JP7353439B1 - シリコーン樹脂溶解剤及びシリコーンコーティングと基布の分離方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(A)下記一般式(1)及び/又は(2)で示されるシリコネート化合物:1~90質量%
(B)比誘電率が10.0以下である非プロトン性有機溶剤:99~10質量%
を含むものであるシリコーン樹脂溶解剤を提供する。
(A)下記一般式(1)及び/又は(2)で示されるシリコネート化合物:1~90質量%
(B)比誘電率が10.0以下である非プロトン性有機溶剤:99~10質量%
を含むものであるシリコーン樹脂溶解剤である。
本発明のシリコーン樹脂溶解剤は、(A)上記一般式(1)及び/又は(2)で示されるシリコネート化合物と(B)比誘電率が10.0以下である非プロトン性有機溶剤を含むものである。
(A)成分は下記一般式(1)及び/又は(2)で表されるシリコネート化合物であり、シロキサン結合(-O-Si-O-)の溶解(解重合)触媒として作用する。
(A)成分の各種シリコネートは対応する触媒とオクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)、デカメチルシクロペンタシロキサン(D5)、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン(D6)等のジアルキル環状ポリシロキサン又は両末端がジメチルシラノール基で封鎖されたジアルキルポリシロキサン、両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジアルキルポリシロキサン等を、適切な反応条件下で、必要に応じて(B)成分の一部又は全部と共に混合することで調製することができる。例えば、式(1)又は(2)のMがアルカリ金属である場合、触媒は対応するアルカリ金属水酸化物、Mがテトラアルキルアンモニウムの場合は、触媒はテトラアルキルアンモニウムヒドロキシド、Mがテトラアルキルホスホニウムの場合は、触媒はテトラアルキルホスホニウムヒドロキシドとなる。上記の触媒は水やアルコール、テトラヒドロフランなどの溶解液で販売されている場合もあり、その場合は触媒の溶解液とシロキサンを混合し、加熱処理又は減圧処理で溶液を系外へ排出しながら、シリコネートを調製する方法もある。反応条件は触媒により異なるが、例えば触媒が水酸化カリウムであれば、常圧下、145℃で2時間程度、テトラアルキルアンモニウムであれば減圧下、45℃で12時間程度、テトラアルキルホスホニウムであれば減圧下、45℃で6時間程度の加熱が必要になる。
(A)成分の数平均重合度はGPCにより測定することができるが、(A)成分はアルカリ性であり、そのまま測定するとGPC装置を損傷する可能性がある。そこで、希塩酸等で中和した後にGPC測定することが好ましい。具体的には、(A)成分を小過剰量の希塩酸で中和後に、水層を分液しその後、キョーワード500(協和化学工業株式会社製)で過剰の塩酸を吸着中和する。その後、メンブレンフィルターによるろ過を行った後に、GPC測定用のサンプルを調製する。その後、例えばトルエンを展開溶媒とした以下の条件でGPC分析を行い、ポリスチレン換算により数平均重合度を求めることができる。
展開溶媒:トルエン
流量:0.35mL/min
検出器:示差屈折率検出器(RI)
カラム:TSK Guardcolumn SuperH-L
TSKgel SuperH4000(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH3000(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH2000(6.0mmI.D.×15cm×2)
(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
試料注入量:10μL(濃度0.5重量%のトルエン溶液)
測定溶媒:重クロロホルム
サンプル濃度:30wt%
測定装置:JNM-ECX-400(日本電子株式会社製)
スキャン回数:2,000回
(B)成分は比誘電率が10.0以下である非プロトン性有機溶剤であり、シリコーンゴムの膨潤剤及び前記(A)成分の溶剤として作用する。
調製したシリコーン樹脂溶解剤に、浸漬しやすい大きさにカットしたシリコーン樹脂と基材の一体化成形品を浸漬することが好ましい。但しカットせずにそのまま浸漬してもよい。成形品の大きさや厚さ、状態等に特に制限はないが、1辺のサイズを1mm~500mm、好ましく2mm~300mm、より好ましくは5mm~100mmにカットすると、攪拌翼等で攪拌しやすくなり好適である。
本発明のシリコーン樹脂溶解剤で溶解するシリコーン樹脂は特に限定されないが、シリコーンゴムが好ましい例として挙げられる。シリコーンゴムの具体的な例としては、例えば付加硬化型シリコーンゴムや、ラジカル硬化型シリコーンゴム、縮合硬化型シリコーンゴム、または紫外線硬化型シリコーンゴムなど、シロキサン結合を持つ全てのシリコーンゴムに適応可能である。更に、充填剤として疎水性シリカ、親水性シリカ、酸化鉄、群青、シリコーンレジン、カーボンブラック、ガラスビーズ、樹脂バルーン、珪藻土、金属酸化物紛、金属紛、金属水酸化物紛を含んでいても適応可能となる。また、添加剤として、反応制御剤、酸化防止剤、接着助剤、接着促進剤、可塑剤、難燃化剤等を含んでいても適応可能である。
シリコーン樹脂と一体成型する基材は金属基材と樹脂基材が挙げられる。金属基材としては例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス(SUS)、銅、マグネシウム、鉛、ニッケル、チタン、亜鉛、モリブデンとその酸化物、その合金、そのメッキなどが挙げられる。樹脂基材としては、例えば、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン(ABS)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリウレタン(PU)樹脂、ポリスチレン(PS)樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフェニレンオキサイド(PPO)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリスルフォン(PSU)樹脂、ナイロン6(PA6)樹脂、ナイロン66(PA66)樹脂、ポリフタルアミド(PPA)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂等が挙げられる。
表1~3に記載の割合と反応条件で触媒とオクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)を加熱処理し、その後、(B)成分を25℃で投入し、30分間攪拌することでシリコーン溶解液を調製した。なお、シリコーン樹脂溶解液に上記一般式(1)及び/又は(2)で示されるシリコネート化合物が含まれていることは、前述の方法で29Si-NMRにより確認された。
加熱付加硬化型自己接着性液状シリコーンゴムコーティング材であるKEG-2052T-A/B(信越化学工業株式会社製)をアルミニウム、SUS、PPS、PA6、PA66、PBTのテストピース上に厚さが30~50μmになるように塗工した。その後、加熱炉を用いて150℃で5分間加熱硬化することでシリコーンゴムと基材の一体成型物を作成した。
作成したシリコーンゴムと基材の一体成型物を約10mm角にカットし、20mLのナスフラスコに入れた。その後、調製した各溶解液10.0gと撹拌子を、冷却管を取り付けたナスフラスコに入れ、マグネティックスターラーで攪拌しながらオイルバスを用いて60℃で30分間加熱した。加熱工程終了後、25℃まで放冷し、得られたサンプルをイオン交換水とアセトンで洗浄後に、乾燥機を用いて100℃で1時間乾燥した。その後、下記条件によりIRスペクトルを測定し、シリコーンゴムの除去状況を確認した。
[IRスペクトル測定条件]
以下の装置と条件でシリコーンゴムと基材が接着していた面についてIRを測定した。
装置:Spectrum65 FT-IR spectrometer
(Perkin Elmer社製)
測定範囲:4,000~550cm-1
測定回数:8回
2950cm-1付近にあるSi-CH3のピークが検出された場合を「×」、検出されなかった場合を「〇」と評価した結果を表1~3に示す。
アルミニウム、SUS、PPS、PA6、PA66、PBTの各種基材を約10mm角にカットし、その質量を秤量後に、20mLのナスフラスコに入れた。その後、調製しておいた各溶解液を10.0gと撹拌子を、冷却管を取り付けたナスフラスコに入れ、マグネティックスターラーで攪拌しながら、オイルバスを用いて60℃で30分間加熱した。加熱工程終了後、25℃まで放冷し、得られたサンプルをイオン交換水とアセトンで洗浄後に、乾燥機を用いて100℃で1時間乾燥した。その後、得られたサンプルを秤量し、質量変化率を算出して、少数点第二位で四捨五入した結果を表1~3に示す。
加熱付加硬化型自己接着性液状シリコーンゴムコーティング材であるKEG-2052T-A/B(信越化学工業株式会社製)を25g/m2でPA66基布(210デニール)及びPET基布(495デニール)にコーティングし、乾燥炉を用いて200℃で1分間加熱硬化し、シリコーンコーティング基布を作成した。
上記シリコーンゴムコーティング基布を10mm角に裁断し、1.0gを20mLのナスフラスコに入れた。その後、調製した各溶解液を10.0gと撹拌子を、冷却管を取り付けたナスフラスコに入れ、マグネティックスターラーで攪拌しながら、オイルバスを用いて60℃で30分間加熱した。加熱工程終了後、25℃まで放冷し、得られたサンプルをイオン交換水とアセトンで洗浄後に、乾燥機を用いて100℃で1時間乾燥した。その後、上記シリコーンの除去状況確認と同様にIR測定によるシリコーンゴムの除去状況を確認した結果を表1~3に示す。また、下記条件で光学顕微鏡による表面観察を行い、基布の溶解状況の確認を行った。
[光学顕微鏡による表面観察条件]
以下の装置と条件で上記の溶解試験後のシリコーンコーティング基布のシリコーンがコーティングしてあった面について光学顕微鏡で表面観察を行った。
装置:LEXT OLS5000(オリンパス株式会社製)
倍率:235倍
光学顕微鏡で観察し、基材の溶解が見られた場合を「×」、溶解が見られなかった場合を「〇」と評価した結果を表1~3に示す。
Claims (4)
- 前記Mがナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、またはテトラブチルホスホニウムイオンから選ばれる陽イオン種であることを特徴とする請求項1に記載のシリコーン樹脂溶解剤。
- 前記Rが全てメチル基であることを特徴とする請求項1に記載のシリコーン樹脂溶解剤。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のシリコーン樹脂溶解剤にシリコーンコーティング基布を浸漬させることを特徴とする、シリコーンコーティングと基布の分離方法。
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