験条件で引張剪断強度を得た。結果を以下の表1に示す。
実施例1の条件では、10MPa以上の引張剪断強度を有するが270℃30分の加熱により、1MPa以下まで接着強度を低下させることが分かった。実施例2の条件では、10MPa以上の引張剪断強度を有するが、270℃の加熱中に強度が消失し、接着接合部が解体した。
実施例2と類似した金属ハロゲン化物を添加した比較例2、比較例3は270℃30分の加熱後も強度の低下は観られなかった。
シクロヘキシルアミン塩酸塩を添加した比較例4は、270℃30分の加熱後も引張剪断強度が約8MPa残存し、解体は困難であった。シクロヘキシルアミン塩酸塩の配合量を30重量部に増加させた比較例5は、270℃の加熱中に接着強度が消失するものの、接着剤成分に対しての配合量が多いために、接着剤の塗布性が悪かった。
Claims (3)
- (A)有機系接着剤成分、及び(B)金属ハロゲン化物を含む加熱解体性接着剤組成物であって、該金属ハロゲン化物のハロゲン原子と金属原子の電気陰性度の差が1.7未満であることを特徴とする加熱解体性接着剤組成物。
- 前記金属ハロゲン化物が、ヨウ化リチウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化アルミニウム、及び塩化アルミニウムからなる群から選ばれる、請求項1に記載の加熱解体性接着剤組成物。
- 前記有機系接着剤成分がエポキシ樹脂系接着剤である、請求項1又は2に記載の加熱解体性接着剤組成物。
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