JP6991236B2 - ラジカル重合性オルガノポリシロキサンの製造方法、放射線硬化性オルガノポリシロキサン組成物、及び剥離シート - Google Patents
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Description
(a1)下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンと、
(a2)下記一般式(2)で表される(メタ)アクリル酸エステル (a1)成分の水酸基に対するモル比が1~10となる量とを、
下記(a3)成分及び(a4)成分の存在下でエステル交換反応させて前記(メタ)アクリロイル基含有オルガノポリシロキサンを得る工程を含むことを特徴とする、前記製造方法
(a3)ジルコニウム金属錯体 前記(a1)成分の水酸基1モルに対するモル比が0.001~0.1となる量
(a4)HON(R4)2で表される水酸基含有アミン 前記(a3)成分に対するモル比が0.10~1.5となる量(式中R4は、炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基である)。
(A)下記平均組成式(7)で示され、
粘度5~3000mPa・sを有し、かつ上記水酸基含有基が結合するケイ素原子の個数が全ケイ素原子の合計個数に対して0~30%である、ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A) 100質量部、及び
(B)ラジカル重合開始剤 0.1~10質量部。
該(メタ)アクリロイル基含有オルガノポリシロキサンは粘度5~3000mPa・sを有することができる。
(a3)ジルコニウム金属錯体は好ましくは下記一般式(3)で表される。
Zr(L1)e(L2)f (3)
(L1はβ-ジカルボニラートアニオン及びβ-ジカルボニル含有化合物のエノラートアニオンから選ばれるリガンドであり、L2はL1とは異なるアニオン性リガンドであり、eは2~4の整数であり、f=4-eである)。
(a4)成分はHON(R4)2で表される水酸基含有アミンである。式中、R4は、互いに独立に、炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基である。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基等のアルキル基等が挙げられる。入手のしやすさ、及び、エステル交換反応後に除去しやいという観点から、メチル基、エチル基、及びプロピル基が好ましい。更に好ましくはメチル基、及びエチル基である。該水酸基含有アミンとしては、N,N-ジメチルヒドロキシルアミン、N,N-ジエチルヒドロキシルアミン、及びN,N-ジブチルヒドロキシルアミン等が挙げられる。
本発明の製造方法は、上記(a3)及び(a4)成分に加えて、ラジカル重合禁止剤をさらに使用してもよい。(a5)成分は、ラジカル重合禁止剤として従来公知の化合物であればよい。好ましくはヒンダードフェノール系化合物であり、2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(BHT)、トリス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-イソシアヌレ-ト(BASF製IRGANOX3114、ADEKA製アデカスタブAO-20)、トリス-(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)-ブタン(ADEKA製アデカスタブAO-30)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)(ADEKA製アデカスタブAO-40)、n-オクタデシル-β-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート(BASF製IRGANOX1076、ADEKA製アデカスタブAO-50)、テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシメチル]メタン (BASF製IRGANOX1010、ADEKA製アデカスタブAO-60)、2,4,6-トリス[3,5-ジ(tert-ブチル)-4-ヒドロキシベンジル]-1,3,5-トリメチルベンゼン(BASF製IRGANOX1330、ADEKA製アデカスタブAO-330)、エチレレビス(オキシエチレン)ビス[3-(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-m-トリル)プロピオネート] (BASF製IRGANOX245)、1,6-ヘキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオナート](BASF製IRGANOX259)、オクチル-3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロ肉桂酸 (BASF製IRGANOX1135)、アクリル酸2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルベンジル)フェニル(住友化学製SUMILIZER GM)、アクリル酸2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)エチル]-4,6-ジ-tert-ペンチルフェニル(住友化学製SUMILIZER GS)が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
本発明のエステル交換反応は無溶剤で行うこともできるし、有機溶剤中で行ってもよい。有機溶剤としては、トルエン、及び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、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、及びイソパラフィン等の脂肪族炭化水素系溶剤、工業用ガソリン、石油ベンジン、及びソルベントナフサ等の炭化水素系溶剤、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、及び1,4-ジオキサン等のエーテル系溶剤、又はこれらの混合溶剤等が挙げられる。これらは1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
メタクリロイル基導入率=[(2つのメタクリロイル基のプロトンピークの積分値の平均)/0.50]×100 (%)・・・式(5)
アクリロイル基導入率=[(3つのアクリロイル基のプロトンピークの積分値の平均)/0.50]×100 (%)・・・式(6)
エステル交換反応による(メタ)アクリロイル基の導入率は70%以上~100%、好ましくは75%以上~100%、更に好ましくは80%以上~100%である。
式中R5は、上記平均組成式(1)においてR1で規定した基、又は末端に(メタ)アクリロイルオキシ基を有する一価炭化水素基又は(ポリ)オキシアルキレンアルキル基(以下、まとめて(メタ)アクリロイルオキシ基含有基という)である。R5のうち少なくとも1つは(メタ)アクリロイルオキシ基含有基である。好ましくは(メタ)アクリロイルオキシ基含有基が結合するケイ素原子の個数が全ケイ素原子の合計個数に対して1~50%、より好ましくは2~45%、更に好ましくは3~40%であるのがよい。(メタ)アクリロイルオキシ基含有基の量が上記下限値より少ないと硬化性が低下する恐れがある。また、上記上限値より多いと得られる剥離シートの粘着テープとの剥離性が悪くなる恐れがある。
ラジカル重合開始剤は、放射線照射によってラジカルを発生させる能力があるならば、特に使用は限定されない。例えば、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、4’-イソプロピル-2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒドロキシメチル-2-メチルプロピオフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、p-ジメチルアミノアセトフェノン、p-ターシャリブチルジクロロアセトフェノン、p-ターシャリブチルトリクロロアセトフェノン、p-アジドベンザルアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパノン-1、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン-n-ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジル、アニシル、ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、ミヒラーケトン、4,4’ -ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’ -ジクロロベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’ -メチルジフェニルスルフィド、チオキサントン、2-メチルチオキサントン、2-エチルチオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、ビス(シクロペンタジエニル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(ピル-1-イル)チタニウム、1-(4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル)-2-ヒドロキシジ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等が挙げられる。これらラジカル重合開始剤は1種単独であっても、2種以上を併用してもよい。
以下において、表中の物性は、下記の試験法により測定されたものである。粘度は、BM型回転粘度計で測定した25℃における値である。
本発明のエステル交換反応による(メタ)アクリロイル基の導入率は1H-NMRを用いて、原料である水酸基を含有するオルガノポリシロキサン(a1)のSi原子に結合したメチレン基のプロトン(δ=0.42)は反応前後で不変であるため、このプロトンのピークを基準とした。
基準となるメチレンのプロトンのピークの積分値を1.00とした場合、エステル交換反応による(メタ)アクリロイル基の導入率が100%ならば、(メタ)アクリロイル基のプロトンのピーク積分値は0.50となる。これより、下記式(6)により、(メタ)アクリロイル基の導入率とした。
アクリロイル基導入率=[(3つのメタクリル基のプロトンピークの積分値の平均)/0.50]×100 (%)・・・式(6)
撹拌装置、温度計、ディーンスターク装置を備えた300mLの3つ口フラスコに、(a1)25℃粘度が35mPa・sである下記平均組成式(a1-1)で表されるオルガノポリシロキサン69.82g、(a2)アクリル酸エチル(a2-1)45.10g(オルガノポリシロキサンの官能基1モルに対するモル比が3.0となる量)、(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)3.661g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.05となる量)、(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.51g(ジルコニウム触媒1モルに対するモル比が0.76となる量)、(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.059g((a1)と(a2)の合計100重量部に対し0.05重量部となる量)、及び(a6)トルエン93.54g((a1)~(a6)の合計重量に対し81.4重量%)を投入し、副生するエタノールを除去しながら85℃で24時間加熱攪拌した。反応溶液をろ過後、85℃、20mmHgにて2時間減圧留去して、25℃における粘度17mPa・sを有する、下記平均組成式(8)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-1)を得た。エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は>99%であった。
上記実施例1で使用したジルコニウム金属錯体をジルコニウムテトラキス(エチルアセトアセテート)(a3-2)に替え、(a1)~(a6)成分の配合量を以下の通りに替えた他は実施例1の工程を繰り返して、25℃における粘度18mPa・sを有する、平均組成式(8)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-2)を得た。エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は>99%であった。
各成分の配合量は以下の通りである。
(a1)上記平均組成式(a1-1)で表されるオルガノポリシロキサン68.97g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)44.55g(オルガノポリシロキサンの官能基1モルに対するモル比が3.0となる量)、
(a3)ジルコニウムテトラキス(エチルアセトアセテート) (a3-2)4.51g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.05となる量)、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.51g(ジルコニウム触媒1モルに対するモル比が0.76となる量)、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.059g、
(a6)トルエン 92.40g
実施例1において(a1)~(a6)成分の配合量を以下の通りに替えた他は実施例1の工程を繰り返して25℃における粘度18mPa・sを有する、平均組成式(8)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-3)を得た。該ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-3)は、上記平均組成式(8)において-OAの一部が水酸基であり、エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は95%であった。
各成分の配合量は以下の通りである。
(a1)上記平均組成式(a1-1)で表されるオルガノポリシロキサン79.70g
(a2)アクリル酸エチル(a2-1) 34.32g(オルガノポリシロキサンの官能基1モルに対するモル比が2.0となる量)、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1) 4.179g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.05となる量)、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1) 0.58g(ジルコニウム触媒1モルに対するモル比が0.76となる量)、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1) 0.059g、
(a6)トルエン 92.81g
実施例1において(a1)~(a6)成分の配合量を以下の通りに替えた他は実施例1の工程を繰り返して、25℃における粘度18mPa・sを有する、平均組成式(8)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-4)を得た。該ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-4)は、上記平均組成式(8)において-OAの一部が水酸基であり、エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は95%であった。
各成分の配合量は以下の通りである。
(a1)上記平均組成式(a1-1)で表されるオルガノポリシロキサン82.65g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)35.59g(オルガノポリシロキサンの官能基1モルに対するモル比が2.0となる量)、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)1.734g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.02となる量)、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.242g(ジルコニウム触媒1モルに対するモル比が0.76となる量)、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.060g、
(a6)トルエン 96.25g
実施例1において(a1)~(a6)成分の配合量を以下の通りに替えた他は実施例1の工程を繰り返して、25℃における粘度18mPa・sを有する、平均組成式(8)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-5)を得た。該ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-5)は、上記平均組成式(8)において-OAの一部が水酸基であり、エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は90%であった。
各成分の配合量は以下の通りである。
(a1)上記平均組成式(a1-1)で表されるオルガノポリシロキサン71.36g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)46.09g(オルガノポリシロキサンの官能基1モルに対するモル比が3.0となる量)、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)2.25g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.02となる量)、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.16g(ジルコニウム触媒1モルに対するモル比が0.38となる量)、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.060g、
(a6)トルエン 95.60g
実施例1において(a1)~(a6)成分の配合量を以下の通りに替えた他は実施例1の工程を繰り返して、25℃における粘度18mPa・sを有する、平均組成式(8)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-6)を得た。該ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-6)は、上記平均組成式(8)において-OAの一部が水酸基であり、エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は90%であった。
各成分の配合量は以下の通りである。
(a1)上記平均組成式(a1-1)で表されるオルガノポリシロキサン71.27g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)46.09g(オルガノポリシロキサンの官能基1モルに対するモル比が2.0となる量)、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)2.24g(ジルコニウム触媒の量をオルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.02となる量)、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.41g(ジルコニウム触媒1モルに対するモル比が1.00となる量)、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.060g、
(a6)トルエン95.49g
実施例1において、(a1)オルガノポリシロキサンを、25℃における粘度500mPa・sを有する下記平均組成式(a1-2)で表されるオルガノポリシロキサンに替え、(a1)~(a6)成分の配合量を以下の通りに替えた他は実施例1の工程を繰り返して、25℃における粘度200mPa・sを有する、下記平均組成式(9)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-7)を得た。エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は>99%であった。
上記中、Meはメチル基、AOはアクリロイルオキシ基である。
各成分の配合量は以下の通りである。
(a1)上記平均組成式(a1-2)で表されるオルガノポリシロキサン88.61g
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)57.93g(オルガノポリシロキサンの官能基1モルに対するモル比が3.0となる量)、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)4.70g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.05となる量)、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.66g(ジルコニウム触媒1モルに対するモル比が0.76となる量)、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.077g((a1)と(a2)の合計100重量部に対し0.05重量部となる量)、
(a6)トルエン 58.62g((a1)~(a6)の合計重量に対し40重量%)
実施例7においてトルエンの量を(a1)~(a6)の合計重量に対し10重量%とし、(a1)~(a5)成分の配合量を以下の通りにした他は実施例7の工程を繰り返して、25℃における粘度210mPa・sを有する、平均組成式(9)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-8)を得た。該ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-8)は、上記平均組成式(9)において-OAの一部が水酸基であり、エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は90%であった。
各成分の配合量は以下の通りである((a2)~(a4)成分の配合比は実施例7と同じ)。
(a1)上記平均組成式(a1-2)で表されるオルガノポリシロキサン110.74g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)72.40g、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)5.88g、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.82g、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.097g((a1)と(a2)の合計100重量部に対し0.05重量部となる量)、
(a6)トルエン 18.31g((a1)~(a6)の合計重量に対し10重量%)
実施例7において(a5)ラジカル重合禁止剤をアクリル酸2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルベンジル)フェニルに替え、(a1)~(a5)成分の配合量を以下の通りにし、(a6)トルエンを配合しなかった他は実施例7の工程を繰り返して、25℃粘度が215mPa・sを有する、平均組成式(9)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-9)を得た。該ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-9)は、上記平均組成式(9)において-OAの一部が水酸基であり、エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は87%であった。
各成分の配合量は以下の通りである((a2)~(a4)成分の配合比は実施例7と同じ)。
(a1)上記平均組成式(a1-2)で表されるオルガノポリシロキサン120.69g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)78.91g、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)6.41g、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.89g、
(a5)アクリル酸2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルベンジル)フェニル(a5-2) 0.318g((a1)と(a2)の合計100重量部に対し0.15重量部となる量)、
(a6)トルエン 0g
実施例7において(a5)ラジカル重合禁止剤をアクリル酸2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルベンジル)フェニルに替え、(a1)~(a5)成分の配合量を以下の通りにし、(a6)トルエンを配合しなかった他は実施例7の工程を繰り返して、25℃粘度が213mPa・sを有する、平均組成式(9)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-10)を得た。該ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-10)は、上記平均組成式(9)において-OAの一部が水酸基であり、エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は89%であった。
各成分の配合量は以下の通りである((a2)及び(a4)成分の配合比は実施例7と同じ)。
(a1)上記平均組成式(a1-2)で表されるオルガノポリシロキサン128.94g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)84.30g、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)2.05g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.015となる量)、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.29g、
(a5)アクリル酸2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルベンジル)フェニル(a5-2) 0.326g((a1)と(a2)の合計100重量部に対し0.15重量部となる量)、
(a6)トルエン 0g
実施例7において(a5)ラジカル重合禁止剤をアクリル酸2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルベンジル)フェニルに替え、(a1)~(a5)成分の配合量を以下の通りにし、(a6)トルエンを配合しなかった他は実施例7の工程を繰り返して、25℃粘度が210mPa・sを有する、平均組成式(9)で表されるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-11)を得た。該ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-11)は、上記平均組成式(9)において-OAの一部が水酸基であり、エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は89%であった。
各成分の配合量は以下の通りである((a2)及び(a4)成分の配合比は実施例7と同じ)。
(a1)上記平均組成式(a1-2)で表されるオルガノポリシロキサン132.34g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)86.53g、
(a3)ジルコニウムアセチルアセトナート(a3-1)702g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.005となる量)、
(a4)ジエチルヒドロキシアミン(a4-1)0.10g、
(a5)アクリル酸2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルベンジル)フェニル(a5-2)0.328g((a1)と(a2)の合計100重量部に対し0.15重量部となる量)、
(a6)トルエン 0g
実施例1において(a4)ジエチルヒドロキシアミンを配合しなかった他は実施例1の工程を繰り返して、25℃における粘度25mPa・sを有する、平均組成式(8)で表され、但し-OAの一部が水酸基であるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-12)を得た。エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は65%であった。
実施例1において、(a3)ジルコニウム触媒及び(a4)アミンに替えて水酸化カリウムを使用し、各成分の配合量を以下の通りにした他は実施例1の工程を繰り返して、25℃粘度が38mPa・sを有する、平均組成式(8)で表され、但し-OAの一部が水酸基であるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-13)を得た。エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は15%であった。
各成分の配合量は以下の通りである。
(a1)上記平均組成式(a1-1)で表されるオルガノポリシロキサン72.51g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)46.84g、
(エステル交換反応触媒)水酸化カリウム 0.31g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.05となる量)、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.061g、
(a6)トルエン 97.15g
実施例1において、(a3)ジルコニウム触媒及び(a4)アミンに替えてパラトルエンスルホン酸・1水和物を使用し、各成分の配合量を以下の通りにした他は実施例1の工程を繰り返して、25℃における粘度26mPa・sを有する、平均組成式(8)で表され、但し-OAの一部が水酸基であるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-14)を得た。エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は55%であった。
各成分の配合量は以下の通りである。
(a1)上記平均組成式(a1-1)で表されるオルガノポリシロキサン70.76g、
(a2)アクリル酸エチル(a2-1)45.70g、
(エステル交換反応触媒)パラトルエンスルホン酸・1水和物 1.45g(オルガノポリシロキサンの水酸基1モルに対するモル比が0.05となる量)、
(a5)2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール(a5-1)0.060g、
(a6)トルエン 94.80g
実施例7において(a4)ジエチルヒドロキシアミンを配合しなかった他は実施例7の工程を繰り返して、25℃における粘度300mPa・sを有する、平均組成式(9)で表され、但し-OAの一部が水酸基であるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-15)を得た。エステル交換反応によるアクリロイル基の導入率は58%であった。
[比較例5]
撹拌装置、温度計、滴下ロート、還流冷却管を取り付けた300mLのセパラブルフラスコへ平均組成式(15)で表されるエポキシ変性オルガノポリシロキサン80.86g、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン0.95g、2,6-ジ-tert-ブチル4-メチルフェノール0.059、トルエン95.40を投入し、50℃まで加熱した。50℃に達した時点で、滴下ロートよりアクリル酸36.55gとアクリル酸無水物6.40gの混合物を滴下し、滴下終了後より昇温して90~100℃にて40時間加熱攪拌した。その後、120℃、20mmHg、3時間減圧留去後にろ過により25℃粘度が粘度600mPa・sを有する、下記平均組成式(16)のラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-16)を得た。
上記中、Meはメチル基、AOはアクリロイルオキシ基である。
撹拌装置、温度計、滴下ロート、還流冷却管を取り付けた300mLのセパラブルフラスコへ平均組成式(17)で表されるエポキシ変性オルガノポリシロキサン80.29g、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン0.96g、アクリル酸2-tert-ブチル-4-メチル-6-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルベンジル)フェニル0.176g、トルエン95.32gを投入し、50℃まで加熱した。50℃に達した時点で、滴下ロートよりアクリル酸36.82gと無水アクリル酸6.44gの混合物を滴下し、滴下終了後より昇温して90~100℃にて40時間加熱攪拌した。その後、120℃、20mmHg、3時間減圧留去したが、目的物は得られずゲル化した。
一方、比較例1、4は、水酸基含有アミンを使用しておらず、本発明の製造方法と比較してアクリロイル基の導入率が低い。また、比較例2、3はエステル交換反応触媒として酸または塩基化合物を使用しており、本発明の製造方法と比較してアクリロイル基の導入率は悪い。比較例5、6は、アクリル酸及びアクリル酸無水物を使用した特公平5-83570号公報に記載の製造方法に従うものであり、安全性に問題がある。また得られるオルガノポリシロキサンの粘度は、実施例で得られたオルガノポリシロキサンよりも高く、特に比較例6ではゲル化して目的物が得られなかった。
「実施例12」
上記実施例1で得た(A)ラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-1) 100重量部、及び(B)ラジカル重合開始剤である2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(B-1)5.0重量部を均一に混合することで、放射線硬化性オルガノポリシロキサン組成物1を得た。
実施例12におけるラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-1)を、上記実施例2~11及び比較例1~5で得たラジカル重合性オルガノポリシロキサン(A-2)~(A-16)の各々に替えた他は実施例12を繰り返して、放射線硬化性オルガノポリシロキサン組成物2~16を製造した。オルガノポリシロキサン組成物2~16の各々に含まれる(A)ラジカル重合性オルガノポリシロキサンの種類は表2に記載の通りである。
放射線硬化型オルガノポリシロキサン組成物1~16各々を調製後、厚みが38μmのPETフィルムに約1.0g/m2の塗布量となるようにロール塗布し、酸素濃度を150ppmに設定した80W/cmの高圧水銀灯を2灯用いて100mJ/cm2の照射量の紫外線を照射し、シート状硬化皮膜を作成した。該皮膜の表面を指で10回擦り、硬化性を確認した。くもり及び脱落は見られない場合を○とし、わずかにくもり及び脱落が見られた場合を△とし、未硬化の場合を×と示した。
上記硬化試験と同じ方法によりシート状硬化皮膜(剥離シート)を形成した。該硬化被膜を25℃、20時間保管した後、硬化皮膜表面に幅25mmのアクリル粘着テープTESA7475(商品名)を貼り付け、2Kgのローラーを一往復させて圧着し、剥離力測定用のサンプルを作製した。該サンプルに70g/cm2の荷重をかけながら、70℃で20~24時間エージングさせた。その後、引張試験機を用いて180°の角度で剥離速度0.3m/分にて、貼り合わせたテープを引張、剥離するのに要する力(N/25mm)を測定した。
上記硬化試験及と同じ方法によりシート状硬化皮膜(剥離シート)を形成し、上記剥離力試験と同じ方法により剥離力測定用のサンプルを作製した。このサンプルに70g/cm2の荷重をかけながら、70℃で20~24時間エージングさせた。その後、引張試験機を用いて180°の角度で剥離速度0.3m/分にて、貼り合わせたテープを剥離した後、該テープをSUS板に貼り付けた。2Kgのローラーを一往復させて圧着し、25℃、30分放置後に、該テープを剥離するのに要する力(P1)を測定した。同じく、上記硬化皮膜と貼り合わせていないアクリル粘着テープTESA7475をSUS板に貼り付け、SUS板から該テープを剥離するために要する力(P0)を測定した。(P0)に対する(P1)の割合を残留接着率とした。
Claims (7)
- (メタ)アクリロイル基含有オルガノポリシロキサンの製造方法であって、
(a1)下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンと、
(a2)下記一般式(2)で表される(メタ)アクリル酸エステル (a1)成分の水酸基に対するモル比が1~10となる量とを、
下記(a3)成分及び(a4)成分の存在下でエステル交換反応させて前記(メタ)アクリロイル基含有オルガノポリシロキサンを得る工程を含むことを特徴とする、前記製造方法
(a3)ジルコニウム金属錯体 前記(a1)成分の水酸基1モルに対するモル比が0.001~0.1となる量
(a4)HON(R4)2で表される水酸基含有アミン 前記(a3)成分に対するモル比が0.10~1.5となる量(式中R4は、互いに独立に、炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基である)。 - 上記エステル交換反応の工程において、(a5)ラジカル重合禁止剤が更に存在し、該(a5)成分の量が(a1)成分及び(a2)成分の合計100質量部に対して0.001~1質量部である、請求項1記載の製造方法。
- 上記エステル交換反応の工程において、(a6)有機溶剤が更に存在し、該(a6)成分の量が(a1)~(a4)成分の合計100質量部に対して、又は(a5)成分を含む場合には(a1)~(a5)成分の合計100質量部に対して、1~200質量部である、請求項1又は2記載の製造方法。
- (a3)ジルコニウム金属錯体が下記一般式(3)で表される、請求項1~3のいずれか1項記載の製造方法。
Zr(L1)e(L2)f (3)
(L1はβ-ジカルボニラートアニオン及びβ-ジカルボニル含有化合物のエノラートアニオンから選ばれるリガンドであり、L2はL1とは異なるアニオン性リガンドであり、eは2~4の整数であり、f=4-eである)。 - (a5)ラジカル重合禁止剤がヒンダードフェノール系化合物である、請求項2及び請求項2に従属する請求項3及び4のいずれか1項記載の製造方法。
- (a1)オルガノポリシロキサンにおいて、水酸基含有基が結合しているケイ素原子の個数が全ケイ素原子の合計個数に対して1~50%である、請求項1~5のいずれか1項記載の製造方法。
- (メタ)アクリロイル基含有オルガノポリシロキサンが下記平均組成式(7)で表される、請求項1記載の製造方法
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