JP2022545154A - シリコーン感圧接着剤組成物並びにその調製方法及びその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
なし
Si-PSA組成物は、(A)脂肪族不飽和基で終端されたポリジオルガノシロキサンガムを含む。ポリジオルガノシロキサンガムはMn≧500,000g/molを有する。ポリジオルガノシロキサンガムは、単位式(A-1):(RM 2RUSiO1/2)2(RM 2SiO2/2)a(式中、各RMは、炭素原子1~30個の脂肪族不飽和を含まない独立して選択される一価炭化水素基であり、各RUは、炭素原子2~30個の独立して選択される一価脂肪族不飽和炭化水素基であり、下付き文字aは、ポリジオルガノシロキサンガムに≧500,000g/mol、あるいは500,000g/mol~1,000,000g/mol、あるいは600,000g/mol~800,000g/molの数平均分子量を与えるのに十分な値を有する)を有し得る。
i)ジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
ii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルフェニル)シロキサン、
iii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/ジフェニル)シロキサン、
iv)フェニル、メチル、ビニル-シロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
v)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
vi)ジメチルヘキセニル-シロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルフェニル)シロキサン、
vii)ジメチルビニルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/ジフェニル)シロキサン、
viii)i)~vii)のうちの2つ以上の組み合わせによって例示される。あるいは、ポリジオルガノシロキサンガムは、i)ジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
v)ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、並びにi)及びv)の組み合わせからなる群から選択されてもよい。
Si-PSA組成物は、出発物質(B)、式RM 3SiO1/2(式中、RMは上記のとおりである)の一官能性単位(「M」単位)、及び式SiO4/2の四官能性シリケート単位(「Q」単位)を含む、ポリオルガノシリケート樹脂を更に含む。あるいは、RM基の少なくとも1/3、あるいは少なくとも2/3はアルキル基(例えば、メチル基)である。あるいは、M単位は(Me3SiO1/2)及び(Me2PhSiO1/2)により例示され得る。ポリオルガノシリケート樹脂は、ベンゼン、トルエン、キシレン、及びヘプタンなどの液体炭化水素によって例示される上記のものなどの溶剤に、又は低粘度の直鎖状及び環状ポリジオルガノシロキサンなどの液体有機ケイ素化合物に可溶性である。
Si-PSA組成物中の出発物質(C)は、ヒドロシリル化反応触媒である。ヒドロシリル化反応触媒は、当該技術分野において既知であり、市販されている。ヒドロシリル化反応触媒としては、白金族金属触媒が挙げられる。このようなヒドロシリル化反応触媒は、(C-1)白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム、及びイリジウムから選択される金属であり得る。あるいは、ヒドロシリル化反応触媒は、(C-2)このような金属の化合物、例えば、クロリドトリス(トリフェニルホスファン)ロジウム(I)(Wilkinsonの触媒)、[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン]ジクロロジロジウム又は[1,2-ビス(ジエチルホスピノ(diethylphospino))エタン]ジクロロジロジウムなどのロジウムジホスフィンキレート、塩化白金酸(Speierの触媒)、塩化白金酸六水和物、二塩化白金であってもよい。あるいは、ヒドロシリル化反応触媒は、(C-3)白金族金属化合物と低分子量オルガノポリシロキサンとの錯体、又は(C-4)マトリックス若しくはコアシェル型構造中にマイクロカプセル化された白金族金属化合物であってもよい。白金と低分子量オルガノポリシロキサンとの錯体としては、1,3-ジエテニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンの白金錯体(Karstedtの触媒)が挙げられる。あるいは、ヒドロシリル化触媒は、(C-5)樹脂マトリックス中にマイクロカプセル化された錯体を含んでもよい。例示的なヒドロシリル化反応触媒は、米国特許第3,159,601号、同3,220,972号、同3,296,291号、同3,419,593号、同3,516,946号、同3,814,730号、同3,989,668号、同4,784,879号、同5,036,117号、及び同5,175,325号、並びに欧州特許第0347895(B)号に記載されている。マイクロカプセル化されたヒドロシリル化反応触媒及びその調製方法は、米国特許第4,766,176号及び同5,017,654号に例示されているとおり、当該技術分野において既知である。ヒドロシリル化反応触媒は市販されており、例えば、SYS-OFF(商標)4000 Catalyst及びSYL-OFF(商標)2700が、Dow Silicones Corporation(Midland,Michigan,USA)から入手可能である。
Si-PSA組成物中の出発物質(D)は、単位式(D-1):(RM 3SiO1/2)2(RM 2SiO2/2)e(HRM 2SiO2/2)f(式中、RMは上記のとおりであり、下付き文字eは≧0であり、下付き文字fは≧3であり、数量(e+f)は4~500である)のポリオルガノハイドロジェンシロキサンである。あるいは、数量(e+f)は、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンの重量に基づいて、0.5重量%~2重量%、あるいは0.75重量%~1.75重量%、あるいは0.76重量%~1.6重量%のSiH含有量を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを与えるのに十分である。
i)トリメチルシロキシ末端ポリ(ジメチル/メチルハイドロジェン)シロキサン、
ii)トリメチルシロキシ末端ポリメチルハイドロジェンシロキサン、
iii)i)及びii)の両方の組み合わせによって例示される。
出発物質(E)は、Si-PSA組成物中のアンカー添加剤である。理論に束縛されるものではないが、アンカー添加剤は、本明細書に記載のSi-PSA組成物を硬化させることにより調製されたSi-PSAによる基材への結合を促進すると考えられる。しかし、アンカー添加剤の存在が、所望の剥離接着力に悪影響を及ぼすことはない。これにより、デバイスを損傷させることなく、又はあまり残留物を残すことなく、Si-PSAを電子デバイスから除去することが可能になる。
出発物質(F)はヒドロシリル化反応抑制剤(抑制剤)であり、任意選択的に、Si-PSA組成物中のケイ素結合水素原子と他の出発物質の脂肪族不飽和炭化水素基との反応速度を、同じ出発物質であるが抑制剤を省略した場合の反応速度と比較して変更するために使用することができる。抑制剤は、アセチレン系アルコール、例えばメチルブチノール、エチニルシクロヘキサノール、ジメチルヘキシノール、及び3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、1-ブチン-3-オール、1-プロピン-3-オール、2-メチル-3-ブチン-2-オール、3-メチル-1-ブチン-3-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、3-フェニル-1-ブチン-3-オール、4-エチル-1-オクチン-3-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、及び1-エチニル-1-シクロヘキサノール、並びにこれらの組み合わせ;シクロアルケニルシロキサン、例えば1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラヘキセニルシクロテトラシロキサンによって例示されるメチルビニルシクロシロキサン、並びにこれらの組み合わせ;エン-イン化合物、例えば3-メチル-3-ペンテン-1-イン、3,5-ジメチル-3-ヘキセン-1-イン、及びこれらの組み合わせ;トリアゾール、例えばベンゾトリアゾール;ホスフィン;メルカプタン;ヒドラジン;アミン、例えばテトラメチルエチレンジアミン、3-ジメチルアミノ-1-プロピン、n-メチルプロパルギルアミン、プロパルギルアミン、及び1-エチニルシクロヘキシルアミン;フマル酸ジアルキル、例えばフマル酸ジエチルなど、フマル酸ジアルケニル、例えば(フマル酸ジアリルなど、フマル酸ジアルコキシアルキル、マレイン酸エステル、例えばマレイン酸ジアリル及びマレイン酸ジエチルなど;ニトリル;エーテル;一酸化炭素;アルケン、例えばシクロオクタジエン、ジビニルテトラメチルジシロキサン;アルコール、例えばベンジルアルコール;並びにこれらの組み合わせによって例示される。
Si-PSA組成物は、出発物質(G)である溶剤を更に含んでもよい。溶剤は、炭化水素、ケトン、酢酸エステル、エーテル、及び/又は平均重合度が3~10の環状シロキサンなどの有機溶剤であってもよい。溶剤に好適な炭化水素は、(G-1)ベンゼン、トルエン、若しくはキシレンなどの芳香族炭化水素;(G-2)ヘキサン、ヘプタン、オクタン、若しくはイソパラフィンなどの脂肪族炭化水素;又は(G-3)これらの組み合わせ、であり得る。あるいは、溶剤は、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールn-ブチルエーテルなどのグリコールエーテルであってもよい。好適なケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、又はメチルイソブチルケトンが挙げられる。好適な酢酸エステルとしては、酢酸エチル又は酢酸イソブチルが挙げられる。好適なエーテルとしては、ジイソプロピルエーテル又は1,4-ジオキサンが挙げられる。重合度が3~10、あるいは3~6である好適な環状シロキサンとしては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、及び/又はデカメチルシクロペンタシロキサンが挙げられる。あるいは、溶剤は、トルエン、キシレン、ヘプタン、酢酸エチル、及びこれらの2つ以上の組み合わせからなる群から選択されてもよい。
Si-PSA組成物は、周囲温度又は高温における混合といった任意の都合のよい手法で上記の全出発物質を組み合わせることを含む方法により、調製することができる。ヒドロシリル化反応抑制剤は、ヒドロシリル化反応触媒の前、例えばSi-PSA組成物を高温で調製する際、及び/又はSi-PSA組成物を一部型組成物として調製する際に、添加してもよい。
図1は、指紋防止コーティング(106)の反対側の表面(106b)がディスプレイカバーガラス(107)の表面(107a)に接触するようにしてディスプレイカバーガラス(107)の表面(107a)を覆う指紋防止コーティング(106)の表面(106a)を覆う、保護フィルム(100)の部分断面図を示す。保護フィルム(100)は、表面(105a)及び反対側の表面(105b)を有するSi-PSA(105)を含む。Si-PSA(105)の反対側の表面(105b)は、以下の参考例Cによる測定で剥離接着力が>30g/inである状態でAFコーティングの表面(106a)に接着している。Si-PSAは、15μm~40μmの厚さを有してもよい。Si-PSA(105)は、表面(104a)及び反対側の表面(104b)を有する基材(104)上に担持されている。Si-PSA(105)の表面(105a)は、基材(104)の反対側の表面(104b)に接触している。基材(104)は、PET、TPU、PC、及びガラスからなる群から選択されてもよく、50μm~250μmの厚さを有していてもよい。
出発物質を以下の表2に示す量(重量部)で組み合わせることにより、Si-PSA組成物のサンプルを調製した。溶剤型樹脂及びガム(並びに/又はポリマー)を、最初に組み合わせた。次に、架橋剤、アンカー添加剤、溶剤、及び触媒を添加した。全出発物質を室温で混合した。
参考例Aで上記したように調製した各Si-PSA組成物を、PETフィルム上に厚さ40μm~60μmで適用し、150℃のオーブン内で2分間加熱した。加熱後、Si-PSAは25μm~35μmの厚さを有していた。
上記のように調製した各テープサンプルを、各テープを基材から剥離させ、PETフィルムから基材上に移動したSi-PSAがいくらかでも存在するかを確認することにより、AFガラス及びSUS基材への接着力について試験した。接着力/剥離試験機AR-1500を使用した。各PETシートの幅は1インチであった。剥離速度及び剥離角度は、それぞれ0.3m/分及び180°であった。単位はグラム/inであった。結果を以下の表2に示す。
従来のシリコーン感圧接着剤は、ガラス上の指紋防止コーティングへの高い接着力及びステンレス鋼に対する低接着力などの、ディスプレイデバイスのAFガラスで使用される保護フィルムに所望の特性の組み合わせを欠いている。
上記の実施例では、硬化して、参考例Cの方法による剥離接着力測定値がAFガラス上で>30g/in及びSUS上で<800g/inであるSi-PSAを形成する、Si-PSA組成物が調製されたことが示された。例えば、実施例W1、W2、及びW3は、それぞれ31.2g/in(g/インチ)、40.5g/in(g/インチ)、及び44g/inのAFガラス上での剥離接着力を有していた。理論に束縛されるものではないが、本明細書に記載のSi-PSA組成物は、硬化して、>30g/in~45g/in、あるいは40g/in~45g/in、あるいは31g/in~44g/inのAFガラス上での剥離接着力を有するSi-PSAを形成し得ると考えられる。上記の実施例では、硬化して、参考例Cの方法による剥離接着力測定値がSUS上で<800g/inであるSi-PSAを形成する、Si-PSA組成物が調製されたことが更に示された。例えば、実施例W1、W2、及びW3は、それぞれ675g/in、758g/in、及び675g/inのSUS上での剥離接着力を有していた。理論に束縛されるものではないが、本明細書に記載のSi-PSA組成物は、硬化して、650g/in~<760g/in、あるいは650g/in~700g/inのSUS上での剥離接着力を有するSi-PSAを形成し得ると考えられる。
全ての量、比率、及び百分率は、特に指示しない限り、重量に基づく。発明の概要及び要約書は、参照により本明細書に組み込まれる。「含むこと(comprising)」又は「含む(comprise)」という用語は、本明細書において、それらの最も広い意味で、「含むこと(including)」、「含む(include)」、「から本質的になる(consist(ing) essentially of)」、及び「からなる(consist(ing) of)」)という見解を意味し、包含するように使用されている。実例を列記する「例えば(for example)」「例えば(e.g.,)」、「例えば(such as)」及び「が挙げられる(including)」の使用は、列記されている例のみに限定しない。したがって、「例えば(for example)」又は「例えば(such as)」は、「例えば、それらに限定されないが(for example,but not limited to)」又は「例えば、それらに限定されないが(such as,but not limited to)」を意味し、他の類似した、又は同等の例を包含する。本明細書で使用される略語は、表3の定義を有する。
Claims (13)
- (A)ポリジオルガノシロキサンガムと、(B)ポリオルガノシリケート樹脂と、(C)ヒドロシリル化反応触媒と、(D)ポリオルガノハイドロジェンシロキサンと、(E)アンカー添加剤と、(F)ヒドロシリル化反応抑制剤と、(G)溶剤と、を出発物質として含む、シリコーン感圧接着剤組成物であって、
(A)ポリジオルガノシロキサンガムが、単位式(A-1):(RM 2RUSiO1/2)2(RM 2SiO2/2)a(式中、各RMは、炭素原子1~30個の脂肪族不飽和を含まない独立して選択される一価炭化水素基であり、各RUは、炭素原子2~30個の独立して選択される一価脂肪族不飽和炭化水素基であり、下付き文字aは、前記ポリジオルガノシロキサンガムに≧500,000g/molの数平均分子量を与えるのに十分な値を有する)を有し、出発物質(A)~(F)を組み合わせた重量に基づいて18重量%~50重量%であり、
(B)ポリオルガノシリケート樹脂が、単位式(B-1):(RM 3SiO1/2)z(SiO4/2)o(式中、下付き文字z及びoは、z>4、o>1であり、数量(z+o)は前記ポリオルガノシリケート樹脂に2,500g/mol~5,000g/molの数平均分子量を与えるのに十分な値を有するような値を有する)を有し、出発物質(A)~(F)を組み合わせた重量に基づいて50重量%~65重量%であり、出発物質(A)及び(B)は、重量比(B)/(A)(樹脂:ガム比)が>1.3:<2.8で存在し、
(C)ヒドロシリル化反応触媒が、出発物質(A)~(F)を組み合わせた重量に基づいて0.01重量%~5重量%であり、
(D)ポリオルガノハイドロジェンシロキサンが、単位式(D-1):(RM 3SiO1/2)2(RM 2SiO2/2)e(HRM 2SiO2/2)f(式中、下付き文字eは≧0であり、下付き文字fは≧3であり、数量(e+f)は4~500である)を有し、出発物質(A)~(F)を組み合わせた重量に基づいて0.1重量%~5重量%であり、出発物質(A)及び(D)は、出発物質(D)中のケイ素結合水素原子の出発物質(A)中の脂肪族不飽和基に対するモル比(SiH/Vi比)が3.4:4.1であるような量で存在し、
(E)アンカー添加剤が、出発物質(A)~(F)を組み合わせた重量に基づいて0.1重量%~5重量%であり、
(F)ヒドロシリル化反応抑制剤が、出発物質(A)~(F)を組み合わせた重量に基づいて0重量%~5重量%であり、
(G)溶剤が、前記組成物中の全出発物質を組み合わせた重量に基づいて0重量%~60重量%であり、
ただし、前記シリコーン感圧組成物はフッ素化出発物質を含まない、組成物。 - 出発物質(A)である前記ポリジオルガノシロキサンガムにおいて、各RMが、炭素原子1~10個の独立して選択されるアルキル基であり、各RUが、炭素原子2~10個の独立して選択されるアルケニル基であり、下付き文字aが、前記ポリジオルガノシロキサンガムに≧500,000g/mol~1,000,000g/molの数平均分子量を与えるのに十分な値を有する、請求項1に記載の組成物。
- 出発物質(B)である前記ポリオルガノシリケート樹脂において、各RMが、炭素原子1~10個の独立して選択されるアルキル基であり、下付き文字z及びoが、前記数量(z+o)が前記ポリオルガノシリケート樹脂に2.900g/mol~4,700g/molの数平均分子量を与えるのに十分な値を有するような値を有する、請求項1又は2に記載の組成物。
- 出発物質(C)である前記ヒドロシリル化反応触媒が、白金-オルガノシロキサン錯体を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 出発物質(D)である前記ポリオルガノハイドロジェンシロキサンにおいて、各RMが、炭素原子1~10個の独立して選択されるアルキル基であり、前記数量(e+f)が前記ポリオルガノハイドロジェンシロキサンに0.76重量%~1.6重量%のSiH含有量を与えるのに十分な値を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 各RMがメチルであり、各RUが、ビニル、アリル、及びヘキセニルからなる群から選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 出発物質(E)である前記アンカー添加剤が、(E-1)ビニルトリアセトキシシラン、(E-2)グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、(E-3)(E-1)と(E-2)との組み合わせ、並びに(E-4)(E-3)と、ヒドロキシル基、メトキシ基で終端されたポリジメチルシロキサン、又はヒドロキシ基及びメトキシ基の両方で終端されたポリジメチルシロキサンとの組み合わせ、からなる群から選択される、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 出発物質(F)である前記ヒドロシリル化反応抑制剤が存在し、(F-1)1-エチニル-1-シクロヘキサノール、(F-2)メチルブチノール、(F-3)マレイン酸ジアリル、並びに(F-4)(F-1)、(F-2)、及び(F-3)のうち2つ以上の組み合わせ、からなる群から選択される、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- (G)前記溶剤が存在し、トルエン、キシレン、ヘプタン、エチルベンゼン、及びこれらの2つ以上の組み合わせ、からなる群から選択される、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物を硬化させることにより調製されたシリコーン感圧接着剤。
- 1)請求項10に記載のシリコーン感圧接着剤と、
2)第1の表面及び反対側の第2の表面を有する第1のポリマー基材であって、前記シリコーン感圧接着剤が前記第1の表面上に配置された、第1のポリマー基材と、
を含む、保護フィルム。 - 保護フィルムを調製するための方法であって、
任意選択的に1)基材の表面を処理することと、
2)請求項1~9のいずれか一項に記載のシリコーン感圧接着剤組成物を、前記基材の前記表面上にコーティングすることと、
任意選択的に3)存在する場合、前記溶剤の一部又は全てを除去することと、
4)前記感圧接着剤組成物を硬化させることと、を含む、方法。 - ディスプレイガラス用の指紋防止コーティング上での、請求項11に記載の保護フィルム又は請求項12に記載の方法により調製された前記保護フィルムの使用。
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