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JP7704753B2 - 一成分(1k)硬化性接着剤組成物 - Google Patents
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JP7704753B2 - 一成分(1k)硬化性接着剤組成物 - Google Patents

一成分(1k)硬化性接着剤組成物 Download PDF

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Description

本発明は、塗布された特定の基材から剥離できる接着剤組成物に関する。より具体的には、本発明は、硬化性であり、剥離可能な一液型(1K)接着剤組成物に関する。
接着結合とポリマーコーティングは、一般的に製造品の組み立てと仕上げに使用される。それらは、ねじ、ボルト、リベットなどのメカニカルファスナーの代わりに使用され、機械加工コストを削減し、製造プロセスにおけるより高い適応性を有する接着を提供する。接着結合は、応力を均等に分散し、疲労の可能性を低減し、腐食種から接合部を遮断する。
従って、接着結合はメカニカルファスナーに比べて多くの利点をもたらすが、実際の適用で必要とされる場合、接着結合した物品を分解することは難しくなる傾向がある。サンドブラストやワイヤーブラシなどの機械的プロセスによる接着剤の除去は、1つには接着剤が基材間に配置されているため、基材の表面を傷つけずにアクセスできないか、研磨しにくいために大抵除外される。米国特許第4,171,240号(Wong)および米国特許第4,729,797号(Linde等)に開示されているような化学物質および/または高温の適用による分解は効果的かもしれないが、実施に時間がかかり、複雑になることがある。さらに、必要とされる攻撃的な化学物質や過酷な条件により、分離される基材を損傷し、その後の適用に適さないものとなり得る。
これらの問題に留意して、特定の著者は、硬化した組成物を電流が流れることで接着剤と基材との界面における接着を破壊するように作用する、剥離可能な接着剤組成物を開発しようとしてきた。
米国特許第7,465,492号(Gilbert)には、アクリル、メタクリルおよびそれらの組み合わせからなる群から選択されるモノマーを含むマトリックス官能性、フリーラジカル開始剤、および電解質を含み、前記電解質が前記組成物と導電性表面との間に形成された接着におけるファラデー反応をサポートするのに十分なイオン伝導性を前記組成物に提供して、それにより前記組成物を前記表面から剥離できる、電気的に剥離可能な組成物が記載されている。
米国特許出願公開第2007/0269659号(Gilbert)には、2つの界面で剥離可能な接着剤組成物であって、前記組成物が(i)ポリマーおよび電解質を含み、(ii)2つの表面の結合を容易にし、(iii)陽極界面および陰極界面を形成するように両表面全体に印加された電圧に応答して、前記陽極および陰極表面の両方から剥離する、組成物が記載されている。
米国特許出願公開第2008/0196828号(Gilbert)には、熱可塑性成分、および電解質を含み、前記電解質が、前記組成物に十分なイオン伝導性を提供して、前記組成物と導電性表面との間に形成された結合におけるファラデー反応を可能にして、前記組成物を前記表面から剥離させることを可能にする、ホットメルト接着剤組成物が記載されている。
国際出願公開第2017/133864号(Henkel AG & Co.KGaA)には、第1および第2の基材を可逆的に接着する方法であって、少なくとも前記第1の基材が非導電性基材であり、前記方法が、a)前記非導電性基材の表面を導電性インクでコーティングすること、b)前記導電性インクがコーティングされた前記第1の基材および/または前記第2の基材の表面に、電気的に剥離可能なホットメルト接着剤組成物を塗布すること、c)前記電気的に剥離可能なホットメルト接着剤組成物が前記2つの基材の間に介在するように、前記第1の基材と第2の基材とを接触させること、d)前記2つの基材間に接着結合を形成して接着基材を提供すること、e)前記接着基材に電圧を印加し、それにより、前記電気的に剥離可能なホットメルト接着剤組成物と基材表面との間の少なくとも1つの界面の接着を実質的に弱めること、を含む方法が記載されている。
米国特許第4,171,240号明細書 米国特許第4,729,797号明細書 米国特許第7,465,492号明細書 米国特許出願公開第2007/0269659号明細書 米国特許出願公開第2008/0196829号明細書 国際出願公開第2017/133864号
接着される基材の表面に簡便に塗布でき、その硬化によって前記基材を含む複合構造内に効果的な結合を提供できるが、硬化した接着剤全体に電位を簡単に印加することによってそれらの基材から効果的に剥離できる接着剤組成物を提供するという技術上の必要性が依然として存在する。
本発明の第1の態様によれば、
a)エポキシ樹脂;
b)前記エポキシ樹脂の硬化剤;
c)電解質;および、
d)非導電性フィラー;
を含み、
e)可溶化剤と強化剤との組み合わせ、および、
f)導電性粒子
のうちの少なくとも1つを含む、硬化性かつ剥離可能な一液型(1K)接着剤組成物が提供される。
本発明の重要な実施態様において、剥離可能な一液型(1K)接着剤組成物は、組成物の総重量に基づいて、
15~75重量%、好ましくは20~65重量%の、前記エポキシ樹脂a)、
0.01~25重量%、好ましくは0.1~23重量%の、エポキシ樹脂用の前記硬化剤b)、
2.0~25重量%、好ましくは3~20重量%の、前記電解質c)、および、
1~50重量%、好ましくは1.5~48重量%の、前記非導電性フィラーd)、
を含み、
前記接着剤組成物が、前記可溶化剤および強化剤の組み合わせを含む場合、該組成物は、
1~15重量%、好ましくは2~10重量%の可溶化剤、
5~40重量%、好ましくは10~25重量%の強化剤、
を含み、
さらに、前記接着剤組成物が前記導電性粒子を含む場合、該組成物は、0.1~5重量%、好ましくは0.5~4重量%の導電性粒子f)を含む。
いくつかの実施態様において、硬化剤は、トリス-(3-メルカプトプロピオネート)(TMP)、ペンタエリスリトールテトラ(3-メルカプトプロピオネート)、ジ-ペンタエリスリトールヘキサ(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラ(3-メルカプトプロピオネート)、トリス(2-(メルカプトプロピオニルオキシ)エチル)イソシアネートおよびそれらの混合物を含む、または、それからなる。これに関して、トリス-(3-メルカプトプロピオネート)の使用が好適であり得る。
これとは別に、硬化剤は、アミン系硬化剤、好ましくは脂環式アミン、脂肪族アミン、ジシアノジアミド、ポリエーテルアミンおよびそれらの混合物からなる群から選択されるアミン系硬化剤を含んでもよく、または、それからなっていてもよい。これに関して、ポリエーテルアミン、ジシアノジアミド、およびそれらの混合物の使用が好ましいといえる。
本発明の第2の態様によれば、
導電性表面を有する第1剤料層、および、
導電性表面を有する第2材料層
を含む接着構造であって、上記および添付の特許請求の範囲で定義される硬化性かつ剥離可能な一液型(1K)接着剤組成物が、前記第1材料層と第2材料層との間に配置される、接着構造が提供される。
本発明の第3の態様によれば、
i)両表面全体に電圧を印加して、陽極界面と陰極界面を形成する工程、および
ii)上記両表面を剥離する工程を含む
上記および添付の特許請求の範囲で定義される前記接着構造を剥離する方法が提供される。
この方法の工程i)は、好ましくは、
a)0.5~200Vの印加電圧、および
b)1秒~120分間、好ましくは1秒~60分間印加される電圧
のうちの少なくとも1つによって特徴付けられる。
図1aは本発明の第1実施態様の接着構造を示す。 図1bは本発明の第2実施態様の接着構造を示す。 図2aは第1実施態様の接着構造を電流が通過する際のその構造の最初の剥離を示す。 図2bは第2実施態様の接着構造を電流が通過する際のその構造の最初の剥離を示す。 図3aは、75Vでの経時的な剥離効果を示す。 図3bは、異なる電位を30分間印加した場合の剥離効果を示す。 図4は、本発明の組成物の経時安定性を示す。 図5は、本発明の組成物の経時安定性を示す。 図6は、本発明の組成物の経時安定性を示す。 図7は、実施例5の試験結果を示す。 図8は、実施例5の試験結果を示す。 図9は、実施例6の試験結果を示す。
<定義>
本明細書で使用される時、単数形「a」、「an」と「the」は、文脈で明確に指示されていない限り、複数の指示対象が含まれる。
本明細書で使用される「含む」(comprising、comprises)および「含まれる」(comprised of)という用語は、「含む」(including、includes、containingまたはcontains)と同義であり、包括的またはオープンエンドであり、追加の、引用されていない部材、要素、または方法工程を排除しない。
本明細書で使用される時、「からなる」(consisting of)という用語は、特定されていない要素、成分、部材、または方法工程を除外する。
量、濃度、寸法、その他のパラメータを範囲、好ましい範囲、上限値、下限値、または好ましい上限値と限界値の形態で表す場合、任意の上限または好ましい値と任意の下限または好ましい値とを組み合わせることによって得られる任意の範囲も、得られた範囲が文脈において明確に言及されているかどうかに関わらず、具体的に開示されていると理解されるべきである。
さらに、標準的な理解によれば、「0~x」として表される重量範囲は、具体的には0重量%を含む。該範囲によって定義される成分は、組成物に存在しないか、または組成物中に最大x重量%の量まで存在し得る。
単語「好ましい」(preferred)、「好ましくは」(preferably)、「望ましくは」(desirably)および「特に」(particularly)は、ある状況下で特定の利益をもたらす可能性のある本開示の実施態様に注意を向けるために、本明細書で頻繁に使用される。しかしながら、1つまたは複数の好ましい(preferable)、好ましい(preferred)、望ましい(desirable)、または特定の実施態様の記載は、他の実施態様が有用ではないという意味を含むのではなく、それらの他の実施態様を本開示の範囲から除外することを意図するものではない。
本願において使用される場合、「may」という単語は、義務的な意味ではなく、許容的な意味で使用される。つまり、可能性があることを意味する。
本明細書で使用される場合、室温は23℃プラスもしくはマイナス2℃である。本明細書で使用される場合、「周囲条件」は、組成物が配置されている、またはコーティング層または該コーティング層の基材が配置されている周囲の温度および圧力を意味する。
本明細書で使用される場合、「剥離可能」という用語は、接着剤の硬化後、10V~75Vの電位を20分~60分間印加すると、接着強度を少なくとも50%弱めることができることを意味する。硬化接着剤は、電流が接着結合線を通って流れるように、その接着剤によって接着される2つの基材の間に塗布される。接着強度は、室温で行われる、EN 1465:2009(ドイツ語版)接着剤に基づく-接着アセンブリの引張ラップせん断強度の決定に基づく引張ラップせん断(TLS)試験によって測定される。接着の重なり領域は25mm×10mmで、約150μmの接着厚さを有していた。
本明細書で使用される場合、「モノマー」という用語は、重合反応を受けて、ポリマーの化学構造に対する構成単位に寄与することができる物質を指す。本明細書で使用される「単官能性」という用語は、1つの重合性部分の所有を指す。本明細書で使用される「多官能性」という用語は、複数の重合性部分の所有を指す。
本明細書で使用される場合、「等量(eq.)」)という用語は、化学表記でよくあるように、反応に存在する反応性基の相対数に関する。
「電解質」という用語は、当技術分野におけるその標準的な意味に従って、帯電した担体種の移動によって電気を伝導できる遊離イオンを含む物質として本明細書で使用される。この用語は、溶融電解質、液体電解質、半固体電解質、および固体電解質を包含することを意図しており、それらの電解質構造のカチオン性またはアニオン性成分の少なくとも1つは、本質的に自由に移動し、従って電荷担体として作用する。
本発明の硬化性接着剤組成物およびそれから得られる硬化接着剤は、接着剤材料がイオン、陰イオンまたは陽イオンのどちらか一方、またはその両方の伝導を可能にするという点で、「電解質機能性」を有する。電解質機能性は、組成物および硬化接着剤が少なくとも1つの極性のイオンを溶媒和する能力に由来すると理解されている。
本明細書で使用される場合、「(メタ)アクリル」は「アクリル」および/または「メタクリル」を指す短縮形である。従って、用語「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミドとメタクリルアミドをまとめて指す。
本明細書で使用される場合、「C-Cアルキル」基とは、1~n個の炭素原子を含む一価の基を指す。これは、アルカンの基であり、直鎖および分岐鎖有機基を含む。従って、「C-C30アルキル」基とは、1~30個の炭素原子を含む一価の基を指し、これはアルカンの基であり、直鎖および分岐鎖の有機基を含む。アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、および2-エチルヘキシルが挙げられるが、これらに限定されない。本発明において、このようなアルキル基は、非置換であってもよく、ハロ、ニトロ、シアノ、アミド、アミノ、スルホニル、スルフィニル、スルファニル、スルホキシ、ウレア、チオウレア、スルファモイル、スルファミドおよびヒドロキシなどの1以上の置換基で置換されていてもよい。該当する場合、所定の置換基を選択することが明細書に特筆される。しかしながら、一般に1~18個の炭素原子を含むアルキル基(C-C18アルキル)、例えば、1~12個の炭素原子を含むアルキル基(C-C12アルキル)または1~6個の炭素原子を含むアルキル基(C-Cアルキル)を選択することが特筆される。
本明細書で使用される「C-C18ヒドロキシアルキル」という用語は、1~18個の炭素原子を有するHO-(アルキル)基を指し、置換基の結合点は酸素原子を介しており、アルキル基は上記で定義した通りである。
「アルコキシ基」は、-OA(ここで、Aはアルキル基である)で表される一価の基を指し、その非限定的な例は、メトキシ基、エトキシ基、およびイソプロピルオキシ基である。本明細書で使用される「C-C18アルコキシアルキル」という用語、上記で定義したアルコキシ置換基を有し、(アルキル-O-アルキル)部分が合計で1~18個の炭素原子を含むアルキル基を指す。そのような基には、メトキシメチル(-CHOCH)、2-メトキシエチル(-CHCHOCH)および2-エトキシエチルが挙げられる。
本明細書で使用される「C-Cアルキレン」という用語は、2~4個の炭素原子を有する飽和二価炭化水素基として定義される。
「C-C30シクロアルキル」という用語は、3~30個の炭素原子を有する、置換されていてもよい、飽和、単環式、二環式または三環式炭化水素基を意味すると理解される。一般に、3~18個の炭素原子を含むシクロアルキル基(C-C18シクロアルキル基)を選択することが特筆される。シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、アダマンタン、およびノルボルナンが挙げられる。
本明細書で使用される場合、「アラルキル基」などで、単独でまたはより大きな部分の一部として用いられる「C-C18アリール」基は、単環式環系が芳香族である、または二環式若しくは三環式環系の環の少なくとも1つが芳香族である、置換されていてもよい、単環式、二環式および三環式環系を指す。二環式および三環式環系としては、ベンゾ縮合した2~3員の炭素環式環が挙げられる。例示的なアリール基としては、フェニル;(C-C)アルキルフェニル、例えばトリルおよびエチルフェニルなど;インデニル;ナフタレニル、テトラヒドロナフチル、テトラヒドロインデニル;テトラヒドロアントラセニル;およびアントラセニルが挙げられる。フェニル基の選択を特筆し得る。
本明細書で使用される場合、「C-C20アルケニル」は2~20個の炭素原子と少なくとも1単位のエチレン性不飽和を有するヒドロカルビル基を指す。アルケニル基は、直鎖、分岐鎖または環状であってよく、置換されていてもよい。「アルケニル」という用語はまた、当業者によって理解されるように、「シス」および「トランス」構成、または「E」および「Z」構成を有する基を包含する。しかしながら、一般に、2~10(C2-10)または2~8(C2-8)個の炭素原子を含む非置換のアルケニル基の選択が特筆される。前記C-C12アルケニル基の例としては、-CH=CH;-CH=CHCH;-CHCH=CH;-C(=CH)(CH);-CH=CHCHCH;-CHCH=CHCH;-CHCHCH=CH;-CH=C(CH;-CHC(=CH)(CH);-C(=CH)CHCH;-C(CH)=CHCH;-C(CH)CH=CH;-CH=CHCHCHCH;-CHCH=CHCHCH;-CHCHCH=CHCH;-CHCHCHCH=CH;-C(=CH)CHCHCH;-C(CH)=CHCHCH;-CH(CH)CH=CHCH;-CH(CH)CHCH=CH; -CHCH=C(CH;1-シクロペント-1-エニル;1-シクロペント-2-エニル;1-シクロペント-3-エニル;1-シクロヘキス-1-エニル;1-シクロヘキス-2-エニル;および1-シクロヘキシル-3-エニルが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用される場合、「アルキルアリール」はアルキル置換アリール基を指し、「置換アルキルアリール」は上記のように1以上の置換基をさらに有するアルキルアリール基を指す。さらに、本明細書で使用される場合、「アラルキル」は上記で定義したアリール基で置換されたアルキル基を意味する。
本明細書で使用される用語「ヘテロ」は、N、O、SiおよびSなどの1以上のヘテロ原子を含む基または部分を指す。従って、例えば、「複素環式」は環構造の一部として、例えば、N、O、SiまたはSを有する環状基を指す。「ヘテロアルキル」、「ヘテロシクロアルキル」および「ヘテロアリール」部分は、それぞれ、それらの構造の一部としてN、O、SiまたはSを含む上記で定義したアルキル基、シクロアルキル基、およびアリール基である。
本明細書で使用される用語「等量」は、分子量を該当する官能基数で割ったものを意味する。従って、「エポキシ当量」(EEW)とは、1当量のエポキシを含む樹脂のグラム単位の重量を意味する。
本明細書で使用される場合、用語「エポキシド」は、少なくとも1つの環状エーテル基、すなわち、エーテル酸素原子が2つの隣接する炭素原子に結合し、それによって環状構造を形成する基、の存在を特徴とする化合物を示す。この用語は、モノエポキシド化合物、ポリエポキシド化合物(2つ以上のエポキシド基を有する)、およびエポキシド末端プレポリマーを包含することを意図している。用語「モノエポキシド化合物」は、1つのエポキシ基を有するエポキシド化合物を示すことを意味する。用語「ポリエポキシド化合物」は、少なくとも2つのエポキシ基を有するエポキシド化合物を示すことを意味する。用語「ジエポキシド化合物」は、2つのエポキシ基を有するエポキシド化合物を示すことを意味する。
エポキシドは非置換であってもよいが、不活性に置換されていてもよい。例示的な不活性置換基としては、塩素、臭素、フッ素およびフェニルが挙げられる。
本明細書で使用される「潜在性」という用語は、合成手順における適切な点で、反応性官能基に選択的に変換できる不活性官能基を指すことを意味する。この変換の契機となる事象は、とりわけ湿気、熱、または照射である可能性がある。
本明細書で使用される用語「促進剤」は、硬化剤と共反応性であり、同等の条件下で前記硬化剤のみで達成可能なものと比較して、組成物の硬化時間を短縮する化学剤を指す。
この明細書で言及される分子量は、ASTM 3536に従って行われるような、ポリスチレン較正標準を使用するゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定できる。
本明細書に記載の組成物の粘度は、特に明記しない限り、25℃および50%相対湿度(RH)の標準条件でアントンパール粘度計、モデルMCR301を使用して測定される。粘度計は年に1回較正され、サービスによって検査される。較正は、5,000cps~50,000cpsまで変化する既知の粘度の特殊オイルを使用して行われる(平行板PP25および23℃でのせん断速度1/s)。本発明の組成物の測定は、平行板PP20を使用して、1.5(1/s)~100(1/s)の異なる剪断速度で行われる。
<エポキシ樹脂>
組成物は、前記組成物の重量に基づいて、典型的には15~75重量%の量で存在するエポキシ樹脂を含む。エポキシ樹脂は、前記組成物の20~65重量%、例えば、23~61重量%を構成することが好ましい。
75%を超えると、ラップせん断強度と剥離効果に不利な影響を与える可能性があり、一方、少量、主に15%未満の量は、接着特性の低下をもたらす可能性があるため、前記のエポキシ樹脂量が好ましい。
本明細書で使用されるエポキシ樹脂としては、単官能性エポキシ樹脂、多官能性(マルチまたはポリ官能性)エポキシ樹脂、およびそれらの組み合わせを挙げることができる。エポキシ樹脂は、純粋な化合物であってもよいが、同様に、1分子あたり異なる数のエポキシ基を有する化合物の混合物などのエポキシ官能性化合物の混合物であってもよい。エポキシ樹脂は、飽和もしくは不飽和、脂肪族、脂環式、芳香族または複素環式であってもよく、置換されていてもよい。さらに、エポキシ樹脂は、モノマーまたはポリマーであってもよい。
本発明を限定する意図なしに、例示的なモノエポキシド化合物としては、以下が挙げられる。アルキレンオキシド;エポキシ置換脂環式炭化水素、例えばシクロヘキセンオキシド、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、(+)-シス-リモネンオキシド、(+)-シス、トランス-リモネンオキシド、(-)-シス、トランス-リモネンオキシド、シクロオクテンオキシド、シクロドデセンオキシドおよびα-ピネンオキシドなど;エポキシ置換芳香族炭化水素;一価アルコールまたはフェノールのモノエポキシ置換アルキルエーテル、例えば脂肪族、脂環式および芳香族アルコールのグリシジルエーテルなど;モノカルボン酸のモノエポキシ置換アルキルエステル、例えば脂肪族、脂環式および芳香族モノカルボン酸のグリシジルエステルなど;他のカルボキシ基がアルカノールでエステル化されている、ポリカルボン酸のモノエポキシ置換アルキルエステル;エポキシ置換モノカルボン酸のアルキルおよびアルケニルエステル;他のOH基がカルボン酸またはアルコールでエステル化またはエーテル化されている多価アルコールのエポキシアルキルエーテル;および、他のOH基がカルボン酸またはアルコールでエステル化またはエーテル化されている、多価アルコールおよびエポキシモノカルボン酸のモノエステル。
例として、以下のグリシジルエーテルを、本明細書で用いるのに特に適したモノエポキシド化合物として挙げ得る。メチルグリシジルエーテル;エチルグリシジルエーテル;プロピルグリシジルエーテル;ブチルグリシジルエーテル;ぺンチルグリシジルエーテル;ヘキシルグリシジルエーテル;シクロヘキシルグリシジルエーテル;オクチルグリシジルエーテル;2-エチルヘキシルグリシジルエーテル;アリルグリシジルエーテル;ベンジルグリシジルエーテル;フェニルグリシジルエーテル;4-tert-ブチルフェニルグリシジルエーテル;1-ナフチルグリシジルエーテル;2-ナフチルグリシジルエーテル;2-クロロフェニルグリシジルエーテル;4-クロロフェニルグリシジルエーテル;4-ブロモフェニルグリシジルエーテル;2,4,6-トリクロロフェニルグリシジルエーテル;2,4,6-トリブロモフェニルグリシジルエーテル;ペンタフルオロフェニルグリシジルエーテル;o-クレシルグリシジルエーテル;m-クレシルグリシジルエーテル;および、p-クレシルグリシジルエーテル。
一実施態様において、モノエポキシド化合物は、本明細書の以下の式(I)に適合する。
(式中、R、R、RおよびRは同じでも異なっていてもよく、独立して、水素、ハロゲン原子、C-Cアルキル基、C-C10シクロアルキル基、C-C12アルケニル、C-C18アリール基またはC-C18アラルキル基から選択される。ただし、RおよびRの少なくとも1つは水素ではない。)
、RおよびRは水素であり、Rはフェニル基またはC-Cアルキル基であることが好ましく、より好ましくはC-Cアルキル基である。
この実施態様を考慮して、例示的なモノエポキシドとしては、エチレンオキシド、1,2-プロピレンオキシド(プロピレンオキシド);1,2-ブチレンオキシド;シス-2,3-エポキシブタン;トランス-2,3-エポキシブタン;1,2-エポキシペンタン;1,2-エポキシヘキサン;1,2-ヘプチレンオキシド;デセンオキシド;ブタジエンオキシド;イソプレンオキシド;およびスチレンオキシドが挙げられる。
本発明において、エチレンオキシド;プロピレンオキシド;シクロヘキセンオキシド;(+)-シス-リモネンオキシド(+)-シス、トランス-リモネンオキシド;(-)シス、トランス-リモネンオキシド;シクロオクテンオキシド;および、シクロドデセンオキシドからなる群から選択される少なくとも1つのモノエポキシド化合物を使用することに言及する。
この場合もやはり、本発明を限定する意図なしに、適当なポリエポキシ化合物は、液体、固体、または溶媒中の溶液であり得る。さらに、このようなポリエポキシド化合物は、100~700g/eq、例えば、120~320g/eqのエポキシド当量を有すべきである。さらに、一般的に、500g/eq未満、さらに400g/eq未満のエポキシド当量を有するジエポキシド化合物が好ましい。これは主にコストの観点からのものであり、それらの製造などで、低分子量エポキシ樹脂が精製においてより限定された処理を必要とするからである。
本発明において重合され得るポリエポキシ化合物の種類または群の例として、多価アルコールおよび多価フェノールのグリシジルエーテル;ポリカルボン酸のグリシジルエステル;および、エポキシ化ポリエチレン系不飽和炭化水素、エステル、エーテルおよびアミドを挙げ得る。
適当なジグリシジルエーテル化合物は、本来は芳香族、脂肪族、または脂環式であり得、従って、二価フェノールおよび二価アルコールから誘導できる。そして、このようなジグリシジルエーテルの有用なクラスは、脂肪族および脂環式ジオールのジグリシジルエーテル、例えば1,2-エタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,12-ドデカンジオール、シクロペンタンジオールおよびシクロヘキサンジオール;ビスフェノールA系ジグリシジルエーテル;ビスフェノールFジグリシジルエーテル;ジグリシジルo-フタレート、ジグリシジルイソフタレートおよびジグリシジルテレフタレート;ポリアルキレングリコール系ジグリシジルエーテル、特に、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル;および、ポリカーボネートジオール系グリシジルエーテルである。さらに言及し得る他の適当なジエポキシドとしては、二重不飽和脂肪酸C-C18アルキルエステルのジエポキシド;ブタジエンジエポキシド;ポリブタジエンジグリシジルエーテル;ビニルシクロヘキセンジエポキシド;および、リモネンジエポキシドが挙げられる。
さらなる例示的なポリエポキシ化合物としては、グリセロールポリグリシジルエーテル;トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル;ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル;ジグリセロールポリグリシジルエーテル;ポリグリセロールポリグリシジルエーテル;および、ソルビトールポリグリシジルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。
また、非常に好ましいポリエポキシ化合物の例としては、ビスフェノールAエポキシ樹脂、例えばDER(商標)331、DER(商標)330、DERTM337およびDER(商標)383など;ビスフェノールFエポキシ樹脂、例えば、DER(商標)354など;ビスフェノールA/Fエポキシ樹脂ブレンド、例えばDER(商標)353など;脂肪族グリシジルエーテル、例えばDER(商標)736など;ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、例えばDER(商標)732など;固体のビスフェノールAエポキシ樹脂、例えばDER(商標)661およびDER(商標)664 UEなど;ビスフェノールA固体エポキシ樹脂の溶液、例えばDER(商標)671-X75など;エポキシノボラック樹脂、例えばDEN(商標)438など;臭素化エポキシ樹脂、例えばDER(商標)542など;ヒマシ油トリグリシジルエーテル、例えばERISYS(商標)GE-35Hなど;ポリグリセロール-3-ポリグリシジルエーテル、例えばERISYS(商標)GE-38など;ソルビトールグリシジルエーテル、例えばERISYS(商標)GE-60など、が挙げられる。
上記とは別に、特定の実施態様においては、組成物は、以下の式を有するグリシドキシアルキルアルコキシシランを含み得る。
〔式中、各Rは、独立して、メチルまたはエチルから選択され、nは1~10である。〕
例示的なシランには、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシメチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシメチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、および、8-グリシドオキシオクチルトリメトキシシランが含まれるが、これらに限定されない。存在する場合、エポキシ官能性シランは、エポキシ化合物の総重量に基づいて、20重量%未満、好ましくは10重量%未満、または5重量%未満を構成するのがよい。
本発明はまた、硬化性組成物が、オキセタン、環状カーボネート、環状無水物およびラクトンからなる群から選択される1以上の環状モノマーをさらに含むことを排除するものではない。以下の引用の開示が、適当な環状カーボネート官能性化合物を開示するのに有益である場合がある:米国特許第3,535,342号、米国特許第4,835,289号、米国特許第4,892,954号、英国特許出願公開第1,485,925号、および欧州出願公開第0119840号。しかしながら、このようなコモノマーは、エポキシド化合物の総重量に基づいて、20重量%未満、好ましくは10重量%未満または5重量%未満を構成するのがよい。
<硬化剤>
本発明において、有用であり得る硬化剤を制限する特別な意図はない。例えば、硬化剤は、1分子あたり少なくとも2つのエポキシ反応性基を有する化合物である反応性硬化剤を含み得るか、それからなり得る。同様に、硬化剤は、光潜在性硬化剤を含む潜在性硬化剤を含み得るか、それからなり得る。反応性および潜在性硬化剤の組み合わせは、本発明において想定される。これとは別に、組成物中に存在する硬化剤の量は、エポキシ樹脂の硬化をもたらすのに十分でなければならない。
反応性硬化剤は、特に、i)エポキシ基に対して反応性の少なくとも2つのアミン水素を有する少なくとも1つのポリアミン;ii)エポキシ基に対して反応性の少なくとも2つのメルカプト基を有する少なくとも1つのメルカプト化合物、および、iii)少なくとも1つのマンニッヒ塩基、のうちの1以上を含み得る。
エポキシ基に対して反応性の少なくとも2つのアミン水素を有する少なくとも1つのポリアミンは、特に、第一級アミン基および/または第二級アミン基を含み、第一級アミン基または第二級アミン基あたり、150g/当量以下、好ましくは125g/eq以下の当量を有する。
単独でまたは組み合わせて使用し得る適切なポリアミンには、以下が含まれるが、これらに限定されない。
i)以下の例を挙げ得る脂肪族、脂環式またはアリール脂肪族の第一級ジアミン:2,2-ジメチル-1,3-プロパンジアミン;1,3-ペンタンジアミン(DAMP);1,5-ペンタンジアミン;1,5-ジアミノ-2-メチルペンタン(MPMD);2-ブチル-2-エチル-1,5-ペンタンジアミン(C11-ネオジアミン);1,6-ヘキサンジアミン(ヘキサメチレンジアミン、HMDA);2,5-ジメチル-1,6-ヘキサンジアミン;2,2,4-および/または2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン;1,7-ヘプタンジアミン;1,8-オクタンジアミン;1,9-ノナンジアミン;1,10-デカンジアミン;1,11-ウンデカンジアミン;1,12-ドデカンジアミン;1,2-、1,3-および1,4-ジアミノシクロヘキサン;ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン;ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタン;ビス(4-アミノ-3-エチルシクロヘキシル)メタン;ビス(4-アミノ-3,5-ジメチルシクロヘキシル)メタン;ビス(4-アミノ-3-エチル-5-メチルシクロヘキシル)メタン;1-アミノ-3-アミノメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキサン(イソホロンジアミン、IPDA);2-および/または4-メチル-1,3-ジアミノシクロヘキサン;1,3-ビス(アミノメチル)-シクロヘキサン;1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン;2,5(2,6)-ビス(アミノメチル)-ビシクロ[2.2.1]ヘプタン(ノルボルナンジアミン、NBDA);3(4),8(9)-ビス(アミノメチル)トリシクロ[5.2.1.0(2,6)]-デカン(TCD-ジアミン);1,4-ジアミノ-2,2,6-トリメチルシクロヘキサン(TMCDA);1,8-メンタンジアミン;3,9-ビス(3-アミノプロピル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;および、1,3-ビス(アミノメチル)ベンゼン(MXDA)。
ii)以下の具体例を挙げ得る、2つまたは3つの第一級脂肪族アミン基を有する第三級アミン基含有ポリアミン:N、N’-ビス(アミノプロピル)-ピペラジン;N、N-ビス(3-アミノプロピル)メチルアミン; N、N-ビス(3-アミノプロピル)エチルアミン;N、N-ビス(3-アミノプロピル)プロピルアミン;N、N-ビス(3-アミノプロピル)シクロヘキシルアミン;N、N-ビス(3-アミノプロピル)-2-エチル-ヘキシルアミン;トリス(2-アミノエチル)アミン;トリス(2-アミノプロピル)アミン;トリス(3-アミノプロピル)アミン;および、天然脂肪酸に由来する脂肪アミンの二重シアノエチル化およびそれに次ぐ還元からの生成物、例えば、Triameen(登録商標)Y12DおよびTriameen(登録商標)YT(Akzo Nobel製)として市販されている、N、N-ビス(3-アミノプロピル)ドデシルアミンおよびN、N-ビス(3-アミノプロピル)獣脂アルキルアミンなど。
iii)以下の特定の例を挙げ得る、エーテル基含有脂肪族第一級ポリアミン:ビス(2-アミノエチル)エーテル;3,6-ジオキサオクタン-1,8-ジアミン;4,7-ジオキサデカン-1,10-ジアミン;4,7-ジオキサデカン-2,9-ジアミン;4,9-ジオキサドデカン-1,12-ジアミン;5,8-ジオキサドデカン-3,10-ジアミン;4,7,10-トリオキサトリデカン-1,13-ジアミン、および、これらのジアミンの高級オリゴマー;ビス(3-アミノプロピル)ポリテトラヒドロフラン、および、他のポリテトラヒドロフランジアミン;1,4-ジメチロールシクロヘキサンのプロポキシル化およびそれに次ぐアミノ化から得られる脂環式エーテル基含有ジアミン、例えば、Jeffamine(登録商標)RFD-270(Huntsman製)として市販されている材料など;ポリオキシアルキレンジオールおよびポリオキシアルキレントリオールのアミノ化から生成物として得られ、Jeffamine(登録商標)(Huntsman製)、ポリエーテルアミン(BASF製)、またはPCAmines(登録商標)(Nitroil製)の名称のもと入手可能なポリオキシアルキレンジアミンまたはポリオキシアルキレントリアミン。Jeffamine(登録商標)D-230、Jeffamine(登録商標)D-400、Jeffamine(登録商標)D-600、Jeffamine(登録商標)D-2000、Jeffamine(登録商標)D-4000、Jeffamine(登録商標)T-403、Jeffamine(登録商標)T-3000、Jeffamine(登録商標)T-5000、Jeffamine(登録商標)EDR-104、Jeffamine(登録商標)EDR-148、および、Jeffamine(登録商標)EDR-176、並びに、BASFまたはNitroil製の対応するアミンの使用が特に好適であり得る。
iv)以下の例を挙げ得る、第二級アミン基を有する第一級ジアミン:3-(2-アミノエチル)アミノプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン(BHMT);ジエチレントリアミン(DETA);トリエチレンテトラミン(TETA);テトラエチレンペンタミン(TEPA);ペンタエチレンヘキサミン(PEHA);直鎖ポリエチレンアミンの高級同族体、例えば5~7個のエチレンアミン単位を有するポリエチレンポリアミン(いわゆる「高エチレンポリアミン」、HEPA)など;少なくとも2つの第一級アミン基を有する第一級ジアミンおよびポリアミンの多段階シアノエチル化またはシアノブチル化およびそれに次ぐ水素化からの生成物、例えば、ジプロピレントリアミン(DPTA)、N-(2-アミノエチル)-1,3-プロパンジアミン(N3-アミン)、N、N’-ビス(3-アミノプロピル)エチレンジアミン(N4-アミン)、N、N’-ビス(3-アミノプロピル)-1,4-ジアミノブタン、N5-(3-アミノプロピル)-2-メチル-1 5-ペンタンジアミン、N3-(3-アミノペンチル)-1,3-ペンタンジアミン、N5-(3-アミノ-1-エチルプロピル)-2-メチル-1,5-ペンタンジアミン、または、N、N’-ビス(3-アミノ-1-エチルプロピル)-2-メチル-1,5-ペンタンジアミン。
v)以下の例を挙げ得る、1つの第一級アミノ基および少なくとも1つの二級アミノ基を有するポリアミン:N-ブチル-1,2-エタンジアミン; N-ヘキシル-1,2-エタンジアミン;N-(2-エチルヘキシル)-1,2-エタンジアミン;N-シクロヘキシル-1,2-エタンジアミン;4-アミノメチル-ピペリジン;N-(2-アミノエチル)ピペラジン;N-メチル-1,3-プロパンジアミン;N-ブチル-1,3-プロパンジアミン;N-(2-エチルヘキシル)-1,3-プロパンジアミン;N-シクロヘキシル-1,3-プロパンジアミン; 3-メチルアミノ-1-ペンチルアミン;3-エチルアミノ-1-ペンチルアミン;3-シクロヘキシルアミノ-1-ペンチルアミン;脂肪ジアミン、例えばN-ココアルキル-1,3-プロパンジアミン;1:1のモル比で反応した、第一級脂肪族ジアミンと、アクリロニトリル、マレイン酸若しくはフマル酸ジエステル、シトラコン酸ジエステル、アクリル酸およびメタクリル酸エステル、アクリル酸およびメタクリル酸アミドおよびイタコン酸ジエステルとのマイケル型付加反応からの生成物;アルデヒドまたはケトンによる第一級ポリアミンの部分還元的アルキル化からの生成物、特に2つの第一級アミン基を有する前述のポリアミン、特に1,6-ヘキサンジアミン、1,5-ジアミノ-2-メチルペンタン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)ベンゼン、BHMT、DETA、TETA、TEPA、DPTA、N3-アミンおよびN4-アミンのN-モノアルキル化生成物(ここで、好ましいアルキル基は、ベンジル、イソブチル、ヘキシル、2-エチルヘキシルである);および、部分的スチレン化ポリアミン、例えばGaskamine(登録商標)240(Mitsubishi GasChemical製)として市販されているものなど。
vi)二級ジアミン、特に、2つの第一級アミン基を有する前述のポリアミン、特に1,6-ヘキサンジアミン、1,5-ジアミノ-2-メチルペンタン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)-シクロヘキサン、1,3-ビス(アミノメチル)ベンゼン、BHMT、DETA、TETA、TEPA、DPTA、N3-アミンまたはN4-アミンのN、N’-ジアルキル化生成物(ここで、好ましいアルキル基は、2-フェニルエチル、ベンジル、イソブチル、ヘキシルおよび2-エチルヘキシルである)。
vii)以下で挙げ得る芳香族ポリアミン:m-およびp-フェニレンジアミン、4,4’-、2,4’-および2,2’-ジアミノジフェニルメタン; 3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(MOCA);2,4-および2,6-トリレンジアミン;3,5-ジメチルチオ-2,4-および-2,6-トリレンジアミンの混合物(AlbermarleからEthacure(登録商標)300として入手可能);3,5-ジエチル-2,4-および-2,6-トリレンジアミン(DETDA)の混合物;3,3’、5,5’-テトラエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(M-DEA);3,3’、5,5’-テトラエチル-2,2’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(M-CDEA);3,3’-ジイソプロピル-5,5’-ジメチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(M-MIPA);3,3’、5,5’-テトライソプロピル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(M-DIPA);4,4’-ジアミノジフェニルスルホン(DDS);4-アミノ-N-(4-アミノフェニル)ベンゼンスルホンアミド;5,5’-メチレンジアントラニル酸;ジメチル-(5,5’-メチレンジアントラニレート);1,3-プロピレン-ビス(4-アミノベンゾエート);1,4-ブチレン-ビス(4-アミノベンゾエート);ポリテトラメチレンオキシド-ビス(4-アミノベンゾエート)(AirProductsからVersalink(登録商標)として入手可能);1,2-ビス(2-アミノフェニルチオ)エタン、2-メチルプロピル-(4-クロロ-3,5-ジアミノベンゾエート);および、tert-ブチル-(4-クロロ-3,5-ジアミノベンゾエート)。
viii)記載の構成が、一価若しくは多価カルボン酸、またはそのエステル若しくは無水物の、特に二量体脂肪酸の反応生成物、および脂肪族、脂環式または芳香族ポリアミン、例えばDETAまたはTETAなどのポリアルキレンアミンの反応生成物を含むポリアミドアミン。市販のポリアミドアミンには以下のものが含まれる:Versamid(登録商標)100、125、140、および150(Cognis製);Aradur(登録商標)223、250、および848(Huntsman製);Euretek(登録商標)3607および530(Huntsman製);および、Beckopox(登録商標)EH651、EH654、EH655、EH661およびEH663(Cytec製)。
少なくとも2つの第一級脂肪族アミン基を有する前述のポリアミンの中で好ましいものは、イソホロンジアミン(IPDA);ヘキサメチレンジアミン(HMDA);1,3-ビス(アミノ-メチル)シクロヘキサン;1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン;ビス(4-アミノ-シクロヘキシル)メタン;ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタン;NBDA;および、最大500g/molの数平均分子量(Mn)を有するエーテル基含有ポリアミンである。前記エーテル基含有ポリアミンの中で特に好ましいのは、Jeffamine(登録商標)D-230およびD-600(Huntsmanから入手可能)である。
上述したように、本発明の組成物は、場合により、反応性硬化剤として、1分子あたり少なくとも2つの反応性メルカプト基を有する少なくとも1つの化合物を含み得る。単独でまたは組み合わせて使用し得る適切なメルカプト基含有化合物として、以下が挙げられるが、これらに限定されない。
・液体メルカプタン末端ポリスルフィドポリマー、その商業的な例としては、Thiokol(登録商標)ポリマー(Morton Thiokol社から入手可能)、特に、その型番LP-3、LP-33、LP-980、LP-23、LP-55、LP-56、LP-12、LP-31、LP-32およびLP-2;および、Thioplast(登録商標)ポリマー(Akzo Nobel社製)、特に、型番G10、G112、G131、G1、G12、G21、G22、G44およびG4。
・ポリオキシアルキレンジオールおよびポリオキシアルキレントリオールをエピクロロヒドリンまたはアルキレンオキシドと反応させ、続いて硫化水素ナトリウムにより反応させることによって得られ得る、メルカプタン末端ポリオキシアルキレンエーテル。
・Capcure(登録商標)(Cognis社製)の商品名、特にその型番WR-8、LOFおよび3-800で知られるポリオキシアルキレン誘導体の形態のメルカプタン末端化合物。
・具体例として、ペンタエリスリトールテトラメルカプトアセテート(PETMP);トリメチロールプロパントリメルカプトアセテート(TMPMP);グリコールジメルカプトアセテート;および、ポリオキシアルキレンジオールおよびトリオール、エトキシル化トリメチロールプロパンおよびポリエステルジオールと、チオカルボン酸、例えばチオグリコール酸および2-または3-メルカプトプロピオン酸などとのエステル化生成物、が挙げられる、チオカルボン酸のポリエステル。
・2,4,6-トリメルカプト-1,3,5-トリアジン、2,2’-(エチレンジオキシ)-ジエタンチオール(トリエチレングリコールジメルカプタン)および/またはエタンジチオール。
・トリス(2-(メルカプトプロピオニルオキシ)エチル)イソシアネート。
・チオカルボン酸のポリエステル、特にペンタエリスリトールテトラメルカプトアセテート(PETMP)、トリス-(3-メルカプトプロピオネート)(TMP)、トリメチロールプロパントリメルカプトアセテート(TMPMP)、トリス(2-(メルカプトプロピオニルオキシ)エチル)イソシアネートおよびグリコールジメルカプトアセテートの使用が好ましいと認識される。
上述するように、反応性硬化剤は、少なくとも1つのマンニッヒ塩基を含んでいてもよい。そのような化合物は、少なくとも1つのフェナルカミン、並びに、特に、カルダノール(CAS番号:37330-39-5)、アルデヒドおよびアミンの縮合から得られるフェナルカミンを含むことを特徴とし得る。縮合反応における反応物質アミンは、望ましくはエチレンジアミンまたはジエチルトリアミンである。
マンニッヒ塩基およびフェナルカミンは当該分野で知られており、適切な例としては、市販のフェナルカミンであるCardolite(登録商標)NC-541、NC-557、NC-558、NC-566、Lite2001およびLite2002(Cardolite社から入手可能)、Aradur(登録商標)3440、3441、3442および3460(Huntsman社から入手可能)およびBeckopox(登録商標)EH614、EH621、EH624、EH628およびEH629(Cytec社から入手可能)が挙げられる。
当該分野で使用される任意の一般的な潜在性エポキシ硬化剤を、特に制限されることなく本発明において使用できる。例えば、本明細書で使用し得る適切な潜在性エポキシ硬化剤は、米国特許第4,546,155号;米国特許第7,226,976号;米国特許第4,833,226号;特開2008-214567号;英国特許第1,121,196号;国際出願公開第2014/165423号;および、米国特許第5,077,376号に記載されている。また、市販の潜在性エポキシ硬化剤の例としては、味の素株式会社から商業的に入手可能なAmicurePN-23、PN-40、PN-H、MY-24およびPN-50;朝日電化株式会社から商業的に入手可能なEH-4337S、EH-3293SおよびEH-4357S、朝日化成工業から商業的に入手可能なNovacureHX-3722およびHXA-3921HP;Air Products and Chemicals社から商業的に入手可能なSunmide LH-210、Ancamin 2014AS/FGおよびAncamin 2337Sなどが挙げられる。
当該分野で知られているように、ジシアンジアミドは、潜在性エポキシ硬化剤として一般的な有用性を見出しており、実際に本組成物に使用し得る。使用される場合、前記ジシアンジアミドは微細に粉砕された形態(0.5~100μm、例えば1~50μmまたは2~20μmの平均粒子径(d50)が望ましいかもしれない)であることが好ましい。前記粒子径は、粒子の分布における粒子の直径または最大寸法を指し、動的光散乱を介して測定可能である。
さらなる例示的な潜在性エポキシ硬化剤としては、脂肪族ポリアミンとケトンとの反応によって得られるケチミン;ポリエチレンイミン、特に、重量平均分子量(Mw)が700~1,000,000のポリエチレンイミン;イミダゾール誘導体、例えば2-ヘプタデオイルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-ベンジル-5-ヒドロキシメチル-イミダゾールなど;2,4-ジアミノ-8-2-メチルイミダゾリル-(1)-エチル-5-トリアジン;トリアジンとイソシアヌル酸の付加生成物;ヒドラジド、例えばサクシノヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、イソフトロヒドラジド、o-オキシベンゾヒドラジドおよびサリチルヒドラジドなど、が含まれるが、これらに限定されない。
硬化性組成物を調製する際、組成物が、前記組成物の重量に基づいて、0.01~25重量%の前記エポキシ樹脂用の硬化剤を含むことが好ましい。好ましくは、前記組成物は、0.1~23重量%、例えば、0.5~21重量%の前記硬化剤を含む。
25%を超える量は組成物中に過剰な遊離アミンをもたらす可能性があり、ラップせん断強度に悪影響を及ぼす可能性がある一方、主に0.01%未満の少量は不完全な硬化をもたらし得るため、上記の硬化剤の量が好ましい。
<促進剤>
本発明の組成物は、好ましくは、エポキシ基と硬化剤のエポキシ反応性基との間の反応、例えばアミンまたはチオール基とエポキシ基との間の反応を促進する物質である、少なくとも1つの促進剤を含むべきである。特定の例は、存在する反応性チオール(-SH)基のチオレート(-S'')への脱プロトン化によって、チオレートが求核開環重合によってエポキシ基と反応することによって機能する、アミン促進剤の使用に関する。
本発明で使用される促進剤を限定する意図はないが、以下の適切な促進剤を挙げ得る。i)酸または酸に加水分解可能な化合物、特にa)有機カルボン酸、例えば酢酸、安息香酸、サリチル酸、2-ニトロ安息香酸および乳酸など;b)有機スルホン酸、例えばメタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸および4-ドデシルベンゼンスルホン酸など;c)スルホン酸エステル;d)リン酸などの無機酸;e)ルイス酸化合物、例えば、BFアミン錯体、SbFスルホニウム化合物、ビスアレーン鉄錯体など;f)ペンタフルオロアンチモン酸錯体などのブレンステッド酸化合物;および、e)前記の酸と酸エステルとの混合物;i)フェノール、特にビスフェノール;ii)第3級アミン、例えば、2-ピペラジン-1-イルエタンアミン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、ベンジルジメチルアミン、α-メチルベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、イミダゾール(N-メチルイミダゾール、N-ビニルイミダゾールおよび1,2-ジメチルイミダゾールを含む)およびそのような第3級アミンの塩;iii)第4級アンモニウム塩、例えば、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリドなど;iv)アミジン、例えば、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク-7-エンなど;v)グアニジン、例えば、1,1,3,3-テトラメチルグアニジンなど;iv)フェノール樹脂;およびv)ホスファイト、例えば、ジフェニルホスファイトおよびトリフェニルホスファイトなど。
当業者は、促進剤の選択は、単に最速の促進剤を添加することだけに関心を持っていないと認識されるであろう。促進剤の選択において決定的な他の要因としては、コスト;毒性;溶解性;作業時間、早期ゲル化、発熱分解、膨張およびガス放出などの加工効果;ガラス転移温度(Tg)、弾性率、強度、破断伸度および耐薬品性などの最終特性;規制に関する事項;および、使いやすさ、が挙げられる。
本発明では、少なくとも1つの第3級アミン、少なくとも1つのアミジンまたはそれらの混合物を含む、または、からなる促進剤を用いることが好ましい。より具体的には、前記促進剤は、イミダゾール、メチルイミダゾール、ベンジルジメチルアミン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク-7-エン、1,4-ジアザビシクロ(2,2,2)オクタンおよびそれらの混合物からなる群から選択されるべきである。
促進剤は、望ましくは、組成物の重量に基づいて、0.1~15重量%の量で組成物中に存在する。促進剤は、好ましくは、前記組成物の1~10重量%、例えば、5~10重量%を構成し得る。
促進剤の量は、15%を超えると組成物中の促進剤が過剰となり、硬化過程および接着特性に悪影響を及ぼす可能性がある一方、主に0.01%未満の少量では物理的効果がなくなり得るため、上記の促進剤の量が好ましい。
<電解質>
組成物は、該組成物の重量に基づいて、2~25重量%の電解質を含む。電解質は、好ましくは、前記組成物の3~20重量%、例えば5~18重量%を構成し得る。
25%を超える量は、良好な剥離効果をもたらし得るが、硬化が不完全になり得、初期の接着特性に悪影響を与える可能性がある一方で、主に2%未満の少量では剥離効果の欠如を生じ得るため、上記の電解質の量が好ましい。
電解質は、好ましくは、以下からなる群から選択される式を有する少なくとも1つの塩を含む。
(式中、R、R、R、R、RおよびRは、独立して、水素、C-C18アルキル、C-C18シクロアルキル、C-C18アリール、C-C24アラルキル、C-C20アルケニル、-C(O)R、-C(O)OH、-CNおよび-NOから選択され、RはC-Cアルキルである。)
完全を期すために、C-C18アルキル、C-C18シクロアルキル、C-C18アリール、C-C24アラルキル、C-C20アルケニルという用語は、1以上の水素原子がハロゲン原子で置換されている基(例えば、C-C18ハロアルキル)またはヒドロキシル基で置換されている基(例えば、C-C18ヒドロキシアルキル)を明示的に含む。特に、R、R、R、R、RおよびRは、独立して、水素、C-C12アルキル、C-C12ハロアルキル、C-C12ヒドロキシアルキルおよびC-C12シクロアルキルから選択されることが好ましい。例えば、R、R、R、R、RおよびRは、独立して、水素、C-Cアルキル、C-CハロアルキルおよびC-Cヒドロキシアルキルから選択され得る。
電解質に使用できる対アニオン(X)を制限する特別な意図はない。例示的な陰イオンは、以下から選択することができる。
・ハロゲン化物;
・式PF6、CFSO 、(CFSO、CFCO およびCClCO の疑似ハロゲン化物およびハロゲン含有化合物;
・CN、SCNおよびOCN
・フェネート;
・一般式SO 2-、HSO 、SO 2-、HSO 、ROSO およびRSO のサルフェート、サルファイトおよびスルホネート;
・一般式PO 3-、HPO 2-、HPO 、RPO 2-、HRPO およびRPO のホスフェート;
・一般式RHPO 、RPO 、およびRPO のホスホネートおよびホスフィネート;
・一般式PO 3-、HPO 2-、HPO 、RPO 2-、RHPO およびRPO のホスファイト;
・一般式RPO 、RHPO 、RPOおよびRHPOのホスホニットおよびホスフィニット;
・一般式RCOOのカルボン酸アニオン;
・ヒドロキシカルボン酸アニオンおよび糖酸アニオン;
・サッカリネート(o-安息香酸スルフィミドの塩);
・一般式BO 3-、HBO 2-、HBO 、RBO 、RHBO 、RBO 2-、B(OR)(OR)(OR)(OR、B(HSOおよびB(RSOのボレート;
・一般式RBO 2-およびRBOのボロネート;
・一般式HCO 、CO 2-およびRCO のカーボネートおよび炭酸エステル;
・一般式SiO 4-、HSiO 3-、HSiO 2-、HSiO 、RSiO 3-、RSiО 2-、RSiO 、HRSiO 2-、HSiO およびHRSiO のシリケートおよびケイ酸エステル;
・一般式RSiO 3-、RSiO 2-、RSiO、RSiO 、RSiO およびRSiO 2-のアルキルおよびアリールシラノレート;
・ピリジネートおよびピリミジネート;
・一般式:
のカルボン酸イミド、ビス(スルホニル)イミドおよびスルホニルイミド;
・一般式:
のメチド;
・一般式Rのアルコキシドおよびアリールオキシド;および、
・一般式S2-、HS、[Sv]2-、[HSv]、および[RaS]の硫化物、硫化水素、多硫化物、多硫化水素、およびチオレート(一般式中、vは2~10までの正の整数であり、R、R、RおよびRは、独立して、水素、C-C12アルキル、C-C12シクロアルキル、C-C12ヘテロシクロアルキル、C-C18アリールおよびC-C18ヘテロアリールから選択される。)
上記のリストの定義に基づいて、好ましい陰イオンは上記で定義したハロゲン化物、疑似ハロゲン化物およびハロゲン含有化合物;カルボン酸アニオン、特にフォルメート、アセテート、プロピオネート、ブチレートおよびラクテート;ヒドロキシカルボン酸アニオン;ピリジネートおよびピリミジネート;カルボン酸イミド、ビス(スルホニル)イミドおよびスルホニルイミド;サルフェート、特にメチルサルフェートおよびエチルサルフェート;サルファイト;スルホネート、特にメタンスルホネート;および、ホスフェート、特にジメチルホスフェート、ジエチルホスフェートおよびジ-(2-エチルヘキシル)-ホスフェートからなる群から選択される。
電解質は、好ましくは、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメチルサルフェート、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウム2-(2-フルオロアニリノ)-ピリジネート、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムイミド、1-ブチル-1-メチル-ピロリジニウム2-(2-フルオロアニリノ)-ピリジネート、1-ブチル-1-メチル-ピロリジニウムイミド、トリヘキシル(テトラデシル)ホスホリウム2-(2-フルオロアニリノ)-ピリジネート、シクロヘキシルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、ジ(2-ヒドロキシエチル)トリフルオロアンモニウムアセテート、N,N-ジメチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムオクタノエート、メチルトリオクチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、N-エチル-N-N-N-N-テトラメチルグアニジニウムトリフルオロメタンスルホネート、グアニジニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ブチル-4-メチルピリジニウムブロミド、1-ブチル-3-メチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1-ブチル-3-ヒドロキシメチルピリジニウムエチルサルフェート、1-ブチル-1-メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1-ブチル-メチルピロリジニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、3-メチルイミダゾリウムエチルサルフェート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1-エチル-3-エチル-メチルイミダゾリウムブロミド、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1-オクチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1-メチル-3-オクチルイミダゾリウムクロリド、1-プロピル-3-メチルイミダゾリウムヨージド、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1-ブチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-ブチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1-ブチルイミダゾール、1-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、テトラブチルホスホニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、トリヘキシル(テトラデシル)ホスホニウムテトラフルオロボレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される。1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメチルサルフェートのうちの少なくとも1つを使用することが特に好ましいといえる。
上記の電解質は、組成物に良好な安定性をもたらし、良好な初期接着強度をもたらし、潜在的に処理した際に良好な剥離効果をもたらすため、好ましい。
<電気的に非導電性のフィラー>
本発明の組成物は、非導電性フィラーの存在を特徴とする。概して、非導電性フィラーとして使用される粒子の形状を制限する特別な意図はなく、針状、球状、楕円状、円筒状、ビーズ状、立方体または小板状の粒子を、単独でまたは組み合わせて使用できる。さらに、複数種の粒子の凝集体を使用できると考えられる。同様に、非導電性フィラーとして使用される粒度を制限する特別な意図はない。しかしながら、このような非導電性フィラーは、従来、レーザー回折/散乱法によって測定される、0.1~1500μmの、例えば1~1000μmまたは1~500μmの平均体積粒度を有する。
例示的な非導電性フィラーとしては、チョーク、石灰粉、沈殿および/または発熱性ケイ酸、ゼオライト、ベントナイト、炭酸マグネシウム、珪藻岩、アルミナ、粘土、タルク、砂、石英、フリント、雲母、ガラス粉末およびその他の粉砕鉱物物質が挙げられるが、これらに限定されない。短繊維、例えばガラス繊維、ガラスフィラメント、ポリアクリロニトリル、炭素繊維、またはポリエチレン繊維なども添加できる。
発熱性および/または沈殿ケイ酸は、有利には10~90m/gのBET比表面積を有する。それらが使用される場合、本発明の組成物の粘度のさらなる増加は引き起こさず、硬化組成物の強化に寄与する。
同様に、より高い、有利には100~250m/gのBET比表面積を有する発熱性および/または沈殿ケイ酸をフィラーとして使用することが考えられる。より大きなBET比表面積のために、より少ない重量比のケイ酸によって硬化組成物を強化する効果が達成される。
非導電性フィラーとしても適当なのは、鉱物シェルまたはプラスチックシェルを有する中空球である。これらは、例えば、Glass Bubbles(登録商標)の商品名で市販されている中空のガラス球であってよい。プラスチックベースの中空球、例えばExpancel(登録商標)やDualite(登録商標)などを使用してもよく、欧州特許第0520426号明細書に記載されている。それらは無機または有機物質で構成されており、それぞれ1mm以下、好ましくは500μm以下、好ましくは100μm~200μmの直径を有する。
組成物にチキソトロピーを与える非導電性フィラーは、多くの用途に好適であり得る。このようなフィラーは、レオロジー助剤、例えば水添ヒマシ油、脂肪酸アミド、またはPVCなどの膨潤性プラスチックとしても記載されている。
好ましくは、前記非導電性フィラーは、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、タルカム、ヒュームドシリカ、シリカ、ウォラストナイト、硫酸バリウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される。
非常に好ましい実施態様において、本発明の組成物は、非導電性フィラーとしてヒュームドシリカを含む。
電解質を組成物に溶解させ、相分離を回避するために、電解質に疎水性が必要とされる場合がある。導電性フィラー、特にヒュームドシリカは、組成物に必要な疎水性をもたらすため、電解質の溶解性を向上させ、相分離を防止する。さらに、技術的データは、非導電性フィラーの存在が、組成物の初期接着性能を向上させることを示す。
形成される硬化性組成物の所望の粘度は、使用するフィラーの量を決定し得る。後者について考慮すると、組成物中に存在する導電性および非導電性の両フィラーの総量は、チューブなどの適切な分注装置から組成物が容易に押し出されることを妨げてはならない。粘度は、通常3000~200,000000mPas、好ましくは20,000~100,000mPas、より好ましくは40,000~80,000mPas、さらには50,000~60,000mPasであるのがよい。
上記の粘度条件とは別に、前記非導電性フィラーは、組成物の総重量の1~50重量%、好ましくは1.5~48重量%、より好ましくは2~47重量%の量で存在することが好ましい。
50%を超える量は不十分な接着特性をもたらす可能性がある一方、主に1%未満の少量は、不十分な接着特性および粘度の問題を生じる可能性があるため、上記の非導電性フィラーの量が好ましい。
<可溶化剤と強化剤との組み合わせ>
可溶化剤は、接着剤組成物中の電解質の混和性を促進する機能を有する。可溶化剤は、接着剤組成物の硬化時に形成されるポリマーマトリックスの一部を形成しても、しなくてもよいが、その中でイオン移動を促進する役割を果たす。可溶化剤は、それ自体、好ましくは極性化合物であり、望ましくは室温で液体であるべきである。
可溶化剤の適切なクラスには、ポリホスファゼン;ポリメチレンスルフィド;ポリオキシアルキレングリコール;ポリエチレンイミン;シリコーン界面活性剤、例えばポリアルキルシロキサンおよびポリオキシアルキレン変性ポリジメチルシロキサン(限定するものではないが、ポリ(C2-C3)オキシアルキレン変性ポリジメチルシロキサンを含む);官能化ポリアルキシロキサンとエポキシ樹脂とのコポリマー、例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)とエポキシ樹脂のコポリマー;多価アルコール;および、糖類、が挙げられる。完全を期すために、フッ素化ポリシランなどのフッ素化シリコーン界面活性剤は、用語シリコーン界面活性剤に含まれることを意図する。
エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、シクロヘキサンジオール、ヒドロキノン、カテコール、レゾルシノール、フロログルシノール、ピロガロール、ヒドロキシヒドロキノン、トリス(ヒドロキシメチル)ベンゼン、ベンゼンの残りの炭素原子に3つのメチル置換基またはエチル置換基が結合したトリス(ヒドロキシメチル)ベンゼン、イソソルビド、イソマンニド、イソイジド、グリセロール、シクロヘキサン-1,2,4-トリオール、1,3,5-シクロヘキサントリオール、ペンタン-1,2,3-トリオール、ヘキサン-1,3,5-トリオール、エリスリトール、1,2,4,5-テトラヒドロキシベンゼン、スレイトール、アラビトール、キシリトール、リビトール、マンニトール、ソルビトール、イノシトール、フルクトース、グルコース、マンノース、ラクトース、1,1,1-トリス(ヒドロキシメチル)プロパン、1,1 1-トリス(ヒドロキシメチル)エタン、ジ(トリメチロールプロパン)、トリメチロールプロパンエトキシレート、2-ヒドロキシメチル-1,3-プロパンジオール、ペンタエリスリトールアリルエーテルおよびペンタエリスリトールなどの多価アルコールおよび糖類。
ポリオキシアルキレングリコールのうち、重量平均分子量が200~10000g/モル、例えば200~2000g/モルであるポリオキシ(C2-C3)アルキレングリコールの使用が特に好ましいといえる。
本発明の組成物中の強化剤の存在は、前記強化剤が可溶化剤と一緒に含まれる場合、硬化した接着剤の剥離に有利であり得る。理論に拘束されることを意図することなく、強化剤は、電位の印加下で硬化した接着剤内の相分離を促進する。特に、本発明の組成物が、エポキシ-エラストマー付加物、および、エポキシ樹脂マトリックスに分散されたコアシェル粒子の形態の強化ゴムから選択される少なくとも1つの強化剤を含む場合に、良好な剥離結果が得られた。
エラストマー含有付加物は、別々に、または、2つ以上の特定の付加物の組み合わせで使用し得る。さらに、各付加物は、23℃の温度で固体付加物または液体付加物から、独立して選択し得る。通常、有用な付加物は、エポキシとエラストマーとの重量比が1:5から5:1、たとえば1:3から3:1であることを特徴とする。また、適切なエポキシ/エラストマー付加物に関する有益な参考資料は、米国特許出願公開第2004/0204551号明細書である。さらに、本明細書で使用される例示的な市販のエポキシ/エラストマー付加物には、CVC Chemicalから商業的に入手得可能なHYPDX RK8-4、Croda Europe Limitedから入手可能なB-ToughA3が含まれるが、これらに限定されない。
用語「コアシェルゴム」またはCSRは、弾性のまたはゴム状ポリマーを主成分として含むポリマーによって形成されたゴム粒子コアと、該コア上に、グラフト重合されたポリマーによって形成されたシェル層とを示すものとして、当該分野におけるその標準的な意味に従って使用される。シェル層は、グラフト重合工程においてゴム粒子コアの表面を部分的にまたは完全に覆う。重量で、コアはコアシェルゴム粒子の少なくとも50重量%を構成しなければならない。
コアのポリマー材料は、0℃以下、好ましくは-20℃以下、より好ましくは-40℃以下、さらにより好ましくは-60℃以下のガラス転移温度(Tg)を有する。シェルのポリマーは、ガラス転移温度(Tg)が室温より高く、好ましくは30℃より高く、より好ましくは50℃より高い非弾性、熱可塑性もしくは熱硬化性ポリマーである。
本発明を限定する意図なしに、コアは、ジエンホモポリマー、例えば、ブタジエンもしくはイソプレンのホモポリマー;ジエンコポリマー、例えば、ブタジエンもしくはイソプレンと、1以上のエチレン性不飽和モノマー、例えば、ビニル芳香族モノマー、(メタ)アクリロニトリルもしくは(メタ)アクリレートなどとのコポリマー;(メタ)アクリル酸エステルモノマーに基づくポリマー、例えばポリブチルアクリレートなど;および、ポリシロキサンエラストマー、例えばポリジメチルシロキサンおよび架橋ポリジメチルシロキサンなど、から構成され得る。
同様に、本発明を限定する意図なしに、シェルは、(メタ)アクリレート、例えばメチルメタクリレート;ビニル芳香族モノマー、例えばスチレンなど;シアン化ビニル、例えばアクリロニトリルなど;不飽和酸および無水物、例えばアクリル酸など;および、(メタ)アクリルアミドから選択される1以上のモノマーのポリマーまたはコポリマーから構成され得る。シェルで使用されるポリマーまたはコポリマーは、金属カルボン酸塩の形成、特に二価の金属カチオンの塩の形成を介してイオン的に架橋された酸基を有し得る。シェルポリマーもしくはコポリマーはまた、1分子あたり2つ以上の二重結合を有するモノマーによって共有結合により架橋され得る。
含まれるコアシェルゴム粒子は、10nm~300nm、例えば50nm~250nmの平均粒度(d50)を有することが好ましい。該粒度は、粒度分布中の粒子の直径または最大寸法を指し、動的光散乱によって測定される。完全を期すために、本出願は、剪断強度、剥離強度および樹脂破壊靭性などの、得られる硬化生成物の重要な特性のバランスを提供するために、組成物中における、異なる粒度分布を有する2種以上のコアシェルゴム(CRS)粒子の存在を排除しない。
コアシェルゴムは、市販の製品から選択でき、その例としては、ダウケミカル社から入手可能なParaloid EXL2650A、EXL2655およびEXL2691A;アルケマ社から入手可能なClearstrength(登録商標)XT100、株式会社カネカから入手可能なKane Ace(登録商標)MXシリーズ、特にMX120、MX125、MX130、MX136、MX551、MX553;および、三菱レイヨンから入手可能なMETABLEN SX-006が挙げられる。
可溶化剤と強化剤の組み合わせが存在する、本発明のそれらの実施態様において、
前記強化剤は、前記組成物の総重量に基づき、全体として5~40重量%、例えば、10~25重量%または12~16重量%の量で組成物中に含まれるのがよく、
前記可溶化剤は、前記組成物の重量に基づいて、1~15重量%の量で含まれるのがよく、好ましくは、可溶化剤は、前記組成物の2~10重量%、例えば3~7重量%を構成する。
強化剤の量は、40%を超えると不十分な接着特性をもたらす可能性がある一方、主に5%未満の少量は不十分な剥離効果をもたらし得り、組成物の柔軟性が高くなりすぎる可能性があるため、上記の量が好ましい。
さらに、可溶化剤の量は、15%を超えると接着特性および硬化特性に悪影響を与える可能性がある一方、主に1%未満の少量は、組成物をより粘稠/固体にして、成分の混合を妨げる可能性があるため、上記の量が好ましい。
<導電性粒子>
可溶化剤と強化剤との前述の組み合わせの存在の代わりに、またはそれに加えて、本発明の組成物は、導電性粒子を含んでいてもよい。
出願人は、驚くべきことに、本発明の組成物への導電性粒子の添加が、良好な剥離特性を維持しながら、電解質の量を低減し得ることを見出した。
概ね導電性フィラーとして使用される粒子の形状を制限する特別な意図はない。針状、球状、楕円状、円筒状、ビーズ状、立方体または小板状の粒子を、単独でまたは組み合わせて使用できる。さらに、複数種の粒子の凝集体を使用できると考えられる。同様に、導電性フィラーとして使用される粒度を制限する特別な意図はない。しかしながら、こうした導電性フィラーは、従来、レーザー回折/散乱法によって測定される、1~500μmの、例えば1~200μmの平均体積粒度を有する。
例示的な導電性粒子(フィラー)としては、銀、銅、金、パラジウム、白金、ニッケル、金被覆もしくは銀被覆ニッケル、カーボンブラック、炭素繊維、黒鉛、アルミニウム、インジウム・スズ酸化物、銀被覆銅、銀被覆アルミニウム、金属被覆ガラス球、金属被覆フィラー、金属被覆ポリマー、銀被覆繊維、銀被覆球、アンチモンがドープされた酸化スズ、導電性ナノ球、ナノ銀、ナノアルミニウム、ナノ銅、ナノニッケル、カーボンナノチューブ、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。導電性フィラーとして粒子状銀および/またはカーボンブラックを使用することが好ましい。
特定の重要な実施態様において、導電性粒子は、組成物の総重量に基づいて0.05~10重量%の量で組成物に含まれるのがよい。好ましくは、組成物は、前記組成物の総重量に基づいて、0.1~5重量%、例えば0.5~4重量%または1~3重量%の導電性粒子(フィラー)を含む。
10%を超える量は、導電性を高め得るが、同時に接着特性および剥離特性に悪影響を与える可能性がある一方、主に0.05%未満の少量は物理的効果をもたらさない可能性があり、電解質の量を低減できないため、上記の導電性粒子の量が好ましい。
<添加剤および補助成分>
本発明で得られる上記組成物は、通常、これらの組成物に向上した特性を与え得る助剤および添加剤をさらに含む。例えば、助剤および添加剤は、向上した弾性特性;向上した弾性回復;より長い処理可能時間;より速い硬化時間;および、低残留タックのうちの1以上を付与し得る。このような助剤および添加剤のうち含まれ得るものは、可塑剤;紫外線安定剤などの安定剤;酸化防止剤;反応性希釈剤;乾燥材;接着促進剤;殺菌剤;難燃剤;レオロジー助剤;着色顔料もしくはカラーペースト;および/または、場合によりさらに、少量の非反応性希釈剤である。
このような助剤および添加剤は、それらが組成物の性質および本質的な特性に悪影響を及ぼさないという条件で、所望の組み合わせおよび比率で使用できる。例外が存在する場合もあるが、これらの助剤および添加剤は、全体として、全組成物の50重量%を超えてはならず、好ましくは、組成物の20重量%を超えてはならない。
本発明の目的のための「可塑剤」は、組成物の粘度を低下させ、その加工性を促進する物質である。本明細書において、可塑剤は、組成物の総重量に基づいて、最大10重量%または最大5重量%を構成してよく、好ましくは、ジウレタン;単官能性、直鎖または分岐鎖C-C16アルコールのエーテル、例えばCetiol OE(Cognis Deutschland Gmbh、デュッセルドルフから入手可能)など;アビエチン酸、酪酸、チオ酪酸、酢酸、プロピオン酸エステルおよびクエン酸のエステル;ニトロセルロースおよびポリ酢酸ビニルに基づくエステル;脂肪酸エステル;ジカルボン酸エステル;OH基を有するまたはエポキシ化された脂肪酸のエステル;グリコール酸エステル;安息香酸エステル;リン酸エステル;スルホン酸エステル;トリメリット酸エステル;ポリエーテル可塑剤、例えば末端キャップされたポリエチレンまたはポリプロピレングリコールなど;ポリスチレン;炭化水素可塑剤;塩素化パラフィン;および、それらの混合物からなる群から選択される。原則として、フタル酸エステルを可塑剤として使用できるが、これらは毒性の可能性があるため好ましくないことに留意されたい。
本発明の目的のための「安定剤」は、酸化防止剤、紫外線安定剤、熱安定剤または加水分解安定剤として理解すべきである。本明細書において、安定剤は、組成物の総重量に基づいて、全体として最大10重量%または最大5重量%を構成し得る。本明細書での使用に適した安定剤の標準的な市販例としては、立体障害フェノール;チオエーテル;ベンゾトリアゾール;ベンゾフェノン;ベンゾエート;シアノアクリレート;アクリレート;ヒンダードアミン光安定剤(HALS)型のアミン;リン;硫黄;および、それらの混合物が挙げられる。
保存可能期間をさらに延ばすために、しばしば、乾燥剤を用いて本発明の組成物を水分浸透に対してさらに安定化することが推奨される。また、反応性希釈剤を使用することによって、特定の用途のために本発明の接着剤組成物または封止剤組成物の粘度を下げる必要性も時折存在する。存在する反応性希釈剤の総量は、通常、組成物の総重量に基づいて、0~15重量%、例えば、0~5重量%である。
本発明の組成物中の溶媒および非反応性希釈剤の存在もまた、これによってその粘度を有効に抑えることができる場合、排除されない。例えば、説明用のみであるが、組成物は以下の1以上を含み得る。キシレン;2-メトキシエタノール;ジメトキシエタノール;2-エトキシエタノール;2-プロポキシエタノール;2-イソプロポキシエタノール;2-ブトキシエタノール;2-フェノキシエタノール;2-ベンジルオキシエタノール;ベンジルアルコール;エチレングリコール;エチレングリコールジメチルエーテル;エチレングリコールジエチルエーテル;エチレングリコールジブチルエーテル;エチレングリコールジフェニルエーテル;ジエチレングリコール;ジエチレングリコール-モノメチルエーテル;ジエチレングリコール-モノエチルエーテル;ジエチレングリコール-モノ-n-ブチルエーテル;ジエチレングリコールジメチルエーテル;ジエチレングリコールジエチルエーテル;ジエチレングリコールジ-n-ブチリルエーテル;プロピレングリコールブチルエーテル;プロピレングリコールフェニルエーテル;ジプロピレングリコール;ジプロピレングリコールモノメチルエーテル;ジプロピレングリコールジメチルエーテル;ジプロピレングリコールジ-n-ブチルエーテル;N-メチルピロリドン;ジフェニルメタン;ジイソプロピルナフタレン;石油留分、例えばSolvesso(登録商標)製品(エクソン社から入手可能)など;アルキルフェノール、例えばtert-ブチルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、および8,11,14-ペンタデカトリエニルフェノールなど;スチレン化フェノール;ビスフェノール;芳香族炭化水素樹脂、特にフェノール基を含むもの、例えばエトキシル化もしくはプロポキシル化フェノールなど;アジペート;セバケート;フタレート;ベンゾエート;有機リン酸もしくはスルホン酸エステル;およびスルホンアミド。
上記とは別に、前記非反応性希釈剤は、組成物の総重量に基づいて、全体として10重量%未満、特に5重量%未満または2重量%未満を構成することが好ましい。
<方法および適用>
組成物を形成するために、上記の成分が一緒にされて混合される。当該分野で知られているように、1液型(1K)硬化性組成物を形成するために、組成物の要素は、反応性成分の反応を阻害または防止する条件下で一緒にされ、均一に混合される。これには、湿気、熱、または照射への暴露を制限若しくは防止する、または潜在性触媒成分の活性化を制限または防止する混合条件が含まれ得る。したがって、多くの場合、硬化性成分は手で混合するのではなく、機械(例えば、スピードミキサー、静的若しくは動的ミキサー)によって、意図的な加熱なしに無水条件下で所定の量で混合することが好ましい。
本発明の最も広範な方法の態様によれば、上記の組成物は、材料層に塗布され、次いで、その場で硬化する。組成物を塗布する前に、多くの場合、関連する表面を前処理してそこから異物を除去することが推奨される。この工程は、該当する場合、組成物のその後の接着を容易にする。このような処理は当該分野で知られており、例えば、基材に適した酸および、場合により酸化剤によるエッチング処理;超音波処理;化学プラズマ処理、コロナ処理、大気プラズマ処理および火炎プラズマ処理などのプラズマ処理;水性アルカリ脱脂浴への浸漬;水性洗浄エマルションによる処理;洗浄溶剤、例えば四塩化炭素またはトリクロロエチレンなどによる処理;および、水、好ましくは脱イオン水または脱塩水によるすすぎのうちの1以上の使用によって構成される一段階または多段階の方法で行うことができる。水性アルカリ脱脂浴を使用する場合、表面に残っている脱脂剤を、基材表面を脱イオン水または脱脂水ですすぐことで除去することが望ましい。
次に、組成物は、従来の塗布方法、例えば、ハケ塗り;組成物が無溶剤である場合の4つの塗布ロール装置、または溶剤含有組成物用の2つの塗布ロール装置を使用するロールコーティング;ドクターブレード塗布;印刷方法;および、空気噴霧スプレー、空気支援スプレー、無気噴霧および高容量低圧噴霧などの噴霧方法などが挙げられるがこれらに限定されない噴霧方法によって、好ましくは前処理された基材の表面に塗布される。
上記のように、本発明は、導電性表面を有する第1の材料層;および、導電性表面を有する第2の材料層を含み、本明細書上および添付の請求項に定義される硬化した剥離可能な一液型(1K)接着剤組成物が、前記第1材料層および第2の材料層との間に配置される接着構造物を提供する。このような構造を製造するには、接着剤組成物を第1材料層及び/又は第2材料層の少なくとも1つの内面に塗布し、次いで2つの層を、必要に応じて圧力下で接触させてよく、そのようにして電気的に剥離可能なホットメルト接着剤組成物が2つの層の間に介在される。
組成物は、10~500μmの湿潤膜厚で表面に塗布することが推奨される。この範囲内でより薄い層に塗布することはより経済的であり、有害な厚い硬化領域の可能性を低減する。しかしながら、不連続な硬化膜の形成を回避するために、より薄いコーティングまたは層を塗布する際には、高精度の制御を行わなければならない。
本発明の塗布された組成物の硬化は、通常40℃~200℃、好ましくは50℃~190℃、特に60℃~180℃の温度の範囲で起こる。適当な温度は、存在する特定の化合物および所望の硬化速度に依存し、必要に応じて当業者によって簡単な予備試験を用いて、個々の場合において決定できる。当然、前述の範囲内のより低い温度での硬化は、混合物を通常の一般的な周囲温度から実質的に加熱または冷却する必要がないため有利である。しかしながら、該当する場合、一液型(1K)組成物の各成分から形成される混合物の温度は、マイクロ波誘導などの従来手段を用いて、混合温度および/または塗布温度を上回る温度に上げることができる。
完全を期すために、本発明は、「フィルム接着剤」の形態でのエポキシ接着剤の調製を排除するものではないことに留意されたい。エポキシ樹脂、硬化剤、および、所望する他の成分のプレポリマー混合物は、プラスチック基材上にコーティングとして塗布され、巻き上げられ、成分間の化学反応を抑制するのに十分な低温で保管される。必要に応じて、フィルム接着剤を低温環境から取り出し、金属または複合部材に塗布し、裏当てを剥がして組み立てを完了し、オーブンまたはオートクレーブで硬化させる。
本発明は、以下の添付の図面を参照して説明される。
本明細書に添付の図1aに示すように、硬化接着剤(10)の層が2つの導電性基材(11)の間に配置される接着構造が提供される。非導電性材料(12)の層を導電性基材(11)上に配置して、図1bに示すように、より複雑な接着構造を形成できる。導電性基材(11)の各層は、電池またはAC駆動の直流(DC)源であり得る電源(13)と電気的に接触している。その電源(13)の正および負の端子を1つの固定位置に示しているが、当業者はもちろん、システムの極性を逆にすることができることを認識するであろう。
2つの導電性基材(11)が、とりわけ金属フィルム;金属シート;金属メッシュもしくはグリッド;堆積金属粒子;その中に配置された導電性要素によって導電性にした樹脂材料;または、導電性酸化物層によって構成できる層の形態で示されている。例示的な導電性要素として、銀フィラメント、単層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブを挙げ得る。例示的な導電性酸化物として、ドープされたインジウム酸化物、例えばインジウムスズ酸化物(ITO)など;ドープされた酸化亜鉛;アンチモンスズ酸化物;スズ酸カドミウム;および、スズ酸亜鉛を挙げ得る。導電性材料の選択とは別に、当業者は、導電性基材(11)が硬化接着剤(10)の層との接触を制限するグリッドまたはメッシュの形態である場合、剥離操作の有効性が低下し得ることを認識するであろう。
各導電性基材(11)の間に電圧が印加されると、その間に配置された接着剤組成物(10)に電流が供給される。これは基材(11)と接着剤組成物の界面で電気化学反応を誘発する。この電気化学反応は、正に帯電したまたは陽極の界面で酸化的であり、負に帯電したまたは陰極の界面で還元的であると理解される。反応は、基材間の接着結合を弱め、基材から剥離可能な組成物を容易に除去することができると考えられる。
図2a、2bに描写されるように、剥離は、接着剤組成物(10)と正極と電気的に接触している導電性表面(11)との間の界面である正の界面で起こる。基材を分離する前に電流の方向を逆にすることにより、両基材界面で接着結合を弱めることができる。
しかしながら、接着剤層(10)の組成は、剥離が正または負の界面のいずれかで、または両方から同時に起こるように調節できることに留意されたい。いくつかの実施態様については、陽極界面および陰極界面を形成するように両表面に印加される電圧により、陽極および陰極接着剤/基材界面の両方で同時に剥離を生じさせる。別の実施態様では、組成物が両方の界面で直流に応答しない場合、逆極性を使用して両方の基材/接着剤界面を同時に剥離できる。電流は、各極性での剥離が生じるのに十分な合計時間が許容されるという条件で、任意の適当な波形で印加できる。正弦波、長方形、および三角形の波形がこの点で適切であるかもしれず、制御電圧または制御電流源から適用できる。
本発明を限定する意図なしに、剥離操作は、以下の条件の少なくとも1つ、好ましくは両方が引き起こされる場合に効果的に行うことができると考えられる:a)0.5~200Vの印加電圧;および、b)1秒~120分間、例えば1秒~60分間、または、1秒~30分間の間印加される電圧。硬化した接着剤からの導電性基材の剥離が、例えばおもりやバネによって発揮される力の適用により促進される場合、電位は数秒オーダーの印加しか必要としない。いくつかの実施態様では、10分間で5Vの電位は、剥離効果を有するのに十分であるが、その一方でいくつかの実施態様では、30分間で3.5Vの電位で足りる。
以下の実施例は、本発明の例示であり、いかなる方法でも本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
実施例では、以下の材料を使用した。
DER 331:液体エポキシ樹脂、エピクロロヒドリンとビスフェノールAの反応生成物、Olinから入手可能。
DER 337:ビスフェノールAエポキシに基づく中間エポキシ当量半固形樹脂、Olinから入手可能
DER 337-X80:ビスフェノールAエポキシに基づく中間エポキシ当量半固形樹脂(キシレン中)、Olinから入手可能
TMP:トリメチロールプロパントリス(3メルカプトプロピオネート)(sigma aldrich製)
Dyhard 100SH:ジシアンジアミド、AlzChemGroupAGから入手可能
1-メチルイミダゾール:BASFから入手可能
Ajicure PN-H:エポキシアミン付加物、味の素から入手可能
Cab-O-Sil 720:ポリジメチルシロキサン(PDMS)で表面処理されたヒュームドシリカ、Cabot Corporationから入手可能
Clearstrength(登録商標)XT100:コアシェル強化剤(メチルメタクリレート-ブタジエン-スチレン、MBS)、Arkema Inc.から入手可能
Aerosil R202:ヒュームドシリカ、Degussaから入手可能
Omyacarb 4HD:炭酸カルシウムフィラー、Omyaから入手可能
Luzenac 2:タルカム、Rio Tintoから入手可能
PM182:エポキシ(DER331)、ヒュームドシリカ、および有機酸のプレミックス、Henkelから入手可能
Printex L:20%DER 331のカーボンブラックパウダー、OrionおよびCabotから入手可能
EMIM-MS:1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、TCI America Incから入手可能
PEG400:ポリエチレングリコール、SigmaAldrichから入手可能
Gransurf 77:PEG-10ジメチコン、GrantIndustriesから入手可能
実施例1
下記表1に記載の調製物を、混合下で生成した。
下記実施例1の塗布基材は、厚さ1mmのアルミニウム(AA6016)と厚さ1.5mmの鋼であった。引張試験のために、前記基材を寸法2.5cm×10cm(1''×4'')のサンプルにカットした。引張ラップせん断(TLS)試験は、4ページに記載する試験方法に従って行った。
塗布した一液型(1K)接着剤組成物は、100℃の温度を30分間適用することにより、重なり合う領域で硬化された。次いで、サンプルを25℃、湿度20%の気候チャンバーに貯蔵した。
前記24時間の貯蔵期間の後、接着剤層全体に50Vの一定電位を20分間印加する前と後の両方で引張ラップ剪断強度を調べた。結果を、下記表2に示す。
接着剤で接合されたアルミニウム基材(AA6016)について、以下の2つの条件下でラップせん断強度(MPa)を調べた。a)一定電位(75V)をサンプル基材の重なり合う接合領域に、最大120分間を含む異なる時間印加した;および、b)異なる電位をサンプル基材の重なり合う接合領域に、一定時間(30分)各印加電位で印加した。これらの試験結果を、添付の図3aおよび3bに示す。
実施例1の組成物について安定性試験を実施した。この試験では、一般的なラップせん断サンプルを準備し、100℃で30分間硬化させた。アルミニウムとスチール基材を用いた。次いで、サンプルを25℃、湿度20%の気候チャンバーに貯蔵した。
ラップせん断を、1日後、7日後、14日後、28日後、および60日後に測定した。結果を、下記表3に示す。
安定性の結果を図4に示す。図4は、アルミニウムにおける接着特性と剥離効果を示す。試験結果は、本発明の組成物が良好な初期接着特性を有し、経時的にそれらを損なわないことを示す。さらに、本発明の組成物は、良好な初期剥離効果を有し、それを長期間にわたって維持する。
実施例2
下記表4に記載の調製物を、混合下で生成した。
下記実施例1の塗布基材は、厚さ1.25mmのアルミニウム(AA6016)であった。引張試験のために、基材を寸法2.5cm×10cm(1''×4'')のサンプルにカットした。引張ラップせん断(TLS)試験は、4ページに記載の試験方法に従って行った。
塗布した一液型(1K)接着剤組成物は、180℃の温度を30分間適用することにより、重なり合う領域で硬化された。次に、接合構造を、初期引張試験の前に、室温で24時間保管した。
各基材について、前記24時間の貯蔵期間の後、接着剤層全体に50Vの一定電位を20分間印加する前と後の両方で引張ラップ剪断強度を調べた。結果を、下記表5に示す。
実施例2の組成物について安定性試験を実施した。この試験においては、一般的なラップせん断サンプルを調製し、180℃で30分間硬化させた。アルミニウム(厚さ1mm)およびスチール(厚さ1.5mm)の基材を使用した。次いで、サンプルを25℃、湿度20%の気候チャンバーに貯蔵した。
ラップせん断を、1日後、8日後、15日後、29日後、および50日後に測定した。結果を、下記表6および7に示す。
安定性の結果を図5および6に示す。図5と図6は、アルミニウムにおける接着特性と剥離効果を示す。試験結果は、本発明の組成物が良好な初期接着特性を有し、経時的にそれを損なわないことを示している。さらに、本発明の組成物は、良好な初期剥離効果を有し、それを長期間にわたって維持する。
実施例3
下記表6に記載の調製物を、混合下で生成した。
下記実施例1の塗布基材は、厚さ1.25mmインチのアルミニウム(AA6016)であった。引張試験のために、基材を寸法2.5cm×10cm(1''×4'')のサンプルにカットした。引張ラップせん断(TLS)試験は、4ページに記載の試験方法に従って行った。
塗布した一液型(1K)接着剤組成物は、180℃の温度を30分間適用することにより、重なり合う領域で硬化された。次いで、サンプルを25℃、湿度20%の気候チャンバーに貯蔵した。
各基材について、前記24時間の貯蔵期間の後、接着剤層全体に50Vの一定電位を20分間印加する前と後の両方で引張ラップ剪断強度を調べた。結果を、下記表7に示す。
実施例4
下記表8に記載の調製物を、混合下で生成した。
下記実施例1の塗布基材は、厚さ1.25mmのアルミニウム(AA6016)であった。引張試験のために、基材を寸法2.5cm×10cm(1''×4'')のサンプルにカットした。引張ラップせん断(TLS)試験は、4ページに記載の試験方法に従って行った。
塗布した一液型(1K)接着剤組成物は、100℃の温度を30分間適用することにより、重なり合う領域で硬化された。次いで、サンプルを25℃、湿度20%の気候チャンバーに貯蔵した。
各基材について、前記24時間の貯蔵期間後に、接着剤層全体に50Vの一定電位を20分間印加する前と後の両方で、引張ラップせん断強度を調べた。結果を、下記表9に示す。
実施例5
下記表10に記載の調製物を、混合下で生成した。
下記実施例1の塗布基材は、厚さ1.25mmのアルミニウム(AA6016)であった。引張試験のために、基材を寸法2.5cm×10cm(1''×4'')のサンプルにカットした。引張ラップせん断(TLS)試験は、4ページに記載の試験方法に従って行った。
塗布した一液型(1K)接着剤組成物は、100℃の温度を30分間適用することにより、重なり合う領域で硬化された。次いで、サンプルを25℃、湿度20%の気候チャンバーに貯蔵した。
各基材について、前記24時間の貯蔵期間の後、接着剤層全体に50Vの一定電位を20分間印加する前と後の両方で引張ラップ剪断強度を調べた。実施例5aの結果を下記表11に示し、実施例5b-5dの結果を下記表12に示す。
サンプルをニッケル基材上に調製し、100℃で30分間硬化して、相対湿度20%、25℃で長期間貯蔵した。結果を、下記表13に示す。
実施例5aおよび実施例5dの老化効果を検討した。アルミニウムラップせん断強度(LSS)サンプルを調製し、140℃のオーブンで長期間貯蔵した。電圧の印加なしで、および、電圧を印加した後でサンプルを試験した。下記表14と図7に結果を示す。初期強度は変化せず、剥離効果は一定に保たれていることが留意される。
また、実施例5dの老化効果を異なる老化条件(相対湿度20%、25℃)下で検討した。サンプルをアルミニウムAA6016およびステンレス鋼1.4301で調製し、100℃で30分間硬化した。サンプルを相対湿度20%、25℃で長期間彫像した。結果を下記表15と図8に示す。
実施例6
この実施例においては、非導電性フィラーの効果を調べた。非導電性フィラーおよび電解質の両方を含む組成物(実施例6a)を、電解質を含まない組成物(実施例6b)と比較した。組成の詳細は下記表16に記載し、結果を下記表17に示す。
結果を図9にも示す。電解質を含まない実施例6bは、剥離効果を示さなかった。
前述の説明および実施例を考慮して、特許請求の範囲から逸脱することなく、その同等の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

Claims (18)

  1. a)エポキシ樹脂;
    b)前記エポキシ樹脂の硬化剤;
    c)電解質;および、
    d)非導電性フィラー;
    を含み、
    e)可溶化剤と強化剤との組み合わせ、および、
    f)導電性粒子
    のうちの少なくとも1つを含む、硬化性かつ剥離可能な一液型(1K)接着剤組成物であって、該接着剤組成物の総重量に基づき、0.01~25重量%の前記b)エポキシ樹脂の硬化剤、2.0~25重量%の前記c)電解質、および、1~50重量%の前記d)非導電性フィラーが存在する、接着剤組成物
  2. 前記エポキシ樹脂が、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂、ビスフェノールAエポキシ樹脂とビスフェノールFエポキシ樹脂との混合物、およびそれらの混合物からなる群から選択される、好ましくは前記エポキシ樹脂がビスフェノールAエポキシ樹脂である、請求項1に記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  3. 前記エポキシ樹脂が、組成物の総重量の15~75重量%、好ましくは20~65重量%、より好ましくは23~61重量%の量で存在する、請求項1または2に記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  4. 前記硬化剤が、トリス-(3-メルカプトプロピオネート)(TMP)、ペンタエリスリトールテトラ(3-メルカプトプロピオネート)、ジ-ペンタエリスリトールヘキサ(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラ(3-メルカプトプロピオネート)、トリス(2-(メルカプトプロピオニルオキシ)エチル)イソシアネートおよびそれらの混合物からなる群から選択されるチオール系硬化剤を含む、または、それからなる、好ましくは、前記チオール系硬化剤がトリス-(3-メルカプトプロピオネート)である、請求項1~3のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  5. 前記硬化剤が、アミン系硬化剤、好ましくは脂環式アミン、脂肪族アミン、ジシアノジアミド、ポリエーテルアミンおよびそれらの混合物からなる群から選択されるアミン系硬化剤を含む、または、それからなる、好ましくは、前記アミン系硬化剤が、ポリエーテルアミン、ジシアノジアミドおよびそれらの混合物から選択される、請求項1~4のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  6. 前記硬化剤が、組成物の総重量の0.1~23重量%、より好ましくは0.5~21重量%の量で存在する、請求項1~5のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  7. 前記電解質が、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメチルサルフェート、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウム2-(2-フルオロアニリノ)-ピリジネート、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムイミド、1-ブチル-1-メチル-ピロリジニウム2-(2-フルオロアニリノ)-ピリジネート、1-ブチル-1-メチル-ピロリジニウムイミド、トリヘキシル(テトラデシル)ホスホリウム2-(2-フルオロアニリノ)-ピリジネート、シクロヘキシルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、ジ(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムトリフルオロアセテート、N,N-ジメチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムオクタノエート、メチルトリオクチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、N-エチル-N,N,N,N-テトラメチルグアニジニウムトリフルオロメタンスルホネート、グアニジニウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ブチル-4-メチルピリジニウムブロミド、1-ブチル-3-メチルピリジニウムテトラフルオロボレート、1-ブチル-3-ヒドロキシメチルピリジニウムエチルサルフェート、1-ブチル-1-メチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1-ブチル-メチルピロリジニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、3-メチルイミダゾリウムエチルサルフェート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1-エチル-3-エチル-メチルイミダゾリウムブロミド、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1-オクチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1-メチル-3-オクチルイミダゾリウムクロリド、1-プロピル-3-メチルイミダゾリウムヨージド、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1-ブチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-ブチル-2,3-ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1-ブチルイミダゾール、1-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、テトラブチルホスホニウムトリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、トリヘキシル(テトラデシル)ホスホニウムテトラフルオロボレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される、好ましくは、前記電解質が1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメタンスルホネート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムメチルサルフェートおよびそれらの混合物から選択される、請求項1~6のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  8. 前記電解質が、組成物の総重量の3~20重量%、より好ましくは5~18重量%の量で存在する、請求項1~7のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  9. 前記非導電性フィラーが、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、タルカム、ヒュームドシリカ、シリカ、ウォラストナイト、硫酸バリウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項1~8のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  10. 前記非導電性フィラーが、組成物の総重量の1.5~48重量%、より好ましくは2~47%の量で存在する、請求項1~9のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  11. 前記可溶化剤が、ポリオキシアルキレングリコール、シリコーン界面活性剤、多価アルコールおよび糖から選択される、好ましくは、前記可溶化剤が、ポリエチレングリコール、シリコーン界面活性剤およびそれらの混合物から選択される、請求項1~10のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  12. 前記可溶化剤が、組成物の総重量の1~15重量%、好ましくは2~10重量%、より好ましくは3~7重量%の量で存在する、請求項1~11のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  13. 強化剤が、組成物の総重量の5~40重量%、好ましくは10~25重量%、より好ましくは12~16重量%の量で存在する、請求項1~12のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  14. 銀、カーボンブラックおよびそれらの混合物からなる群から選択される導電性粒子を含む、好ましくは前記導電性粒子がカーボンブラックである、請求項1~13のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  15. 前記導電性粒子が、組成物の総重量の0.1~5重量%、好ましくは0.5~4重量%、より好ましくは1~3重量%の量で存在する、請求項14に記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物。
  16. 導電性表面を有する第1材料層、および、
    導電性表面を有する第2材料層
    を含む接着構造であって、
    硬化した、請求項1~15のいずれかに記載の硬化性かつ剥離可能な接着剤組成物が、前記第1材料層および第2材料層の間に配置されている、接着構造。
  17. 1)両表面全体に電圧を印加して、陽極界面と陰極界面を形成する工程、および、
    2)前記両表面を剥離する工程
    を含む、請求項16に記載の接着構造を剥離する方法。
  18. 工程1)で印加される電圧が0.5~200Vである、請求項17に記載の方法。
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