特表 2024-516103 熱的に剥離可能なコーティング組成物及びそれから製造される構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-12

(54)【発明の名称】熱的に剥離可能なコーティング組成物及びそれから製造される構造

(51)【国際特許分類】

   C09D 201/00 20060101AFI20240405BHJP

   C09J 5/00 20060101ALI20240405BHJP

   C09J 201/00 20060101ALI20240405BHJP

   C09D 5/20 20060101ALI20240405BHJP

   C09D 7/65 20180101ALI20240405BHJP

   B32B 27/00 20060101ALI20240405BHJP

【ＦＩ】

C09D201/00

C09J5/00

C09J201/00

C09D5/20

C09D7/65

B32B27/00 L

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023561905

(86)(22)【出願日】2022-04-07

(85)【翻訳文提出日】2023-12-06

(86)【国際出願番号】 US2022023789

(87)【国際公開番号】W WO2022216904

(87)【国際公開日】2022-10-13

(31)【優先権主張番号】63/172,812

(32)【優先日】2021-04-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】391008825

【氏名又は名称】ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン

【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧａＡ

【住所又は居所原語表記】Ｈｅｎｋｅｌｓｔｒａｓｓｅ ６７，Ｄ－４０５８９ Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100106297

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 克博

(72)【発明者】

【氏名】ツァン、 ウェンフア

(72)【発明者】

【氏名】コッラーオ、 リチャード

(72)【発明者】

【氏名】リ、 リン

【テーマコード（参考）】

4F100

4J038

4J040

【Ｆターム（参考）】

4F100AK01A

4F100AK51A

4F100AK52A

4F100AK53A

4F100AL01A

4F100AL05A

4F100AL06A

4F100AT00B

4F100BA01

4F100BA03

4F100BA07

4F100BA10B

4F100BA10C

4F100CB00A

4F100CB00C

4F100CC00A

4F100DE01A

4F100JA02A

4F100JB12A

4F100JB12C

4F100JJ03A

4F100JJ03C

4F100JL14A

4F100JL16

4J038CC052

4J038DB061

4J038KA21

4J038NA10

4J038PA18

4J038PC02

4J040EK031

4J040MA02

4J040PA12

4J040PA30

4J040PA42

(57)【要約】

【解決手段】
接着剤組成物と組み合わせてプレコーティング又は表面処理として使用するための硬化性熱膨張性剥離可能なコーティング組成物。剥離可能なコーティング組成物は、特定の温度範囲で膨張するように設計された熱膨張性ミクロスフェアを包含し、それによってコーティング組成物を基材から剥離する。接着剤組成物は、剥離可能なコーティング上に重ねられた後、剥離可能なコーティング組成物とともに基材から剥離される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

硬化した接着剤ボンドラインを基材から熱的に剥離するための接着剤剥離コーティング組成物であって、前記剥離コーティングが、
硬化時に約２５０℃を超える温度に耐えることができる硬化性接着剤マトリックスであって、約７０℃～約２５０℃の温度にさらされたときに膨張する熱膨張性ポリマー微粒子を約１重量％～約６０重量％含む、硬化性接着剤マトリックスを含む、接着剤剥離コーティング組成物。

【請求項2】

前記硬化性接着剤マトリックスが、エポキシ、シリコーン、ポリウレタン、シリコーン変性ポリマー及びコポリマー、並びにそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の剥離コーティング組成物。

【請求項3】

前記熱膨張性ポリマー微粒子が、前記硬化性接着剤マトリックスの約１０％～約３０％の量で存在する、請求項１に記載の剥離コーティング組成物。

【請求項4】

前記熱膨張性ポリマー微粒子が、最大寸法にわたって測定して、約２μｍ～約５０μｍの平均サイズを有する、請求項１に記載の剥離コーティング組成物。

【請求項5】

前記微粒子の膨張開始温度が約５０℃～約１８０℃である、請求項１に記載の剥離コーティング組成物。

【請求項6】

前記微粒子がミクロスフェアである、請求項１に記載の剥離コーティング組成物。

【請求項7】

前記ミクロスフェアが、熱膨張性炭化水素を含有するポリアクリロニトリルシェルを含む、請求項６に記載の剥離コーティング組成物。

【請求項8】

前記熱膨張性炭化水素が液体又は気体である、請求項７に記載の剥離コーティング組成物。

【請求項9】

前記熱膨張性炭化水素が、ブタン、イソブテン、ペンタン、イソペンタン及びそれらの組み合わせから選択される気体である、請求項８に記載の剥離コーティング組成物。

【請求項10】

基材に剥離可能な接着を形成する方法であって、
前記基材の表面に、
ａ．接着剤マトリックス及び熱膨張性微粒子を含む第１の剥離層と、
前記微粒子は約７０℃～約２５０℃の温度で膨張することができ、前記接着剤マトリックスは前記膨張温度よりも高い温度に耐えることができる、
ｂ．前記膨張温度を超える温度に耐えることができる硬化性ボンディング接着剤を含む第２の層と、
を含む組成物を塗布する工程と：
前記組成物を前記基材上で硬化させる工程と：
を含み、
前記硬化に続いて、前記膨張温度まで加熱することによって、前記基材を前記接着剤層から分離することができる、方法。

【請求項11】

ラップせん断試験で測定して、前記第１の剥離層が、前記接着層よりも強い接着強度を有する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記第２の層の堆積前に、前記第１の層が少なくとも部分的に硬化される、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記接着剤剥離マトリックスが、エポキシ、シリコーン、ポリウレタン、シリコーン変性ポリマー、並びにそれらの組み合わせ及びコポリマーからなる群から選択される、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

剥離が３０分以内に起こる、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記基材が剥離後に再生利用可能である、請求項１０に記載の方法。

【請求項16】

少なくとも１つの表面を含む構造であって、前記少なくとも１つの表面が、前記表面と直接接触する硬化した剥離コーティング層と、前記剥離コーティング上の追加のボンディング接着剤層とを含む構造であって、
前記剥離層は、約２５０℃を超える温度に耐えることができる接着マトリックス及び熱膨張性微粒子を含み、前記微粒子を約７０℃～約２５０℃の温度に加熱すると、前記微粒子が膨張して、前記表面から前記コーティング層及び前記ボンディング層の剥離を引き起こす、構造。

【請求項17】

前記構造が再生利用可能（再利用可能）である、請求項１６に記載の接着構造。

【請求項18】

基材に剥離可能な接着を形成する方法であって、
前記基材の表面に、
ａ．前記表面と直接接触する第１の剥離層と、
前記剥離層は、エポキシ、シリコーン、ポリウレタン、シリコーン変性ポリマー及びコポリマー、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される接着剤マトリックスと、約７０℃～約２５０℃の温度で膨張可能な熱膨張性微粒子とを含む、
ｂ．前記剥離層を覆う第２の層と、
前記第２の層は、ラップせん断試験により測定したとき、第１の剥離層よりも低い接着強度を有する硬化性接着剤を含む、
を含む組成物を塗布する工程と：
前記組成物を前記基材上で硬化させる工程と：
を含み、
前記硬化に続いて、前記膨張温度まで加熱することによって、前記基材を前記接着剤層から分離することができる、方法。

【請求項19】

第１の基材表面及び第２の基材表面と、
前記第１の表面及び第２の表面は、それらの間に熱剥離可能な接着剤ボンドラインを形成するように嵌合配置にある、
前記嵌合する表面の少なくとも１つ上の剥離コーティング組成物と、
前記コーティング組成物は、約１重量％～約６０重量％の熱膨張性ミクロスフェアを包含するエポキシ接着剤マトリックスを含み、前記ミクロスフェアがアクリロニトリルシェル及び炭化水素コアを含む、
前記剥離コーティング組成物を覆うボンディング接着剤組成物と、
前記ボンディング組成物は、前記剥離組成物と相溶性があり、前記剥離組成物よりも低い接着ラップせん断強度を有する接着剤を含む、
を含む熱剥離可能な接着ジョイントであって：
約７０℃～約２５０℃の温度で活性化すると、熱膨張性ミクロスフェアは前記基材を互いに剥離させる、熱剥離可能な接着ジョイント。

【請求項20】

前記ポッティング接着剤組成物が、膨張温度を超える温度に耐えることができる、請求項１９に記載の熱剥離可能な接着ジョイント。

【請求項21】

前記剥離コーティング組成物が、ラップせん断試験によって測定される場合、前記ボンディング接着剤組成物の接着強度よりも大きな接着強度を有する、請求項１９に記載の熱剥離可能な接着ジョイント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ボンディング接着剤、ポッティング接着剤又はコーティング接着剤を塗布する前に基材上の表面処理として使用される剥離コーティング組成物に関する。剥離コーティングは、ボンディング接着剤が接着できる剥離可能な表面を提供し、接着剤の強度と特性を維持する。剥離コーティングは、熱にさらされると基材から剥離（分離又は容易に除去）され、その結果、その上に重ねられたボンディング接着剤も基材から剥離することができる。

【背景技術】

【0002】

接着剤を剥離可能にするために、熱膨張性粒子（ＴＥＰ）が使用されてきた。この取り組みでは、しばしば、ＴＥＰと相性が良い化学物質のみを再配合して使用するという多大な労力が必要である。例えば、欧州特許第１１４１１０４号明細書は、グラファイト、バーミキュライト、パーライト、マイカ、ヴェルムランダイト、タンマサイト及びハイドロタルサイト等の熱膨張性無機粒子の使用を開示しており、エポキシ樹脂に添加されている。加熱すると粒子が膨張し、基材から接着剤が剥離する。ヘンケルＡＧの米国特許第１０８００９５６号は、有機塩又は無機塩を含有する剥離可能な反応性ホットメルトを開示しており、加熱するとホットメルトが溶融し、基材から剥離できる。

【0003】

現在、ボンディング、ポッティング、及びコーティング等の様々な用途において様々な接着剤と共に使用でき、非相溶性の懸念による再配合を必要としない、汎用の剥離コーティングが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】欧州特許第１１４１１０４号明細書

【特許文献2】米国特許第１０８００９５６号

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の１つの態様では、硬化した接着剤ボンドラインを基材から熱的に剥離するための接着剤剥離コーティング組成物であって、前記剥離コーティングが、
硬化時に約２５０℃を超える温度に耐えることができる硬化性接着剤マトリックスであって、約７０℃～約２５０℃の温度にさらされたときに膨張する熱膨張性ポリマー微粒子を約１重量％～約６０重量％包含する硬化性接着剤マトリックスを包含する、接着剤剥離コーティング組成物が提供される。

【0006】

本発明の別の態様では、基材に剥離可能な接着を形成する方法であって、
前記基材の表面に、
ａ．接着剤マトリックス及び熱膨張性微粒子を含む第１の剥離層と、
前記微粒子は約７０℃～約２５０℃の温度で膨張することができ、前記接着剤マトリックスは前記膨張温度よりも高い温度に耐えることができる、
ｂ．前記膨張温度を超える温度に耐えることができる硬化性ボンディング接着剤を含む第２の層と、
を含む組成物を塗布する工程と：
前記組成物を前記基材上で硬化させる工程と：
を含み、
前記硬化に続いて、前記膨張温度まで加熱することによって、前記基材を前記接着剤層から分離することができる、方法が提供される。

【0007】

本発明の別の態様では、少なくとも１つの表面を包含する構造であって、前記少なくとも１つの表面が、前記表面と直接接触する硬化した剥離コーティング層と、前記剥離コーティング上の追加のボンディング接着剤層と、を含む構造であって、
前記剥離層は、約２５０℃を超える温度に耐えることができる接着マトリックス及び熱膨張性微粒子を含み、前記微粒子を約７０℃～約２５０℃の温度に加熱すると、前記微粒子が膨張して、表面からコーティング層及びボンディング層の剥離を引き起こす、構造が提供される。

【0008】

本発明のさらに別の態様では、基材に剥離可能な接着を形成する方法であって、
前記基材の表面に、
ａ．前記表面と直接接触する第１の剥離層と、
前記剥離層は、エポキシ、シリコーン、ポリウレタン、シリコーン変性ポリマー及びコポリマー、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択される接着剤マトリックスと、約７０℃～約２５０℃の温度で膨張可能な熱膨張性微粒子とを包含する、
ｂ．前記剥離層を覆う第２の層と、
前記第２の層は、ラップせん断試験により測定したとき、第１の剥離層よりも低い接着強度を有する硬化性接着剤を包含する、
を含む組成物を塗布する工程と：
前記組成物を前記基材上で硬化させる工程と：
を含み、
前記硬化に続いて、前記膨張温度まで加熱することによって、前記基材を前記接着剤層から分離することができる、方法が提供される。

【0009】

本発明のさらに別の態様では、
第１の基材表面及び第２の基材表面と、
前記第１の表面及び第２の表面は、それらの間に熱剥離可能な接着剤ボンドラインを形成するように嵌合配置にある、
前記嵌合する表面の少なくとも１つ上の剥離コーティング組成物と、
前記コーティング組成物は、約１重量％～約６０重量％の熱膨張性ミクロスフェアを包含するエポキシ接着剤マトリックスを包含し、前記ミクロスフェアがアクリロニトリルシェル及び炭化水素コアを含む、
前記剥離コーティング組成物を覆うボンディング接着剤組成物と、
前記ボンディング組成物は、前記剥離組成物と相溶性があり、前記剥離組成物よりも低い接着ラップせん断強度を有する接着剤を含む、
を包含する熱剥離可能な接着ジョイントであって：
約７０℃～約２５０℃の温度で活性化すると、熱膨張性ミクロスフェアは前記基材を互いに剥離させる、熱剥離可能な接着ジョイントが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、シリコーン接着剤（ロックタイト（登録商標）ＳＩ６９００）ジョイントの（アルミニウムラップせん断上の）プレコーティングとして使用される、（剥離コーティング全体の重量で）約２０重量％のエクスパンセル（登録商標）ミクロスフェアを組み込んだ市販の接着剤ロックタイトＥ－１２０ＨＰから作製された、剥離コーティングを示している。剥離コーティングは、室温でシリコーン接着剤の通常の接着強度を妨げなかったが、比較的穏やかな熱条件下でラップせん断の剥離を可能にした。

【図2】図２は、シリコーン接着剤（ロックタイト（登録商標）ＳＩ５６００）ジョイントのアルミニウム表面上のプレコーティングとして使用される、（剥離コーティング全体の重量で）約２０重量％のエクスパンセル（登録商標）ミクロスフェアを組み込んだ市販の接着剤ロックタイトＥ－９０Ｆから作製された、剥離コーティングを示している。剥離コーティングは、室温でシリコーン接着剤の通常の接着強度を妨げなかったが、比較的穏やかな熱条件下でラップせん断の剥離を可能にした。

【図3】図３は、剥離可能なコーティング及びボンディング接着剤層をそれぞれ示す剥離可能な構造の側面図である。

【図4】図４は、剥離可能なコーティング層及びポッティング接着剤層をそれぞれ示す剥離可能な構造の側面図である。

【図5】図５は、基材及びボンディング接着剤層をそれぞれ本質的に封入している剥離コーティングを示す剥離可能な構造の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本開示は、硬化性接着マトリックスを使用して、様々な異なる接着剤組成物を剥離可能にするためのプレコーティングとして普遍的に使用できる剥離可能なコーティングを形成する。まず剥離コーティングを基材に塗布して剥離可能な界面を形成し、続いてボンディング接着剤組成物を塗布する。剥離コーティングは、ボンディング接着剤を塗布する前に基材上で硬化され、ボンディング接着剤の接着特性には影響を与えない。

【0012】

本開示の利点の中には、次のようなものがある：単一のコーティングを多種多様な接着剤配合物に使用することができ、それによって従来技術で一般的であった相溶性の問題が解消される；ボンディング、ポッティング、及びコーティングされた部品は、例えば剥離による交換又はアップグレード等、簡単に維持及び保守できる；再コーティング層及び接着層の剥離及び除去により、部品の再生が大幅に容易になる；一時的な固定物を形成し、簡単に分離できる；並びに部品の寿命が来ても交換で簡単に対応可能である。さらに、剥離コーティングにより、温度制御による剥離の制御が可能になる。

【0013】

剥離コーティングには、エポキシ、シリコーン、ポリウレタン及びシリコーン変性ポリマー、ならびにコポリマー及びこれらのポリマーの組み合わせから選択できる硬化性マトリックスが包含される。望ましくは、硬化性マトリックスは、ボンディング接着剤よりも高い温度に耐えることができ、例えば、少なくとも約２５０℃の温度に耐えることができる。

【0014】

剥離コーティングマトリックスとして使用するのに有用なエポキシ組成物の非限定的な例としては、エポキシ樹脂と、一緒に混合するとエポキシを硬化させるポリアミド等の硬化剤とを有する二液型接着剤組成物が挙げられる。有用な市販のエポキシ組成物の例は、ヘンケル社によって販売されている、ロックタイトハイゾル Ｅ－９０ＦＬ、ロックタイトハイゾル Ｅ－１２０ＨＰ、ロックタイトＥ－３０ＣＬ、ロックタイトＥ－００ＣＬ等である。

【0015】

剥離コーティングマトリックスとして使用するのに有用なシリコーン組成物の非限定的な例としては、湿気硬化、ＵＶ硬化、ＵＶ／湿気硬化、熱硬化、及び湿気／熱硬化組成物が挙げられる。シリコーン組成物の組み合わせ（混合物及びコポリマー）も使用してよい。有用な市販のシリコーン組成物の例は、ヘンケル社によって販売されている、ロックタイトＳＩ５６００、ロックタイトＳＩ５６０７、ロックタイト５９００等である。

【0016】

剥離コーティングマトリックスとして使用するのに有用なポリウレタン組成物の非限定的な例としては、１部湿気硬化ポリウレタン、２部ポリウレタン、ポリ尿素、及びそれらの組み合わせ等のポリウレタン組成物が挙げられる。有用な市販のポリウレタン組成物の例は、ヘンケル社によって販売されている、ロックタイトＵＫ１３５１、ロックタイトＵＫ１３６６、ロックタイトＵＫＵ－０９ＦＬ、ロックタイトＵＫＵ－０５ＦＬ、ロックタイトＵＫ３３６４等である。これらのポリウレタンポリマー組成物の組み合わせは有用である。

【0017】

剥離コーティングマトリックスとして使用するのに有用なシリコーン変性ポリマー組成物の非限定的な例としては、ヘンケル社によって販売されている、ロックタイトＭＳ９３９、ロックタイトＭＳ９３０、ロックタイトＭＳ９３９９及びロックタイトＭＳ６４７等の市販のシリコーン変性組成物が挙げられる。これらのシリコーン変性ポリマー組成物の組み合わせは有用である。

【0018】

剥離コーティングは、約１％～約６０％、又は１０％～約２０％、又は約１５％～約３０％、又は約３０％～約４０％、又は約２０％～約５０％、又は約２５％～約６０％の熱膨張性微粒子の接着剤マトリックスへの組み込みを包含する。微粒子は、望ましくはミクロスフェアであり、特定の温度を加えるとマトリックス内で膨張し、硬化したマトリックスをそれが硬化された基材の表面から剥離させる。

【0019】

マトリックス中に存在する熱膨張性微粒子の量は、剥離を調整及び制御するために選択されてよい。例えば、特定の剥離マトリックスには、より多量の微粒子が必要となる場合がある。加熱により膨張性粒子が容易に膨張できる柔軟なコーティングマトリックスの場合、必要な膨張性粒子の量は少なくなる。その一方で、硬くて脆いコーティングでは、少量の膨張で亀裂及び表面からの剥離を引き起こすのに十分なため、必要な剥離性粒子がより少量である場合もある。丈夫なコーティングマトリックスの場合、より多くの量の発泡性粒子がしばしば必要である。そうしないと、熱膨張後にコーティングが泡状であるが依然として強力なコーティングになる場合がある。また、膨張温度も剥離を制御する際の決定要因である。本発明の一態様では、剥離コーティング組成物が、その上に堆積されたボンディング接着剤の硬化中に実質的に無傷のままであり得る。これには、ボンディング接着剤の硬化温度がコーティングの剥離温度よりも低い必要がある。したがって、硬化した剥離コーティング組成物は、ボンディング接着剤の硬化温度によって実質的に影響を受けず、また、ボンディング接着剤と相溶性があり、ボンディング接着剤の接着特性を妨げない。

【0020】

特に有用な熱膨張性ミクロスフェアの１つは、商品名デュアライト（登録商標）及びエクスパンセル（登録商標）で販売されているもののような、ポリアクリロニトリルシェル及び炭化水素コアから作製される。膨張可能なミクロスフェアは、直径約５ミクロン～約４０ミクロンを包含する任意の膨張したサイズを有してよい。熱の存在下では、ミクロスフェアは、その直径の約３倍～約８０倍、望ましくは約２０倍～約８０倍、より望ましくは約６０倍～約８０倍に増大する可能性がある。ミクロスフェアは直径約５～約４０の小さなピンポン玉に似ており、発泡剤（blowing agent）をカプセル化したポリマーシェルから成る。ミクロスフェアが加熱されると、発泡剤の圧力が上昇し、同時にポリマーシェルが柔らかく延性になり、これによりミクロスフェアが膨張する。ミクロスフェアが膨張すると、冷却後も膨張した体積が保持される。膨張したミクロスフェアの密度は特に低い（１５～７０ｋｇ／ｍ^３）。ミクロスフェアは、断熱、遮音、太陽光反射の増加、表面の摩擦の増加等、他の有用な機能も提供する。熱膨張により、膨張剤（expanding agent）又は起泡剤（foaming agent）としての使用に適しており、他の起泡剤と比べてより制御された均一な発泡構造が得られる。

【0021】

ミクロスフェアは、熱可塑性ポリマーシェルから作製されてよく、内部に揮発性炭化水素を含有するコアを取り囲む。ミクロスフェアが加熱されると、炭化水素が蒸発し、ミクロスフェア内の内圧が上昇する。同時に、ポリマーシェルはガラス転移温度（Ｔ_ｇ）に達すると柔らかくなり、延性が高くなる。炭化水素ガスの内圧がポリマーの降伏強度を超えるとミクロスフェアは膨張し始め、体積が大幅に増加しても質量は変わらないため、密度が大幅に減少する。炭化水素は発泡剤として機能し、膨張はカプセル化された発泡剤の種類及び量、並びにポリマーのＴ_ｇによって制御される。内圧がポリマーシェルの降伏強度を超える限り、又はシェルが破損する、若しくは炭化水素がシェルを通って拡散してミクロスフェアの体積が減少するほど薄くなるまで、膨張は継続する。

【0022】

本発明において特に有用なミクロスフェアは、アクリロニトリル（ＡＣＮ）、メタクリロニトリル（ＭＡＮ）及びアクリル酸メチル（ＭＡ）のコポリマーから作製されるシェルを有する。ＡＣＮは主成分であり、その半結晶構造及び高い凝集力による優れたバリア性と耐薬品性により使用されている。バリア特性は、膨張に有害なポリマーシェルを通した拡散によって失われる発泡剤の量を決定するため、ミクロスフェアの膨張にとって非常に重要である。ＭＡを添加するとＴｇが下がり、その結果、シェルの延性が高まる。ポリマーシェルの特性を変更する別の方法は、架橋剤を導入することであり、これにより、ポリマー鎖の移動性が低下し、Ｔｇが増加する。構造がより緻密になり、シェルの耐薬品性が向上する。シェルの架橋は、膨張特性、特に最大膨張が起こる温度であるＴ_ｍａｘに大きな影響を与えることが知られている。ミクロスフェアの膨張特性は、発泡剤として異なる炭化水素を使用することによって変えることができる。ミクロスフェアが膨張し始める温度は、炭化水素の沸点に関係する。沸点が低いほど膨張温度は低くなり、その逆も同様である。

【0023】

膨張性ミクロスフェアは、膨張し始める特定の温度（初期膨張温度）と、最大膨張に達する第２の温度とを有する。ミクロスフェアグレードは、典型的に、特定の膨張温度範囲（Ｔ_ｅｘｐ）、初期膨張温度（Ｔ_ｉ）及び最大膨張温度（Ｔ_ｍａｘ）で販売される。初期膨張温度（Ｔ_ｉ）はミクロスフェアが膨張し始める典型的な温度であり、最大膨張温度（Ｔ_ｍａｘ）はミクロスフェアの約８０％が膨張した温度である。

【0024】

ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）は、ポリビニルシアン化物及びクリスラン６１としても知られ、直鎖式（Ｃ_３Ｈ_３Ｎ）_ｎを有する合成の半結晶性有機ポリマー樹脂である。熱可塑性であるが、通常の状態では融解しない。融解前に分解する。加熱速度が毎分５０度以上の場合、３００℃以上で融解する。ほとんど全てのＰＡＮ樹脂は、主モノマーとしてアクリロニトリルを含むモノマーの混合物から作られたコポリマーである。限外濾過膜、逆浸透用中空糸、布地用繊維、酸化ＰＡＮ繊維等、多種多様な製品の製造に使用される多用途ポリマーである。ＰＡＮは、スチレン－アクリロニトリル（ＳＡＮ）やアクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）プラスチック等、いくつかの重要なコポリマーの構成要素の繰り返し単位である。

【0025】

本開示の剥離可能なコーティング組成物は、以下の特徴を包含する。

【0026】

【表1】

【0027】

本発明の剥離可能なコーティング組成物は、必要に応じて、任意の可塑剤、粘着付与剤、保湿剤、充填剤、顔料、染料、安定剤、レオロジー調整剤、ポリビニルアルコール、防腐剤、例えば、酸化防止剤、殺生剤；及びそれらの混合物をさらに包含してもよい。これらの成分は、剥離可能なコーティング組成物の約０．０５重量％～約１５重量％の量で包含されることができる。

【0028】

有用なボンディング接着剤は、剥離コーティング組成物に接着できる任意の接着剤組成物から選択されてよい。ボンディング接着剤の種類の非限定的な例としては、アクリル系接着剤、エポキシ接着剤、ポリウレタン（ＰＵ）接着剤、シリコーン変性接着剤、シアノアクリレート接着剤、ホットメルト接着剤、ＰＵ／アクリル、エポキシ／アクリル、シリコーン／アクリル等のコポリマー接着剤及びこれらの接着剤の組み合わせが挙げられる。ボンディング接着剤の選択に関する制限は、ボンディング接着剤の硬化温度が、剥離可能なコーティングの剥離可能な温度よりも高くできないことである。より高い硬化温度が必要な場合は、より高温の剥離可能なコーティングを使用する必要がある（例えば、より高温で膨張する粒子を使用したコーティング）。

【0029】

剥離可能なコーティング組成物は、図３に示すようなボンディング接着用途に使用してよい。図３は、基材１２及び１６が互いに接合された剥離可能な構造１０を示す。剥離可能なコーティング組成物１４及び１８は、図に示されているように、嵌合する基材の対向する表面にプレコーティングとして塗布され、硬化された後、ボンディング接着剤２０が塗布され、さらに硬化されて、基材のボンディングが完了する。剥離コーティング組成物は、必要に応じて、嵌合する基材の一方にのみ塗布されてもよい。剥離可能なコーティング１４及び１８は、本明細書で前述したように、エポキシ、シリコーン、ポリウレタン及びシリコーン変性ポリマー、並びにコポリマー及びこれらのポリマーの組み合わせから選択されてよい。剥離性コーティングは、各基材表面上で同じ組成物であってもよく、又は剥離性コーティング組成物は、一方の表面と反対側の表面とで異なっていてもよく、これにより、一方の基材表面での剥離を、反対側の表面とは異なる条件、すなわち異なる温度で行うことが可能である。約７０℃～約２５０℃の温度で熱を加えると、剥離用接着剤が膨張し、基材から剥離が生じる。上述したように、剥離コーティング組成物は、エポキシ、シリコーン、ポリウレタン及びシリコーン変性ポリマー、ならびにコポリマー及びこれらのポリマーの組み合わせから選択されてよい。

【0030】

また、本明細書に記載されるように、ボンディング接着剤２０は、剥離コーティングにボンディングすることができ、アクリル系接着剤、エポキシ接着剤、ポリウレタン（ＰＵ）接着剤、シリコーン変性接着剤、シアノアクリレート接着剤、ホットメルト接着剤、ＰＵ／アクリル、エポキシ／アクリル、シリコーン／アクリル等のコポリマー接着剤及びこれらの接着剤の組み合わせを包含する任意の接着剤組成物から選択されてよい。接着剤は、剥離可能なコーティングの剥離温度を超える硬化温度を必要とする接着剤であってはならない。理想的には、ユーザーが予期しない接着不良に遭遇しないように、使用温度範囲での剥離コーティングの強度は、ボンディング接着強度よりも高くなければならない。

【0031】

図４は、基材４６上に剥離可能なコーティング４２を有し、剥離可能なコーティング４２上にポッティング接着剤４４を有する剥離可能なポッティング構造４０の断面を示す。本明細書に記載の任意の剥離コーティング組成物を、ポッティング接着剤として本明細書に記載の任意の接着剤と組み合わせて使用してもよい。

【0032】

図５は、基材５６上に剥離可能なコーティング５４を有し、剥離可能なコーティング５４上にボンディング接着剤５２を有する剥離可能なコーティング構造５０の断面を示す。ボンディング接着剤５２は、周囲環境からの保護を必要とする電子部品又は他の敏感な部品等の基材５６を全体的に保護するように機能する。本明細書に列挙される任意の剥離コーティング組成物は、ボンディング保護接着剤として本明細書に列挙される任意のボンディング接着剤と組み合わせて使用されてよい。

【0033】

剥離コーティングの厚さは、基材及び選択した用途に応じて異なり、約１ミル（０．００２５４ｃｍ）～約２０ミル（０．０５０８ｃｍ）、又は約２ミル（０．００５０８ｃｍ）～約１０ミル（０．０２５４ｃｍ）、又は約３ミル（０．００７６２ｃｍ）～約５ミル（０．０１２７ｃｍ）の範囲であってよい。

【実施例】

【0034】

実施例１
２０重量％のポリマーミクロスフェア（エクスパンセル（登録商標）０３１ＤＵ４０として市販されている）を、室温で硬化するように設計された急速硬化工業用グレードのエポキシ樹脂である、市販のエポキシ組成物ロックタイトＥ－１２０Ｈに混合することによって、本発明の剥離コーティング組成物を配合した。このエポキシは、プラスチック、金属、ガラス、木材、及びセラミック基材を包含する様々な基材のボンディング、ポッティング、又はカプセル化に特に使用される。本発明の剥離コーティング組成物を、アルミニウムラップせん断（１”×１／２”）に塗布した。いくつかのラップせん断ペアは、嵌合するラップせん断の両方にコーティングを有し、他のラップせん断ペアは、嵌合するラップせん断の片方のみに剥離コーティングを有する。剥離コーティング組成物を室温で硬化させた。

【0035】

剥離コーティングの硬化に続いて、本明細書では「ボンディング接着剤」とも呼ばれる、市販のシリコーン接着剤組成物（ロックタイトＳＩ５６００）を剥離コーティング上に塗布し、ラップせん断を嵌合して硬化させた。シリコーン接着剤が完全に硬化したら、いくつかのラップせん断を室温で引っ張り、他のラップせん断を比較的穏やかな温度（１５０℃で３０分間）で加熱した後に引っ張り、引張強度をポンド／平方インチ（ｐｓｉ）で記録した。図１は、ラップせん断の初期の室温（ＲＴ）強度と、１５０℃での短い暴露時間（３０分）後の剥離強度を示している（片面剥離コーティングと両面剥離コーティングの両方）。図１に示すように、２７０ｐｓｉの初期接着強度は、通常のＲＴ条件下でシリコーン接着剤から予想される範囲内にあるため、シリコーン接着強度は剥離コーティングの存在による影響を受けなかった。しかしながら、剥離コーティングを１５０℃の温度に３０分間さらすと、片面のみに剥離コーティングを有するラップせん断強度（６８．２ｐｓｉ）は、初期のＲＴラップせん断強度（２７０ｐｓｉ）よりも大幅に低い（７５％低い）ことを示し、これは、剥離コーティングにより、比較的穏やかな熱処理を適用するだけで、ボンディング接着剤（シリコーン）本来の接着強度を損なうことなく、実質的に少ない力（力の約２５％）で接着部品を分離できることを示している。ラップせん断の両方の嵌合面が剥離コーティングでコーティングされている場合、剥離強度（１１．４ｐｓｉ）は実際のＲＴ強度（２７０°）よりさらに低下した（約９５％低い）。さらに、ラップせん断の加熱と試験の後、剥離コーティングは表面から簡単に除去され、シリコーン接着剤も一緒に取り除かれた。したがって、ラップシェア試験では、コーティングの剥離により部品が容易に分離できるだけでなく、基材表面を破壊することなく表面から剥離コーティングとシリコーン接着剤を簡単に除去できるため、基材が再生利用可能（再利用可能）であることが実証された。

【0036】

実施例２
２０重量％のポリマーミクロスフェア（エクスパンセル（登録商標）０３１ＤＵ４０として市販されている）を、室温で硬化するように設計された急速硬化工業用グレードのエポキシ樹脂である、市販のエポキシ組成物ロックタイトＥ－９０－Ｆに混合することによって、本発明の剥離コーティング組成物を配合した。本発明の剥離コーティング組成物を、ボンディング接着剤（シリコーン）を塗布する前にプレコーティングとしてラップシャーに塗布し、硬化させた。いくつかのラップせん断は、嵌合するラップせん断の一方のみに剥離コーティングを施し、他のラップせん断は、ラップせん断の両方の嵌合面に剥離コーティングを施した。

【0037】

剥離コーティングの硬化に続いて、市販のシリコーン接着剤組成物（ロックタイトＳＩ５６００）を剥離コーティング上に塗布し、硬化させた。ラップせん断は室温と比較的穏やかな加熱下（１５０℃で３０分間）の両方で引っ張られ、強度をポンド／平方インチ（ｐｓｉ）で記録した。図２は、片面及び両面剥離コーティングのラップシャーの初期室温（ＲＴ）強度と、短い暴露時間（１５０℃で３０分）後の剥離強度を示している。図２に示すように、２５２ｐｓｉの初期強度は通常のＲＴ条件下でシリコーン接着剤から予想される範囲内であるため、シリコーン接着強度は剥離コーティングの存在による影響を受けなかった。しかしながら、剥離コーティングを１５０℃の温度に３０分間さらすと、片面のみに剥離コーティングを有するラップせん断強度は１１．６ｐｓｉであり、初期のＲＴラップせん断強度２５２ｐｓｉよりも大幅に低い（約９６％低い）ことを示し、これは、剥離コーティングにより、比較的穏やかな熱処理を適用するだけで、ボンディング接着剤（シリコーン）の初期の接着強度を損なうことなく、実質的に少ない力で接着部品を分離できることを示している。ラップせん断の両方の嵌合面が剥離コーティングでコーティングされている場合、剥離強度は測定できないほど低く、力をほとんど又は全く必要とせずにラップせん断は簡単に分離された。さらに、ラップせん断の加熱及び試験の後、剥離コーティングは表面から簡単に除去され、シリコーン接着剤も一緒に取り除かれた。したがって、ラップせん断試験では、剥離コーティングにより部品を簡単に分離できるだけでなく、基材表面を破壊することなく表面から剥離コーティングを簡単に除去できるため、基材を再生利用可能（再利用可能）にすることが実証された。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】