JP2619633B2 - シリコーン離脱層、積層および方法 - Google Patents

シリコーン離脱層、積層および方法

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hydrogen
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    • C09J2483/00Presence of polysiloxane
    • C09J2483/005Presence of polysiloxane in the release coating

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 感圧の離脱および接着剤材料は周知でありかつ受取り
表面にテープやラベルまたは他のものを固定するために
広く市場で用いられている。そのような接着剤は単に圧
力を加えることによって様々な材料に付着可能である。
そして、両側に接着剤を被覆されたテープは2つのもの
を接合するために用いられる。
感圧接着剤は一般に天然および合成ゴムを含むエラス
トマーの重合体をベースとしている。それらは特に所望
の特性を提供するためにエキステンダー、可塑剤、粘着
性付与剤および他の材料で複合され得る。そのような材
料およびその使用方法の具体例は第3,085,903号、第3,2
46,049号、第3,356,635号、第3,501,365号および第3,53
2,652号を含む多数の先行技術の米国特許で与えられて
いる。
そのような接着剤はべとつくので、典型的にはべとつ
かないシリコーン重合体である離脱層で一時的かつ除去
可能にそれらの露出された表面を覆うことが通常であ
る。これによって取扱い、保存および分配が容易にな
る。その結果生じる製品にはベースまたは支持部が接着
剤を接着されかつ露出された接着表面はシリコーンの離
脱紙または膜で覆われるラベルストックが含まれる。別
の具体例は一方の表面に接着剤を接着した膜または紙の
支持部を有する螺旋状に巻かれたテープである。露出さ
れた接着表面は支持部の反対側によってまたは別の差し
挾んである支持部によって保持される離脱層と接触して
いる。さらに別の具体例は支持部の両側が離脱層で被覆
されかつ離脱層の一方が接着剤でその上を被覆されてい
る螺旋状に巻かれた転写テープである。接着剤層はまず
初めに支持部表面または離脱表面に直接に形成され得
る。後者は支持部の両側に離脱のコーティングを有する
転写テープに必要である。接着剤と離脱層の間のむらの
ない小さな均一の離脱力は、接着剤が離脱層表面と接し
て液体から固まるときに、得ることがより困難である。
以上述べた構造は少なくとも1つの支持部、一時的ま
たは永久の感圧接着剤層および接着剤と表面接触する少
なくとも1つの離脱層を有する複合構造である「積層」
である。第2の離脱層または第2の支持部といった別の
層がまた存在してもよい。
エラストマーの感圧シリコーン接着剤は周知でありか
つ多数の素晴らしい特性を有している。それらは高温お
よび低温両方の広い範囲にわたる温度で有益であり、化
学的に安定しておりかつ様々な材料に素晴らしい接着力
を有する。しかしながら、シリコーン感圧接着剤は従来
の離脱層に対してそのような強い力で接着するので材料
はしばしば離脱する前に破れる。その結果、シリコーン
接着剤の使用は一般に離脱層なしに直接適用したりまた
は巻戻しスパイラルテープで必要とされるかなりの離脱
力に十分耐える強いプラスチックフィルムとともに用い
るときに限られていた。接触面積を減じる傾向にある畝
を有する離脱表面はまた採用されてきたがそれが成功す
るのは限られており、また費用もかかった。
したがって、この発明の目的は準備した直後および延
長された保存期間の後に実際に使用することができるシ
リコーン感圧離脱積層構造を実現することである。
別の目的は、公知の非シリコーンの感圧接着材積層に
匹敵する剥離または離脱力で離脱可能に分離できるシリ
コーン接着剤積層構造を実現することである。
さらに別の目的は、現存の感圧塗布技術および装置を
使用することができるシリコーン感圧積層構造を実現す
ることである。
この発明のさらなる目的は、シリコーン接着剤の使用
を容易にすることである。それに関連した目的はその使
用を促進するような接着剤のための離脱材料を提供する
ことである。
さらに別の目的は、容易に生産されかつ広い範囲の温
度状態にわたって使用可能である離脱および接着剤の組
合わせを達成することである。それに関連した目的は、
高温多湿の熱帯条件とともに寒さの厳しい北極圏の条件
の下でも使用可能であるシリコーン離脱および接着剤積
層構造を達成することである。
以上の目的およびそれに関する目的を達成する際にこ
の発明は、1個またはそれ以上の離脱可能なジメチルポ
リシロキサンの採用を考慮しており、これは硬化する前
に約60センチポアズから約100センチポアズまでのおよ
び約100センチポアズから約600センチポアズまでの範囲
で粘性係数を有する。あまり好ましくない粘性係数の範
囲は約600センチポアズ以上から1000センチポアズ以下
までである。
この発明の実施のためのシリコーン離脱樹脂は溶剤が
あってもなくても液体状で線状重合体またはプレポリマ
ーとして本質的に販売される。それらは紙、膜または他
の支持体上に被覆されそして典型的には熱および/また
は表面触媒作用によって硬化し、固体のべとつかない架
橋結合された重合体をそこに形成する。
これらの離脱樹脂はハロシランから形成されそして の構造の繰返し単位から主に成る。ここでのRは、たと
えば、水素または主に低級のアルキルもしくはアリー
ル、典型的にはメチルの炭化水素基でOは酸素でありか
つSiは硅素である。
重合の程度は顕著な架橋結合のない液体の線状重合体
材料を産み出すような程度である。液体が好ましいが、
高分子量のワックス状の固体を代わりに用いることがで
き、そこでは、硬化が早すぎないようにコーティングす
るための流動性を与えるために十分な溶剤が用いられ得
る。
現在公知のシリコーン線状離脱プレポリマーは、少な
くとも95%が反応性のある末端基を有する上記の構造の
繰返し単位からなるが、もし所望されるなら少量の他の
変更単位が存在してもよいことが考えられる。そのよう
な離脱材料はたとえば1972年10月にアドヒーシブ エイ
ジ(Advesives Age)に出された29頁ないし32頁の「感
圧接着剤のためのシリコーン離脱コーティングにおける
新しい開発(“New Developments in Silicone Rel
ease Coatings for Pressure−Sensitive Adhesive
s")」と題されるアルビン イー ベイ(Alvin E.Be
y)による記事に記載されている。
この発明に従えば、シリコーン感圧粘着剤が、選択さ
れたシリコーン離脱重合体から形成される離脱層と接触
され、長期間保存され、かつ必要なとき使用のため取り
出され得ることが見出された。本発明の手段およびその
効果は、一般にゴムおよびアクリルをベースとした粘着
剤に対してこれまで採用されてきたものに匹敵する。こ
れらの結果は正味の粘性係数が1000センチポアズ以下で
ある1個またはそれ以上のシリコーン離脱重合体を採用
することによって得られ、重合体はその後高度に架橋結
合される。架橋結合の度合は溶剤の吸収によってうまく
測定され得る。架橋結合の度合が多ければ多いほど溶剤
の吸収は少ない。シリコーン離脱重合体は、もしそれら
が硬化された重量の約200%より少ない重量の溶剤へプ
タンしか吸収しないなら、この発明の積層構造とともに
使用するのに十分なだけ架橋結合されている。
ヘプタンの吸収は以下のようにして測定される。すな
わち、硬化のために触媒作用される液体のコーティング
材料のサンプルが容器に入れられ硬化の後そこから取出
される。容器はアルミニウムホイルの小さな実験室用の
秤量皿であってもよい。もしあるなら不活性溶剤が次に
取り除かれ、かつ液体は完全に硬化される。約4分の1
インチの硬化された厚みを設けるのに十分な量のサンプ
ルを用いるべきである。硬化したサンプルは次に取り除
かれ、重さを測定されかつサンプルが実質的に一定の重
量に達するまでヘプタンに浸される。サンプルはヘプタ
ンから取り除かれ表面が吸い取り紙によって乾燥されそ
して再び重量が測定される。重量の増加は吸収されたヘ
プタンの量を示す。
以上の技術によって測定されると従来のシリコーン離
脱重合体はその元の重量の約600%またはそれ以上を吸
収しかつ重量における増加はしばしば24時間以上持続す
ることが発見されている。この発明に従った好ましい材
料は通常24時間以内に実質的に一定の重量に達する。
離脱機構は、以前にたとえば上記で引用されたベイ
(Bey)において、低い表面張力の低極性面と、非常に
撓み性のある重合体鎖と、種類の違う接触粘着性重合体
との離脱表面の不親和性とを必要とするとして理論上想
定されている。架橋結合の度合は離脱力に影響する。し
かしながら、そのような理論はシリコーン感圧接着剤の
ための離脱積層の成功にはつながらなかった。
驚くべきことに、この発明に従えば、もし架橋結合の
度合が以前の実施でのときより実質的に増加するなら、
シリコーン接着剤を有する積層構造は、たとえ離脱重合
体の撓み性が減じられ、かつ接触している重合体材料が
実質的な類似性を有するとしても、低い離脱値で得られ
ることが発見された。
様々な化学技術が高い架橋結合密度を得るために公知
である。たとえば、高度の官能性は硅素結合された水素
またはビニルの置換基によってポリシロキサンプレポリ
マー上に提供され得、これは重合されかつ多官能の架橋
結合剤で架橋結合される。ビニル等の不飽和炭化水素基
と硅素結合された水素との間の付加反応が好ましい。不
飽和炭化水素基は、具体例Iのように好ましくは低い分
子量の炭化水素分子内の反応基として、または下の具体
例VIでのようなポリシロキサンプレポリマー上で、与え
られてもよい。
すべてまたは大部分のポリシロキサンプレポリマー
が、約25,000以下の分子量に対応する、好ましくは25℃
で1000センチポアズより下のブルックフィールド粘性係
数を有する低い分子量であることもまた好ましい。その
ような低い分子量のプレポリマーは高度に架橋結合され
た構造を達成する際に立体効果を最少にすると考えられ
る。不活性溶剤のない全体の液体コーティングプレポリ
マー構成物は好ましくは約600センチポアズ以下の粘性
係数を有し、それより少なければより好ましい。特に適
切な材料は300から60と100センチポアズとの間にまでわ
たる範囲で正味の粘性係数を有する。
この発明のシリコーン離脱層は反応性のポリシロキサ
ンプレポリマー構成物から形成されるのが好ましい場合
があり、それは(a)約4.5から4.8ミクロンの範囲にあ
る硅素−水素(Si−H)吸収の(b)約3.0から3.5ミク
ロンの範囲にある炭素−水素(C−H)吸収に対する割
合について約0.4を超える赤外(IR)吸収比を与えるの
に十分な硅素結合された水素置換基の実質的な含量を有
する。
水素結合された硅素の吸収比が0.4より下の場合でさ
え、もし材料がビニルのような他の反応基を十分にたく
さん含んでいるなら適切な離脱材料が実現され得る。
硅素結合された水素を含むプレポリマーは、下記の具
体例I−Vのような主成分を含むことができ、それは共
反応性のあるシラン,マルチビニルを含む架橋結合剤ま
たはジシクロペンタジエンのような同様の反応性のある
不飽和化合物と高度に架橋結合することができ、また具
体例VIで例示されるように、硅素結合された水素を含む
プレポリマーは、十分な共反応性を有する置換基、好ま
しくはビニル基を有する他の共反応性のあるポリシロキ
サンプレポリマーに採用され得、高度の架橋結合を有す
るシロキサン共重合体を提供する。上記反応の触媒が公
知でありかつ具体例で例示される。
図面の説明 第1図はジェネラル・エレクトリック・カンパニー
(General Electric Company)の第4280番のシリコー
ン離脱樹脂プレポリマーの赤外線(IR)スペクトログラ
フィック吸収チャートである。第2図はジェネラル・エ
レクトリック・カンパニーのシリコーン離脱樹脂プレポ
リマー第SS4281C番のIRスペクトログラフィック吸収チ
ャートである。
第3図はジェネラル・エレクトリック・カンパニーの
シリコーン離脱樹脂プレポリマー第4191番のIRスペクト
ログラフィック吸収チャートである。
第4図はダウ・コーニング・コーポレーション(Dow
Corning Corpolation)のシリコーン離脱樹脂プレポ
リマー第X2−7018番のIRスペクトログラフィック吸収チ
ャートである。
第5図はダウ・コーニング・コーポレーションのシリ
コーン離脱樹脂プレポリマー第X2−7016のIRスペクトロ
グラフィック吸収チャートである。
第6図はダウ・コーニング・コーポレーションのシリ
コーン離脱樹脂プレポリマー第23/30のIRスペクトログ
ラフィック吸収チャートである。
第7図はスコットランド エイシャーのスチーブンソ
ンのインペルアル・ケミカル・インダストリーズ・リミ
テッド(Imperial Chemical Industries,Ltd.)のシ
リコーン離脱樹脂プレポリマー第EP6396番のIRスペクト
ログラフィック吸収チャートである。
第8A図はダウ・コーニングのQ−2−7044/7045のIR
スペクトログラフ吸収チャートである。
第8B図はIR比率の決定を可能にする第8A図の強度が弱
められた部分図である。
第9A図はこの発明に従った積層物の概略図である。
第9B図はこの発明に従った別の積層物の概略図であ
る。
第9C図はこの発明に従ったさらなる積層物の概略図で
ある。
詳細な説明 この発明の実施に応用できる詳細な考慮が以下に述べ
られる。
(a)吸収スペクトル 第1図ないし第8図の吸収スペクトルは塩化ナトリウ
ムのキャピラリーセルまたはプレートの中または上に溶
剤のないキャストフィルムを置くことによって得られ
た。セルはプレート上にほとんど材料が保持されない場
合のより低い粘性係数の材料のために用いられた(第2
図、第4図、第5図および第7図)。プレートはより高
い粘性係数の材料のために用いられた(第1図、第3図
および第6図)。作業はINFRACORDプリズムIR分光光度
計上で行なわれた。キャストフィルムは、重要な2つの
吸収ピークが存在するときこれらが0.2を超えて0.7に至
る吸収領域内にほぼあるような厚みであった。
硅素結合水素(SiH)に関する4.5から4.8ミクロンま
での範囲における吸収の、炭素結合水素(CH)に関する
3.0から3.5ミクロンまでの範囲における吸収に対する比
率の決定は第7図について以下に例示される。
(a) 第1の吸収ピークは3.4ミクロンで0.72であ
る。3.4ミクロンでの(破線によって示される吸収間隔
を横切る直線の延長によって)推測されるベースライン
は約0.05である。
(b) (CH)のための3.4ミクロンでの吸収はそれゆ
え約0.67(0.72−0.05)であると決定された。
(c) 同様に、第2の吸収ピークは4.6ミクロンで0.2
9であった。ベースラインに対して調整された吸収(Si
H)は0.275(0.29−0.015)と決定された。
(d) それゆえ比率(IR)は0.41(0.275を0.67で除
算することで得られる)であった。(IR)=(SiH)1
/(CH) 第1図ないし第8図からのIRの比率は上で示されたよ
うに計算されかつ以下の第1表でリストアップされる。
供給者によって使用のために市場で販売されかつ薦め
られるように、第1図および第2図また第4図および第
5図のプレポリマーは第2の材料の重さ1に対して第1
の材料の重さ10の割合で混合され、溶剤でまたは溶剤な
しでコーティングされ、硬化される。それらは離脱層を
形成するがシリコーン粘着剤のためではない。
第3図および第6図の材料は供給者によって推薦され
るように、触媒と少量の反応性シランとで硬化される従
来の溶剤コーティング離脱材料である。
第7図の材料は供給者によって推薦されるように、ジ
シクロペンタジエンを含む付加された白金酸の触媒で硬
化される溶剤のないコーティング材料である。
そのような材料が密度が高められた離脱紙上にコーテ
ィングされ、硬化され、かつ従来のゴムまたはアクリル
ベースの感圧粘着材に対して積層されるとき、適切に安
定した離脱力が一般に低速で幅1インチあたり16ないし
40グラムおよび高速で幅1インチあたり40ないし100グ
ラムの範囲内で溶剤が与えられた離脱層のために得ら
れ、以下の具体例の位置でより完全に説明されるように
測定される。溶剤なしに付けられたコーティングはこれ
らの値の約半分になる。しかしながら、特に、保存して
2,3日後にシリコーンベースの感圧粘着剤に積層される
と、従来の離脱シートはしばしば離脱が得られる前に破
れる。また、シリコーン粘着剤のタックまたは粘着性は
いくらか減じられ、これは粘着剤表面への離脱重合体の
保持のためだと考えられる。
第8図の場合、硅素結合された水素の吸収率は低い
(0.40より少ない)けれども、この発明の実施に適した
材料を利用するビニル反応基が補償のため存在する。
(c)発明の好ましい実施例 この発明は以下の非制限的な具体例によって例示され
る。
具体例I 担体は、一連(250,000平方インチ)あたり42ポンド
のスーパー仕上げの高密度化されたクラフト離脱紙によ
って提供されかつ以下のようにコーティングされた。
スコッランドのエアシャのインペリアル・ケミカル・
インダストリーズ・リミテッド(Imperial Chemical
Industries Limited)(ICI)からのシリコン離脱重合
体EP6396は、1.5部の触媒対100部の樹脂の重量比でICI
触媒EP6439(ジシクロペンタジエンを含む白金酸型)と
混合され、そしてオフセットグラビアコーティング装置
の皿に置かれる。EP6396は25℃で約25センチポアズの粘
性係数を有するポリメチルハイドロゲンシロキサンの少
量部分と組合わせて25℃で60ないし100センチポアズの
粘性係数を有する主にシラノールを末端基とするポリジ
メチルシロキサンであると考えられる。正味の粘性係数
は約70センチポアズでかつ第7図のIRスペクトルグラフ
の吸収チャートから証明できる。さらに、第7図および
第I表は材料が十分な離脱を提供するために十分な量の
水素結合された硅素(0.45のIR比率)を有する。
さらに一部が皿に浸された、スチール上に掘られた1
インチあたり150ラインを有するグラビアロールは、1
対1のロール速度の比率で動作されるゴムの転写ロール
とともに用いられた。離脱担体紙はスチール駆動ロール
によって転写ロールに供給され、その紙はゴムの転写ロ
ールによって形成される挾み取った部分とスチール駆動
ロールの間に転写ロール面の表面の線形速度の6倍の速
さで供給される。これによって1連あたり約0.3ポンド
のコーティングの滑らかで均一なコーティングが得られ
た。そのコーティグは次の熱気炉に送られ395゜F(202
℃)で7秒間硬化される。第2のまたは裏側は次に同様
に被覆され硬化されるが第1の側は再び395゜F(202
℃)で7秒間再び加熱される。
離脱紙は(乾燥および硬化の後)シリコーン感圧粘着
剤の1.0ないし1.5ミルの厚みで、楔を入れられたスチー
ルバーの下に紙を引き出すことによって第1の2度加熱
された側面上でさらにコーティングされた。採用された
粘着剤はジェネラル・エレクトリック・カンパニー(Ge
neral Electric Company)から得られたSR574であ
り、かつ等重量部の過酸化ジクロロベンジルおよびシリ
コーン油もしくはフタル酸ジブチル1.5重量%で、推薦
されるように触媒作用された。コーティングは300゜Fで
2分間硬化された。硬化された粘着剤はマイラーポリエ
ステル膜の0.002インチの厚みのストリップで覆われか
つ8分間、1インチあたり約400ポンドの応力が与えら
れた。
SR574接着剤の構成は、プリント基板協会の多層会議
(Multilayer Committee of the Institute of P
rinted Circuits)のために準備された、1974年4月24
日の「撓み性のあるプリント基板のためのシリコーン感
圧粘着剤(Silicone Pressure Sensitive Adhesives
for Flexible Printed Circuits)」と題される記
事の中でウィリアム ジェイ オマーリー(William
J.O′Malley)によって開示されている。SR574の特定の
構成はたとえば1頁の8行目および第1図および第2図
で議論されている。SR574型の感圧粘着剤はゴムおよび
「MQ」樹脂の組合わせをもとにしている。記事の第1図
によって示されるように、ゴムの構成要素はメチルフェ
ニルポリシロキサンのようなポリシロキサンゴムであ
る。記事の第2図はオルガノポリシロキサン樹脂である
べきMQ樹脂を開示している。
さらに、オルガノポリシロキサン感圧粘着剤の調製は
グッドウィン ジュニア(Goodwin,Jr.)への米国特許
第2,857,356号で特定的に述べられ、これは、特定の樹
脂(4欄の15行目の初め)が線状の高粘性係数のオルガ
ノポリシロキサン流体(4欄の47行目の初め)と反応さ
せられることを教示する。
シリコーン粘着剤とシリコーン離脱表面の間の低速の
離脱はインストロン(Instron)テスターモデルTMで測
定された。低速の検査では、幅1/2インチ長さ6インチ
のサンプルは90度で1分間に12インチで剥がされ、その
離脱が測定された。この手順はTLMI粘着テストNo.VII−
LDの変型である。変形された手順において検査されるべ
きサンプルは両方の離脱層およびその担体を露出させて
2面の粘着テープを用いて硬いプレートに固定される。
離脱層の取り除きが始められかつサンプルはテスターの
顎にクランプされる。
高速の剥ぎ取りでは、検査はTLMIテスターで行なわれ
かつ1インチ×6インチのサンプルはTLMI離脱検査方法
VIII−LD270に従って180度1分間あたり600インチで剥
ぎ取られた。測定された剥ぎ取りまたは離脱力は、積層
構造の準備の後、標準の温度および圧力条件下で、種々
の保存時間に対して以下のとおりであった。保存間隔 低速離脱力 高速離脱力 零 9−16グラム 25−30グラム 24時間 14−24グラム 25−30グラム 1週間 15−25グラム 25−30グラム 具体例II ICI離脱プレポリマーEP6396の10グラムが、ヘプタン8
7グラムに溶解された。この溶液に対して、トルエン中
トリアセトキシメチルシラン50重量%の溶液1.0ccと公
知のシリコーン触媒であるジ−N−ブチルスズジオクト
エート(di−N−butyl tin dioctoate)が加えられ
た。
結果として生じる離脱混合物はマイラーポリエステル
の支持体膜上に4番のメイヤー(Mayer)ロッドを用い
てコーティングされ275゜Fで20秒間炉の中で乾燥され硬
化された。ジェネラル・エレクトリックSR574のシリコ
ーン感圧粘着剤で上塗りされ積層されかつ検査されると
すべて具体例Iで述べられたように即座にかつ1週間の
保存の後に低い離脱値が得られた。
離脱混合物が処理されていない紙上で被覆されると低
い離脱値は得られなかった。しかしながら、もし紙に適
切なバリアコーティング、たとえば第3図または第6図
の材料のような従来の硬化されたシリコーン離脱コーテ
ィングが設けられているなら、紙は支持体として用いら
れ得る。
具体例III ジェネラル・エレクトリックの実験的感圧粘着剤番号
404−333が具体例Iの粘着剤SR574と置換された。結果
として生じる材料は具体例Iのように積層されかつ検査
された。同様の離脱値が得られた。
具体例IV 比較的高いIR吸収比(第I表で示されるように1.51)
および600センチポアズの粘性係数を有する第2図のプ
レポリマーは、具体例Iのように触媒で適切に硬化され
た後に用いられる。600センチポアズの粘性係数は製造
者によって供給された文献から実証できる。シリコーン
粘着剤に対する改良された離脱特性が得られる。
具体例V 比較的高いIR吸収率(第I表によって示される1.03)
および1000センチポアズより下と考えられる粘性係数を
有する第5図プレポリマーは、また具体例Iのように触
媒で適切に硬化されて用いられる。約1000センチポアズ
より下の低い粘性係数は、逆のロールコーティングに対
する材料の適合性によって支持される。シリコーン粘着
剤のための改良された離脱特性が得られる。
具体例VI ダウ・コーニング・コーポレーション(Dow Corning
Corporation)から得られるQ−2−7045の重さ1の
割合の混合物がQ−2−7044の重さ10と混合された。混
合物は具体例Iで述べられたICI材料と置換された。
Q−2−7044は、約200の重合度に相当し、そのシリ
コーン原子に付けられた複数の反応性ビニル置換基、約
300センチポアズの粘性係数、および約15,000の分子量
を有するポリシロキサンであると理解される。これはま
たロジウムまたは白金ベースの触媒を含む。
Q−2−7045は、Q−2−7044のほぼ60重量%と低い
分子量のポリメチルハイドロゲンシロキサンの40重量%
であると理解される。この材料は約40ユニットの重合度
を有しかつIR比率は実質的に0.4より大きいと理解され
る。Q−2−7045の反応性の水素置換基はQ−2−7044
プレポリマーのビニル基と架橋結合する。
材料は、ゴム転写ロールおよびスチール駆動ロールが
同じスピートで駆動されたということを除いて、具体例
Iに従ってコーティングされ、硬化されかつ検査され
る。これは10%またはそれ以上グラビアロールの表面速
度より大きかった。一連あたり1ポンドと2ポンドの間
のコーティング重量が与えられた。
この材料は比較的低い吸収比(第I表で示されるよう
に0.20)を有するが、それは適切な離脱を提供するのに
十分な数の反応性ビニルを有する。
具体例Iと同様の結果が得られた。さらに、この離脱
材料は、アラスカのパイプラインに採用され、かつ北極
圏の状態でもうまく用いられ得た、検査された中でも唯
一の材料であることが発見された。
(d)具体例の要約 以上の具体例の中でI,III,IVおよびVIが好ましい。材
料の適応性は、十分な数の反応基をそこでまたは中間の
末端位置で有し、25℃で1000センチポアズより下および
好ましくはより低い、比較的低い粘性係数の材料を選択
することによって保証される。反応性水素の場合、適応
性の指標は比較的高いIR比率(0.4以上)によって与え
られる。活性部位の他の指標は、ビニル、アルコキシ、
エステル等に対して採用される。
(e)好ましい粘着剤 たとえば米国特許第2,857,356号および第3,839,075号
で開示されるように、メチル以外のたとえばフェニル基
の応用可能な多数の本質的に不活性の置換基を含む感圧
シリコーン粘着剤を用いることがまた好ましい。そのよ
うな基はたとえば重合体モノマーユニットにフェニル−
メチルシロキサンを組み込むことによって提供されても
よい。上記の特許で述べられた「M」および「Q」を含
むことがまた好ましい。そのような「M」および「Q」
のユニットの量は結果として生じる粘着剤のタックを変
化させるために変えられ得る。
(f)この発明に従った積層 上記の具体例の各々に関して、感圧積層物は第9A図に
従っていた。各々、そのような積層物10はマイラー(My
lar)膜またはテープの支持体層11と;膜11の一方の表
面に接着されるシリコーン感圧粘着剤層12と;粘着剤層
上に離脱可能に粘着される硬化した高度に架橋結合した
シリコーン離脱重合体層13と;離脱層の粘着剤と反対の
側面に粘着された離脱紙担体14とから構成された。粘着
剤はこの形でたやすく保存され、取扱われ、分配されか
つ付着される。
螺旋状に巻かれたテープ10′を形成するために、第9B
図で示されるようにシリコーン離脱層12は、粘着剤13と
反対側のマイラー膜11に与えられ、かついかなる別体の
担体シートも必要とされない。
第9C図で例示される転写テープ10″に関して、マイラ
ー11または他の支持体の両側がそれぞれの離脱層12およ
び12′でコーティングされる。離脱層12′上には粘着剤
13が与えられる。低い離脱値は、たとえ粘着剤が離脱表
面に直接与えられかつ硬化されても得られたということ
に注目されたい。
(g)架橋結合の考慮 以上の具体例の各々は高度の架橋結合を提供する。す
べての場合、複数個の硅素結合された水素置換基を有す
るポリシロキサンプレポリマーは水素置換基と相互に反
応する複数個のビニル、水酸基またはエステル基を有す
る化合物と架橋結合された。プレポリマーは以下の構造
すなわち を実質的に有すると考えられ、たとえば、R′はアルキ
ル好ましくはメチル基であり、Rは部分的または全体的
に水素でかつもしその残りがあるならそれはアルキルで
好ましくは低級の炭素鎖基であり、Oは酸素であり、Si
は硅素であり、Xは約350以下で少なければより好まし
い。
そのような低分子量の材料は、25℃で1000センチポア
ズより下のおよび/または好ましくはより少ないブルッ
クフィールド粘性係数を与える。これらのプレポリマー
は、Xが約40のときメチルヒドロゲンポリシロキサンの
実質的なホモ重合体と考えられ、またはXが40より大き
くかつ約350より少なく、かつ好ましくは約300より低い
ときジメチルポリシロキサンとの共重合体である。
好ましくは触媒作用された上記のプレポリマーは共重
合体にされ、かつ水素置換基と共反応する複数個の基を
有する材料によって高度に架橋結合される。下の第III
表は具体例で採用された架橋結合材料を要約する。
表III 架橋結合するもの 具体例 (1) ジシラノールを末端基とする −I,II,II,IVお
よびV (2) ジシクロペンタジエン −I,II,IVおよ
びV (3) メチル−トリアセトキシシラン−II (4) 複数個のビニル置換基を有する ポリシロキサンプレポリマ −VI 具体例VIおよび第III表(4)の上記のオルガノポリ
シロキサンは実質的に以下の式すなわち を有していると考えられ、そこでのR′はアルキル、主
にメチル基であり;R″はビニルと低級アルキル基の混合
であり;Oは酸素であり;Siは硅素であり;さらにYは約3
50以下で好ましくは30以下である。
オルガノシロキサンはコーティング構成物の大部分を
なすべきである。ジシクロペンタジエンのような炭化水
素の架橋結合剤が用いられる場合、それらは、好ましく
は小さな構造を有しかつ高度に架橋結合されたオルガノ
シリコーンを提供するのに十分な、制限された量で用い
られる。
共反応性のポリシロキサンプレポリマーが採用される
場合、その比率はもし各反応性基の十分な量が密度の濃
い高度に架橋結合されたシリコーンを作るために採用さ
れるなら、かなり変わってもよい。こうして具体例VIに
おいて硅素結合の水素を含むプレポリマーの少数の部分
は、実質的な数の反応性水素置換基とともに用いられ
る。反応されないシリコン結合水素置換基が、化学量論
的に過度に余ることは避けた方が好ましい。
水素基およびアルコキシ基がシリコン結合された水素
ポリシロキサン置換基と共反応することもまた公知であ
る。
(h)硬化の考慮 離脱コーティングの硬化は実質的に完全に行なわれる
べきで、その結果低い離脱値が得られる。表面で遊離反
応基が最小量であることが望ましいと考えられる。実質
的に完全な硬化は十分な熱と時間、たとえば395゜Fまた
はそれ以上で約7ないし20秒間で達成され得る。赤外線
ヒータはたとえばコーティング温度を瞬間的に約500゜F
に上昇させるために硬化サイクルの最後に有益に用いら
れ得る。
(i)表面反応基の転化 最初の離脱値があまりに高い場合、遊離表面反応基を
化学的により不活性基へと転化することによってしばし
ば改良され得る。たとえば、遊離表面Si−H基は、225
゜Fで5秒間トリクロロメチルシランとジクロロジメチ
ルシランとの混合物に対して気相暴露することによっ
て、または乾燥する前にジ−N−ブチルスズジアセテー
トを触媒としてヘプタン中トリメトキシメチルシラン3
重量%の溶液での液体処理によって、水素のない反応性
シランで処理されてもよい。十分な熱での硬化が望まし
い。
硬化の間の湿度の制御もまた低い離脱値を得る際に、
特に少ないコーティング重量のためには重要である。乾
燥および硬化空気の周囲の湿度は問題ではなく、かつコ
ーティングプレポリマー混合物の水の汚染または凝結を
除く際、妥当な注意を払えば十分である。しかしなが
ら、もし用いられるなら、担体紙の過度の湿度は面倒で
あり、紙が約4%またはそれより少ない重量の含水率を
有することが好ましい。必要であれば、予備乾燥を行な
ってもよい。
(j)コーティング技術 一連あたり約0.2と2.0ポンドとの間の硬化された離脱
コーティングを好ましくは有する滑らかな均一の表面を
得るために十分なコーティング材料が与えられ、良好な
コーティング技術が所望される。一連あたり約1.0と2.0
ポンドとの間のコーティング重量が好ましい。これらの
コーティング重量は好ましい抵抗表面を有する通常の支
持体に対して用いられる。液体離脱材料がより多孔性の
表面に与えられると、支持体への吸収を補償するために
より多くの量が必要となるかもしれない。
高速離脱力がしばしば低速離脱より重要であるが、こ
れは高速塗布装置の使用が一般的であるからである。約
幅1インチあたり約100グラム(3.3オンス)より少ない
高速離脱力が好ましく、約50グラム(1.7オンス)より
少ない力はより好ましく、かつ幅1インチあたり約25グ
ラム(0.8オンス)が最も好ましい。そのような低い値
は、特に粘着剤コーティングが離脱表面に直接に形成さ
れる場合、この発明に先立っての首尾一貫した商業的実
施において得ることはできなかった。低い離脱値は特に
重要で、液体離脱材料がより多孔性の表面に与えられる
とき、支持体への吸収を補償するための量が必要とされ
るかもしれない。
高速の離脱力はしばしば低速の離脱より重要であり、
これは高速の塗布装置の使用が一般的であるからであ
る。幅1インチあたり約200グラムより少ない高速離脱
力が好ましく、約100グラムより少ない力はもっと好ま
しくかつ幅1インチあたり約50グラムまたはそれより少
ないのが最も好ましい。そのような低い値は特に粘着剤
コーティングが離脱表面に直接に形成される場合この発
明に先立っての首尾一貫した商業的実施において以前に
は得ることができなかった。低い離脱値は紙が担体とし
て用いられる場合その長さが限定されるためかつ高速の
塗布装置が用いられる場合に特に重要である。
(k)離脱重合体の原料 具体例で用いられた離脱重合体は示される商業的原料
から得られた。適切な粘性係数および吸収度の他の離脱
重合体は、オルガノ置換されたハロシランの加水分解に
よって生成され得る。この結果、線状および環状ポリシ
ロキサンの水解物を生じる。水解物は水酸化カリウムの
ような触媒で処理され、解重合をもたらす。所望の重合
体は蒸留によって分離される。
適切なオルガノポリシロキサンもまた、高いオーダの
オルガノポリシロキサンの水和作用および加熱によって
生成され得る。これは高いオーダのオルガノポリシロキ
サンが低いオーダの材料に分解することを引き起こす。
たとえば、25℃で1,000,000センチポアズの粘性係数を
有するオルガノポリシロキサンが1000センチポアズより
少ない粘性係数を有する鎖に材料を減じるために160℃
で1重量%の水とともに2時間加熱されてもよい。
以上の説明は例示のためのみであって、この発明はす
べての修正および添付の請求の範囲の範囲内にある同等
物を含むことが理解されるであろう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボラッソ,シャロン・エー アメリカ合衆国、01749 マサチュ−セ ッツ州、ハドソン マニング・ストリー ト、128 (56)参考文献 特開 昭51−87182(JP,A) 特開 昭50−27837(JP,A) 米国特許4386135(US,A) 米国特許4347346(US,A)

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体層と、前記支持体層の表面に塗布さ
    れた粘着剤と、前記粘着剤上に離脱可能に設けられる裏
    打ちシートとを備え、 前記粘着剤は、オルガノポリシロキサン樹脂および少な
    くとも1つのアルキルアリールポリシロキサンゴムを含
    む混合物の相互縮合物であり、 前記裏打ちシートには、離脱可能なオルガノポリシロキ
    サンがコーティングされており、 前記離脱可能なオルガノポリシロキサンは、硬化前に溶
    剤のない状態で25℃において60〜600センチポアズの範
    囲の粘度を有しかつ次の構造を有し、かつ 前記離脱可能なオルガノポリシロキサンは、実質的に完
    全に硬化されていることを特徴とする、物品。 R′はアルキル基であり、 Rは、全体的に水素であるか、 Rは、部分的に水素であり、その残りがアルキル基であ
    るか、 Rは、部分的にビニルであり、その残りがアルキル基で
    あるか、 Rは、部分的に水酸基であり、その残りがアルキル基で
    あるか、または Rは、部分的に水素、部分的にビニル、および部分的に
    水酸基であり、その残りがアルキル基であり、かつ Xは350以下である。
  2. 【請求項2】前記離脱可能なオルガノポリシロキサン
    が、硬化に先立ってビニル基を含むことを特徴とする、
    請求項1記載の物品。
  3. 【請求項3】前記ビニル基がアルキルビニルシロキシ基
    の部分であることを特徴とする、請求項2記載の物品。
  4. 【請求項4】前記離脱可能なオルガノポリシロキサン
    が、硬化に先立って反応性の水素を含むことを特徴とす
    る、請求項1記載の物品。
  5. 【請求項5】前記反応性の水素が、アルキル水素シラノ
    ール基の部分であることを特徴とする、請求項4記載の
    物品。
  6. 【請求項6】前記離脱可能なオルガノポリシロキサン
    が、稠密なポリマーに硬化されたジメチルポリシロキサ
    ンであることを特徴とする、請求項1記載の物品。
  7. 【請求項7】硬化に先立って、前記離脱可能なオルガノ
    ポリシロキサンは、1000センチポアズ以下の粘度を有す
    る複数のプレポリマーから形成されることを特徴とす
    る、請求項1記載の物品。
  8. 【請求項8】支持体層と、前記支持体層の表面に塗布さ
    れた粘着剤と、前記粘着剤上に離脱可能に設けられる裏
    打ちシートとを備える物品の製造方法であって、 前記裏打ちシート上に離脱可能なオルガノポリシロキサ
    ンをコーティングする工程と、 前記裏打ちシート上の離脱可能なオルガノポリシロキサ
    ンを硬化させる工程とを備え、 前記粘着剤は、オルガノポリシロキサン樹脂および少な
    くとも1つのアルキルアリールポリシロキサンゴムを含
    む混合物の相互縮合物であり、 前記離脱可能なオルガノポリシロキサンは、硬化前に溶
    剤のない状態で25℃において60〜600センチポアズの範
    囲の粘度を有しかつ次の構造を有し、かつ 前記離脱可能なオリガノポリシロキサンは、実質的に完
    全に硬化されることを特徴とする、製造方法。 R′はアルキル基であり、 Rは、全体的に水素であるか、 Rは、部分的に水素であり、その残りがアルキル基であ
    るか、 Rは、部分的にビニルであり、その残りがアルキル基で
    あるか、 Rは、部分的に水酸基であり、その残りがアルキル基で
    あるか、または Rは、部分的に水素、部分的にビニル、および部分的に
    水酸基であり、その残りがアルキル基であり、かつ Xは350以下である。
  9. 【請求項9】支持体層と、粘着剤層と、離脱可能な層と
    を備える積層構造を有する物品の製造方法であって、 前記支持体層上に離脱可能なオルガノポリシロキサンを
    コーティングする工程と、 前記支持体層上の前記離脱可能なオルガノポリシロキサ
    ンを硬化する工程と、 前記支持体層上または前記離脱可能なオルガノポリシロ
    キサン上に、オルガノポリシロキサン感圧粘着剤を塗布
    する工程と、 前記粘着剤を硬化する工程とを備え、 前記粘着剤は、オルガノポリシロキサン樹脂および少な
    くとも1つのアルキルアリールポリシロキサンゴムを含
    む混合物の相互縮合物であり、 前記離脱可能なオルガノポリシロキサンは、硬化前に溶
    媒のない状態で25℃において60〜600センチポアズの範
    囲の粘度を有しかつ次の構造を有し、かつ 前記離脱可能なオルガノポリシロキサンは、実質的に完
    全に硬化されることを特徴とする、製造方法。 R′はアルキル基であり、 Rは、全体的に水素であるか、 Rは、部分的に水素であり、その残りがアルキル基であ
    るか、 Rは、部分的にビニルであり、その残りがアルキル基で
    あるか、 Rは、部分的に水酸基であり、その残りがアルキル基で
    あるか、または Rは、部分的に水素、部分的にビニル、および部分的に
    水酸基であり、その残りがアルキル基であり、かつ Xは350以下である。
  10. 【請求項10】残存する表面の反応性基をより不活性な
    基に変換する工程をさらに備える、請求項8記載の製造
    方法。
  11. 【請求項11】前記表面の反応性基が、水素を含まない
    反応性のシランで処理されることを特徴とする、請求項
    10記載の製造方法。
  12. 【請求項12】ジ−n−ブチルスズジエステル、ロジウ
    ム複合体および白金複合体からなる群から選択される触
    媒が用いられることを特徴とする、請求項8記載の製造
    方法。
  13. 【請求項13】ジシクロペンタジエン、メチルトリアセ
    トキシシラン、複数個のビニル置換基を有するポリシロ
    キサンおよびジシラノールを末端基とするジメチルポリ
    シロキサンからなる群から選択される架橋剤を用いるこ
    とを特徴とする、請求項8記載の製造方法。
  14. 【請求項14】支持体層と、前記支持体層の表面に塗布
    された粘着剤と、前記粘着剤上に離脱可能に設けられる
    裏打ちシートとを備え、 前記粘着剤が、オルガノポリシロキサン樹脂および少な
    くとも1つのアルキルアリールポリシロキサンゴムを含
    む混合物の相互縮合物であり、 前記裏打ちシートには、離脱可能なオルガノポリシロキ
    サンがコーティングされており、 前記離脱可能なオルガノポリシロキサンは、硬化前に溶
    剤のない状態で25℃において60〜600センチポアズの範
    囲の粘度を有しかつ次の構造を有し、かつ 前記離脱可能なオルガノポリシロキサンは、硬化前に、
    珪素結合水素による4.5から4.8ミクロンまでの範囲にお
    けるIR吸収のピーク強度の、炭素結合水素による3.0か
    ら3.5ミクロンまでの範囲におけるIR吸収のピーク強度
    に対する比が、0.4より大きい、物品。 R′はアルキル基であり、 Rは、全体的に水素であるか、 Rは、部分的に水素であり、その残りがアルキル基であ
    るか、 Rは、部分的にビニルであり、その残りがアルキル基で
    あるか、 Rは、部分的に水酸基であり、その残りがアルキル基で
    あるか、または Rは、部分的に水素、部分的にビニル、および部分的に
    水酸基であり、その残りがアルキル基であり、かつ Xは350以下である。
  15. 【請求項15】前記離脱可能なオルガノポリシロキサン
    が、硬化された重量の200%以下しか溶剤を吸収しない
    ことを特徴とする、請求項1記載の物品。
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