JP5234064B2 - 無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物及び粘着性物品 - Google Patents

無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物及び粘着性物品 Download PDF

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Description

本発明は、無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物及び粘着性物品に関する。
シリコーン粘着剤を使用した粘着テープや粘着ラベルは、シリコーン粘着剤層が耐熱性、耐寒性、耐候性、電気絶縁性及び耐薬品性に優れることから、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の有機系粘着剤では変質・劣化してしまうような厳しい環境下で使用されている。また、種々の被着体に対しても良好に粘着することから、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤等の有機系粘着剤では粘着が困難なポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、水分を含有する表面に対して使用されている。
例えば、電子・電気部品製造時、加工時、又は組立時にシリコーン粘着剤を用いた粘着テープが用いられる。この製造工程で加熱処理を行う場合、電子・電気部品もしくはその部材の全面もしくは部分的に保護したりマスキングや仮固定が必要になることがある。このような用途に用いられる粘着テープや、高温にさらされる電子・電気部品の製造、固定、結束などに用いる粘着テープには250℃を超える加熱後でも耐熱性を有するシリコーン粘着剤を用いたものが好適である。上記のような用途に用いられる場合、プラスチックフィルム基材にシリコーン粘着剤を数十μmの厚みになるように塗工した粘着テープとして用いられる。
近年、携帯電話などに代表されるような電子・電気機器の製造では、機器を薄型化、軽量化するために、部品を固定する際の方法として粘着テープが用いられることが多くなっている。このような機器には、落下、押圧、振動などによる機器本体や内蔵される部品の損傷を防ぐ目的で、衝撃吸収や応力緩和用の緩衝部材が厚み0.1〜数mmのシート状の物品として組み込まれることがある。それらの部材は両面粘着テープや両面粘着シートなどを用いて固定されることが多い。しかし、この場合、緩衝部材を粘着テープや粘着シートを用いて貼付するための工程が必要であったり、フィルム基材の片面に緩衝部材層を設けもう一方の面に粘着剤層を設けた積層体を予め複数の工程を経て製造する必要があったりするため、組立てや加工が煩雑になることがあった。このため、自らが部品や筐体などに粘着することが可能な粘着性を有する緩衝部材が求められていた。
また、従来のシリコーン粘着剤を用いて数cm以上の大きさの部材同士を貼り合わせる場合、膨張率の相違による部材間の寸法変化が問題になることがあった。すなわち温度変化が繰り返されることにより生じる部材の伸び縮みが原因となり、部材にひずみや変形が生じたり、部材と粘着剤の間の界面で剥がれが生じたりすることがあるが、従来のシリコーン粘着剤では、これを吸収できるような緩衝性を有する粘着部材として用いるには不十分であった。
更に、従来のシリコーン粘着剤は一般に溶剤型であり、厚みが0.1mm以上になるような厚膜に塗工硬化又は成形する場合、加熱硬化時に気泡が発生するため、このような用途には無溶剤型であることが望ましい。
一方、ウレタン樹脂、アクリル樹脂など種々の樹脂製の柔軟なゲル材料が上記のような衝撃吸収や応力緩和用の部材として用いられている。ところが、一般的なゲル材料は耐熱性が劣り、100℃程度の温度で黄色化し光学材料に用いることができなかったり低温における柔軟性や、高温における粘着性が不十分であったりするため、上記の要求を満たすものはなかった。
耐熱性を有するゲル材料としてはシリコーンゲルがある。例えば、粘着性を有するシリコーンゲルが知られているが(特開2007−126576号公報:特許文献1)、被着体への粘着力が不十分で、外力が加わった場合、剥がれてしまうことがあり、また凝集力が弱いため、貼り直しなどのリワーク作業時にゲルを剥がそうとすると凝集破壊し、被着体にゲルが残留してしまうことがあった。
従来のシリコーン粘着剤はプラスチック基材などに塗工して十分な粘着性を有するシートに成形できるが、柔軟性が不足し、緩衝部材として用いるには不十分であった。また、被着体表面に凹凸がある形状のものに貼りつけた場合、粘着剤層の表面が凹凸に追随することができず、空隙が残留し完全に密着させることができないことがあった。
また、アルケニル基を有するポリオルガノシロキサンとアルケニル基を有しないポリオルガノシロキサンの混合物と、R3SiO0.5単位及びSiO2単位を有するポリオルガノシロキサンと、SiH基を含有するポリオルガノシロキサンとを含む付加硬化型粘着剤用シリコーン組成物が知られている(特開2008−24777号公報:特許文献2)。この組成物はシリコーンゴムに対する粘着力が強いとされるが、溶剤型であり、柔軟性に劣り緩衝作用はほとんど得られないものであった。
更に、(A)ケイ素結合水酸基を有しアルケニル基を有さない生ゴム状のジオルガノポリシロキサン、(B)アルケニル基を有する生ゴム状のジオルガノポリシロキサン、(C)R3SiO1/2単位及びSiO2単位からなり、1.8質量%以上のケイ素結合水酸基を有するポリオルガノシロキサン、(D)R3SiO1/2単位及びSiO2単位からなり、1.8質量%未満のケイ素結合水酸基を有するポリオルガノシロキサンを組み合わせて部分縮合反応させてなる成分と、ケイ素結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンを含む付加型シリコーン感圧接着剤組成物が知られている(特開2004−231900号公報:特許文献3)。この組成物は、粘着力が大きくタックが小さいとされるが、溶剤型であり、これも柔軟性に劣り緩衝作用はほとんど得られないものであった。更に1辺が数cm以上で面積が数十cm2以上の大きさの粘着シートとした場合、粘着力が強いと、貼り合わせ時の位置ずれを修正するために必要に応じて要求される貼り直し(リワーク)のための剥離ができなくなってしまうことがあった。
また、無溶剤型シリコーン粘着剤として、アルケニル基含有ポリジオルガノシロキサン、3個のSiH基を有するポリオルガノヒドロシロキサン、両末端にアルケニル基を有する低重合度のポリジオルガノシロキサン、両末端にSiH基を有する低重合度のポリジオルガノシロキサン、R3SiO1/2単位とSiO2単位からなるポリオルガノシロキサン、白金系触媒からなる組成物が知られている(特許文献4:特開2008−274251号公報)。この組成物は、再剥離性に優れ適度の粘着力を有し、無溶剤型であるので厚膜での塗工性を有するが、柔軟性や緩衝性が不十分であった。
特開2006−160923号公報(特許文献5)に示される無溶剤型シリコーン粘着剤も同様に柔軟性や緩衝性が不十分であった。
更に、別の無溶剤型又は低溶剤型シリコーン粘着剤として、アルケニル基末端ポリジオルガノシロキサン、シラノール末端ポリジオルガノシロキサン、R3SiO1/2単位とSiO2単位を含む樹脂状コポリマー、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、ヒドロシリル化触媒、有機ペルオキシド又は有機アゾ化合物を含む低溶剤型シリコーン感圧接着剤がある(特許文献6:特表2004−506778号公報)。この組成物は、強粘着、高タックであるため、貼り直し等のリワークの際、被着体を変形させたり、破壊させてしまう可能性がある。有機ペルオキシド又は有機アゾ化合物等を用いて硬化させるので、その分解残渣が硬化物中に残留し、硬化物を高温下や真空下で使用する時に発泡してしまうという問題があった。
別の無溶剤型シリコーン粘着剤として、脂肪族不飽和基を有する有機シロキサンポリマー、R3SiO1/2単位とSiO2単位を持つ樹脂、反応性希釈剤、SiH含有架橋剤、ヒドロシリル化触媒、阻害剤を含む無溶媒シリコーン感圧接着剤がある(特許文献7:特表2006−520838号公報)。この組成物も同様に柔軟性や緩衝性が不十分である。また、末端二重結合をもつアルケン等の反応性希釈剤を含むため、厚膜での硬化時に発泡し硬化物に気泡が残留したり、これが未反応で残留した場合、厚膜の硬化物を高温下や真空下で使用する時に発泡してしまうという問題があった。
特開2007−126576号公報 特開2008−24777号公報 特開2004−231900号公報 特開2008−274251号公報 特開2006−160923号公報 特表2004−506778号公報 特表2006−520838号公報
本発明は、上記事情を改善したもので、柔軟性、粘着性及び耐熱性を有し、緩衝部材としての使用が可能な無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物及び該組成物の硬化物からなる粘着性物品を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、シリコーン粘着剤組成物として、下記(A)〜(D)成分を含有する無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物が、柔軟性、粘着性、耐熱性を兼ね備え、緩衝性を有する粘着部材として好適に用いることができることを知見した。
従って、本発明は、下記無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物及び粘着性物品を提供する。
請求項1:
(A)下記一般式(1)で表される、1分子中に少なくとも2個のアルケニル基含有有機基を有するポリジオルガノシロキサン、
b3-bSiO−[R2SiO]a−SiXb3-b (1)
(但し、Xは炭素数2〜10のアルケニル基含有有機基であり、Rは同一もしくは異なっていてもよい炭素数1〜10の1価炭化水素基である。aは整数で、50≦a≦2,000であり、bは1〜3の整数である。)
(B)下記に示す(a)成分のSiOR2基と(b)成分のSiOH基を縮合させた縮合反応物、
(a)下記一般式(2)で表される、分子鎖の両末端に水酸基又はアルコキシ基を有するポリジオルガノシロキサン、
(R2O)R1 2SiO−[R1 2SiO]c−SiR1 2(OR2) (2)
(但し、R1は同一又は異なっていてもよい炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、アルケニル基含有有機基を含まない。R2は水素原子又はR1であり、cは整数で、50≦c≦2,000である。)
(b)R1 3SiO1/2単位とSiO2単位、及びケイ素原子に結合した水酸基を有するシロキサン単位を含有し、R1 3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.6〜1.0であり、水酸基の含有量が0.1質量%以上1.8質量%未満であるポリオルガノシロキサン(R1は前記と同じ)、
(但し、(A)、(a)、(b)成分の合計100質量部に対して、(A)成分が10〜90質量部であり、(a)成分が5〜60質量部であり、(b)成分が5〜60質量部である。)
(C)下記に示す(C1)成分又は(C1)成分と(C2)成分
(C1)1分子中に少なくとも3個のSiH基を有するポリオルガノヒドロシロキサン、
(C2)下記一般式(3)に示す両末端にSiH基を有するポリジオルガノヒドロシロキサン、
HR1 2SiO−[R1 2SiO]d−SiR1 2H (3)
(R1は前記と同じであり、dは整数で、5≦d≦500である。)
(但し、(A)成分のアルケニル基に対する(C1)成分のSiH基のモル数の比が0.2〜15であり、(C2)成分のSiH基のモル数の比が0〜5である。)
(D)白金族金属系触媒(白金族金属分として(A)、(a)、(b)成分の合計に対して質量基準で1〜500ppm)
を含有することを特徴とする無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
請求項2:
(A)成分のアルケニル基に対する(C1)成分のSiH基のモル数の比が0.3〜5であり、(C2)成分のSiH基のモル数の比が0.2〜3であることを特徴とする請求項1記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
請求項3:
25℃における粘度が1,000〜500,000mPa・sであることを特徴とする請求項1又は2記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
請求項4:
厚み50μmのポリイミドフィルムに厚み0.5mmとなるようにシリコーン粘着剤組成物の粘着剤層を設けた粘着シートに、先端が平滑な直径5mmのプローブを速度1cm/秒で接触圧力が20g/cm2となるように垂直に押し付け、停止時間1秒後にプローブを引き離したときの力を測定することにより求めたプローブタックが、50〜500gfであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
請求項5:
厚み25μmのポリイミドフィルムに厚み40μmとなるようにシリコーン粘着剤組成物の粘着剤層を設けた幅25mmの粘着テープをステンレス板に貼り合わせ、この粘着テープを180°方向に300mm/分の速さで剥がした時の粘着力が、0.05〜4.0N/25mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
請求項6:
請求項1〜5のいずれか1項記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物を10μm以上の厚みを持つように塗工、硬化又は成形した、緩衝性を有する粘着性物品(但し、宇宙空間用であるものを除く)。
なお、本発明は、上記の通り、宇宙空間で用いる物品、例えば、人工衛星、宇宙探査機などにおいて宇宙空間で使用する部材貼り合わせ用や仮固定用としての使用、また、小惑星、彗星などの太陽系小天体、水星などの固体惑星、月などの固体衛星などの天体表面の試料を採取するための物品は除かれる。
また、本発明の粘着性物品は各種輸送機、航空機、極地や高山における建物などで、低温から高温の温度環境で用いられる種々の部材の貼り合わせ用や仮固定用などの粘着性物品としての使用が可能である。
更に、宇宙探査に関わる試料採取以外に種々の科学的調査での試料採取に使用が可能である。例えば、人が容易に近づくことができないような、活火山の火口付近の高温環境での岩石・砂利・生物などの試料を遠方から採取するための使用、極地、高山帯など低温環境での岩石・砂利・生物などの試料を遠方から採取するための使用、海底、湖底など水中環境での岩石・砂利・生物などの試料を遠方から採取するための使用などが挙げられる。
本発明により、有機溶剤を含まない無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物を得ることができる。この組成物を用いると、柔軟性、粘着性、耐熱性を有する粘着剤が得られ、特に粘着性を有する緩衝部材としての使用に有効である。
以下、本発明を更に詳述する。
[(A)成分]
(A)成分は、下記一般式(1)で示される、分子鎖の末端にアルケニル基含有有機基を有する実質的に直鎖状のポリジオルガノシロキサンである。
b3-bSiO−[R2SiO]a−SiXb3-b (1)
Xは炭素数2〜10のアルケニル基含有有機基である。具体的には、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基、アクリロイルプロピル基、アクリロイルメチル基、メタクリロイルプロピル基等のアクリロイルアルキル基及びメタクリロイルアルキル基、シクロヘキセニルエチル基等のシクロアルケニルアルキル基、ビニルオキシプロピル基等のアルケニルオキシアルキル基などであり、特に、工業的にはビニル基が好ましい。
Rは同一又は異なっていてもよい炭素数1〜10の1価炭化水素基である。具体的には、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基などであり、更に、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部がフッ素原子等のハロゲン原子又はその他の基で置換されていてもよく、トリフルオロメチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等が例示される。特にメチル基、フェニル基が好ましい。
aは整数、50≦a≦2,000であり、更に50≦a≦1,500であることが好ましい。
bは整数で、1〜3であり、1であることが好ましい。
(A)成分の全ケイ素原子の0.03〜4モル%、特に0.03〜1.5モル%、更には0.05〜1モル%にアルケニル基を含有することが好ましい。0.03モル%未満では得られる組成物の硬化性が不十分になることがあり、4モル%を超えると得られる組成物の粘着力やタックが低下することがある。
また、このポリジオルガノシロキサンは実質的に直鎖状であるが、RSiO3/2単位、SiO2単位を、(A)成分1分子中にそれぞれ10個以下として含有することができる。RSiO3/2単位をx個(x=1〜10の整数)含有する場合、末端となるXb3-bSiO1/2単位の数はx+2個とすることが好ましい。SiO2単位をx個(x=1〜10の整数)含有する場合、末端となるXb3-bSiO1/2単位の数は2x+2個とすることが好ましい。
このポリジオルガノシロキサンの性状はオイル状であることが好ましい。(A)成分の粘度は25℃において、オイル状のものであれば60mPa・s以上、200,000mPa・s以下であることが好ましい。60mPa・s未満では粘着剤層の柔軟性が低下する場合があるため不適である。200,000mPa・sを超えると、組成物が高粘度となりすぎて塗工が困難になる場合がある。なお、この粘度は回転粘度計により測定し得る(以下、同様)。
更に、(A)成分は2種以上を併用してもよい。この場合は、(A)成分の合計に含まれる全ケイ素原子のうち0.03〜4モル%にアルケニル基を含有するようにすればよい。
(A)成分は、通常、オクタメチルシクロテトラシロキサン等のモノマーと、ジメチルビニルシロキサン単位を有するシラン化合物やシロキサン化合物、ジメチルシロキサン単位やメチルビニルシロキサン単位を有するシラン化合物やシロキサン化合物を、触媒を用いて重合させて製造するが、重合後は環状の低分子シロキサンを含有しているため、この環状低分子シロキサンを加熱及び/又は減圧下で不活性気体を通気させながら、留去したものを用いることが好ましい。
本発明において、(A)成分は、(C1)成分と反応し架橋構造を生成するための成分である。架橋構造の生成が不十分であると、硬化後の組成物の凝集性が低下してしまう。架橋構造が強固でありすぎると硬化後の組成物の柔軟性が低下してしまう。
[(B)成分]
(B)成分は、本組成物に粘着性と柔軟性を同時に付与するための成分で、下記に示す(a)成分のSiOR2単位と(b)成分のSiOH基を縮合させた縮合反応物である。
(a)成分は下記一般式(2)で示される分子鎖の両末端に水酸基又はアルコキシ基を有する実質的に直鎖状のポリジオルガノシロキサンである。
(R2O)R1 2SiO−[R1 2SiO]c−SiR1 2(OR2) (2)
1は同一又は異なっていてもよい炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、アルケニル基含有有機基を含まない。具体的には、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、2−プロピル基、ブチル基、2−ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基などであり、更に、これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部がフッ素原子等のハロゲン原子やその他の基で置換されていてもよく、トリフルオロメチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等が例示される。特にメチル基、フェニル基が好ましい。
2は水素原子又はR1であり、水素原子であることが好ましい。cは整数で、50≦c≦2,000であり、特に50≦c≦1,500であることが好ましい。
また、このポリジオルガノシロキサンは実質的に直鎖状であるが、RSiO3/2単位,SiO2単位を、(a)成分中の全シロキサン単位のうち2モル%以下で含有することができる。
このポリジオルガノシロキサンの性状はオイル状であることが好ましい。(a)成分の粘度は25℃において、オイル状のものであれば100mPa・s以上200,000mPa・s以下であることが好ましい。100mPa・s未満では粘着剤層の柔軟性が低下する場合があるため不適である。また、200,000mPa・sを超えると、組成物が高粘度となりすぎて塗工が困難になる場合がある。
更に、(a)成分は2種以上を併用してもよい。
(b)成分は、R1 3SiO1/2単位とSiO2単位、及びケイ素原子に結合した水酸基を有するシロキサン単位を含有するポリオルガノシロキサンである。R1は前記のとおりである。R1 3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比は0.6〜1.0、好ましくは0.8〜1.0である。0.6未満では本組成物の粘着力や柔軟性が低下することがあり、1.0を超えると粘着力が低下することがある。水酸基の含有量は0.1質量%以上1.8質量%未満であり、0.3〜1.7質量%であることが好ましい。水酸基の含有量が1.8質量%以上では硬化物の柔軟性が低下してしまう。水酸基の含有量が0.1質量%未満では、硬化物の凝集性が不足したり、以下に示す(a)成分と(b)成分の縮合反応が十分に進行せず、被着体への汚染が多くなってしまう。
ケイ素原子に結合した水酸基を含有するシロキサン単位は主として(HO)SiO3/2単位であり、これ以外に、(HO)(R2O)SiO2/2単位、(HO)(R2O)2SiO1/2単位が挙げられる。
更に、SiO2単位のうち一部がR1OSiO3/2であってもよい。
また、本発明の特性を損なわない範囲でR1 2SiO単位、R1SiO3/2単位を(b)成分中に全ケイ素原子のうち20モル%以下となる割合で含有させることも可能である。なお、(b)成分は2種以上を併用してもよい。
(A)、(a)、(b)成分の合計100質量部に対して、(A)成分の配合割合は10〜90質量部であり、好ましくは10〜60質量部であり、更に好ましくは15〜50質量部である。(A)成分の質量比が10質量部未満では硬化性が低下し、90質量部を超えると柔軟性や粘着性が低下する。また、(a)成分の配合割合は5〜60質量部であり、好ましくは15〜50質量部である。(a)成分の質量比が5質量部未満では柔軟性が低下し、60質量部を超えると凝集性が低下したり、被着体へのシリコーン移行が多くなる。また、(b)成分の配合割合は5〜60質量部であり、好ましくは5〜45質量部である。(b)成分の質量比が5質量部未満では粘着力が低下し、60質量部を超えると粘着力が強くなりすぎて剥離性(リワーク性)が低下したり、柔軟性が低下する。(a)、(b)成分の配合割合は上記のとおりであるが、分子数(モル数)として(b)成分は(a)成分よりも過剰になるように配合することが好ましく、未反応の(a)成分を含まないようにすることが好ましい。未反応の(b)成分があっても硬化物中で流動しないため、硬化物の凝集性や被着体への汚染性には影響しない。
(a)、(b)成分は予め縮合反応により(B)成分の縮合反応生成物としたものを使用する。また、(A)、(a)及び(b)成分を一緒に縮合反応に供して(a)、(b)成分を縮合反応生成物としたものを使用してもよい。縮合反応を行うには、必要に応じてトルエン、キシレン、ヘプタン、オクタン等の有機溶剤に溶解した(a)、(b)成分の混合物を、アルカリ性触媒を用い、室温〜還流下で反応させ、必要に応じて中和すればよい。
アルカリ性触媒としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等の金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の炭酸水素塩、ナトリウムメトキシド、カリウムブトキシド等の金属アルコキシド、ブチルリチウム等の有機金属、カリウムシラノレート、アンモニアガス、アンモニア水、メチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の窒素化合物などが挙げられるが、アンモニアガス又はアンモニア水が好ましい。縮合反応の温度は、20〜150℃とすることができるが、通常は、室温〜有機溶剤の還流温度で行えばよい。反応時間は、特に限定されないが、0.5〜20時間、好ましくは1〜10時間とすればよい。
更に、反応終了後、必要に応じて、アルカリ性触媒を中和する中和剤を添加してもよい。中和剤としては、塩化水素、二酸化炭素等の酸性ガス、酢酸、オクチル酸、クエン酸等の有機酸、塩酸、硫酸、リン酸等の鉱酸などが挙げられる。アルカリ性触媒としてアンモニアガス又はアンモニア水、低沸点のアミン化合物を用いた場合は、窒素等の不活性ガスを通気し留去してもよい。
本発明において、(B)成分は、被着体への汚染を抑えながら、本組成物に粘着性と柔軟性とを同時に付与するための成分である。(a)成分量が多くなるとより柔軟になり、(b)成分量が多くなるとより粘着性が強くなる。(b)成分が存在しないと本組成物の硬化物は柔軟であるが粘着性や凝集性が不十分となり、(a)成分が存在しないと柔軟性が不十分となる。また、(a)、(b)成分が縮合されていないと、(a)成分は流動性を有するオイル状のポリマーであるため、硬化物から容易にブリードし被着体を汚染してしまう。(a)成分と(b)成分を縮合させると、直鎖状のポリマーである(a)成分の両末端にかさ高い構造を持つ(b)成分が結合することになる。このため立体障害により硬化物の架橋のネットワークに保持され容易にはブリードしなくなり、被着体への浸透や汚染を抑えることができる。更に、(B)成分の縮合反応物はアルケニル基を含まないため、(A)成分と反応することがなく、架橋のネットワークに組み込まれることはない。このため架橋のネットワーク中で、ある程度の分子の動きが許容され、硬化後の物品に柔軟性を付与することができる。(b)成分は通常のシリコーン粘着剤における粘着付与成分として用いられるものである。
[(C)成分]
(C)成分は、(C1)成分又は(C1)成分と(C2)成分で、以下の通りである。
[(C1)成分]
(C1)成分は架橋剤で、1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも3個有するポリオルガノヒドロシロキサンであり、直鎖状、分岐状又は環状のものを使用できる。(C1)成分として、具体的には、下記一般式(4)で表されるものを例示することができるが、これには限定されないし、1種単独でも2種以上の組合せでも使用することができる。
g1 3-gSiO−[HR1SiO]e−[R1 2SiO]f−SiHg1 3-g
(4)
(式(4)において、R1は前記と同じであり、gは0又は1、eは1以上の整数、fは0以上の整数である。但し、e+2gは3以上であり、かつ1≦e+f≦500である。なお、e+2gは好ましくは3〜100、更に好ましくは3〜70である。更に、R1SiO3/2単位、HSiO3/2単位、SiO2単位を含有する構造のものも例示できる。)
このポリオルガノヒドロシロキサンの25℃における粘度は、好ましくは1〜1,000mPa・sである。特に2〜500mPa・sが好ましい。2種以上の混合物でもよい。
(C1)成分の配合量は、(A)成分中のアルケニル基に対する(C1)成分中のSiH基のモル比(SiH基/アルケニル基)が0.2〜15となる量であり、より好ましくは0.3〜10、特に0.3〜5の範囲となるように配合することが好ましい。0.2未満では架橋密度が低くなり、これに伴い硬化性が低下したり、得られる粘着剤組成物の保持力が低くなることがあり、15を超えると組成物の柔軟性が低下する場合がある。
[(C2)成分]
(C2)成分は両末端にケイ素原子に結合した水素原子を有するポリジオルガノヒドロシロキサンであり、(A)成分と交互に反応し鎖長を延長する効果がある。下記一般式(3)で表されるものを使用する。
HR1 2SiO−[R1 2SiO]d−SiHR1 2 (3)
(式(3)において、R1は前記と同じであり、dは整数で、5≦d≦500である。)
このポリオルガノヒドロシロキサンの25℃における粘度は、好ましくは2〜5,000mPa・sである。更に3〜100mPa・sが好ましい。2種以上の混合物でもよい。
(C2)成分の配合量は、(A)成分中のアルケニル基に対する(C2)成分中のSiH基のモル比(SiH基/アルケニル基)が0〜5となる量であり、特に0.2〜3の範囲となるように配合することが好ましい。5を超えると組成物の柔軟性が低下する場合がある。
なお、(A)成分中のアルケニル基に対する(C1)成分と(C2)成分とのSiH基の合計モル比(SiH基/アルケニル基)は0.2〜15、特に0.5〜8であることが好ましい。
[(D)成分]
(D)成分は白金族金属系の付加反応触媒であり、例えば塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とアルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン化合物との反応物、塩化白金酸とビニル基含有シロキサンとの反応物、白金−オレフィン錯体、白金−ビニル基含有シロキサン錯体、ロジウム錯体等が挙げられ、特に白金系触媒が好ましい。
(D)成分の添加量は(A)、(a)、(b)成分の合計に対し、白金族金属分として質量基準で1〜500ppm、特に2〜100ppmとすることが好ましい。1ppm未満では硬化性が低下し、架橋密度が低くなり、保持力が低下することがあり、500ppmを超えると本組成物の柔軟性が低下する場合がある。
[(E)成分]
本発明組成物には、更に必要により(E)成分として反応制御剤を配合することができる。これは、シリコーン粘着剤組成物を調合ないし基材に塗工する際に加熱硬化の以前に付加反応が開始して処理液が増粘やゲル化を起こさないようにするために添加するものである。反応制御剤は付加反応触媒である白金族金属に配位して付加反応を抑制し、加熱硬化させるときには配位がはずれて触媒活性が発現する。付加反応硬化型シリコーン組成物に従来使用されている反応制御剤はいずれも使用することができる。具体例としては、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、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、1−エチニルシクロヘキサノール、3−メチル−3−トリメチルシロキシ−1−ブチン、3−メチル−3−トリメチルシロキシ−1−ペンチン、3,5−ジメチル−3−トリメチルシロキシ−1−ヘキシン、1−エチニル−1−トリメチルシロキシシクロヘキサン、ビス(2,2−ジメチル−3−ブチノキシ)ジメチルシラン、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、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジビニルジシロキサン、マレイン酸エステル、アジピン酸エステル等が挙げられる。
(E)成分の配合量は(A)、(a)、(b)成分の合計100質量部に対して0.005〜5質量部の範囲であることが好ましく、特に0.005〜2質量部が好ましい。0.005質量部未満であると処理液が増粘やゲル化を起こすことがある。5質量部を超えると硬化性が低下することがある。
本発明の組成物を無溶剤型で使用するには、例えば次のように行われるが、これらに限るものではない。
(I)(a)、(b)成分を縮合反応させ、(B)成分の縮合反応物を製造する。溶剤を用いて縮合反応させた場合は溶剤を除去する。ここに(A)成分、(C)成分、(D)成分、及び必要により(E)成分を混合して無溶剤型組成物を得る。
(II)(A)成分の存在下で(a)、(b)成分を縮合反応させ、(B)成分の縮合反応物を製造する。溶剤を用いて縮合反応させた場合は溶剤を除去する。ここに(C)成分、(D)成分、及び必要により(E)成分を混合して無溶剤型組成物を得る。
上記の溶剤の除去は、常法により、常温〜200℃の温度範囲で常圧又は減圧下で、必要に応じて窒素等の不活性ガスを通気しながら溶剤を留去すればよい。
本発明のシリコーン粘着剤組成物には、上記各成分以外に任意成分を添加することができる。例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリジメチルジフェニルシロキサン等の非反応性のポリオルガノシロキサン、更に、フェノール系、キノン系、アミン系、リン系、ホスファイト系、イオウ系、チオエーテル系等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系、トリアゾール系、ベンゾフェノン系等の光安定剤、リン酸エステル系、ハロゲン系、リン系、アンチモン系等の難燃剤、カチオン活性剤、アニオン活性剤、非イオン系活性剤、シリケート系、金属酸化物系、種々のイオン系等の帯電防止剤、染料、顔料等の着色剤、シリカ、アルミナ、金属塩系等の充填剤などが使用できる。
上記のように配合された本発明のシリコーン粘着剤組成物は、25℃における粘度が1,000〜500,000mPa・sとなるように調整されたものがよい。好ましくは1,000〜300,000mPa・sとなるものがよい。1,000mPa・s未満では低すぎて基材上で組成物が流延して表面が不均一になったり、粘着力が低下する場合があるため不適である。500,000mPa・sを超えると、組成物が高粘度となりすぎて製造時の撹拌や流延、塗工が困難になる場合がある。溶剤を使用する場合は、使用する溶剤量により粘度を任意に調整できる。例えば、塗工時の粘度を500〜50,000mPa・sとすればよい。
更に、本発明の無溶剤型のシリコーン粘着剤組成物は、そのまま使用に供することが好ましいが、使用者の都合によっては溶剤希釈して使用する場合がある。本組成物を溶剤に希釈して使用する場合、希釈溶剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、イソパラフィン等の脂肪族炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、アセトニルアセトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル等のエステル系溶剤、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶剤、2−メトキシエチルアセタート、2−エトキシエチルアセタート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、2−ブトキシエチルアセタート等の複官能性溶剤、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、トリス(トリメチルシロキシ)メチルシラン、テトラキス(トリメチルシロキシ)シラン等のシロキサン系溶剤、又はこれらの混合溶剤等が使用できる。
上記のように調製されたシリコーン粘着剤組成物は、種々の基材に塗工し、所定の条件にて硬化させることにより粘着剤層を得ることができる。
基材としては、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルム、アルミニウム箔、銅箔等の金属箔、和紙、合成紙、クラフト紙、ポリエチレンラミネート紙等の紙、布、不織布、ガラスクロス、これらのうちの複数を積層、含浸してなる複合基材が挙げられる。
これらの基材と粘着剤層の密着性を向上させるために基材に予めプライマー処理、コロナ処理、エッチング処理、プラズマ処理、サンドブラスト処理等を施したものを用いてもよい。プライマー処理及びコロナ処理が好ましい。
プライマー処理に使用可能なプライマー組成物としては、末端にSiOH基を有するポリジオルガノシロキサン、SiH基を有するポリシロキサン及び/又はアルコキシ基を有するポリシロキサン、縮合反応触媒を含有する縮合型シリコーンプライマー組成物や、ビニル基等のアルケニル基を有するポリジオルガノシロキサン、SiH基を有するポリシロキサン、付加反応触媒を含有する付加型シリコーンプライマー組成物が挙げられる。
塗工方法は、公知の塗工方式を用いて塗工すればよく、例えばコンマコーター、リップコーター、ロールコーター、ダイコーター、ナイフコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、キスコーター、グラビアコーター、スクリーン塗工、浸漬塗工、キャスト塗工等が挙げられる。塗工量は、硬化したあとの粘着剤層の厚みが10μm以上、好ましくは10μm〜10mm、特に20μm〜5mmとなることが好ましい。
硬化条件としては、80〜180℃で30秒〜120分とすればよいが、この限りではない。
上記のような基材に本発明の組成物を直接塗工して粘着テープなどを製造してもよいし、表面に剥離性コーティングを設けた剥離フィルムや剥離紙に本発明の組成物を塗工し、硬化を行った後、得られた粘着剤層側を基材に貼り合わせることにより該粘着剤層を該基材に転写させることにより粘着テープなどを製造してもよい。更に、表面に剥離性コーティングを設けた剥離フィルムや剥離紙に本発明の組成物を塗工し、硬化を行った後、粘着剤層表面に別の剥離フィルムや剥離紙を貼り合わせて、基材のない粘着シートを製造してもよい。
また、シリコーン粘着剤組成物は、所定の容器や成形用の型などに注入又は流延し、溶剤を含有する場合は溶剤を乾燥後、上記の条件にて硬化させることにより硬化物を得ることができる。
容器や型としてはステンレス、アルミニウム等の金属製、セラミック製、フッ素樹脂等のプラスチック製のものが挙げられる。また、容器や型に注入又は流延した際に気泡を巻き込むことがあるが、この場合は常温、常圧又は減圧下で放置することにより脱泡すればよい。更に、型から離型しやすくするために、予め型の表面に離型剤を塗布しておくこともできる。この場合フッ素系離型剤、フッ素シリコーン系離型剤が好ましい。
厚み50μmのポリイミドフィルムに本発明の組成物を厚み0.5mmとなるように塗工し硬化させた粘着シートの粘着剤層のプローブタックは、50〜500gf、特に60〜500gfであることが好ましく、更に70〜400gfであることが好ましい。このプローブタックは、先端が平滑な直径5mmのプローブを速度1cm/秒で接触圧力が20g/cm2となるように垂直に押し付け、停止時間1秒後にプローブを引き離したときの力である。50gf未満であると粘着テープ又は粘着シートを被着体に貼り付けるときに、背面から強い力で押さえることが必要になり貼り付け時の作業性が低下し、500gfを超えると、貼り合わせ時の位置ずれなどを修正するための貼り直し(リワーク)のための作業性が低下する。なお、プローブタックの値は、主として(b)成分量を調整することにより達成し得る。
厚み25μmのポリイミドフィルムに厚み40μmとなるように粘着剤層を設けた幅25mmの粘着テープをステンレス板に貼り合わせ、この粘着テープを180°方向に300mm/分の速さで剥がした時の粘着力は、0.05〜4.0N/25mmであることが好ましい。0.05N/25mm未満であれば本発明の組成物を塗工した粘着テープや粘着シートの端部が被着体から浮いたり剥がれたりすることがあり、4.0N/25mmを超えると貼り合わせ時の位置ずれを修正するための貼り直し(リワーク)のための剥離ができなくなってしまうことがある。なお、このような粘着力の値は、主として(b)成分量を調整することにより達成し得る。
本発明のシリコーン粘着剤組成物を用いて製造した粘着テープ、粘着シート、緩衝部材等により、衝撃吸収、応力緩和等の目的で使用が可能な被着体の材料としては特に限定されないが、次のものを例示できる。液晶表示装置、有機EL表示装置、タッチパネル等の平面ディスプレイにおける種々の光学フィルム、ガラス、筐体、表示パネル、電気・電子部品のうち外力により壊れやすい部品、電子回路基板等が挙げられる。
以下、実施例と比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、例中の部は質量部を示したものであり、特性値は下記の試験方法による測定値を示す。また、Meはメチル基、Viはビニル基を表す。
粘度
25℃においてBH型回転粘度計で測定した。
粘着力
シリコーン粘着剤組成物を、厚み25μm、幅25mmのポリイミドフィルムに硬化後の厚みが40μmとなるようにアプリケーターを用いて塗工した後、120℃,10分の条件で加熱し硬化させ、粘着テープを作製した。この粘着テープをステンレス板に貼りつけ、ゴム層で被覆された重さ2kgのローラーを2往復させることにより圧着した。室温で約20時間放置した後、引っ張り試験機を用いて300mm/分の速度で180゜の角度で粘着テープをステンレス板から引き剥がすのに要する力(N/25mm)を測定した。
プローブタック
シリコーン粘着剤組成物を、厚み50μmのポリイミドフィルムに硬化後の厚みが500μmとなるようにアプリケーターを用いて塗工した後、120℃,10分の条件で加熱し硬化させ、粘着シートを作製した。この粘着シートから、約25×25mmの粘着シートを切り出し、テスティングマシーンズ社製ポリケンプローブタックテスターを用いてこのタックを測定した。接触圧力が20g/cm2となるリングウェイトを用い、プローブ速度1cm/秒、停止時間1秒、プローブ直径5mmφとした。
針入度
直径30mm、深さ15mmのガラスシャーレにいっぱいになるように粘着剤組成物を流延し脱泡後、120℃,30分の条件で加熱硬化させた硬化物を用い、JIS K2220に示される1/4円錐を用いた9.4g荷重による方法で測定した。溶剤を使用するものは、離型処理をした型枠内に硬化後の厚みが約1.5mmとなるようにシリコーン粘着剤組成物溶液を流延し、約12時間風乾し、溶剤を揮発させた後、120℃,30分の条件で加熱硬化させシートを作製した。これを10枚重ねたものを用い、上記と同様に測定した。針入度が大きいほど硬化物が柔軟であることを示し、針入度が小さいほど硬化物が硬いことを示す。
シリコーン移行量
プローブタックと同様の方法で粘着シートを作製した。これを厚み23μmのポリエステルフィルムに貼り合わせた。25℃で7日間放置した後、ポリエステルフィルムから粘着テープを剥がした。ポリエステルフィルム表面のケイ素量を蛍光X線分析装置で測定し、ポリエステル表面に移行したシリコーン量を1平方メートルあたりのポリジメチルシロキサン量に換算してシリコーン移行量とした。
剥離時の凝集破壊
プローブタックと同様の方法で粘着シートを作製した。これを多孔質アルミナ板に貼り合わせた。25℃で7日間放置した後、多孔質アルミナ板から粘着テープを剥がしたときの剥離の状態を観察した。粘着層が凝集破壊し、アルミナ板に残留した場合、凝集破壊ありとし、残留がない場合、凝集破壊なしとした。
[実施例1]
次の平均組成式で示されるビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(粘度30,000mPa・s)(45部)、
ViMe2SiO−[Me2SiO]740−SiMe2Vi (A−1)
次の平均組成式で示される水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−1)(粘度20,000mPa・s)(15部)、
(HO)Me2SiO−[Me2SiO]610−SiMe2(OH) (a−1)
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であり、Si原子に結合する水酸基の含有量が1.2質量%であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(66.7部)、
トルエン(6.6部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、次式で示されるポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.18部)、
Me3SiO−[Me2SiO]28−[HMeSiO]16−SiMe3 (C1−1)
次式で示されるポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(1.17部)、
HMe2SiO−[Me2SiO]18−SiMe2H (C2−1)
及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例2]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(37.5部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−1)(32.5部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(50部)、
トルエン(13.3部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.16部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(1.08部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例3]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(60部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−1)(30部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(16.7部)、
トルエン(26.7部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.39部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(1.56部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例4]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(85部)、
次の平均組成式で示される水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−2)(粘度100,000mPa・s)(10部)
(HO)Me2SiO−[Me2SiO]1080−SiMe2(OH) (a−2)
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(8.3部)、
トルエン(30.0部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.58部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(2.22部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例5]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(90部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−2)(5部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(8.3部)、
トルエン(30.0部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、次式で示されるポリオルガノヒドロシロキサン(C1−2)(0.33部)、
Me3SiO−[HMeSiO]40−SiMe3 (C1−2)
及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例6]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(30部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−1)(40部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(50部)、
トルエン(13.3部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.20部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(0.63部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例7]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(30部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−1)(30部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(66.6部)、
トルエン(6.6部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.37部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例8]
次の平均組成式で示されるビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−2)(粘度1,000mPa・s)(10部)、
ViMe2SiO−[Me2SiO]220−SiMe2Vi (A−2)
次の平均組成式で示されるビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−4)(粘度100mPa・s)(10部)、
ViMe2SiO−[Me2SiO]65−SiMe2Vi (A−4)
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−2)(20部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(100部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(1.42部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(3.77部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例9]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−2)(40部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−2)(50部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(16.7部)、
トルエン(26.7部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.52部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(3.48部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例10]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−2)(15部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−2)(40部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(75部)、
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.66部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(1.30部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[実施例11]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−2)(30部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−2)(40部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(50部)、
トルエン(13.3部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.39部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(2.61部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表1に示す。
[比較例1]
次の平均組成式で示される生ゴム状のビニル基含有ポリジメチルシロキサン(ビニル基含有量が全シロキサン単位のうち0.075モル%)(A−3)(40部)
ViMe2SiO−[MeViSiO]1.5−[Me2SiO]4500−SiMe2Vi
(A−3)
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−2)(20部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(66.7部)、
トルエン(40部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜110℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、シロキサン分の濃度が40質量%となるようにトルエンを添加した。
(なお、これを120℃、減圧下でトルエンを留去したものは、25℃では流動性のない固体であった。)
この生成物(250部)に、次式で示されるポリオルガノヒドロシロキサン(C1−2)(0.15部)、
Me3SiO−[HMeSiO]40−SiMe3 (C1−2)
及び、エチニルシクロヘキサノール(0.16部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.5部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表2に示す。
[比較例2]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−2)(100部)、
ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.05部)、
ポリオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(6.5部)、
次式で示されるポリオルガノヒドロシロキサン(C3−1)(3.5部)、
Me3SiO−[Me2SiO]27−[HMeSiO]2−SiMe3 (C3−1)
1,3,5,7−ビニル−1,3,5,7−シクロテトラシロキサン(0.01部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表2に示す。
[比較例3]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−3)(25部)、
次の平均組成式で示される生ゴム状の水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−3)(25部)、
(HO)Me2SiO−[Me2SiO]4400−SiMe2(OH) (a−3)
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.74でありSi原子に結合する水酸基の含有量が1.4質量%であるポリオルガノシロキサン(b−2)の60質量%トルエン溶液(83.3部)、
トルエン(33.4部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜110℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、シロキサン分の濃度が40質量%となるようにトルエンを添加した。
(なお、これを120℃、減圧下でトルエンを留去したものは、25℃では流動性のない固体であった。)
この生成物(250部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−2)(0.24
部)、及び、エチニルシクロヘキサノール(0.16部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.5部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表2に示す。
[比較例4]
次の平均組成式で示される生ゴム状の両末端ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−5)(7.2部)、
ViMe2SiO−[Me2SiO]4400−SiMe2Vi (A−5)
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−3)(23.7部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.8でありSi原子に結合した水酸基の含有量が2.1質量%であるポリオルガノシロキサン(b−3)の60質量%トルエン溶液(104.2部)、Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82でありSi原子に結合した水酸基の含有量が0.5質量%であるポリオルガノシロキサン(b−4)の60質量%トルエン溶液(7.7部)、トルエン(20.5部)を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜110℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、シロキサン分の濃度が40質量%となるようにトルエンを添加した。
(なお、これを120℃、減圧下でトルエンを留去したものは、25℃では流動性のない固体であった。)
この生成物(250部)に、次式で示されるポリオルガノヒドロシロキサン(C1−2)(0.2部)、及び、エチニルシクロヘキサノール(0.16部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.5部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表2に示す。
[比較例5]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(45部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−1)(15部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であり、Si原子に結合した水酸基の含有量が2.2質量%であるポリオルガノシロキサン(b−3)の60質量%トルエン溶液(66.7部)、
トルエン(6.5部)
を混合し、アンモニア水(0.5部)を添加し、25〜30℃で12時間攪拌した。100〜130℃でアンモニア水とトルエンの混合物を留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.18部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(1.17部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表2に示す。
[比較例6]
ビニル基含有ポリジメチルシロキサン(A−1)(37.5部)、
水酸基含有ポリジメチルシロキサン(a−1)(32.5部)、
Me3SiO1/2単位及びSiO2単位を含有し、Me3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.82であるポリオルガノシロキサン(b−1)の60質量%トルエン溶液(50部)、
トルエン(13.3部)
を混合し、100〜130℃でトルエンを留去した後、120℃、減圧下でトルエンを留去した。従って、(a−1)及び(b−1)成分は縮合反応が実質的になされていない。
この生成物(100部)に、ポリオルガノヒドロシロキサン(C1−1)(0.16部)、ポリジオルガノヒドロシロキサン(C2−1)(1.08部)、及び、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(0.05部)、白金分を0.5質量%含有する白金−ビニル基含有シロキサン錯体のシリコーン溶液(0.1部)を添加し混合し、シリコーン粘着剤組成物を調製した。このシリコーン粘着剤組成物の粘度、粘着力、プローブタック、針入度、シリコーン移行、剥離時の凝集破壊の有無を測定した。結果を表2に示す。
Figure 0005234064
Figure 0005234064
*1 溶剤を除去すると流動性のない固体となり、無溶剤型で塗工硬化することができなかった。
*2 BM型回転粘度計を用いた。

Claims (6)

  1. (A)下記一般式(1)で表される、1分子中に少なくとも2個のアルケニル基含有有機基を有するポリジオルガノシロキサン、
    b3-bSiO−[R2SiO]a−SiXb3-b (1)
    (但し、Xは炭素数2〜10のアルケニル基含有有機基であり、Rは同一もしくは異なっていてもよい炭素数1〜10の1価炭化水素基である。aは整数で、50≦a≦2,000であり、bは1〜3の整数である。)
    (B)下記に示す(a)成分のSiOR2基と(b)成分のSiOH基を縮合させた縮合反応物、
    (a)下記一般式(2)で表される、分子鎖の両末端に水酸基又はアルコキシ基を有するポリジオルガノシロキサン、
    (R2O)R1 2SiO−[R1 2SiO]c−SiR1 2(OR2) (2)
    (但し、R1は同一又は異なっていてもよい炭素数1〜10の1価炭化水素基であり、アルケニル基含有有機基を含まない。R2は水素原子又はR1であり、cは整数で、50≦c≦2,000である。)
    (b)R1 3SiO1/2単位とSiO2単位、及びケイ素原子に結合した水酸基を有するシロキサン単位を含有し、R1 3SiO1/2単位/SiO2単位のモル比が0.6〜1.0であり、水酸基の含有量が0.1質量%以上1.8質量%未満であるポリオルガノシロキサン(R1は前記と同じ)、
    (但し、(A)、(a)、(b)成分の合計100質量部に対して、(A)成分が10〜90質量部であり、(a)成分が5〜60質量部であり、(b)成分が5〜60質量部である。)
    (C)下記に示す(C1)成分又は(C1)成分と(C2)成分
    (C1)1分子中に少なくとも3個のSiH基を有するポリオルガノヒドロシロキサン、
    (C2)下記一般式(3)に示す両末端にSiH基を有するポリジオルガノヒドロシロキサン、
    HR1 2SiO−[R1 2SiO]d−SiR1 2H (3)
    (R1は前記と同じであり、dは整数で、5≦d≦500である。)
    (但し、(A)成分のアルケニル基に対する(C1)成分のSiH基のモル数の比が0.2〜15であり、(C2)成分のSiH基のモル数の比が0〜5である。)
    (D)白金族金属系触媒(白金族金属分として(A)、(a)、(b)成分の合計に対して質量基準で1〜500ppm)
    を含有することを特徴とする無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
  2. (A)成分のアルケニル基に対する(C1)成分のSiH基のモル数の比が0.3〜5であり、(C2)成分のSiH基のモル数の比が0.2〜3であることを特徴とする請求項1記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
  3. 25℃における粘度が1,000〜500,000mPa・sであることを特徴とする請求項1又は2記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
  4. 厚み50μmのポリイミドフィルムに厚み0.5mmとなるようにシリコーン粘着剤組成物の粘着剤層を設けた粘着シートに、先端が平滑な直径5mmのプローブを速度1cm/秒で接触圧力が20g/cm2となるように垂直に押し付け、停止時間1秒後にプローブを引き離したときの力を測定することにより求めたプローブタックが、50〜500gfであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
  5. 厚み25μmのポリイミドフィルムに厚み40μmとなるようにシリコーン粘着剤組成物の粘着剤層を設けた幅25mmの粘着テープをステンレス板に貼り合わせ、この粘着テープを180°方向に300mm/分の速さで剥がした時の粘着力が、0.05〜4.0N/25mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項記載の無溶剤型付加型シリコーン粘着剤組成物を10μm以上の厚みを持つように塗工、硬化又は成形した、緩衝性を有する粘着性物品(但し、宇宙空間用であるものを除く)。
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