JPH08311429A - 改善されたラップ剪断強度を有する高固体含量シリコーン感圧接着剤 - Google Patents

改善されたラップ剪断強度を有する高固体含量シリコーン感圧接着剤

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JPH08311429A
JPH08311429A JP7229920A JP22992095A JPH08311429A JP H08311429 A JPH08311429 A JP H08311429A JP 7229920 A JP7229920 A JP 7229920A JP 22992095 A JP22992095 A JP 22992095A JP H08311429 A JPH08311429 A JP H08311429A
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JP7229920A
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Shaow Burn Lin
ショウ・バーン・リン
Timothy Brydon Burnell
ティモシー・ブライドン・バーネル
Jeffery Hayward Wengrovius
ジェフリー・ヘイワード・ウェングロヴィアス
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General Electric Co
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高固体含量と改善されたラップ剪断特性、特
に高温におけるラップ剪断特性を有し、更に高いピール
性とタック性を備えるシリコーン感圧接着剤、及びこれ
を得るための高固体含量のポリジオルガノシロキサン組
成物の提供。 【解決手段】 成分(A)〜(E)からなる組成物:
(A)R3 SiO1/2 及びSiO4/2 単位を有する芳香
族可溶のMQ樹脂又は樹脂状のコポリマー、(B)25
℃で約3〜約1000センチポイズの粘度を有するハイ
ドライドで停止されたポリジオルガノシロキサン、
(C)25℃で3〜約1000センチポイズの粘度を有
するアルケニルで停止されたポリジオルガノシロキサ
ン、(D)架橋材としてのセットの多官能性シリコー
ン、及び(E)ヒドロシリル化触媒。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本願は、現在は放棄されたアメリカ特許出
願番号08/206,497(1994年3月4日出
願)の部分継続出願である。
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒドロシリル化硬
化によって硬化される、シリコーンをベースとする感圧
接着剤に関し、更に感圧接着剤組成物を形成するのに適
するシリコーン組成物に関する。より詳細には、硬化し
て改善されたラップ(lap)剪断強度及び特に高温に
おいて改善されたラップ剪断強度を有する感圧接着剤組
成物を形成する、100%固体を含む高固体含量シリコ
ーン組成物に関する。
【0003】
【従来の技術】こゝで使用する用語“感圧接着剤”(P
SA)とは、ある表面に接着することができ、しかもこ
の表面に微量以上の接着剤を残すことなく表面から剥が
すことができ、更にこの接着剤がそのタック(tac
k)強度及び接着強度を或程度又は全部保留するので、
同じか又は別の表面に再接着することのできるような接
着剤のことを云う。
【0004】シリコーン感圧接着剤はすぐれた接着強
度、タック強度ならびに粘着強度を有し、これらは感圧
接着剤に一般的に要求される特性である。シリコーンP
SAテープは、例えばプレーター(plater)のマ
スクテープ、高剪断スプライシングテープ、プラズマな
らびに火焔溶射等のような多くの高温で化学的に苛酷な
工業操作において用いられている。これらの使用形態で
有用であるためには、シリコーンPSAは特に高温で高
いラップ剪断強度をもたねばならない。
【0005】現在入手可能なシリコーンPSAにつきま
とう欠点は、特に高温において改善されたラップ強度、
ならびに高いピール(peel)性及びタック性をもっ
た高固体含量でないと云うことである。現在、溶媒の存
在なくしてそのような接着特性を示すことのできるシリ
コーンPSAはどこにもない。厳格な大気品質規制のあ
る地域では、PSA中に溶媒を使用することはその使用
を効果的に禁止する厳しい規制にしたがわねばならな
い。感圧接着剤組成物を形成するために硬化することの
できる高固体含量シリコーン組成物は公知であるが、こ
れら公知の組成物は、所望の使用に対して満足すべき接
着特性を与えない。
【0006】アメリカ特許第5,169,727号(発
明者:Boardman)は、(a)R' R''R''' S
iO1/2 単位とSiO4/2 単位とからなり、且つ、コポ
リマーの1〜4重量%範囲のシリコン結合ヒドロキシル
ラジカルを含む、ベンゼンに可溶の樹脂状コポリマー、
(b)ジオルガノアルケニルシロキシで末端封止された
ポリジオルガノシロキサン、(c)ジオルガノヒドロゲ
ンシロキシで末端封止されたポリジオルガノシロキサ
ン、(d)架橋剤、及び、(e)ヒドロシリル化触媒、
からなる高固体含量を有する感圧接着剤組成物に関す
る。
【0007】この特許は、1〜15のシリコーン原子数
を有するオルガノシロキサン架橋材(crosslin
ker)を必要とする。更に、この特許に記載の実施例
は、つくられた感圧接着剤が低〜中程度のタック性を有
していたことを示している。接着強度は、70℃におけ
る保持力(holding power)によって測定
して「不良〜パス(passing)」の範囲であっ
た。上記特許には改善されたラップ剪断特性をもつPS
Aについての教示はどこにもなく、高温での改善された
ラップ剪断特性についての教示もなく、更に、「SiH
/Si−ビニル」比が1.25:1を超える比で有用な
感圧接着剤が得られると云う教示もない。
【0008】アメリカ特許第3,883,298号(発
明者:Hahnら)は、(a)実質的にR3 SiO1/2
単位(”M”単位)及びSiO4/2 単位(”Q”単位)
からなる、固体のベンゼン可溶樹脂コポリマーの50〜
60重量部、(b)25℃において20,000〜10
0,000センチポイズの粘度を有する、実質的に環を
もたないビニルで停止されたポリジオルガノシロキサン
の40〜50重量部、(c)「(a)+(b)」全体中
のすべてのオレフィン不飽和ラジカルに1.0〜20.
0のシリコン結合水素原子を付与するのに充分な量の水
素含有オルガノポリシロキサン、及び(d)白金触媒、
から実質的になる成分を混合して得られる感圧接着剤と
して有用な組成物に関する。この特許では、低粘度のポ
リジオルガノシロキサンを混合したMQ樹脂を含む従来
技術による組成物は、PSAを生成しないと指摘してい
る。
【0009】アメリカ特許第4,774,297号(発
明者:村上ら)は、すぐれたタック及び接着強度を有す
る感圧接着剤を形成するために適した組成物を目的とし
ており、この組成物は以下の成分(A)〜(E)からな
る。即ち、(A)25℃において500,000センチ
ポイズ以上の粘度を有し、ビニルで停止されたポリジオ
ルガノシロキサンの30〜70重量部、(B)R3 Si
1/2 単位(M単位)及びSiO4/2 単位(Q単位)を
含むオルガノポリシロキサンの70〜30重量部、
(C)1個のアルケニル基当り1〜20のシリコン結合
水素原子を与えるのに充分な量のオルガノヒドロゲンシ
ロキサン、(D)白金含有触媒、及び、(E)25〜4
00重量部の有機溶媒、である。満足できる生成物を得
るためには、ビニルポリマーの25℃における粘度が少
くとも500,000センチポイズ、好ましくは少くと
も1,000,000センチポイズであることが重要で
あるとこの特許は教示している。
【0010】アメリカ特許第4,988,779号(発
明者:Medfordら)は、感圧接着剤を生成するの
に適する組成物を開示している。この組成物は5〜10
重量%以下の含量の溶媒を含み、以下の成分(a)〜
(d)からなる。即ち、(a)25℃において500〜
10,000センチポイズの粘度を有し、ビニル含有ポ
リジオルガノシロキサン液の30〜50部、(b)R3
SiO1/2単位(M単位)及びSiO4/2 単位(Q単
位)を含むベンゼン可溶樹脂コポリマーの50〜70
部、(c)シリコン結合水素原子を有するオルガノポリ
シロキサン、及び、(d)白金触媒、である。
【0011】式R3 ab SiO(4-a-b)/2 で表わされる
水素含有オルガノポリシロキサンが、組成物中のすべて
のオレフィン不飽和ラジカルに1.0〜30.0のシリ
コン結合水素原子を付与するのに充分な量で存在する。
水素含有オルガノポリシロキサンは架橋材(cross
−linker)として機能し、a=1.00〜2.0
0未満、b=0.05〜1.00、a+b=1.10〜
3.00未満の値をもつ小さな構造を有する。この発明
は、より良好なピール及びタック性を付与するために高
分子量のハイドライド(hydride)架橋材を使用
することについては何の教示もしていない。硬化した接
着剤のピール粘着力は、MQ樹脂の量を調節して調節さ
れたもので、架橋材により調節されたものではなかっ
た。高いピール及びタック接着特性ならびに高いラップ
剪断強度を得ることについては、この特許は何も教えて
いない。
【0012】アメリカ特許第5,190,827号(発
明者:Lin)は、高固体含量を有し、且つ、1鎖当り
2を超えるシリコン結合水素原子を含む水素含有ポリジ
オルガノシロキサンを有する組成物に関する。この組成
物中に含まれる他の成分は、MQ樹脂、アルケニルで停
止されたシリコーン液、及びハイドライドで停止された
シリコーン液である。架橋は、線状又は樹脂状シロキサ
ンポリマーから選ばれるハイドライド架橋材によっての
み起り、架橋材として2を超えるシリコン結合アルケニ
ル基を含むオルガノシロキサンについては開示されてい
ない。
【0013】アメリカ特許第5,292,586号(発
明者:Linら)は、シラノール含有MQ樹脂、アルケ
ニルで停止されたポリジオルガノシロキサン、ハイドラ
イドで停止されたオルガノヒドロゲンポリシロキサン、
及び触媒量のヒドロシリル化触媒からなる組成物を開示
している。この組成物は硬化して高いピールとタック粘
着性をもつPSAを生成するが、架橋材や多官能性アル
ケニルシリコーン又は多官能性ハイドライドシリコーン
の何れをも含んでいない。末端停止ハイドライド接着剤
ネットワークはMQ樹脂のシラノールと反応して内部的
に硬化した接着剤ネットワークを形成する。
【0014】アメリカ特許出願番号08/150,57
0号(発明者:Linら)は、高固体含量を有する付加
硬化した接着剤組成物を開示している。この組成物は、
MQ樹脂に加えて架橋材としての多官能性のビニル含有
シリコーン、アルケニルで停止されたシリコーン液、ハ
イドライドで停止されたシリコーン液、及びヒドロシリ
ル化触媒とから製造される。架橋は外側のビニル架橋材
によって起り、硬化した感圧接着剤を形成する。高いピ
ール及びタック接着性とともに、改善されたラップ剪断
強度を有するPSAの製造については、何らの教示もさ
れていない。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】高固体含量及び改善さ
れたラップ剪断特性を有するシリコーン感圧接着剤を生
成するように硬化する、高固体含量のポリジオルガノシ
ロキサン組成物を提供することが絶えず望まれている。
また、なんらの溶媒の存在なしでこれらの特性をもつこ
とができる組成物が望まれている。そのような溶媒フリ
ーの(溶媒の存在なしの)組成物は、厳格な大気品質規
制が行われている地域において非常に有用となるであろ
う。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明において、付加硬
化したシリコーンPSAのラップ剪断特性が、多官能性
のハイドライドシリコーンと多官能性のアルケニルシリ
コーンからなる二元架橋材システム、又はヒドロシリル
化−反応性の両機能を含む当該ハイブリッド架橋材を使
用することによって著しく改善されることが判った。
【0017】本発明は、改善されたラップ剪断強度を有
する付加硬化可能シリコーン感圧接着剤組成物に関し、
この組成物は以下の成分(A)〜(E)からなる。即
ち、 (A)R3 SiO1/2 単位及びSiO4/2 単位を含む芳
香族に可溶性の樹脂又は樹脂状コポリマーの約50〜約
75重量部、[但し、各Rは独立に1〜約6の炭素原子
数を有する1価の炭化水素ラジカルであり、該樹脂状コ
ポリマーはコポリマーの全重量基準で約0.2〜約5.
0重量%のヒドロキシルラジカルを含み、R3 SiO
1/2 のSiO4/2 に対するモル比は約0.6〜約0.9
である。] (B)25℃において3〜約1000センチポイズの粘
度を有する、ハイドライドで停止されたポリジオルガノ
シロキサン、 (C)25℃において約3〜約1000センチポイズの
粘度を有する、アルケニルで停止されたポリジオルガノ
シロキサン、 (D)(i)1分子当り平均して2以上のシリコン結合
水素原子を有する多官能性オルガノシロキサン、及び、
(ii)1分子当り平均して2以上のシリコン結合アルケ
ニル基を有する多官能性オルガノシロキサン、よりなる
群から選ばれる2以上の架橋する多官能性オルガノシロ
キサン液又は樹脂の混合物、[但し、成分(A)、
(B)、(C)及び(D)の重量は合計して100重量
部であり、成分(B)、(C)及び(D)の重量は、
(B)、(C)及び(D)の合計で表わされる組成物中
におけるシリコン結合水素のシリコン結合アルケニル基
に対するモル比が約1.00〜約15.00の範囲にあ
ると云う制約の下で、100重量部当り約25〜約50
重量部の範囲にある。]及び、 (E)ヒドロシリル化触媒、である。更に、100%固
体が必要でない場合は、所望により0〜約40重量%の
有機溶媒(F)をこの組成物中に含有させてもよい。
【0018】本発明の組成物は、硬化して70℃におけ
るラップ剪断強度が2.2ポンド/平方インチ(約0.
15Kg/cm2 )を超え、好ましくは150℃におけ
る該強度が2.2ポンド/平方インチ(約0.15Kg
/cm2 )を超える感圧接着剤を生成する。この組成物
中に溶媒が存在してもよいが、未硬化の状態における作
業性を改善するために溶媒が存在する必要はなく、した
がってこの組成物を100%固体として記載することが
できる。本発明の主要な有益性は、改善されたラップ強
度を有するPSAが製造され、且つ高温においてこの改
善されたラップ強度を保持し続けることである。
【0019】本発明組成物の成分(A)は、芳香族に可
溶の樹脂又は樹脂状オルガノポリシロキサンコポリマー
であり、このものは本組成物からつくられた硬化した感
圧接着剤にタック性を与える。樹脂又は樹脂状コポリマ
ー(A)は、R3 SiO1/2 単位(“M”単位としても
知られる)、及びSiO4/2 単位(“Q”単位としても
知られる)を含む。上式中、各Rは独立に1〜約6の炭
素原子数を有する1価の炭化水素ラジカルである。
【0020】Rで表わされるラジカルの例は、メチル、
エチル及びイソプロピルのようなアルキルラジカル;シ
クロペンチル及びシクロヘキセニルのようなシクロ脂肪
族ラジカル;ビニル及びアリルのようなオレフィンラジ
カル;及びフェニルラジカルを含む。すべてのR基のう
ちの95%以上はアルキル基、好ましくはメチルであ
り、またアルケニルラジカルであるRラジカルの合計数
は、全Rラジカルの0〜0.5%である。
【0021】R3 SiO1/2 単位(M単位)のSiO
4/2 単位(Q単位)に対するモル比は約0.6〜約0.
9である。樹脂又は樹脂状コポリマーは、樹脂又はコポ
リマーの合計重量基準の重量%で表わして約0.2〜約
5%、好ましくは約0.3〜3.0%、特に好ましくは
約0.4〜約2.5%のヒドロキシルラジカルを含む。
このヒドロキシルラジカルは、SiO4/2 単位のシリコ
ン原子に直接に結合している。
【0022】成分(A)は、約50〜約75重量部、好
ましくは約50〜約70重量部、特に好ましくは約50
〜約62重量部の範囲内にある量で本発明組成物中に存
在する。樹脂又は樹脂状コポリマー(A)をつくる方法
は当業者には公知である。例えば参考として、アメリカ
特許第2,676,182号(発明者:Daudtら)
を掲げ、これを参照文献として本明細書に採り入れる。
【0023】Daudtらの方法においては、シリカヒ
ドロゾルを酸性条件下で、ヘキサオルガノジシロキサ
ン、例えばヘキサメチルジシロキサン;又は加水分解可
能のトリオルガノシラン、例えばトリメチルクロロシラ
ン;又はこれらの混合物などのようなトリオルガノシロ
キシ単位の原料物質と反応させ、そしてM及びQ単位を
有するベンゼン可溶の樹脂コポリマーを回収している。
樹脂又は樹脂状コポリマー(A)は、固体、樹脂状物質
が好ましく、大抵はキシレン又はトルエンのような溶媒
中の溶液、一般には40〜60重量%溶液として市販さ
れている。
【0024】本発明組成物の成分(B)は、25℃にお
いて約3〜約1000センチポイズの粘度を有し、更に
下記の一般式(I) R1 2HSiO(R1 2SiO)n SiHR1 2 (I) を有する、ハイドライドで停止されたオルガノポリシロ
キサン液が好ましい。[但し式中、各R1 は独立に1〜
約10の炭素原子数を有するアルキル基又はフェニルの
ようなアリールである。]nの値は約3〜約500、好
ましくは約5〜約400、そして特に好ましくは約10
〜約300の範囲の数である。溶媒のない組成物が所望
される場合は、溶媒の助けなしに成分(A)を分散させ
るのに充分なぐらい分子量が低くなければならない。即
ちnは約50未満の整数である。ハイドライドで停止さ
れたオルガノポリシロキサン(B)の粘度は、25℃に
おいて約3〜約1000センチポイズの範囲にあり、特
に好ましくは25℃において約6〜約500センチポイ
ズの範囲である。
【0025】オルガノヒドロゲンポリシロキサン類とそ
れらの製造法は、オルガノシリコンポリマー業界では公
知であり、そのうちの若干は市販されている。簡単に
は、オルガノヒドロゲンシロキサンの製造は、クロロシ
ランのようなシランを加水分解し、次いで得られた加水
分解物を酸触媒の下で平衡化させるなどの任意の適当な
方法で達成できる。
【0026】別の方法として、環状シロキサン及び線状
シロキサンのような適当なシロキサン類の混合物を共重
合させ、酸触媒の下で平衡化させることもできる。例え
ば、本発明において使用するのに適当なハイドライドで
停止されたシリコーン液は、テトラメチルジシロキサン
と所定割合の環状メチルテトラマーとを、触媒としてフ
ィルトロール−20(Filtrol−20:酸性白
土)の存在下で、80〜100℃において4〜6時間反
応させることによって製造することができる。フィルト
ロール−20触媒を次いで濾過により分離し、更に残留
反応物を真空ストリッピングにより分離する。
【0027】本発明組成物の成分(C)は、25℃にお
いて約3〜約1000センチポイズの粘度を有し、且
つ、下記の一般式(II) R1 22 SiO(R3 2SiO)x SiR21 2 (II) を有するアルケニル含有ポリジオルガノシロキサンが好
ましい。[但し上記式中、各R1 は独立に1〜10の炭
素原子数を有するアルキル基、環脂肪族基又はアリール
基であり、R2 は1〜約10の炭素原子数を有するアル
ケニル基であり、各R3 は独立にR1 又はR2 であり、
全R3 ラジカルの少くとも99.5%はR1 であり、x
は約3〜約500の数である。]上記式(II)におい
て、R1 は、好ましくはメチル、エチル及びプロピルの
ようなアルキル基;シクロヘキシルのような環脂肪族基
又はフェニルのようなアリール基である。
【0028】好ましくは、すべてのR1 ラジカルの95
%以上、特に好ましくは、100%が1〜10の炭素原
子数を有するアルキルラジカルであり、メチルが最も好
ましい。R2 は、好ましくはビニル、アリル、プロペニ
ル、ブテニル、ペンテニル、ヘキセニルなどのアルケニ
ル基であり、特に好ましいR2 はビニルである。各R3
は、すべてのR3 ラジカルの99.5%以上、好ましく
は100%がR1であることを条件として、R1 又はR2
のどちらであってもよい。
【0029】R3 は、好ましくは1〜10の炭素原子数
を有するアルキルラジカルであり、特に好ましいのはメ
チルであり、或いはより好ましくはアリール基であり、
最も好ましいのはフェニル基である。上記式(II)にお
いてxは約3〜約500の数を表わし、好ましくは5〜
約250、特に好ましくは約10〜約200である。溶
媒のない組成物が所望される場合は、分子量は、溶媒の
助けなしで成分(A)を分散させるのに充分な程低分子
量でなければならず、即ちxは約50未満の整数であ
る。
【0030】アルケニルで停止されたポリジオルガノシ
ロキサン(C)は、トリオルガノシロキサンで停止され
たポリジオルガノシロキサンを製造する従来法の何れに
よっても製造することができる。例えば、適当な加水分
解可能のシラン、例えばビニルジメチルクロロシランと
ジメチルジクロロシランとを適正な割合で一緒に加水分
解し、次いで縮合させてもよいし、或いは別の方法とし
て、ポリジオルガノシロキサンの末端基を供与する適当
な1,3−ジビニルテトラオルガノジシロキサン、例え
ば対称のジビニルジメチルジフェニルシロキサン又はジ
ビニルテトラメチルシロキサンを、酸性又は塩基性触媒
の存在下に、適当なジオルガノポリシロキサン、例えば
ジメチルシクロテトラシロキサンと平衡化させてもよ
い。
【0031】ポリジオルガノシロキサン(C)の製造方
法の何れにしても、通常はある変化量の揮発性、環状の
ポリジオルガノシロキサンが一緒に生成する。揮発性の
環状ポリジオルガノシロキサン、例えばメチルテトラマ
ーは、これらのものが揮発性であって感圧接着剤特性に
有害に影響するので、除去する必要がある。アルケニル
で停止されたポリジオルガノシロキサン(C)の粘度
は、25℃において3〜約1000、好ましくは約5〜
約400、特に好ましくは約10〜約300センチポイ
ズの範囲にある。
【0032】本発明の目的のためのポリジオルガノシロ
キサン(B)及び(C)の使用量、それらの化学式[前
掲の一般式(I)及び(II)]及び粘度は、ポリジオル
ガノシロキサンの実質的に環をもたない部分に関連す
る。この実質的に環のない部分は、ポリジオルガノシロ
キサンの試料を150℃において1時間まで加熱するこ
とにより残留物を生成させて決定することができる。こ
の残留物は、150℃及び大気圧下で非揮発性である極
く微量の大環状ポリジオルガノシロキサン以外は、実質
的に環状物質をもたないであろう。
【0033】これらポリジオルガノシロキサン(B)及
び(C)の多くは市販されている。更に成分(B)及び
(C)は、それらがそれぞれ前記の一般式(I)又は
(II)のハイドライドで末端封止されたか又はアルケニ
ルで末端封止されたポリシロキサンである限り、ホモポ
リマー又はコポリマー、或いはそれらの数種の混合物で
あることができる。
【0034】(D)は、(i)1分子当り平均して2以
上のシリコン結合水素原子を有する多官能性オルガノシ
ロキサン、及び(ii)1分子当り平均して2以上のシリ
コン結合アルケニル基を有する多官能性オルガノシロキ
サン、よりなる群から選ばれる2以上の架橋する多官能
性オルガノシロキサン液又は樹脂の混合物である。こゝ
で、成分(A)、(B)、(C)及び(D)の重量は合
計して100重量部であり、成分(B)、(C)及び
(D)の重量は、(B)、(C)及び(D)の合計で表
わされる組成物中のシリコン結合水素のシリコン結合ア
ルケニル基に対するモル比が約1.00〜約15.00
の範囲にあると云う制約の下で、100重量部当り約2
5〜約50重量部の範囲にある。
【0035】成分(D)(i)は、1鎖当り2を超える
シリコン結合水素を含む、水素含有ポリオルガノシロキ
サンである。この成分(D)(i)の例は、以下の
(1)及び(2)を含む。即ち、 (1)25℃における粘度が約5〜約12,000、好
ましくは約5〜約5000、特に好ましくは約5〜約2
500センチポイズであり、下記の一般式(III) Hc(R4)3-c SiO((R4)2SiO)y (HR4SiO)z Si(R4)3-c Hc (III) (尚、本式は線状分子に特有である。)を有する線状
(又は環状)の水素含有ポリジオルガノシロキサン液;
[但し上式中、各R4 は独立に約1〜約10の炭素原子
数を有するアルキルラジカルか又はアリールラジカル
(R4 はメチルが好ましい)であり、cは0又は1、y
は約0〜約800、好ましくは約20〜約400、特に
好ましくは約20〜約200の範囲の数であり、zは約
3〜約100、好ましくは約3〜約30、特に好ましく
は約3〜約20の範囲の数である]。
【0036】(2)以下の(a)、(b)から選択され
る樹脂状水素含有シロキサンコポリマー; (a)重量%で以下の(i)及び(ii)からなる樹脂状
の水素含有シロキサンコポリマー、 (i)約60〜約100%のSiO4/2 単位及び(R5)
2 HSiO1/2 単位;[但し、(R5)2 HSiO1/2
位のSiO4/2 単位に対する比は約0.6:1〜約2:
1である。] (ii)0〜約40%の(R5)3 SiO1/2 単位及び(R
5)2 SiO2/2 単位;及び、 (b)重量%で以下の(i)及び(ii)からなる樹脂状
の水素含有シロキサンコポリマー、 (i)R5 SiO3/2 単位及び(R5)2 HSiO1/2
位が約30〜約100%;[但し、(R5)2 HSiO
1/2 単位のR5 SiO3/2 単位に対する比は約0.6:
1〜約2:1である。] (ii)(R5)3 SiO1/2 単位及び(R5)2 SiO2/2
単位が0〜約70%;[但し、各R5 は独立に1〜約6
の炭素原子数を有する1価の炭化水素ラジカルであり、
全R5 基のうちの95%以上はアルキル基である]。
【0037】R5 によって表わされるラジカルの例は、
メチル、エチル、及びイソプロピルのようなアルキルラ
ジカル;シクロペンチル及びシクロヘキシルのような環
脂肪族ラジカル;ビニル及びアリルのようなオレフィン
ラジカル;及びフェニルラジカルを含む。全R5 基の少
くとも95%はアルキル基、好ましくはメチルである。
(R5)2 HSiO1/2 単位のSiO4/2 単位に対するモ
ル比は約0.6:1〜約2:1である。樹脂状のシロキ
サンコポリマー(D)(i)(2)は、約0.005〜
約3.0重量%のハイドライド含量を有する。
【0038】成分(D)(ii)は、一般に1分子当り2
を超えるシリコン結合アルケニル基を有する、アルケニ
ル含有オルガノポリシロキサンであるか、又は1分子当
り2を超えるシリコン結合アルケニル原子を有する、樹
脂状シロキサンコポリマーであり、以下の(1)又は
(2)から選ばれる。
【0039】(1)次の一般式(IV) R23 2SiO(R3 2SiO)m(R23 SiO)n SiR3 22 (IV) (尚、この式は線状分子に特有である)を有する線状
(又は環状)のアルケニル含有オルガノポリシロキサン
液である。[但し、各R3 は、独立に約1〜約10の炭
素原子数を有するアルキルラジカルか又はアリールラジ
カルであり;R2 はR3 か又はビニル、アリル、プロペ
ニル又はヘキセニルのような約2〜約10の炭素原子数
を有するアルケニルラジカルであり;m+nの合計は約
20以上、好ましくは約100以上、特に好ましくは約
250以上である(アルケニル基の重量%は、オルガノ
ポリシロキサンの全重量に対するアルケニル単位の重量
%として定義される。これは、約0.1〜約40.0重
量%、好ましくは、約0.1〜約30.0重量%、特に
好ましくは約0.3〜約20.0重量%の範囲にあ
る)]。
【0040】(2)シリコン結合アルケニル基が、樹脂
状コポリマーを含むR1 p2 qSiO 1/2 (即ちM)又は
1 r2 sSiO2/2 (即ちD)、R3 SiO3/2 (即ち
T)及び/又はSiO4/2 (即ちQ)の組合せである、
樹脂状のアルケニル含有シロキサンコポリマーである。
[但し、各R1 は、独立に約1〜約10の炭素原子数を
有するアルキルラジカルであるか又はアリールラジカル
であり;各R2 は独立にビニル、アリル、プロペニル又
はヘキセニルのような、約2〜約10の炭素原子数を有
するアルケニルラジカルであり;pは0,1,2又は
3;qは0,1,2又は3;rは0,1又は2;sは
0,1又は2;p+q=3;r+s=2である]。アル
ケニル基の重量%は、オルガノポリシロキサンの全重量
に対するアルケニル単位の重量%によって定義される。
これは、オルガノポリシロキサンの全重量の約0.1〜
約40.0%、好ましくは約0.1〜約30.0%、特
に好ましくは約0.3〜約20.0%の範囲にある。
【0041】成分(D)(ii)は、ビニル含有ポリ(ジ
メチル−コ−メチルビニル)シロキサンが好ましい。望
ましい架橋材組成物のリストから選ぶときは、以下のも
のが好ましい。即ち、(D)(i)(2)はメチル水素
含有樹脂が好ましい。成分(D)(ii)(1)はビニル
含有コポリマー架橋材が好ましい。成分(D)(ii)
(2)は、ジメチルビニル含有樹脂状コポリマー架橋材
か又はメチルビニル含有樹脂状コポリマー架橋材が好ま
しい。
【0042】成分(D)(i)は、分子量が約300〜
約5000g/モル、好ましくは約500〜約3000
g/モル、特に好ましくは約800〜約2000g/モ
ルの範囲内にあることを条件として、一般式(III)の1
分子当り2を超えるシリコン結合水素を有する、多官能
性の水素含有オルガノシロキサン液か、又は約1〜約3
0センチポイズの範囲の粘度と約100〜約3000の
分子量を有する、環状又は分岐の多官能性水素含有オル
ガノシロキサン液が好ましい。
【0043】成分(D)(i)はまた、約0.3/1〜
約1/1、より好ましくは約0.4/1〜約0.8/
1、特に好ましくは約0.5/1〜約0.7/1の「M
/Q」比を有する1分子当り2を超えるシリコン結合水
素をもつ、多官能性の水素含有オルガノシロキサンMQ
樹脂であってもよい。このMQ樹脂は、「M/Q」比が
上記比の範囲内にあることを条件として、所望によりD
及びT単位を含んでいてもよい。
【0044】成分(D)(ii)はまた、分子量が約30
0〜約5,000g/モル、より好ましくは約500〜
約3000g/モル、特に好ましくは約800〜約20
00g/モルの範囲内にあることを条件として、一般式
(IV)の1分子当り2を超えるシリコン結合アルケニル
基を有する、多官能性のアルケニル含有オルガノシロキ
サン液か、又は約1〜約30センチポイズの範囲の粘度
及び約100〜約3000の分子量を有する、環状又は
分岐の多官能性アルケニル基含有オルガノシロキサン液
であってもよい。
【0045】成分(D)(ii)は更にまた、「M/Q」
比が約0.3/1〜約1/1、より好ましくは約0.4
/1〜約0.8/1、特に好ましくは約0.5/1〜約
0.7/1を有する1分子当り2を超えるシリコン結合
アルケニル基をもつ、多官能性のアルケニル基含有オル
ガノシロキサンMQ樹脂であってもよい。このMQ樹脂
は、「M/Q」比が上記比の範囲内にあることを条件と
して、場合によってD及びT単位を含んでいてもよい。
【0046】(D)(i)及び(D)(ii)から1種以
上、(D)(i)から2種以上、又は(D)(ii)から
2種以上からなるシリコーン架橋材のセットは、接着剤
混合物に別々に又はブレンドとして加えることができ
る。個々の成分(D)(i)及び(D)(ii)の代り
に、架橋材成分(D)として機能する、水素及びアルケ
ニル官能性の両方を有する二元官能性シリコーンを製造
することも可能である。
【0047】組成物中に存在する成分(D)の量は、一
般に組成物中の全ヒドロシリル化反応性基の約3〜約6
0モル%、好ましくは約5〜約50モル%をシリコン結
合水素又はシリコン結合アルケニル基として供給する量
であり、成分(B)及び(D)(i)合計の全シリコン
結合ハイドライドの、成分(C)及び(D)(ii)合計
の全シリコン結合アルケニル基に対する比は、約1.0
0〜約15、好ましくは1.05〜15である。
【0048】本発明組成物の成分(E)はヒドロシリル
化反応を促進する触媒である。ヒドロシリル化硬化反応
を促進するのに有用な触媒は、ルテニウム、ロジウム、
パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、及びこれ
ら金属の錯体を用いる触媒などの貴金属触媒を含む。
【0049】本発明で用いる適当なヒドロシリル化触媒
は、例えばアメリカ特許第3,159,601号及び同
第3,159,662号(発明者:Ashby)、同第
3,220,970号(発明者:Lamoreax)、
同第3,814,730号(発明者:Karsted
t)、同第3,516,946号(発明者:Modi
c)、及び同第4,029,629号(発明者:Jer
am)において開示されている。上記すべての特許をこ
ゝに参考文献としてとり入れる。
【0050】本発明に使用されるヒドロシリル化触媒は
白金含有触媒が好ましい。適当な白金含有ヒドロシリル
化触媒としては、シリコン結合水素原子とシリコン結合
ビニル基との反応を接触触媒するのに有効な公知の何れ
の形態の白金も含まれ、それらは微粉細の金属白金、ア
ルミナのような微粉細担体上の白金、クロロ白金酸のよ
うな白金化合物及び白金化合物の錯体である。
【0051】本発明に使用するのに適するこの他の白金
含有ヒドロシリル化触媒は、アメリカ特許第3,15
9,601号及び同第3,159,662号(発明者:
Ashby)に記載の白金炭化水素醋体、アメリカ特許
第3,220,970号(発明者:Lamoreax)
に記載の白金アルコラート触媒、ならびにアメリカ特許
第4,510,094号(発明者:Drahnak)に
記載の白金触媒を含む。こゝに掲げたアメリカ特許のす
べてを参考文献として本開示に採り入れる。
【0052】ヒドロシリル化触媒(E)は、成分
(A)、(B)、(C)及び(D)の合計重量の100
万重量部に対して0.1重量部以上の金属を与えるのに
充分な量で本発明組成物中に存在する。往々にしてこの
ような微量の触媒が組成物中の極く微量の不純物によっ
て被毒するので、少くとも1.0ppmを与えるような
量で触媒を用いることが有利である。触媒の量は、ヒド
ロシリル化硬化反応を促進するのに充分な量である限り
決定的要因とはならない。アセチレン性マレイン酸塩又
はその他の既知のヒドロシリル化触媒抑制剤が、組成物
の可使寿命を延ばすために組成物中に含まれていてもよ
い。このような抑制剤は当業者には公知であり、特許文
献中に記載されている。
【0053】本発明組成物の成分(F)は有機溶媒であ
る。本発明の組成物は、0〜約40、好ましくは0〜約
20、特に好ましくは0重量%の(F)を含む。適当な
有機溶媒としては、オルガノシロキサンとともに慣習的
に使われ、且つ、約250℃以下の沸点を有する溶媒な
らどんなものでもよい。そのような溶媒は、例えばベン
ゼン、トルエン、キシレンのような芳香族炭化水素;ヘ
キサン、ヘプタン、シクロヘキサン、パラフィン、イソ
パラフィン、又は石油留出物の軽留分などの2〜18の
炭素原子数を含む脂肪族炭化水素;ハロゲン化炭化水素
溶媒;石油エーテル、VM及びPナフサなどのナフサ
類、及びナフタライト(Naphthalite)66
/3などの精製ナフサ、及び例えばテトラヒドロフラン
やエチレングリコールのジメチルエーテルなどの炭化水
素エーテルのような酸素化溶媒;メチルイソブチルケト
ンなどのケトン類、及び醋酸エチルなどのエステル類そ
の他である。有機溶媒の混合物も使用することができ
る。
【0054】
【発明の実施の形態】本発明組成物の各成分は、ばらで
又は有機溶媒中でなどの任意適当な方法で混合すること
ができる。樹脂又は樹脂状コポリマー(A)は一般に固
体であり、有機溶媒中で好都合につくられ、取扱われる
ので、本発明組成物の製造には有機溶媒を使用すること
が好ましい。この有機溶媒は、成分(E)に関連して引
用した溶媒ならどれでもよい。各成分の混合は、粉砕、
混合、攪拌などの公知技術の何れによっても達成するこ
とができ、回分式又は連続式のどちらでもよい。
【0055】各成分はまた、溶媒の助けをかりることに
より又は助けなしに、単に(A)、(B)、(C)、
(D)及び(E)を混合することによっても製造でき
る。混合の順序は問題ではない。揮発性有機化合物に使
用制限のある場合は溶媒なしで(A)、(B)、
(C)、(D)及び(E)を、単に混合して100%固
体組成物として組成物を製造することが好ましい。
【0056】このような100%固体組成物は、1ミル
(mil)のカプトン(Kapton:登録商標)ポリ
イミドフィルム上に厚さ1.5〜2ミルで硬化した、以
下の接着特性を有するPSAを提供することができる。
即ち、 ・500g/cm2 を超えるタック強度、 ・20オンス/インチ(約223g/cm)を超えるピ
ール粘着力、 ・1kg荷重、150℃で24時間を超えるラップ剪断
応力、 等である。また所望であれば、本発明の組成物に少量の
追加成分を加えることができる。例えば酸化防止剤、顔
料、安定剤、充填剤、その他類似物を、これらが組成物
の感圧接着剤特性を大きくは減少させない限り、加える
ことができる。揮発性添加物は、溶媒分離操作の完了後
に加えることが好ましい。
【0057】本発明の組成物は、感圧接着剤として有用
であり、固体支持体がフレキシブルなものであれ堅いも
のであれ、この支持体に着実に粘着する。この組成物
は、ローリング、展着、噴霧その他の任意の適当なコー
ティング手段によって支持体又は基体の表面に単に塗布
され、次いで硬化される。
【0058】本発明組成物の硬化は、触媒(E)の存在
下に、成分(C)及び(D)(ii)中のシリコン結合ア
ルケニル基と、成分(B)及び(D)(i)中のハイド
ライド基との付加反応によって進行する。架橋するのに
役立つ本組成物中のアルケニル基及びハイドライド基の
合計量ならびに多官能性成分(D)の量及び割合を調節
することによって、硬化した感圧接着剤に、高いピール
とタック接着特性とともに改善されたラップ剪断特性を
有する硬化接着性が付与される。
【0059】このPSAが適用できる支持体又は基体の
表面は、金属、多孔性物質、レザー、織物、有機重合物
質、フッ化炭化水素ポリマー、シリコーンエラストマ
ー、シリコーン樹脂、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ
イミド、ポリエステル及びアクリルポリマー、塗料を塗
った表面、珪質物質及びガラス、その他類似物などの公
知の固体物質なら何れでもよい。
【0060】本発明のPSAでつくることのできる有用
な物品は、PSAテープ、ラベル、紋章、及びその他装
飾的又は情報的標識などを含む。特に有用な物品は、極
端な温度、高温及び/又は低温、に耐えることのできる
フレキシブル又は堅い支持体からなり、その少くとも1
つの表面に本発明のPSAを担っているものである。望
ましい物品は、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ
エステル、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、
アルミフォイル含浸ガラス布地、及び処理紙などのプラ
スチックフィルム基体に感圧接着剤を使用したものであ
る。尚、本明細書中で参照したすべてのアメリカ特許を
こゝに引用文献として採り入れる。
【0061】
【実施例】本発明を当業者がよりよく理解できるように
するために以下の実例により説明するが、これら実施例
は特許請求の範囲に完全に記載されている本発明を限定
するものではない。
【0062】[実施例1] (高固体含量成分混合物の調製)シリコーン接着剤組成
物の調製は、成分1A及び成分1Bと呼ばれる2種の高
固体混合物を調製することにより容易に行われる。
【0063】成分1A:MQ樹脂(トルエン中、
【0064】
【外1】 固体60%)279g、ビニル液(25℃での粘度22
7センチポイズ、MVi 127.8Vi、約0.56重量%
のビニル)121g、及びカールステット(Karst
edt)白金触媒(活性白金5%)0.40gを混合
し、次いで95重量%固体になるまで真空ストリッピン
グして、58重量%のMQ樹脂と42重量%のビニルで
停止されたシリコーン液の混合物がトルエン中に約95
%固体として存在する成分1Aを調製した。
【0065】成分1B:MQ樹脂(トルエン中、
【0066】
【外2】 60%固体)193g、及びハイドライドで停止された
シリコーン液(25℃における粘度139cps、MH
94.9H 、約0.0279重量%H)84gを混合
し、次いで安定剤としてトレース量のマレイン酸ジメチ
ルを加えて95重量%固体になるまで真空ストリッピン
グして、58重量%のMQ樹脂と42重量%のハイドラ
イドで停止されたシリコーン液を有する混合物が、トル
エン中に約95%固体として存在する成分1Bを調製し
た。
【0067】[実施例2,3] (ハイドライドシリコーン架橋材硬化PSA)線状のハ
イドライドシリコーン液a(MD20H 3M,0.16重
量%H)を、実施例2の高固体含量組成物中において架
橋材として使用した。異なる線状ハイドライドシリコー
ン液b(MD582H 29.5 M,0.064重量%H)
を、実施例3の高固体含量組成物中において使用した。
【0068】実施例2の組成物は、以下の成分を一緒に
混合して調製した。即ち、(a)20.8gの成分1
A,20.0gの成分1B(両者とも実施例1によりつ
くられたもの)、(b)0.5gのハイドライドシリコ
ーンa(@0.16重量%H)、である。得られた混合
物はSiHのSi−ビニルに対する比が1.22であ
り、架橋材ハイドライド濃度の全体(ハイドライド及び
ビニル)の官能性に対する比は17%であった。
【0069】実施例3の高固体含量組成物は、線状のハ
イドライドシリコーンbの1.25gを、実施例1の2
0.8gの成分1A及び20.0gの成分1B中に添加
して調製した。得られた混合物は、SiHのSi−ビニ
ルに対する比が1.22、架橋材ハイドライド濃度の全
体(ハイドライド及びビニル)の官能性に対する比は1
7%を示した。
【0070】この混合物を1ミルのポリイミドフィルム
上に塗布して、約1.5〜約2.0ミルの乾燥した接着
剤の厚さを付与し、次いで150℃のオーブン中で3分
間硬化させた。清浄なスチールプレートに対する180
℃におけるピール粘着性をASTM D−1000に従
って12インチ(約30.5cm)/分の速度で測定し
た。
【0071】プローブのタック粘着性は、ポリケンプロ
ーブタックテスター(Polyken Probe T
ack tester)で測定した。接着剤のラップ剪
断強度は、1インチ×1インチ(約2.54cm×2.
54cm)の接着剤を清浄なスチールプレート(特に断
らない限り)上に置いて、1kg荷重、特定温度下で測
定した。これは、静的ラップ剪断応力が約2.2ポンド
/平方インチ(約0.15Kg/cm2 )の試験条件を
与える。もしこの接着剤がある特定時間のテストをパス
できないときは、接着剤がスチールプレートから剥がれ
た時間を記録した。以下にみられるように、ハイドライ
ド含有架橋材単独硬化のPSAは、高温ラップ剪断特性
をもたない。
【0072】
【表1】 [実施例4] (ビニルシリコーン架橋材硬化PSA)樹脂状のビニル
シロキサンであるビニルシロキサンa(MDViQ;〜
2.7重量%ビニル)をトルエン中60重量%固体で調
製した。第2のビニルシロキサンであるビニルシロキサ
ンb(MMViQ;〜2.7重量%ビニル)をキシレン中
60重量%固体で調製した。
【0073】高固体含量組成物を以下のように調製し
た。30.0gの成分1A、23.52gの成分1B
(両者とも実施例1と同様にして調製)、5gのMQ樹
脂溶液(@60%固体)及び1.60gの実施例2の線
状ハイドライドシリコーンaとを充分に混合した。得ら
れた混合物は、全体の(SiH/Si−ビニル)比が
2.10であり、架橋材ハイドライドの全体(ハイドラ
イド及びビニル)の官能性に対する比は34%であり、
全体のMQ樹脂レベルは58.2重量%であった。15
0℃において3分間硬化させた後、1ミルのポリイミド
フィルム上に2ミル厚さの硬化した接着剤を調製した。
ビニル架橋材硬化PSAは、105℃における2.2ポ
ンド/平方インチ(約0.15Kg/cm2 )のラップ
剪断テストをパスしないことが判った。
【0074】
【表2】 [実施例5,6] (二元架橋材硬化PSA)二元架橋材のセット:線状ハ
イドライドシリコーンa(MD20H 3M;0.16重量
%H)及び樹脂状ビニルシリコーンb(MMViQ構造;
〜2.7重量%ビニル;キシレン中60%固体)を以下
に記すように高固体含量組成物中に混合した。
【0075】実施例5の組成物は以下を含んでいた:2
3.43gの成分1A、20.09gの成分1B(実施
例1に従って調製されたもの)、0.937gの線状ハ
イドライドシリコーンa及び1.66gの樹脂状ビニル
シリコーンb。実施例6の組成物は、混合物中のMQ含
量を増加させるために実施例5の混合物に更に2.09
gのMQ樹脂を加えて調製した。
【0076】これらの実施例に対して、全体のSiH/
Si−ビニル比(混合物中におけるシリコン結合ハイド
ライドのシリコン結合ビニルに対する比)、%架橋材
(混合物中における架橋材の官能性の全体の官能性に対
する%比)、ハイドライド架橋材濃度のビニル架橋材濃
度に対する比、及び組成物中における固体基準のMQの
重量%を次表に示す。
【0077】
【表3】 接着剤特性は次のようであった:
【0078】
【表4】 ラップ剪断応力テストの記録時間は、実用的関心事の時
間枠をパスしたためにテストを中止したときの時間であ
る。PSAのピール粘着特性は、典型的にフィルム基体
のタイプによって変る。1ミルのポリイミドフィルム上
の15オンス/インチ(約167g/cm)又はそれ以
上のピール粘着性が実際的な値と考えられる。参考とし
て上記2種の接着剤を2ミルのポリエステルフィルム上
に塗布し、それらの接着特性も示した。
【0079】[実施例7〜10] (各種二元架橋材硬化PSA)実施例7:20.0gの
成分1A、18.67gの成分1B、2.11gの線状
ハイドライドシリコーンb、1.80gの樹脂状のビニ
ルシリコーン、及び5.0gのMQ樹脂(78.4%固
体で)。この混合物は57重量%MQ樹脂を有し、全体
の(SiH/Si−ビニル)比が1.25の組成物を得
た。
【0080】実施例8:20.0gの成分1A、18.
67gの成分1B、0.844gの線状ハイドライドシ
リコーンa、1.80gの樹脂状ビニルシリコーンa、
及び5.0gのMQ樹脂(78.4%固体で)。この混
合物は約57重量%のMQ樹脂を有し、全体の(SiH
/Si−ビニル)比は1.25であった。
【0081】実施例9:成分1A:23.43g、成分
1B:20.09g、線状ハイドライドシリコーンb:
2.34g、ビニルシリコーンb:1.66g、及びM
Q樹脂(78.4%固体で):5.0g。この混合物は
約57重量%のMQ樹脂を有し、全体の(SiH/Si
−ビニル)比は1.27であった。
【0082】実施例10:成分1Aの23.43g、成
分1Bの20.09g、ハイドライド架橋材bの2.3
4g、及びビニル架橋材bの1.66g。この混合物は
約55.3重量%のMQ樹脂を有し、全体のSiH/S
i−ビニル比は1.27であった。
【0083】二元架橋材システムの選択により、特定の
基体に対する高温親和力を含めてラップ剪断強度の改善
程度に影響を与え得る。単一の架橋材で硬化したPSA
は、一般に〜100℃を超える温度に耐えられないが、
二元架橋材で硬化したPSAについては、改善を例示す
るために異なる基板に対して150℃でラップ剪断応力
テストを行った。
【0084】
【表5】 接着特性を以下に示す:
【0085】
【表6】 以下の実施例及び本明細書中、以下の略号を用いた: Vi=ビニル Me=メチル PDMS=ポリジメチルシロキサン MW=分子量 D4 =オクタメチルテトラシロキサン
【0086】
【化1】
【0087】
【化2】
【0088】
【化3】
【0089】
【化4】 (注:構造の完結には酸素原子を挿入する必要があろ
う)。
【0090】[実施例11] (ビニルで停止された液の調製)953g/モルのMW
(ViMe2 Si(OSiMe2)10.4OSiMe2
i)を有するViMe2 Siで停止されたPDMSシリ
コーン液を、D4 及びViMe2 SiOSiMe2 Vi
の酸触媒平衡化により調製した。1032g/モルのM
W(HMe2 Si(OSiMe2)12.1OSiMe2 H)
を有するHMe2 Siで停止されたPDMSシリコーン
液を、D4 及びHMe2 SiOSiMe2 Hの酸触媒平
衡化により同様に調製した。両液の揮発分を真空蒸留に
より分離した。
【0091】これらの液の各々(500g)をキシレン
(乾燥重量で816g)中でMQ樹脂と混合し、この混
合物から溶媒を分離して以下の溶媒を含まないPSA成
分を生成させた。 (パートA):62%のMQ樹脂、38%のViMe2
Siで停止された液 (パートB):62%のMQ樹脂、38%のHMe2
iで停止された液 上記成分中に使用したMQ樹脂は、M/Q比が0.6
4、OH含量が0.6%(乾重量)であり、MWは約4
000g/モルであった。パートAは18,000セン
チポイズ、パートBは12,000センチポイズの粘度
であった。
【0092】[実施例12] (シリコーンPSAの製造)上記調製のPSA成分を使
用し、3種の架橋材のうちの1種か又はこれら架橋材の
混合物を含む6種のシリコーンPSAを製造した。これ
らの例に使用した架橋材は、DVi 4 、SiH含量が0.
058%Hで粘度が800センチポイズであるMDx
H yM液、及びSiVi含量が2.4%ViでQ基を50
重量%含んだMMViQ樹脂であった。
【0093】これらのPSAは以下の構成であった。 (PSA12A):7.92gパートA−6.31ミリモルSiVi、 (比較) 10gパートB−7.36ミリモルSiH、 0.061gDVi 4 −0.70ミリモルSiVi、 カールシュテット(Karstedt)触媒形態の45pp m白金(アメリカ特許第3,814,730号)、 0.06g−マレイン酸ジメチル(DMM)抑制剤。 (PSA12B):10gパートA−7.97ミリモルSiVi、 (比較) 12.23gパートB−7.53ミリモルSiH、 1.44gMDxH yM液−0.84ミリモルSiH、 45ppmの白金(カールシュテット)、 0.06g−DMM。 (PSA12C):7.92gパートA−6.31ミリモルSiVi、 (比較) 10gパートB−7.36ミリモルSiH、 0.79gMMViQ樹脂−0.70ミリモルSiVi、 45ppmの白金(カールシュテット)、 0.06g−DMM。 (PSA12D):7.92gパートA−6.31ミリモルSiVi、 10gパートB−7.36ミリモルSiH、 0.030gDVi 4 −0.35ミリモルSiVi、 0.39gMMViQ樹脂−0.35ミリモルSiVi、 45ppmの白金(カールシュテット)、 0.06g−DMM。 (PSA12E):8.77gパートA−6.99ミリモルSiVi、 10gパートB−7.36ミリモルSiH、 0.63gMDxH yM液−0.37ミリモルSiH、 0.41gMMViQ樹脂−0.37ミリモルSiVi、 45ppmの白金(カールシュテット)、 0.06g−DMM。 (PSA12F):7.92gパートA−6.31ミリモルSiVi、 10.51gパートB−7.74ミリモルSiH、 0.60gMMViQ樹脂−0.53ミリモルSiVi、 0.046gDVi 4 −0.53ミリモルSiVi、 45ppm白金(カールシュテット)、 0.06g−DMM。
【0094】これらすべてのPSAは1.05のSiH
/SiViモル比を有し、且つまた鎖の延長サイト(s
ite)に相関して同モル量のヒドロシリル化活性架橋
サイトを有していた。PSAを先ずSiVi官能性成
分、Pt及びDMMを組合わせることにより製造した。
混合後、SiH官能性成分を加え、次いで更に混合し
た。このPSAを、それぞれ1ミルのカプトン(Kap
ton:デュポン社の登録商標)ポリイミドフィルム上
に塗布した。各接着剤の厚さは1.8〜2.0ミルであ
った。次いでこのテープを4分間140℃で硬化させ
た。次いで各テープの接着特性を測定し、下記表にまと
めた。
【0095】タック強度は、ポリケンプローブタックテ
スター(前出)を使用し、1cm/秒、1kg荷重及び
滞留時間1秒で測定した。ピール粘着力は、清浄なスチ
ールプレートに対してASTM D−1000(12イ
ンチ(約30.5cm)/分/180°引張り)を用い
て測定した。接着力は、スコット引張り試験機(Sco
tt Tensile Tester)で測定した。ラ
ップ剪断応力は、1インチ×1インチ(約2.54cm
×2.54cm)部分のPSAテープを清浄なスチール
プレートに接着して測定した。次いでジグを使用してテ
ープに1kgのウエートをとりつけた。このテープとウ
エートを次いで150℃に加熱したオーブン中につるし
た。ラップ剪断応力テストは、このPSA接着剤が15
0℃で24時間内に剥がれないときパスしたとして判定
された。
【0096】
【表7】 これらの結果は、PSAが架橋材の混合物、即ちそのう
ちの1種はシリコーン樹脂であり、他はシリコーン液で
ある混合物を含む時にのみ良好な高温ラップ剪断特性が
得られることを示している。この架橋材が同種又は異種
のヒドロシリル化反応性のSiH基又はSiVi基を含
んでいるかどうかは問題ではない。
【0097】[比較例] (1分子当り1.5SiH基を含有するSiH樹脂を有
するPSAの製造)以下のPSAを実施例12と同様の
方法で製造した。7.5gMVi20.5Vi−8.81ミ
リモルSiVi(MW=1702g/モル,粘度=20
センチポイズ)、0.19gDVi 4 −2.20ミリモル
SiVi、35ppmPt(カールシュテット)、0.
04マレイン酸ジメチル抑制剤、9.07gMH20.5
H −11.0ミリモルSiH(MW=1648g/モ
ル,粘度=20センチポイズ)、6.65g(M0.71
H 0.05 Q)30樹脂−2.75ミリモルSiH(1分子当
り1.5SiH基)、18.64gM0.65Q樹脂。これ
により、SiH/SiVi比が1.25/1で60重量
%の樹脂を有するPSAを得た。
【0098】この未硬化のPSAを、1ミルの無地のカ
プトンポリイミド上に1.75ミルの接着剤厚さで塗布
した。このPSAを次いで150℃で10分間硬化させ
た。次に以下の接着特性が測定された。即ち、 ・タック:1006g/cm2 、 ・ピール粘着力:18.6オンス/インチ(約108g
/cm)及び、 ・ラップ剪断応力:スチール試験パネル上に1インチ×
1インチ(約2.54cm×2.54cm)を重ねて1
kg荷重とし、150℃の条件下で5分後に剥離、等で
ある。 この例は、1分子当り2未満の反応性基を含む官能性化
樹脂を使用するとき劣悪なラップ剪断特性が得られるこ
とを示している。
【0099】
【発明の効果】本発明により、高固体含量でしかも改善
されたラップ剪断特性を有し、且つ高温においてこの改
善されたラップ強度を保持し続けるシリコーン感圧接着
剤を生成するよう硬化する、高固体含量のポリジオルガ
ノシロキサン組成物が提供される。また、何らの溶媒の
存在なしにこれらの特性を発現できる組成物が得られ、
このような溶媒フリーの組成物は、大気汚染規制が厳格
な地域において有用となる。
フロントページの続き (72)発明者 ティモシー・ブライドン・バーネル アメリカ合衆国、12309、ニューヨーク州、 スケネクタデイ、レイスリング・ロード 8 (72)発明者 ジェフリー・ヘイワード・ウェングロヴィ アス アメリカ合衆国、12302、ニューヨーク州、 スコティア、チャールズ・ストリート 822

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下の成分(A)〜(E): (A)R3 SiO1/2 単位及びSiO4/2 単位を含む芳
    香族に可溶性の樹脂又は樹脂状コポリマーの約50〜約
    75重量部、[但し、各Rは独立に1〜約6の炭素原子
    数を有する1価の炭化水素ラジカルであり、該樹脂状コ
    ポリマーはコポリマーの全重量基準で約0.2〜約5.
    0重量%のヒドロキシルラジカルを含み、R3 SiO
    1/2 のSiO4/2 に対するモル比は約0.6〜約0.9
    である。] (B)25℃において3〜約1000センチポイズの粘
    度を有する、ハイドライドで停止されたポリジオルガノ
    シロキサン、 (C)25℃において約3〜約1000センチポイズの
    粘度を有する、アルケニルで停止されたポリジオルガノ
    シロキサン、 (D)(i)1分子当り平均して2以上のシリコン結合
    水素原子を有する多官能性オルガノシロキサン、及び
    (ii)1分子当り平均して2以上のシリコン結合アルケ
    ニル基を有する多官能性オルガノシロキサン、よりなる
    群から選ばれる2以上の架橋する多官能性オルガノシロ
    キサン液又は樹脂の混合物、[但し、成分(A)、
    (B)、(C)及び(D)の重量は合計して100重量
    部であり、成分(B)、(C)及び(D)の重量は、
    (B)、(C)及び(D)の合計で表わされる組成物中
    におけるシリコン結合水素のシリコン結合アルケニル基
    に対するモル比が約1.00〜約15.00の範囲にあ
    ると云う制約の下で、100重量部当り約25〜約50
    重量部の範囲にある。]及び、 (E)ヒドロシリル化触媒、からなる、付加硬化可能シ
    リコーン感圧接着剤組成物。
  2. 【請求項2】 前記成分(B)が、下記の一般式
    (I): R1 2HSiO(R1 2SiO)n SiHR1 2 (I) [但し上記式中、各R1 は独立に1〜約10の炭素原子
    数を有するアルキル基であるか又はフェニルのようなア
    リールであり、nは約3〜約500の範囲の数であ
    る。]によって表わされる、請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 前記成分(C)が、25℃において約5
    〜約500センチポイズの粘度を有する、請求項1記載
    の組成物。
  4. 【請求項4】 前記成分(D)の水素含有ポリジオルガ
    ノシロキサン液が、線状であり、且つ、25℃において
    約5〜約12,000センチポイズの粘度を有する、請
    求項1記載の組成物。
  5. 【請求項5】 前記成分(D)の水素含有シロキサンコ
    ポリマーが、樹脂である請求項1記載の組成物。
  6. 【請求項6】 前記成分(D)のアルケニル含有オルガ
    ノポリシロキサン液が、下記の一般式(IV): R23 2SiO(R3 2SiO)m (R23 SiO)n SiR3 22 (IV) [但し上記式中、各R3 は独立に約1〜約10の炭素原
    子数を有するアルキルラジカルであるか又はアリールラ
    ジカルであり、R2 はR3 であるか又は約2〜約10の
    炭素原子数を有するアルケニルラジカルであり、m+n
    の合計は約20以上である。]を有する、請求項1記載
    の組成物。
  7. 【請求項7】 前記成分(D)のアルケニル含有シロキ
    サンコポリマーが、(R1 p2 qSiO1/2 ),(SiO
    4/2 ),(R1 r2 sSiO2/2 )及び(R3Si3/2
    の各基、[但し上記各式中、各R1 は独立に約2〜約1
    0の炭素原子数を有するアルキルラジカルであるか又は
    アリールラジカルであり、各R2 は独立に約1〜約10
    の炭素原子数を有するアルケニルラジカルであり、pは
    0,1,2又は3であり、qは0,1,2又は3であ
    り、rは0,1又は2であり、sは0,1又は2であ
    り、またp+q=3及びr+s=2である。]を含む樹
    脂状コポリマーの群から選ばれる樹脂状コポリマーであ
    る、請求項1記載の組成物。
  8. 【請求項8】 前記成分(D)のアルケニル含有樹脂状
    コポリマーが、ジメチルビニル含有又はメチルビニル含
    有樹脂状コポリマーから選ばれる、請求項1記載の組成
    物。
  9. 【請求項9】 前記成分(D)(i)のシリコン結合水
    素が、成分(D)が約0.005〜約3.0重量%のシ
    リコン結合水素含量を有するような量で存在する、請求
    項1記載の組成物。
  10. 【請求項10】 前記成分(D)が、アルケニル含有オ
    ルガノシロキサンの全重量を基準として0.1〜約4
    0.0重量%のアルケニル基を含む、請求項5記載の組
    成物。
  11. 【請求項11】 前記成分(D)が、全ヒドロシリル化
    反応性基の約3〜約60モル%の量で存在する、請求項
    8記載の組成物。
  12. 【請求項12】 前記成分(B)及び(D)中のシリコ
    ン結合水素原子の、成分(C)及び(D)中のアルケニ
    ル基に対するモル比が、約1.00〜約15.0の範囲
    にある、請求項1記載の組成物。
  13. 【請求項13】 前記成分(A)が、約0.2〜約5.
    0重量%のシラノール含量を有する、請求項1記載の組
    成物。
  14. 【請求項14】 前記成分(C)が、アルケニルで停止
    されたポリジメチルシリコーン液である、請求項1記載
    の組成物。
  15. 【請求項15】 前記成分(C)が、アルケニルで停止
    されたポリジメチルジフェニルシロキサンか又はアルケ
    ニルで停止されたポリ(ジメチル−コ−メチルフェニ
    ル)シロキサンである、請求項13記載の組成物。
  16. 【請求項16】 前記成分(B),(C)及び(D)の
    合計量が、約30〜約50重量部である、請求項1記載
    の組成物。
  17. 【請求項17】 以下の成分(A)〜(E): (A)R3 SiO1/2 単位及びSiO4/2 単位を含む芳
    香族に可溶性の樹脂又は樹脂状コポリマーの約50〜約
    75重量部、[但し、各Rは独立に1〜約6の炭素原子
    数を有する1価の炭化水素ラジカルであり、該樹脂状コ
    ポリマーはコポリマーの全重量基準で約0.2〜約5.
    0重量%のヒドロキシルラジカルを含み、R3 SiO
    1/2 のSiO4/2 に対するモル比は約0.6〜約0.9
    である。] (B)25℃において3〜約1000センチポイズの粘
    度を有する、ハイドライドで停止されたポリジオルガノ
    シロキサン、 (C)25℃において約3〜約1000センチポイズの
    粘度を有する、アルケニルで停止されたポリジオルガノ
    シロキサン、 (D)(i)1分子当り平均して2以上のシリコン結合
    水素原子を有する多官能性オルガノシロキサン、及び
    (ii)1分子当り平均して2以上のシリコン結合アルケ
    ニル基を有する多官能性オルガノシロキサン、よりなる
    群から選ばれる2以上の架橋する多官能性オルガノシロ
    キサン液又は樹脂の混合物、[但し、成分(A)、
    (B)、(C)及び(D)の重量は合計して100重量
    部であり、成分(B)、(C)及び(D)の重量は、
    (B)、(C)及び(D)の合計で表わされる組成物中
    におけるシリコン結合水素のシリコン結合アルケニル基
    に対するモル比が約1.00〜約15.00の範囲にあ
    ると云う制約の下で、100重量部当り約25〜約50
    重量部の範囲にある。]及び、 (E)ヒドロシリル化触媒、からなる、硬化したシリコ
    ーン感圧接着剤組成物。
  18. 【請求項18】 前記組成物が、約40重量%までの有
    機溶媒(F)を更に含む、請求項17記載の組成物。
  19. 【請求項19】 前記組成物が、ヒドロシリル化触媒の
    ための抑制剤を更に含む、請求項1記載の組成物。
  20. 【請求項20】 前記抑制剤が、マレイン酸ジアルキル
    である請求項19記載の組成物。
  21. 【請求項21】 前記マレイン酸ジアルキルが、マレイ
    ン酸ジメチルである、請求項20記載の組成物。
  22. 【請求項22】 支持体の1以上の表面上に、請求項1
    記載の硬化可能組成物を硬化させるフレキシブルな支持
    体からなる、感圧接着テ−プ。
  23. 【請求項23】 支持体の1以上の表面上に、請求項1
    7記載の硬化した組成物を硬化させるフレキシブルな支
    持体からなる、感圧接着テープ。
  24. 【請求項24】 前記架橋材成分(D)が、1分子当り
    2を超えるシリコン結合水素を有する多官能性の水素含
    有オルガノシロキサンであり、そして、1分子当り2を
    超えるシリコン結合アルケニル基を有する多官能性のア
    ルケニル含有オルガノシロキサンである、請求項1記載
    の組成物。
  25. 【請求項25】 前記架橋材(D)が、1分子当り2を
    超えるシリコン結合水素を有する多官能性の水素含有オ
    ルガノシロキサン液であり、そして、1分子当り2を超
    えるシリコン結合アルケニル基を有する多官能性のアル
    ケニル含有オルガノシロキサン樹脂である、請求項1記
    載の組成物。
  26. 【請求項26】 前記架橋材(D)が、1分子当り2を
    超えるシリコン結合アルケニル基を有する多官能性のア
    ルケニル含有オルガノシロキサン液であり、そして、1
    分子当り2を超えるシリコン結合アルケニル基を有する
    多官能性のアルケニル含有オルガノシロキサン樹脂であ
    る、請求項1記載の組成物。
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