JP2005509711A - 連鎖末端に及び連鎖中にSi−H単位を含有する水素化シリコーンオイルを基材とした低温で架橋できるシリコーン組成物のための架橋剤 - Google Patents
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Abstract
本発明の目的は、非常に高速で可撓性基体上に被覆されたこのような組成物の低温(85〜90℃)での瞬間的架橋を可能ならしめることである。
この目的を達成するために、本発明は、連鎖末端に及び連鎖中で水素化されているPOSからなる特定の架橋剤の用途を提供する。
また、本発明は、中でも、Si−Vi含有POS、SiH含有POS架橋剤のα,ω−ビス(ヒドロジメチルシロキシル)ポリ(ヒドロメチル)(ジメチル)シロキサン及び白金触媒を含有する、溶媒を含まないタイプ又はエマルジョンタイプのシリコーン組成物に関する。
応用:感熱性可撓性基体、例えばポリエチレン製の重合体フィルムのための架橋/重付加により得られる剥離性シリコーン被覆。
Description
・同じ分子又はそうでない分子上にSi−H及びSi−IE単位(ここに、IEは少なくとも1個のエチレン性(好ましくはビニル)不飽和を含む基を表わし、該Si−H単位はSi−IE単位と重付加によて反応することができる。)を有する官能基付与されたポリオルガノシロキサン(POS)、
・適当な金属触媒、好ましくは白金触媒、
・随意成分としての、例えば、Q(SiO4/2)及び(又は)T(RSiO3/2)シロキシル単位を含有するシリコーン樹脂を基材とした少なくとも1種の付着調節系、
・随意成分としての、その他の添加剤(充填剤、促進剤、禁止剤、顔料、界面活性剤など)
を含むタイプのシリコーン組成物に関する。
更に、本発明は、架橋したシリコーンからできた物品、特に、上記の目標組成物から繊維質又は非繊維質可撓性基体(紙又は重合体フィルム)のための被覆、例えば、撥水性及び(又は)剥離性被覆の製作方法に関する。
本発明との関連で特に興味のある液状シリコーン被覆用組成物は溶媒を含まない。
シリコーン組成物は、可撓性基体に適用されると、直ぐに架橋してシリコーンからできた硬い剥離性及び(又は)撥水性の被覆(例えば、エラストマー)を形成する。
・接着テープであって、その内部表面が感圧接着剤層で被覆され且つその外部表面が剥離性シリコーン被覆を含むもの、
・或いは、粘着性の要素又は感圧接着剤の接着剤面を保護するための紙又は重合体フィルム、
・或いは、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン、ポリエチレン又はポリエチレンテレフタレート型の重合体フィルム
である。
EP−A−0523660は、特に、液状シリコーン被覆用組成物の低減された抽出分の量の点及び浴の安定性の持続の点で架橋した被覆に有益な性質を与えるような特定の≡Si−Vi含有POS系の架橋剤に関するものではない。
MαM'βDγD'δ
[ここに、
M=(R1)3SiO1/2、
M'=Ha(R1)bSiO1/2、a+b=3、a=1、2又は3、b=0〜3、
D=(R2)2SiO2/2、
D'=HR3SiO2/2、
0≦α≦2、
0<β≦2、
0<γ、
0<δ、
ただし、0<γ/δ、好ましくは0<γ/δ≦1.8、更に好ましくは0<γ/δ≦1.5、
15≦(β/δ)×1,000≦150、好ましくは15≦(β/δ)×1,000≦80、更に好ましくは15≦(β/δ)×1,000≦60]
を有する少なくとも1種のシリコーンオイルの、重付加により架橋して繊維質又は非繊維質基体のための撥水性剥離性被覆を形成することができるシリコーン組成物(該組成物の高粘度のPOSは25℃で1,500mPa・s以下の動的粘度ηを有する。)への架橋剤としての新規な用途に関する。
更に、これらの新規な≡SiH含有POS架橋剤は、シリコーン組成物の流動学的挙動を改変させないので、それは任意の基体上に、特に任意の可撓性基体上に完全に被覆することができる。
重付加による架橋の特質に関して本発明により達成される性能:反応性/架橋度/速度は、反応性及び架橋度に関して、得られた低抽出分によって証明するときに、全く有益である。
・−a−、≡SiH含有POS架橋剤が同じ(好ましくは、線状の)POS分子上にMM'DD'単位を含有する場合で、該架橋剤は1個以上の異なったMM'DD'単位を含有することが可能である。
・−b−、≡SiH含有POS架橋剤が(好ましくは、線状の)POS分子の混合物であって、それぞれがMM'DD'単位の一部分を有するものによって形成される場合。
・−c−、≡SiH含有POS架橋剤が前記の−a−及び−b−タイプの(好ましくは、線状の)≡SiH含有POS架橋剤の混合物により形成される場合。
(I.1)珪素原子に結合したアルケニル基(好ましくはC2〜C6アルケニル基)を1分子当たり少なくとも2個含有する少なくとも1種のPOS、
(I.2)上で定義した、少なくとも1種の架橋性の≡SiH含有POS、
(I.3)及び(又は)Si−アルケニル単位とSi−H単位を含有する少なくとも1種のPOS、
(II)白金族に属する少なくとも1種の金属からなる少なくとも1種の触媒
からなる混合物である。
好ましくは、Si−アルケニル型、例えばSi−Vi型の少なくとも1種のPOS(I.1)とSi−H型の少なくとも1種のPOS(I.2)が使用される。
Wはアルケニル基、好ましくはビニル又はアリル基であり、
Zは触媒の活性に悪影響を及ぼさず、好ましくは1〜8個の炭素原子を有するアルキル基(有益にはメチル、エチル、プロピル及び3,3,3−トリフルオルプロピル基)及びアリール基(有益にはキシリル、トリル及びフェニル基)から選ばれる1価の炭化水素基であり、
aは1又は2であり、bは0、1又は2であり、a+bは1〜3である。]
の単位を含有する物質である。
このポリジオルガノシロキサンは、少なくとも10mPa・sに等しく、好ましくは50〜1,000mPa・sの粘度(25℃)を有することが有益である。
式(I.1)のシロキシル単位の例は、ジメチルビニルシリル末端を有するジメチルポリシロキサン、ビニルジメチルシロキサン単位、ビニルフェニルメチルシロキサン単位及びビニルシロキサン単位である。
ジメチルポリシロキサン共重合体、ジメチルビニルシリル末端を有するメチルビニルジメチルポリシロキサン共重合体、又は環状メチルビニルポリシロキサンである。
Lは触媒の活性に悪影響を及ぼさず、好ましくは1〜8個の炭素原子を有するアルキル基(有益にはメチル、エチル、プロピル及び3,3,3−トリフルオルプロピル基)及びアリール基(有益にはキシリル、トリル及びフェニル基)から選ばれる1価の炭化水素基であり、
dは1又は2であり、eは0、1又は2であり、d+eは1〜3の値を有する。]
のシロキシル単位を含有するタイプのものである。
M':H(CH3)2SiO1/2、D':HCH3SiO2/2、D':H(C6H5)SiO2/2
である。
・M'DD':ヒドロジメチルシリル末端を有するジメチルポリシロキサン、ポリ(ジメチルシロキサン)(メチルヒドロシロキシル)−α,ω−ジメチルヒドロシロキサン、
・MDD':トリメチルシリル末端を有するジメチル(ヒドロメチル)ポリシロキサン(ジメチル)単位を含有する共重合体、
・M'DD':ヒドロジメチルシリル末端を有するジメチル(ヒドロメチル)ポリシロキサン単位を含有する共重合体、
・MD':トリメチルシリル末端を有するヒドロメチルポリシロキサン、
・D'4:環状ヒドロメチルポリシロキサン
である。
1.0≦≡SiH/≡Si−アルケニル(Vi)≦4、
好ましくは、1.4≦≡SiH/≡Si−アルケニル(Vi)≦3
であるような≡SiH/≡Si−アルケニル(Vi)モル比を示す。
0.01≦La
好ましくは、0.015≦La≦0.04
更に好ましくは、0.015≦La≦0.1
のアルケニル官能基数を有するブロックされた線状のポリジオルガノシロキサンであるのが有益である。
・少なくとも1種の付着調節系、
・及び(又は)少なくとも1種のヒドロシリル化禁止剤(好ましくは、アセチレン系アルコール及び(又は)マレイン酸ジアリル、これらの誘導体から選ばれる。)、
・随意としての、殺細菌剤及び(又は)ゲル化防止剤及び(又は)湿潤剤及び(又は)消泡剤及び(又は)充填剤及び(又は)合成ラテックス及び(又は)着色剤及び(又は)酸性化剤から選ばれる少なくとも1種のその他の添加剤
を含有する。
・次のタイプ:
・次のタイプ:MD'Q、MDD'Q、MDT'、MQ又はMDQの少なくとも1種の非反応性樹脂(B)4〜15重量部
を基材とした付着調節系が挙げられる。
・少なくとも1個のアルケニル基により置換されたポリオルガノシロキサン、有益には環状ポリオルガノシロキサン(テトラメチルビニルテトラシロキサンが特に好ましい。)、
・ピリジン、
・有機ホスフィン及び亜リン酸エステル、
・不飽和アミド、
・アルキル化マレイン酸エステル、及び
・アセチレン系アルコール
から選ばれる。
R1−(R2)C(OH)−C≡CH
(ここに、
R1は線状若しくは分岐状アルキル基又はフェニル基であり、
R2はH、線状若しくは分岐状アルキル基又はフェニル基であり、
R1及びR2基と三重結合のα位にある炭素原子とは環を形成することが可能であり、
R1及びR2基中に存在する炭素原子の総数は少なくとも5、好ましくは9〜20である。)
を有する。
1−エチニル−1−シクロヘキサノール、
3−メチル−1−ドデシン−3−オール、
3,7,11−トリメトキシ−1−ドデシン−3−オール、
1,1−ジフェニル−2−プロピン−1−オール、
3−エチル−6−エチル−1−ノニン−3−オール、
3−メチル−1−ペンタデシン−3−オール。
これらのα−アセチレン系アルコールは市販製品である。
(I.1)珪素原子に結合したアルケニル基(好ましくはC2〜C6アルケニル基)を1分子当たり少なくとも2個含有する少なくとも1種のPOS、
(I.2)珪素原子に結合した水素原子を1分子当たり少なくとも3個含有する少なくとも1種の水素化線状ポリオルガノシロキサン(POS)よりなり、次の平均線状式:
MαM'βDγD'δ
[ここに、
M=(R1)3SiO1/2、
M'=Ha(R1)bSiO1/2、a+b=3、a=1、2又は3、 b=0〜3、
D=(R2)2SiO2/2、
D'=HR3SiO2/2、
0≦α≦2、
0<β≦2、
0<γ、
0<δ、
ただし、0<γ/δ、好ましくは0<γ/δ≦1.8、更に好ましくは0<γ/δ≦1.5、
15≦(β/δ)×1000≦150、好ましくは15≦(β/δ)×1000≦80、更に好ましくは15≦(β/δ)×1000≦60]
を有する少なくとも1種のシリコーンオイル、
(II)白金族に属する少なくとも1種の金属からなる少なくとも1種の触媒
を含有すること、しかも含まれる高粘度のPOSが25℃で1,500mPa・s以下の動的粘度ηを有するものであることを特徴とするシリコーン組成物に関する。
この本発明に従う組成物を規定するためには、用途の説明と関連させて上で定義した特徴が参照される。
Rotomecパイロット規模の被覆プラントで100m/分(炉内で3.6秒間の滞留時間)、異なった炉温でのグラシン紙9564基体又はOPP CR30へのシリコーンの被覆
シリコーン層の温度を赤外線カメラを使用してインラインで測定する。
・シリコーン被覆の重量:放射活性源又はX線蛍光管を使用して被覆の珪素原子を励起させ、被覆により再放出されたX線の強度を測定する。しかして、較正曲線を使用して、シリコーン被覆の重量が決定される。使用した装置は、オックスホード社より販売されたLab X1000装置である。
・抽出分(被覆装置の出口:インライン/架橋の4日後:オフライン):試験は、被覆をトルエン中に浸漬し、次いで原子求光分光分析器Perkin−Elmer3100(APL/AA/T173)により定量することからなる。被覆装置の出口での被覆について(インライン)。
較正曲線を使用して、被覆からのシリコーン抽出分を決定する。
・架橋:被覆装置の出口での被覆の重合度を多くの商業試験を使用して説明する。シリコーン表面上を指でなぞることによって表面の油性を評価する汚れ試験。基体への付着を特徴づける摩擦落ち試験。実施するには、指でもって被覆の表面をこすり、被覆が悪化し/剥離する回数を記録する。評点10(10回こすり)は用途にとって満足できるものと見なされる。
・剥離力:使用した試験は、1999年第5版の標準規格Finat No.3及び10に相当する。この試験は、架橋して4日後に(オフライン)、商品名「Tesa7475」(23℃で、アクリルベース)及び商品名「Tesa7476」(70℃で、ゴムベース)として販売された接着剤テープによって行なう。
・1999年第5版の標準規格Finat No.9に従う、シリコーン被覆との接触後のPSAの無圧下での瞬間付着性能の検査。
・連鎖末端でビニル化されたオイル(I.1)
α及びω位置でビニル化され、100g当たり0.022モルのVi及び25℃で200mPa・sの粘度を有するポリジメチルシロキサン。このオイルは、0.15%のエチニルシクロヘキサノール禁止剤を含有する。
・MD'xDyM構造を有し、100g当たり1モルの水素を含む水素化PDMSシリコーンオイル(I.2.1)。
・MD'xM構造を有し、MD'xM構造100g当たり1.5モルの水素を含む水素化PDMSオイル(I.2.2)。
・M'MD'xDyM'M構造を有し、100g当たり0.7モルの水素を含む水素化PDMSオイル(I.2.3)。
・触媒(II):ロディア・シリコーンズ社により商品名「Silcolease 11091M(登録商標)」として販売された、3,000ppmのPtを含有するKarstedt Pt。
A:試験1〜11
抽出分を紙の温度の関数として測定する。結果を表1と図1に示す。図1は、試験1〜4についてシリコーン抽出分を可撓性の紙基体の温度の関数として示す。架橋は85℃の低温で行なった。
M'MD'D構造の≡SiH含有POS(I.2.3)である本発明に従う架橋剤(試験2、3及び4)が最低の抽出分、即ち良好な反応性の評点を得るのを可能にさせることが明かである。本発明のために、低温で、即ち80〜85℃で架橋できる処方物が入手可能である。
MDD'構造の≡SiH含有POS(I.2.1)とMM'DD'構造の≡SiH含有POS(I.2.3)との混合物に相当する試験3並びにMD'M構造のPOS(I.2.2)とMM'DD'構造のPOS(I.2.3)との混合物に相当する試験4は、図1において、混合物の反応性(低温での架橋の質)が非常に良好であると同時に可撓性基体に対する付着を改善させる。図2は、MM'DD'以外の構造の架橋剤、例えばのMDD'構造のPOS(I.2.1)の量は高すぎてはならず、好ましくは30%未満でなければならないことを示す。
新たな一連の本発明に従う架橋剤(試験13、14、17及び19)又は本発明に従わない架橋剤(試験12、15、16及び18)を評価した。これらの物質の特徴、比率γ/δ=D/D'及びβ/δ×1000=M'/D'×1000を下記の表2に示す。
使用したビニル化オイルは上記の(I.1)であり、触媒は上記の触媒(II)である。SiH/SiVi比は1.8に一定に保持し、Ptの量は100pmである。
POS(I.2.3)(82%)/POS(I.2.2)(18%)の架橋剤混合物を含むシリコーン処方物から生じさせた被覆について剥離性を測定した。得られた剥離の状況及びこれらの剥離性の老化に対する安定性を図3及び4に示す。本発明に従う≡SiH含有POS架橋剤が剥離性及び経時安定性に影響しないことが明かとなる。
Claims (13)
- 珪素原子に結合した水素原子を1分子当たり少なくとも3個含有する少なくとも1種の水素化(好ましくは線状の)ポリオルガノシロキサン(POS)よりなり、次の平均線状式:
MαM'βDγD'δ
[ここに、
M=(R1)3SiO1/2、
M'=Ha(R1)bSiO1/2、a+b=3、a=1、2又は3、b=0〜3、
D=(R2)2SiO2/2、
D'=HR3SiO2/2、
0≦α≦2、
0<β≦2、
0<γ、
0<δ、
ただし、0<γ/δ、好ましくは0<γ/δ≦1.8、更に好ましくは0<γ/δ≦1.5、
15≦(β/δ)×1000≦150、好ましくは15≦(β/δ)×1000≦80、更に好ましくは15≦(β/δ)×1000≦60]
を有する少なくとも1種のシリコーンオイルの、重付加により架橋して繊維質又は非繊維質基体のための撥水性剥離性被覆を形成することができるシリコーン組成物(該組成物の高粘度のPOSは25℃で1500mPa・s以下の動的粘度ηを有する。)への架橋剤としての使用。 - 被覆しようとする基体が感熱性材料、好ましくは可撓性材料からなり、更に好ましくはポリエチレン及び(又は)ポリプロピレン及び(又は)ポリエステル及び(又は)ポリ塩化ビニルよりなる可撓性材料から及び(又は)熱印刷性可撓性材料から選ばれる(ポリエチレンフィルム及びポリエチレン塗被紙が特に好ましい。)ことを特徴とする請求項1に記載の使用。
- 被覆を架橋させるために、基体を110℃以下、好ましくは100℃以下、更に好ましくは75〜95℃の温度に、60秒間以内、好ましくは10秒間以内にわたって置くことを特徴とする請求項1に記載の使用。
- シリコーン組成物が、
(I.1)珪素原子に結合したアルケニル基(好ましくはC2〜C6アルケニル基)を1分子当たり少なくとも2個含有する少なくとも1種のPOS、
(I.2)上で定義した、少なくとも1種の架橋性の≡SiH含有POS、
(II)白金族に属する少なくとも1種の金属からなる少なくとも1種の触媒
からなる混合物である請求項1に記載の使用。 - 架橋性のPOSが、
1.0≦≡SiH/≡Si−アルケニル(Vi)≦4、
好ましくは1.4≦≡SiH/≡Si−アルケニル(Vi)≦3
であるような≡SiH/≡Si−アルケニル(Vi)モル比を有することを特徴とする請求項4に記載の使用。 - 剥離性架橋性シリコーン組成物が
・少なくとも1種の付着調製系
・及び(又は)少なくとも1種のヒドロシリル化禁止剤
を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の使用。 - POS(I.1)が、好ましくは、連鎖末端に位置した“Si−アルケニル”官能基を含有し、100〜1000mPa・s程度の粘度及び次式:
0.010≦La、
好ましくは 0.015≦La≦0.04、
更に好ましくは0.015≦La≦0.10
に従うアルケニル官能基Laの量(オイル100g当たりのアルケニル官能基の当量数として表わして)を示すことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の使用。 - ≡SiH官能基を含む少なくとも1種のPOS(I.2)を含むる架橋剤として使用するオイルが5〜150mPa・sの粘度を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の使用。
- 組成物が水性エマルジョン/分散体として提供されることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の使用。
- 重付加により架橋して繊維質又は非繊維質基体のための撥水性剥離性被覆を形成することができるシリコーン組成物であって、
(I.1)珪素原子に結合したアルケニル基(好ましくはC2〜C6アルケニル基)を1分子当たり少なくとも2個含有する少なくとも1種のPOS、
(I.2)珪素原子に結合した水素原子を1分子当たり少なくとも3個含有する少なくとも1種の水素化線状ポリオルガノシロキサン(POS)よりなり、次の平均線状式:
MαM'βDγD'δ
[ここに、
M=(R1)3SiO1/2、
M'=Ha(R1)bSiO1/2、a+b=3、a=1、2又は3、 b=0〜3、
D=(R2)2SiO2/2、
D'=HR3SiO2/2、
0≦α≦2、
0<β≦2、
0<γ、
0<δ、
ただし、0<γ/δ、好ましくは0<γ/δ≦1.8、更に好ましくは0<γ/δ≦1.5、
15≦(β/δ)×1000≦150、好ましくは15≦(β/δ)×1000≦80、更に好ましくは15≦(β/δ)×1000≦60]
を有する少なくとも1種のシリコーンオイル、
(II)白金族に属する少なくとも1種の金属からなる少なくとも1種の触媒
を含有すること、しかも含まれる高粘度のPOSが25℃で1,500mPa・s以下の動的粘度ηを有するものであることを特徴とするシリコーン組成物。 - 請求項1〜10のいずれかに定義するような請求項11に記載の組成物。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の架橋剤を使用することによって及び(又は)請求項11又は12に記載の組成物から得られた少なくとも1種の剥離性被覆を含むことを特徴とする基体。
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