(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記シリコーン組成物が(F)フェニル基含有オルガノポリシロキサンを0.1〜10質量部でさらに含有し、該オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合するフェニル基を、該オルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合する全置換基の合計個数に対し2〜10%となる個数で有し、ケイ素原子に結合した水素原子及びアルケニル基を有さず、及び、25℃における粘度1000mm2/sec以上5000mm2/sec以下を有する、請求項1記載のシリコーン組成物。
FINAT法に準拠して測定される、剥離速度0.3m/minにてアクリル粘着層から剥離するのに要する力0.15N/25mm以下を有し、且つ、剥離速度60m/minにてアクリル粘着層から剥離するのに要する力0.20N/25mm以下を有する、請求項7記載の硬化皮膜。
【背景技術】
【0002】
従来、紙やプラスチックなど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シリコー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。基材表面にシリコーン硬化皮膜を形成する方法として、例えば、特許文献1〜3には以下の方法が記載されている。
(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)。
(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)。
(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)。
【0003】
中でも、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。
該付加反応による剥離性皮膜形成方法には、シリコーン組成物を有機溶剤に溶解させた溶剤型、乳化剤を用いて水に分散させてエマルジョンにしたエマルジョン型、シリコーンのみからなる無溶剤型がある。溶剤型は人体や環境に対して有害であるため、安全性の面から溶剤型から無溶剤型への切り替えが進んでいる。また、エマルジョン型は水を除去するのに高いエネルギーを必要とする上、多量の乳化剤が硬化物中に残存するため、剥離力(粘着テープから剥離するのに必要とする力)を小さくすることが難しい。
【0004】
このため無溶剤型のシリコーン組成物が最も多く使用されている。無溶剤型は基本配合としてベースオイル(ビニル基含有シロキサン)、架橋剤(SiH基含有シロキサン)、制御剤(アセチレン系化合物)、及び白金触媒から成っている。
【0005】
無溶剤型のシリコーン組成物から得られる硬化物において、0.3m/minの低速度でテープを硬化皮膜から剥がした場合の剥離力を低くするためには、架橋密度が低いほどよい。(尚、架橋密度とは、ベースオイルと架橋剤の、ビニル基とSiH基が反応してできるシルエチレン結合のT単位とQ単位による分岐密度を意味する。T単位とはR’SiO
3/2単位、Q単位とはSiO
4/2単位を意味し、R’は一価炭化水素基を示す。)一方で、60m/minの高速度でテープを硬化皮膜から剥がした場合の剥離力を低くするためには、架橋密度が高いほどよい。また、反応性のないシリコーンオイルを添加することで剥離力をさらに低くすることが可能である。
【0006】
また、剥離紙用シリコーンは紙やフィルム等の基材に密着する必要がある。この密着性はSiHによるものと考えられている。その理由として、SiH量が少ない組成では密着が悪い場合が多く、このような場合にSiH基含有シロキサンを添加すると密着が改善するためである。紙基材においては、ポリエチレンラミネート紙に耐熱性に乏しいポリエチレンを使用した場合、ポリエチレンが熱により変形してしまうため90〜120℃の低温下でシリコーンの硬化を行う必要がある。従来のシリコーン組成物では、該低温下の硬化で得られた剥離皮膜は、数日後あるいは加熱加湿条件下において、紙基材から脱落する(シリコーン硬化被膜が消しゴムかすのように剥げ落ちる)場合が多い。
【0007】
低速度で粘着テープからの剥離力が低いことと基材に対する密着性が良いことは相反する。剥離力を低くするためにはSiH量を少なくするのがよいが、そうすると密着性が低下する。また、剥離力を低くするためにシリコーン組成物に非反応性のシリコーンを添加する方法があるが、該方法では、非反応性のシリコーンにより、密着性がさらに悪化する場合がある。また、SiH基量を増やすと、硬化皮膜の架橋密度は高くなるが、残存するSiH基量が増えて剥離力は高くなる。
【0008】
ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのプラスチックフィルムに対する密着性に関して、特許文献4;特許4994292には、(A)1分子中のアルケニル基の数が1.4以上2.0未満で粘度が50〜5,000mPa・sまたは1分子中のアルケニル基の数が1.6以上3.0未満の分岐シロキサン 100部、(B)粘度が5〜100mPa・sであるアルケニル基含有シロキサン 1〜50部、(C)SiH基含有シロキサン2〜50部、(D)付加反応抑制剤、及び(E)白金触媒を含む、無溶剤型硬化性シリコーン剥離剤組成物が記載されている。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
(A)成分は、ビニル価0.01mol/100g以上0.04mol/100g以下を有し、25℃における粘度100mm
2/sec以上500mm
2/sec以下を有し、且つ、分子鎖末端の全てが夫々1以上のアルケニル基を有する、直鎖、分岐状、または網目状のオルガノポリシロキサンである。本発明のシリコーン組成物は該低ビニル価を有するオルガノポリシロキサンをベースポリマーとして含む。
【0018】
上記オルガノポリシロキサンは、ビニル価0.010〜0.040mol/100gを有し、好ましくは0.015〜0.035mol/100gを有するのがよい。ビニル価が上記下限値より低いと、オルガノポリシロキサンの分子量が大きくなりすぎて、高粘度になり、撹拌及び塗工が難しくなる。またビニル価が上記上限値より大きいと、オルガノポリシロキサンは低分子量を有し、シロキサン全体に対するアルケニル基の締める割合が高くなる。得られる組成物が低粘度となり過ぎてロールから基材への転写量が少なくなったり、塗工した表面にムラが生じたりする場合がある。また反応後の硬化皮膜の架橋密度が高くなりすぎて剥離力が高くなる。
【0019】
(A)成分は、25℃における粘度100〜500mm
2/sec、好ましくは200〜500mm
2/secを有する。(A)成分の粘度が上記下限値より低いと、組成物の濡れ性が上がり、広がりやすくなりすぎて、基材表面の塗工量が足りなくなる傾向にある。また上記上限値より高いと、濡れ広がりにくくなり、基材への塗工性が低下するおそれがある。尚、本発明において粘度はいずれも、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。
【0020】
該(A)成分として、好ましくは、下記式(2)で表されるオルガノポリシロキサンである。(A)成分は、一種単独でも二種以上を併用してもよい。
(式中、R
2は互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、R
1は炭素数2〜10のアルケニル基であり、a〜dはそれぞれ2≦a≦18、10≦b≦400、0≦c≦8、及び0≦d≦8を満たす整数であり、ただし0≦c+d≦8である)。
【0021】
R
1は炭素原子数2〜10のアルケニル基であり、例えば、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、及びデセニル基等が挙げられ、中でもビニル基が好ましい。
【0022】
上記式において、R
2は、互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の、好ましくは炭素原子数1〜8の、一価炭化水素基である。該一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びオクチ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、トリル基、キシリル基、及びナフチル基等のアリール基、ベンジル基、及びフェネチル基等のアラルキル基などが挙げられ、またこれらの水素原子の一部または全部をハロゲン原子などで置換したクロロプロピル基、トリフルオロプロピル基等のハロアルキル基が挙げられる。硬化性及び剥離力が低い点から、全R
2の80モル%以上がメチル基であることが好ましい。
【0023】
上記式(2)において、bの数、すなわちR
22SiO単位の数は、10〜400であり、好ましくは50〜400であり、さらに好ましくは100〜300である。R
22SiO構造単位の数が上記下限値より少ない場合、架橋密度が高くなりすぎて剥離力が高くなる。一方、R
22SiO構造単位の数が上記上限値より多いと、該ポリオルガノシロキサンの、ひいては得られるシリコーン組成物の粘度が高くなりすぎ、塗工性が低下する。aの数、すなわちR
1R
22SiO
1/2単位の数は2〜18であり、好ましくは2〜10である。
【0024】
上記式(2)において、c及びdの数、即ち、R
2SiO
3/2単位の数、及びSiO
4/2単位の数は、互いに独立に、0〜8であり、好ましくは0〜4であり、かつc+dは0〜8、好ましくは0〜4を満たす。c+dが8より多い場合、架橋密度が高くなりすぎて剥離力が高くなる。
【0025】
(A)オルガノポリシロキサンとしては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
(R
1R
22SiO
1/2)
2(R
22SiO)
b
(R
1R
22SiO
1/2)
a(R
22SiO)
b(R
2SiO
3/2)
c
(R
1R
22SiO
1/2)
a(R
22SiO)
b(SiO
4/2)
d
(R
1R
22SiO
1/2)
a(R
22SiO)
b(R
2SiO
3/2)
c(SiO
4/2)
d
上記各式において、R
2、R
1、a〜dは上述した通りである。
【0026】
より詳細な例としては、下記式で表される化合物が挙げられる。
(ViMe
2SiO
1/2)
2(Me
2SiO)
160
(ViMe
2SiO
1/2)
2(Me
2SiO)
130(Ph
2SiO)
5
(ViMe
2SiO
1/2)
3(Me
2SiO)
170(MeSiO
3/2)
1
(ViMe
2SiO
1/2)
6(Me
2SiO)
230(MeSiO
3/2)
4
(ViMe
2SiO
1/2)
14(Me
2SiO)
190(SiO
4/2}
6
(ViMe
2SiO
1/2)
8(Me
2SiO)
220(MeSiO
3/2)
2(SiO
4/2)
2
上記各式において、Me、Vi、Phはそれぞれ、メチル基、ビニル基、及びフェニル基を意味する。
【0027】
(B)成分は、ビニル価0.2mol/100g以上1.2mol/100g以下を有し、25℃における粘度2mm
2/sec以上60mm
2/sec以下を有し、且つ、1分子中にアルケニル基を2つ以上有する、直鎖、分岐状、又は網目状のオルガノポリシロキサンであり、該オルガノポリシロキサンの分子鎖末端の全てが夫々1以上のアルケニル基を有することを特徴とする。本発明のシリコーン組成物は、該(B)成分を、上述した(A)成分100質量部に対して0.01〜3質量部となる量で含むことを特徴とする。本発明のシリコーン組成物は、基材との密着性を上げるためにSiH基を多く含む。該高ビニル価を有する(B)成分を少量含むことにより、組成物100gあたりのSiH基量が過剰となりすぎるのを防ぎ、剥離力を低下することができる。
【0028】
上記(B)成分は、ビニル価0.2〜1.2mol/100gを有するのが好ましく、より好ましくは0.2〜0.8mol/100gである。ビニル価が上記下限値よりも低いと、少量の配合で過剰なSiH量を下げることが困難となる。また、得られる硬化物の粘着テープからの剥離力が高くなってしまう。ビニル価が上記上限値よりも高いと、架橋密度が高くなり、剥離力が高くなる。
【0029】
(B)成分は25℃における粘度2〜60mm
2/secを有し、好ましくは5〜40mm
2/secを有する。(B)成分の粘度が上記下限値より低いと、組成物全体への相溶性が悪くなるおそれがある。一方、上記上限値より高いと、過剰なSiH基と反応するビニル基の量が減ってしまい剥離力を低く出来ないおそれがある。
【0030】
該(B)成分は、好ましくは、下記式(3)で表されるオルガノポリシロキサンである。(B)成分は、一種単独でも二種以上を併用してもよい。
式中、R
2は互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、R
1は炭素数2〜10のアルケニル基であり、e〜hはそれぞれ3≦e≦24、0≦f≦60、1≦g≦22、0≦h≦11を満たす整数であり、ただし1≦g+h≦22である。R
1及びR
2としては、上記式(2)の為に例示した基が挙げられる。
【0031】
上記式(3)におけるfの数、すなわちR
22SiO単位の数は0〜60であり、好ましくは0〜30である。R
22SiO単位の数が上記上限値より多いと、過剰なSiHと反応するビニル基の量が減ってしまい剥離力を低く出来ない場合がある。eの数、すなわちR
1R
22SiO
1/2単位の数は3〜24であり、好ましくは3〜18である。
【0032】
上記式(3)におけるgの数、すなわちRSiO
3/2単位の数は1〜22であり、好ましくは1〜15である。上記式(3)におけるhの数、すなわちSiO
4/2単位の数は0〜11であり、好ましくは0〜8である。ただし、g+hは1〜22であり、好ましくは1〜15である。g+hの値が22より多いと、得られる硬化物の架橋密度が高くなり、剥離力が高くなる。
【0033】
(B)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して0.01〜3質量部であり、好ましくは0.1〜3質量部である。(B)成分の配合量が上記下限値より少ないと、組成物中の過剰なSiH量を下げることができず、剥離力を低く出来ない場合がある。また、(B)成分の配合量が3質量部より多い場合、架橋密度が高くなり剥離力が高くなる。
【0034】
(B)オルガノポリシロキサンとしては、例えば、下記式で表される化合物が挙げられる。
(R
1R
22SiO
1/2)
e(R
2SiO
3/2)
g
(R
1R
22SiO
1/2)
e(SiO
4/2)
h
(R
1R
22SiO
1/2)
e(R
22SiO)
f(R
2SiO
3/2)
g
(R
1R
22SiO
1/2)
e(R
22SiO)
f(R
2SiO
3/2)
g(SiO
4/2)
h
上記各式において、R
2、R
1、e〜hは上述した通りである。
【0035】
(B)成分として、更に詳細には、下記式で表される化合物が挙げられる。
(ViMe
2SiO
1/2)
3(PhSiO
3/2)
1
(ViMe
2SiO
1/2)
14(MeSiO
3/2)
12
(ViMe
2SiO
1/2)
6(SiO
4/2)
2
(ViMe
2SiO
1/2)
5(Me
2SiO)
2(MeSiO
3/2)
3
(ViMe
2SiO
1/2)
3(Me
2SiO)
12(PhSiO
3/2)
1
(ViMe
2SiO
1/2)
9(Me
2SiO)
20(MeSiO
3/2)
1(SiO
4/2)
3
上記各式において、Me、Vi、Phはそれぞれ、メチル基、ビニル基、及びフェニル基を意味する。
【0036】
(C)成分はケイ素原子に結合した水素原子(以下、「SiH基」ともいう)を有するオルガノハイドロジェンシロキサンであり、1mol/100g以上2mol/100g以下となる個数のSiH基を有することを特徴とする。該オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、好ましくはSiH基を1分子に3個以上有する。該SiH基と上述した(A)及び(B)成分のアルケニル基が付加反応して、硬化皮膜が形成される。また、SiH基があることにより、基材に対する密着性を向上することができる。
【0037】
(C)成分はSiH基を、1mol/100g以上2mol/100g以下となる個数で有し、好ましくは1.0〜1.6mol/100gとなる個数で有する。SiH基含有量が上記下限値未満では、組成物中のSiH基量が少なくなり、硬化皮膜の基材に対する密着性が悪くなる。またSiH基含有量が上記上限値よりも高いと、架橋密度が高くなり過ぎてしまい、
粘着テープからの剥離力が高くなる。
【0038】
本発明のシリコーン組成物は含有するSiH基量を多くすることにより、基材との密着性を向上する。該SiH量として好ましくは、組成物100g中に40〜100mmol、より好ましくは40〜80mmolの範囲となる量である。SiH量が上記下限値より少ないと、硬化皮膜の基材に対する密着性が劣るおそれがある。またSiH量が上記上限値より多いと、残存SiH量が多くなりすぎて、
粘着テープからの剥離力が高くなるため好ましくない。
【0039】
上記SiH量を得るために、(C)成分は、(A)及び(B)成分が有するアルケニル基の合計個数に対する(C)成分中のSiH基の個数の比が1〜5、好ましくは1.3〜2.5、より好ましくは1.8〜2.5となる量で配合される。(C)成分の比率が上記下限値より少ないと、硬化性が低下し、基材との密着が悪くなる。また上記上限値より大きいと、
粘着テープからの剥離力が大きくなり、実用的な剥離特性が得られにくくなる。
【0040】
(C)成分は好ましくは、下記平均式(4)で表される、直鎖状、分岐状、又は環状オルガノハイドロジェンポリシロキサンの1種以上である。
R
iH
jSiO
(4−i−j)/2 (4)
式(4)において、Rは、互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、iは0〜2.7の数であり、jは0.3〜3.0の数であり、但し0.3≦i+j≦3.0を満たし、及び、1分子中にRHSiO単位及びR
2HSiO
1/2単位を合計3個以上有する。
【0041】
さらには(C)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して1〜10質量部であることが好ましく、2〜6質量部であることがより好ましい。該配合量であると適度の架橋密度と密着性を得ることができる。
【0042】
上記式(4)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、HSiO
3/2単位、RHSiO単位、及びR
2HSiO
1/2単位の少なくとも1種を有し、場合によりさらにRSiO
3/2単位、R
2SiO単位、及びR
3SiO
1/2単位の少なくとも1種を含んでなるポリマーまたはコポリマーが挙げられる。RHSiO単位またはR
2HSiO
1/2単位を合計して1分子中に少なくとも3個、好ましくは5〜90個、さらに好ましくは10〜80個有するものがよい。(C)成分は、直鎖状、分岐状、及び環状のいずれであってもよい。
【0043】
(C)成分は、一種単独でも二種以上を併用してもよい。特に好ましくは、(C)成分の合計質量のうち40質量%以上が下記式(1)で表されるポリシロキサンであるのがよい。該ポリシロキサンを40質量%以上となる量で含むことにより、硬化皮膜の基材に対する密着性をより向上することができる。
(R
xH
3−xSiO
1/2)
2(RHSiO)
y (1)
ここで、Rは互いに独立に、置換又は非置換の、脂肪族不飽和結合を有しない炭素数1〜16の一価炭化水素基であり、x及びyはそれぞれ、0≦x≦3、5≦y≦100を満たす整数である。Rとしては、上記R
2のために例示した基が挙げられる。中でも、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基などが好ましく、特にメチル基であることが好ましい。
【0044】
上記式(1)で表されるポリシロキサンとしては、例えば、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体等が挙げられる。
より詳細には、下記のシロキサンが例示される。
(Me
3SiO
1/2)
2(MeHSiO)
10
(Me
3SiO
1/2)
2(MeHSiO)
52
【0045】
また、式(1)で表されるポリシロキサン以外の(C)成分としてより詳細には
【化1】
で表される環状シロキサン、及び、
(Me
3SiO
1/2)
2(MeHSiO)
45(Me
2SiO)
17
(Me
3SiO
1/2)
2(MeHSiO)
70(Me
2SiO)
28
(Me
3SiO
1/2)
2(MeHSiO)
55(Ph
2SiO)
3
(Me
3SiO
1/2)
5(MeHSiO)
60(MeSiO
3/2)
3
(Me
2HSiO
1/2)
3(MeHSiO)
15(Me
2SiO)
6(PhSiO
3/2)
1
で表される直鎖または分岐シロキサン等が例示される。上記各式において、Me,Phはそれぞれ、メチル基、フェニル基を意味する。
【0046】
(D)成分は、白金族金属系触媒に対する反応制御剤であり、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、有機クロロ化合物など公知の制御剤であればよい。例えば、1−エチニル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、これらのアセチレン系化合物とアルコキシシランまたはシロキサンあるい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の有機窒素化合物及びその他の有機リン化合物、オキシム化合物、有機クロム化合物等が挙げられる。制御剤の配合量は、良好な処理浴安定性が得られる量であればよい。一般に(A)、(B)及び(C)成分の合計100質量部に対して0.01〜10質量部、好ましくは0.05〜5質量部である。
【0047】
(E)成分は白金族金属系触媒であり、(A)成分および(B)成分と(C)成分との付加反応を促進するために機能する。公知のヒドロシリル化反応触媒であればよく、特に制限されない。該白金族金属系触媒としては、例えば、白金系、パラジウム系、ロジウム系などの触媒が挙げられる。中でも、特に白金系触媒が反応性が高い点で好ましい。この白金系触媒としては、例えば、塩化白金酸、及び塩化白金酸のアルコール溶液又はアルデヒド溶液、塩化白金酸の各種オレフィン又はビニルシロキサンとの錯体、白金の各種オレフィン又はビニルシロキサンとの錯体等が挙げられる。
【0048】
(E)成分の配合量は触媒量であればよい。触媒量とは上記付加反応を促進できる有効量である。良好な硬化皮膜を得ると共に経済的な見地から、シリコーン組成物の全重量、特には(A)〜(D)成分及び任意で(F)成分の合計質量に対して、白金族金属として10〜200ppmとすることが好ましい。
【0049】
本発明のシリコーン組成物はさらに(F)フェニル基含有オルガノポリシロキサンを含有することができる。(F)成分は、フェニル基含有オルガノポリシロキサンを0.1〜10質量部でさらに含有し、該オルガノポリシロキサンは、フェニル基を全官能基の合計個数に対し2〜10%となる個数で有し、ケイ素原子に結合した水素原子及びアルケニル基を有さず、及び、25℃における粘度1000mm
2/sec以上5000mm
2/sec以下を有することを特徴とする。(F)成分は非官能性オルガノポリシロキサンであるために、本発明のシリコーン組成物の架橋に取り込まれず、表面にブリードすることで剥離力を低下させる効果を有する。
【0050】
(F)成分としては、好ましくは、下記式(5)で示される化合物が挙げられる。(F)成分は、一種単独でも二種以上を併用してもよい。
(R
33SiO
1/2)
k(Ph
2SiO)
l(R
3PhSiO)
m(R
32SiO)
n(PhSiO
3/2)
p(R
3SiO
3/2)
q(SiO
4/2)
r・・・(5)
上記式中R
3は、互いに独立に、アリール基および脂肪族不飽和結合を含有しない一価の炭化水素基であり、Phはフェニル基であり、Phの量は全置換基(R
3及びPh)の合計に対して2〜10モル%であり、k、l、m、n、p、q及びrは、それぞれ、0≦k≦42、0≦l≦30、0≦m≦60、10≦n≦1000、0≦p≦20、0≦q≦20及び0≦r≦20であり、ただし、100≦l+m+n≦1000、かつ、0≦p+q+r≦20を満たす数である。
【0051】
R
3で示される、アリール基および脂肪族不飽和結合を含有しない一価の炭化水素基としては、炭素原子数1〜16の、特には炭素原子数1〜8の一価炭化水素基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、及びオクチ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などが挙げられ、またこれらの水素原子の1部または全部をハロゲン原子などで置換したクロロプロピル基、トリフルオロプロピル基等のハロアルキル基が挙げられる。硬化性及び剥離力が低い点から全R
3の80モル%以上がメチル基であることが好ましい。
【0052】
上記式(5)におけるlの数、すなわちPh
2SiO単位の数は、0〜30である。式(5)におけるmの数、すなわちR
3PhSiO単位の数は、0〜60である。式(5)におけるnの数、すなわちR
32SiO単位の数は、10〜1000である。l+m+nの数は100〜1000、好ましくは200〜500である。式(5)におけるpの数、すなわちPhSiO
3/2単位の数は、0〜20である。式(5)におけるqの数、すなわちR
3SiO
3/2単位の数は、0〜20である。式(5)におけるrの数、すなわちSiO
4/2単位の数は、0〜20である。ただし、p+q+rの数は0〜20であり、好ましくは0〜10である。
【0053】
全官能基中に占めるフェニル基の割合は2%〜10%が好ましく、より好ましい範囲は3%〜8%である。フェニル基の割合が上記下限値より少ないと、硬化皮膜表面にブリードして剥離力を低下させる効果が弱くなる。またフェニル基の割合が上記上限値より多いと、本発明の(A)〜(E)成分との相溶性が悪くなるおそれがある。
【0054】
(F)成分は、25℃における粘度1000〜5000mm
2/secを有するのがよく、好ましくは1500〜4500mm
2/sec、より好ましくは2000〜4000mm
2/secであるのがよい。(F)成分の粘度が上記下限値より低いと、硬化皮膜表面への移行量が増えて残留接着率が低下する。また、硬化皮膜表面へのブリード成分量が多くなり過ぎてべた付きを生じる。また(F)成分の粘度が上記上限値より大きい場合は、硬化皮膜表面への移行量が少な過ぎて、十分に剥離力を下げることができない恐れがある。
【0055】
(F)成分の配合量は、剥離力を低下させる目的で、(A)成分100質量部に対して0.1〜10質量部であることが好ましく、0.5〜5.0質量部であることがより好ましい。(F)成分が0.1質量部より少ない場合、表面にブリードする成分が少なくなり、剥離力を低下させることができない場合がある。また(F)成分が10質量部より多い場合、表面にブリードする成分が多くなりすぎて、後述する残留接着率が低下する場合がある。
【0056】
(F)オルガノポリシロキサンとしては、例えば、下記に示す化合物が挙げられる。
(Me
3SiO
1/2)
2(Ph
2SiO)
l(Me
2SiO)
n
(Me
3SiO
1/2)
k(Ph
2SiO)
l(Me
2SiO)
n(MeSiO
3/2)
p
(Me
3SiO
1/2)
k(Ph
2SiO)
l(Me
2SiO)
n(SiO
4/2)
r
(Me
3SiO
1/2)
k(Ph
2SiO)
l(MePhSiO)
m(Me
2SiO)
n(PhSiO
3/2)
p(MeSiO
3/2)
q(SiO
4/2)
r
上記式において、Me、Phはそれぞれ、メチル基、フェニル基を意味する。k、l、m、n、p、q及びrは、上述した通りである。
【0057】
(F)成分として、より詳細には、下記の化合物が挙げられる。
(Me
3SiO
1/2)
2(Ph
2SiO)
15(Me
2SiO)
210
(Me
3SiO
1/2)
2(Ph
2SiO)
15(MePhSiO)
5(Me
2SiO)
210
(Me
3SiO
1/2)
5(Ph
2SiO)
15(Me
2SiO)
260(MeSiO
3/2)
3
(Me
3SiO
1/2)
3(Ph
2SiO)
20(Me
2SiO)
230(PhSiO
3/2)
1
(Me
3SiO
1/2)
4(Ph
2SiO)
5(Me
2SiO)
200(SiO
4/2)
1
(Me
3SiO
1/2)
7(Ph
2SiO)
15(Me
2SiO)
270(MeSiO
3/2)
3(SiO
4/2)
1
上記式において、Me、Phはそれぞれ、メチル基、フェニル基を意味する。
【0058】
本発明のシリコーン組成物は、上記各成分以外に、その他の成分を必要に応じて含有してもよい。その他の成分とは、シリコーン系剥離剤組成物に添加される公知の添加剤であればよく、本発明の目的、効果を損なわない範囲の量で適宜調整されればよい。本発明のシリコーン組成物は、環境に対する安全性を考え無溶剤で使われるのが好ましいが、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。
【0059】
また、剥離力を制御する目的でシリコーンレジン、シリカ、ケイ素原子に結合した水素原子及びアルケニル基のいずれも有さないオルガノポリシロキサンなどを、必要に応じて添加することができる。
【0060】
本発明のシリコーン組成物の調製方法は特に制限されないが、(A)、(B)、(C)、及び(D)成分、任意で(F)成分並びにその他の任意成分を予め均一に混合した後に、(E)成分を添加することが好ましい。該シリコーン組成物は、例えば紙、プラスチックフィルムといった基材表面に均一に塗工した後、加熱硬化することにより、硬化皮膜を与える。
【0061】
加熱硬化時の温度及び時間は、基材の種類や塗工量によって適宜調整されればよい。例えば100℃で60秒から200℃で2秒程度で硬化することができる。本発明のシリコーン組成物は低温短時間の条件下における硬化性に優れる。好ましくは、90℃〜120℃の範囲にある温度で、1〜60秒の範囲にある時間にて加熱することで硬化皮膜を得ることができる。
【0062】
本発明のシリコーン組成物は25℃における粘度50〜800mPa・sを有する。特には、50〜500mPa・sを有するのがよい。粘度が当該範囲内にあることにより、基材上に硬化皮膜を形成する際に、良好に塗工することができ、均一な皮膜を提供することができるため好ましい。
【0063】
本発明のシリコーン組成物は、例えば、紙、プラスチックフィルムなどのシート状基材に塗布した後、常法によって加熱硬化される。シート状基材の片面に本発明のシリコーン組成物の硬化皮膜を有するものは、剥離シートなど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フィルムが挙げられる。
【0064】
基材表面への組成物の塗布量は、基材表面に硬化皮膜を形成するのに十分な量であればよく、特に制限されるものでない。例えば、0.1〜5.0g/m
2、好ましくは0.5〜2.0g/m
2程度である。多すぎると剥離性能の低下を招くため好ましくない。
【実施例】
【0065】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、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。なお以下、Me、Vi、Phはそれぞれメチル基、ビニル基、フェニル基を表す。
【0066】
実施例及び比較例で用いた各成分は以下の通りである。
(A−1)分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.017mol/100g、粘度450mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン:
(ViMe
2SiO
1/2)
2(Me
2SiO)
160
(A−2)分岐鎖を1つ有し、3つの分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.023mol/100g、粘度280mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン:(ViMe
2SiO
1/2)
3(Me
2SiO)
170(MeSiO
3/2)
1
(A−3)分岐鎖を5つ有し、7つの分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.033mol/100g、粘度320mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン:(ViMe
2SiO
1/2)
7(Me
2SiO)
270(MeSiO
3/2)
5
(B−1)分岐鎖を12個有し、14個の分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.67mol/100g、粘度20mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン:(ViMe
2SiO
1/2)
12(MeSiO
3/2)
10
(B−2)分岐鎖を3つ有し、5つの分子鎖末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.61mol/100g、粘度10mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン:(ViMe
2SiO
1/2)
5(Me
2SiO)
2(MeSiO
3/2)
3
(C−1)分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、SiH基含有量が1.50mol/100g、粘度が12mm
2/sであるメチルハイドロジェンポリシロキサン:
(Me
3SiO
1/2)
2(MeHSiO)
25
(C−2)分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、SiH基含有量が1.04mol/100g、粘度が52mm
2/sであるメチルハイドロジェンポリシロキサン:
(Me
3SiO
1/2)
2(MeHSiO)
45(Me
2SiO)
20
(D)1−エチニルシクロヘキサノール(付加反応制御剤)
【0067】
(E)下記調製例1で得た白金触媒
〔調製例1〕白金触媒の調製
六塩化白金酸と1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサンとの反応生成物を、白金含量が0.28質量%となるように、粘度250mPa・s、平均分子式:(ViMe
2SiO
1/2)
3(Me
2SiO)
170(MeSiO
3/2)
1の分岐状のジメチルポリシロキサンで希釈して、本実施例および比較例で使用する白金触媒(E)を調製した。
【0068】
(F)ケイ素原子に結合する全置換基の合計個数に対するケイ素原子に結合するフェニル基の割合が5%であり、粘度3,500mPa・sを有するフェニル基含有オルガノポリシロキサン:
(Me
3SiO
1/2)
2(Ph
2SiO)
16(Me
2SiO)
300
【0069】
(a−1)分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.010mol/100g、粘度1200mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン
(ViMe
2SiO
1/2)
2(Me
2SiO)
260
(a−2)分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、ビニル価が0.051mol/100g、粘度80mm
2/sのメチルビニルポリシロキサン
(ViMe
2SiO
1/2)
2(Me
2SiO)
50
(b−1)1,3,5,7−テトラメチルテトラビニルテトラシクロシロキサン
(c−1)分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖され、SiH基含有量が0.20mol/100g、粘度が8.0mm
2/sであるメチルハイドロジェンポリシロキサン:(Me
2HSiO
1/2)
2(Me
2SiO)
12
【0070】
[実施例1]
(A)成分として上記メチルビニルポリシロキサン(A−1)を100質量部及び上記メチルビニルポリシロキサン(A−2)を6.0質量部、(B)成分として上記メチルビニルポリシロキサン(B−1)を0.2質量部、(C)成分として上記メチルハイドロジェンポリシロキサン(C−1)を1.5質量部及び上記メチルハイドロジェンポリシロキサン(C−2)を2.2質量部(組成物全体におけるSiH/SiVi基の個数比は2.3)、更に(D)1−エチニルシクロヘキサノール0.1質量部を加え、均一になるまで攪拌した。その後、(E)白金触媒を、上記(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び(D)成分の合計質量に対して白金換算で50ppmになるように添加し、混合して、粘度360mm
2/sを有するシリコーン組成物1を得た。
【0071】
[実施例2〜8、及び比較例1〜8]
上記実施例1と同じ工程にて各成分を表1〜4に示す組成(質量部)にて混合してシリコーン組成物2〜16を得た。
(F)成分を含む組成においては、(A)〜(D)成分及び(F)成分を均一になるまで撹拌した後、(E)白金触媒を添加して混合し、シリコーン組成物を得た。表中の白金含有量とは(A)〜(D)成分及び(F)成分の合計質量に対する白金の質量ppmである。
【0072】
シリコーン組成物1〜16について、25℃における粘度をB型回転粘度計により測定した。さらに下記の方法に従いシリコーン組成物の剥離力及び密着性を測定した。結果を表1〜4に示す。
【0073】
[剥離力]
・低速および高速剥離試験:
FINAT法に準拠し、下記方法にて剥離速度0.3m/min又は剥離速度60m/minにてアクリル粘着層から剥離するのに要する力(即ち、剥離力)を測定した。
シリコーン組成物をポリエチレンラミネート紙(坪量100g/m
2)の表面に0.9〜1.0g/m
2塗布し、110℃の熱風式乾燥機中で20秒間加熱して硬化皮膜を形成した。この状態で、25℃で1日間セパレーターエージング後、この硬化皮膜表面にTESA−7475テープ(アクリル系の粘着剤を有するテープ)を貼り合わせ25℃下荷重70gf/cm
2で20時間貼り合わせエージングさせた。その後、該テープの一端を剥がし、該端部を、基材である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、または剥離速度60m/minで引張り、剥離力(N/25mm)を引張試験機を用いて測定した。なお引張試験機は、剥離速度0.3m/minの場合は株式会社島津製作所AGS−50G型を、剥離速度60m/minの場合はテスター産業株式会社TE−702 高速剥離試験機300mTYPEを使用した。
【0074】
[密着性]
シリコーン組成物をポリエチレンラミネート紙(坪量100g/m
2)の表面に0.9〜1.0g/m
2塗布し、110℃の熱風式乾燥機中で20秒間加熱して硬化皮膜を形成した。該硬化皮膜を40℃90%RH条件で7日間保管した。その後、指で硬化皮膜の表面を強く擦り、紙からシリコーン被膜が脱落するか確認した。脱落しなかったものを密着性良好として表1〜4に○で示し、脱落したものを密着性不良として表1〜4に×で示した。なお脱落とは、シリコーンを塗工した紙を強く指で擦るとシリコーンゴム被膜が消しゴムかすのように剥げ落ちる現象のことである。
【0075】
【表1】
【0076】
【表2】
【0077】
【表3】
【0078】
【表4】
【0079】
表3及び4に示す通り、(B)成分を含まない比較例1および5の組成物、もしくはSiH基含有量が低いハイドロジェンシロキサンを含有する比較例2の組成物では、皮膜の基材に対する密着性が悪く、基材からシリコーン皮膜が脱落する。また、(A)成分としてビニル価が0.051mol/100gで粘度80mm
2/sのメチルビニルポリシロキサンを含む比較例4の組成物、(B)成分を使用せず(C)成分の量を増やした比較例6の組成物、および(B)成分を3.0質量部以上で含有した比較例7の組成物から得られる硬化皮膜は、基材に対する密着性は良好であるが、粘着テープから剥離するために大きい力を要する。また(B)成分として側鎖にアルケニル基を含有する環状オルガノポリシロキサンを使用した比較例8は、皮膜の基材に対する密着性が悪く、粘着テープから剥離するために大きい力を要する。(A)成分としてビニル価が0.010mol/100gで粘度が1200mm
2/sであるメチルビニルポリシロキサンを含有する比較例3の組成物は粘度が高すぎ、基材に均一に塗工できず、得られる皮膜は基材に対する密着性が悪く、粘着テープからの剥離力も高い。
【0080】
一方、表1及び2の実施例1〜8に示す通り、本発明のシリコーン組成物は25℃において高い流動性を有し、得られる剥離シートは、低速剥離および高速剥離共に、低い剥離力にて粘着テープから良好に剥離することができる。さらに該シリコーン組成物から得られる硬化皮膜は、40℃90%RH条件下で7日間保管した後も基材に対する高い密着性を有する。よって、該シリコーン組成物から得られる硬化皮膜は剥離シート等に好適に使用できる。
【0081】
さらに上記で得たシリコーン組成物1〜4について、下記に従い残留接着率及びシリコーン移行性を評価した。
〔残留接着率〕
上記剥離力測定にて剥離層から剥がしたTESA−7475テープの粘着剤面をステンレス板に貼り付け、2キロのローラーを往復させ荷重を加える。30分放置後TESA−7475テープの一端を剥がしその端部をステンレス板に対して180度の角度の方向に引っ張り、剥離速度0.3m/minで剥がした。その際に剥離するのに要する力:剥離力A(N/25mm)を測定した。
また、未使用のTESA−7475テープをステンレス板に貼り付けた。上記と同じ条件にて、TESA−7475テープをステンレス板から剥離するのに要する力:剥離力B(N/25mm)を測定した。
残留接着率(%)=(A/B)×100の式にて残留接着率(%)を算出した。
【0082】
【表5】
【0083】
上記表5に示す通り、本発明のシリコーン組成物から得られる硬化皮膜を粘着層から剥がした後においても、粘着層は高い残留接着率を有する。
【0084】
〔シリコーン移行性〕
上記剥離力測定と同様にしてポリエチレンラミネート紙表面にシリコーン組成物1〜4各々の硬化皮膜を形成した。該硬化皮膜表面に、厚さ36μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを重ね、室温で10MPaの加圧下で20時間圧着した後、ポリエチレンテレフタレートフィルムを硬化皮膜から剥がした。該ポリエチレンテレフタレートフィルムのシリコーン硬化皮膜と接していた表面に油性のインキ(商品名:マジックインキ、寺西化学工業株式会社製)を塗り、インキのハジキ具合を観察した。全てのポリエチレンテレフタレートフィルムにおいて、インキのハジキはなかった。これはシリコーン組成物の移行が無い又はかなり低いことを意味する。