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

低い剥離力を有する硬化皮膜形成が可能な、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を提供する。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分子中に少なくとも平均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

Description

本発明は、剥離力が低いオルガノポリシロキサン組成物に関するものである。特に、紙やプラスチック等のシート状基材上に、オルガノポリシロキサン組成物をロール塗工し、高温下で硬化させて生産される剥離紙又は剥離フィルム等の剥離シートの生産において、容易に低い力で粘着面を剥がすことができ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に関するものである。
従来、紙やプラスチック等のシート状基材と粘着材料との接着、固着を防止するために、基材表面にオルガノポリシロキサン組成物の硬化皮膜を形成して剥離特性を付与している。基材表面にオルガノポリシロキサン硬化皮膜を形成する方法として、次の方法が知られている。
(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)。
中でも、上記の(1)、(2)、(3)の中で硬化性に優れ、低速剥離から高速剥離でのさまざまな剥離特性の要求に対して対応可能な(1)の白金触媒を用いた付加反応による剥離性皮膜形成方法が広く用いられている。
近年、粘着力の強い糊を使う場合や機械的に自動で粘着面を剥がす工程がある場合、従来よりも低い剥離力の剥離紙が必要になり始めている。
剥離力を低くする方法としてはフェニル基を含有するオルガノポリシロキサンを配合する方法(特許文献4:特許第2640486号公報、特許文献5:特許第2519571号公報)、アクリル主鎖にオルガノポリシロキサン鎖をグラフトした化合物を配合する方法(特許文献6:特開2016−79301号公報)が報告されている。
これらの技術は剥離紙表面に、フェニル基を含有するオルガノポリシロキサンやシロキサングラフトアクリル樹脂が移行し、粘着剤表面に付着することにより簡単に剥がれることを可能にしている。しかしながら、特殊なシロキサン化合物をある程度量配合する必要があり、より安価な化合物を少量配合することが望まれている。
特開昭47−32072号公報 特公昭35−13709号公報 特開昭54−162787号公報 特許第2640486号公報 特許第2519571号公報 特開2016−79301号公報
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、低い剥離力を有する硬化皮膜形成が可能な、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を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、付加反応硬化型のオルガノポリシロキサン組成物において、(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である化合物を配合することで、より少ない添加量で、上記課題を解決できることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
従って、本発明は下記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(以下、単にオルガノポリシロキサン組成物と記載する場合がある)を提供する。
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。
本発明によれば、軽剥離添加剤が少なくても、低い剥離力を有する硬化皮膜形成が可能な、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を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
[(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。
αVi βγVi δεVi ζη (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−(CH2n−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。)
上記式(1)において、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り、炭素原子数1〜10のものが好ましく、炭素原子数1〜8のものがより好ましい。具体的には、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;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、ナフチル基、トリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;これらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部をハロゲン原子、エポキシ基、アミノ基、ポリエーテル基、シアノ基、水酸基等で置換したものが挙げられる。これらの中でも、硬化性、得られる硬化物の剥離力を低くする場合、Rの総数の80モル%以上がメチル基であることが好ましい。
Pは−(CH2n−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り、具体的には、ビニル基、アリル基、ブテニル基、プロペニル基、5−ヘキセニル基、オクテニル基、デセニル基等が挙げられ、中でもビニル基が好ましい。
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、2≦β+δ+ζ≦200が好ましい。
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。
γは10〜2,700であり、好ましくは10〜2,000であり、さらに好ましくは50〜1,500である。γが10未満の場合、塗工速度が200m/min以上だとミスト発生量が増大し、オルガノポリシロキサン組成物の塗工表面が荒れるおそれがある。一方、γが2,700を超えると、オルガノポリシロキサン組成物の動粘度が高くなりすぎて、塗工性が低下するため平滑性が悪くなり、場所により塗工量の差が大きくなるおそれがある。
εは0〜200であり、0〜20が好ましく、0〜10がより好ましい。ηは0〜100であり、0〜10が好ましく、0〜5がより好ましい。
(A)成分のビニル価は、0.001〜0.7mol/100gが好ましく、0.005〜0.5mol/100gがより好ましく、0.01〜0.1mol/100gがさらに好ましい。ビニル価が0.001mol/100g未満であると、反応点が少なくなりすぎて硬化不良が起こるおそれがあり、ビニル価が0.7mol/100gを超えると、、架橋密度が高くなりすぎ低速剥離力が高くなるおそれがある。
(A)成分の重量平均分子量は、800以上20万以下が好ましく、800以上15万以下がより好ましく、150以上10万以下がさらに好ましい。(A)成分の重量平均分子量が800未満だと、濡れ性が上がり広がりやすくなりすぎて、基材への塗工量が不十分になるおそれがある。また、20万を超えると、逆に濡れ広がりにくくなり、基材への塗工量がばらついてしまうおそれがある。なお、本発明において、(A)成分の重量平均分子量はゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)分析(溶媒:トルエン)によるポリスチレン換算の重量平均分子量による測定値である。
(A)成分のオストワルド粘度計により測定した25℃における動粘度は、7〜300万mm2/sが好ましく、10〜10,000mm2/sがより好ましく、20〜5,000mm2/sがさらに好ましい。動粘度が7mm2/s未満の場合、組成物全体の動粘度が低くなり塗工量が不十分になるおそれがある。
このような(A)成分として、具体的には、両末端アルケニル基含有シロキサン、側鎖アルケニル基含有シロキサン、片末端及び側鎖アルケニル基含有シロキサン、両末端及び側鎖アルケニル基含有シロキサン、分岐型末端アルケニル基含有シロキサンを挙げることができる。
構造式で表すと、MVi 2γ、M2γVi δ、MVi 3γ1、MVi 4γ2、MVi 2γVi δ、MVi 2γ1、MαγVi δVi 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 2155、MVi 2100、M297Vi 3、M226Vi 4、M296Vi 4、M295Vi 5、MVi 31001、MVi 41002、MVi 297Vi 1、MVi 295Vi 3、M393Vi 3Vi 1、MVi 22000、M21000Vi 20等を挙げることができる。
[(B)成分]
(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。
(B)成分のオルガノハイドロジェンシロキサンとしては、下記式(2)で表される構造を有するものが好ましい。
οH πρH στH φχ (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。)
上記式(2)において、R'は上記式(1)のRと同様のものが例示でき、これらの中でも炭素原子数1〜8のアルキル基が好ましい。
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。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、具体的には、両末端ハイドロジェンシリル基含有シロキサン、側鎖ハイドロジェンシリル基含有シロキサン、片末端及び側鎖ハイドロジェンシリル基含有シロキサン、両末端及び側鎖ハイドロジェンシリル基含有シロキサン等を挙げることができる。
構造式で表すと、MH 2ρ、M2H σ、M2ρH σ、MH 2ρH σ、MH 3ρ'1、MH 4ρ2、MορH σH 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 210、MH 2100、M227H 3、M297H 3、M226H 4、M225H 5、M224H 6、M296H 4、M295H 5、MH 31001、MH 41002、MH 297H 1、MH 295H 3、M393H 3H 1等を挙げることができる。
(B)成分の重量平均分子量は、194〜10,000が好ましく、874〜5,000がより好ましい。(B)成分の重量平均分子量が小さすぎると密着性が大幅に悪化するおそれがあり、大きすぎると反応性が悪くなりキュアー性が低下し、残留接着率の低下やキュアー不足による剥離力の上昇が見られるおそれがある。なお、本発明において、(B)成分の重量平均分子量はゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)分析(溶媒:トルエン)によるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
(B)成分のオストワルド粘度計により測定した25℃における動粘度は、2〜500mm2/sが好ましく、2〜300mm2/sがより好ましく、5〜200mm2/sがさらに好ましい。25℃における動粘度が2mm2/s未満であると、分子量が小さいため反応性は良いが、基材との密着性が悪化するおそれがある。また、500mm2/sを超えると、反応性が悪くなりキュアー性が低下し、残留接着率の低下やキュアー不足による剥離力の上昇が見られるおそれがある。
(B)成分の配合量は、(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倍に相当する量であり、1.2〜3倍に相当する量が好ましい。1〜5倍に相当する量は、Si−H官能基量として考えると0.016〜3.5mol/100gに相当する。(B)成分が少なすぎると、キュアー性と密着性が不十分となるおそれがあり、多すぎると残存するSi−H基量が増えるため、剥離力が高くなり、経時でSi−H基が減少するため経時で剥離力が低下するおそれがある。なお、H/Vi(組成物中のアルケニル基に対する組成物中のSi−H基の割合)も上記範囲と同様が好ましい。
[(C)成分]
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)オルガノポリシロキサン以外の化合物
(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。)
2として、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、フルフリル基、テトラヒドロフルリル基、テトラヒドロピラニル基、−CH2CH2−OH、−CH2CH(CH3)−OH、−CH2CH2−NCO等を挙げることができる。R2がエポキシ基を有する場合としては、例えば、以下のものが挙げられる。なお、(メタ)アクリル基とエポキシ基とを有する化合物はオリゴマーであってもよい。
(メタ)アクリル基を1個有する分子量72〜300の化合物の具体例としては、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリル酸ブチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル等が挙げられる。
(メタ)アクリル基とエポキシ基とを有する化合物としては、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル等が挙げられる。
(C−1−2)
(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。
(C−2)
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。
Figure 2020004254
[式中、R3はCH2=CR4COOR5−(R4は水素原子、又は炭素数1〜20のアルキル基もしくはアリール基であり、R5は炭素数1〜6のアルキレン基である。)、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り、aは3〜6である。]
Figure 2020004254
[式中、M、D、T、Qは上記と同じであり、
Figure 2020004254
(R3はCH2=CR4COOR5(R4は水素原子、又は炭素数1〜20のアルキル基もしくはアリール基であり、R5は炭素数1〜6のアルキレン基である。)、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り、bは0〜4、cは0〜7(但しb+c≧2である。)、dは0〜4、eは0〜11、fは0〜3、gは0〜5、hは0〜5であり、b+d+fが同時に0になることはない。)]
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。
式(5)の構造を有する化合物の具体例としては、MA 2、MA 23、M2A 22、MA 41、TA 21(OCH35、M6A 22、MA 321、M3A 21、M32A 1、M3A 2A、MADM、MA3M等が挙げられ、分子鎖末端に(メタ)アクリル基を1つ以上有するものが好ましい。なお、式中のM、D、T、Qは上記と同様であり、MA、DA、TAは、上記式(5)においてR3=Aであり、AはCH2=CHCOO(CH23−である。
(C)成分の分子量又は重量平均分子量はSi−NMRにより測定する。Si−NMRは装置としては、例えば、日本電子株式会社製のWin Lambdaを使用できる。測定方法は、直径10mmのテフロン(登録商標)製サンプル菅にサンプル1.5g、d−クロロホルム3.5gを入れよく撹拌後、Si−NMRにセットし、積算回数600回で測定する。なお、本発明において、(C−2)の構造式(5)で表される構造を有するオルガノポリシロキサンは重量平均分子量であり、それ以外は分子量である。
(C)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対し0.01〜3質量部であり、0.05〜0.5質量部が好ましい。0.01質量部未満だと剥離力を低くする効果は不十分となるおそれがある。3質量部を超えると移行成分が多くなるおそれがある。
[(D)成分]
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。
(D)成分の配合量は触媒量である。通常、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おいて、硬化皮膜作製のために配合する白金族金属濃度は、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中60〜400ppmである。本発明における白金族金属系触媒の配合量は、(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であり、60〜200ppmが好ましい。
[(E)成分]
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。
(E)成分を配合する場合の配合量は、(A)成分100質量部に対して0.01〜5質量部が好ましく、0.1〜3質量部がより好ましい。
[製造方法及び任意成分]
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。
有機溶剤としては、トルエン、ヘキサン、キシレン、メチルエチルケトン等のオルガノポリシロキサンが可溶な有機溶剤(シロキサン溶剤を含まない)や、オクタメチルテトラシロキサン、デカメチルペンタシロキサン等の低粘度の環状シロキサン、M2p(M、Dは上記と同じ。pは0〜200、好ましくは1〜50の数である。)等の直鎖シロキサン、M2+qpq(M、D、Tは上記と同じ。pは0〜200、好ましくは1〜50であり、qは1〜10、好ましくは1〜3である。)等の分岐鎖シロキサン等のオルガノポリシロキサン(シロキサン溶剤)を用いるのが好ましい。
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。
任意的添加成分としては、例えば、滑り性を与える目的で高分子量直鎖型オルガノポリシロキサン、剥離力を調節する目的でアリール基を有するシリコーン樹脂、シリコーンレジン、シリカ、ケイ素原子に結合した水素原子もアルケニル基も有さない低分子量のオルガノポリシロキサン等が挙げられる。
本発明のオルガノポリシロキサン組成物のオストワルド粘度計により測定した25℃における動粘度は、500mm2/s以下であることが好ましく、10〜470mm2/sであることがより好ましく、20〜430mm2/sであることがさらに好ましい。動粘度が低すぎると塗工量が少なくなる場合があり、高すぎると塗工量にバラツキが生じたり、大量のミストが発生する場合がある。
[用途・使用方法]
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。
オルガノポリシロキサン組成物の塗布量は、シート状基材表面にシリコーン硬化皮膜を形成するのに十分な量であればよく、例えば0.1〜5.0g/m2程度である。多すぎる量の塗布は逆に剥離性能の低下を招くおそれがある。加熱硬化時の温度は、基材の種類や塗工量によって異なるが、100〜200℃、好ましくは120〜180℃で1〜60秒間、より好ましくは2〜40秒間、さらに好ましくは2〜30秒間加熱することにより、基材上に硬化皮膜を形成させることができる。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記に挙げる(C)成分の分子量はSi−NMRにより求め、動粘度はいずれも25℃においてオストワルド型粘度計を用いて測定した値である。
[使用原料]
(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(CH32SiO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)(CH32SiO1/22{(CH32SiO}155
(B)成分
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
(C)成分
・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(C25)C49;分子量213.5
Figure 2020004254
(R3はCH2=CHCOO(CH23−、R''はCH3−):分子量688、表中はDR3 4と記載する。
・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
Figure 2020004254
・(比較品)トリコサエチレングリコールジアクリレート:エチレングリコール単位を23個有する。;分子量1,108
・(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(CH32SiO単位と(CH3)(C65)SiO単位からなり、フェニル基(C65)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
[(CH33SiO1/22[(C652SiO]14[(CH32SiO]450
[実施例1]
(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。
[実施例2]
(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。
[実施例3]
(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。
[実施例4]
(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。
[実施例5]
(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。
[実施例6]
(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。
[比較例1]
(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。
[比較例2]
(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。
[比較例3]
(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。
[比較例4]
(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。
上記例で得られたオルガノポリシロキサン組成物について、下記評価を行った。結果を表中に併記する。
〔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。
〔残留接着率〕
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。
Figure 2020004254
Figure 2020004254
Figure 2020004254
実施例はいずれも(C)成分を配合することにより0.09N/50mm以下の剥離力を実現していた。
(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。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、具体的には、両末端ハイドロジェンシリル基含有シロキサン、側鎖ハイドロジェンシリル基含有シロキサン、片末端及び側鎖ハイドロジェンシリル基含有シロキサン、両末端及び側鎖ハイドロジェンシリル基含有シロキサン等を挙げることができる。
構造式で表すと、MH 2ρ、M2H σ、M2ρH σ、MH 2ρH σ、MH 3 ρ 1、MH 4ρ2、MορH σH 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 210、MH 2100、M227H 3、M297H 3、M226H 4、M225H 5、M224H 6、M296H 4、M295H 5、MH 31001、MH 41002、MH 297H 1、MH 295H 3、M393H 3H 1等を挙げることができる。
2として、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、フルフリル基、テトラヒドロフルリル基、テトラヒドロピラニル基、−CH2CH2−OH、−CH2CH(CH3)−OH、−CH2CH2−NCO等を挙げることができる。R2がエポキシ基を有する場合としては、例えば、以下のものが挙げられる。なお、(メタ)アクリル基とエポキシ基とを有する化合物はオリゴマーであってもよい。
(C−2)
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。
Figure 2020004254
[式中、R3はCH2=CR4COOR5−(R4は水素原子、又は炭素数1〜20のアルキル基もしくはアリール基であり、R5は炭素数1〜6のアルキレン基である。)、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り、aは3〜6である。]
Figure 2020004254
[式中、M、D、T、Qは上記と同じであり、
Figure 2020004254
(R3はCH2=CR4COOR5(R4は水素原子、又は炭素数1〜20のアルキル基もしくはアリール基であり、R5は炭素数1〜6のアルキレン基である。)、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り、bは0〜4、cは0〜7(但しb+c≧2である。)、dは0〜4、eは0〜11、fは0〜3、gは0〜5、hは0〜5であり、b+d+fが0になることはない。)]
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。
[(E)成分]
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)

  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。
  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。
  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。
  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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