JP2023509654A - 耐摩耗性の多層複合材料 - Google Patents

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Abstract

本発明は基材、接着剤層、及びトップコート層を含む多層複合材料に関し、前記トップコート層は、以下の成分を含むシリコーンコーティング組成物によって形成され:(A)少なくとも2つのアルケン官能基を有する少なくとも1つのオルガノポリシロキサンポリマー:(B)少なくとも2つのSi-H基を有する少なくとも1つの架橋オルガノヒドロゲンシロキサン;及び(C)成分(A)と成分(B)の間の反応を促進することができる触媒;成分(B)は、成分(B)の少なくとも25重量%、好ましくは少なくとも30重量%、より好ましくは少なくとも45重量%の、三次元ネット状オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)を含み、前記オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)は、以下を含む又はからなる群から選択される少なくとも2つの異なる単位を含むことを特徴とする:-式R’3SiO1/2の単位M、-式R’2SiO2/2の単位D、-式R’SiO3/2の単位T、及び-式SiO4/2の単位Q(R’は水素原子又は1~20個の炭素原子を有する一価の炭化水素基を表す)。(ただし、これらの単位の少なくとも1つは単位T又はQ、好ましくはQであり、単位M、D及びTの少なくとも1つが水素原子を含む。)表面を備えた本発明の多層複合材料は、優れた耐摩耗性及び優れた機械的特性を有する。

Description

本発明は、優れた耐摩耗性及び良好な機械的特性を有する表面を有する多層複合材料、表面改質に使用される特定のシリコーンコーティング、及び多層複合材料を含む製品に関する。
昨今、伝統的な工業用人工皮革ポリウレタン(PU)とポリ塩化ビニル(PVC)の製造中に発生する深刻な健康と環境の問題のために、ますます多くの企業や組織がシリコーン人工皮革の研究と開発を検討している。シリコーンベースのコーティング組成物でテキスタイルファブリックをコーティングすることは、近年よく知られている。これらの組成物は、コーティングされた布に様々な利点を与えることができる。
US6037279は、自動車のエアバッグを製造するためのコーティングされたテキスタイルファブリックについて開示している。テキスタイルファブリックの表面は、オルガノポリシロキサンベースのエラストマー材料(これは、アルケニル基を有する特定のポリジオルガノシロキサン、無機充填剤、特定のオルガノポリヒドロシロキサン及び白金族金属触媒を含む。)の第1層と第2層でコーティングされている。第1層のオルガノポリシロキサンベースの材料は、少なくとも400%の破断点伸びを示す。第2層のオルガノポリシロキサンベースの材料は、少なくとも30kN/mの引裂強度を示す。この発明では、弾塑性オルガノポリシロキサン樹脂などの低摩擦性能の層を第2層の上に追加して、滑らかな乾燥表面を提供することができる。
KR101381914B1は、ショア硬度(ショアA)50以上で破断点伸び300%未満の第1コーティング層が、ショア硬度(ショアA)50未満で破断点伸び300%以上の第2コーティング層によるテキスタイル上に積層された構造を有する、航空機や船の内装材として使用される合成皮革を提供している。この3層合成皮革は、難燃性、耐熱性、耐汚染性、耐溶剤性、耐加水分解性などの特性を備えている。
CN107000394Aは、シリコーンゴムでコーティングされた布地基板成形製品の製造方法を提供している。硬化したコーティング膜は表面に潤滑性があり、布地基板の脱泡時に割れやひび割れが発生しないため、ホコリの付着、成形時のバリ、異物の付着が防止される。材料の硬度を向上させることにより、製品はすべり面を持っている。
US20060058436は、少なくとも1つの架橋性樹脂及び任意選択で少なくとも1つの架橋剤、並びに、R1-SiO3/2基(R1はC1~C18アルキルである)を含む少なくとも1つのポリアルキルシロキサンの球状粒子、及び/又はR1-SiO3/2基(R1はC1~C18アルキルである)を含む少なくとも1つのポリアルキルシロキサンでコーティングされた少なくとも1つのポリシロキサンの球状粒子を含む、シール表面に使用される水性耐摩耗性コーティング組成物に関する。
CN103821008Aは、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、及び3層構造のシリカを含むシリコーンテキスタイルレザーを開示している。第3層には、ベースゴム、ブロック型シリコーン樹脂、及び架橋剤を含むSi-H基が含まれる。しかし、この特許は、Si-H基を含む架橋剤の寄与と、耐摩耗性と滑らかさの特別な構造については特段言及していない。
WO2019095605は、表面接着剤層、底部接着剤層、及びベース層が順番に重ねられて構成されるシリコーン合成皮革を開示している。表面接着剤層の調製材料は、主にオルガノポリシロキサン、オルガノヒドロゲンポリシロキサン、ビニルMTQシリコーン樹脂及び球状ビニルMQシリコーン樹脂を含み、これらを適切な比率で混合して表面接着剤を得る。表面層は、球状のビニルMQシリコーン樹脂を使用して加水分解反応に関与することにより、優れた耐摩耗性を備えている。
従来のPU/PVC合成皮革又は本革の欠点を克服し、優れた機械的特性を維持しながら、シリコーン革の手触りと耐摩耗性を向上させる必要がある。さらに、合成皮革だけでなく、広範な工業製品の表面改質に使用できるシリコーンコーティング組成物を開発することも望まれている。
本出願の発明者は、驚くべきことに、上記の課題は、多層複合材料及び以下に定義される特定のシリコーンコーティング組成物を使用することによって解決できることを発見した。本発明の多層複合材料により、良好な手触り及び優れた機械的特性を達成することができ、それを含む製品は完全に環境に優しく、臭気が少ない。
第1の側面では、本発明は、基材、接着剤層、及びトップコート層を含む多層複合材料に関し、前記トップコート層は、以下の成分を含むシリコーンコーティング組成物によって形成され:
(A)以下を含む少なくとも2つのアルケン官能基を有する少なくとも1つのオルガノポリシロキサンポリマー:
(i)式(I-1)の少なくとも2つの単位
1 abSiO[4-(a+b)]/2 (I-1)
式中、
-R1は、2~12個の炭素原子を含み、少なくとも1つのアルケニル基を持つ一価のラジカルを表し、
-Zは同じでも異なっていてもよく、1~20個の炭素原子を含み、アルケニル基を含まない一価のラジカルを表し、
-aは1、2、又は3の整数であり、bは0、1、又は2の整数であり、a+bの合計は1、2、又は3である、
(ii)任意選択で式(I-2)の他の単位:
cSiO(4-c)/2 (I-2)
式中、
-Zは上記と同じ意味であり、
-cは0、1、2、又は3の整数である、
(B)少なくとも2つのSi-H基を有する少なくとも1つの架橋オルガノヒドロゲンシロキサン;及び
(C)成分(A)と成分(B)の間の反応を促進することができる触媒;
成分(B)は、少なくとも25重量%、好ましくは少なくとも30重量%、より好ましくは45重量%の、三次元ネット状オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)を含み、前記オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)は、以下を含む又はからなる群から選択される少なくとも2つの異なる単位を含むことを特徴とする:
-式R’3SiO1/2の単位M、
-式R’2SiO2/2の単位D、
-式R’SiO3/2の単位T、及び
-式SiO4/2の単位Q(R’は水素原子又は1~20個の炭素原子を有する一価の炭化水素基を表す)。
(ただし、これらの単位の少なくとも1つは単位T又はQ、好ましくはQであり、単位M、D及びTの少なくとも1つが水素原子を含む。)
第2の側面では、本発明は、そのような多層複合材料を含む製品、好ましくは人工皮革、エアバッグ、又はアパレルに関する。
第3の側面では、本発明は、シリコーンコーティングされたテキスタイルの表面改質のために、上で定義された本発明のシリコーンコーティング組成物の、ヒートシールドと耐久撥水(DWR)コーティング、テキスタイルスクリーン印刷用のシリコーンインク、エアバッグと射出成形部品、及びアパレル印刷のためのテキスタイルへの直接塗布などにおける使用に関する。
他の内容及び好ましい実施形態は、本出願の特許請求の範囲に含まれる。
多層複合材料
第1の側面では、本発明は、基板、接着剤層、及びトップコート層を含む多層複合材料に関する。前記トップコート層は、以下でより詳細に説明する本発明のシリコーンコーティング組成物によって形成される。
基板は第1の層である。それは、ポリプロピレン、ポリエチレン、グラスファイバー、ポリアミド、ポリウレタン及びポリ塩化ビニル、ポリ(エチレン)テレフタレート及び他のポリマー又はそれらの混合物から選択されるポリマーに基づく布、フィルム、膜、生地又はシートであり得る。布は、織布又は不織布であり得る。織布は、20dtex以上の厚さの糸を有することができる。基材が不織布又は高分子フィルムである場合、それは、約40g/m2~約400g/m2の間の坪量を有し得る。
特に、基材は、柔軟な布、膜、生地又はシート、あるいは衣料品、アパレル、又は皮革産業で使用される支持材料である。好ましくは、基材は、光学的又は電子的又は導電性の基板又はデバイス又は器具の一部ではない。
接着剤層は通常、トップコートと基材の間に配置され、連続層又は不連続層であり得る。最も単純な実施形態では、本発明の多層複合体は、これらの3つの層からなり得る。しかしながら、結合力を改善するため、又は複合材料に他の機能を備えるために、プライマー層などの他の中間層を本発明の多層複合材料に含めることができ、及び/又は装飾層をトップコートに塗布することができる。
シリコーンコーティング組成物
本明細書の文脈において、「シリコーンコーティング組成物」、「シリコーンコーティング」及び「トップコート」という用語は同義であり、特に明記しない限り、交換可能に使用され得る。本発明のシリコーンコーティング組成物は、トップコートとして塗布され、硬化時にエラストマーシリコーン樹脂トップコートを形成する。
当業者は、いわゆるシリコーンコーティング組成物が通常液体の形態で適用され、ポリマーマトリックスの主成分として有機ケイ素化合物、ポリマー又は樹脂を含むか、又は実質的にそれらからなることを認識している。1つの有利な実施形態では、シリコーンコーティング組成物のポリマーマトリックスは、成分(A)と(B)の総量の少なくとも50重量%、好ましくは少なくとも65重量%、より好ましくは少なくとも80重量%、最も好ましくは90重量%又は95重量%、さらには100重量%を構成する。
本発明のシリコーンコーティング組成物を用いて、環境に優しいようなシリコーン本来の特性の性能を最終製品に与えることができる。また、製品の硬度を向上させ、臭いを少なくすることができる。さらに、特に適切なミクロスフェア又は充填剤のようなミクロスフェアと組み合わせて、高い耐摩耗性と優れた手触りを同時に提供することもできる。例えば、トップコート層の耐摩耗性は、少なくとも100,000回のスクラビングの後、ASTM D4157に準拠してランキング5にランク付けできる。
さらに、本発明の1つの好ましい実施形態において、本発明者らは、本発明のシリコーンコーティング組成物がさらなる成分(D)(これは、粒度D50が0.2~60μm、好ましくは0.5~40μmの球状粒子である。)を含む場合、特にWyzenbeekによるASTM D4157に従って測定された手触り及び耐摩耗性が大幅に改善され得ることを見出した。
成分(A)
シリコーンコーティング組成物中の成分(A)は、少なくとも2つのアルケン官能基を有する少なくとも1つのオルガノポリシロキサンポリマー、又はそれらの混合物である。アルケン官能基は、オルガノポリシロキサンの主鎖の任意の位置、例えば、分子鎖の末端又は中間又は両端と中間の両方にあり得る。本開示の文脈において、「アルケン官能基」という用語は、C-C二重結合の官能基(すなわち、-C=C-)を指し、したがって、アルケン官能基を有するラジカルは、通常、少なくとも1つのC-C二重結合を有する脂肪族、脂環式、芳香族、アリール脂肪族ラジカルなどの任意の炭化水素ラジカルを含む。例えば、ビニルやアリルなどの脂肪族アルケニル基、又はスチリルなどのアリールアルケニル基は、アルケン官能基を有するラジカルと見なすことができる。本発明において、少なくとも1つのアルケン官能基を有するラジカルは、ヒドロシリル化のような付加反応の下で、Si原子に結合した水素と反応することができる。
一実施形態では、前記オルガノポリシロキサンポリマーは以下を含む。
(i)式(I-1)の少なくとも2つの単位
1 abSiO[4-(a+b)]/2 (I-1)
式中、
-R1は、2~12個の炭素原子を含み、少なくとも1つのアルケン官能基を持つ一価のラジカルを表し、
-Zは同じでも異なっていてもよく、1~20個の炭素原子を含み、アルケン官能基を含まない一価のラジカルを表し、
-aは1、2、又は3の整数であり、bは0、1、又は2の整数であり、a+bの合計は1、2、又は3である、
(ii)任意選択で式(I-2)の他の単位:
cSiO(4-c)/2 (I-2)
式中、
-Zは上記と同じ意味であり、
-cは0、1、2、又は3の整数である。
有利には、成分(A)のオルガノポリシロキサンポリマーは、実質的又は完全に、式(I-1)及び(I-2)のシロキサン単位からなり得る。
オルガノポリシロキサンポリマーは、線状、分岐状又は環状構造のものであり得る。当業者は、線状又は分岐状構造の場合、オルガノポリシロキサンポリマーが基-RT又は-SiRT 3(RTは、互いに独立して、アルキル、アルコキシ、アルケニル又はアリールなどの炭化水素基を示す。)によって終端され得ることを理解している。
本開示の文脈において、一価ラジカルは、好ましくは、アルキル、アルコキシ、(メタ)アクリル、アルケニル又はアリール基などの、C、H及びO原子からなる炭化水素基又はラジカルを含み、これらは、線状、分岐状又は環状であり得、ハロゲン原子のような1つ以上の置換基によって置換され得る。少なくとも1つのアルケン官能基を有するラジカル又は炭化水素ラジカルの場合、ラジカル中の少なくとも1つのC-C結合は、C=C二重結合によって置き換えられ得る。
本開示の文脈において、アルキル及びアルコキシ基は、有利には1~18、より好ましくは1~12、最も好ましくは1~8個の炭素原子を有し得、フッ素のようなハロゲンによって置換又は非置換され得る。アルキル及びアルコキシ基の例には、メチル、エチル、プロピル、3,3,3-トリフルオロプロピル、メトキシ及びエトキシ基が含まれる。アルキル基は、好ましくは2~12、より好ましくは2~8個の炭素原子を有し得、したがって、例えば、ビニル、プロペニル及びアリル基を含み得る。アリール基は、好ましくは6~20、より好ましくは6~12個の炭素原子を有し得、そしてフッ素のようなハロゲンによって置換又は非置換され得る。したがって、アリール基の例には、フェニル、トリル、キシリル又はナフチル基が含まれる。
基R1は、本発明における反応性ラジカルであり、好ましくは、ビニル又はアリルなどのアルケニル基から選択され得る。
基Zは、本発明における非反応性ラジカルであり、アルキル、アルコキシ及びアリール基から選択することができる。1つの例示的な実施形態において、Zは、C1~C8アルキル基、及び/又はC6~C20アリール基から選択される。
式(I-1)の単位の例には、ビニルジメチルシロキシ、ビニルフェニルメチルシロキシ、ビニルメチルシロキシ及びビニルシロキサン単位が含まれ得る。
式(I-2)の単位の例は、SiO4/2単位、ジメチルシロキシ、メチルフェニルシロキシ、ジフェニルシロキシ、メチルシロキシ及びフェニルシロキシ基である。
オルガノポリシロキサンポリマーの例には、ジメチルポリシロキサン(ジメチルビニルシリル末端基を含む)、(メチルビニル)(ジメチル)ポリシロキサンコポリマー(トリメチルシリル末端基を含む)、(メチルビニル)(ジメチル)ポリシロキサンコポリマー(ジメチルビニルシリル末端基を含む)及び環状メチルビニルポリシロキサンなど、線状又は環状化合物が含まれ得る。
成分(A)の1つの好ましい実施形態において、オルガノポリシロキサンポリマーは、以下を含むか、又は以下からなるアルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)を含み得る:
式R3SiO1/2の単位M、式R2SiO2/2の単位D、式RSiO3/2の単位T、及び式SiO4/2の単位Qからなる群から選択された少なくとも2つの異なる単位(Rは、請求項1の基R1又はZに与えられた意味を有する)。
(ただし、これらの単位の少なくとも1つはシロキサン単位T又はQであり、単位M、D及びTの少なくとも2つはアルケン官能基、好ましくはアルケニル基を含む。)
例えば、好ましい例示的なオルガノポリシロキサン樹脂(A’)は、以下を含み得る:
-式MViQのオルガノポリシロキサン樹脂
-式MMViQのオルガノポリシロキサン樹脂
-式MViViQのオルガノポリシロキサン樹脂
-式MViTQのオルガノポリシロキサン樹脂、及び
-式MViDQのオルガノポリシロキサン樹脂、
ここで、「MVi」、「TVi」又は「DVi」は、それぞれ1つのアルケニル又は好ましくはビニル基を含む単位「M」、「T」及び「D」を指す。
有利には、アルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)は、200~100,000、好ましくは200~50,000、より好ましくは500~30,000の範囲の重量平均分子量を有する。ここで、重量平均分子量は、ポリスチレンを標準として使用してゲル浸透クロマトグラフィーで得ることができる。
有利には、オルガノポリシロキサンポリマー又は好ましくはアルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)中のすべて又は実質的にすべてのアルケニル基がシロキサン単位M(MVi単位)又はシロキサン単位D(DVi単位)に結合される場合、本開示のシリコーン組成物は、他の方法で結合されるアルケニル基を有するものよりも、室温又はより高い温度でより迅速に硬化することができる。
上記は、アルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)のほんの一例である。他の可能な方法で単位M、T、D及びQによって構成される樹脂もまた、ポリシロキサン樹脂としての使用に適していることは、当業者には明らかである。
1つの好ましい実施形態において、成分(A)は、成分(A)の総重量で、8重量%~80重量%、好ましくは10重量%~60重量%、より好ましくは15重量%~50重量%のアルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)を含む。
オルガノポリシロキサン樹脂に加えて、少なくとも50mPa・s、好ましくは200,000mPa・s未満の粘度を有し得るオルガノポリシロキサンを使用することができる。本開示において、すべての粘度データは、動的粘度値に関するものであり、特に明記しない限り、例えば、ブルックフィールド機器を使用して25℃で既知の方法で測定することができる。
本開示の文脈において、組成物又は成分、特にオルガノポリシロキサン樹脂又は成分(A)及び(B)に言及する場合、「(実質的に)…からなる/含む」という用語は、関連する組成物又は成分は、関連する組成物又は成分の総重量に基づいて、記載された物質の50重量%を超えて、例えば、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、又は少なくとも80重量%、さらには100重量%を含むことを意味する。
成分(B)
成分(B)は、上記の成分(A)のアルケン官能基と反応することができる、少なくとも2つのSi-H基(すなわち、シリコン結合水素)又はそれらの混合物を有する、少なくとも1つの架橋オルガノヒドロゲンシロキサンである。オルガノヒドロゲンポリシロキサン化合物は、モノマー、オリゴマー又はポリマーであり得る。
一実施形態では、少なくとも2つのSi-H基、好ましくは3つのSi-H基を有する架橋オルガノヒドロゲンポリシロキサンは、以下を含み得る:
(i)次の式を有する少なくとも1つの単位、好ましくは少なくとも2つ又は3つの単位:
Figure 2023509654000002
式中、
-d=1又は2又は3であり、e=0、1又は2であり、d+e=1、2又は3であり、
-Z3は、基Zに与えられたのと同じ意味を持ち、好ましくはC1~C8アルキル及びC6~C20アリール基から選択され;及び
(ii)任意選択で、以下の式を有する少なくとも1つの単位:
Figure 2023509654000003
式中、
-f=0、1、2、又は3であり、
-Z3は同じでも異なっていてもよく、上記と同じ意味を持つ。
好ましい実施形態において、Z3は、メチル、エチル、プロピル、3,3,3-トリフルオロプロピル、フェニル、キシリル及びトリルなどからなる群から選択され得る。
同様に、当業者はまた、オルガノヒドロゲンポリシロキサンの線状又は分枝構造の場合、それは基-R’’又はSiR’’3によって終端され得ることを理解し、ここで、R’’は、互いに独立して、基Z3に与えられた意味を持つか、Hを表す。
式(II-1)の単位の例には、H(CH32SiO1/2、HCH3SiO2/2及びH(C65)SiO2/2が含まれる。
式(II-2)の単位の例は、式(I-2)の単位について上に与えられたものと同じであり得る。
水素含有ポリシロキサンの例には、ジメチルポリシロキサン(水素化ジメチルシリル末端基を含む)、(ジメチル)(ヒドロメチル)ポリシロキサン単位(トリメチルシリル末端基を含む)を有するコポリマー、(ジメチル)(ヒドロメチル)ポリシロキサン単位(水素化ジメチルシリル末端基を含む)、トリメチルシリル末端基を有する水素化メチルポリシロキサン、及び環状水素化メチルポリシロキサンを有するコポリマーなど、線状、分岐又は環状化合物が含まれる。
場合によっては、水素含有ポリシロキサンは、水素化ジメチルシリル末端基を含むジオルガノポリシロキサンと、少なくとも3つのヒドロシリル基を含むオルガノポリシロキサンとの混合物であり得る。
しかしながら、上記の本発明の効果を達成するために、本発明者らは、成分(B)は、成分(B)の重量で、少なくとも25重量%、好ましくは少なくとも30重量%、より好ましくは少なくとも45重量%の、以下を含む又はからなる群から選択される少なくとも2つの異なる単位を含む三次元ネット状オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)を含まなければならないことを見出した:
-式R’3SiO1/2の単位M、
-式R’2SiO2/2の単位D、
-式R’SiO3/2の単位T、及び
-式SiO4/2の単位Q(R’は水素原子又は1~20個の炭素原子を有する一価の炭化水素基を表す)。
(ただし、これらのシロキサン単位の少なくとも1つはシロキサン単位T又はQ、好ましくはQであり、シロキサン単位M、D及びTの少なくとも1つ、好ましくは2つは水素原子を含む。)
1つの好ましい実施形態では、成分(B)は、100重量%の前記三次元ネット状オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)からなるか、又はそれを含み得る。実施例に示すように、成分(B)が完全にオルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)からなる場合、成分(B)としてオルガノヒドロゲンシロキサン油と樹脂の混合物を使用するよりも、手触りと耐摩耗性の両方が改善され得る。
さらに好ましい実施形態において、前記オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)におけるM単位対Q単位のモル比は、0.5~8モル/モル、好ましくは0.5~6モル/モル、より好ましくは0.8~5モル/モルである。
オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂に加えて、好ましくは25℃で1000mPa・s以下、より好ましくは25℃で2~500mPa・sの粘度を有し得るオルガノヒドロゲンシロキサンを使用することができる。
シリコーンコーティング組成物において、全組成物中のケイ素結合ビニル基(Si-ビニル基)の合計に対するケイ素結合水素原子(Si-H基)のモル比は、0.8~10モル/モル、好ましくは1.1~6モル/モル、より好ましくは1.2~5モル/モルであることが望ましい。0.8モル/モル未満の場合、架橋が適切であり、機械的強度が損なわれるか、表面の粘着性の抑制が不十分である可能性がある。一方、10モル/モルを超えると、硬化後の機械的特性が低下し、特に耐熱性、耐摩耗性、圧縮永久歪みが大幅に悪化する場合がある。
成分(C)
成分(C)は、成分(A)と成分(B)との間のヒドロシリル化反応を触媒又は促進することができる触媒である。そのような触媒及びその調製は、当業者によく知られている。
触媒は、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム又は白金含有触媒などの白金族金属系の触媒を含み得る。白金系の触媒が特に好ましく、担体上に堆積された白金、例えば粉末炭から、塩化白金、白金の塩、塩化白金酸、及びそれらのカプセル化された形態までの範囲の既知の形態のいずれかをとることができる。白金触媒の好ましい形態は、塩化白金酸、白金アセチルアセトナート、ハロゲン化白金とエチレン、プロピレン、オルガノビニルシロキサン、及びスチレンなどの不飽和化合物との錯体;ヘキサメチルジ白金、PtCl2、PtCl3、PtCl4、及びPt(CN)3である。あるいは、白金族触媒は白金触媒である。白金触媒の適切な形態には、以下が含まれるが、これらに限定されない:塩化白金酸、1,3-ジエテニル-1,1,2,2-テトラメチルジシロキサン白金錯体、ハロゲン化白金又は塩化白金酸とジビニルジシロキサンとの錯体、及び塩化白金酸、ジビニルテトラメチルジシロキサンとテトラメチルジシロキサンの反応によって形成される錯体。
成分(C)は、本発明のシリコーンゴム組成物を所望の時間内に架橋するのに十分な量で使用され、これは通常、ルーティン実験によって決定することができる。一般に、白金系触媒などのヒドロシリル化触媒の有効量は、例えば、組成物の総重量あたり約0.05~1000ppm、好ましくは1~100ppm、より好ましくは2~50重量ppmであり得る。
成分(D)
本発明の1つの好ましい実施形態において、シリコーンコーティング組成物は、0.2~60μm、好ましくは0.5~40μm、より好ましくは0.8~30μmの粒子サイズD50を有する球状粒子充填剤である成分(D)を含む。本明細書で使用される球状粒子として、球状粒子充填剤は、沈降シリカ粒子、球状シリコーン樹脂粒子、ポリアミド粒子、及びそれらの混合物から選択されることが好ましい。コーティングの補強などの一般的な充填剤機能に加えて、これらの特定の球状粒子充填剤は、驚くべきことに、手触り、特に滑り、弾力性、シルクのような滑り感を改善し、同時に高い耐摩耗性をもたらすことができることが確認された。
さらに、成分(D)の量は、全組成物の総重量で、好ましくは1重量%~30重量%、好ましくは1.5重量%~25重量%、より好ましくは2重量%~20重量%である。本発明者らは、特定の球状粒子の1重量%未満がおそらく手触りを悪化させ、システムの機械的強度及び耐摩耗性の両方を損なう可能性があり、一方、30重量%を超えると、コーティングにひび割れや脆化が起こりやすくなり、手触りが悪化する可能性があることを発見した。
構成要素(D)の形態、すなわち、上記で定義された特定の粒子サイズD50の球又はミクロスフェアの形態は、以下の実施例に示されるように、所望の特性改善に有利であり得る。
約0.2~60μm、好ましくは0.5~40μmの範囲内のD50の特定の平均粒子サイズで、それは非常に滑りやすい感触と高い耐摩耗性を提供し、場合によっては熱安定性と耐水性も改善する。粒度分布D50は、粒度分布の中位径又は粒度分布の中間値とも知られ、累積分布の50%で粒子径の値である。これは、粒子サイズを特徴付ける重要でよく知られたパラメータの1つである。粒子サイズ分布のサイズ分布及び体積平均直径は、Malvernから市販されているものなどのレーザー光散乱PSDシステムを使用して計算することができる。粒度D50が0.2μm未満の場合、球形を維持したまま、そのような小さな粒子を調製することは非常に困難である。粒子サイズD50が60μmを超える場合、必要な強度と柔軟性を硬化フィルムに与えることはできない。さらに、所与のD50範囲外で作業すると、硬化したコーティング組成物の手触りが悪くなったり、耐摩耗性が低下したりする可能性がある。
球形粒子は、重心又は幾何学的中心を横切る1つ又は複数のほぼ球形の直径を有する球形の粒子を指し、不均一な表面を有する球形粒子であり得る。特に、球状粒子は、最短直径対最長直径の比が0.2~1であり、好ましくは0.3~1であり、例えば、0.4~0.5~0.6~0.9又は0.7~0.9である。例えば、図1は、例で成分D-2として使用されるT単位シリコーン樹脂粒子の球状形態を示している。
沈降シリカは、当技術分野でよく知られているアモルファス形態のシリカであり、ケイ酸塩を含む溶液からの沈殿によって生成される。沈降シリカは、焼成シリカ、ヒュームドシリカ又はシリカゲルとは異なり、後者の3つのシリカは、それらの形態及び粒子サイズのために、本発明には適していない。例えば、ヒュームドシリカ又は焼成シリカの粉末は非常に微細であるため、通常、不規則な非球形に凝集する傾向である。
コーティング組成物中のシリコーン成分との相容性を高めるために、沈降シリカ粒子の表面を疎水性にすることができる。充填剤粒子を疎水性にすることは、沈降シリカ粒子をポリシロキサン成分に分散させる前又は後に行うことができる。これは、シリカ粒子を脂肪酸、反応性シラン、ワックス、反応性シロキサンなどの疎水性化剤で前処理することによって影響を受ける可能性がある。例には、ステアリン酸、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヒドロキシルエンドブロック又はメチルエンドブロックポリジメチルシロキサン、シロキサン樹脂、又はこれらの2つ以上の混合物が含まれるが、これらに限定されない。すでに疎水性に処理された沈降シリカ粒子は、市販されている。最も好ましい疎水性化剤は、ヘキサメチルジシラザン又はポリエチレンワックスである。
沈降シリカの比表面積は50~400m2/gにすることが推奨される。BET法で測定した場合、100~300m2/gが望ましい。
上記のような球形及び特定の粒子サイズD50を有するポリアミド粒子もまた、シリコーンコーティング組成物に使用される好ましい充填剤であり、耐摩耗性、耐薬品性、光沢低減、硬度、さらには質感の形成など、コーティング組成物の改善された複数の性能面を提供する。
適切なポリアミドの例には、例えば、ポリアミド6、ポリアミド7、ポリアミド9又はポリアミド10、好ましくはポリアミド6が含まれる。これらのポリアミド粒子は、例えば約1.15g/cm3の低密度を有し、コーティング組成物中に安定かつ均一に分散させることができる。
球状シリコーン樹脂粒子は、それらの容易に制御される粒子サイズ、完全な球形、及びコーティング組成物との適合性のために、本発明において特に適している。有用な球状シリコーン樹脂粒子に関しては、それらは、R6 mSiXn(4-m-n)/2の一般式のポリシロキサンによって形成されたシリコーン樹脂材料の粒子であり、
6は、2つ以上の炭素原子、好ましくは2~6個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル又はアルキルアリール基であり、好ましくはメチル、エチル、フェニル基又はフェニルエチル及び3-フェニルプロピル基から選択され、
Xは、エポキシ基、アルコキシル基、ビニル基、水素基、アクリロキシ基、及びメタクリロキシ基、ポリエチレングリコール基、ヒドロキシ基又はアミノ基から選択される官能基であり、
mは0から2の整数であり
nは0から1の整数であり、
m+nは0~3である。
1つの好ましい実施形態において、ポリシロキサンは、R7 3SiO0.5の単位M、R7 2SiOの単位D、R7SiO3/2の単位T、及びSiO4/2の単位Qから選択されるシロキサン単位を含むか又はからなり、
7は、メチル、エチル、フェニル、フェニルエチル、3-フェニルプロピル基、ヒドロキシル、アクリロキシ、及びメタクリロキシ、水素、エポキシ、又はアミノ基から選択される。
(ただし、単位T又は単位Dの量は、50モル%より高く、好ましくは70モル%より高く、より好ましくは80モル%より高い。)
例えば、ポリシロキサンは、T、MT、DT、MDT、MTQ及びMDQから選択される単位からなり得る。ミクロスフェア粒子は、コアが固体であり、シェルが上記のシリコーン樹脂材料で構成されるコア-シェル粉末の形態で存在することができる。
球状シリコーン樹脂粒子は、混合物の調製中にシリコーンコーティング組成物に直接添加するか、又は希釈剤中の粒子の分散液の形で、分散液の総重量に基づいて10~30重量%、好ましくは10~20重量%の分散含有量で、混合物に添加することができる。これらの粒子を分散させるのに適した希釈剤は当業者に知られており、その例には、D4(オクタメチルシクロテトラシロキサン)又はD5(デカメチルシクロペンタシロキサン)が含まれる。
その他の任意成分
上記の成分(A)から(D)に加えて、本発明によるシリコーンコーティング組成物は、必要に応じて組成物の全体的な特性を調整するために、任意選択でさらなる成分を含むことができる。
そのような追加の成分の一例は、接着促進剤である。本開示の一実施形態では、接着促進剤は、エポキシシラン、アルコキシシラン、アシルオキシシラン、アリールオキシシラン又はそれらのオリゴマーから1つ又は複数選択され得る。それらには、以下が含まれるが、これらに限定されない:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ガンマ-メタクリロキシ-プロピルトリメトキシシラン、ベータ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-エチルトリメトキシシランベータ-(3,4-エポキシシクロヘキシル)-エチルトリエトキシシラン及びフマル酸ビス(トリメトキシシリルプロピル)、トリメトキシシリル官能基修飾シリコーンなどのアルコキシ又はアリールオキシシリコーン。さらに、それらはまた、シラノール、1つ又は複数のアルコキシシリル官能基を含むオリゴシロキサン、アルコキシシリル官能基を含むポリシロキサン、ヒドロキシル官能基を含む1つ又は複数のオリゴマーシロキサン、1つ以上のアリールオキシシリル官能基を含むポリシロキサン、1つ以上のアルコキシシリル官能基を含むシクロシロキサン、1つ以上のヒドロキシル基を含むシクロシロキサン、テトラアルコキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、及びそれらの混合物、ならびにそれらの組み合わせを含む。
しかしながら、シリコーンコーティング組成物中の接着促進剤の量は、組成物全体の総重量で0~5部、好ましくは0~3部、最も好ましくは0部の範囲内で制御されなければならない。より多くの接着促進剤を使用すると、硬化したシリコーンコーティング組成物の全体的な特性が著しく劣化し、シリコーンコーティング組成物の調製も悪影響を受けることになる。
組成物に追加的に含まれ得る成分の例には、以下が含まれる:顔料、着色剤、又はヒュームドシリカ、炭酸カルシウム、石英、ウォラストナイト、酸化セリウム、Al(OH)3、Fe23、Al23、マイカ、タルク、MgO、Mg(OH)3、TiO2などの他の充填剤。しかし、これらの充填剤を大量に使用しても、手触りや機械的特性がさらに向上したり、悪化したりすることはないため、これらの充填剤は、好ましくは、全組成物の総重量で30重量%未満、好ましくは10重量%未満、より好ましくは5重量%未満、又は最も好ましくは0重量%の量で使用される。
シリコーンコーティング組成物に添加することができる別の添加剤は、シリコーン分野での重付加架橋反応で従来から使用されている架橋抑制剤である。それらは特に以下の化合物から選択することができる:
少なくとも1つのアルケニルで置換されたオルガノポリシロキサン(任意選択で環状形態で存在し得、テトラメチルビニルテトラシロキサンが特に好ましい)、有機ホスフィン及びホスファイト;不飽和アミド;アルキル化マレイン酸塩;及びアセチレンアルコール。
アセチレンアルコールとして、それらはヒドロシリル化反応のための好ましい熱遮断剤でもある。アセチレンアルコールの例には、特に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-トリメチル-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、2-メチル-3-ブチン-2-オール、3-メチル-1-ペンタ-デシン-3-オール、マレイン酸ジアリル又はマレイン酸ジアリルの誘導体又はそれらの混合物が含まれる。
そのような抑制剤は、全組成物の総重量で0.005重量%~1.5重量%、好ましくは0.01重量%~1重量%の量で存在し得る。
シリコーンコーティング組成物は、単純に均一に混合することによって、又は常温又は高温で上記のように個々の成分を順番に混合することによって調製することができる。一般に、コーティング組成物は、25℃で約1~400Pa・s、特に約5~50Pa・sの粘度を有する。
接着剤層
接着剤層は、通常、本発明の多層複合材料において、例えば、基材とトップコート(すなわち上記で特定されたシリコーンコーティング組成物)との間の中間層として機能する第2の層として必要とされる。そのような接着剤層はよく知られており、その組成は当業者が処方及び調整することができる。
接着剤層は、好ましくはシリコーン接着剤層であり、液体シリコーンゴム(LSR)又は室温加硫シリコーンゴム(RTV)を含むか、又はそれからなり、限定されないベース材料を含む。1つの例示的な実施形態では、第2の接着剤層は、以下を含むシリコーン接着剤組成物によって形成される:
(AA)少なくとも2つのアルケン官能基を有する少なくとも1つのオルガノポリシロキサンポリマー;
(BB)少なくとも2つのSi-H基を有する少なくとも1つの架橋オルガノヒドロゲンシロキサン;
(CC)成分(AA)と成分(BB)の間の反応を促進することができる触媒;及び
(EE)接着促進剤。
上記のシリコーンコーティング組成物に使用される成分(A)、(B)及び(C)の一般的な説明及び好みは、接着剤組成の基礎を構成する、シリコーン接着剤層組成物の成分(AA)、(BB)及び(CC)にも適用される。ただし、シリコーン接着剤組成物の成分(BB)には、三次元のネット状のオルガノヒドロゲンシロキサン樹脂、すなわち、上記で定義された成分(B’)は存在しない。上記のようなケイ素結合水素原子とケイ素結合ビニル基とのモル比は、シリコーン接着剤層の組成にも当てはまる。同様に、接着剤層はまた、「その他の任意成分」という副題の下の段落に示されているように、充填剤、接着促進剤及び架橋抑制剤のような他の添加剤を含み得る。
接着剤層において、特にシリコーン接着剤層は、接着剤層100重量部あたり5~50重量部、好ましくは少なくとも10~40重量部の量の充填剤を含み得る。しかしながら、シリコーンコーティング組成物に使用される特定の球状充填剤粒子は、接着剤層には使用されない。
接着促進剤に関しては、それは接着剤層に必要であり、好ましくは存在する。接着促進剤は、接着剤層の総重量の0.2重量%~10重量%、好ましくは0.5重量%~8重量%、より好ましくは0.8重量%~5重量%の量で添加することができる。
したがって、当業者は、第2の層として使用されるシリコーン接着剤層が、組成について、第3のトップコート、すなわち本発明のシリコーンコーティング組成物とは異なっていなければならないことを認識している。
多層複合材料では、第2の層のコート重量は100~300gsm(すなわち、g/m2)、好ましくは130~280gsm、より好ましくは150~250gsmである。トップコート層のコート重量は5gsm~250gsm、好ましくは10gsm~200gsm、より好ましくは15gsm~100gsm、最も好ましくは15gsm~40gsmである。第2の層及び第3の層(すなわちトップコート)の総コーティング重量は、105gsmを超え、好ましくは150gsmを超える。
さらに、本発明は、そのような多層複合材料、好ましくは人工皮革、エアバッグ、及びアパレルを含む製品に関する。
最後に、本開示は、シリコーンコーティングされたテキスタイルの表面改質のために、本発明のシリコーンコーティング組成物の、ヒートシールドとDWRコーティング、テキスタイルスクリーン印刷用のシリコーンインク、エアバッグと射出成形部品、及びアパレル印刷のためのテキスタイルへの直接塗布などにおける使用に関する。この表面改質の一実施形態では、シリコーンコーティング組成物は、コーティング、スプレー、又は印刷などして、多層複合材料にトップコートとして塗布することができる。
本発明は、以下の実施例を参照してさらに説明され、他に示されない限り、すべての部品は重量部を指す。
特性の測定:
機械的特性は、既知の手法で決定される:
シリコーンエラストマー材料の硬度は、GB/T531.1に準拠したタイプA硬度計によって測定した。
GB/T6344に従って、引張強度と破断点伸びを測定した。
引き裂き強度は、ASTM D624Bに従って測定した。
粘度は、回転粘度計で測定した値である。
耐摩耗性:
試験機器:Wyzenbeek
試験基準:ASTM D4157
研磨剤試験:10#コットンダック
試験開始条件:2時間以上の間隔で連続計量した試料の重量増加が試料重量の0.1%を超えない場合に平衡に達したとみなす。
試料のコーティングにスクラブの最大数を記録する。これを超えると、スクラブを増やすと表面が変化するため、表面を最高のランキング5として評価することはできなくなる。最大摩耗時間は、表1のWyzenbeek行にリストされている(単位「w」は10000回あたりを意味する)。
コーティングされた布の手触り:
コーティングフィルムの手触りは指で触れることで評価し、すべての試験で次の基準を作成した:
Figure 2023509654000004
試験サンプルを準備するための一般的な手順:
いくつかのシリコーンコーティング混合物は、それぞれの例について表1にリストされているように、様々な組成及び量で混合することによって調製され、次に、20gsmのコーティング重量でキャスティングペーパーの表面に塗布し、130℃のオーブンで5分間硬化させた。
シリコーンコーティング層(すなわちトップコート)が硬化及び乾燥された後、第2の接着剤層をその上にコーティングし、次いで、圧力なしでローラーを使用して、布が基材として第2の層に置かれる。すべての発明及び比較の例について、同じ接着剤層を調製して使用した。第2の接着剤層の組成は、成分AAが100重量部、成分BBが4重量部、成分CCが0.03重量部、ヒュームドシリカが27重量部、接着促進剤が1.35重量部、架橋阻害剤が0.4重量部である。第2の接着剤層のコーティング重量は180gsmであり、次いで、調製された複合材料を140℃の温度で10分間硬化した。
最後にキャスティング紙を剥がした後、シリコーン人工皮革の3層複合材が得られた。
発明例と比較例
Figure 2023509654000005
Figure 2023509654000006
Figure 2023509654000007
Figure 2023509654000008
Figure 2023509654000009

Claims (26)

  1. 基材、接着剤層、及びトップコート層を含む多層複合材料であって、前記トップコート層は、以下の成分を含むシリコーンコーティング組成物によって形成され:
    (A)以下を含む少なくとも2つのアルケン官能基を有する少なくとも1つのオルガノポリシロキサンポリマー:
    (i)式(I-1)の少なくとも2つの単位
    1 abSiO[4-(a+b)]/2 (I-1)
    式中、
    -R1は、2~12個の炭素原子を含み、少なくとも1つのアルケン官能基を持つ一価のラジカルを表し、
    -Zは同じでも異なっていてもよく、1~20個の炭素原子を含み、アルケン官能基を含まない一価のラジカルを表し、
    -aは1、2、又は3の整数であり、bは0、1、又は2の整数であり、a+bの合計は1、2、又は3である、
    (ii)任意選択で式(I-2)の他の単位:
    cSiO(4-c)/2 (I-2)
    式中、
    -Zは上記と同じ意味であり、
    -cは0、1、2、又は3の整数である、
    (B)少なくとも2つのSi-H基、好ましくは少なくとも3つのSi-H基を有する少なくとも1つの架橋オルガノヒドロゲンシロキサン;及び
    (C)成分(A)と成分(B)の間の反応を促進することができる触媒;
    成分(B)は、成分(B)の少なくとも25重量%、好ましくは少なくとも30重量%、より好ましくは少なくとも45重量%の、三次元ネット状オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)を含み、前記オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)は、以下を含む又はからなる群から選択される少なくとも2つの異なる単位を含むことを特徴とする、多層複合材料:
    -式R’3SiO1/2の単位M、
    -式R’2SiO2/2の単位D、
    -式R’SiO3/2の単位T、及び
    -式SiO4/2の単位Q(R’は水素原子又は1~20個の炭素原子を有する一価の炭化水素基を表す)。
    (ただし、これらの単位の少なくとも1つは単位T又はQ、好ましくはQであり、単位M、D及びTの少なくとも1つ、好ましくは2つが水素原子を含む。)
  2. 成分(A)は、成分(A)の総重量で、8重量%~80重量%、好ましくは10重量%~60重量%、より好ましくは15重量%~50重量%のアルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)を含み、前記アルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)は、以下を含むか、以下からなることを特徴とする、請求項1に記載の多層複合材料:
    式R3SiO1/2の単位M、式R2SiO2/2の単位D、式RSiO3/2の単位T、及び式SiO4/2の単位Qからなる群から選択された少なくとも2つの異なる単位(Rは、請求項1の基R1又はZに与えられた意味を有する)。
    (ただし、これらの単位の少なくとも1つはシロキサン単位T又はQであり、単位M、D及びTの少なくとも2つはアルケン官能基、好ましくはアルケニル基を含む。)
  3. 成分(B)は、100重量%の前記三次元ネット状オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)からなるか、又はそれを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の多層複合材料。
  4. 前記オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)中のM単位対Q単位のモル比は、0.5~8モル/モル、好ましくは0.5~6モル/モル、より好ましくは0.8~5モル/モルであることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  5. 全組成物中のケイ素結合ビニル基の合計に対するケイ素結合水素原子のモル比は、0.8~10モル/モル、好ましくは1.1~6モル/モル、より好ましくは1.2~5モル/モルであることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  6. 前記組成物は、0.2~60μm、好ましくは0.5~40μm、より好ましくは0.8~30μmの粒子サイズD50を有する球状粒子充填剤である成分(D)を含むことを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  7. 成分(D)の量は、シリコーンコーティング組成物全体の総重量で、1重量%~30重量%、好ましくは1.5重量%~25重量%、より好ましくは2重量%~20重量%であることを特徴とする、請求項6に記載の多層複合材料。
  8. 成分(D)は、沈降シリカ粒子、球状シリコーン樹脂粒子、ポリアミド粒子及びそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項6又は7に記載の多層複合材料。
  9. 前記球状シリコーン樹脂粒子は、R6 mSiXn(4-m-n)/2の一般式のポリシロキサンによって形成されたシリコーン樹脂材料の粒子であり、
    6は、2つ以上の炭素原子、好ましくは2~6個の炭素原子を有するアルキル、アリール、アラルキル又はアルキルアリール基であり、好ましくはメチル、エチル、フェニル基又はフェニルエチル及び3-フェニルプロピル基から選択され、
    Xは、エポキシ基、アルコキシル基、ビニル基、水素基、アクリロキシ基、及びメタクリロキシ基、ポリエチレングリコール基、ヒドロキシ基又はアミノ基から選択される官能基であり、
    mは0から2の整数であり、
    nは0から1の整数であり、
    m+nは0~3であることを特徴とする、請求項8に記載の多層複合材料。
  10. 前記シリコーン樹脂材料は、R7 3SiO0.5の単位M、R7 2SiOの単位D、R7SiO3/2の単位T、及びSiO4/2の単位Qから選択されるシロキサン単位を含むか又はからなるポリシロキサンによって形成され、
    7は、メチル、エチル、フェニル、フェニルエチル、3-フェニルプロピル基、ヒドロキシル、アクリロキシ、及びメタクリロキシ、水素、エポキシ、又はアミノ基から選択されることを特徴とする、請求項9に記載の多層複合材料。
    (ただし、単位T又は単位Dの量は、50モル%より高く、好ましくは70モル%より高く、より好ましくは80モル%より高い。)
  11. 球状シリコーン樹脂粒子は、分散液の総重量に基づいて、10~30重量%、好ましくは10~20重量%の含有量を有する分散液の形態で前記シリコーンコーティング組成物に添加されることを特徴とする、請求項8~10のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  12. 前記シリコーンコーティング組成物は、架橋抑制剤を含むことを特徴とする、請求項1~11のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  13. 前記トップコート層のコート重量は5gsm~250gsm、好ましくは10gsm~200gsm、より好ましくは15gsm~100gsm、最も好ましくは15gsm~40gsmであることを特徴とする、請求項1~12のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  14. 前記トップコート層の耐摩耗性は、少なくとも100,000回のスクラブ後、ASTM D4157に準拠して、ランキング5にランク付けされることを特徴とする、請求項1~13のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  15. 前記接着剤層は、シリコーン接着剤組成物によって形成されることを特徴とする、請求項1~14のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  16. 前記接着剤層は、請求項1に定義される三次元ネット状オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)を含まず、及び/又は、請求項8に定義される成分(D)を含まないことを特徴とする、請求項1~15のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  17. 前記接着剤層は、前記接着剤層の総重量で、0.2重量%~10重量%、好ましくは0.5重量%~8重量%、より好ましくは0.8重量%~5重量%の量の接着促進剤を含むことを特徴とする、請求項1~16のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  18. 前記接着促進剤は、エポキシシラン、アルコキシシラン、アシルオキシシラン、アリールオキシシラン又はそれらのオリゴマーから選択される1つ又は複数であることを特徴とする、請求項17に記載の多層複合材料。
  19. 前記基材は、ポリプロピレン、ポリエチレン、グラスファイバー、ポリアミド、ポリウレタン及びポリ塩化ビニル、ポリ(エチレン)テレフタレート及び他のポリマー又はそれらの混合物から選択されるポリマーに基づくファブリック又はフィルム又はシートであることを特徴とする、請求項1~18のいずれか1項に記載の多層複合材料。
  20. 請求項1から19のいずれかに記載の多層複合材料を含む製品。
  21. 人工皮革、エアバッグ又はアパレルである、請求項20に記載の製品。
  22. シリコーンコーティング組成物であって、以下の成分を含み:
    (A)以下を含む少なくとも2つのアルケン官能基を有する少なくとも1つのオルガノポリシロキサンポリマー:
    (i)式(I-1)の少なくとも2つの単位
    1 abSiO[4-(a+b)]/2 (I-1)
    式中、
    -R1は、2~12個の炭素原子を含み、少なくとも1つのアルケン官能基を持つ一価のラジカルを表し、
    -Zは同じでも異なっていてもよく、1~20個の炭素原子を含み、アルケン官能基を含まない一価のラジカルを表し、
    -aは1、2、又は3の整数であり、bは0、1、又は2の整数であり、a+bの合計は1、2、又は3である、
    (ii)任意選択で式(I-2)の他の単位:
    cSiO(4-c)/2 (I-2)
    式中、
    -Zは上記と同じ意味であり、
    -cは0、1、2、又は3の整数である、
    (B)少なくとも2つのSi-H基、好ましくは少なくとも3つのSi-H基を有する少なくとも1つの架橋オルガノヒドロゲンシロキサン;
    (C)成分(A)と成分(B)の間の反応を促進することができる触媒;
    (D)成分(A)の総重量で、2重量%~50重量%、好ましくは2重量%~40重量%、より好ましくは5~35重量%の量の、粒子サイズD50が0.2~60μm、好ましくは0.5~40μm、より好ましくは0.8~30μmの球状粒子充填剤;
    成分(B)は、成分(B)の少なくとも25重量%、好ましくは少なくとも30重量%、より好ましくは少なくとも45重量%の、三次元ネット状オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)を含み、前記オルガノヒドロゲンシロキサン樹脂(B’)は、以下を含む又はからなる群から選択される少なくとも2つの異なる単位を含むことを特徴とする、シリコーンコーティング組成物:
    -式R’3SiO1/2の単位M、
    -式R’2SiO2/2の単位D、
    -式R’SiO3/2の単位T、及び
    -式SiO4/2の単位Q(R’は水素原子又は1~20個の炭素原子を有する一価の炭化水素基を表す)。
    (ただし、これらの単位の少なくとも1つは単位T又はQ、好ましくはQであり、単位M、D及びTの少なくとも1つ、好ましくは2つが水素原子を含む。)
  23. 成分(D)は、沈降シリカ粒子、球状シリコーン樹脂粒子、ポリアミド粒子、シリコーンエラストマー粒子及びそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項22に記載のシリコーンコーティング組成物。
  24. 前記組成物は、架橋抑制剤及び/又はヒュームドシリカをさらに含むことを特徴とする、請求項22又は23に記載のシリコーンコーティング組成物。
  25. 成分(A)は、成分(A)の総重量で、8重量%~80重量%、好ましくは10重量%~60重量%、より好ましくは15重量%~50重量%のアルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)を含み、前記アルケニルオルガノポリシロキサン樹脂(A’)は、以下を含むか、以下からなることを特徴とする、請求項22~24のいずれか1項に記載のシリコーンコーティング組成物:
    式R3SiO1/2の単位M、式R2SiO2/2の単位D、式RSiO3/2の単位T、及び式SiO4/2の単位Qからなる群から選択された少なくとも2つの異なる単位(Rは、請求項1の基R1又はZに与えられた意味を有する)。
    (ただし、これらの単位の少なくとも1つはシロキサン単位T又はQであり、単位M、D及びTの少なくとも2つはアルケニル基を含む。)
  26. シリコーンコーティングされたテキスタイルの表面改質のための、請求項22~25のいずれか1項に記載のシリコーンコーティング組成物の、ヒートシールドと耐久撥水(DWR)コーティング、テキスタイルスクリーン印刷用のシリコーンインク、エアバッグと射出成形部品、及びアパレル印刷のためのテキスタイルへの直接塗布などにおける、使用。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110183936B (zh) * 2019-06-10 2021-09-07 齐齐哈尔市现代精细化工有限公司 一种防腐耐磨水性环保涂料及其制备方法
CN115584205B (zh) * 2022-07-22 2023-06-20 浙江鑫钰新材料有限公司 一种抗菌防霉易清洁有机硅涂饰剂及其制备工艺
CN115260903B (zh) * 2022-08-22 2023-04-07 湖南松井新材料股份有限公司 一种有机硅涂料及其制备方法和应用
CN115746588B (zh) * 2022-10-28 2024-03-22 北京星驰恒动科技发展有限公司 一种改性铝粉填料、热控涂层、涂料及制备方法
CN116288947B (zh) * 2023-03-21 2024-01-19 无锡爱勒普科技有限公司 一种丝网印刷用复合无纺布及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6037279A (en) * 1998-03-11 2000-03-14 Dow Corning Limited Coated textile fabrics
JP2012526178A (ja) * 2009-05-06 2012-10-25 ダウ コーニング コーポレーション ビニル水素ポリシロキサン接着剤組成物
CA2853488C (en) * 2010-10-29 2021-04-27 Hard Coat Surfaces Llc High hardness low surface energy coating
FR3028258B1 (fr) * 2014-11-07 2017-01-13 Bluestar Silicones France Nouveaux catalyseurs de reticulation de compositions silicones
CN105802238B (zh) * 2014-12-31 2019-06-25 埃肯有机硅(上海)有限公司 可固化的聚硅氧烷组合物
CN108431155B (zh) * 2015-09-25 2021-05-28 埃肯有机硅法国简易股份公司 生产用于柔性载体的防粘涂层的可交联有机硅组合物以及在这种组合物中包含的附着促进添加剂
EP3426840B1 (en) * 2016-03-11 2024-01-31 Dow Toray Co., Ltd. Silicone rubber composition for textile coating and silicone rubber-coated textile
CN107653702B (zh) * 2017-11-14 2019-04-09 广州市矽博化工科技有限公司 有机硅合成革及其制备方法
WO2020232568A1 (en) * 2019-05-17 2020-11-26 Dow Silicones Corporation Coating composition and its uses

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