TWI494334B - A polysiloxane composition for release paper or a release film, and a release paper or a release film and a method for producing the same - Google Patents
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Description
本發明有關與紙或塑膠薄膜等基材之間的密著優異的剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物,以及形成有該組成物的硬化皮膜所成剝離紙或剝離薄膜與其製造方法。
於此,紙、層壓紙、塑膠薄膜等各種基材表面形成剝離性硬化皮膜,藉以製得對敏壓性黏接劑等的膠黏物質顯示剝離性之材料之方法係自古所周知者。形成如此之剝離性硬化皮膜之材料方面,係可使用聚矽氧組成物,例如,日本專利特開昭62-86061號公報(專利文獻1)中,提案有一種由含鏈烯基之有機聚矽氧烷及有機氫二烯聚矽氧烷以及鉑系化合物所成之聚矽氧組成物。
此種聚矽氧組成物,係由於固化性優異,且膠黏劑適用期亦良好之故,目前仍然作為主要材料而加以利用。但,與硬化皮膜的基材之間的密著性並不足夠,可以塗佈之基材有所限定,以致以往即被指摘為需要基材的前處理等缺點。
使用基材的最近趨勢而言,可舉出:品質均勻而穩定、平滑性亦高、能實現薄膜化之塑膠薄膜基材的利用之增加,惟此等多樣化的品種的基材能作為市售品使用之今天而言,對聚矽氧組成物的密著性提昇之要求已較從前者為增強很多。
為提昇密著性之用的提案,就聚矽氧組成物方面,從前即有過。例如,關於密著性更良好的材料之利用方法而言,曾經嘗試有機系樹脂的調配,或有機矽烷耦合劑的添加等。但,此種方法,係由於會降低剝離性之故,可利用之條件則受限制。對組成物的主料聚合物構造施加改良之方法而言,於日本專利特開昭63-251465號公報、日本專利特公平3-19267號公報、日本專利特開平9-78032號公報、日本專利特開平11-193366號公報(專利文獻2至5)中提案有具有含有RSiO3/2單元之分枝構造者。此等方法係將依高速進行剝離時的輕剝離化及硬化性改善的效果作為目的者,僅作為次要的效果而止於密著性的改善。又,日本專利特開2000-169794號公報、日本專利特開2000-177058號公報(專利文獻6、7)中,提案有併用溶劑型聚矽氧組成物與無溶劑聚矽氧組成物,在不致於改良主料聚合物結構之下獲得降低剝離速度依賴性之效果之作法,惟密著性方面則仍然無法超越現狀的溶劑型聚矽氧組成物之程度者。
如上所述,至目前的技術為止,尚未開發一種不致於影響聚矽氧組成物的剝離性之下能改良密著性之適當的方法。
專利文獻1:日本專利特開昭62-86061號公報
專利文獻2:日本專利特開昭63-251465號公報
專利文獻3:日本專利特公平3-19267號公報
專利文獻4:日本專利特開平9-78032號公報
專利文獻5:日本專利特開平11-193366號公報
專利文獻6:日本專利特開2000-169794號公報
專利文獻7:日本專利特開2000-177058號公報
本發明,係鑑於上述情況所開發者,以提供一種塗佈於紙或塑膠薄膜等基材表面,即可形成對該表面密著性優異的非膠黏性皮膜之剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物、以及於基材表面形成有該組成物的硬化皮膜所成剝離紙或剝離薄膜與其製造方法為目的。
本發明人等,為達成上述目的而專心研究之結果知悉,如對以往的剝離紙及剝離薄膜用聚矽氧組成物,調配1分子中具有具有因加熱及/或紫外線而能進行自由基反應之官能基之取代基至少1個,及具有能與鏈烯基及/或SiH(氫化矽)基進行反應之取代基至少1個,並不含有會阻礙鉑加成反應之S(硫)、P(磷),而能於本組成物中穩定溶解或分散之化合物,則可製得與基材之間的密著性優異的硬化皮膜之事實。又發現,以往的密著性改良手法中,未能避免對剝離特性的影響,惟如此作法則對剝離特
性殆無影響之下能提昇密著性之事實,終於完成本發明。
亦即,本發明提供下述所示剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物、剝離紙及剝離薄膜與其製造方法。
一種加成硬化型的剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物,其特徵為:含有
(A)在25℃下的絕對黏度為0.04Pa.s(泊)以上,且在1分子中具有至少2個鏈烯基之有機聚矽氧烷 100質量份
(B)作為密著性提昇成分,係有下述(B1)及/或(B2) 0.1至10質量份
(B1)在25℃下的黏度低於0.04Pa.s(泊),且在1分子中具有至少含2個鍵結於矽原子之鏈烯基的取代基,而鏈烯基含量係在0.3至2.0莫耳/100g的範圍內,且具有含鏈烯基之取代基經鍵結於矽原子之2個矽氧烷單元為以直接或者以該取代基為未鍵結於矽原子之矽氧烷單元介在有3個以下之狀態之方式鍵結的構造之有機聚矽氧烷、
(B2)1分子中具有下述取代基之化合物:至少1個作為官能基而含有碳數2至10的碳-碳不飽和鍵(雙鍵或參鍵)之取代基,及至少1個含有能與(A)成分的鏈烯基及/或(C)成分之鍵結於矽原子之氫原子進行加成反應及/或縮合反應之基之取代基
(C)1分子中具有至少3個鍵結於矽原子之氫原子之有機氫二烯聚矽氧烷 0.1至20質量份
(D)觸媒量的鉑族金屬系觸媒
(E)需要時之任意量的有機溶劑所成者。
如申請專利範圍第1項記載之聚矽氧組成物,其中(B1)成分,係具有可以下述一般式(2)表示之構造之可以下述組成式(1)表示之平均聚合度為2至50的有機聚矽氧烷。
[M]m1[MA]m2[D]d1[DA]d2[T]t1[TA]t2[Q]q1 (1)
(式中,R1表示含有碳數2至10的鏈烯基之取代基。A表示按能滿足介由R2或氧原子而鍵結之式(1)之方式所選出的矽氧烷殘基,亦可為2個A作成-O(SiR2 2O)y-以形成環構造。R2為碳數1至10的非取代或取代的1價烴基、x為0至3的整數、y為以能滿足式(1)的有機聚矽氧烷的平均聚合度2至50之方式所選定之整數。
M、MA、D、DA、T、TA、Q為下述的矽氧烷單元,而O1/2表示介由氧原子而與鄰接之矽氧烷單元鍵結之情形。
m1、m2、d1、d2、t1、t2、q1係能滿足下述式之數。
t1+t2+2×q1≦m1+m2≦2+t1+t2+2×q1
0≦d1+d2≦48、0≦t1+t2≦30、0≦q1≦20
0.25≦(m2+d2+t2)/(m1+m2+d1+d2+t1+t2+q1)≦1)
如申請專利範圍第2項記載之聚矽氧組成物,其中式(2)之x為0或1。
如申請專利範圍第2項或第3項之聚矽氧組成物,其中(B1)成分係具有可以下述一般式(3)或(4)表示之直鏈狀或分枝狀矽氧烷構造之化合物。
(式中,R1、R2如上所述。Y係可以下述式(3a)
表示之基,而於式(3a)中,R1、R2、Y如上所述。
a2、b2、ay、by為0至48的整數,而c2、cy為0至30的整數,d2、dy為0至20的整數。
式(3)、(3a),分別表示無規構造,惟至少含有1個R1之含鏈烯基之取代基鍵結於矽原子之2個矽氧烷單元以直接或以R1為未鍵結於矽原子之矽氧烷單元介在有3個以下之狀態之方式鍵結的構造)。
(式中,R1、R2如上所述。Z係可以下述式(4a)
表示之基,於式(4a)中,R1、R2、Z為如上所述。
a2、b2、ay、by為0至48的整數,而c2、cy為0至30的整數,d2、dy為0至20的整數。
式(4)、(4a),分別表示無規構造,惟至少含有1個R1之含鏈烯基之取代基鍵結於矽原子之2個矽氧烷單元以直接或以R1為未鍵結於矽原子之矽氧烷單元介在有3個以下之狀態之方式鍵結的構造)。
如申請專利範圍第2項或第3項之聚矽氧組成物,其中(B1)成分係具有可以下述一般式(5)表示之環狀矽氧烷構造之化合物。
(式中,R1、R2如上所述。R3表示具有OH基或SiH基作為官能基之取代基、或碳數1至10的不具有脂肪族不飽和鍵結之非取代或取代的1價烴基,a1為0或1、b1為1至6的整數、c1為0至5的整數、a1+b1+c1為2以上的整數)。
如申請專利範圍第1項之聚矽氧組成物,其中(B2)成分係含有可以下述一般式(6-1)表示之2價的構造單元之化合物、含有可以下述一般式(6-2)及下述一般式(6-3)表示之2價的構造單元之化合物、由可以下述一般式(7-1)表示之環狀構造所成之化合物或由可以下述一般式(7-2)表示之環狀構造所成之化合物。
(式中,R2為碳數1至10的非取代或取代之1價烴基,R4為碳數2至10之含有炔基、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基之取代基,R5為具有OH基、SiH基或鏈烯基作為官能基之取代基,R6為氫原子、碳數1至10的飽和烴基或芳香族基、與R4同樣的基或與R5同樣的基,d為4至10,e+f為3至9)。
一種剝離紙或剝離薄膜之製造方法,其特徵為:將申請專利範圍第1項至第6項之任一項之剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物,直接塗佈於紙或塑膠薄膜基材後,進行加熱及/或紫外線照射以使上述塗佈膜硬化。
如申請專利範圍第7項之製造方法,其係使塗佈膜經紫外線照射後,藉由加熱而使塗佈膜硬化。
一種剝離紙或剝離薄膜,其係形成有申請專利範圍第1項至第6項之任一項之組成物的硬化聚矽氧皮膜者。
如採用本發明,而對以往的加成式剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物,調配有特定構造之密著提昇成分後,塗佈於基材並藉由加熱及/或紫外線照射而使其硬化,即可製得與基材之間的密著性優異的非膠黏性硬化皮膜。以往的密著性改良手法,係不能避免對剝離特性的影響,惟如採用本發明,則幾乎不會對剝離特性有所影響之下,可改善密著性。
以下,就本發明加以詳細說明。
構成本發明之組成物之(A)成分的有機聚矽氧烷,
係使用旋轉黏度計所測定之25℃的絕對黏度為0.04Pa.s以上,且1分子中具有至少2個鏈烯基者,更具體而言,可例舉:具有可以下述一般式(8)表示之構造者。
(式中,R7表示鏈烯基、R8表示不含有脂肪族不飽和鍵之1價有機基或羥基,X1為可以下述式(9)
表示之基。a3、b3、c3、d3、e3,係選自能滿足有機聚矽氧烷的25℃的黏度為0.04Pa.s以上,於30質量%甲苯溶液中的25℃的黏度為70Pa.s以下之整數,而b3、c3、d3、e3亦可為0。α及β為0或1至3的整數)。
R7為乙烯基、烯丙基、丁烯基等的較佳為碳數2至6的鏈烯基,R8為碳數1至20,特佳為1至8者,係選自甲基、乙基、丙基、丁基等碳數1至12的烷基、環己基等碳數4至20的環烷基、苯基、甲苯基等碳數6至20的芳基或將經鍵結於此等基的碳原子之氫原子的一部分或全部,以鹵素原子、氰基等取代之氯甲基、三氟丙基、氰乙基等取代1價
烴基,再者甲氧基、乙氧基、丙氧基、甲氧乙氧基等碳數1至12的烷氧基、羥基,含碳數2至20的環氧基之1價烴基,例如縮水甘油基、縮水甘油氧基、環氧環己基取代烷基等之1價有機基,惟不含脂肪族不飽和鍵。
R7在工業上較佳為乙烯基,(A)成分的有機聚矽氧烷全體中所含之R8,如其至少80莫耳%為甲基時,則製造上及特性上較合適。
(A)成分的有機聚矽氧烷的1分子所具有之鏈烯基係2個以上者,較佳為作為有機聚矽氧烷每100g的含量,為0.001至0.3莫耳。所相當之式(8)及取代基X1的a3、b3、c3、d3、e3而言,按1分子所具有之鏈烯基的數c3+b3×(e3+β)+2α能成為2至2,500的範圍之方式加以選擇。
(A)成分的有機聚矽氧烷的主骨架構造係直鏈者,惟含有b3非為0的情形所示般的分枝鏈構造者亦可使用。
本發明之(B)成分,係對本組成物賦與密著性之特徵性成分,按連結基材與(A)、(C)成分的非膠黏性硬化皮膜之間的耦合劑之方式發揮作用,以提昇密著性。為使由材質全然相異所成基材及非膠黏性硬化皮膜進行反應或相互作用時,如僅採用一種反應時,則容易發生任一方的偏頗,以致難於充分作為耦合劑而發揮功能。於是,本發明中則作成為與基材之間的反應或相互作用採用自由基反應、與非膠黏性硬化皮膜之間則採用加成反應或縮合反應之方式者。
(B)成分,係需要以一個分子對應於此等相異的二
個反應,故為此的一個方法,係使一個分子僅具有只含有能進行兩種的反應之官能基之同種取代基者,雖然因取代基之反應選擇性低,惟利用分子構造上的特徵而使兩種反應無偏頗之方式進行者,能對應於此之有機矽氧烷即為(B1)成分。
另一個方法,係使一個分子具有與基材之間的自由基反應較加成反應或縮合反應容易發生之取代基,及因(A)、(C)成分之與非膠黏性硬化皮膜之間的加成反應或縮合反應較自由基反應為容易發生之取代基的兩種者,能對應於此之化合物即為(B2)成分。
(B)成分而言,可以單獨方式採用上述(B1)成分或者(B2)成分,亦可併用(B1)成分與(B2)成分之方式,而調配比例則視所需要之密著性的水準,視所用之基材或硬化條件而適當調整後使用,惟更佳為(B1):(B2)=100:0至100:100(質量比),更佳為(B1):(B2)=100:0至100:90(質量比)。如併用兩者之情形,則較佳為作成100:5以上。
由於(B1)成分,係不需要如(B2)成分般,使一個分子內具有複數個異種官能基之故,製造亦容易,而在人工費用或成本方面有利。又,與本組成物的主成分之(A)成分同樣為聚矽氧化合物,而能穩定地溶解或分散於本組成物中,而在組成物的製造或貯藏方面亦有利。但,此種特徵,在對本身為有機物之基材表面的接近時,卻會成為不利,而因自由基反應而會降低與基材之間的反
應或互相作用之或然率。例如,儘管(A)成分具有能進行自由基反應之鏈烯基,卻不能形成為密著性有效之與基材之間的反應或相互作用。其理由在於因聚矽氧烷構造之分子間力較低或無機性性質妨礙對基材表面的接近,以致因與具有同樣矽氧烷構造之(C)成分的SiH基的加成反應而殆全部的鏈烯基會被耗費之故。於是,(B1)成分則作成當使用旋轉黏度計所測定之在25℃下的絕對黏度在0.04Pa.s以下之矽氧烷聚合度較低的低分子量,並將鏈烯基作成0.3至2.0莫耳/100g、較佳為0.3至1.3莫耳/100g、特佳為0.4莫耳/100g以上的高含量之同時,將含有鏈烯基之取代基所鍵結於矽原子之2個矽氧烷單元互相作成近接配置之結果,升高周邊的有機性以使鏈烯基能容易接近基材而使因自由基反應所引起之反應及相互作用作成有利者。在此,絕對黏度的下限並不特別加以限制,通常為0.1mPa.s(毫泊)。
亦即,(B1)成分,係具有含有鏈烯基之取代基鍵結於矽原子之2個矽氧烷單元以直接或者以該取代基為未鍵結於矽原子之矽氧烷單元介在有3個以下之狀態之方式鍵結之構造之有機聚矽氧烷。
在此情形,(B1)成分而言,可以具有下述一般式(2)所示構造之下述組成式(1)表示。
[M]m1[MA]m2[D]d1[DA]d2[T]t1[TA]t2[Q]q1 (1)
(式中,R1表示含有碳數2至10的鏈烯基之取代基,A表示按能滿足介由R2或氧原子而鍵結之式(1)之方式所選出的矽氧烷殘基,亦可為2個A作成-O(SiR2 2O)y-以形成環構造。R2為碳數1至10的非取代或取代之1價烴基,x為0至3的整數,y為以能滿足式(1)的有機聚矽氧烷的平均聚合度2至50之方式所選定之整數。
M、MA、D、DA、T、TA、Q為下述的矽氧烷單元,而O1/2表示在介由氧原子而與鄰接之矽氧烷單元鍵結之情形。
m1、m2、d1、d2、t1、t2、q1係能滿足下述式之數。
t1+t2+2×q1≦m1+m2≦2+t1+t2+2×q1
0≦d1+d2≦48、0≦t1+t2≦30、0≦q1≦20
0.25≦(m2+d2+t2)/(m1+m2+d1+d2+t1+t2+q1)≦1)
又,R1的含有鏈烯基之取代基而言,可舉:如乙烯基、烯丙基等的鏈烯基,如丙烯醯氧丙基、甲基丙烯醯氧等的取代(甲基)丙烯醯氧基之烷基等。
R2的1價有機基而言,可舉:如甲基、乙基、丙基、己基等的直鏈狀、分枝狀或環狀的烷基、苯基、甲苯基等的芳基、苄基等的芳烷基之外,如乙烯基、烯丙基等的鏈烯基等的非取代的1價烴基,如等非取代的1價烴基的氫原子的一部分或全部為經以鹵素原子取代之基,或者上述烷基的氫原子為經以(甲基)丙烯醯氧基取代之例如(甲基)丙烯醯氧丙基等。因而,R2亦可為R1。
再者,(B1)成分的平均聚合度為2至50,特佳為2至40。該平均聚合度,係利用膠透層析術(GPC)所測之聚苯乙烯換算值。
y係按能滿足上述平均聚合度之方式所選定者,較佳為0至10,特佳為1至8的整數。
從上述式(2)可知,(B1)成分的有機矽氧烷,係具有2個-SiR1A-基在介由-O-(SiA2O)x-(x=0至3,特佳為0或1)而連結之構造者。亦即,具有鍵結於矽原子之鏈烯基之2個-SiR1A-基為相接近而存在者,如此時A為鏈烯
基,則當然在相接近者,惟即使A為甲基等的烷基或苯基等的芳基時仍然-SiR1A-為互相接近者,而表示該接近的程度之x以最大計,為3,較佳為0或1,而由此可獲得本發明之效果。相對於此,如x為4以上時,則密著性會降低,以致不能達成在不影響剝離性能之下提昇密著性等的本發明之效果。
因如此方式將鏈烯基作成相鄰接之配置而可期待之另一效果而言,有延遲加成反應以優勢推動自由基反應之作法,如欲更有效獲得其效果時,則較佳為作成x=0至1。此種鏈烯基互相更接近之構造之所以能延遲加成反應之原因,可從具有同種構造之化合物能作為控制劑利用之事實而類推。如一方的鏈烯基為因自由基反應而起變化後,則所殘留之鏈烯基將成為容易進行加成反應之狀態,以致進行與非膠黏性硬化皮膜之間的反應,而可作為耦合劑有效發揮作用。
可能時,為防止僅因自由基反應而所有鏈烯基被耗費起見,較佳為將1分子中的鏈烯基作成3個以上,或者4個以上之方式。又,分子量較小時,由於作為耦合劑而發揮作用時,可於廣濶的面積上形成更多的鍵結點之故,亦較為有利。
具有上述式(1)之構造之有機矽氧烷而言,可具體例舉:下述式(3)或(4)的直鏈狀或分枝狀的有機聚矽氧烷。
(式中,R1、R2為如上所述。Y係可以下述式(3a)
表示之基,而於式(3a)中,R1、R2、Y為如上所述。
a2、b2、ay、by為0至48、較佳為0至45、更佳為0至40的整數,c2、cy為0至30、較佳為0至25、更佳為0至20的整數,而d2、dy為0至20、較佳為0至18、更佳為0至15的整數。
式(3)、(3a),分別表示無規構造,惟至少含有R1之含鏈烯基之取代基鍵結於矽原子之2個矽氧烷單元以直接或以R1為未鍵結於矽原子之矽氧烷單元介在有3個以下之狀態之方式鍵結的構造)。
(式中,R1、R2如上所述。Z係可以下述式(4a)
表示之基,於式(4a)中,R1、R2、Z如上所述。
a2、b2、ay、by為0至48、較佳為0至45、更佳為0至40的整數,c2、cy為0至30、較佳為0至25、更佳為0至20的整數,而d2、dy為0至20、較佳為0至18、更佳為0至15的整數。
式(4)、(4a),分別表示無規構造,惟至少含有1個R1之含鏈烯基之取代基鍵結於矽原子之2個矽氧烷單元以直接或以R1為未鍵結於矽原子之矽氧烷單元介在有3個以下之狀態之方式鍵結之構造)。
作為上述(B1)成分之更具體的構造,係例如,可以下述式
表示之直鏈狀的有機聚矽氧烷(在此,x為如上所述)。可以
表示之可由三官能或四官能矽氧烷單元形成主骨架之分枝狀構造的有機聚矽氧烷亦為可能。
在此,上述A的矽氧烷殘基,Y、Z、B而言,可例示如下述者。
(惟,R20表示R2或R1。R0表示-O-(SiR2R20)y6-
SiR2 2R20,y如上所述。y1+y2+y6=y,而y1及y6為0以上,y2為1以上的整數。y3+y4=y,而y3、y4為0以上的整數。y5=y)。
更具體而言,可舉如下述者。
又,(B1)成分而言,亦可為下述一般式(5)所表示之環狀構造的有機聚矽氧烷。
(式中,R1、R2如上所述。R3表示以OH基或SiH基作為官能基所具有之取代基,或碳數1至10的不具有脂肪族
不飽和鍵之非取代或取代的1價烴基,a1為0或1、b1為1至6的整數、c1為0至5的整數、a1+b1+c1為2以上的整數)。
上述式中,以R3之具有OH或SiH基作為官能基之取代基而言,除鍵結於矽原子之羥基及氫原子之外,尚可舉出-CH2CH2CH2-O-CH2CH2-OH等。
R3的1價烴基而言,除不含鏈烯基以外,尚可舉出與R2中所例示者同樣者。
工業上適合之具體性(B1)的例,係於上述式(5)中,R1為乙烯基、R2為甲基、R3為氫原子、a1=0至1、b1=1至4、c1=0至1。更佳為a1=0、b1=2至4、c1=0。
其次,(B2)成分,係於1分子中具有至少1個含有作為官能基之碳數2至10、較佳為2至8的碳-碳不飽和鍵(雙鍵或參鍵)之取代基,及至少1個含有能與鏈烯基及/或鍵結於矽原子之氫原子(以下,簡稱SiH基)進行加成反應及/或縮合反應的基之取代基所成的化合物。
(B2)成分所具有之至少一個以碳-碳不飽和鍵作為官能基之取代基,意指具有因加熱及/或紫外線照射而進行自由基反應之官能基之取代基,惟構造並不特定為直鏈或分枝等,亦可為環己烯或降冰片二烯等的環狀構造,而可採用一般進行自由基聚合或自由基反應硬化之系中所用之含有官能基之取代基。如(B2)成分含有矽氧烷構造時,特別是為抑制因加成反應所引起之耗費起見,較佳為作成含有如甲基丙烯醯氧基等的碳-碳雙鍵,如乙炔基、丙炔基、丁炔基等的碳-碳參鍵之取代基。
如(B2)成分為不含有矽氧烷構造之有機物時,則由於對基材的接近成為容易而對因自由基反應所引起之反應或相互作用成為有利之故,取代基的選擇可放寬。但,如在非聚矽氧系中分子量增大時,則由於與聚矽氧之間的相溶性會成為過低以致與非膠黏性硬化皮膜之間的鍵結或相互作用之形成變成困難,或對組成物本身的溶解性降低以致不能使用之故,利用GPC之苯乙烯換算數平均分子量,較佳為1,000以下者。為更有效發揮作為耦合劑之密著性提昇之效果,亦可舉出按能於廣闊的面積上形成多數鍵結點起見,較佳為採用分子量較小者之想法。
(B2)成分之具有因加熱及/或紫外線照射而進行自由基反應之官能基之取代基,係藉由因自由基反應及/或自由基反應所生成之基而引起之相互作用之結果,本組成物即在被塗佈之基材表面連接(B2)成分。自由基的生成可藉由加熱,亦可藉由紫外線等的能量線照射,亦可以促進自由基的生成為目的,在不妨礙本發明的效果之範圍內,添加過氧化物等的自由基發生劑或光敏劑等。
能因熱或紫外線而發生自由基之構造或能與發生自由基進行反應之構造,係多存在於本身為有機物之基材,並成為發生自由基之能量源之紅外線或紫外線的吸收率亦基材為壓倒性高之故,可使自由基集中性方式發生於基材而適合於促進與基材之間的反應之用。
在塑膠薄膜等對熱的耐性低的基材之情形,由於利用紫外線照射之自由基生成手法,係不會太升高薄膜基材的
溫度之方法之故較為有利。如採用能在薄膜基材表面多被吸收之紫外線,則可在薄膜基材表面附近集中性發生自由基之故,在促進與薄膜基材之間的反應上很合適。
(B2)成分所具有之至少一個其他取代基,係具有能與(A)成分的鏈烯基及/或(C)成分的SiH基進行反應之官能基之取代基,可舉出就(A)成分的鏈烯基而言為與SiH基的加成,就(C)成分的SiH基而言為與OH基的縮合、與碳-碳雙鍵的加成反應。
(B2)成分的該取代基,則藉由與第一個取代基的自由基反應不相同的加成反應、縮合反應而將(B2)成分連接於非膠黏性硬化皮膜。配合與進行自由基反應之取代基的作用,(B2)成分乃作為連接非膠黏性硬化皮膜與基材之耦合劑之作用以使密著性提昇。
當(B2)成分為不具有矽氧烷構造之有機系化合物時,則由於與聚矽氧成分的相溶性可能降低之故,不易進行加成反應。因此,如作為能與(A)成分的鏈烯基及/或(C)成分的SiH基進行反應的官能基而選擇含有碳-碳雙鍵之取代基時,則在與SiH基進行加成反應前即因自由基反應所耗費,以致可能難於作為耦合劑發揮作用。如欲防止此種情況時,則選擇難以進行自由基反應之SiH基或羥基,而可作成例如,於下述一般式(6-1)所示之2價構造,或含有下述一般式(6-2)及(6-3)所示之2種2價構造之分子構造。
上述式中,R2如上所述。R4為碳數2至10、較佳為2至8之含有炔基(例如,乙炔基、丙炔基、丁炔基等)、丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基之取代基,R5表示具有OH基、SiH基或鏈烯基作為官能基之取代基。
上述式中,工業上較佳之例而言,可舉:HC≡C-C(CH3)2-OH。
又,作為具體性構造而可舉:下述一般式(7-1)、(7-2)所示之環狀物等。
上述式中,R4、R5如上所述。R6為氫原子、碳數1至10、較佳為1至8的飽和烴基或芳香族基、與R4同樣的基或與R5同樣的基。d表示4至10、e+f表示3至9。
上述式中,工業上較佳之例而言,可舉:乙炔基環己醇。
(B1)成分及(B2)成分均為分子量較小係成為有利點,惟當本組成物經塗佈於基材上並加熱之情形,如分子量過小時,則氣化過於快速以致可能尚未反應即被從組成物去除。因此,較佳為作成(B)成分的沸點能成為80℃以上之方式之分子量。為防止溫度升高之下採用紫外線照射之作法,係對減輕此種影響上有效之作法。
(B)成分的調配量,係對(A)成分100質量份為0.1至10質量份、較佳為0.2至9質量份。如(B)成分的調配量過少時,則不能達成密著性提昇,如過多時,則可能降低硬化性。
作為本發明之(C)成分之有機氫二烯聚矽氧烷,係1分子中至少具有3個直接鍵結於矽原子之氫原子(SiH基)者,較佳為可以下述平均組成式(10)表示者。
R8 fHgSiO(4-f-g)/2 (10)
(式中,R8如上所述。f為0至3、g為0至3、而f+g為1至3的正數)。
分子構造可為直鏈狀、分枝鏈狀或者環狀之任一。使用旋轉黏度計所測定之25℃下的絕對黏度亦在數mPa.s至數萬mPa.s的範圍即可。作為有機氫二烯聚矽氧烷的具體例而言,可舉:下述之有機氫二烯聚矽氧烷。
(在此,於上述式中,Me為甲基,h、l、n為3至500,m、p、s為1至500、i、j、k、o、q、r、t、u、v、w為0至500)。
上述(C)成分的有機氫二烯聚矽氧烷的調配量,係所含有之SiH基的莫耳數,為相當於(A)成分中所含鏈烯基的合計莫耳數的1至10倍之量。如(C)成分所含有之SiH基的莫耳數在(A)成分中所含之鏈烯基的合計莫耳數的下限以下時,則硬化性會不足夠,另一方面,如調配上述上限以上時,仍不能顯現效果的顯著性提昇之外,尚有可能引起過度剝離化。一般性的有機氫二烯聚矽氧烷時的調配量而言,係對(A)成分的有機聚矽氧烷100質量份為0.1至20質量份的範圍。
作為本發明(D)成分之鉑族金屬系觸媒而言,以往所周知者全部均可使用。可例舉:鉑黑、氯鉑酸、氯鉑酸-鏈烯烴配位化合物、氯鉑酸-醇配位化合物,銠、銠-鏈烯烴配位化合物等。上述鉑族金屬系觸媒(加成反應用觸媒)的添加量係屬於觸媒量,而如對(A)成分、(B)成分以及(C)成分的合計質量,以鉑或銠的量計,按5至1,000ppm(質量比)調配時,則在形成足夠的硬化皮膜上較為合適,惟亦可按照前述成分的反應性或所希望的硬化速度適當加以增減。
為本發明之組成物所使用之(E)成分的有機溶劑,係以處理浴穩定性及對各種基材之塗佈性的提昇、塗佈量以及黏度的調整作為目的者。有機溶劑而言,具體上,例如可使用:甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基甲酮、己烷等可均勻溶解組成物之有機溶劑。
如調配有機溶劑時的調配量,係對(A)成分100質量
份,較佳為100至9,900質量份。
在此,(E)成分係任意成分者,如不調配時,則按使用塗佈裝置能獲得適當的塗佈性之方式,改變(A)、(B)、(C)、(D)成分的黏度藉以調整。處理浴穩定性而言,則依需要而利用浴槽耐用壽命延長劑等加以調整。
本發明之組成物,係如將前述(A)、(B)、(C)、(D)、(E)的各成分均勻混合則可容易製造者,惟為確保充分的膠黏劑適用期起見,(D)成分應該在將進行塗佈時之前加以添加混合。又,如使用(E)成分的有機溶劑時,則在將(A)成分及(B)成分均勻溶解於(E)成分後,再混合(C)、(D)成分之作法較為有利。
於本發明之組成物中,依需要亦可調配顏料、調平劑、浴槽耐用壽命延長劑等的添加劑。為促進反應之目的,亦可在不影響本發明之效果之範圍,添加過氧化物等的自由基發生劑或光敏劑。
如使用本發明之組成物以進行塗佈時,則將本發明之組成物直接或使用適當的有機溶劑加以稀釋後,採用鑲條塗佈器、輥式塗佈器、逆輥塗佈器、凹版塗佈器、氣刀塗佈器、以及為更薄膜的塗佈則採用高精密度的膠版塗佈器、多段輥式塗佈器等的周知的塗佈方法,對紙或塑膠薄膜等的基材上進行塗佈。
在此,基材而言,可舉:如玻璃紙、聚乙烯層積紙、
牛皮紙、黏土塗佈紙、鏡面塗佈紙等的紙,如聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氯化乙烯等的塑膠薄膜等。
本發明之組成物對基材上的塗佈量,係視進行塗佈之基材的材質的種類而有所不同,惟以固體成分的量計,較佳為0.05至5g/m2的範圍。將經如上述方式塗佈本發明之組成物之基材在80至150℃下加熱5至60秒鐘藉以於基材表面形成硬化皮膜,即可製得剝離紙及剝離薄膜。硬化係因(A)、(B)、(C)成分間的加成反應而進展,與此同時之因熱所引起之自由基反應,(B)成分與基材間的鍵結形成及相互作用即被強化,結果可於紙或薄膜基材面上形成剝離特性優異且密著性,皮膜強度優異的聚矽氧皮膜。又,如併用紫外線照射藉以在抑制溫度之上升之下可有效促進在紙或薄膜基材表面附近的自由基反應,結果具有高密著性之剝離紙及剝離薄膜的製造即成為容易。紫外線的照射,則可使用汞燈、金屬鹵化物燈、熔融燈等市售的燈及燈泡。多含有薄膜基材的消光係數大的較300nm為短波長的成分之波長分佈的燈及燈泡係較為有效者,而積算光量為10至500mJ(毫焦耳)/cm2,例如,120W(瓦特)1燈或2燈而線速度為10至100m(公尺)/分鐘的照射條件。紫外線照射係可同時實施加熱,惟分開實施時設備會較單純而有利,視(B)成分的構造或與其他成分的調配比,有時在加熱後實施紫外線照射,或者紫外線照射後實施加熱之方法為較有效的情形。如(B)成分含有矽氧
烷構造時,則紫外線照射後實施加熱之方法為較有效之情形多,惟配合實施情況以適當選擇有效方法為宜。
以下,將舉示實施例及比較例,藉以具體說明本發明內容,惟本發明並不因下述實施例而有所限制。在此,黏度係指使用旋轉黏度計所測定之25℃下的絕對黏度之意。
將(A)、(B)、(C)、(E)成分按下述表1所示之質量份,與將(D)成分對(A)+(B)+(C)成分的合計質量份作為鉑按100ppm的調配量進行混合,以調製組成物。採用該組成物共依照後述之評價方法製作剝離薄膜並加以評價,其中更詳細的固化操作,係作成使用UV(紫外線)燈80W 2燈,依線速度40m(公尺)/分鐘實施UV照射(積算光量50mJ/cm2)後,於熱風循環式乾燥機中依既定時間進行加熱處理以形成硬化皮膜之方法。
將(A)、(B)、(C)、(E)成分按下述表1所示之質量份,與將(D)成分對(A)+(B)+(C)成分的合計質量份作為鉑按100ppm的調配量進行混合,以調製組成物。採用該組成物並依照後述之評價方法製作剝離薄膜
並加以評價,其中更詳細的固化操作,係作成於熱風循環式乾燥機中依規定時間進行加熱處理後,使用UV燈120W 2燈,依線速度30m(公尺)/分鐘實施UV照射(積算光量100mJ/cm2)以形成硬化皮膜之方法。
式中的Me表示甲基、Vi表示乙烯基。
(A-1)有機聚矽氧烷,30質量%甲苯溶液在25℃下的黏度為10Pa.s、Vi含量0.032莫耳/100g
(A-2)有機聚矽氧烷,黏度2Pa.s、Vi含量0.026莫耳/100g
(A-3)有機聚矽氧烷,30質量%甲苯溶液在25℃下的黏度5Pa.s、Vi含量0.035莫耳/100g
(A-4)有機聚矽氧烷,黏度1Pa.s、Vi含量0.043莫耳/100g
(B1-1)矽氧烷,黏度5mPa.s、Vi含量1.2莫耳/100g
(B1-2)矽氧烷,黏度5mPa.s、Vi含量0.63莫耳/100g
(B1-3)矽氧烷,黏度10mPa.s、Vi含量0.6莫耳/100g
(B1-4)矽氧烷,黏度6mPa.s、Vi含量0.7莫耳/100g
(B1-5)矽氧烷,黏度0.02Pa.s、鏈烯基含量0.33莫耳/100g
R1為-CH2CH2CH2-O-CO-(CH3)C=CH2(127)
R2為-CH2CH2CH2-O-CH2CH2-OH(106)
(B1-6)矽氧烷,黏度6mPa.s、鏈烯基含量0.49莫耳/100g
R1為-CH2CH2CH2-O-CO-(CH3)C=CH2(127)
(B1-7)矽氧烷,黏度5mPa.s、Vi含量0.32莫耳/100g
(B1-8)矽氧烷,黏度6mPa.s、Vi含量0.32莫耳/100g
(B1-9)矽氧烷,黏度0.05Pa.s、Vi含量0.25莫耳/100g
(B1-10)矽氧烷,黏度0.01Pa.s、Vi含量0.70莫耳/100g
(B2-1)炔屬醇、3-甲基-1-丁炔-3-醇
(B2-2)炔屬醇、3,5-二甲基-1-二甲基-1-己炔-3-醇
(B2-3)炔屬醇、1-乙炔基-1-環己醇
(B2-4)乙炔化合物、1-辛炔
(C-1)甲基氫二烯聚矽氧烷、黏度25mPa.s、H含量1.5莫耳/100g
(C-2)甲基氫二烯聚矽氧烷、黏度60mPa.s、H含量1.00莫耳/100g
(D-1)觸媒、鉑-乙烯基矽氧烷錯合物
(E-1)溶劑;甲苯/庚烷質量比=50/50混合溶劑
各項目的評價與結果之表示,係依照下述之方法。
溶劑型組成物,係使用鑲條塗佈器按固體成分0.5g/m2塗佈於PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜(40μm)上,依UV燈80W(或120W)2燈,線速度30m/分鐘(或40m/分鐘)之條件進行UV照射(積算光量50mJ/cm2或100mJ/cm2),並測定藉由80℃的熱風循環式乾燥機之既定時間的加熱處理而完全形成硬化皮膜為止的時間。是否完全硬化之判定係利用手指擦拭硬化皮膜表面,將當無顯示皮膜表面濁霧或脫落之時視為完全硬化之時。
無溶劑型組成物,係除使用IR(異戊二烯橡膠)試驗器塗佈於PET薄膜(40μm)上,並使用100℃熱風循環式乾燥機以外,其餘則按與同樣方式加以處理評價。塗佈面積為A4版,塗佈液的轉錄塗佈量為0.1μl。
溶劑型組成物,係使用鑲條塗佈器按固體成分0.5g/m2塗佈於PET薄膜(40μm)上,依UV燈80W(或120W)2燈,按線速度30m/分鐘(或40m/分鐘)之條件進行UV照射(積算光量50mJ/cm2或100mJ/cm2),及藉由100℃的熱風循環式乾燥機之30秒鐘的加熱處理而形成硬化皮膜,以製作評價用隔板。
將所製作之隔板在25℃、50%RH(相對濕度)下放置1日後,對處理面塗佈丙烯酸系溶劑型膠黏劑(歐利百英BPS-5127(東洋墨水製造(股)製)並在100℃下進行熱處
理3分鐘。其次,對此處理面貼合PET薄膜(40μm)並使用2kg輥子輥壓1來回、且在25℃下使其熟成(aging)20小時後,將試料裁切為5cm(公分)寬幅,使用抗張試驗機依180°的角度按剝離速度0.3m/分鐘進行貼合紙之拉張,以測定為剝離所需要之力量(N(牛頓))。測定時,使用自動繪圖儀DCS-500(島津製作所(股)製)。
無溶劑型組成物,係使用IR(異戊二烯橡膠)試驗機塗佈於PET薄膜(40μm)上,並實施依UV燈80W 2燈,線速度40m/分鐘之條件進行UV照射(積算光量50mJ/cm2),及藉由120℃的熱風循環式乾燥機之30秒鐘的加熱處理而形成硬化皮膜後,爾後則按同樣方式加以處理評價。塗佈面積為A4版,塗佈液的轉錄塗佈量為0.1μl。
將按與(2)同樣方式所製作之PET薄膜(40μm)基材隔板,及將經將基材改變為OPP(定向聚丙烯薄膜)(40μm、電漿處理)並按與(2)同樣方式所製作之隔板,依規定條件放置,利用手指擦拭硬化皮膜表面,以檢查能發生皮膜表面的濁霧及脫落為止的日數。
將在40℃、80%RH下放置1日後顯示濁霧及脫落者作成×、在40℃、80%RH下放置3日後顯示濁霧及脫落者作成△、在40℃下,80%RH下放置1個月後仍未顯示濁霧及脫落者作成○、在60℃,90%RH下放置1個月後仍未顯示濁霧及脫落者作成◎表示。
Claims (11)
- 一種加成硬化型的剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物,其特徵為具有下述(A)~(E):(A)在25℃下的絕對黏度為0.04Pa.s以上,且在1分子中具有至少2個鏈烯基之有機聚矽氧烷 100質量份(B)作為密著性提昇成分,係有下述一般式(3)或(4)表示之直鏈狀或分枝狀矽氧烷構造之化合物0.1至10質量份
- 一種加成硬化型的剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物,其特徵為具有下述(A)~(E):(A)在25℃下的絕對黏度為0.04Pa.s以上,且在1分 子中具有至少2個鏈烯基之有機聚矽氧烷 100質量份(B)作為密著性提昇成分,係有下述一般式(5)表示之環狀矽氧烷構造之化合物 0.1至10質量份
- 如申請專利範圍第1項之聚矽氧組成物,其中(B)成分係具有可以下述一般式(3)或(4)表示之直鏈狀或分枝狀矽氧烷構造之化合物,
- 如申請專利範圍第1項之聚矽氧組成物,其中,上述(B)成分的構造具有下述式表示之直鏈狀的有機聚矽氧烷;
- 如申請專利範圍第1項之聚矽氧組成物,其中,上述(B)成分係具有下述式表示之化合物;
- 如申請專利範圍第2項之聚矽氧組成物,其中,上 述(B)成分係具有下述式表示之化合物;
- 如申請專利範圍第1項之聚矽氧組成物,其中,上述(A)成分係一般式(8)表示之有機聚矽氧烷;
- 如申請專利範圍第2項之聚矽氧組成物,其中,上述(A)成分係一般式(8)表示之有機聚矽氧烷;
- 一種剝離紙或剝離薄膜之製造方法,其特徵為:將申請專利範圍第1項至第8項之任一項之剝離紙或剝離薄膜用聚矽氧組成物,直接塗佈於紙或塑膠薄膜基材後,進行加熱及/或紫外線照射以使上述塗佈膜硬化。
- 如申請專利範圍第9項之製造方法,其係使塗佈膜經紫外線照射後,藉由加熱而使塗佈膜硬化。
- 一種剝離紙或剝離薄膜,其係形成有申請專利範圍第1項至第8項之任一項之組成物的硬化聚矽氧皮膜者。
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