JP2019099715A - 硬化性シリコーン剥離剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)白金系化合物を触媒としてアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを付加反応させて剥離性皮膜を形成する方法(特許文献1:特開昭47-32072)。
(2)有機金属塩を触媒として、水酸基やアルコキシ基といった官能基を有するオルガノポリシロキサンを縮合反応させて剥離性皮膜を形成する方法(特許文献2:特公昭35−13709)。
(3)紫外線や電子線を用いてアクリル基を含有するオルガノポリシロキサンと光反応開始剤とをラジカル重合させて剥離性皮膜を形成する方法(特許文献3:特開昭54−162787)。
該付加反応による剥離性皮膜形成方法には、シリコーン組成物を有機溶剤に溶解させた溶剤型、乳化剤を用いて水に分散させてエマルジョンにしたエマルジョン型、シリコーンのみからなる無溶剤型がある。溶剤型は人体や環境に対して有害であるため、安全性の面から溶剤型から無溶剤型への切り替えが進んでいる。また、エマルジョン型は水を除去するのに高いエネルギーを必要とする上、多量の乳化剤が硬化物中に残存するため、剥離力(粘着テープから剥離するのに必要とする力)を小さくすることが難しい。
(A)ビニル価0.01mol/100g以上0.04mol/100g以下を有し、25℃における粘度100mm2/sec以上500mm2/sec以下を有し、且つ、分子鎖末端の全てが夫々1以上のアルケニル基を有する、直鎖、分岐状、または網目状のオルガノポリシロキサン 100質量部
(B)ビニル価0.2mol/100g以上1.2mol/100g以下を有し、25℃における粘度2mm2/sec以上60mm2/sec以下を有し、且つ、分子鎖末端の全てが夫々1以上のアルケニル基を有する、直鎖、分岐状、または網目状のオルガノポリシロキサン 0.01〜3質量部
(C)1mol/100g以上2mol/100g以下である個数のSiH基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン (A)及び(B)成分のアルケニル基の合計個数あたりの(C)成分のSiH基の個数比が1〜5となる量
(D)付加反応制御剤 (A)、(B)、及び(C)成分の合計100質量部に対して0.01〜10質量部 及び
(E)白金族金属系触媒 触媒量。
また本発明は、シート状基材と、該基材の片面に形成された上記の組成物の硬化皮膜とを有する剥離シートを提供する。
(A)成分は、ビニル価0.01mol/100g以上0.04mol/100g以下を有し、25℃における粘度100mm2/sec以上500mm2/sec以下を有し、且つ、分子鎖末端の全てが夫々1以上のアルケニル基を有する、直鎖、分岐状、または網目状のオルガノポリシロキサンである。本発明のシリコーン組成物は該低ビニル価を有するオルガノポリシロキサンをベースポリマーとして含む。
(式中、R2は互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、R1は炭素数2〜10のアルケニル基であり、a〜dはそれぞれ2≦a≦18、10≦b≦400、0≦c≦8、及び0≦d≦8を満たす整数であり、ただし0≦c+d≦8である)。
(R1R2 2SiO1/2)2(R2 2SiO)b
(R1R2 2SiO1/2)a(R2 2SiO)b(R2SiO3/2)c
(R1R2 2SiO1/2)a(R2 2SiO)b(SiO4/2)d
(R1R2 2SiO1/2)a(R2 2SiO)b(R2SiO3/2)c(SiO4/2)d
上記各式において、R2、R1、a〜dは上述した通りである。
(ViMe2SiO1/2)2(Me2SiO)160
(ViMe2SiO1/2)2(Me2SiO)130(Ph2SiO)5
(ViMe2SiO1/2)3(Me2SiO)170(MeSiO3/2)1
(ViMe2SiO1/2)6(Me2SiO)230(MeSiO3/2)4
(ViMe2SiO1/2)14(Me2SiO)190(SiO4/2}6
(ViMe2SiO1/2)8(Me2SiO)220(MeSiO3/2)2(SiO4/2)2
上記各式において、Me、Vi、Phはそれぞれ、メチル基、ビニル基、及びフェニル基を意味する。
式中、R2は互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、R1は炭素数2〜10のアルケニル基であり、e〜hはそれぞれ3≦e≦24、0≦f≦60、1≦g≦22、0≦h≦11を満たす整数であり、ただし1≦g+h≦22である。R1及びR2としては、上記式(2)の為に例示した基が挙げられる。
(R1R2 2SiO1/2)e(R2SiO3/2)g
(R1R2 2SiO1/2)e(SiO4/2)h
(R1R2 2SiO1/2)e(R2 2SiO)f(R2SiO3/2)g
(R1R2 2SiO1/2)e(R2 2SiO)f(R2SiO3/2)g(SiO4/2)h
上記各式において、R2、R1、e〜hは上述した通りである。
(ViMe2SiO1/2)3(PhSiO3/2)1
(ViMe2SiO1/2)14(MeSiO3/2)12
(ViMe2SiO1/2)6(SiO4/2)2
(ViMe2SiO1/2)5(Me2SiO)2(MeSiO3/2)3
(ViMe2SiO1/2)3(Me2SiO)12(PhSiO3/2)1
(ViMe2SiO1/2)9(Me2SiO)20(MeSiO3/2)1(SiO4/2)3
上記各式において、Me、Vi、Phはそれぞれ、メチル基、ビニル基、及びフェニル基を意味する。
RiHjSiO(4−i−j)/2 (4)
式(4)において、Rは、互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、iは0〜2.7の数であり、jは0.3〜3.0の数であり、但し0.3≦i+j≦3.0を満たし、及び、1分子中にRHSiO単位及びR2HSiO1/2単位を合計3個以上有する。
(RxH3−xSiO1/2)2(RHSiO)y (1)
ここで、Rは互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、x及びyはそれぞれ、0≦x≦3、5≦y≦100を満たす整数である。Rとしては、上記R2のために例示した基が挙げられる。中でも、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基などが好ましく、特にメチル基であることが好ましい。
より詳細には、下記のシロキサンが例示される。
(Me3SiO1/2)2(MeHSiO)10
(Me3SiO1/2)2(MeHSiO)52
(Me3SiO1/2)2(MeHSiO)45(Me2SiO)17
(Me3SiO1/2)2(MeHSiO)70(Me2SiO)28
(Me3SiO1/2)2(MeHSiO)55(Ph2SiO)3
(Me3SiO1/2)5(MeHSiO)60(MeSiO3/2)3
(Me2HSiO1/2)3(MeHSiO)15(Me2SiO)6(PhSiO3/2)1
で表される直鎖または分岐シロキサン等が例示される。上記各式において、Me,Phはそれぞれ、メチル基、フェニル基を意味する。
(R3 3SiO1/2)k(Ph2SiO)l(R3PhSiO)m(R3 2SiO)n(PhSiO3/2)p(R3SiO3/2)q(SiO4/2)r・・・(5)
上記式中R3は、互いに独立に、アリール基および脂肪族不飽和結合を含有しない一価の炭化水素基であり、Phはフェニル基であり、Phの量は全置換基(R3及びPh)の合計に対して2〜10モル%であり、k、l、m、n、p、q及びrは、それぞれ、0≦k≦42、0≦l≦30、0≦m≦60、10≦n≦1000、0≦p≦20、0≦q≦20及び0≦r≦20であり、ただし、100≦l+m+n≦1000、かつ、0≦p+q+r≦20を満たす数である。
(Me3SiO1/2)2(Ph2SiO)l(Me2SiO)n
(Me3SiO1/2)k(Ph2SiO)l(Me2SiO)n(MeSiO3/2)p
(Me3SiO1/2)k(Ph2SiO)l(Me2SiO)n(SiO4/2)r
(Me3SiO1/2)k(Ph2SiO)l(MePhSiO)m(Me2SiO)n(PhSiO3/2)p(MeSiO3/2)q(SiO4/2)r
上記式において、Me、Phはそれぞれ、メチル基、フェニル基を意味する。k、l、m、n、p、q及びrは、上述した通りである。
(Me3SiO1/2)2(Ph2SiO)15(Me2SiO)210
(Me3SiO1/2)2(Ph2SiO)15(MePhSiO)5(Me2SiO)210
(Me3SiO1/2)5(Ph2SiO)15(Me2SiO)260(MeSiO3/2)3
(Me3SiO1/2)3(Ph2SiO)20(Me2SiO)230(PhSiO3/2)1
(Me3SiO1/2)4(Ph2SiO)5(Me2SiO)200(SiO4/2)1
(Me3SiO1/2)7(Ph2SiO)15(Me2SiO)270(MeSiO3/2)3(SiO4/2)1
上記式において、Me、Phはそれぞれ、メチル基、フェニル基を意味する。
(A−1)分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.017mol/100g、粘度450mm2/sのメチルビニルポリシロキサン:
(ViMe2SiO1/2)2(Me2SiO)160
(A−2)分岐鎖を1つ有し、3つの分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.023mol/100g、粘度280mm2/sのメチルビニルポリシロキサン:(ViMe2SiO1/2)3(Me2SiO)170(MeSiO3/2)1
(A−3)分岐鎖を5つ有し、7つの分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.033mol/100g、粘度320mm2/sのメチルビニルポリシロキサン:(ViMe2SiO1/2)7(Me2SiO)270(MeSiO3/2)5
(B−1)分岐鎖を12個有し、14個の分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.67mol/100g、粘度20mm2/sのメチルビニルポリシロキサン:(ViMe2SiO1/2)12(MeSiO3/2)10
(B−2)分岐鎖を3つ有し、5つの分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.61mol/100g、粘度10mm2/sのメチルビニルポリシロキサン:(ViMe2SiO1/2)5(Me2SiO)2(MeSiO3/2)3
(C−1)分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、SiH基含有量が1.50mol/100g、粘度が12mm2/sであるメチルハイドロジェンポリシロキサン:
(Me3SiO1/2)2(MeHSiO)25
(C−2)分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、SiH基含有量が1.04mol/100g、粘度が52mm2/sであるメチルハイドロジェンポリシロキサン:
(Me3SiO1/2)2(MeHSiO)45(Me2SiO)20
(D)1−エチニルシクロヘキサノール(付加反応制御剤)
〔調製例1〕白金触媒の調製
六塩化白金酸と1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサンとの反応生成物を、白金含量が0.28質量%となるように、粘度250mPa・s、平均分子式:(ViMe2SiO1/2)3(Me2SiO)170(MeSiO3/2)1の分岐状のジメチルポリシロキサンで希釈して、本実施例および比較例で使用する白金触媒(E)を調製した。
(Me3SiO1/2)2(Ph2SiO)16(Me2SiO)300
(ViMe2SiO1/2)2(Me2SiO)260
(a−2)分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.051mol/100g、粘度80mm2/sのメチルビニルポリシロキサン
(ViMe2SiO1/2)2(Me2SiO)50
(b−1)1,3,5,7−テトラメチルテトラビニルテトラシクロシロキサン
(c−1)分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖され、SiH基含有量が0.20mol/100g、粘度が8.0mm2/sであるメチルハイドロジェンポリシロキサン:(Me2HSiO1/2)2(Me2SiO)12
(A)成分として上記メチルビニルポリシロキサン(A−1)を100質量部及び上記メチルビニルポリシロキサン(A−2)を6.0質量部、(B)成分として上記メチルビニルポリシロキサン(B−1)を0.2質量部、(C)成分として上記メチルハイドロジェンポリシロキサン(C−1)を1.5質量部及び上記メチルハイドロジェンポリシロキサン(C−2)を2.2質量部(組成物全体におけるSiH/SiVi基の個数比は2.3)、更に(D)1−エチニルシクロヘキサノール0.1質量部を加え、均一になるまで攪拌した。その後、(E)白金触媒を、上記(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び(D)成分の合計質量に対して白金換算で50ppmになるように添加し、混合して、粘度360mm2/sを有するシリコーン組成物1を得た。
上記実施例1と同じ工程にて各成分を表1〜4に示す組成(質量部)にて混合してシリコーン組成物2〜16を得た。
(F)成分を含む組成においては、(A)〜(D)成分及び(F)成分を均一になるまで撹拌した後、(E)白金触媒を添加して混合し、シリコーン組成物を得た。表中の白金含有量とは(A)〜(D)成分及び(F)成分の合計質量に対する白金の質量ppmである。
・低速および高速剥離試験:
FINAT法に準拠し、下記方法にて剥離速度0.3m/min又は剥離速度60m/minにてアクリル粘着層から剥離するのに要する力(即ち、剥離力)を測定した。
シリコーン組成物をポリエチレンラミネート紙(坪量100g/m2)の表面に0.9〜1.0g/m2塗布し、110℃の熱風式乾燥機中で20秒間加熱して硬化皮膜を形成した。この状態で、25℃で1日間セパレーターエージング後、この硬化皮膜表面にTESA−7475テープ(アクリル系の粘着剤を有するテープ)を貼り合わせ25℃下荷重70gf/cm2で20時間貼り合わせエージングさせた。その後、該テープの一端を剥がし、該端部を、基材であるポリエチレンラミネート紙に対して180度の角度の方向に、剥離速度0.3m/min、または剥離速度60m/minで引張り、剥離力(N/25mm)を引張試験機を用いて測定した。なお引張試験機は、剥離速度0.3m/minの場合は株式会社島津製作所AGS−50G型を、剥離速度60m/minの場合はテスター産業株式会社TE−702 高速剥離試験機300mTYPEを使用した。
シリコーン組成物をポリエチレンラミネート紙(坪量100g/m2)の表面に0.9〜1.0g/m2塗布し、110℃の熱風式乾燥機中で20秒間加熱して硬化皮膜を形成した。該硬化皮膜を40℃90%RH条件で7日間保管した。その後、指で硬化皮膜の表面を強く擦り、紙からシリコーン被膜が脱落するか確認した。脱落しなかったものを密着性良好として表1〜4に○で示し、脱落したものを密着性不良として表1〜4に×で示した。なお脱落とは、シリコーンを塗工した紙を強く指で擦るとシリコーンゴム被膜が消しゴムかすのように剥げ落ちる現象のことである。
〔残留接着率〕
上記剥離力測定にて剥離層から剥がしたTESA−7475テープの粘着剤面をステンレス板に貼り付け、2キロのローラーを往復させ荷重を加える。30分放置後TESA−7475テープの一端を剥がしその端部をステンレス板に対して180度の角度の方向に引っ張り、剥離速度0.3m/minで剥がした。その際に剥離するのに要する力:剥離力A(N/25mm)を測定した。
また、未使用のTESA−7475テープをステンレス板に貼り付けた。上記と同じ条件にて、TESA−7475テープをステンレス板から剥離するのに要する力:剥離力B(N/25mm)を測定した。
残留接着率(%)=(A/B)×100の式にて残留接着率(%)を算出した。
上記剥離力測定と同様にしてポリエチレンラミネート紙表面にシリコーン組成物1〜4各々の硬化皮膜を形成した。該硬化皮膜表面に、厚さ36μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを重ね、室温で10MPaの加圧下で20時間圧着した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを硬化皮膜から剥がした。該ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコーン硬化皮膜と接していた表面に油性のインキ(商品名:マジックインキ、寺西化学工業株式会社製)を塗り、インキのハジキ具合を観察した。全てのポリエチレンテレフタレートフィルムにおいて、インキのハジキはなかった。これはシリコーン組成物の移行が無い又はかなり低いことを意味する。
Claims (14)
- 下記(A)乃至(E)成分を含有するシリコーン組成物
(A)ビニル価0.01mol/100g以上0.04mol/100g以下を有し、25℃における粘度100mm2/sec以上500mm2/sec以下を有し、且つ、分子鎖末端の全てが夫々1以上のアルケニル基を有する、直鎖、分岐状、または網目状のオルガノポリシロキサン 100質量部
(B)ビニル価0.2mol/100g以上1.2mol/100g以下を有し、25℃における粘度2mm2/sec以上60mm2/sec以下を有し、且つ、分子鎖末端の全てが夫々1以上のアルケニル基を有する、直鎖、分岐状、または網目状のオルガノポリシロキサン
0.01〜3質量部
(C)1mol/100g以上2mol/100g以下である個数のSiH基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン (A)及び(B)成分のアルケニル基の合計個数あたりの(C)成分のSiH基の個数比が1〜5となる量
(D)付加反応制御剤 (A)、(B)、及び(C)成分の合計100質量部に対して0.01〜10質量部 及び
(E)白金族金属系触媒 触媒量。 - 前記シリコーン組成物が(F)フェニル基含有オルガノポリシロキサンを0.1〜10質量部でさらに含有し、該オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合するフェニル基を、該オルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合する全置換基の合計個数に対し2〜10%となる個数で有し、ケイ素原子に結合した水素原子及びアルケニル基を有さず、及び、25℃における粘度1000mm2/sec以上5000mm2/sec以下を有する、請求項1〜3のいずれか1項記載のシリコーン組成物。
- (A)成分が1分子中にアルケニル基を2〜8個有する、請求項1〜4のいずれか1項記載のシリコーン組成物。
- (B)成分が1分子中にアルケニル基を3〜24個有する、請求項1〜5のいずれか1項記載のシリコーン組成物。
- (C)成分がSiH基を、シリコーン組成物の総量100gに対して40〜100mmolとなる量で有する、請求項1〜6のいずれか1項記載のシリコーン組成物。
- (C)成分が、下記平均式(4)で表される、直鎖状、分岐状、又は環状オルガノハイドロジェンポリシロキサンの1種以上である、請求項1〜7のいずれか1項記載のシリコーン組成物
RiHjSiO(4−i−j)/2 (4)
(式中、Rは、互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、iは0〜2.7の数であり、jは0.3〜3.0の数であり、但し0.3≦i+j≦3.0を満たし、及び、1分子中にRHSiO単位及びR2HSiO1/2単位を合計3個以上有する)。 - (C)成分全体のうち40質量%以上が下記式(1)で表されるポリシロキサンである、請求項8記載のシリコーン組成物
(RxH3−xSiO1/2)2(RHSiO)y (1)
(ここで、Rは上述の通りであり、x及びyはそれぞれ、0≦x≦3、5≦y≦100を満たす整数である)。 - 溶剤を含まない、請求項1〜9のいずれか1項記載のシリコーン組成物。
- 請求項1〜10のいずれか1項記載のシリコーン組成物を硬化して成る硬化皮膜。
- FINAT法に準拠して測定される、剥離速度0.3m/minにてアクリル粘着層から剥離するのに要する力0.15N/25mm以下を有し、且つ、剥離速度60m/minにてアクリル粘着層から剥離するのに要する力0.20N/25mm以下を有する、請求項11記載の硬化皮膜。
- 請求項4記載のシリコーン組成物を硬化して成る硬化皮膜であり、FINAT法に準拠して測定される、剥離速度0.3m/minにてアクリル粘着層から剥離するのに要する力0.1N/25mm以下を有し、且つ、剥離速度60m/minにてアクリル粘着層から剥離するのに要する力0.20N/25mm以下を有する、請求項11記載の硬化皮膜。
- 請求項1〜10のいずれか1項記載のシリコーン組成物を硬化して成る硬化皮膜の製造方法であり、前記シリコーン組成物をポリエチレンラミネート紙の表面に0.1〜5g/m2塗布し、90〜120℃の範囲にある温度で1〜60秒の範囲にある時間にて加熱して硬化皮膜を得る工程を含む、前記製造方法。
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