JPWO2020004254A1 - 剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)白金系化合物を触媒として、アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを付加反応させて剥離性皮膜を形成する方法(特許文献1:特開昭47−32072号公報)。
(2)有機金属塩を触媒として、水酸基やアルコキシ基といった官能基を有するオルガノポリシロキサンを縮合反応させて剥離性皮膜を形成する方法(特許文献2:特公昭35−13709号公報)。
(3)紫外線や電子線を用いて、アクリル基を含有するオルガノポリシロキサンと光反応開始剤とをラジカル重合させて剥離性皮膜を形成する方法(特許文献3:特開昭54−162787号公報)。
1.下記(A)〜(D)成分を含有する剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
(A)1分子中に2個以上のケイ素原子結合アルケニル基を有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)1分子中に2個以上のケイ素原子結合水素原子(Si−H基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のアルケニル基のモル数に対し、Si−H基のモル数が1〜5倍に相当する量、
(C)1分子中に(メタ)アクリル基を1個以上有し、分子量が72〜1,000である化合物:(A)成分100質量部に対し0.01〜3質量部、及び
(D)白金族金属系触媒:(A)〜(D)成分の合計量に対して白金族金属質量換算として60〜300ppm
2.さらに、(E)付加反応制御剤を(A)成分100質量部に対して0.01〜5質量部含有する1記載の剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
3.(C)成分が、1分子中に(メタ)アクリル基を1個以上有し、分子量が186〜1,000のオルガノポリシロキサンである1又は2記載の剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
4.(C)成分が、1分子中に(メタ)アクリル基を1個有し、分子量72〜300の化合物である1又は2記載の剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
5.(C)成分が、(メタ)アクリル基とエポキシ基とを有する化合物である1又は2記載の剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
[(A)成分]
本発明の(A)成分は、1分子中に2個以上のケイ素原子結合アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンであり、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。(A)成分としては、下記式(1)で表される構造を有するオルガノポリシロキサンが挙げられる。
MαMVi βDγDVi δTεTVi ζQη (1)
(式中、MはR3SiO1/2、MViはR2PSiO1/2、DはR2SiO2/2、DViはRPSiO2/2、TはRSiO3/2、TViはPSiO3/2、QはSiO4/2であり、Rはそれぞれ独立に脂肪族不飽和結合を有さない炭素原子数1〜12の非置換又は置換の一価炭化水素基である。また、Pは−(CH2)n−CH=CH2(nは0又は1〜6の整数)で表されるアルケニル基である。α、β、δ、ζはそれぞれ独立に0又は正の数で、β、δ、ζが同時に0になることはなく、2≦β+δ+ζ≦500であり、γは10〜2,700であり、εは0〜200であり、ηは0〜100である。)
αは0又は1〜100であることが好ましく、βは0又は1〜100であることが好ましく、δは0又は1〜500であることが好ましく、ζは0又は1〜100であることが好ましい。
構造式で表すと、MVi 2Dγ、M2DγDVi δ、MVi 3DγT1、MVi 4DγT2、MVi 2DγDVi δ、MVi 2DγQ1、MαDγDVi δTVi ζ(M、Mvi、D、DVi、T、Tvi、Q、γ、δ、ζは上記と同じ。以下同様。)等を挙げることができる。さらに具体的な構造例としては、MVi 2D155、MVi 2D100、M2D97DVi 3、M2D26DVi 4、M2D96DVi 4、M2D95DVi 5、MVi 3D100T1、MVi 4D100T2、MVi 2D97DVi 1、MVi 2D95DVi 3、M3D93DVi 3TVi 1、MVi 2D2000、M2D1000DVi 20等を挙げることができる。
(B)成分は、1分子中に2個以上のケイ素原子結合水素原子(Si−H基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、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。なお、2個以上は平均でもよい。1分子中にケイ素原子結合水素原子(Si−H基)は、3〜100個有することが好ましく、10〜100個有することがより好ましい。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンのSi−H基と、(A)成分のアルケニル基とが付加反応することにより、オルガノポリシロキサン架橋物が形成される。Si−H基含有量としては、0.001〜3.5mol/100gが好ましく、0.01〜2.5mol/100gがより好ましく、0.02〜2.0mol/100gがさらに好ましい。Si−H基含有量が少なすぎると、キュアー性や密着性が悪くなるおそれがあり、多すぎると剥離力が重くなるおそれがある。
MοMH πDρDH σTτTH φQχ (2)
(式中、MはR'3SiO1/2、MHはR'2HSiO1/2、DはR'2SiO2/2、DHはR'HSiO2/2、TはR'SiO3/2、THはHSiO3/2、QはSiO4/2であり、R'はそれぞれ独立に脂肪族不飽和結合を有さない炭素原子数1〜12の非置換又は置換の一価炭化水素基である。ο、π、ρ、τはそれぞれ独立に0又は正の数であり、σは0〜100であり、φは0〜10であり、χは0〜10であり、π、σ、φが同時に0になることはなく、2≦π+σ+φ≦100である。)
式(2)におけるο、π、ρ、τはそれぞれ独立に0又は正の数であり、οは0又は1〜10であることが好ましく、πは0又は1〜10であることが好ましく、ρは0又は1〜100であることが好ましく、τは0又は1〜10であることが好ましい。また、σは0〜100であり、2〜100が好ましく、10〜80がより好ましい。φは0〜10、好ましくは0〜5であり、χは0〜10、好ましくは0〜5である。また、π、σ、φは同時に0になることはなく、π+σ+φは2〜100であり、10〜80が好ましい。
構造式で表すと、MH 2Dρ、M2DH σ、M2DρDH σ、MH 2DρDH σ、MH 3Dρ'T1、MH 4DρT2、MοDρDH σTH φ(M、MH、D、DH、T、TH、Q、ο、ρ、σ、φは上記と同じ。以下同様。)等を挙げることができる。さらに具体的な構造例としては、MH 2D10、MH 2D100、M2D27DH 3、M2D97DH 3、M2D26DH 4、M2D25DH 5、M2D24DH 6、M2D96DH 4、M2D95DH 5、MH 3D100T1、MH 4D100T2、MH 2D97DH 1、MH 2D95DH 3、M3D93DH 3TH 1等を挙げることができる。
本発明の(C)成分は、1分子中に(メタ)アクリル基を1個以上有し、分子量が72〜1,000である化合物であり、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。分子量の下限は186以上が好ましい。上限は300以下が好ましく、250以下がより好ましい。さらに、(C)成分は、(メタ)アクリル基以外に脂肪族不飽和結合を有さないものが好ましい。なお、(メタ)アクリル基とは、アクリル基、メタクリル基を意味する。中でも、アクリル基を有するものが好ましい。
以下、(C−1)オルガノポリシロキサン以外の化合物、(C−2)オルガノポリシロキサンに分けて説明する。
(C−1−1)
下記一般式(3)で表される(メタ)アクリル基を1個有するものが示される。
CH2=CR1COOR2 (3)
(式中、R1は水素原子又はメチル基、R2は水素原子、又は炭素数1〜20のアルキル基、アリール基もしくはアラルキル基であり、分岐や環状構造を有していてもよく、エポキシ基、ウレタン結合、エーテル結合、イソシアネート結合、水酸基を含んでいてもよい。)
(メタ)アクリル基を2個有する分子量200〜1,000の具体例としては、テトラエチレングリコールジアクリレート、ノナエチレングリコールジアクリレート、テトラデカニルエチレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、1,10−デカンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ヘプタプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等が挙げられる。
オルガノポリシロキサンとしては、下記(4)で表される構造を有する環状シロキサン、下記構造式(5)で表される構造を有するオルガノポリシロキサンが挙げられる。分子量又は重量平均分子量が186〜1,000のものが好ましい。また、(メタ)アクリル基を有するシロキサン単位を3〜6個有するものが好ましく、Si−H基及びアルケニル基を有さないものが好ましい。
上記式(4),(5)において、R''は上記式(1)のRと同様のものが例示できる。炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、炭素数1〜20のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、トリル基等のアリール基が挙げられる。
本発明の(D)白金族金属系触媒としては、付加反応触媒として用いられる公知のものが使用できる。このような白金族金属系触媒としては、例えば、白金系、パラジウム系、ロジウム系、ルテニウム系等の触媒が挙げられ、これらの中で特に白金系触媒が好ましく用いられる。この白金系触媒としては、例えば、白金系化合物、白金とビニルシロキサン等との錯体、塩化白金酸のアルコール溶液又はアルデヒド溶液、塩化白金酸と各種オレフィン類との錯塩、塩化白金酸とビニルシロキサン等との錯体等が挙げられる。
本発明の(E)付加反応制御剤は必要に応じ配合される成分で、白金族金属系触媒の触媒活性を制御するものであり、各種有機窒素化合物、有機リン化合物、アセチレン系化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物等が挙げられる。具体的には、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、3−メチル−1−ペンテン−3−オール、フェニルブチノール等のアセチレン系アルコール、3−メチル−3−1−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−イン等のアセチレン系化合物、1,1−ジメチルプロピニルオキシトリメチルシラン等のアセチレン系化合物とアルコキシシランもしくはシロキサン又はハイドロジェンシランとの反応物、テトラメチルビニルシロキサン環状体等のビニルシロキサン、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、上記(A)〜(D)成分及び必要に応じて(E)成分のそれぞれの所定量を混合することによって得られる。本発明のオルガノポリシロキサン組成物には、剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物に通常配合する成分を、本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。なお、有機溶剤に希釈した場合もその特性は低下するものではない。
有機溶剤の使用量は、(A)成分のオルガノポリシロキサンと(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとの合計質量の3〜50倍であることが好ましく、8〜30倍であることがより好ましい。
本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、例えば、紙、プラスチックフィルム等のシート状基材に塗工ロール等により塗布した後、常法によって加熱硬化される。こうしてシート状基材の片面に本発明のオルガノポリシロキサン組成物のシリコーン硬化皮膜が形成され、剥離シート等として好適に使用される。プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックのフィルムが挙げられる。
(A)成分
メチルビニルポリシロキサン
下記式で表される分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、両末端以外は全て(CH3)2SiO単位からなるビニル価が0.0166mol/100g、動粘度440mm2/sのポリシロキサン
{(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2}2{(CH3)2SiO}155
メチルハイドロジェンポリシロキサン
分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、両末端以外は全て(CH3)HSiO単位からなるSi−H基含有量が1.69mol/100g、動粘度が35mm2/sであるメチルハイドロジェンポリシロキサン
・アクリル酸:CH2=CHCOOH;分子量72
・2−エチルヘキシルアクリレート:CH2=CH−(CO)−O−CH2CH(C2H5)C4H9;分子量213.5
・2−ヒドロキシエチルアクリレート:CH2=CH−(CO)−O−CH2CH2OH;分子量116
・4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル:片末端にアクリル基、他片末端にグリシジルエーテル基を有する下記式で表される化合物;分子量200
・(比較品)プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート(10);分子量1,296
・(比較品)メチルフェニルポリシロキサン
分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され側鎖は(CH3)2SiO単位と(CH3)(C6H5)SiO単位からなり、フェニル基(C6H5)が全官能基中3mol%、粘度5,000mPa・sのポリシロキサン;重量平均分子量36,234
[(CH3)3SiO1/2]2[(C6H5)2SiO]14[(CH3)2SiO]450
(A)成分としてメチルビニルポリシロキサン100質量部、(B)成分としてメチルハイドロジェンポリシロキサン1.77質量部、(C)成分としてアクリル酸0.2質量部、(E)成分として1−エチニル−1−シクロヘキサノール0.3質量部を加え、均一となるまで攪拌した後、(D)成分として白金とビニルシロキサンとの錯体を(A)、(B)、(C)及び(D)成分の合計質量に対して白金原子質量換算で100ppmになるように加え、均一となるまで攪拌し、動粘度401mm2/s、Si−H/Si−Vi((A)成分中のアルケニル基に対する、(B)成分中のSi−H基の割合:以下同様)=1.8の組成物を調製した。なお、(A)成分以外にアルケニル基がなく、(B)成分以外にSi−H基がない場合、組成物中のSi−H/Si−Vi(モル比)も同じである。
(C)成分をアクリル酸0.5質量部にした以外は、実施例1と同様の方法で、動粘度401mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8の組成物を調製した。
(C)成分を2−エチルヘキシルアクリレート0.5質量部にする以外は、実施例1と同様の方法で、動粘度403mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8の組成物を調製した。
(C)成分をDR3 4 0.5質量部にする以外は、実施例1と同様の方法で、動粘度403mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8のシリコーン剥離剤組成物を調製した。
(C)成分を2−ヒドロキシエチルアクリレート0.5質量部にした以外は、実施例1と同様の方法で、動粘度400mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8の組成物を調製した。
(C)成分を4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル0.5質量部にする以外は、実施例1と同様の方法で、動粘度は401mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8の組成物を調製した。
(A)成分としてメチルビニルポリシロキサン(1)100質量部、(B)成分としてメチルハイドロジェンポリシロキサン(2)1.77質量部、(E)成分として1−エチニル−1−シクロヘキサノール0.3質量部を加え均一となるまで攪拌した後、(D)成分として白金とビニルシロキサンとの錯体を(A)、(B)及び(D)成分の合計質量に対して白金原子質量換算で100ppmになるように加え、均一となるまで攪拌し、動粘度404mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8の組成物を調製した。
(C)成分をトリコサエチレングリコールジアクリレート0.5質量部にする以外は、比較例1と同様の方法で、動粘度410mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8のシリコーン剥離剤組成物を調製した。
(C)成分をプロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート0.5質量部にする以外は、比較例1,2と同様の方法で、動粘度414mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8のシリコーン剥離剤組成物を調製した。
(C)成分をメチルフェニルポリシロキサン3質量部にする以外は、比較例1と同様の方法で、動粘度440mm2/s、Si−H/Si−Vi=1.8のシリコーン剥離剤組成物を調製した。
〔剥離力〕
オルガノポリシロキサン組成物をRIテスター(株式会社IHI機械システム社製)の金属ロール上に塗布し、2本のロールを45秒間回転させ均一に引き延ばした後、ゴムロールからポリエチレンラミネート紙へ組成物を転写した。組成物を転写したポリエチレンラミネート紙を、120℃の熱風式乾燥機中で30秒間加熱して、厚さ0.9〜1.1g/m2のオルガノポリシロキサン組成物の硬化皮膜を有する剥離紙を得た。この状態で、25℃で24時間エージング後、この剥離紙の硬化皮膜表面(ゴムロールからの転写面側)に、溶剤型アクリル粘着剤BPS―5127(東洋インキ株式会社製)を塗布後、100℃の乾燥機中で180秒乾燥させた。乾燥後10分以上室温下に置いた後、上質紙を貼り合わせ、5.0cm×18cmの大きさに切断した。切断片に2kgローラーを1往復させ荷重を加え、室温下24時間エージング後、該試験片の一端を剥がしテープの粘着剤付き基材端部をポリエチレンラミネート紙に対して180度の角度の方向に剥離速度0.3m/minで引張り、その際に剥離するのに要する力(即ち、「剥離力」)(N/50mm)を、引張試験機(株式会社島津製作所AGS−50G型)を用いて測定した。
上記剥離力の場合と同じ方法でポリエチレンラミネート紙にシリコーン組成物を転写し乾燥機中で硬化させ剥離紙を得た。23℃で24時間エージング後、剥離紙上にNitto31Bテープを貼り合わせた。同様に比較としてテフロン(登録商標)板にNitto31Bテープを貼り合わせた。次にこれらの貼り合わせたサンプルを、70℃にて20g/cm2の荷重で圧着し20時間保存した。保存後23℃で30分以上放置後テープを引きはがし、ステンレス板に貼り合わせ、2kgローラーで1往復圧着後、接着力を引張試験機(株式会社島津製作所AGS−50G型)を用いて測定した。
テフロン(登録商標)板貼り合わせテープの接着力をブランク値とし、サンプルの測定値のブランク値に対する割合(%)を残留接着率(%)とする。
(C)成分を配合していない比較例1は剥離力が0.13N/50mmであった。
(C)成分として、分子量が1,000を超える化合物を使用した場合(比較例2,3)は、剥離力を低くすることができなかった。
構造式で表すと、MH 2Dρ、M2DH σ、M2DρDH σ、MH 2DρDH σ、MH 3D ρ T 1、MH 4DρT2、MοDρDH σTH φ(M、MH、D、DH、T、TH、Q、ο、ρ、σ、φは上記と同じ。以下同様。)等を挙げることができる。さらに具体的な構造例としては、MH 2D10、MH 2D100、M2D27DH 3、M2D97DH 3、M2D26DH 4、M2D25DH 5、M2D24DH 6、M2D96DH 4、M2D95DH 5、MH 3D100T1、MH 4D100T2、MH 2D97DH 1、MH 2D95DH 3、M3D93DH 3TH 1等を挙げることができる。
オルガノポリシロキサンとしては、下記(4)で表される構造を有する環状シロキサン、下記構造式(5)で表される構造を有するオルガノポリシロキサンが挙げられる。分子量又は重量平均分子量が186〜1,000のものが好ましい。また、(メタ)アクリル基を有するシロキサン単位を3〜6個有するものが好ましく、Si−H基及びアルケニル基を有さないものが好ましい。
上記式(4),(5)において、R''は上記式(1)のRと同様のものが例示できる。炭素数1〜20のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、炭素数1〜20のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、トリル基等のアリール基が挙げられる。
本発明の(E)付加反応制御剤は必要に応じ配合される成分で、白金族金属系触媒の触媒活性を制御するものであり、各種有機窒素化合物、有機リン化合物、アセチレン系化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物等が挙げられる。具体的には、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、3−メチル−1−ペンテン−3−オール、フェニルブチノール等のアセチレン系アルコール、3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−1−ヘキシン等のアセチレン系化合物、1,1−ジメチルプロピニルオキシトリメチルシラン等のアセチレン系化合物とアルコキシシランもしくはシロキサン又はハイドロジェンシランとの反応物、テトラメチルビニルシロキサン環状体等のビニルシロキサン、ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
Claims (5)
- 下記(A)〜(D)成分を含有する剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
(A)1分子中に2個以上のケイ素原子結合アルケニル基を有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)1分子中に2個以上のケイ素原子結合水素原子(Si−H基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のアルケニル基のモル数に対し、Si−H基のモル数が1〜5倍に相当する量、
(C)1分子中に(メタ)アクリル基を1個以上有し、分子量が72〜1,000である化合物:(A)成分100質量部に対し0.01〜3質量部、及び
(D)白金族金属系触媒:(A)〜(D)成分の合計量に対して白金族金属質量換算として60〜300ppm - さらに、(E)付加反応制御剤を(A)成分100質量部に対して0.01〜5質量部含有する請求項1記載の剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
- (C)成分が、1分子中に(メタ)アクリル基を1個以上有し、分子量が186〜1,000のオルガノポリシロキサンである請求項1又は2記載の剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
- (C)成分が、1分子中に(メタ)アクリル基を1個有し、分子量72〜300の化合物である請求項1又は2記載の剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
- (C)成分が、(メタ)アクリル基とエポキシ基とを有する化合物である請求項1又は2記載の剥離紙又は剥離フィルム用オルガノポリシロキサン組成物。
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