JP2001064390A - シリコーン系剥離コーティング組成物 - Google Patents

シリコーン系剥離コーティング組成物

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分岐シロキサン、及び剥離コーティングの製
造方法、並びに、分岐シロキサンを含有する剥離改質剤
組成物を提供する。 【解決手段】 分岐シロキサンは、少なくとも3つの脂
肪族不飽和炭化水素基を含有し、一般式Rab 2SiO
1/2からなる単位の末端であり、下記:i)一般式(S
iO4/2)からなる1又はそれ以上の単位、及びii)一
般式Rb 2SiO2/2からなる単位15〜995、を含有
する。なお単位i)及びii)は、いかなる適当な組み合
わせで内部結合していてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な分岐シロキ
サンに関するものであり、またこの分岐シロキサンを含
有する、シリコーンをベースとする剥離コーティング組
成物及び剥離改質剤組成物にも関するものである。
【0002】
【従来の技術】シリコーンをベースとする剥離コーティ
ングは、比較的接着性でない表面が必要とされる用途に
おいて有用である。片側のライナー、例えば、感圧接着
性ラベル用の背面紙は、ラベルの接着特性に影響を与え
ることなく、ラベルを一時的に保持するのに、通常適合
する。両側ライナー、例えば、両側の転写テープ用に差
し込まれる紙は、保護及び両側の自己接着テープ又は接
着性フィルムの望まれる巻き戻し特性を確実にするため
に、利用される。
【0003】基板、例えば片側ライナーは、シリコーン
をベースとする剥離コーティング組成物を、基板上に塗
工し、続いてその組成物を、例えば熱によって開始させ
られるヒドロシリル化によって、架橋させることによっ
て、コーティングされる。
【0004】ヒドロシリル化によって架橋される、シリ
コーンをベースとする剥離コーティング組成物の基本的
な成分は、以下の1)〜3)である。 1)アルケニル化されたポリジオルガノシロキサン、典
型的には末端にアルケニル基を有する直鎖状の重合体、 2)アルケニル化されたポリジオルガノシロキサンを架
橋させるように設計された、ポリオルガノハイドロジェ
ンシロキサン架橋剤、及び 3)前述の架橋反応に触媒作用を与えるための触媒。
【0005】しばしば、第4の成分、即ち前もって必要
な架橋温度以下で架橋を始めるのを防止するように設計
された抑制剤もまた、組成物中に含有される。3種類の
必須成分及び任意の抑制剤からなる、シリコーンをベー
スとする剥離コーティング組成物は、プレミアム(prem
ium)剥離コーティング組成物と一般的には呼ばれる。
【0006】剥離コーティングからの剥離力のレベルを
制御するために、シリコーンをベースとする剥離コーテ
ィング組成物では、剥離改質剤として一般的に知られて
いる添加剤を含有することが、一般的な慣習である。剥
離改質剤は、一般的には、プレミアム剥離コーティング
組成物中のアルケニル化されたポリジオルガノシロキサ
ンの割合を置き換えるのが通常である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】剥離コーティングの性
能における向上は、例えば、架橋のし易さ、即ち比較的
低温で架橋時間を減らすこと、基板へのコーティングの
固着性、及び、剥離性能に関して、絶えず探されるべき
である。剥離コーティングの開発の続行を特に必要にす
る1つの因子は、剥離コーティング組成物が塗工され、
架橋される、例えばポリプロピレン、ポリエチレン及び
ポリエステル等の基板の数が増加しているからである。
【0008】米国特許第4772515号明細書には、
上記に議論されている3種類の必須構成成分を有する、
シリコーン系剥離コーティング組成物が記載されてお
り、その組成物では、ポリジオルガノシロキサンは、下
記一般式からなる少なくとも2つの基を、単一の分子中
に有する必要がある: Rc(Rf2SiO1/2((Rg2SiO2/2hjSi
3/2 (式中、Rcは、アルケニル基であり、それぞれRf、R
g及びRjは、独立に、水素、ヒドロキシ又は一価の有機
基であり、hは0又は1〜300(300を含む)の整
数である。) 得られる剥離コーティング組成物は、3種類の構成成分
を共に単に混合することによって製造される。
【0009】米国特許第4774111号明細書には、
ケイ素原子当り、平均で1〜3個のケイ素が結合した一
価の炭化水素基又はハロ炭化水素基を有する有機ケイ素
化合物からなる、シリコーンをベースとする剥離コーテ
ィング組成物が記載されている。これらの基のうち平均
で少なくとも2つは、オレフィン性基であり、残りのケ
イ素の空位は、ケイ素原子に共に結合する、脂肪族不飽
和を含まない、二価の基によって充足させられる。
【0010】欧州公開特許第559575号公報には、
3種類の必須構成成分、及び、4〜12の炭素原子を有
する多数のエチレン性不飽和基を含有するシリコーンか
らなる付加構成成分を含有する、シリコーンをベースと
する剥離組成物が記載されている。なお、この組成物に
おいて、シロキサン基の合計数の25〜90モル%はT
単位である。
【0011】明確にするために、M、D、T及びQ単位
は、それぞれ実験式R3SiO1/2、R2SiO2/2、RS
iO3/2及びSiO4/2からなる単位を表わす。なお、そ
れぞれR基は、一価の置換基である。
【0012】米国特許第5616672号明細書には、
M、D及びT基からなり、1分子当り平均で少なくとも
2つの分岐点を有する、実質的に分岐した架橋性のアル
ケニルシリコーンの使用が記載されている。これらの化
合物は、剥離コーティング組成物において有用であると
言われている。
【0013】米国特許第5063254号明細書には、
片方の末端でアクリル系末端基に結合し、かつ、その他
の末端で架橋したMTQ部分に結合した繰り返し単位を
25〜1000有する、直鎖状ポリジオルガノシロキサ
ン鎖からなるポリシロキサンが記載されている。なお、
T及びQ単位に対するM単位の比M/(T+Q)は、
0.55〜0.75である。M及び/又はT単位はま
た、(メタ)アクリルレート基を含有し得る。ポリシロ
キサンは、ポッティング(potting)コーティング及び
コンフォーマル(conformal)コーティングにおいて有
用性を有する。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の見地によ
る分岐シロキサンは、下記i)〜iii)からなる: i)一般式(SiO4/2)からなる1又はそれ以上のQ
単位、及び、 ii)一般式Rb 2SiO2/2からなるD単位15〜99
5、なお単位i)及びii)は、いかなる適当な組み合わ
せで内部結合していてもよい、及び、 iii)一般式Rab 2SiO1/2からなるM単位 (式中、それぞれのRa置換基は、炭素原子を1〜6有
するアルキル基、炭素原子を1〜6有するアルケニル
基、及び、炭素原子を1〜6有するアルキニル基からな
る群から選択され、分岐シロキサン中の少なくとも3つ
のRa置換基が、アルケニル又はアルキニル単位であ
り、それぞれのRb置換基は、炭素原子を1〜6有する
アルキル基、炭素原子2〜6のアルケニル基、アリール
基、アルコキシ基、アクリレート基、及び、メタクリレ
ート基からなる群から選択される。) 分岐シロキサンは好ましくは、一般式(Rb 2Si
2/2nからなる少なくとも2つのポリジオルガノシロ
キサン鎖を含有する(式中、それぞれのnは、独立に2
〜200である。)
【0015】本発明の第2の見地による分岐シロキサン
は、末端が一般式Rab 2SiO1/2からなる単位で、少
なくとも3つの脂肪族不飽和炭化水素基を含有し、か
つ、下記i)及びii)を含有する: i)一般式(SiO4/2)からなる1又はそれ以上の単
位、及び、 ii)一般式(Rb 2SiO2/2nからなる少なくとも2つ
のポリジオルガノシロキサン鎖 (式中、それぞれのnは、独立に2〜100であり、分
岐シロキサン中の合計のRb 2SiO1/2単位が15〜9
95単位であり、それぞれのRa置換基は、炭素原子を
1〜6有するアルキル基、炭素原子を1〜6有するアル
ケニル基、及び、炭素原子を1〜6有するアルキニル基
からなる群から選択され、それぞれのRb置換基は、炭
素原子を1〜6有するアルキル基、アリール基、アルコ
キシ基、アクリレート基、及び、メタクリレート基から
なる群から選択される)。
【0016】
【発明の実施の形態】好ましくは、脂肪族不飽和炭化水
素基は、アルケニル基又はアルキニル基の何れか一方で
ある。好ましくは、Ra置換基の少なくとも50%が、
アルケニル基である。最も好ましくはそれぞれのRa
換基がアルケニル基である。それぞれのアルケニル基
は、ビニル、アリル、ブテニル、ペンテニル及びヘキセ
ニル基から選択され得るが、ビニル(vi)及びヘキセ
ニル(hex)基から選択されるのが好ましい。分岐シ
ロキサンは最も好ましくは、4つの(Rb 2SiO2/2n
鎖に結合した少なくとも1つのQ単位からなり、例え
ば、下記一般式を有し得る。
【0017】
【化2】
【0018】(式中、それぞれのnは、独立に1〜10
0である。) 好ましくは、それぞれのRb置換基は、アルキル基、例
えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチ
ル、ペンチル、又はヘキシル基であり、好ましくはメチ
ル基及びエチル基であるが、最も好ましくは、メチル基
である。従って、本発明の第1の見地による分岐シロキ
サン中に、一般式SiO4/2鎖からなる単一の単位のみ
が存在する場合、分岐シロキサンは、実質的に下記一般
式を有し得る(式中、それぞれのnは、それぞれのRa
置換基がビニル基であり、かつ、それぞれのRb置換基
がメチル基である場合、独立に1〜100である)。
【0019】
【化3】
【0020】分岐シロキサンの大きさを考慮して、分岐
シロキサン中に存在する非常に少数のシロキサン単位
(好ましくは1%未満)は、一般式RbSiO3/2からな
る単位であり得り(式中、Rbは、これまでに定義され
る通りである。)、生じ得ることが可能であることを、
理解すべきである。好ましくは、本発明の第1の見地に
よる分岐シロキサンは、25℃で、50mm2/s〜1
0000mm2/sの粘度を有しており、より好ましく
は粘度は、50〜1000mm2/sである。
【0021】今後、分岐シロキサン中のシロキサン単位
の数は、重合度(DP)として呼ばれるであろう。分岐
シロキサンのDPは、20〜1000であり得る。好ま
しい範囲は、20〜500であるが、最も好ましい範囲
は、20〜250である。
【0022】分岐シロキサンの調製のための本発明によ
る方法は、下記a)〜c)の工程からなる: a)一般式(SiO4/2)(Rab 2SiO1/24を有す
る化合物を、環状ポリジオルガノシロキサン及び/又は
実質的に直鎖状のヒドロキシ末端のポリジオルガノシロ
キサンと混合する工程(式中、それぞれのRa置換基
は、炭素原子を1〜6有するアルキル基、炭素原子を1
〜6有するアルケニル基、及び、炭素原子を1〜6有す
るアルキニル基からなる群から選択され、それぞれのR
b置換基は、炭素原子を1〜6有するアルキル基、アリ
ール基、アルコキシ基、アクリレート基、及び、メタク
リレート基からなる群から選択される); b)180℃までの温度下で、酸又はホスファゼン塩基
触媒の存在下で、該混合物を反応させる工程;及び c)該反応混合物を中和させる工程。
【0023】好ましくは、それぞれの環状ポリジオルガ
ノシロキサンは、3〜10のRb 2SiO2/2単位を含有
するが、環状ポリジオルガノシロキサンは、3〜6のR
b 2SiO2/2繰り返し単位を含有する、ポリジアルキル
シロキサン環であるのが好ましい(式中、それぞれのR
b置換基は、メチル基である)。生じる反応のタイプ
は、選択される触媒に依存して、酸又は塩基で触媒作用
を及ぼされる平衡反応の何れか一方である。
【0024】酸で触媒作用を及ぼされる平衡反応の場
合、使用される酸触媒は、酸をベースとする平衡反応の
触媒作用に適するいかなる触媒であってもよく、例えば
トリフロオロメタンスルホン酸、酸クレー、例えばam
belyst及び塩化ホスホニトリル触媒である。好ま
しい触媒はトリルフオロメタンスルホン酸である。
【0025】塩基で触媒作用を及ぼされる平衡調製の場
合、触媒は、いかなる適するホスファゼン塩基触媒であ
ってもよく、例えば下記一般式からなるホスファゼン塩
基である:
【0026】
【化4】
【0027】(式中、R1は、それぞれの位置で同じで
あっても異なっていてもよいが、水素又は任意に置換さ
れた炭化水素基、好ましくはC1〜C4のアルキル基であ
るか、又は、同じN原子に結合している2つのR1
は、ヘテロ環、好ましくは5−又は6−員環を完全にす
るために結合し得る。R2は、水素又は任意に置換され
た炭化水素基、好ましくはC1〜C20のアルキル基、よ
り好ましくはC1〜C10のアルキル基である。kは、
1、2又は3、好ましくは2又は3である。lは、1、
2、3又は4、好ましくは2、3又は4である。Aは、
アニオン、好ましくは、フルオライド、ヒドロキサイ
ド、シラノレート、アルコキシド、カーボネート、又は
バイカーボネートである。)特に好ましくは、水酸化ア
ミノホスファゼニウムである。
【0028】酸で触媒作用を及ぼされる反応の場合、反
応混合物は、75℃〜120℃の温度で維持されるのが
好ましく、最も好ましくは反応混合物は、水共触媒の存
在下で、80〜90℃の温度で維持される。塩基で触媒
作用を及ぼされる平衡反応の場合、反応混合物は、12
0℃〜160℃の温度で維持されるのが好ましく、最も
好ましくは反応混合物は、130℃〜150℃の温度で
維持される。
【0029】適当な中和剤が、利用され得て、その選択
は、明らかに触媒の酸性又は塩基性の性質に依存し、例
としては、塩基によって触媒作用を及ぼされる平衡反応
では、ビスジメチルシリルホスホネートの使用が、酸に
よって触媒作用を及ぼされる平衡反応では、炭酸カルシ
ウムが挙げられる。
【0030】この方法で使用されるそれぞれの構成成分
の量は、2つの因子、即ち分岐シロキサンの必要とされ
る重合度、及び、分岐シロキサン中に必要とされるアル
ケニル基の数に依存する。好ましくは、工程(a)の混
合物中には、(SiO4/2)(Rab 2SiO1/24
1.1〜22.1重量%、より好ましくは(Si
4/2)(Rab 2SiO1/24が2.21〜11.04
重量%、最も好ましくは3.45〜6.9重量%存在す
る。残りは、環状ポリジオルガノシロキサン及び/又は
実質的に直鎖状のヒドロキシ末端のポリジオルガノシロ
キサンで、100重量%に構成される。
【0031】本発明による剥離コーティング組成物は、
下記1)〜3)からなる: 1)上記に記載される通りの分岐シロキサン、 2)組成物中のSi−H基の合計数の、組成物中の脂肪
族不飽和炭化水素基に対する比が、0.9:1〜3:1
である様な量の、オルガノハイドロジェンポリシロキサ
ン架橋剤、 3)分岐シロキサンと架橋剤との間の反応に触媒作用を
与えるのに効果的な、充分な量のヒドロシリル化触媒。
【0032】オルガノハイドロジェンポリシロキサン架
橋剤は、少なくとも3つのSi−H基を含有していなけ
ればならず、下記一般式を有していてもよい: Rt 3SiO1/2((CH32SiO2/2)d(Rt 2SiO2/2)
e)SiO1/2t 3 (式中それぞれのRtは、炭素原子を1〜4有するアル
キル基又は水素であり得り、dは0又は整数であり、e
はd+eが8〜100になる整数である)。代わりに、
架橋剤は、一般式SiO4/2及びRq 3SiO1/2の単位か
らなる、MQ樹脂であってもよい(式中、少なくとも1
つのRq置換基は水素原子であり、残りはアルキル基で
ある)。
【0033】好ましくは、剥離コーティング組成物中の
Si−H基:アルケン基の合計量の比は、1.1:1〜
2.5:1の範囲であり、最も好ましくはその範囲は
1.2:1〜2:1である。
【0034】適するヒドロシリル化触媒としては、例え
ば白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウ
ム及びインジウム等の第VIII族の金属からなる錯
体、又は、化合物等が挙げられる。好ましい触媒は、塩
化白金酸、白金アセチルアセトナート等の白金化合物又
は錯体、例えばエチレン、プロピレン、オルガノビニル
シロキサン及びスチレン等の不飽和化合物と白金ハライ
ドの錯体、ヘキサメチルジ白金、PtCl2・PtCl3
及びPt(CN)3である。代わりに、この触媒は、ロ
ジウム錯体、例えばRhCl3(Bu2S)3であっても
よい。
【0035】この組成物は、予め決められた温度以下で
コーティング組成物が架橋するのを防止するのに適合す
る、1又はそれ以上の抑制剤を任意に含有し得る。抑制
剤は、コーティング組成物自身の機能に対して本質的で
はないが、抑制剤がないと、一旦3種類の必須構成成分
が共に混合されると、触媒は、周囲温度でシリコーンを
ベースとする剥離コーティング組成物の架橋を開始させ
得る/触媒作用を及ぼし得るということを、理解すべき
である。
【0036】適する抑制剤の例としては、エチレン性又
は芳香族不飽和アミド、アセチレン系化合物、エチレン
系不飽和イソシアネート、オレフィン性シロキサン、不
飽和炭化水素ジエステル、共役エン−イン、ハイドロパ
ーオキサイド、ニトリル及びジアジリジン等が挙げら
れ、特定の例としては、メチルブチノール、ジメチルヘ
キシノール、又は、エチニルシクロヘキサノール、トリ
メチル(3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オキ
シ)シラン、マレイン酸エステル、例えばビス(2−メ
トキシ−1−メチルエチル)マレイン酸エステル、フマ
ル酸エステル、例えばジエチルフマル酸エステル、又
は、フマル酸エステル/アルコール混合物(なお、アル
コールは例えば、ベンジルアルコール、又は、1−オク
タノールである)、及び、エテニルシクロヘキシル−1
−オール等が挙げられる。
【0037】好ましくは、本発明の第4の見地による剥
離コーティング組成物はの粘度は、25℃で、50mm
2/s〜10000mm2/sであり、より好ましくは粘
度は、分岐シロキサンが基板をコーティングするのに適
する粘度である様に、50〜1000mm2/sであ
る。粘度が50mm2/sより低い場合は、分岐シロキ
サンを含有する剥離コーティング組成物によって、基板
表面を湿らせてしまうという問題が生じ得る。次いで、
粘度が10000mm2/sより高い場合は、分岐シロ
キサンを含有する剥離コーティング組成物は、本発明の
用途で使用するには粘度が高すぎる。
【0038】剥離コーティング組成物は、25℃で少な
くとも50mm2/sの粘度を有する、ジアルキルアル
ケニルシリル末端のポリジオルガノシロキサンを更に含
んでいてもよい。中でも、ジメチルビニルシリル末端
の、又は、ジメチルヘキセニルシリル末端のポリジメチ
ルシロキサンが好ましい。
【0039】本発明の剥離コーティング組成物にも添加
され得る他の構成成分としては、例えば、シリコーン系
剥離改質剤、フィラー、反応性希釈剤、接着促進剤、溶
媒、香料、保存剤、及び、フィラー、例えばシリカ、石
英及び白亜等が挙げられる。
【0040】適当なシリコーン系剥離改質剤であれば、
いかなるものも利用され得て、例えば、1又はそれ以上
のアルケニル化されたシリコーン樹脂、アルケニル化さ
れたポリジオルガノシロキサン、炭素原子を12〜30
有する1又はそれ以上の第一級アルケン、及び少なくと
も炭素原子を10有する1又はそれ以上の分岐したアル
ケン等が挙げられる。
【0041】浴寿命延長剤が、室温で架橋反応を抑制す
るのに充分な量存在していてもよい。例としては、1又
はそれ以上の第1級又は第2級アルコール基、例えば、
炭素原子が10未満の脂肪族及び芳香族アルコール、例
えばメタノール、エタノール、プロパノール、フェノー
ル及びシクロヘキサノール、カルボン酸及び環状エーテ
ル等が挙げられる。更には、この組成物はまた、直鎖状
のアルケニルジアルキルシリル末端のポリジオルガノシ
ロキサンを含有していてもよい。
【0042】剥離コーティング組成物は、無溶媒、溶媒
中、又は、水中油型エマルジョンの部分として、塗工さ
れ得る。本発明のコーティング組成物は、紙及びフィル
ム等の様々な基板上に剥離目的のために使用され得る。
フィルムは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リエステル、ポリスチレン、延伸ポリプロピレン、又
は、二軸延伸ポリプロピレンフィルムであり得る。
【0043】低温で架橋し得る剥離コーティング組成物
は、長期間の固着に劣る傾向があることは、よく知られ
ている。本発明の第4の見地による剥離コーティング
は、比較的低温で架橋し、また、長期間の固着特性にも
優れていることが、見出された。低温での架橋が優れて
いるので、ラベル上の接着剤などの接着剤への、シリコ
ーンの移行も最小限であり、それによって次いで接着剤
の強度を維持するという利点が提供される。高い架橋温
度が剥離コーティングに必要とされる場合、基板自身の
品質に問題が生じ、それによってフィルムが収縮するか
又は脆くなり、次いでそれは剥離コーティングの架橋後
に、基板の再加湿が顕著に低いことが要求されることを
意味する。
【0044】本発明の剥離コーティング組成物は、3種
類の必須構成成分を共に、存在する任意の成分と単に予
備混合することによって調製され得るが、別々の部分、
又は、パッケージ即ちキットの形態で、この様な組成物
を調製するのがより好ましいであろう。この様な場合、
各部分は、組成物がコーティングとして塗工されるべき
時に、混合される。必須成分に関して、このキットは下
記の何れか一方を含有し得る:分岐シロキサン及び抑制
剤からなる第1の部分、剥離改質剤及び抑制剤からなる
第2の部分、触媒からなる第3の部分、並びに、架橋剤
からなる第4の部分、又は、分岐シロキサン及び触媒か
らなる第1の部分、剥離改質剤及び触媒からなる第2の
部分、並びに、架橋剤及び抑制剤からなる第3の部分。
【0045】本発明によるシリコーンをベースとする剥
離改質剤組成物は、上記に記載される通りの分岐シロキ
サン、及び、下記成分から選択される少なくとも1つの
付加成分を含有し得る。: i)アルケニル化されたシリコーン樹脂 ii)アルケニル化されたポリジオルガノシロキサン、及
び、 iii)炭素原子を14〜30有する1又はそれ以上の第
一級アルケン、及び、 iv)少なくとも炭素原子を10有する1又はそれ以上
の分岐したアルケン この様な剥離改質剤組成物は、シリコーン系剥離コーテ
ィング組成物に添加される。
【0046】アルケニル化されたシリコーン樹脂(i)
は、最も好ましくは少なくとも1つのアルケニル化され
たMQ樹脂であり(式中、M基は、一般式R2 3SiO
1/2を有する)、典型的にはトリアルキルシロキシ及び
/又はジアルキルアルケニルシロキシ基である。アルケ
ニル基は、シクロヘキセニル、ビニル、プロペニル、ブ
テニル、ペンテニル、及び、ヘキセニルからなる群から
選択され得る。最も好ましくは、アルケニル基は、ビニ
ル又はヘキセニル基である。アルキル基は、いかなる適
するアルキル基であってもよいが、最も好ましくはメチ
ル基である。Q基は、一般式SiO4/2からなる基であ
り、これらのM及びQ基は、適当な比率で存在し得る。
【0047】アルケニル化されたポリジオルガノシロキ
サンは、一般式R3SiO2/2の単位からなるアルケニル
ジアルキルシリル末端のポリジオルガノシロキサンであ
るのが好ましい(式中、それぞれのR基は、炭素原子を
1〜6有するアルキル基であるか、又は、1つのR基は
定義される通りのアルキル基であり、1つは炭素原子を
1〜6有するアルケニル基、好ましくはビニル又はヘキ
セニル基である)。
【0048】その又はそれぞれの第1級アルケン(ii
i)は、例えばテトラデセン及びオクタデセン等の、炭
素原子を10〜30含有するいかなる第1級アルケンで
あってもよい。その又はそれぞれの分岐したアルケン
(iv)は、例えば下記一般式からなる1又はそれ以上
の分岐したアルケン等の、いかなる1又はそれ以上の適
する分岐したアルケンであってもよい。
【0049】
【化5】
【0050】(式中、メチレン基のnの数及び分岐した
アルキル基のmの数は、その鎖の中でランダムに配置さ
せられており、n及びmは独立に、0又は1〜20の整
数であり、x、z及びそれぞれのyは独立に、1〜12
の整数である。)好ましくは、それぞれのアルケン中の
炭素原子の合計数は、少なくとも20である。例えば上
記の成分(iii)等の実質的に直鎖状のアルケンを含有
する剥離改質剤は、コーティングの架橋過程でスモーキ
ング(smoking)を起こす傾向があることに注目すべき
である。成分(iii)を、成分(iv)によって例示され
る通りの分岐したアルケンで置き換えることによって、
大幅にこの問題が減ることを見出した。
【0051】この様な剥離改質剤は好ましくは、本発明
による分岐シロキサン25〜85重量%からなり、残り
は、成分(i)、(ii)、(iii)又は(iv)の1又は
それ以上から構成される。
【0052】本発明による剥離改質剤を使用する1つの
利点は、実質的に直鎖状のアルケンの少なくとも1部を
分岐シロキサンで置き換えることによって、架橋過程で
しばしば見られるスモーキングの影響が、顕著に低下す
ることである。従来技術の剥離改質剤では通常、得られ
る抽出可能な物質の量は、増加、時には顕著に増加する
のに対して、抽出可能な物質の量、即ち未架橋のシロキ
サンの量は、改質されていない剥離コーティングから得
られる抽出可能な物質の量と比較して、同じ量に維持さ
れるか、又は、更に低下することもまた、見出した。
【0053】上記に記載される通り、剥離改質剤組成物
は、本発明による剥離コーティング組成物に混合されて
いもよいし、又は、その代わりにアルケニル化されたポ
リオルガノシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシ
ロキサン架橋剤、及び効果的な量のヒドロシリル化触媒
からなる剥離コーティング組成物に混合されてもよい。
【0054】本発明をより明らかにし得るために、ここ
で以下に幾つかの詳細な例を示す。実施例1、2及び3
には、本発明の第2の見地による、分岐シロキサンの調
製方法が記載されている。下記実施例で測定された全て
の粘度は、25℃で測定されたことに注目すべきであ
る。
【0055】
【実施例】実施例1 (Vi(CH32SiO1/24(SiO4/2):(2
1.6g)(式中、Viはビニル基を表わす)、オクタ
メチルシクロテトラシロキサン(592g)及びトリフ
ルオロメタンスルホン酸(1.2g)を、反応容器に装
填した。反応混合物を80〜90℃の温度で、6時間撹
拌した。次いで、得られた混合物を室温まで冷却した。
炭酸カルシウム(1.0g)を添加し、混合物を更に3
時間撹拌し、それに続いて濾過のために置いた。最後
に、反応混合物を約150℃の温度、40ミリバールの
圧力で、2時間ストリッピングした。生成物の最終粘度
は、270mm2/sであり、重合度は160で、ビニ
ル基の重量%は0.83%であると測定された。
【0056】実施例2 (Vi(CH32SiO1/24(SiO4/2):(2
1.6g)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(3
70g)及びトリフルオロメタンスルホン酸(1.0
g)を、反応容器に装填した。反応混合物を80〜90
℃の温度で、6時間撹拌した。次いで、得られた混合物
を室温まで冷却し、炭酸カルシウム(1.0g)を添加
し、混合物を更に3時間撹拌し、それに続いて濾過のた
めに置いた。最後に、反応混合物を約150℃の温度、
40ミリバールの圧力で、2時間ストリッピングした。
生成物の最終粘度は、160mm2/sであり、重合度
は100であると、測定された。ビニル基の重量%は
1.32%であった。
【0057】実施例3 (Vi(CH32SiO1/24(SiO4/2)(43.
2g)、及び、オクタメチルシクロテトラシロキサン
(592g)を、電動撹拌機、温度計プローブ、及び、
還流コンデンサーが取付けられている反応フラスコに装
填した。反応混合物を140℃まで加熱し、触媒のポリ
アミノホスファゼニウムヒドロキシド(0.2g)を添
加した。30秒後に、試料を取り除き、試料の粘度を測
定したところ、顕著な増加が見られた。次いで、反応混
合物をビスジメチルシリルホスホナート(0.5g)を
用いて中和し、80℃まで冷却した。低分子量成分を混
合物からストリッピングし、最後に混合物を冷却させて
濾過した。得られた生成物の重合度値は80であり、粘
度は114mm2/sであった。
【0058】実施例4 下記実施例は、組成物中に混合されたシロキサンにのみ
違いがある、シリコーンをベースとする剥離コーティン
グ組成物でコーティングされた、コロナ処理された延伸
ポリプロピレン(OPP)、1軸延伸ポリプロピレン
(MOPP)及びクラフト紙基板の選択に関する、剥離
性能の比較研究を詳述するものである。それぞれのシリ
コーンをベースとする剥離コーティング組成物は、表1
に示される通りのシロキサンを含有しており、白金触媒
120ppm、Si−H基の合計数:脂肪族不飽和炭化
水素基の合計数の比が、1.5:1となるのに充分な量
の架橋剤、メチルブチノール抑制剤が全体の組成物の重
量の0.12重量%混合されていた。
【0059】それぞれの組成物を、室温(20℃)で、
ブレードコーターを使用して、関連した基板に塗工し、
次いで得られたコーティングを、100℃で、20秒間
架橋させた。得られたコーティングの架橋特性を、マイ
グレーション、しみ及びこすり落ちに関して評価した。
マイグレーションは、架橋した剥離コーティング上に、
粘着性の小片(セロテープ(登録商標))を置き、除去
後にコーティングが粘着テープに移ったかどうかを確認
することによって、測定される。しみは、架橋したコー
ティング上に指を押し付けて、しみの形態に目で見える
模様があるかどうかを確認することによって、測定され
る。こすり落ちは、紙の前後に、10サイクル、指を激
しくこすり付け、コーティングが損傷を受けるか、又
は、除去されるかどうかを確認することによって、測定
される。N/N/Nは、マイグレーションなし/しみな
し及びこすり落ちなしを意味する。表1に関して、v
i、hex、s、M及びTrは、それぞれビニル、ヘキ
セニル、僅かに(slight)、マイグレーション、及び、
トレース(trace)を意味する。
【0060】得られたコーティングの架橋特性は、架橋
後のコーティング中の抽出可能な物質の割合を測定する
ことによって、更に評価された。これは、Oxford Instr
uments社製のLabx3000X線蛍光スペクトロメーター
を使用して、X線蛍光によって、架橋したコーティング
を有する、標準的な大きさの基板の試料のコーティング
重量をまず初めに測定することによって行なわれた。次
いで、コーティングされた試料を、メチルイソブチルケ
トン溶媒からなる溶液中に置いて、コーティングマトリ
ックスに架橋していないか、又は、基板に固着されてい
ない、未反応のシロキサンを抽出した。予め決められた
時間の後、試料を溶媒から取り出して、乾燥させ、再度
重量を測定した。表1に示される抽出可能な物質の割合
は、未反応のシリコーンを、コーティングから除去した
後の、重量の損失割合である。それぞれの基板で、本発
明の第1の見地の分岐シロキサンを含有する各試料で
は、使用された他の重合体と比較して、抽出可能な物質
の割合が低めであるという結果が得られるということ
が、表1から注目されるであろう。アルケニルで末端を
ブロックされた「重合体」は、直鎖状のビニル/ヘキセ
ニルジメチルシリル末端のポリジメチルシロキサンであ
った。アルケニルで末端をブロックされた、ペンダント
の「重合体」は、鎖に対してあちこちにぶら下がったビ
ニル基を有する、ビニルジメチルシリル末端のポリジメ
チルシロキサンである。T−分岐した「重合体」は、シ
ロキサン側鎖を有するビニルジメチルシリル末端のポリ
ジメチルシロキサンである。
【0061】2つの代わりの架橋剤を使用した。それら
は架橋剤1、即ち粘度が11mm2/sのトリメチル末
端のメチルハイドロジェンシロキサン、及び、架橋剤
2、即ち粘度が11mm2/sのジメチルハイドロジェ
ン末端のメチルハイドロジェンシロキサンとして示され
ている。
【0062】
【表1】
【0063】
【表2】
【0064】実施例5 下記試験は、コロナ処理された50ミクロンの1軸延伸
ポリプロピレン基板上での、長時間にわたる、様々な架
橋された剥離組成物コーティングの固着法における変形
を示すために、使用された。コーティングは比較的低温
の100℃で架橋されたこと、及び、比較組成物では、
架橋も固着も充分ではなかったのに対して、本発明によ
るコーティングは、全2ヶ月の試験期間に渡って、高い
固着インデックス(Anchorage Index)を維持したこと
に、注目すべきである。
【0065】抽出可能な物質の測定手順は、実施例4に
記載されるのと同じであった。固着インデックスの結果
は、基板への架橋されたシリコーンコーティング系の固
着又は接着強度を測定する。表3におけるそれぞれの結
果では、関連するプレミアム剥離コーティングを用いて
コーティングされた基板からなる同じ大きさの試料を切
り出し、初期のコーティング重量(g/m2)、即ち基
板の表面上にコーティングされたプレミアム剥離コーテ
ィングの量を、X線蛍光によって測定した。
【0066】前述の試料は、平らなプラスチック円盤に
固着され、3.2Kg重量の基準に対して合わされた。
次いで、試料を、重量を下向きに圧力を掛けながら、試
料のプレミアム剥離コーティングされた面を、フェルト
の表面に接触させて、フェルトの下地の上に置いた。引
き続いて、重量を測定された試料を、3m/分の予め設
定された速度で、2度、フェルトの下地の30cmの長
さを動かした。なお、それぞれの場合において、フェル
トの下地の異なる部位を使用し、また試料のコーティン
グの重量を再度測定し、その後のコーティング重量(SU
BSEQUENT COATWEIGHT)として示した。
【0067】表3に与えられた結果は、下記式によって
それぞれ測定される:
【0068】
【数1】固着インデックス(%) = {その後のコーテ
ィング重量(SUBSEQUENT COAT WEIGHT)(g/m2)/
初期コーティング重量(g/m2)}×100
【0069】従って、固着インデックス(%)は、基板
の表面に残っているプレミアム剥離コーティングの割合
である。固着インデックス100%は、こすり落ちがな
いのと同等である。
【0070】下記表の組成物は、平均で80のシロキサ
ン単位(80DP Q)を含有する、本発明による分岐
シロキサンからなり、比較例は、重合度(DP)が50
の直鎖状ビニルジメチルシリル末端のポリジオルガノシ
ロキサン、及び、重合度が150の直鎖状ビニルジメチ
ルシリル末端の直鎖状ポリジオルガノシロキサンであ
る。2つの代わりの架橋剤は、Si−H基:脂肪族不飽
和炭化水素基の比が、2.0:1となる様な量の、これ
までに使用されたX-linker 1、及び、X-linker3、即
ち粘度が20〜40mm2/sのトリメチルで末端がブ
ロックされているハイドロジェンシロキサンであった。
白金触媒120ppmが、全体の組成物の重量の0.1
2重量%のメチルブチノール抑制剤と共に、それぞれの
試料中に含有されていた。それぞれのケースにおける基
板は、コロナ処理されたグラシン紙であった。分析され
たそれぞれの試料の重合体及び架橋剤組成物を、下記表
に示す。
【0071】
【表3】
【0072】本発明の分岐した重合体を含有する、組成
物A及びBを用いた、表3の固着インデックス試験の結
果は、抽出可能な物質の値が低く、比較的高い固着イン
デックス%を維持している。DPが50の直鎖状ビニル
ジメチルシリル末端のポリジオルガノシロキサンからな
る組成物C及びDは、抽出可能な物質の量は許容可能で
あるが、固着インデックスでは全体的に許容できない結
果を示すのに対して、逆に比較的長鎖の150DPの直
鎖状ビニルジメチルシリル末端のポリジオルガノシロキ
サンでは、抽出可能な物質の結果は悪く、固着インデッ
クスの結果はよい。
【0073】実施例6 本実施例では、本発明による分岐シロキサンは、剥離改
質剤の部分として利用される。
【0074】
【表4】
【0075】表4に示される重合体は、粘度が200m
2/sのジメチルビニルシリル末端のジメチルシロキ
サンである。重合体及び剥離改質剤に関して与えられた
値は、重合体及び改質剤の合計の重量に対する重量%で
ある。組成物G及びHでは、剥離改質剤は、ジメチルビ
ニルシロキシ及びトリメチルシロキシ末端のMQ樹脂7
0重量%、及び、オクタデセン及びテトラデセンの混合
物30重量%からなる。実施例I及びJでは、存在する
アルケンの50%は、DPが20の本発明による分岐シ
ロキサンによって置き換えられる。適当量の白金をベー
スとする触媒もまた、組成物に混合された。
【0076】それぞれの組成物の試料を、一片のグラシ
ン紙上にコーティングし、30秒間150℃の温度で、
架橋させた。高速の剥離性能層間剥離試験(HSRP
D)(g/50mm)もまた、接着性対照原料テープ源
として、市販の積層体を使用して、測定された。HSR
PDでは、コーティングされた紙は、23℃、相対湿度
50%で、7日間、熟成させられた。架橋させられたコ
ーティング上に、ホットメルト接着剤がコーティングさ
れている高光沢白色原料(表4中のロールラベル)を当
てることによって、積層体を調製した。積層体を、25
kgの重量下、60℃の温度で、20時間熟成させて、
シリコーンをベースとするコーティング上に接着剤を完
全に湿潤させるのを確実にした。層間剥離は、これらの
ケースでは、様々な速度で、Instrumentors社製のZP
E−1000高速剥離試験機を使用して行なわれた。
【0077】
【表5】
【0078】抽出可能な物質に関しては、分岐シロキサ
ンを含有するコーティングに関する架橋は、プレミアム
剥離コーティングと同レベルで残っているの対して、比
較コーティングでは抽出可能な物質の値は、剥離改質剤
の含有量が増加すると共に、直線的増加するということ
に、注目すべきである。更には、剥離改質剤組成物中の
アルケンの含有量が減少すると、剥離力は維持される
が、架橋過程でスモーキングする影響が顕著に低下す
る。
【0079】実施例7 下記実施例において、重合体、架橋剤、及び触媒は、実
施例6におけるのと全く同じである。しかしながら、剥
離改質剤は、組成物Kでは重合度が20の、ビニルジメ
チルシリル末端のポリジメチルシロキサン55重量%か
らなり、組成物Lでは、重合度が20の本発明による分
岐シロキサンである。なお、両ケースにおいて、残り
は、ジメチルビニルシロキシ及びトリメチルシロキシ末
端のMQ樹脂45%である。低速の剥離性能層間剥離試
験(LSRPD)を、アクリル系接着剤を使用するTE
SA(登録商標)7475テープを使用して行なった。
これらの試験のそれぞれにおいて、層間剥離は、0.3
m/分の剥離速度で、Lloyd社製のInstruments L500 伸
び計を使用して行なわれた。
【0080】これらのケースにおいて、異なる基準が、
異なる設定時間後の性能を試験するために使用された。
Imm.(即座)/1日は、関連するコーティングが、
架橋後即座に、TESA(登録商標)7475テープの
小片と積層させられ、23℃、相対湿度50%で、更に
1日間積層体を調節するのに引き続いて層間剥離が行な
われたことを意味する。同様に、Imm/7日は、積層
は再度即座であったが、23℃、相対湿度50%で、7
日間積層体を調節するのに引き続いて層間剥離が行なわ
れたことを意味する。7日/1日は、架橋7日後に積層
が行なわれ、23℃、相対湿度50%で、更に1日間積
層体を調節した後に、層間剥離が行なわれたことを意味
する。最後に、7日/7日は、架橋7日後に積層が行な
われ、23℃、相対湿度50%で、更に7日間積層体を
調節した後に、層間剥離が行なわれたことを意味する。
HSRPDの結果は、実施例6と全く同様の方法で、得
られた。
【0081】
【表6】
【0082】剥離改質剤重合体の全部を、本発明の第1
の見地の分岐シロキサンで置き換える場合、抽出可能な
物質の値は、プレミアム剥離コーティングと比較して、
減少することに、注目すべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 183/04 C09D 183/04 183/05 183/05 183/07 183/07 (72)発明者 ジョン・フランシス イギリス国、ウエスト・グラモーガン・エ スエイ11・5エヌピー、ニース、ポントニ ースヴォーン、ハイ・ストリート 16

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記i)〜iii)からなる、分岐シロキ
    サン: i)一般式(SiO4/2)からなる1又はそれ以上のQ
    単位、及び、 ii)一般式Rb 2SiO2/2からなるD単位15〜99
    5、なお単位i)及びii)は、いかなる適当な組み合わ
    せで内部結合していてもよい、及び iii)一般式Rab 2SiO1/2からなるM単位 (式中、それぞれのRa置換基は、炭素原子を1〜6有
    するアルキル基、炭素原子を1〜6有するアルケニル
    基、及び、炭素原子を1〜6有するアルキニル基からな
    る群から選択され、分岐シロキサン中の少なくとも3つ
    のRa置換基が、アルケニル又はアルキニル単位であ
    り、それぞれのRb置換基は、炭素原子を1〜6有する
    アルキル基、炭素原子2〜6のアルケニル基、アリール
    基、アルコキシ基、アクリレート基、及び、メタクリレ
    ート基からなる群から選択される)。
  2. 【請求項2】 それぞれのRa置換基が、ビニル及びヘ
    キセニル基から選択されるアルケニル基である、請求項
    1に記載の分岐シロキサン。
  3. 【請求項3】 下記一般式を有する、請求項1又は2に
    記載の分岐シロキサン: 【化1】 (式中、それぞれのnは、独立に1〜100である)。
  4. 【請求項4】 末端が一般式Rab 2SiO1/2からなる
    単位で、少なくとも3つの脂肪族不飽和炭化水素基を含
    有し、かつ、下記i)及びii)からなる、分岐シロキサ
    ン: i)一般式(SiO4/2)からなる1又はそれ以上の単
    位、及び ii)一般式(Rb 2SiO2/2nからなる少なくとも2つ
    のポリジオルガノシロキサン鎖 (式中、それぞれのnは、独立に2〜100であり、分
    岐シロキサン中の合計のRb 2SiO1/2単位が15〜9
    95単位であり、それぞれのRa置換基は、炭素原子を
    1〜6有するアルキル基、炭素原子を1〜6有するアル
    ケニル基、及び、炭素原子を1〜6有するアルキニル基
    からなる群から選択され、それぞれのRb置換基は、炭
    素原子を1〜6有するアルキル基、アリール基、アルコ
    キシ基、アクリレート基、及び、メタクリレート基から
    なる群から選択される)。
  5. 【請求項5】 重合度が20〜250である、請求項1
    〜4のいずれか一項に記載の分岐シロキサン。
  6. 【請求項6】 下記a)〜c)の工程からなる、請求項
    1〜5のいずれか一項に記載の分岐シロキサンの調製方
    法: a)一般式(SiO4/2)(Rab 2SiO1/24を有す
    る化合物を、環状ポリジオルガノシロキサン及び/又は
    実質的に直鎖状のヒドロキシ末端のポリジオルガノシロ
    キサンと混合する工程(式中、それぞれのRa置換基
    は、炭素原子を1〜6有するアルキル基、炭素原子を1
    〜6有するアルケニル基、及び、炭素原子を1〜6有す
    るアルキニル基からなる群から選択され、それぞれのR
    b置換基は、炭素原子を1〜6有するアルキル基、アリ
    ール基、アルコキシ基、アクリレート基、及び、メタク
    リレート基からなる群から選択される。); b)180℃までの温度下で、酸又はホスファゼン塩基
    触媒の存在下で、該混合物を反応させる工程;及び c)該反応混合物を中和させる工程。
  7. 【請求項7】 下記i)〜iv)からなる、剥離コーテ
    ィング組成物: i)請求項1〜5のいずれか一項に記載の分岐シロキサ
    ン、 ii)組成物中のSi−H基の合計数の、組成物中の脂肪
    族不飽和炭化水素基に対する比が、0.9:1〜3:1
    である様な量のオルガノハイドロジェンポリシロキサン
    架橋剤、 iii)分岐シロキサンと架橋剤との間の反応に触媒作用
    を与えるのに効果的な、充分な量のヒドロシリル化触
    媒、及び任意に、 iv)ヒドロシリル化抑制剤、直鎖状のアルケニル末端
    のポリジオルガノシロキサン、浴寿命延長剤、シリコー
    ン系剥離改質剤、接着促進剤、1又はそれ以上のフィラ
    ー、1又はそれ以上の反応性希釈剤、及び、固着添加剤
    からなる群から選択される、1又はそれ以上の成分。
  8. 【請求項8】 請求項1〜5のいずれか一項に記載の分
    岐シロキサン、及び、下記i)〜iv)から選択される
    少なくとも1つの付加成分からなる、シリコーンをベー
    スとする剥離改質剤組成物: i)アルケニル化されたシリコーン樹脂、 ii)アルケニル化されたポリジオルガノシロキサン、 iii)炭素原子を14〜30有する1又はそれ以上の第
    一級アルケン、及び iv)少なくとも炭素原子を14有する1又はそれ以上
    の分岐したアルケン。
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