JP7111823B2 - イオン性化合物を含む粘着剤組成物 - Google Patents

イオン性化合物を含む粘着剤組成物 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１７年１１月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／５８９，４６０号の利益を主張し、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本開示は概して、２つの物品を選択的に貼り合せるための粘着材料またはコーティング中に使用するか、またはそのような粘着材料もしくはコーティングとして使用しうる、イオン性化合物およびそれらを含む組成物に関する。より具体的には、限定するわけではないが、本開示は、第１イオン性化合物と第２イオン性化合物とを含む組成物であって、基礎をなす基材に適用した後、電位を印加すればそこから剥離させうる組成物に関する。一態様において、組成物は、アンモニウムおよびイミダゾリウムカチオン性化合物とアニオン性スルホニルイミド化合物との混合物またはさまざまなイミダゾリウムカチオン性化合物とアニオン性スルホニルイミド化合物との混合物を含む。
第１基材の導電性表面に適用される粘着剤コーティングとして使用することができる組成物はいくつか知られている。この粘着剤コーティングは、第１基材と第２基材とを貼り合せまたは接合するために、第１基材の導電性表面と第２基材の導電性表面との間に挟むことができる。第１基材と第２基材とを互いに分離するために電位を印加すると、この粘着剤コーティングは、第１基材および第２基材のうちの一方または両方からデボンディングされる。しかし、このタイプのコーティングのいくつかの形態は、それらが適用される導電性表面に対して、望ましくない腐食効果を有しうることが、観察されている。したがって、この技術分野では今なお、さらなる貢献が必要とされている。
本願において開示し、特許請求する主題は、何らかの短所を解決する実施形態、または上述した環境などの環境でのみ作動する実施形態に限定されない。むしろ、この背景技術は、本開示を利用することができる例を例証するために提供されているに過ぎない。
本開示は概して、２つの物品を選択的に貼り合せるための粘着材料またはコーティング中に使用するか、またはそのような粘着材料もしくはコーティングとして使用しうる、イオン性化合物およびそれらを含む組成物に関する。より具体的には、限定するわけではないが、本開示は、第１イオン性化合物と第２イオン性化合物とを含む組成物であって、基礎をなす基材に適用した後、電位を印加すればそこから剥離させうる組成物に関する。一態様において、組成物は、アンモニウムおよびイミダゾリウムカチオン性化合物とアニオン性スルホニルイミド化合物との混合物またはさまざまなイミダゾリウムカチオン性化合物とアニオン性スルホニルイミド化合物との混合物を含む。
一実施形態において、組成物は、以下の構造：
Figure 0007111823000001
 を有する第１カチオン性化合物を含む。
前記組成物は、式（Ｉ）または式（ＩＩ）の第２カチオン性化合物も含み、ここで、式（Ｉ）は、以下の構造
Figure 0007111823000002
 を有し、［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキル、Ｃ１～Ｃ３アルコキシ、またはＣ１～Ｃ３アルコキシを表す］、式ＩＩは以下の構造
Figure 0007111823000003
 を有する［式中、Ｒ６は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたは置換されていてもよいＣ３～Ｃ１２アルキルアミンを表し、Ｒ７、Ｒ９、およびＲ１０のそれぞれは、独立して、水素またはＣ１～Ｃ３アルキルを表し、Ｒ８は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたは置換されていてもよいＣ３～Ｃ１２アルキルアミンを表す。ただし、Ｒ８がメチルを表す場合、Ｒ６はエチルを表さないものとする］。
別の一実施形態において、粘着剤組成物は、第１イオン性化合物と第２イオン性化合物との混合物を含む。第１イオン性化合物は、第２イオン性化合物がある金属性材料に対して呈する対応する第２腐食度よりも大きい第１腐食度を、前記金属性材料に対して呈する。加えて、第１イオン性化合物と第２イオン性化合物との混合物は、前記金属性材料に対して、第１腐食度よりも低い対応する第３腐食度を呈する。金属性材料に適用した場合、第１イオン性化合物と第２イオン性化合物との混合物を含む組成物は、電位を印加すると、前記金属性材料から選択的に剥離させうる。
別の一実施形態において、ある方法では、前述した実施形態のうちの１つによる組成物で、第１基材を第２基材に貼着する。
さらなる特徴および利点を以下の説明において述べるが、一部はその説明から自明となり、また一部は実践によって習得されうる。これらの特徴および利点は、特に添付の特許請求の範囲において指摘される機器および組合せを使って実現され、獲得されうる。これらの特徴および他の特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から、より完全に明白になるだろう。
２つの基材を貼り合せるための、本明細書に記載するイオン組成物の使用の概略図である。
電位を印加した時の図１の２つの基材の剥離またはデボンディングの概略図である。
本明細書に記載するイオン組成物の粘着性を試験するために使用される装置の概略図である。
図３に関連して試験されたイオン組成物の引剥強度密度対時間のグラフである。
本明細書に記載するさまざまなイオン組成物の腐食効果の試験の画像表現である。
発明の詳細な説明
本開示の理解を促進するために、ここで下記の実施形態に言及し、具体的な表現を使ってそれらを説明する。それでも、それは本開示の範囲を限定しようとするものではなく、本明細書に記載するような、記載された主題における改変およびさらなる変更、ならびに開示された原理のさらなる応用が、本開示が関係する分野の当業者であれば通常思いつくであろうように想定されることは、理解されるだろう。
本開示は概して、２つの物品を選択的に貼り合せるための粘着材料またはコーティング中に使用するか、またはそのような粘着材料もしくはコーティングとして使用しうる、イオン性化合物およびそれらを含む組成物に関する。より具体的には、限定するわけではないが、本開示は、第１イオン性化合物と第２イオン性化合物とを含む組成物であって、基礎をなす基材に適用した後、電位を印加すればそこから剥離させうる組成物に関する。一態様において、組成物は、アンモニウムおよびイミダゾリウムカチオンとアニオン性スルホニルイミド化合物との混合物またはさまざまなイミダゾリウムカチオンとアニオン性スルホニルイミド化合物との混合物を含む。
本明細書において、ある化合物または化学構造について「置換されていてもよい」という場合、それは、置換基を有しない（すなわち無置換の）特徴、または「置換されて」いる特徴（つまり、その特徴は１つ以上の置換基を有する）を含む。置換された基は無置換の親構造から誘導され、そこでは親構造上の１つ以上の水素が１つ以上の置換基で独立して置き換えられている。置換基は親基構造上に１つ以上の置換基を有しうる。１つ以上の形態において、置換基は、置換されていてもよいアルキルまたはアルケニル、－Ｏ－アルキルまたはアルコキシ（例えば－ＯＣＨ３、－ＯＣ２Ｈ５、－ＯＣ３Ｈ７、－ＯＣ４Ｈ９など）、－Ｓ－アルキルまたはアルキルスルホン（例えば－ＳＣＨ３、－ＳＣ２Ｈ５、－ＳＣ３Ｈ７、－ＳＣ４Ｈ９など）、－ＮＲ’Ｒ”、－ＯＨ、－ＳＨ、－ＣＮ、－ＮＯ２、またはハロゲンから独立して選択することができ、ここで、Ｒ’およびＲ”は、独立して、水素または置換されていてもよいアルキルである。置換基が「置換されていてもよい」と記述されている場合、その置換基は、上記の置換基で置換されていることができる。
本明細書において使用する「アミノ」という用語は、以下の構造：
Figure 0007111823000004
 を有する、全体として荷電した、または正味の荷電がない、化学基を指す。
本明細書において使用する「アンモニウム」という用語は、全体として荷電した、または正味の荷電がない、化学化合物：ＮＲ４＋を指す。
本明細書において使用する「イミダゾリウム」という用語は、全体として荷電した、または正味の荷電がない、以下の構造：
Figure 0007111823000005
 を有する環系を指す。
本明細書において使用する「ビス（フルオロスルホニル）イミド」および／または「スルホニルイミド」という用語は、例えば以下の構造：
Figure 0007111823000006
 を有する、ヘテロ原子部分を指す。
一実施形態において、イオン組成物は、以下の構造：
Figure 0007111823000007
 を有する第１カチオン性イミダゾリウム化合物を含む。
前記イオン組成物は第２カチオン性化合物も含む。一形態において、第２カチオン性化合物は塩基性カチオン性化合物である。例えば、第２カチオン性化合物は以下の一般構造：
Figure 0007111823000008
 を有するアンモニウムカチオンでありうる。
一形態において、この類のカチオン性化合物は、２つの置換基を有しうる少なくとも１つの脂肪族アミンを含む。上記に加えて、または上記に代えて、前記少なくとも１つの脂肪族アミンはアミノ基を含みうる。さらに、別の一形態において、この類のカチオン性化合物は、３つの置換基を有しうる第２脂肪族アミンを含む。この形態の一態様において、第２脂肪族アミンはアンモニウム基を含む。１つ以上の形態において、この類のカチオン性化合物中のリンカーは、例えばメチル、エチルまたはプロピル基などのＣ０～Ｃ５脂肪族鎖である。
より具体的な一形態において、第２カチオン性化合物は式（Ｉ）：
Figure 0007111823000009
 の化合物である。
一形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキル、Ｃ１～Ｃ３アルコキシ、またはＣ１～Ｃ３アルコキシを表す。別の一形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキルを表す。いくつかの形態において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のうちの１つ以上が疎水性官能基を表すかまたは疎水性官能基を含みうることは、理解されるべきである。疎水性官能基が存在する場合、その疎水性官能基は、メチル、エチルおよび／またはプロピル基などの置換されていてもよいアルキル基を含むことができる。
具体的一形態において、第２カチオン性化合物は、以下の化合物：
Figure 0007111823000010
 のうちの１つまたはそれらの組合せもしくは混合物である。
別の一例として、第２カチオン性化合物は、以下の一般構造：
Figure 0007111823000011
 を有するイミダゾリウムカチオン性化合物でありうる。
一形態において、この類のカチオン性化合物は、２つの置換基を含んでもよい脂肪族アミンでありうる少なくとも１つのアミンを含む。上記に加えて、または上記に代えて、前記少なくとも１つの脂肪族アミンはアミノ基を含みうる。さらに、別の一形態において、この類のカチオン性化合物は、２つの置換基を含んでもよいアリールアミンでありうる第２アミンを含む。具体的一形態において、前記アリールアミンはイミダゾリウム基を含む。１つ以上の形態において、カチオン性化合物中のリンカーは、例えばメチル、エチルまたはプロピル基などのＣ０～Ｃ５脂肪族鎖でありうる。
より具体的な一形態において、第２カチオン性化合物は、式（ＩＩ）：
Figure 0007111823000012
 のイミダゾリウムカチオン性化合物である。
式ＩＩなどの任意の関連構造表現に関し、いくつかの実施形態において、Ｒ６は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたは置換されていてもよいＣ３～Ｃ１２アルキルアミンを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ６はＣ１～Ｃ３アルキルまたはＣ２アルキルアミンを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ６はＣ１～Ｃ５アルキルを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ６はＣ２アルキルアミンを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ６はＣ１アルキルを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ６はＣ２アルキルを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ６は１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）を表す。
式ＩＩなどの任意の関連構造表現に関し、いくつかの実施形態において、Ｒ７は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたはＨを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ７は水素を表す。いくつかの実施形態において、Ｒ７はＣ１～Ｃ５アルキルを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ７は置換Ｃ２アルキルを表す。
式ＩＩなどの任意の関連構造表現に関し、いくつかの実施形態において、Ｒ８は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたは置換されていてもよいＣ３～Ｃ１２アルキルアミンを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ８はＣ２アルキルアミンを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ８は１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチルを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ８はＣ１アルキルを表す。
式ＩＩなどの任意の関連構造表現に関し、いくつかの実施形態において、Ｒ９は水素またはＣ１～Ｃ３アルキルを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ９は水素を表す。
式ＩＩなどの任意の関連構造表現に関して、Ｒ１０は水素またはＣ１～Ｃ３アルキルを表す。いくつかの実施形態において、Ｒ１０は水素を表す。
一形態において、Ｒ６は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたは置換されていてもよいＣ３～Ｃ１２アルキルアミンを表し、Ｒ７、Ｒ９、およびＲ１０のそれぞれは、独立して、水素またはＣ１～Ｃ３アルキルを表し、Ｒ８は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたは置換されていてもよいＣ３～Ｃ１２アルキルアミンを表す。この形態の一態様において、Ｒ８がメチルを表す場合、Ｒ６はエチルを表さない。さらに具体的な別の一形態において、Ｒ６は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたはＣ２アルキルアミンを表し、Ｒ７は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたはＨを表し、Ｒ８はＣ２アルキルアミンを表し、Ｒ９およびＲ１０は水素を表す。さらにもう１つの具体的形態において、Ｒ７、Ｒ９、およびＲ１０のそれぞれは水素を表し、Ｒ６はＣ１～Ｃ５アルキルを表し、Ｒ８はＣ２アルキルアミンを表す。さらに別の一形態において、Ｒ９およびＲ１０のそれぞれは水素を表し、Ｒ７はＣ１～Ｃ５アルキルを表し、Ｒ６およびＲ８のそれぞれはＣ２アルキルアミンを表す。さらなる別の一形態において、Ｒ６はＣ１アルキルを表し、Ｒ７は水素を表し、Ｒ８は１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）を表し、Ｒ９およびＲ１０のそれぞれは水素を表す。さらに別の一形態において、Ｒ６は１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）を表し、Ｒ７は置換Ｃ２アルキルを表し、Ｒ８は１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）を表し、Ｒ９およびＲ１０のそれぞれは水素を表す。Ｒ６がＣ２アルキルを表し、Ｒ７、Ｒ９およびＲ１０のそれぞれが水素を表し、Ｒ８がＣ１アルキルを表す形態も想定される。
いくつかの形態において、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０のうちの１つ以上が親水性官能基を表すかまたは親水性官能基を含みうることは、理解されるべきである。親水性官能基が存在する場合、その親水性官能基は窒素、硫黄および／またはリンを含みうる。具体的一形態において、親水性官能基はアミノ基を含む。
具体的一形態において、イミダゾリウムカチオン性化合物である第２カチオン性化合物は、以下の化合物：
Figure 0007111823000013
 のうちの１つまたはそれらの組合せもしくは混合物である。
イオン組成物は１つ以上のアニオン性化合物も含む。例えば、第１カチオン性化合物と第２カチオン性化合物は、同じアニオン性化合物または異なるアニオン性化合物を含むイオン性化合物の一部でありうる。一形態において、前記１つ以上アニオン性化合物はスルホニルスルホン酸アミドアニオンである。具体的一形態において、スルホニルスルホン酸アミドアニオンはフルオロアルキルスルホニルアミド化合物を含む。別の具体的一形態において、フルオロスルホニルアミド化合物は以下の構造：
Figure 0007111823000014
 を有する。
ここまで論じてこなかったが、本明細書に記載するイオン組成物が、例えばそれらを適用しうる金属性材料に対して低減した腐食性をもたらしうる低減したルイス酸性を呈しうることは、理解されるべきである。いくつかの態様において、イオン組成物は適切なｐＨを含むことができる。いくつかの態様において、イオン組成物は、過度に酸性でなく過度に塩基性でもないｐＨを含むことができる。いくつかの例において、ｐＨは、約５から約９、または約６から約８もしくは約７に及ぶことができる。アルカリ性である場合、ｐＨは約７から約９、約７．５から約８．５もしくは約８に及ぶことができる。加えて、本明細書に開示するイオン組成物は、一般に低減したサイズ、例えば１６０ｇ／モル未満を有しうると想定される。やはりここまで論じてこなかったが、本明細書に開示するイオン組成物が、約９５％の第１カチオン性化合物と約５％の第２カチオン性化合物とを含む第１カチオン性化合物と第２カチオン性化合物との混合物を含みうることも、理解されるべきである。あるいは、混合物は、約５％の第１カチオン性化合物と約９５％の第２カチオン性化合物とを含みうる。別の一形態において、混合物は、約４０～６０％の第１カチオン性化合物と４０～６０％の第２カチオン性化合物とを含みうる。さらに別の一形態において、混合物は、約５０％の第１カチオン性化合物と約５０％の第２カチオン性化合物とを含みうる。ただし、他のバリエーションも想定される。
本明細書に記載するイオン組成物は、２つ以上の物品を剥離可能な形で互いにボンディングするために使用しうる粘着剤として利用するか、またはそのような粘着材料中に利用することができる。すなわち、本明細書に記載するイオン組成物は選択的デボンディング可能層を提供しうる。言い換えると、前記粘着材料を使用することで、物品を互いに選択的にボンディングしうると共に、所望であれば、前記粘着材料は物品のうちの１つ以上からデボンディングされて物品の分離を容易にすることができる。より具体的には、第１基材と第２基材とを互いにボンディングまたは接合するために、本開示の粘着材料を第１基材の導電性表面上に設け、第２基材の導電性表面を前記粘着材料と接触させて配置することができる。この構成では、粘着材料が第１基材と第２基材との間に挟まれるが、他のバリエーションも想定される。上に示したように、所望であれば、粘着材料は第１基材と第２基材のデボンディングおよび分離を容易にする。より具体的には、電位を印加すると、粘着材料は基材のうちの一方または両方の伝導性表面からデボンディングまたは剥離されて、第１基材と第２基材を互いに分離させることになる。
選択的デボンディング可能層は、２つの非伝導性材料を互いに貼着し、次に、デボンディングされた材料が伝導性材料または伝導性層を一切含有しないようにボンディングを開放するために、選択的デボンディング可能構造において使用することができる。このタイプの構造は、選択的デボンディング可能層が両面に貼着されている電気伝導性層を含む。これらの粘着剤層のそれぞれは、次に、非伝導性材料に貼着されることで、２つの非伝導性構造間に粘着性を提供することができる。次に、両粘着剤層における粘着性を低減するために、電気伝導性層に起電力を印加することができる。こうして、２つの非伝導性構造は、最初に伝導性層または伝導性材料にボンディングしまたは取り付ける必要なく、互いに貼着し、次に分離することができる。
ここまで書いてこなかったが、本明細書に開示する組成物が、カチオン性化合物およびアニオン性化合物の他にも構成要素を含みうることは、理解されるべきである。例えば、一形態において、組成物はポリマーも含みうる。本明細書に記載する組成物中に存在するであろうポリマーの非限定的な例としては、明示的参照により本明細書にその全体が組み込まれる国際公開第２０１７／０６４９１８号および／または特開２０１７－０７５２８９に記載されているものが挙げられる。一形態において、ポリマーは０℃未満のガラス転移温度を有するが、他のバリエーションも考えられる。いくつかの態様において、ポリマーはアクリルポリマーであることができる。いくつかの態様において、アクリルポリマーは、式ＲａＣＨ＝ＣＨＣＯ２Ｒｂのモノマーから誘導されるモノマー単位を含むことができ、式中、ＲａはＨまたはＣ１～１４アルキル（例えばメチル、エチル、Ｃ３アルキル、Ｃ４アルキル、Ｃ５アルキル、Ｃ６アルキルなど）であり、ＲａはＨまたはＣ１～１４アルキル（例えばメチル、エチル、Ｃ３アルキル、Ｃ４アルキル、Ｃ５アルキル、Ｃ６アルキルなど）である。いくつかの実施形態において、ポリマーは、アクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、またはそれらの組合せから誘導される繰り返し単位を含む。いくつかの態様において、アクリルポリマーは、アルキル－メタクリレートエステルおよび極性基を含有するモノマーに由来するモノマー単位を含有することができる。一形態において、アクリルポリマーは、アクリレートポリマー、アルキルアクリレートポリマー、アルキル－アルキルアクリレートエステルポリマー、またはそれらの組合せでありうる。いくつかの態様において、ポリマーは、アクリレートポリマー、メタクリレートポリマー、またはアクリレートポリマーとメタクリレートポリマーとの両方の組合せを含む。一態様において、アクリルポリマーは、Ｃ１～Ｃ１４アルキル基含有アルキル（メタ）アクリレートエステルから誘導されるモノマー単位を含有する。しかし別の形態において、アクリルポリマーは、Ｃ１～Ｃ１４アルキルまたはアルコキシ基から誘導されるモノマー単位を含有することができる。一形態において、アクリルポリマーは、アルキル（メタ）アクリレートエステルおよび極性基含有モノマーから誘導されるモノマー単位を含有しうる。この形態の一態様において、極性基含有モノマーはカルボキシル基含有モノマーでありうる。この形態のさらなる態様または代替態様において、Ｃ１～Ｃ１４アルキル基含有アルキル（メタ）アクリレートエステルはブチル（メタ）アクリレートである。いくつかの態様において、Ｃ１～１４アルキル基含有アルキル（メタ）アクリレートエステルはブチル－メタクリレートエステルであり、メチル－メタクリレートエステル、エチル－メタクリレートエステル、プロピル－メタクリレートエステル、メチル－エチルアクリレートエステル、メチル－プロピルアクリレートエステル、メチル－ブチルアクリレートエステル、または他のアルキル－アルキルアクリレートエステルであってもよい。
ここまで論じてこなかったが、ポリマーが架橋されていてもよいことは、理解されるべきである。架橋ポリマーは、組成物中のポリマーとのみ架橋されたポリマーを含みうる。いくつかの態様において、架橋ポリマーはアンモニウムカチオンと化学的に架橋しうる。いくつかの態様において、架橋ポリマーはフルオロスルホニルイミドアニオンと化学的に架橋しうる。いくつかの態様において、架橋ポリマーはアンモニウムカチオンおよびフルオロスルホニルイミドアニオンと化学的に架橋しうる。ポリマーを架橋することができる架橋剤は、架橋ポリマーを与えるために、所望の性質に基づいて選択することができる。架橋剤はアルキル－アルキルアクリレートエステルとの使用に適しうる。例えば一形態において、ポリマーは、非限定的な一例に過ぎないが、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラグリシジル－ｍ－キシレンジアミンなどのエポキシ架橋剤で架橋される。ただし、ポリマーの架橋には任意の適切な架橋剤を使用してよいと認識すべきである。架橋剤は、本明細書に記載する選択的粘着性および選択的デボンディング性が保たれるように選択することができる。架橋剤は、本明細書に記載する腐食防止性が保たれるように選択することもできる。
粘着剤組成物には、本明細書に記載の任意の適切量のイオン液体を、単独で、または組み合わせて、使用しうる。いくつかの実施形態において、イオン液体またはイオン化合物は、イオン液体＋ポリマーの総重量の約０．０～１％、約１～２％、約２～３％、約３～４％、約４～５％、約５～６％、約６～７％、約７～８％、約８～９％、約９～１０％、約１０～１５％、約１５～２０％、約２０～２５％、約２５～３０％、約３０～４０％、約４０～５０、約５０～１００％、約４．５～５．０％、または約５％である。
本明細書に記載する組成物は、例えば特開２０１７－０７５２８９および／または国際公開第２０１７／０６４９２５号に開示されているデバイスにおける応用を含む、いくつかの異なる応用に利用することができると想定される。したがってデバイスは、本明細書に記載の選択的粘着剤組成物を有する電気伝導性基材を含む電子デバイスであることができる。いくつかの態様において、デバイスはバッテリーを含むことができる。
ここで図１および図２を参照して、装置２００において２つの基材を互いに選択的にボンディングするための、本明細書に記載するイオン組成物の使用に関するさらなる詳細を提供する。本明細書に記載するイオン組成物を含む粘着材料２０３は、基材２０２の導電性表面２０６と基材２０１の導電性表面２０７との間に配置された層またはコーティングを与える。いくつかの実施形態において、粘着材料２０３は、粘着剤層を形成させた実施形態のうちの１つの粘着剤組成物と、前記粘着剤層の少なくとも一方の面上の少なくとも１つの剥離ライナーとを含むことができる。いくつかの態様において、粘着部材は、粘着剤層の両面上に剥離ライナーを含むことができる。粘着剤層をもう１つの表面に貼着することができるように、剥離ライナーを取り除くことで粘着層の一面を露出させうる。
一形態において、基材２０１、２０２のうちの一方または両方は、導電性表面２０６、２０７のうちの一方または両方が基材２０１、２０２の残りの部分と同じ材料で形成されるように、導電性材料で形成されていてもよい。しかし別の形態では、基材２０１、２０２を形成している材料とは異なる１種以上の導電性材料を、導電性表面２０６、２０７に使用することも可能である。また、表面２０６、２０７またはその一部分が導電性である限りにおいて、基材２０１、２０２のうちの一方または両方が、木材、厚紙、ガラス繊維密度繊維板またはポリマー／プラスチック材料などといった、導電性でない１種以上の材料で形成されうることは、理解されるべきである。いくつかの態様において、基材２０１および２０２は電気絶縁体であることができる。いくつかの態様において、基材２０１および２０２は半導体でありうる。非電気伝導性基材２０１もしくは２０２または半導体基材（例えばプリント回路基板、ＰＣＢ）はいずれも、任意の厚さを有することができ、他の基材、材料またはデバイスと連結されていてもよい。これらの形態において、導電性表面２０６、２０７は、基材２０１、２０２上のコーティングまたは層として提供されうる。
例証された形態において、導電性表面２０６、２０７は、介在スイッチ２０５を含む閉鎖可能な電気回路において、電力源２０４と電気的に接続されまたは電気的に連通している。一形態において、電力源２０４は、約３Ｖ～１００Ｖの範囲内のＤＣ電圧を提供する直流電源でありうるが、他のバリエーションも想定される。導電性表面２０６、２０７のうちの一方または両方から粘着材料２０３をデボンディングさせるためにスイッチ２０５を閉じると、導電性表面２０６、２０７間に電位が印加され、結果として、基材２０１および２０２を、互いに物理的に分離させることが可能になる。例えば、いかなる特定理論にも束縛されるものではないが、粘着材料２０３への電位の印加により、粘着材料２０３内でのイオンの移動が達成されうると考えられる。十分な量の移動が達成されると、例えば十分なイオン構成要素が電気伝導製表面に隣接して現れると、粘着材料の粘着剤品質が低減して、電気伝導性表面２０６、２０７および／または粘着材料２０３の分離が可能になる。
一形態では、基材２０１、２０２のうちの一方または両方が導電性炭素質材料または導電性金属を含みうる。上で示唆したように、基材２０１、２０２のうちの一方または両方は、限定するわけではないがアルミニウムなどの金属材料で形成されていてもよい導電層も含みうる。導電層は、例えば金属、混合金属、合金、金属酸化物、および／または複合金属酸化物などの従来の材料を含みうるか、伝導性ポリマーを含みうる。導電層のための適切な金属の例としては、第１族金属、第４、５、および６族の金属、ならびに第８～１０族遷移金属が挙げられる。導電層のための適切な金属のさらなる例としては、ステンレス鋼、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｍｇ／Ａｇ、ＬｉＦ／Ａｌ、ＣｓＦおよび／もしくはＣｓＦ／Ａｌならびに／またはそれらの合金が挙げられる。いくつかの実施形態において、電気伝導性層（例えば第１電気伝導性表面２０６および第２電気伝導性表面２０７）および／または粘着剤層は、それぞれ、約１ｎｍ～約１０００μｍ、または１ｎｍ～約１００μｍ、または１ｎｍ～約１０μｍ、または１ｎｍ～約１μｍ、または１ｎｍ～約０．１μｍ、または１０ｎｍ～約１０００μｍ、または１００ｎｍ～約１０００μｍ、または１μｍ～約１０００μｍ、または１０μｍ～約１０００μｍ、または１００μｍ～約１０００μｍの範囲の厚さを有することができる。いくつかの態様において、厚さは２０ｎｍ～約２００μｍ、または１００ｎｍ～約１００μｍ、または２００ｎｍ～約５００μｍであることができる。
ここまで論じてこなかったが、本明細書に記載するイオン組成物が一定の応用にとって望ましいさまざまな性質を与えうることは、理解されるべきである。例えばいくつかの形態において、本明細書に開示するイオン組成物は、それらが配置された導電性表面の腐食を排除または低減しうる。例えば一形態において、本明細書に開示するイオン組成物は、導電性表面に直接隣接する環境の酸性度を低減する構成要素を含む。一態様において、粘着材料は、カチオン性化合物およびアニオン性化合物そのものの他にも、導電性表面に直接隣接するイオン性カチオンおよび／またはアニオンの腐食性を低減するために使用されうる１種以上の材料を含みうる。粘着材料の腐食効果は、ＡＳＴＭ Ｇ６９－１２（アルミニウム合金の腐食電位を測定するための標準試験法）に記載の手順に準拠して評価することができる。導電性表面に対する粘着材料の腐食効果を評価するためのさらなる手順は、本願の実施例に記載する。例えば、電気伝導性表面または電気伝導性材料に対するイオン組成物の腐食効果を評価するための適切な代替プロトコールの１つは、イオン組成物（またはイオン組成物が含まれている材料）と電気伝導性表面または電気伝導性材料（例えばアルミニウム箔）の間の界面を、基材の腐食分解および／またはイオン組成物（またはイオン組成物が含まれている材料）への電気伝導性基材からの材料（例えば金属）の溶解および／または電気伝導性基材の表面の点食の何らかのしるしについて目視検査することによって達成することができる。
一形態において、本明細書に開示するイオン組成物を含む粘着材料は、導電性電極または導電性材料に対して化学的に安定でありうる。すなわち金属材料／電極と粘着材料との間には、不要な反応がない（またはその存在はごくわずかである）。不要な反応には、例えば金属材料／電極の腐食分解、選択粘着性粘着剤への金属の溶解および／または金属材料／電極の点食が含まれうる。本明細書に開示するイオン組成物を含む粘着材料は、ほんの一例に過ぎないがアルミニウム、ステンレス鋼および／またはそれらの混合物に対して、化学的に安定でありうる。一形態において、本明細書に開示するイオン組成物を含む粘着材料の、導電性表面への接触は、少なくとも１５分、３０分、１時間、３時間、５時間、７時間、２４時間、５０時間、１００時間、１２５時間、２００時間、３００時間および／もしくは４００時間またはそれ以上の期間にわたって、表面のいかなる腐食分解ももたらさないか、表面のいかなる腐食分解も最小限に抑えうる。いくつかの形態において、本明細書に開示するイオン組成物を含む粘着材料の、導電性表面への直接的接触は、６０℃および９０％相対湿度（ＲＨ）、８５℃および８５％ＲＨ、または９０℃および８０％ＲＨの環境において、上述した期間のうちの１つにわたって、表面の腐食分解を最小限に抑えかつ／または防止しうる。一形態において、いかなる腐食分解も存在しないことは、上述した期間のうちの１つにわたって、かつ／または上述した環境条件において、５０ｎｍ厚の導電性アルミニウム箔シートの貫通がないことによって実証することができる。
一形態において、本明細書に記載するイオン組成物を含む粘着材料は、長期にわたる高湿度および高温の条件下で導電性表面の腐食を最小限に抑えるように配合されうる。例えば粘着剤組成物は、加速劣化試験法ＩＩに供している間および供した後に（好ましくは上述した期間のうちの１つにわたって８５℃および８５％ＲＨに曝露した後に）、２つの基材を互いに固定された関係に維持する能力を有しうる。
以下の実施例は例証を目的としており、この文書に開示する主題をこれらの実施例に開示される実施形態だけに限定していると解釈されることは意図していないことを理解すべきである。
実施例１：２－（ジメチルアミノ）－Ｎ－エチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルエタン－１－アミニウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミドの合成
Figure 0007111823000015
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，２－エチレンジアミン（１５ｍＬ、１００ｍｍｏｌ）の乾燥アセトニトリル（７５ｍＬ）溶液を圧力反応器に入れた。臭化エチル（３．７ｍＬ、５０ｍｍｏｌ）を加え、反応器を密封し、６０℃で１６時間加熱した。揮発物を減圧下で除去した。残渣をエチルエーテル（２００ｍＬ）でトリチュレートしたところ、密な沈殿物が生じた。その固形物を濾別し、エチルエーテルで洗浄し、真空乾燥器で乾燥することにより、２－（ジメチルアミノ）－Ｎ－エチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルエタン－１－アミニウム臭化物（１０．５８ｇ、収率９４％）を得た。
２－（ジメチルアミノ）－Ｎ－エチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルエタン－１－アミニウム臭化物（８．０２ｇ、３５．６ｍｍｏｌ）、ＫＦＳＩ（７．８０ｇ、３５．６ｍｍｏｌ）および乾燥アセトン（１００ｍＬ）の混合物をアルゴン下、６０℃で２時間、撹拌した。室温に冷却した後、固形物を濾別し、溶媒を減圧下で除去することにより、油状物質を得た。粗生成物の酢酸エチル（２００ｍＬ）溶液を水（１００ｍＬ）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下で濃縮することにより、純粋な２－（ジメチルアミノ）－Ｎ－エチル－Ｎ，Ｎ－ジメチルエタン－１－アミニウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミド（９．６０ｇ、収率８８％）を得た。１Ｈ ＮＭＲ（ｄ６－ＤＭＳＯ）δ：３．３８（ｑ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，２Ｈ）、３．３５（ｔ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，２Ｈ）、３．０３（ｓ，６Ｈ）、２．６２（ｔ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，２Ｈ）、２．２０（ｓ，６Ｈ）、１．２４（ｔ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，３Ｈ）。
実施例２：２－（ジエチルアミノ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリエチルエタン－１－アミニウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミドの合成
Figure 0007111823000016
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラエチルエタン－１，２－ジアミン（１０．１ｇ、５８．６ｍｍｏｌ）の乾燥アセトニトリル（６５ｍＬ）溶液を圧力反応器に入れた。臭化エチル（４．７９ｇ、４３．９６ｍｍｏｌ）を加え、反応器を密封し、６０℃で１６時間加熱した。揮発物を減圧下で除去した。エチルエーテル（７５ｍＬ）で残渣をトリチュレートしたところ、粗生成物がゆっくりと再結晶した。白色結晶を濾別し、エチルエーテル（１００ｍＬ）で洗浄し、真空乾燥器において室温で２時間乾燥することにより、２－（ジエチルアミノ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリエチルエタン－１－アミニウム臭化物（１１．２２ｇ、収率６８％）を得た。
２－（ジエチルアミノ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリエチルエタン－１－アミニウム臭化物（５．６１ｇ、１９．９ｍｍｏｌ）、ＫＦＳＩ（４．３７ｇ、１９．９ｍｍｏｌ）および乾燥アセトン（１００ｍＬ）の混合物をアルゴン下、５０℃で２時間撹拌した。室温に冷却した後、固形物を濾別し、溶媒を減圧下で除去することで、粗生成物を得た。ジクロロメタン（７５ｍＬ）を粗生成物に加え、その結果生じた混合物を終夜放置した。細かい白色沈殿物を濾過し、濾液を減圧下で濃縮することにより、純粋な２－（ジエチルアミノ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリエチルエタン－１－アミニウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミド（７．１４ｇ、収率９４％）を得た。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６）δ３．２９（ｑ，Ｊ＝７．２Ｈｚ、６Ｈ）、３．２３（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，２Ｈ）、２．６８（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，２Ｈ）、２．５８～２．４４（ｍ，４Ｈ）、１．１９（ｔ，９Ｈ）、０．９８（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ、６Ｈ）。
実施例３：１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）－３－メチル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミドの合成
Figure 0007111823000017
乾燥アセトニトリル（８０ｍＬ）中の１－メチル－１Ｈ－イミダゾール（３．９９ｇ、４８．６ｍｍｏｌ）、２－ジイソプロピルアミノエチルクロリド塩酸塩（１０．２１ｇ、５１．０ｍｍｏｌ）、および炭酸ナトリウム（１４ｇ、１３２ｍｍｏｌ）を丸底フラスコに入れた。反応混合物をアルゴン下で２４時間還流した。室温に冷却した後、反応混合物をセライトで濾過し、濾液を減圧下で濃縮することで、粗生成物を得た。残渣をエチルエーテル（１００ｍＬ）でトリチュレートした。白色固形物を濾別し、エチルエーテル（５０ｍＬ×２）で洗浄し、真空乾燥器中、５０℃で３時間乾燥することにより、１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）－３－メチル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム塩化物（１０．３６ｇ、収率８７％）を得た。
１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）－３－メチル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム塩化物（５．０ｇ、２０．３ｍｍｏｌ）、ＫＦＳＩ（４．４６ｇ、２０．３ｍｍｏｌ）および乾燥アセトン（１００ｍＬ）の混合物をアルゴン下、５０℃で２時間撹拌した。室温に冷却した後、固形物を濾別し、溶媒を減圧下で除去することで、粗生成物を得た。ジクロロメタン（１００ｍＬ）を粗生成物に加え、その結果生じた混合物を終夜放置した。細かい白色固形物を濾過し、濾液を減圧下で濃縮することにより、純粋な１－（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）－３－メチル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミド（７．６４ｇ、収率９６％）を得た。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６）δ９．０３～８．９７（ｍ，１Ｈ）、７．７３（ｔ，Ｊ＝１．８Ｈｚ，１Ｈ）、７．６７（ｔ，Ｊ＝１．８Ｈｚ，１Ｈ）、４．１０（ｔ，Ｊ＝５．８Ｈｚ，２Ｈ）、３．８７（ｓ，３Ｈ）、２．９６（ｈｅｐｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ）、２．７３（ｔ，２Ｈ）、０．８５（ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，１２Ｈ）。
実施例４：１，３－ビス（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）－２－エチル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミドの合成
Figure 0007111823000018
乾燥アセトニトリル（８０ｍＬ）中の２－エチル－１Ｈ－イミダゾール（４．６７ｇ、４８．６ｍｍｏｌ）、２－ジイソプロピルアミノエチルクロリド塩酸塩（１０．２１ｇ、５１．０ｍｍｏｌ）、および炭酸ナトリウム（１４ｇ、１３２ｍｍｏｌ）を丸底フラスコに入れた。反応混合物をアルゴン下で２４時間還流した。室温に冷却した後、反応混合物をセライトで濾過し、濾液を減圧下で濃縮することで、粗生成物を得た。残渣をエチルエーテル（１００ｍＬ）でトリチュレートした。白色固形物を濾別し、エチルエーテル（５０ｍＬ×２）で洗浄し、一置換生成物がもはや存在しなくなるまで、ＭｅＣＮ／エチルエーテルにおける再結晶でさらに精製した。精製された生成物を、真空乾燥器中、５０℃で３時間乾燥することにより、１，３－ビス（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）－２－エチル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム塩化物（３．３５ｇ、収率１８％）を得た。
１，３－ビス（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）－２－エチル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム塩化物（３．３５ｇ、８．６５ｍｍｏｌ）、ＫＦＳＩ（１．８９７ｇ、８．６５ｍｍｏｌ）および乾燥アセトン（８０ｍＬ）の混合物をアルゴン下、５０℃で２時間撹拌した。室温に冷却した後、固形物を濾別し、溶媒を減圧下で除去することで、粗生成物を得た。ジクロロメタン（１００ｍＬ）を粗生成物に加え、その結果生じた混合物を終夜放置した。細かい白色固形物を濾過し、濾液を減圧下で濃縮することにより、純粋な１，３－ビス（２－（ジイソプロピルアミノ）エチル）－２－エチル－１Ｈ－イミダゾール－３－イウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミド（４．４２ｇ、収率９６％）を得た。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ－ｄ６）δ７．７０（ｓ，２Ｈ）、４．０９（ｔ，Ｊ＝５．９Ｈｚ，４Ｈ）、３．０９（ｑ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，２Ｈ）、３．００（ｈｅｐｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，４Ｈ）、２．７６（ｔ，Ｊ＝５．９Ｈｚ，４Ｈ）、１．２６（ｔ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，３Ｈ）、０．８８（ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２４Ｈ）。
実施例５：１－エチル－３－メチル－イミダゾリウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミド（Ｃ５）の合成
１－エチル－３－メチル－イミダゾリウム＝ビス（フルオロスルホニル）アミドは、米国特許第７，９０１，８１２号に記載されているように作ることができる。
実施例６：ポリマー溶液の調製
窒素ガス注入口を装着した冷却器に取り付けられた撹拌フラスコに、９５質量部のｎ－ブチルアクリレート、５質量部のアクリル酸および１２５質量部の酢酸エチルを投入した。反応系から酸素を除去するために約１時間にわたって窒素ガスを導入しながら、その混合物を室温で撹拌した。０．２質量部のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を加えたところ、その結果生じた混合物の温度は約６３°±２℃まで上昇し、その結果生じた混合物を重合のために約５～６時間混合／撹拌した。反応停止後に、約３０％の固形分を有するアクリルポリマー含有溶液が得られた。このポリマー溶液（Ｐ１）の見掛けの分子量は約８００，０００と決定され、ガラス転移温度（Ｔｇ）は約－５０℃であった。
実施例７：粘着シートの調製
粘着シートは、上記実施例６に記載のポリマー溶液を、ポリマー溶液固形分１００ｇあたり０．０１ｇのエポキシ架橋剤、例えばＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラグリシジル－ｍ－キシレンジアミン、および化合物Ｃ５、化合物Ｃ５と化合物Ｃ１の組合せ、化合物Ｃ５と化合物Ｃ２の組合せ、化合物Ｃ５と化合物Ｃ３の組合せ、または化合物Ｃ５と化合物Ｃ４の組合せのいずれかを含むイオン液体と混合して電気的デボンディング可能な粘着剤組成物を得ることによって調製した。調製された組成物を表面処理されたＰＥＴセパレータ（剥離ライナー）［ＭＲＦ３８、三菱ケミカル製、日本］上に被覆／沈着させて、厚さ約１５０ミクロン（μｍ）の粘着複合材層を形成させた。次に、その塗膜を１３０℃で約３分間、加熱乾燥した。次に、第２ＰＥＴセパレータ（剥離ライナー）を露出している粘着剤コーティングの上に整列させることで、重層シート（ＰＥＴセパレータ／粘着剤コーティング／ＰＥＴセパレータ）を得て、次にそれを５０℃で約２０～２４時間にわたってエージング／乾燥した後、必要になるまで周囲条件下で保管した。
実施例８：粘着イオン組成物腐食試験
ＰＥＴフィルム上のナノ－Ａｌコーティング層への実施例７に記載の粘着シートの適用直前に、各粘着シートから前述の剥離ライナーを取り除いた。次に、粘着シートを、フィルム（５０ｎｍ厚アルミニウム被覆ＰＥＴフィルム［東レフィルム加工、日本国東京］）の金属性表面に適用した。
調製済みフィルムを、６０℃／８５％相対湿度（ＲＨ）、８５℃／８５％ＲＨまたは８０℃／９０％ＲＨに設定したベンチトップ型恒温恒湿器（ＥＳＰＥＣ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ、米国ミシガン州ハドソンビル、Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＆ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ Ｂｅｎｃｈｔｏｐ Ｍｏｄｅｌ ＢＴＬ－４３３）に入れ、選択された時間で（最初は１時間ごと）定期的にチェックした。図５に示すように、粘着剤とアルミニウム箔の間の界面を、アルミニウム箔の腐食分解、選択粘着性粘着剤への金属の溶解および／またはアルミニウム箔の点食のしるしについて目視検査した。腐食性が観察された場合は、その時間を記録し、その試料を腐食性と表示した。結果を下記表１に示す。
Figure 0007111823000019
実施例９：粘着剤組成物の電気的デボンディング試験
粘着剤組成物の電気的デボンディングまたは電気的剥離に関する試験は、特開２０１７－０９５５９０および／または国際公開第２０１７／０６４９１８号に記載され図３の装置３００にも示されているように行った。図３に示すように、粘着材料３０３（化合物Ｃ４と化合物Ｃ５との混合物を含むもの）を、幅２５ｍｍ、長さ１００ｍｍの伝導性基材３０１上に被覆した。その結果得られた基材３０１を、幅が１０ｍｍ～２５ｍｍで基材３０１より１００ｍｍ長い別の屈曲性伝導層３０２（例えばアルミニウム箔および／または金属被覆されたＰＥＴなどのプラスチックフィルム）上に積層した。積層は２ｋｇローラ－およびロールプレスによる転造圧力の適用によって行った。
ボンディング／デボンディング試験機（Ｍａｒｋ－１０、米国ニューヨーク州コペーグ、モデルＥＳＭ３０３電動引張／圧縮スタンド）にはＭａｒｋ－１０フォースゲージ（シリーズ７－１０００）が装着され、下側クランプおよび上側クランプが設けられていた。伝導性基材３０１を下側クランプに固定してから、電源３０４（Ｐｒｏｔｅｋ ＤＣ電源３００６Ｂ）の正極に電気的に接続した。屈曲性伝導層３０２を同じＤＣ電源の負極と接続された上側クランプに固定した。電源は０～１００ＶＤＣの出力範囲を有した。移動／引剥速度は３００ｍｍ／分に設定した。スイッチ３０５が存在し、これを閉じると、基材３０１と層３０２との間に電位が印加される。
動的試験では、引剥開始または分離開始の数秒後に電圧を印加し、時刻とフォースゲージからの引剥強度の読みとを、データ取得システム（Ｍａｒｋ－１０ ＭＥＳＵＲｇａｕｇｅ Ｐｌｕｓ）によって記録する。図４は、化合物Ｃ４および化合物Ｃ５を含む組成物が５ｗｔ．％の濃度で添加された粘着材料に１０ＶＤＣを印加した場合の１８０度引剥強度発現を示している。
静的デボンディング試験では、試料を試験機上に固定し、同じように電源に接続した。初期１８０度引剥を同じ引剥速度で測定した。次に引剥を中止した。ＤＣ電圧（例えば１０ＶＣＤ）を同じ時間（例えば１０秒間）印加した。３００ｍｍ／分の同じ引剥速度で引剥強度を測定した。化合物Ｃ４と化合物Ｃ５との混合物を有する組成物を含む同じ粘着剤試料について、初期引剥強度は６．０Ｎ／ｃｍであり、１０ＶＤＣを１０秒間印加した後の残存粘着引剥強度は約１である。
一実施形態において、第１腐食レベルおよび第１デボンディング能を有する第１イオン性化合物ならびに第２腐食レベルおよび第２デボンディング能を有する第２イオン性化合物を含むイオン組成物が提供される。一形態において、第１腐食レベルは第２腐食レベルより高く、第１デボンディング能は第２デボンディング能より大きい。しかしイオン組成物は、第１腐食レベルより低い腐食レベルおよび第１デボンディング能と実質的に同じデボンディング能を呈する。
別の一実施形態において、イオン組成物は第１イオン性化合物と第２イオン性化合物とを含み、第１イオン性化合物中のカチオン性化合物は第２イオン性化合物中のカチオン性化合物とは異なる。加えて、電気伝導性表面に適用した場合、本組成物は２つの物品を１つにボンディングするために使用することができ、電位の印加時にはそれらを互いから剥離させることができる。
開示したプロセスおよび／または方法に関して、それらのプロセスおよび方法において実行される機能は、文脈によって示されうるとおり、異なる順序で実装することができる。さらにまた、概説した工程および操作は例として提供されているに過ぎず、工程および操作の一部は随意であるか、より少ない工程および操作に統合されるか、追加の工程および操作に拡張することができる。
本開示は、他のさまざまな構成要素内に含まれたまたは他のさまざまな構成要素と接続されたさまざまな構成要素を例証する場合がある。描写されたそのようなアーキテクチャは単なる例示であって、同じ機能性または類似する機能性を達成する他の多くのアーキテクチャを実装することができる。
本開示および添付の特許請求の範囲（例えば添付の特許請求の範囲の主要部）において使用される用語は、一般に、「非限定的な」用語であるものとする（例えば「～を含む」と言う用語は「～を含むが、それに限定されるわけではない」と解釈されるべきであり、「～を有する」という用語は「少なくとも～を有する」と解釈されるべきであり、「～が挙げられる」という用語は「～が挙げられるが、それに限定されるわけではない」と解釈されるべきであるなど）。また、具体的な要素の数が導入される場合、これは、文脈によって示されうるとおり、少なくとも叙述された数を意味すると解釈することができる（例えば他の修飾語を伴わない「２つの叙述」という裸の叙述は、少なくとも２つの叙述または２つ以上の叙述を意味する）。本開示において使用される場合、２つ以上の代替的用語を提示する離接語および／または離接句はいずれも、それらの用語のうちの１つ、それらの用語のうちのいずれか、または両方の用語を含む可能性を想定していると理解されるべきである。例えば、「ＡまたはＢ」という句は、「Ａ」または「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性を包含すると理解されるだろう。
使用される用語および単語は書誌学的な意味に限定されるのではなく、本開示の明瞭で一貫した理解を可能にするために使用されるに過ぎない。単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈上そうでないことが明白である場合を除き、複数の指示対象を含むと、理解されるべきである。したがって、例えば「構成要素表面」への言及は、そのような表面のうちの１つ以上への言及を含む。
「実質的に」という用語は、叙述された特質、パラメータまたは値が厳密に達成される必要はなく、逸脱または変動が、例えば公差、測定誤差、測定精度限界および当業者に知られる他の因子を含めて、それらの特質によって提供されることが意図されている効果を排除しない量で、存在しうることを意味する。
本開示の諸態様は、本発明の要旨または欠くことのできない特質から逸脱することなく、他の形態でも体現しうる。記載された態様は、あらゆる点で制限ではなく例証であると見なされるべきである。請求項に係る主題は、上述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。請求項の意味および等価な範囲内に入る変化はすべて、それらの範囲内に包含されるべきである。

Claims (16)

  1. 以下の構造：
    Figure 0007111823000020
     を有する第１カチオン性化合物と、
    式（Ｉ）または式（ＩＩ）の第２カチオン性化合物と、を含む組成物であって、式（Ｉ）は以下の構造
    Figure 0007111823000021
     を有し、［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５のそれぞれは、独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキル、またはＣ１～Ｃ３アルコキシを表す］、式（ＩＩ）は以下の構造
    Figure 0007111823000022
     を有し［式中、Ｒ６は、Ｃ１～Ｃ３アルキルまたは置換されていてもよいＣ３～Ｃ１２アルキルアミンを表し、Ｒ７、Ｒ９、およびＲ１０のそれぞれは、独立して、水素またはＣ１～Ｃ３アルキルを表し、Ｒ８は、置換されていてもよいＣ３～Ｃ１２アルキルアミンを表す。］、
    第１カチオン性化合物および第２カチオン性化合物のそれぞれが、以下の構造：
    Figure 0007111823000023
     を有するアニオン性化合物を含む、組成物。
  2. 第２カチオン性化合物が、以下の構造：
    Figure 0007111823000024
     および
    Figure 0007111823000025
     のうちの１つを有する式（Ｉ）の化合物である、請求項１に記載の組成物。
  3. 第２カチオン性化合物が、以下の構造：
    Figure 0007111823000026
     および
    Figure 0007111823000027
     のうちの１つを有する式（ＩＩ）の化合物である、請求項１に記載の組成物。
  4. 第１基材、第２基材、および第１基材と第２基材の間に配置された請求項１～３のいずれか一項に記載の組成物を含み、第１基材と第２基材とが前記複合材によって貼り合わされる装置。
  5. 前記第１基材が第１導電性表面を含み、前記第２基材が第２導電性表面を含み、前記組成物が導電性表面と接触して配置される、請求項４に記載の装置。
  6. 前記導電性表面が、電気伝導性金属、混合金属、合金、金属酸化物、混合金属酸化物、プラスチック、炭素質材料、複合金属、または伝導性ポリマーを含む、請求項４又は５に記載の装置。
  7. 前記導電性表面のうちの少なくとも１つがアルミニウムを含む、請求項４～６のいずれか一項に記載の装置。
  8. ＤＣ電源をさらに含み、前記第１導電性表面および前記第２導電性表面のうちの少なくとも１つが前記ＤＣ電源と電気的に連通していて閉鎖可能な電気回路を作り出し、
    ＤＣ電源が３ボルト～１００ボルトである、請求項４～７のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記導電性表面のうちの少なくとも１つへの電位の印加が前記組成物の粘着性を低減する、請求項４～８のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記第１導電性表面が第１導電層の表面であり、前記第２導電性表面が第２導電層の表面であり、前記第１導電層および前記第２導電層が厚さ２０ｎｍ～２００μｍである、請求項４～９のいずれか一項に記載の装置。
  11. 前記導電性表面が基材上に配されており、
    前記基材が、木材、厚紙、ガラス繊維または非電気伝導性プラスチックを含む、請求項４～１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記組成物が前記第１導電性表面または前記第２導電性表面に対して低減した腐食効果を有し、
    前記低減した腐食効果が、高湿および高温の条件下で１５分～３００時間の期間にわたって観察されうる、請求項４～１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. 請求項１～３のいずれか一項の組成物で第１基材を第２基材に貼着することを含む方法。
  14. 前記第１基材と前記第２基材の間に電位を印加することおよび前記第１基材を前記第２基材から分離することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 第１イオン性化合物と第２イオン性化合物との混合物を含む粘着剤組成物であって、
    第１イオン性化合物が以下の構造：
    Figure 0007111823000028
     を有する第１カチオン性化合物を含み、
    第２イオン性化合物が、以下の構造：
    Figure 0007111823000029
    Figure 0007111823000030
    Figure 0007111823000031
     および
    Figure 0007111823000032
     のうちの１つを有する第２カチオン性化合物を含み、
    第１イオン性化合物および第２イオン性化合物のそれぞれが、以下の構造：
    Figure 0007111823000033
     を有するアニオン性化合物を含み、
    前記第１イオン性化合物は、前記第２イオン性化合物がある金属性材料に対して呈する対応する第２腐食度よりも大きい第１腐食度を、前記金属性材料に対して呈し、
    前記第１イオン性化合物と前記第２イオン性化合物との混合物は、前記金属性材料に対して、第１腐食度よりも低い対応する第３腐食度を呈し、
    前記金属性材料に適用した場合、前記第１イオン性化合物と前記第２イオン性化合物との混合物を含む前記組成物は、電位を印加すると、前記金属性材料から選択的に剥離されうる、粘着剤組成物。
  16. 電位を印加した時の前記金属性材料からの、前記第１イオン性化合物と前記第２イオン性化合物との混合物を含む前記組成物の剥離が、前記第２イオン性化合物のみを含む対応する第３組成物よりも高い前記金属性材料からの剥離性を呈する前記第１イオン性化合物を含む対応する第２組成物の剥離と実質的に同じように達成される、請求項１５の粘着剤組成物。
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