JP5282083B2 - 剥離剤組成物および剥離材 - Google Patents

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Description

本発明は、剥離剤組成物および該剥離剤組成物を用いた剥離材に関する。特に、高温での剥離性、光沢、表面状態、および繰り返しの使用に対する耐久性に優れる剥離剤組成物ならびに該剥離剤組成物を用いた剥離材に関する。
剥離材は、合成皮革の製造において、合成皮革の表面形成に用いられる。合成皮革の製造は、一般には、以下の一連の工程からなる。まず、一液ウレタン樹脂を剥離材(合成皮革の製造に用いられる場合は工程剥離紙ともいう)に塗工、加熱乾燥する。ここで形成された一液ウレタン樹脂膜の表面に、接着剤である二液ウレタン樹脂を塗工し、基布を張り合わせ熟成する。その後、形成された合成皮革を、剥離材から剥がす。剥離材は、この一連の工程に繰り返し用いられるため、繰り返しの使用に対する耐久性が求められる。また、一液ウレタン樹脂および二液ウレタン樹脂の多くは、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、およびトルエンなどの有機溶剤によって希釈されて使用されるため、剥離材は、耐溶剤性が求められる。さらに、乾燥の際の加熱に耐えうる耐熱性も求められる。
合成皮革の製造は、キャスティング法などにより行われ、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、およびアミノ樹脂などが製造に用いられる。合成皮革の製造にあたっては、基材の表面を剥離性にするために、工程剥離紙用樹脂組成物が使用される。この工程剥離紙用樹脂組成物の代表的なものとしては、ポリプロピレン系、アミノアルキド系、およびシリコーン系の樹脂組成物が知られている。しかしながら、ポリプロピレン系の樹脂組成物は、繰り返し使用された場合であっても良好な剥離性を持続できるが、比較的高温での使用には限界がある。さらに、ポリプロピレン系の樹脂組成物は、剥離面が傷つきやすく、また、エナメル(強光沢)タイプの製品が得られないなどの問題点を有している。また、アミノアルキド系の樹脂組成物は、光沢は優れるが、剥離性が劣るという問題点を有している。シリコーン系の樹脂組成物は、剥離性は優れるが、光沢が劣るために、エナメルタイプの製品には不向きであるという問題点を有している。
上記問題点を解決するものとして、特許文献1には、1分子中のケイ素原子に結合した有機基の15〜50mol%がフェニル基であり、残りの有機基のうち少なくとも1つがヒドロキシ基置換有機基であるオルガノポリシロキサンで変性してなるシリコーン変性アクリル樹脂と、ポリイソシアネート化合物と、からなる工程剥離紙用樹脂組成物が開示されている。そして、ヒドロキシ基置換有機基を使用することにより、耐熱性に優れ、良好な光沢を有し、かつ剥離性のよい工程剥離紙を得ることができる、としている。
また、特許文献2には、1分子中のケイ素原子に結合した有機基の15〜50mol%がフェニル基であり、残りの有機基のうち少なくとも1つがヒドロキシ基置換有機基であるオルガノポリシロキサンで変性してなるシリコーン変性アルキド樹脂と、ポリイソシアネート化合物と、からなる工程剥離紙用樹脂組成物が開示されている。そして、アルキド樹脂を用いた工程剥離紙においても耐熱性に優れ、良好な光沢を有し、かつ剥離性のよい工程剥離紙を得ることができる、としている。
特許文献3には、1分子中のケイ素原子に結合した有機基の15〜50mol%がフェニル基であり、残りの有機基のうち少なくとも1つがヒドロキシ基置換有機基であるオルガノポリシロキサンで変性してなるシリコーン変性アクリル樹脂と、アルカノール変性アミノ樹脂と、酸性触媒と、からなる工程剥離紙用樹脂組成物が開示されている。そして、酸性触媒により、アクリル樹脂およびアミノ樹脂を共に含む工程剥離紙においても耐熱性に優れ、良好な光沢を有し、かつ剥離性のよい工程剥離紙を得ることができる、としている。
特許文献4には、メチル基、フェニル基、および有機基がケイ素原子に結合し、該有機基の少なくとも1つがヒドロキシ基置換有機基であり、ケイ素原子に結合した全置換基の15〜50mol%がフェニル基であるオルガノポリシロキサンで変性してなるシリコーン変性アルキド樹脂と、アルカノール変性アミノ樹脂と、酸性触媒と、からなる工程剥離紙用樹脂組成物が開示されている。そして、酸性触媒によりアルキド樹脂およびアミノ樹脂を共に含む工程剥離紙においても耐熱性に優れ、良好な光沢を有し、かつ剥離性のよい工程剥離紙を得ることができる、としている。
しかしながら、上記特許文献1〜4に開示されている工程剥離紙用樹脂組成物は、好適な剥離力が得られないという問題点があった。
この問題点を解決するものとして、特許文献5には、アルキド樹脂またはアクリル樹脂と、1分子中におけるケイ素原子結合有機基の15〜50mol%がフェニル基であり、残りの有機基のうち少なくとも1つが、下記化学式3で表されるヒドロキシ基置換有機基であるオルガノポリシロキサンと、アルカノール変性アミノ樹脂と、酸性触媒と、からなる工程剥離紙用樹脂組成物が開示されている。そして、工程剥離紙用樹脂組成物により得られた工程剥離紙は、それまでの工程剥離紙に比べて、剥離性、耐熱性に優れ、光沢もよく、品質のばらつきも抑えることができる、としている。
Figure 0005282083
式中、mは1〜3の平均値である。
先行技術文献
特開昭56−14550号公報 特開昭56−11980号公報 特開昭56−14566号公報(米国特許第4320172号明細書) 特開平3−263475号公報 特開平2−28242号公報
しかしながら、特許文献5に記載の工程剥離紙用樹脂組成物を塗工した剥離紙は、合成皮革を繰り返し製造するにつれ、徐々に剥離力が低下し、最終的には剥がれなくなるため、合成皮革の生産効率が低いという問題点があった。
そこで、本発明の目的は、光沢、剥離力、および表面状態に優れ、繰り返しの使用においても優れた剥離性を持続しうる、剥離剤組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記のような合成皮革の製造工程において、ウレタン樹脂中に含まれる、希釈剤である有機溶剤、特にジメチルホルムアミドにより剥離材の剥離層が徐々に侵されて劣化することが、剥離材の繰り返しの使用における剥離性の低下の一因であることを突き止めた。
そして、本発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、剥離材に用いる剥離剤組成物に、水酸基価が10〜150mgKOH/gであり、ガラス転移温度が20〜100℃であり、かつ重量平均分子量が20000〜100000である、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂を含有させることによって、繰り返しの使用においても剥離性の低下を抑制できることを見出した。
すなわち、上記目的を達成するための本発明の剥離剤組成物は、下記化学式1で表される繰り返し単位を有するヒドロキシ基含有アクリル系樹脂と、アミノ樹脂と、前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂および前記アミノ樹脂の少なくとも一方の樹脂と化学的に結合しうる官能基を有するシリコーン樹脂と、を含む剥離剤組成物であって、前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の水酸基価は10〜150mgKOH/gであり、前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂のガラス転移温度は20〜100℃であり、前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の重量平均分子量は20000〜100000であることを特徴とする。
Figure 0005282083
前記化学式1中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、炭素原子数1〜20のヒドロキシアルキル基または下記化学式2で表される置換基であり、
Figure 0005282083
前記化学式2中、Rは、炭素原子数1〜10の直鎖状または分岐鎖状アルキレン基であり、kは、1〜10の実数である。
本発明によれば、光沢、剥離力、および表面状態に優れ、合成皮革などを製造する際に使用されるウレタン樹脂中の希釈剤である有機溶剤、特にジメチルホルムアミドに対して良好な耐性を有し、且つ繰り返しの使用においても優れた剥離性を持続しうる、剥離剤組成物および剥離材が提供できる。
発明を実施するための形態
以下、本発明の好ましい形態を説明する。ただし、本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて定められるべきであり、以下の形態のみに制限されない。
本形態の剥離剤組成物は、下記化学式1で表される繰り返し単位を有するヒドロキシ基含有アクリル系樹脂を含む。
Figure 0005282083
前記化学式1中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、炭素原子数1〜20のヒドロキシアルキル基または下記化学式2で表される置換基であり、
Figure 0005282083
前記化学式2中、Rは、炭素原子数1〜10の直鎖状または分岐鎖状アルキレン基であり、kは、1〜10の実数である。
上記化学式1において、Rの炭素原子数1〜20のヒドロキシアルキル基の具体例としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、ヒドロキシイソプロピル基、ヒドロキシブチル基、ヒドロキシペンチル基、ヒドロキシオクチル基などが挙げられる。
上記化学式2において、Rの炭素原子数1〜10の直鎖状アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、n−ペンチレン基、n−ヘキシレン基、n−ヘプチレン基、n−オクチレン基などが挙げられる。また、Rの炭素原子数1〜10の分岐鎖状アルキレン基の具体例としては、イソプロピレン基、イソブチレン基などが挙げられる。
上記化学式1で表される繰り返し単位の由来となる単量体(以下、単量体Aとも称す)の具体例としては、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシルプロピル、アクリル酸2−ヒドロキシブチル、メタクリル酸2−ヒドロキシブチル、アクリル酸ポリエチレングリコール、メタクリル酸ポリエチレングリコール、アクリル酸ポリプロピレングリコール、メタクリル酸ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。
本形態の剥離剤組成物において、上記化学式1で表される繰り返し単位に含まれるヒドロキシ基は、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂と、アミノ樹脂またはシリコーン樹脂との架橋反応における反応基となりうる。
本形態に係るヒドロキシ基含有アクリル系樹脂を構成する単量体において、単量体Aに加えて、単量体Aと共重合可能なビニル基を有する化合物(以下、単量体Bとも称す。但し、単量体Aを除く)を少なくとも1種含むことが好ましく、2種以上含むことがより好ましい。本形態に係るヒドロキシ基含有アクリル系樹脂において、単量体Bは主にガラス転移温度を調節する役割を有する。単量体Bを2種以上含むと、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の耐熱性の維持および樹脂硬度の調節が容易である。
単量体Bは、単量体Aと共重合可能なビニル基を有する化合物であって、本発明の作用効果が発揮できる範囲内であれば、その種類は特に制限されない。単量体Bの具体例としては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、メタクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸グリシジル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルメチルケトン、メチルイソプロペニルケトン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、およびN−ビニルピロリドンなどが挙げられる。
本形態に係るヒドロキシ基含有アクリル系樹脂を構成する全繰り返し単位のうち、単量体Aに由来する繰り返し単位が占める割合は、後述するヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の、水酸基価、ガラス転移温度、および重量平均分子量の数値範囲を満たすように、当業者によって適宜調節することができるが、好ましくは2〜60mol%であり、より好ましくは2〜40mol%であり、さらに好ましくは5〜40mol%である。ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂を構成する全繰り返し単位に対する単量体Aに由来する繰り返し単位の割合が上記範囲内にあると、アミノ樹脂との反応が良好となる。
ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の水酸基価は、10〜150mgKOH/gであり、30〜150mgKOH/gであることが好ましい。水酸基価が10mgKOH/g未満であると、アミノ樹脂またはシリコーン樹脂との架橋反応が不十分で、ジメチルホルムアミドに対する耐性が得られない虞があり、繰り返しの使用に好適ではない。一方、水酸基価が150mgKOH/gより大きいと、アクリル樹脂の合成が困難となるために好ましくない。なお、本形態において、アクリル樹脂の水酸基価は、中和滴定法(JIS K0070)に準拠して測定した値を採用するものとする。
ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂のガラス転移温度は、20〜100℃であり、30〜80℃であることが好ましい。ガラス転移温度が20℃未満であると、繰り返しの使用による熱履歴により、剥離層の劣化が著しく、繰り返し使用可能な回数が減少する虞がある。一方、ガラス転移温度が100℃より高いと、剥離層が固く、かつ脆くなり、剥離性が悪化する虞がある。なお、本形態において、ガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC:Differential Scanning Calorimetry)を用いて測定した値を採用するものとする。
ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の重量平均分子量は、20000〜100000であり、20000〜70000であることが好ましい。重量平均分子量が20000未満であると、ジメチルホルムアミドに対する耐性が弱まり、繰り返し使用可能な回数が減少する虞がある。一方、100000より大きいと、粘度が高く、基材への塗工が難しくなるので、良好な表面状態を得られない虞がある。なお、本形態において、重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)(ポリスチレン換算)により測定した値を採用するものとする。
本形態に係るヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の合成は、単量体Aを含む単量体を、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、およびトルエンなどの有機溶剤中で、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソブチロニトリルなどの触媒を用いた溶液重合法により行われうる。
本形態の剥離剤組成物は、アミノ樹脂を含む。本明細書において、「アミノ樹脂」とは、アミノ基を含む化合物とアルデヒドとの縮合反応によって得られる樹脂をいう。アミノ樹脂には、アニリンアルデヒド樹脂、尿素樹脂、およびメラミン樹脂などが含まれるが、本形態においては上記のアミノ樹脂のいずれも使用可能である。また、本形態におけるアミノ樹脂は、市販のものを用いてもよく、従来公知の方法に従って合成してもよい。
これらのアミノ樹脂のうち、具体的には、メチロールまたはそのエーテルを含むプレポリマーを原料樹脂として合成された、各種アミノ樹脂が使用されうる。より具体的には、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂、メチル化尿素樹脂、ブチル化尿素樹脂、メチル化ベンゾグアナミン樹脂、およびブチル化ベンゾグアナミン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種のアミノ樹脂が使用されうる。
本形態の剥離剤組成物は、シリコーン樹脂を含む。本明細書において「シリコーン樹脂」とは、ジメチルポリシロキサンを主成分とする三次元的な網状構造を有する、オルガノポリシロキサン、シリコーンゴム、およびシリコーン油をいう。本形態で用いられるシリコーン樹脂は、市販のものを用いてもよく、従来公知の方法に従って合成してもよい。
シリコーン樹脂としては、オルガノポリシロキサンが好ましい。本形態の剥離剤組成物に用いられるオルガノポリシロキサンは、本発明の作用効果を発揮しうる範囲内においては、直鎖状または分岐鎖状のいずれの構造であってもよいが、上述したヒドロキシ基含有アクリル系樹脂、およびアミノ樹脂との相溶性に優れたものが好適に使用される。なお、オルガノポリシロキサンは、有機基と、ケイ素原子のmol比とを変化させることにより、樹脂の柔軟性、弾性などの性質が変化する。
オルガノポリシロキサン1分子中における、ケイ素原子に結合している有機基の総数を100%として、フェニル基の割合が、15〜50%であると好ましく、15〜40%であるとより好ましい。フェニル基の割合が15%以上であると、アクリル樹脂、アルキド樹脂、およびアミノ樹脂との相溶性が優れる。また、フェニル基の割合が50%以下であると、剥離材における剥離性の劣化が抑制される。
このようなオルガノポリシロキサンとしては、具体的には、下記化学式4で表されるオルガノポリシロキサンがより好ましい。
Figure 0005282083
前記化学式4中、Rの少なくとも1つは、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂およびアミノ樹脂の少なくとも一方の樹脂と化学的に結合しうる官能基であり、残余は、それぞれ独立して、非置換アルキル基または置換アルキル基である。xは15〜500の整数であり、yは15〜500の整数である。但し、0.15≦y/(x+y)≦0.5の関係を満たす。
上記化学式4において、xは15〜500の整数であるが、xが25〜100の整数であると好ましい。xが15〜500の整数であると剥離性が良好である。また、yは15〜500の整数であるが、yは25〜100の整数であると好ましい。yが15〜500の整数であるとアクリル樹脂およびアミノ樹脂との相溶性が良好である。さらに、0.15≦y/(x+y)≦0.5の関係を満たすと重合度の安定したオルガノポリシロキサンを得ることができる。
剥離剤の繰り返しの使用に対する耐久性、剥離性、光沢などの各種性能を十分に持たせるためには、前記フェニル基以外の残りの有機基のうち、少なくとも1つがヒドロキシ基含有アクリル系樹脂およびアミノ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂と化学的に結合しうる官能基であることが好ましい。ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂およびアミノ樹脂からなる群から選択される少なくとも1種の樹脂と化学的に結合しうる官能基としては、ヒドロキシ基含有有機基、アミノ基含有有機基、カルボキシル基含有有機基、およびグリシジル基含有有機基などが挙げられる。このうち、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂またはアミノ樹脂と、シリコーン樹脂との結合反応の容易さの観点から、ヒドロキシ基含有有機基であることが好ましい。
上記の官能基のうち、オルガノポリシロキサンがヒドロキシ基含有有機基を有する場合、シリコーン樹脂1分子あたりの該ヒドロキシ基含有有機基の数は、1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。このようなヒドロキシ基含有有機基のより具体的な例としては、下記化学式5および化学式6で表される有機基が挙げられる。
Figure 0005282083
式中、mは繰り返し単位数の平均値であり、1〜3の実数である。
Figure 0005282083
式中、RおよびRはそれぞれ独立に炭素原子数1〜10の直鎖状アルキレン基である。nは0または1である。
このように、オルガノポリシロキサンが、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂およびアミノ樹脂の少なくとも一方の樹脂と化学的に結合しうる官能基を有することにより、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂またはアミノ樹脂と、シリコーン樹脂とが剥離層中で化学的に結合した構造をとる。これによって、合成皮革製造時に、合成皮革層へのシリコーンの移行を抑制することができるため、繰り返しの使用に対する耐久性が向上する。
上記有機基以外の残余の非置換アルキル基または置換アルキル基は、炭素原子数1〜12であることが好ましく、炭素原子数が1〜8であることがより好ましい。非置換アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、オクチル基などが挙げられる。置換アルキル基は、上記の非置換アルキル基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部を、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素などのハロゲン原子、またはシアノ基などで置換したアルキル基が挙げられる。より具体的には、クロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などが挙げられる。非置換アルキル基または置換アルキル基のうち、より高い剥離性、耐熱性、および光沢を得る観点から、メチル基であることがさらに好ましい。
上記シリコーン樹脂の合成方法としては、例えば、オルガノハロゲンシランまたはオルガノアルコキシシランの加水分解を用いることができる。具体的には、溶剤中でモノメチルトリクロロシランとジメチルジクロロシランとを共加水分解する方法、ジメチルジクロロシランのみを加水分解して得た環状シロキサンに触媒として酸またはアルカリを加えて加熱する方法などを用いることができる。より具体的には、例えば、ジフェニルシロキサン基を含有する環状のオルガノポリシロキサンと、所望のヒドロキシ基含有有機基を含有し末端基を形成するオルガノシランとを、目的物を得るような配合で仕込み、KOH、CsOHなどのアルカリの存在下で重合する方法により得ることができる。
次に、本形態の剥離剤組成物における、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂、アミノ樹脂、およびシリコーン樹脂の組成比について説明する。本形態において組成比は、基準となる樹脂の全固形分質量に対する各々の樹脂の固形分質量の割合で表される。
本形態の剥離剤組成物のヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の固形分質量は、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂および樹脂アミノ樹脂の全固形分質量100質量部に対し、20〜90質量部であることが好ましく、30〜80質量部であることがより好ましく、50〜80質量部であることがさらに好ましい。アミノ樹脂の固形分質量は、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂および樹脂アミノ樹脂の全固形分質量100質量部に対し、10〜80質量部であることが好ましく、20〜70質量部であることがより好ましく、20〜50質量部であることがさらに好ましい。ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の組成比が20質量部以上であると、ジメチルホルムアミドに対する耐性が得られ、繰り返し使用可能な回数の低下が抑えられる。また、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の組成比が90質量部以下であると、即ち、アミノ樹脂の組成比が10質量部以上であると、剥離層中に十分な架橋構造が得られる。これにより、ジメチルホルムアミドに対する耐性が得られ、剥離性の低下や繰り返し使用可能な回数の低下が抑えられる。アミノ樹脂の組成比が80質量部より小さいと、剥離層が柔軟になるために、剥離性が向上する。
また、本形態の剥離剤組成物のシリコーン樹脂の固形分質量はヒドロキシ基含有アクリル系樹脂およびアミノ樹脂の全固形分質量100質量部に対し、1〜20質量部であることが好ましく、1〜15質量部であることがより好ましく、2〜10質量部であることがさらに好ましい。シリコーン樹脂の組成比が、1質量部以上であると、剥離力に優れる。また、シリコーン樹脂の組成比が、20質量部以下であると、硬化性に富み、シリコーン樹脂の移行や光沢が抑えられる。
本形態の剥離剤組成物は、さらにアルキド樹脂を含みうる。本明細書において、「アルキド樹脂」とは、多価アルコールと多塩基酸との縮合反応によって得られる樹脂をいう。アルキド樹脂には、二塩基酸と二価アルコールとの縮合化合物または不乾性油脂肪酸で変性した不転化性アルキド樹脂、および二塩基酸と三価以上のアルコールとの縮合化合物である転化性アルキド樹脂があるが、本形態においては上記のアルキド樹脂の何れも使用することができる。また、本形態におけるアルキド樹脂は、市販のものを用いてもよく、従来公知の方法に従って合成してもよい。
アルキド樹脂を形成する単量体のうち、多価アルコールの具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、およびネオペンチルグリコールなどの二価アルコール、グリセリン、トリメチロールエタン、およびトリメチロールプロパンなどの三価アルコール、ジグリセリン、トリグリセリン、ペンタエリスリトール、ペンタエリトリット、ジペンタエリトリット、マンニット、ならびにソルビットなどが挙げられる。
アルキド樹脂を形成する単量体のうち、多塩基酸の具体例としては、無水フタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、およびセバシン酸などの飽和多塩基酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水シトラコン酸、イソフタル酸、および無水トリメリト酸などの不飽和多塩基酸、シクロペンタジエン−無水マレイン酸付加物、テルペン−無水マレイン酸付加物、およびロジン−無水マレイン酸付加物などのディールズ−アルダー反応による多塩基酸などが挙げられる。なお、上記多塩基酸に加えて、一塩基酸である安息香酸が併用されることもある。
変性剤の具体例としては、ヤシ油、アマニ油、キリ油、ヒマシ油、脱水ヒマシ油、およびこれらの脂肪酸、オクチル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、エレオステアリン酸、リシノレイン酸、ならびに脱水リシノレイン酸などが挙げられる。
アルキド樹脂の油長は、0を超えて、60%以下であることが好ましく、20〜40%であることがより好ましい。油長が上記範囲内にあると、速硬化性が向上し、光沢度および硬度が高いアルキド樹脂が得られる。
アルキド樹脂の酸価は、1〜30mgKOH/gであることが好ましく、5〜25mgKOH/gであることがより好ましい。酸価が上記範囲内にあると、速硬化性、塗工性、および耐薬品性が良好である。
アルキド樹脂の水酸基価は、50〜300mgKOH/gであることが好ましく、100〜250mgKOH/gであることがより好ましい。水酸基価が上記範囲内であると、アミノ樹脂との反応性バランスが良好であり、また、耐熱性および耐薬品性に優れる。
また、これらアルキド樹脂に、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを変性または混合して使用することも可能である。
なお、上記アルキド樹脂の合成方法としては、例えば、多価アルコールと、多塩基酸と、必要に応じて変性剤とを加えて加熱縮合する方法が挙げられる。
本形態の剥離剤組成物における、アルキド樹脂の組成比は、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂および樹脂アミノ樹脂の全固形分質量100質量部に対して、好ましくは0を超えて50質量部以下であり、5〜40質量部であることがより好ましく、10〜30質量部であることがさらに好ましい。アルキド樹脂は、その組成比が上記範囲内にあれば、ジメチルホルムアミドに対する耐性を損なわずに使用することができる。
本形態の剥離剤組成物は、上記の各樹脂を混合または反応させることにより得られる。この剥離剤組成物は、使用上の利便性から、通常は有機溶剤溶液として調製される。この際用いられる有機溶剤としては、各樹脂成分との溶解性が良好であり、かつ各樹脂成分と反応しない公知の溶媒を用いることができる。具体的には、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソブタノール、n−ブタノール、メチルエチルケトン、アセトン、およびテトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも1種の溶媒を用いることが好ましい。これら溶媒の使用量は、樹脂固形分が10〜60質量%の範囲となる量であることが好ましい。また、本形態の剥離剤組成物は、本形態の作用効果を達成しうる範囲において、他の添加剤を含んでいてもよい。添加剤として、例えば、酸化チタン粒子などの公知のつや消し剤を配合することによって、つや消しタイプの剥離剤組成物を調製することもできる。
また、本形態の剥離剤組成物は、酸性触媒を含みうる。この酸性触媒は、剥離剤組成物の硬化乾燥時において、架橋反応の触媒作用を果たす。酸性触媒としては、具体的にはヒドロキシ基含有アクリル樹脂またはアルキド樹脂と、アミノ樹脂とを架橋反応させる際に通常用いられるp−トルエンスルホン酸、塩酸など従来公知のものを使用できる。
次に、本形態の剥離材について説明する。
本形態の剥離材は、上記の剥離剤組成物を基材表面に塗工してなる。
基材としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレートフィルムおよびポリエチレンナフタレートフィルムなどのフィルム基材、ならびに上質紙、中質紙、アート紙、キャストコート紙、およびコート紙などの紙基材が挙げられる。
基材として紙基材を用いる場合は、剥離材表面に剥離剤組成物を均一に塗工するため、紙基材の少なくとも剥離剤を塗工する面に、ポリエチレン、ポリプロピレン、もしくはオレフィン樹脂を押出コーティングしたもの、またはポリビニルアルコール、デンプン、アクリル樹脂、クレー/バインダーなどの一般に用いられる目止め剤(バリヤー剤)を塗工したものが好ましい。
剥離材の塗工された剥離剤組成物の固形分質量は、0.01〜50g/mであることが好ましく、0.1〜15g/mであることがより好ましい。
剥離材に塗工された剥離剤組成物の乾燥後における膜厚が、0.1〜15μmであることが好ましい。
剥離材の製造方法については、従来公知の方法が当業者によって適宜採用されうる。
基材に本形態の剥離剤組成物を塗工する方法としては、ロールコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、ゲートロールコーター、バーコーター、またはグラビアコーターなどの塗工機を用いる方法が好ましい。
基材に塗工した剥離剤組成物を乾燥する方法としては、熱風乾燥炉などを用いて熱乾燥する方法などが用いられる。乾燥温度は、一般には、100〜200℃であるが、これ以外の範囲の温度を用いても勿論よい。
なお、本形態の剥離剤組成物は、上述の「合成皮革の製造工程」以外の他の用途に用いても勿論よい。例えば、本形態の剥離剤組成物は、粘着紙および粘着フィルムなどの剥離紙ならびに離型紙といった従来公知の粘着製品にも適用されうる。具体的には、本形態に係る剥離剤組成物がポリエチレンテレフタレートフィルムの片面または両面の表面上に塗工されてなる粘着テープなどの製品に適用されうる。
本発明の作用効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。但し、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。
以下の実施例および比較例では、まず、水酸基価、ガラス転移温度、および重量平均分子量がそれぞれ異なるヒドロキシ基含有アクリル系樹脂を合成した。そして、合成したヒドロキシ基アクリル樹脂用いて、ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂、アミノ樹脂、シリコーン樹脂、およびアルキド樹脂の組成比が異なる剥離剤組成物を調製した。さらにこの剥離剤組成物を用いて剥離材を製造し、この剥離材について、光沢度、表面状態、初期剥離力、繰り返しの使用による耐久性、およびジメチルホルムアミド耐性の性能評価を行った。
(アクリル樹脂の合成)
[合成例1]
撹拌機、冷却管を備えた反応容器中に、酢酸ブチル600質量部を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら加熱撹絆しながら100℃に保温した。次に、別容器にアクリル酸n−ブチル150質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル250質量部、メタクリル酸メチル100質量部、スチレン500質量部、アゾビスイソブチロニトリルを仕込み、均一に混合することによって、単量体−触媒混合溶液を調製した。この単量体−触媒混合溶液を、上記反応容器中に、2時間かけて均一速度で滴下した。3時間保温後、加熱残分(JIS K5407)を測定し、重合度100%の確認を行った。そして、酢酸ブチル400質量部を加えて希釈し、樹脂濃度50%のアクリル樹脂(A)を得た。アクリル樹脂の水酸基価は、105mgKOH/g(樹脂分100%換算)であり、ガラス転移温度は55℃であり、重量平均分子量は35000であった。なお、水酸基価は、中和滴定法(JIS K0070)にて測定した。ガラス転移温度は、示差走査熱量計測定システム(株式会社島津製作所製、DSC−60)を用いて測定した。重量平均分子量は、GPC法(ポリスチレン換算)によって測定した。重量平均分子量の測定には以下の機器および条件を用いた。すなわち、測定機器としては、カラムオーブン(株式会社日立製作所製、L−5030)、カラム(株式会社日立製作所製、GL−A130−S、GL−A150−S、およびGL−A160−S)、ポンプ(株式会社日立製作所製、L−6000)、およびRI検出器(株式会社日立製作所製、L−7490)を用い、測定条件はカラム温度(カラムオーブン設定温度)を35℃、流量(ポンプ設定流量)1ml/minとした。
[合成例2]
単量体−触媒混合溶液における単量体の混合比を、アクリル酸n−ブチル250質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル160質量部、メタクリル酸メチル230質量部、スチレン350質量部、メタクリル酸10質量部とした以外は、上記合成例1と同様の方法で溶液重合することによって、アクリル樹脂(B)を得た。アクリル樹脂(B)の水酸基価は69mgKOH/g、ガラス転移温度は40℃、重量平均分子量は49000であった。
[合成例3]
単量体−触媒混合溶液における単量体の混合比を、アクリル酸n−ブチル200質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル20質量部、メタクリル酸メチル280質量部、スチレン500質量部とした以外は、上記合成例1と同様の方法で溶液重合することによって、アクリル樹脂(C)を得た。アクリル樹脂(C)の水酸基価は9mgKOH/g、ガラス転移温度は54℃、重量平均分子量は31000であった。
[合成例4]
単量体−触媒混合溶液における単量体の混合比を、アクリル酸2−エチルヘキシル300質量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル200質量部、メタクリル酸n−ブチル200質量部、スチレン300質量部とした以外は、上記合成例1と同様の方法で溶液重合することによって、アクリル樹脂(D)を得た。アクリル樹脂(D)の水酸基価は97mgKOH/g、ガラス転移温度は−14℃、重量平均分子量は30000であった。
[合成例5]
単量体−触媒混合溶液における単量体の混合比を、アクリル酸2−ヒドロキシエチル150質量部、メタクリル酸イソプロピル650質量部、メタクリル酸n−ブチル200質量部とした以外は、上記合成例1と同様の方法で溶液重合することによって、アクリル樹脂(E)を得た。アクリル樹脂(E)の水酸基価は73mgKOH/g、ガラス転移温度は50℃、重量平均分子量は11000であった。
(剥離材の作製)
[実施例1]
合成例1で得たアクリル樹脂(A)50質量部、ヒドロキシ基含有メチルフェニルシリコーン(信越化学工業株式会社製、KNS902)5質量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂(日立化成ポリマー株式会社製、テスアジン3070−70)25質量部、メチル化メラミン樹脂(日本サイテックインダストリーズ株式会社製、サイメル350)20質量部、および50質量%p−トルエンスルホン酸メタノール溶液5質量部を添加し、これを固形分が40質量%になるようにトルエンで希釈して、剥離剤組成物を得た。
次に、この剥離剤組成物をコート紙(日本製紙株式会社製、キャストコート紙;坪量150g/m)に膜厚が10μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において170℃で1分間硬化させ、剥離材を作製した。
[実施例2]
合成例1で得たアクリル樹脂(A)30質量部、ヒマシ油変性アルキド樹脂(日立化成ポリマー株式会社製、テスラック2002−60)30質量部、ヒドロキシ基含有メチルフェニルシリコーン(信越化学工業株式会社製、KNS902)5質量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂(日立化成ポリマー株式会社製、テスアジン3070−70)15質量部、メチル化メラミン樹脂(日本サイテックインダストリーズ株式会社製、サイメル350)20質量部、および50質量%p−トルエンスルホン酸メタノール溶液5質量部を添加して、これを固形分が40質量%になるようにトルエンで希釈して、剥離剤組成物を得た。
次に、この剥離剤組成物をコート紙(日本製紙株式会社製、キャストコート紙;坪量150g/m)に膜厚が10μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において170℃で1分間硬化させ、剥離材を作製した。
[実施例3]
合成例2で得たアクリル樹脂(B)50質量部、ヒドロキシ基含有メチルフェニルシリコーン(信越化学工業株式会社製、KNS902)5質量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂(日立化成ポリマー株式会社製、テスアジン3070−70)25質量部、メチル化メラミン樹脂(日本サイテックインダストリーズ株式会社製、サイメル350)20質量部、および50質量%p−トルエンスルホン酸メタノール溶液5質量部を添加して、これを固形分が40質量%になるようにトルエンで希釈して、剥離剤組成物を得た。
次に、この剥離剤組成物をコート紙(日本製紙株式会社製、キャストコート紙;坪量150g/m)に膜厚が10μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において170℃で1分間硬化させ、剥離材を作製した。
[比較例1]
合成例3で得たアクリル樹脂(C)50質量部、ヒドロキシ基含有メチルフェニルシリコーン(信越化学工業株式会社製、KNS902)5質量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂(日立化成ポリマー株式会社製、テスアジン3070−70)25質量部、メチル化メラミン樹脂(日本サイテックインダストリーズ株式会社製、サイメル350)20質量部、および50質量%p−トルエンスルホン酸メタノール溶液5質量部を添加して、これを固形分が40質量%になるようにトルエンで希釈して、剥離剤組成物を得た。
次に、この剥離剤組成物をコート紙(日本製紙株式会社製、キャストコート紙;坪量150g/m)に膜厚が10μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において170℃で1分間硬化させ、剥離材を作製した。
[比較例2]
合成例4で得たアクリル樹脂(D)50質量部、ヒドロキシ基含有メチルフェニルシリコーン(信越化学工業株式会社製、KNS902)5質量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂(日立化成ポリマー株式会社製、テスアジン3070−70)25質量部、メチル化メラミン樹脂(日本サイテックインダストリーズ株式会社製、サイメル350)20質量部、および50質量%p−トルエンスルホン酸メタノール溶液5質量部を添加して、これを固形分が40質量%になるようにトルエンで希釈して、剥離剤組成物を得た。
次に、この剥離剤組成物をコート紙(日本製紙株式会社製、キャストコート紙;坪量150g/m)に膜厚が10μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において170℃で1分間硬化させ、剥離材を作製した。
[比較例3]
合成例5で得たアクリル樹脂(E)50質量部、ヒドロキシ基含有メチルフェニルシリコーン(信越化学工業株式会社製、KNS902)5質量部、ブチル化ベンゾグアナミン樹脂(日立化成ポリマー株式会社製、テスアジン3070−70)25質量部、メチル化メラミン樹脂(日本サイテックインダストリーズ株式会社製、サイメル350)20質量部、および50質量%p−トルエンスルホン酸メタノール溶液5質量部を添加して、これを固形分が40質量%になるようにトルエンで希釈して、剥離剤組成物を得た。
次に、この剥離剤組成物をコート紙(日本製紙株式会社製、キャストコート紙;坪量150g/m)に膜厚が10μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において170℃で1分間硬化させ、剥離材を作製した。
[比較例4]
ヒマシ油変性アルキド樹脂(日立化成ポリマー株式会社製、テスラック2002−60)60質量部、ヒドロキシ基含有メチルフェニルシリコーン(信越化学工業株式会社製、KNS902)5質量部、メチル化メラミン樹脂(日本サイテックインダストリーズ株式会社製、サイメル350)35質量部、および50質量%p−トルエンスルホン酸メタノール溶液5質量部を添加して、これを固形分が40質量%になるようにトルエンで希釈して、剥離剤組成物を得た。
次に、この剥離剤組成物をコート紙(日本製紙株式会社製、キャストコート紙;坪量150g/m)に膜厚が10μmになるようにバーコーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において170℃で1分間硬化させ、剥離材を作製した。
(剥離材の性能評価)
剥離材の性能評価は下記方法に従っておこなった。
<光沢度>
光沢計(株式会社村上色彩技術研究所製、GM−3D型)を用いて、剥離材平面に対して角度60°での光沢度を測定した。
<表面状態>
剥離材において、剥離剤組成物が塗工されている剥離層表面の、塗膜のハジキの有無およびムラの有無を目視で評価した。塗膜のハジキおよびムラの存在が確認できないもの「良」、塗膜のハジキおよびムラの存在が確認できるもの「不良」とした。
<初期剥離力>
剥離材の表面に、一液型ポリウレタン溶液(大日本インキ化学工業株式会社製、クリスボン(登録商標)5516S)を乾燥後の膜厚が20μmとなるようにアプリケーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において、130℃で2分間乾燥後、ポリエステル粘着テープ(日東電工株式会社製、No.31B)をポリウレタン皮膜面に貼り付け、ウレタン皮膜を補強した。これを、30cm×3cmの大きさに切断し、剥離材の剥離力をJIS Z0237に準拠して3cmの幅で測定した。ポリウレタン側の剥離角度を180度として剥離力を測定し、mN/3cmを単位とした。
<繰り返しの使用における耐久性>
剥離材の表面に、一液型ポリウレタン溶液(大日本インキ化学工業株式会社製、クリスボン(登録商標)5516S)を膜厚が20μmとなるようにアプリケーターを用いて塗工し、熱風乾燥器中において、130℃で2分間乾燥させた。さらに、この一液型ポリウレタン膜の表面に、熱硬化性接着用二液型ポリウレタン溶液(大日本インキ化学工業株式会社製、クリスボン(登録商標)4010)100質量部に、イソシアネート系硬化剤(大日本インキ化学工業株式会社製、バーノック(登録商標)DN−950)の10質量部を混合したものを、膜厚が30μmとなるようにアプリケーターを用いて塗工し、基布をウェットラミネートした。これを130℃で5分間加熱乾燥した後、40℃で24時間放置した。その後、50%RH雰囲気下に23℃で30分間放置後、基布側を剥離角度約90度にて手剥がしを実施した。上記の一連の操作を、剥離材の剥離層が剥ぎ取られて、剥離できなくなるまで繰返した。この一連の操作の回数を、繰り返し使用可能な回数とした。
<ジメチルホルムアミド耐性>
剥離材の表面に、2cm×2cmのガーゼを4枚重ねて置き、ジメチルホルムアミドを約0.3g滴下し、シャーレで蓋をして、10分間、20分間、または30分間静置した。静置後、シャーレおよびガーゼを取り除き、剥離材の表面に残ったジメチルホルムアミドをガーゼで拭き取った。この剥離材の表面に、セロファン粘着テープを圧着して、直ちに剥がした後の、剥離材の剥離層表面の状態を評価した。評価は目視によって行い、セロファン粘着テープの圧着前とセロファン粘着テープからの剥離後とで、剥離層表面の状態に変化が無いものを「良」、セロファン粘着テープからの剥離後に剥離剤の一部(剥離層の全面積に対して0を超えて90%未満の面)が剥離層の下の下地と共にセロファン粘着テープ面へと移行したものを「やや不良」、セロファン粘着テープの剥離後に剥離層の全面積に対し90%以上の面の剥離剤が下地と共にセロファン粘着テープ面へと移行したものを「不良」とした。実施例1〜3および比較例1〜4で作製した剥離材の評価結果を、表1に示す。
Figure 0005282083
表1より、本発明の剥離剤組成物を用いた剥離材は、ジメチルホルムアミド耐性に優れ、繰り返しの使用における耐久性に優れることが示された。

Claims (5)

  1. 下記化学式1で表される繰り返し単位を有するヒドロキシ基含有アクリル系樹脂と、
    アミノ樹脂と、
    前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂および前記アミノ樹脂の少なくとも一方の樹脂と化学的に結合しうる官能基を有するシリコーン樹脂と、
    を含み、
    前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の水酸基価は10〜150mgKOH/gであり、
    前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂のガラス転移温度は20〜100℃であり、
    前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の重量平均分子量は20000〜100000である剥離剤組成物;
    Figure 0005282083
    前記化学式1中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、炭素原子数1〜20のヒドロキシアルキル基または下記化学式2で表される置換基であり、
    Figure 0005282083
    前記化学式2中、Rは、炭素原子数1〜10の直鎖状または分岐鎖状アルキレン基であり、kは、1〜10の実数である。
  2. 前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂および前記アミノ樹脂の全固形分質量100質量部に対して、前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂の固形分質量が20〜90質量部であり、前記アミノ樹脂の固形分質量が10〜80質量部であり、前記シリコーン樹脂の固形分質量が1〜20質量部である請求項1に記載の剥離剤組成物。
  3. 前記ヒドロキシ基含有アクリル系樹脂および前記アミノ樹脂の全固形分質量100質量部に対して、アルキド樹脂を固形分質量として0を超えて50質量部以下さらに含む、請求項2に記載の剥離剤組成物。
  4. 前記シリコーン樹脂は、ケイ素原子に結合している有機基の総数を100%として、15〜50%がフェニル基であり、残りの有機基のうち少なくとも1つがアミノ樹脂と反応性を有する官能基含有有機基であるオルガノポリシロキサンである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の剥離剤組成物。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の剥離剤組成物を、基材表面に塗工してなる剥離材。
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