JP5799893B2 - 剥離シート用エマルション重剥離添加剤、剥離シート用エマルション組成物、及び離型シート - Google Patents

剥離シート用エマルション重剥離添加剤、剥離シート用エマルション組成物、及び離型シート Download PDF

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Description

本発明は、剥離シート用途に使用される付加硬化型又は縮合硬化型のシリコーンエマルション組成物に対し、重い剥離力を与えることができる剥離シート用エマルション重剥離添加剤、これを用いた剥離シート用エマルション組成物、並びに剥離紙、剥離フィルム等の離型シートに関する。
従来、紙やプラスチック等の基材と粘着材料との接着、固着を防止するために、基材面にシリコーン組成物の硬化皮膜を形成させて剥離特性を付与させている。上述の基材面にシリコーン硬化皮膜を形成させる方法としては、付加反応による剥離性皮膜形成方法が、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ことから広く用いられている。より先に実用化された縮合反応による剥離性皮膜形成方法も、付加反応触媒毒の影響を受けない利点を活かして現在でも使用されている。
反応硬化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タイプ、乳化剤を用いて水に分散させてエマルションにしたタイプ、シリコーンのみからなる無溶剤タイプがあるが、溶剤タイプは人体や環境に対して有害な場合があるという欠点を有するため、安全性の面から溶剤タイプから無溶剤タイプやエマルションタイプへの切り替えが進んでいる。エマルションタイプは、安全性に加えて、任意に水で希釈使用でき、他の水系材料やエマルション材料とも任意に混合できるなど、応用面に優れる将来的な利用拡大が期待されている材料である。
一般に、剥離紙用の硬化性シリコーン組成物には、目的に応じ種々の剥離力を持つものが求められており、重剥離が必要な用途に対してはアルケニル基含有MQレジン(M単位とはR’3SiO1/2単位、Q単位とはSiO4/2単位を意味する。R’は一価炭化水素を示す。以下同様。)を添加した組成物が広く使われている。
しかし、アルケニル基含有MQレジンの重剥離化効果はそれほど大きくなく、多量に添加しても目的の剥離力に満たない場合がある。このアルケニル基含有MQレジンは高価であるため多量の添加はコスト的に好ましくなく、少量添加で優れた重剥離効果が得られる組成物が求められる。また、アルケニル基含有MQレジンは、硬化直後の剥離力に比べ時間が経つにつれて剥離力が低下する傾向が知られており、経時での剥離力の変化が無いものが求められている。
特公平5−53183号公報(特許文献1)は、剥離紙用シリコーン組成物中にアルケニル基含有MQレジンとアルケニル基非含有MQレジンを併用したものであり、経時での剥離力の変化は少なくできているが、重剥離効果は不十分である。
特許第2750896号公報(特許文献2)は、溶剤型付加反応型剥離紙用シリコーン組成物中にアルケニル基含有レジンを配合したもので、低温硬化性と経時変化の少ない剥離力が得られているが、重剥離化が目的ではなく剥離力は大きくない。
特許第2742835号公報(特許文献3)は、付加反応型オルガノポリシロキサン組成物中にビニル基含有オルガノポリシロキサンと(R’3SiO1/2a(R’2SiO)b(R’SiO3/2c(SiO4/2d(式中、R’は一価炭化水素基、a、b、c、dは各シロキサン単位のモル分率を表す。a=0.1〜0.6、b=0〜0.45、c=0〜0.3、d=0.3〜2.0)で表されるオルガノポリシロキサンの平衡化反応物を添加したものであり、ビニル基末端のシロキサンが結合したMQレジンと考えることができる。
しかし、特許文献3は、構造の最適範囲に関する記載はなく、実施例では重剥離添加剤組成物として重合度約8,000の両末端にビニル基を含有するジメチルポリシロキサン40質量部と(R’3SiO1/2a単位(M単位)と(SiO4/2d単位(Q単位)がモル比で0.8/1からなるポリオルガノシロキサンの30質量%トルエン溶解物60質量部を水酸化カリウムを触媒として100℃、5時間加熱処理したものが使われているが、この組成は重合度が高すぎるため有機溶剤に希釈しなければ使用することができない。また、重剥離効果も重剥離添加剤10質量部の配合で約2〜3.8倍であり、まだ不十分である。
付加反応硬化型オルガノポリシロキサン組成物に粘着性を有するポリオルガノシロキサン樹脂を添加して重剥離化を行う方法として下記の技術が報告されている。
特公平6−086582号公報(特許文献4)は、硬化性シリコーンゴムと両末端水酸基含有オルガノポリシロキサンとMQ単位含有シリコーンレジンを部分脱水縮合したものを有する粘着性シリコーン保護被覆剤である。このシリコーンゴムを使用しているため溶剤が必要である。特許文献4は、粘着剤の技術であり、剥離紙用重剥離コントロール剤としての効果には触れていない。また、シリコーンゴムとMQ単位含有シリコーンレジンの配合比率以外の記載はない。
特開平10−110156号公報(特許文献5)は、ビニル生ゴムとMQレジンの混合もしくは部分縮合物を主剤とするシリコーン系感圧接着剤に関する技術である。シリコーンゴムを使用しているため溶剤が必要で、剥離紙用重剥離コントロール剤としての効果には触れていない。
特開2010−37557号公報(特許文献6)は、(a1)M単位とQ単位のモル比が0.6〜1.0であり、水酸基又はアルコキシ基の含有量が0.3〜2.0質量%の範囲にあるMQ型レジン100質量部と(a2)水酸基又はアルコキシ基を有する平均重合度100〜1,000の鎖状ジオルガノシロキサン20〜150質量部を縮合反応させたオルガノポリシロキサンレジン−オルガノポリシロキサン縮合反応物からなる剥離調整剤である。特許文献6は、実施例における剥離力が縮合反応物無添加の比較例と比べて低速(0.3m/min)において1.4倍〜2.2倍にしか上昇しておらず、十分な重剥離化効果が得られていない。これは、(a1)の水酸基又はアルコキシ基の含有量が0.3〜2.0質量%の範囲と低く、(a2)との反応点が少なく、十分な縮合による架橋構造を持っていないためであると推測される。
特公平5−53183号公報 特許第2750896号公報 特許第2742835号公報 特公平6−086582号公報 特開平10−110156号公報 特開2010−37557号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、エマルションタイプであり、重剥離効果に優れ、剥離シート用硬化性シリコーン組成物に対し少量の添加で目的とする大きな剥離力を得ることができ、更に硬化後の経時における剥離力の低下が少ない剥離シート用エマルション重剥離添加剤、及びこれを用いた剥離シート用エマルション組成物、並びに離型シート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に鋭意検討を行った結果、(A−1)平均重合度が100〜300,000で、1分子中に1個以上の水酸基又は加水分解性基を有するポリジオルガノシロキサンと、(A−2)(SiO4/2)単位と(R3SiO1/2)単位(式中、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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基を表す。)を主成分とし、(SiO4/2)単位に対して(R3SiO1/2)単位の比率がモル比として0.6〜1.2であり、水酸基と加水分解性基の総含有量が2.1質量%以上10.0質量%未満であるポリオルガノシロキサン樹脂とを縮合触媒下で脱水縮合して得られた縮合反応物(A)が、重剥離効果に優れ、また、剥離シート用硬化性シリコーン組成物に添加されて基材上に塗布、硬化させ、硬化皮膜が形成された剥離紙、剥離フィルム等の剥離シートにおいて重剥離添加効果に優れていること、特に少量の添加で優れた重剥離化効果を与え、また硬化後の経時における剥離力の経時変化が少ないことを見出し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は、下記の剥離紙、剥離フィルム等の剥離シート用エマルション重剥離添加剤及びエマルション組成物並びに離型シートを提供する。
〔1〕 (A−1)平均重合度が100〜30,000で、1分子中に2個の水酸基又は加水分解性基を有するポリジオルガノシロキサンと、
(A−2)(SiO4/2)単位と(R3SiO1/2)単位(式中、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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基を表す。)を主成分とし、(SiO4/2)単位に対して(R3SiO1/2)単位の比率がモル比として0.6〜1.2であり、水酸基と加水分解性基の総含有量が4.0質量%以上6.0質量%以下であるポリオルガノシロキサン樹脂と
を(A−1)成分と(A−2)成分の混合比率を20:80〜80:20の質量比において脱水縮合反応した縮合反応物(A)が、水に分散してなることを特徴とする剥離シート用エマルション重剥離添加剤。
〔2〕 (A−1)成分のポリジオルガノシロキサンと(A−2)成分のポリオルガノシロキサン樹脂との混合比率が、質量比として30:70〜70:30であることを特徴とする〔1〕記載のエマルション重剥離添加剤。
〔3〕 (A)成分の縮合反応物の残存水酸基量が0.3質量%以下であることを特徴とする〔1〕又は〔2〕記載のエマルション重剥離添加剤。
〔4〕 (A−1)成分のポリジオルガノシロキサンが、平均重合度が100〜3,000であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のエマルション重剥離添加剤。
〔5〕 (A−1)成分のポリジオルガノシロキサンが、平均重合度が1,000〜3,000であることを特徴とする〔4〕記載のエマルション重剥離添加剤。
〔6〕 (A)成分の縮合反応物が、更にクロルシランにより中和及び水酸基の封鎖が行われてなることを特徴とする〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のエマルション重剥離添加剤。
〔7〕 下記(A)、(B−1)、(C−1)成分を(D)成分の存在下に水に分散してなることを特徴とする剥離シート用エマルション組成物。
(A)(A−1)平均重合度が100〜30,000で、1分子中に2個の水酸基又は加水分解性基を有するポリジオルガノシロキサンと、
(A−2)(SiO 4/2 )単位と(R 3 SiO 1/2 )単位(式中、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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基を表す。)を主成分とし、(SiO 4/2 )単位に対して(R 3 SiO 1/2 )単位の比率がモル比として0.6〜1.2であり、水酸基と加水分解性基の総含有量が4.0質量%以上6.0質量%以下であるポリオルガノシロキサン樹脂と
を(A−1)成分と(A−2)成分の混合比率を20:80〜80:20の質量比において脱水縮合反応した縮合反応物: 100質量部、
(B−1)1分子中に少なくとも2個の脂肪族不飽和基を有し、25℃における粘度が100Pa・s以下である脂肪族不飽和基含有ポリジオルガノシロキサン:
1〜1,000質量部、
(C−1)1分子中に少なくとも2個のSi−H基を有し、25℃における粘度が1Pa・s以下であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:
(A)成分と(B−1)成分に含有する脂肪族不飽和基の合計モル数に対し、Si−H基のモル数が0.1〜10倍モルに相当する質量部、
(D)乳化剤:
(A)、(B−1)及び(C−1)成分の合計100質量部に対して0.1〜20質量部。
〔8〕 下記に示す(A)、(B−2)、(C−2)成分を(D)成分の存在下に水に分散してなることを特徴とする剥離シート用エマルション組成物。
(A)(A−1)平均重合度が100〜30,000で、1分子中に2個の水酸基又は加水分解性基を有するポリジオルガノシロキサンと、
(A−2)(SiO 4/2 )単位と(R 3 SiO 1/2 )単位(式中、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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基を表す。)を主成分とし、(SiO 4/2 )単位に対して(R 3 SiO 1/2 )単位の比率がモル比として0.6〜1.2であり、水酸基と加水分解性基の総含有量が4.0質量%以上6.0質量%以下であるポリオルガノシロキサン樹脂と
を(A−1)成分と(A−2)成分の混合比率を20:80〜80:20の質量比において脱水縮合反応した縮合反応物: 100質量部、
(B−2)1分子中に少なくとも2個の水酸基を有し、25℃における粘度が100Pa・s以下である水酸基含有ポリジオルガノシロキサン: 1〜1,000質量部、
(C−2)1分子中に少なくとも2個の加水分解性基を有し、25℃における粘度が1Pa・s以下である加水分解性基含有ポリオルガノシロキサン:
(A)成分と(B−2)成分に含有する水酸基の合計モル数に対し、加水分解性基のモル数が0.1〜200倍モルに相当する質量部、
(D)乳化剤:
(A)、(B−2)及び(C−2)成分の合計100質量部に対して0.1〜20質量部。
〔9〕 〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の添加剤、又は〔〕又は〔〕記載のエマルション組成物を添加した硬化性シリコーン組成物の硬化皮膜がシート状基材の少なくとも片面に形成されてなる離型シート。
本発明のエマルション重剥離添加剤によれば、剥離紙、剥離フィルム等の剥離シート用硬化性組成物へ添加し、各種基材へ塗工硬化させることで、剥離力の重いシリコーン硬化皮膜が得られる。また、少ない添加量で高い重剥離化効果が得られ、添加量を変えることで剥離力を調整することも可能で、硬化皮膜の剥離力経時変化も小さくすることができる。
以下、本発明についてより詳細に説明する。
[(A−1)成分]
(A−1)成分は、平均重合度100〜300,000で、1分子中に1個以上の水酸基又は加水分解性基を有するポリジオルガノシロキサンであり、下記一般式(A−1a)で示されるものを例示できる。
Figure 0005799893
(式中、R1aは同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない炭素原子数1〜10の一価炭化水素基であり、R2aは水酸基又は加水分解性基である。mは100〜300,000の整数である。)
上記一般式(A−1a)において、R1aは同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない炭素原子数1〜10の一価炭化水素基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の好ましくは炭素原子数1〜6のアルキル基、シクロヘキシル基等の好ましくは炭素数5〜8のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等の好ましくは炭素原子数6〜10のアリール基などが挙げられ、特にメチル基が好ましい。
また、R2aは水酸基又は加水分解性基であり、加水分解性基は、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、ハロゲン原子、アシルオキシ基、オキシム基等を意味し、(A)成分の構造としてはR2aが水酸基であることが好ましく、特に1分子中に2個の水酸基を有するものが好ましい。また、アルコキシ基としては、炭素原子数1〜6のものが好ましく、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等を例として挙げることができる。ハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子等を例として挙げることができる。
平均重合度は、即ち上記式(A−1a)において平均重合度mは、100〜300,000であり、好ましくは100〜30,000であり、より好ましくは100〜3,000、更に好ましくは1,000〜3,000の範囲である。100未満の場合、未反応のシリコーン分子が多くなり剥離力が低下する。とりわけ、平均重合度が1,000以上で水酸基が1分子中に2個以上含まれるものがこの低下を回避し易く好適である。構造としては両末端に水酸基を有するものがより好ましい。また、平均重合度が300,000を超える場合、脱水縮合反応物の粘度が高くなりすぎる。他の剥離紙及び剥離フィルム用シリコーンエマルション組成物と混合して硬化した皮膜中において、均一分散し難くなり、塗工皮膜外観が悪くなることがある。工業的には平均重合度30,000以下のものが(A−1)成分として好ましく、(A)成分としての取り扱いの面から他成分との混合し易さや流動性を重視される場合、更に低い平均重合度3,000以下がより好ましく用いられる。
なお、上記平均重合度は、29Si−NMRにて−Si(R1a2−O−単位(D単位)とCH3−Si(R1a2−O−単位(M単位)に相当するピークのそれぞれの積分値をM2Xに換算し、重合度Xを求めた(以下同様)。なお、R1aは上記の通りである。
[(A−2)成分]
(A−2)成分は、(SiO4/2)単位(Q単位)と(R3SiO1/2)単位(M単位)[式中、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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基である。]を主成分とするポリオルガノシロキサン樹脂である。この場合、(SiO4/2)単位に対して(R3SiO1/2)単位の比率がモル比として0.6〜1.2であり、特に0.7〜1.1が好ましく、0.75〜1.0の範囲が更に好ましい。M単位とQ単位の比が0.6未満の場合は、脱水縮合反応物の粘度が高くなりすぎ合成が困難になる。1.2を超える場合は、重合度を高くすることができないため、重剥離効果も低下する。
上記式中の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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基を表し、Rの炭素原子数1〜12の一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の好ましくは炭素原子数1〜6のアルキル基、フェニル基、トリル基等の好ましくは炭素原子数6〜10のアリール基、ベンジル基等に炭素原子数7〜10のアラルキル基を挙げることができる。炭素原子数2〜6のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基等を挙げることができる。
この場合、このポリオルガノシロキサン樹脂は、テトラオルガノキシシランとトリオルガノモノオルガノキシシランとの共加水分解・縮合によって得ることができ、このためテトラオルガノキシシランに由来するR3SiO3/2単位(T単位)を含有し、更に場合によってはR3 2SiO2/2単位(D単位)を含有する。
3は水酸基、又は炭素原子数1〜6のアルコキシ基、アシルオキシ基、オキシム基、ハロゲン原子等の加水分解性基であるが、全てのR3が水酸基となることはなく、好ましくは水酸基、メトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基である。
水酸基と加水分解性基の総含有量は、水酸基と上記加水分解性の官能基の総含有量を意味し、ポリオルガノシロキサン樹脂中2.1質量%以上10.0質量%未満であり、より好ましくは2.5質量%以上7.0質量%以下、更に好ましくは4.0質量%以上6.0質量%以下である。含有量が2.1質量%未満の場合、重剥離効果は大きくない。この理由ははっきりしていないが、おそらく縮合反応による架橋密度が少ないことによるものと思われる。また、10.0質量%以上の場合は基材への密着性が著しく悪化する。
(B)成分のポリオルガノシロキサン樹脂は、更にR2SiO2/2単位やRSiO3/2単位を含んでもよい(Rは上記の通り)。この場合、これらの単位の合計は、ポリオルガノシロキサン樹脂全体の0〜30モル%、好ましくは0〜20モル%、より好ましくは0〜10モル%である。
(A)成分の縮合反応物は、触媒存在下において、まず(A−1)成分の水酸基と(A−2)成分のアルコキシ基等の加水分解性基、及び(A−2)成分同士の水酸基と加水分解性基が縮合する。その後、加水分解性基の大半は次第に水酸基に変わり、水酸基同士の縮合が進行する。
(A−1)成分と(A−2)成分とは、触媒を用いて常温もしくは加熱下、好ましくは0〜200℃で縮合反応させることにより粘着性のある化合物を作ることができる。触媒としてはアンモニア水、エチルアミン等のアミン類、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の塩基、テトラブチルチタネート等のチタン化合物やヘキサメチルジシラザン等を挙げることができる。なお、触媒の使用量は、(A−1)成分と(A−2)成分との合計量に対して0.001〜10質量%が好ましい。
この場合、(A−1)成分と(A−2)成分との混合比率は、質量比として30:70〜70:30の範囲が好ましく、より好ましくは40:60〜60:40の範囲である。この範囲を外れると重剥離効果は低下する場合がある。
(A−1)成分と(A−2)成分との縮合反応物は、残存する水酸基の量が0.3質量%以下(0.017mol/100g以下)であることが好ましく、より好ましくは0.26質量%以下(0.015mol/100g以下)である。残存する水酸基の量が0.3質量%を超える場合、密着性が悪くなる場合がある。この密着性を改善するため縮合反応後の(A)成分にクロルシランを添加することもでき、これにより中和及び水酸基の封鎖が行われ、水酸基を減らすことができる。この場合、クロルシランの使用量は、(A−1)成分と(A−2)成分との合計量に対して0.001〜10質量%が好ましい。
本発明では、(A)成分の粘度が高すぎるとエマルション化するのが難しくなるため、(A−1)成分の平均重合度は300,000以下であるが、粘度の低いシリコーンで(A)成分の脱水縮合反応物を希釈してからエマルション化するのも効果的である。この場合、最終的に(A)成分を0.4〜100Pa・s、特に0.4〜50Pa・sの粘度で使用するのが効果的である。
希釈に使用するシリコーンとしては、本発明のエマルション重剥離添加剤を添加する硬化型剥離シート用組成物の性能に影響を与えないように選択される以外に特別な制約はない。望ましい希釈用シリコーンの例としては、付加硬化型剥離シート用組成物、それが含有する成分、縮合硬化型剥離シート用組成物、それが含有する成分が挙げられ、これらを1種単独で、又は2種以上併用して使用できる。また、紫外線硬化型の剥離シート用組成物が含有する成分も、本発明の組成物本来の性能を損なわない範囲において使用可能である。
具体的には、希釈用シリコーンとして、後述する(B−1)成分、(B−2)成分、(C−1)成分、(C−2)成分が挙げられる。
なお、(A)成分は、溶剤に希釈して使用することも可能であるが、溶剤での希釈は安全性や溶剤非含有などエマルション組成物の特徴を損なう点で好ましくない。但し、溶剤による希釈は、工業的に塗工性、濡れ性、増膜性などを重視する場合に効果的であり、排除するものではない。その場合、比較的安全なアルコール、エーテル、ケトン、エステル、カルボン酸系の溶剤を選択することが好ましい。
本発明は、上記エマルション重剥離添加剤の縮合反応物(A)に加えて、下記(B−1)、(C−1)、(D)、(E)成分を含む剥離紙、剥離フィルム等の剥離シート用エマルション組成物、或いは下記(B−2)、(C−2)、(D)、(E)成分を含む剥離紙、剥離フィルム等の剥離シート用エマルション組成物を提供する。以下、これらの成分について詳述する。
(B−1)成分は、1分子中に脂肪族不飽和基、好ましくは1分子中に少なくとも2個のアルケニル基等の脂肪族不飽和基を含有する粘度100Pa・s以下の不飽和官能基含有ポリジオルガノシロキサンである。
粘度が上記値を超えて高いものではエマルション組成物を得るのが難しくなってしまう。好ましくは粘度10Pa・s以下、更に好ましくは1Pa・s以下で、下限は好ましくは0.001Pa・s以上であるシリコーンが選ばれるが、これは(A−1)成分の使用可能粘度を広げることができるだけでなく、不飽和官能基含有ポリジオルガノシロキサンが架橋剤と白金触媒下に反応して硬化皮膜を作った時に、より網目の細かな架橋構造を作ることにより(A)成分を硬化皮膜中に捕まえておく働きが向上すると期待される。なお、上記粘度は、25℃におけるB型回転粘度計により測定される絶対粘度の値(以下同様)である。
(B−1)成分の具体的な構造の例としては、下記一般式(B−1a)及び(B−1b)が挙げられる。
Figure 0005799893
(式中、Xは炭素原子数2〜10の脂肪族不飽和基であり、nは1〜3の整数である。R1は、同一でも異なっていてもよく、脂肪族不飽和結合を含まない置換又は非置換の炭素原子数1〜10の一価炭化水素基である。a、b及びcは、ケイ素原子に直結した全有機基中の0.01モル%以上が脂肪族不飽和基であり、かつ25℃における粘度が0.001〜100Pa・sとなる整数を表す。)
上記式中、Xの脂肪族不飽和基としては、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基等の炭素原子数2〜6のアルケニル基等が挙げられ、中でもビニル基が好ましい。
置換基R1は、脂肪族不飽和結合を含まない置換又は非置換の炭素原子数1〜10の一価炭化水素基であり、その具体例としては、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、及びこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基、アルコシキ基等で置換した一価炭化水素基などが挙げられる。
置換基R1は、同一であっても異なっていてもよいが、R1と整数a、b、cは実用上の観点から、全R1の80%以上がメチル基となるものであることが好ましい。
(B−1)成分のポリジオルガノシロキサンは、直鎖状の分子構造を基本とするが、本発明の効果に影響しない範囲で、三官能性シロキサン及び又は四官能性シロキサン単位を起点とした分岐状の構造を分子内に含んでいてもよい。
(B−1)成分の配合量は(A)成分100質量部に対し1〜1,000質量部であり、好ましくは1〜900質量部である。1質量部未満では配合による効果が得られないことがあり、1,000質量部を超えると重剥離添加剤としての剥離力を重くする効果が小さくなってしまう場合がある。
一方、(B−2)成分は、1分子中に水酸基、好ましくは1分子中に少なくとも2個の水酸基を含有し、25℃における粘度が100Pa・s以下の水酸基含有ポリジオルガノシロキサンである。好ましい粘度、配合量、構造的な特徴は(B−1)と同様であり、上記式(B−1a)、(B−1b)と同様の式を挙げることができるが、上記式(B−1a)及び(B−1b)中の置換基Xは水酸基であり、n=1である。
また、(C−1)成分は、付加反応型剥離シート用組成物に通常用いられる架橋剤であり、1分子中に少なくとも2個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る。エマルション組成物を得る目的から、(C−1)成分の粘度は(B−1)成分と同様な範囲となるが、工業的には25℃における粘度が好ましくは1Pa・s以下である。
具体的な(C−1)成分の構造としては、下記一般式(C−1a)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。
Figure 0005799893
(式中、R1は上記式(B−1b)と同様であり、R2は同一でも異なっていてもよく、水素原子、又は脂肪族不飽和結合を含まない置換又は非置換の炭素原子数1〜10の一価炭化水素基である。d及びeは、ケイ素原子に結合する水素原子がケイ素原子に結合する全置換基中の10〜50モル%がケイ素原子結合水素原子となる数であり、かつ25℃における粘度が0.005〜1Pa・sとなる整数を表す。)
上記式(C−1a)中、置換基R2は、水素原子、又は前記置換基R1の場合と同様に、脂肪族不飽和結合と芳香族置換基を含まない置換又は非置換の炭素原子数1〜10の一価炭化水素基であるが、該一価炭化水素基としては、例えばメチル基、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、及びこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基等で置換した一価炭化水素基が挙げられる。特にメチル基が好ましく、実用上からすれば、少なくとも80モル%がメチル基であることが好ましい。
ケイ素原子結合水素原子は、ケイ素原子に直結した全置換基の10〜50モル%である。
(C−1)成分は基本的に直鎖構造が好ましいが、(B−1)成分と同様、三官能性や四官能性シロキサン単位を起点とした分岐状の構造を分子内に含んでいてもよく、環状構造をとっていてもよい。
(C−1)成分の配合量は、本発明のエマルション重剥離添加剤を添加する付加硬化型剥離シート用組成物の本来の性能を損なわない範囲とするが、一般的には(A)成分と(B−1)成分に含有するアルケニル基等の脂肪族不飽和結合基の合計モル数に対し、Si−H基のモル数が0.1〜10倍モル、より好ましくは0.2〜9倍モル、更に好ましくは0.3〜8倍モルに相当する質量部とするのが望ましい。
(C−1)成分は、本発明の組成物を縮合硬化型剥離シート用組成物へ添加する場合にも使用可能であり、その場合は、一般的には(A)成分と(B−2)成分に含有する水酸基の合計モル数に対し、(C−1)成分中のSi−H基のモル数が0.1〜200倍モル、より好ましくは0.2〜180倍モル、更に好ましくは0.3〜150倍モルに相当する質量部となる範囲で添加するのが望ましい。
(C−2)成分は、縮合反応型剥離シート用組成物に通常用いられる架橋剤であり、1分子中に少なくとも2個の加水分解性基を有する、25℃における粘度が1Pa・s以下である加水分解性基含有オルガノシラン及びポリオルガノシロキサンである。好ましい粘度、構造的な特徴は(C−1)と同様であるが、式(C−1a)中の置換基Hは加水分解性基である。
(C−2)成分において、加水分解性基としては、ケイ素に直接結合したメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシエトキシ基、イソプロペノキシ基等のアルコキシ基、アセトキシ基等のアシルオキシ基であるが、一部、エチルアミノ基等のアミノ基、アミド基、エチルメチルブタノキシム基等のオキシム基、塩素、臭素等のハロゲン原子を有するものが混在してもよい。
具体的には以下の加水分解性基含有オルガノシラン及びポリオルガノシロキサンが使用できる。加水分解性基がメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基又はブトキシ基であるものが工業的には好ましい。
4 hSiR5 4-h
(上記式中、R4は炭素原子数1〜10のアルキル基等の一価炭化水素基であり、メチル基が好ましい。R5は加水分解性基であり、特にアルコキシ基が好ましい。hは0、1又は2である。)
Figure 0005799893
(式中、i、jは0〜100である。Meはメチル基、Etはエチル基である。)
ここで、アルコキシ基の一部はCH3COO−,CH3(C25)C=NO−,(C252N−,CH3CO(C25)N−,CH2=(CH3)CO−等の基で置換されていてもよい。
(C−2)成分の配合量は、本発明のエマルション重剥離添加剤を添加する硬化型剥離シート用組成物の本来の性能を損なわない範囲とするが、一般的には(A)成分と(B)成分の含有する合計水酸基モル数に対し、加水分解性基のモル数が0.1〜200倍モル、より好ましくは0.2〜200倍モル、更に好ましくは0.2〜180倍モルに相当する質量部が望ましい。
(D)成分の乳化剤として、シリコーンエマルション組成物を製造するのに有効な乳化剤は公知であり、市販の界面活性剤や高分子界面活性剤、水溶性高分子化合物の中から選択して使用できるが、本発明の重剥離添加剤を添加する付加硬化型や縮合硬化型の剥離シート用組成物の本来の性能を損なうものは使用できない。一般的には、ノニオン系の界面活性剤、ポリビニルアルコール、メチルセルロース等の水溶性高分子及びそれらの誘導体が好ましく用いられる。カチオン系やアニオン系界面活性剤も本発明のエマルション組成物の効果に悪影響しない範囲で併用することができ、濡れ性、レベリング性の向上が期待できる。
使用されるノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等のアルキルアリルエーテル型のもの、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル等のアルキルエーテル型のもの、ポリオキシエチレンオレエート、ポリオキシエチレンラウレート等のアルキルエステル型のものなどが挙げられるが、乳化性や安全性の観点からはポリオキシエチレンアルキルエーテルが好ましい。
ノニオン系界面活性剤として更に望ましくはHLBが9〜16、pHが8以下のものであり、アルカリ性の不純物が少ないものが好ましい。また、PVA(ポリビニルアルコール)、セルロースエーテル等のセルロース誘導体、変性デンプンなどを添加してもよく、特にケン化度85〜98モル%、4質量%水溶液の20℃における粘度が0.004〜0.1Pa・sのPVAを添加することが、得られるエマルション組成物の安定性に優れていることから好適である。
(D)成分の配合量は、(A)、(B−1)、(B−2)及び(C−1)、(C−2)成分の合計100質量部に対して好ましくは0.1〜20質量部である。0.1質量部未満では、(D)成分を配合する効果が得られず、エマルション組成物の保存安定性は向上しないことがある。20質量部を超えると、本発明の組成物を添加する付加硬化型、縮合硬化型の剥離シート用組成物の本来の性能が得られなくなる場合がある。
本発明のエマルション組成物には、硬化型剥離シート用組成物の成分である(E)硬化触媒を配合することも、本発明の組成物の性能を損なわない範囲で可能である。(E)成分としては、(E−1)付加硬化用触媒、(E−2)縮合硬化用触媒を用ることができる。
(E−1)付加硬化用触媒としては、白金系触媒、特に白金系錯体(ポリシロキサンと白金又は白金系化合物との錯体、塩化白金酸と各種オレフィン類との錯塩等)が使用される。この成分は付加反応させるための触媒として使用されるものである。上記触媒がエマルション組成物として配合される場合には、白金系錯体含有ポリシロキサンとして使用されることが望ましい。白金系錯体含有ポリシロキサンとしては25℃における粘度が10〜500mPa・sであるものが好ましい。
白金触媒をエマルション組成物として配合することの利点は、触媒をエマルション組成物へ容易に速やかに均一分散させることができ、その結果として硬化皮膜の良好な性能を安定して得ることができるようになる点がある。またシェルフライフやポットライフの向上にも有効である。
(E−2)縮合硬化用触媒としては、マグネシウム、アルミニウム、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ジルコニウム、ビスマス化合物等が縮合反応触媒として使用できる。アルミニウム三価、鉄三価、コバルト三価、亜鉛二価、ジルコニウム四価、ビスマス三価の有機酸塩、アルコキシド、キレート化合物等の金属化合物が好ましく挙げられる。例えば、オクチル酸、ラウリン酸、ステアリン酸等の有機酸塩、プロポキシド、ブトキシド等のアルコキシド、カテコール、クラウンエーテル、多価カルボン酸、ヒドロキシ酸、ジケトン、ケト酸等の多座配位子キレート化合物が挙げられ、一つの金属に複数種類の配位子が結合していてもよい。
この場合、(E−1)成分は、(A)、(B−1)、(C−1)成分と共に使用し、(E−2)成分は(A)、(B−2)、(C−2)成分と共に使用することが有効である。
(E)成分は、必ずしも必要ではないが、その配合量は一般的には(A)、(B−1)、(B−2)及び(C−1)、(C−2)成分の合計100質量部に対し0〜10質量部であり、配合する場合は0.001〜10質量部である。
更に、(F)成分としてポットライフ延長剤を配合することもできる。
(F)成分のポットライフ延長剤は、本発明の組成物を硬化性剥離シート用エマルション組成物へ添加し、更に触媒を添加混合された状態でのポットライフを向上させるための反応制御剤として配合される。
付加硬化型の場合は、白金系錯体触媒等の白金系触媒の活性を抑制する目的で、必要に応じて各種の有機窒素化合物、有機りん化合物、アセチレン系化合物、アルケニル系含有シロキサン化合物等の活性抑制剤から選択して使用される。
縮合硬化型の場合は、カルボン酸化合物、アミノ化合物等から選択して使用される。
(F)成分は、選択した化合物や使用状況に合わせて調整されるため必ずしも必要ではないが、その配合量は一般的には(A)、(B−1)、(B−2)及び(C−1)、(C−2)成分の合計100質量部に対し0〜10質量部であり、配合する場合は0.01〜10質量部である。0.01未満では配合による効果は見られないことがある。10を超えると硬化性を低下させる場合がある。
本発明のエマルション組成物は、各成分の所定量を均一に混合した後、ホモジナイザー等で乳化することによって得られる。
本発明の組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、更に各種添加剤を配合してもよい。例えば防腐を目的として、ソルビン酸、ソルビン酸塩、酢酸等、ポーラスな基材への浸透性を防止するために、メチルセルロース、ソジウムカルボキシメチルセルロース等の水溶性樹脂、塗布時のレベリングを改善するためのレベリング剤や少量の溶剤等の他、すべり性付与剤として少量の非反応性オルガノポリシロキサンを加えることは任意とされる。
本発明のエマルション重剥離添加剤は、市販の剥離紙、剥離フィルム等の剥離シート用硬化性シリコーン組成物(シリコーンエマルション組成物)へ添加し、混合して調製した塗工液を使用するのが多様な要求性能に対応できる面で望ましい。しかし、複数のエマルションを混合する場合に、予想以上にエマルションの安定性、塗工性、濡れ性等の性能が低下することがある。その場合には、本発明にかかわる(A)成分の縮合反応物を含有した剥離紙、剥離フィルム等の剥離シート用の付加硬化型又は縮合硬化型の硬化性シリコーン組成物(シリコーンエマルション組成物)として調製し、基本的に主剤として単独で塗工液に使用可能なシリコーンエマルション組成物として調製することが好ましい。このようなシリコーンエマルション組成物として望ましい組成は、以下の通りである。
(A)成分として、上述(A)成分と同様のもの 100質量部、
(B)成分として、上述(B−1)成分又は(B−2)成分と同様のもの
50〜2,000質量部、
(C)成分として、上述(C−1)成分、及び/又は(C−2)成分と同様のもの
(C−1)は(A)成分と(B)成分の含有する合計アルケニル基モル数に対し、Si−H基のモル数が1〜10倍に相当する質量部、(C−2)は(A)成分と(B)成分の含有する合計水酸基モル数に対し、加水分解性基のモル数が1〜200倍に相当する質量部、
(D)乳化剤として、上述の(D)成分と同様のもの
(A)、(B)、(C)合計100質量部に対して0.1〜20質量部、
(E)硬化触媒として、上述の(G−1)成分及び/又は(G−2)成分と同様のもの
(A)、(B)、(C)合計100質量部に対して0.001〜10質量部、
(F)ポットライフ延長剤として、上述の(E)成分と同様のもの
(A)、(B)、(C)合計100質量部の
0〜10質量部、特に0.1〜10質量部、
(G)水 (A)、(B)、(C)合計100質量部に対して20〜9,900質量部、
ここで、(E)成分は、別途エマルション硬化触媒として調製しておき、使用直前に添加される方法がシェルフライフの面で望ましい。
本発明のエマルション重剥離添加剤やエマルション組成物は、市販の剥離シート用硬化性シリコーン組成物(シリコーンエマルション組成物)へ添加し、混合して塗工液を調製するか、上記のように単独で塗工液に使用可能なシリコーンエマルション組成物として調製して、紙やPET(ポリエチレンテレフタレート)、OPP(二軸延伸ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)等のプラスチック基材に塗布する。塗布方法としては、任意の方法、例えばロール塗布、グラビヤ塗布、エアーナイフ塗布、ワイヤー塗布、ドクター塗布、ブラシ塗布などで行えばよい。
本発明のエマルション重剥離添加剤又はエマルション組成物を添加して得られる付加硬化型の剥離シート用硬化性シリコーン組成物(シリコーンエマルション組成物)を、紙、フィルム等の柔軟な薄膜材料に、固形分で0.1〜5g/m2の厚さに塗工し、加熱ロール、加熱ドラム又は循環熱風乾燥機を用いて、80〜200℃で5秒間〜3分間処理することにより、所望の離型性を有する硬化皮膜を形成することができる。
また、縮合反応型の剥離シート用硬化性シリコーン組成物の場合は、付加硬化型の組成物と同様に硬化皮膜を形成できるが、100〜200℃で10秒間〜3分間処置することが望ましい。
次に、本発明を実施例及び比較例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、各例中の粘度は、特に断らない限り25℃におけるB型回転粘度計による測定値を示す。総官能基量、水酸基量の測定方法は下記の通りである。また、実施例及び比較例では、次に示す方法により評価した。結果を表1,2に示す。なお、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、Viはビニル基を示す。
〔総官能基量の測定方法〕
加水分解性基量
29Si−NMRにてSiのモル比と加水分解性基のモル比を求め、質量に換算することにより加水分解性基の質量%を求めた。また、1H−NMRにてSiのモル比とアルコキシ基のモル比を求め、29Si−NMRで求めた加水分解性基のモル比から1H−NMRで求めたアルコキシ基のモル比を差し引いて水酸基のモル比を求め、質量%へ換算した。
〔水酸基量〕
29Si−NMRで求められたSi−OX基量(XはH、Me、Et又はPr)から、1H−NMRで求められたSi−OR基量(ORは、OMe、OEt又はOPr)を差し引いて定量した。
〔剥離力〕
・初期剥離力
剥離シート用シリコーンエマルション組成物をグラシン紙(秤量60g/m2)の表面に、シリコーン固形分で約1.0g/m2になるように塗布したのち、170℃の熱風循環式乾燥炉中で30秒間処理して硬化皮膜を形成させてシリコーンセパレーターとした。25℃で20時間保存した後、市販のTESA−7475テープ(TESA社製)を貼り合わせたものを70℃の乾燥機中20g/m2の荷重を加え、20時間保存して試験片を作製した。この試験片のTESA−7475テープを引張り試験機を用い、180°の角度で、剥離速度0.3m/分の条件で引っ張り、剥離に要する力を測定して初期後剥離力(N/25mm)とした。
・経時後剥離力
前記の硬化方法により得られたシリコーンセパレーターを50℃で7日間保存した後、TESA−7475テープを貼り合わせたものを70℃の乾燥機中20g/m2の荷重を加え、20時間保存して試験片を作製した。この試験片のTESA−7475テープを引張り試験機を用い、180°の角度で、剥離速度0.3m/分の条件で引っ張り、剥離に要する力を測定して経時後剥離力(N/25mm)とした。
〔外観及び安定性〕
外観は調製したエマルション組成物を目視で観察し、良好なものを○、浮遊物が見られるものを△、分離しているものを×とした。安定性はエマルション組成物を密栓し、25℃で10日間放置後の外観で判定した。
表1に記載のエマルション重剥離添加剤及びエマルション組成物の調製
[調製例1]
・(A)成分の合成
(A−1)成分として下記式(1)で示される両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である平均重合度1,590の直鎖状ジメチルポリシロキサン(式1)を50質量部、(A−2)成分として、Me3SiO0.5単位(M単位)、SiO2単位(Q単位)と、(CH3O)SiO3/2単位と(HO)SiO3/2単位とからなるMQレジンであって、M/Q(モル比)=0.8、水酸基とアルコキシ基(メトキシ基)の総含有量4.29質量%{水酸基含有量1.19質量%(0.07mol/100g)、アルコキシ基含有量3.1質量%(0.10mol/100g)}、トルエンが60質量%を占める溶液状ポリオルガノシロキサン(MQレジンのトルエン溶液)を不揮発分として50質量部(揮発分を含めると125質量部)、トルエンを10質量部及び28質量%アンモニア水を0.4質量部配合した溶液を、室温下16時間撹拌した後、ディーンスターク管を取り付け、内温110℃〜120℃においてトルエンを還流させ、アンモニアと水を除去して、(A)成分(縮合反応物)のトルエン溶液を得た。
Figure 0005799893
・エマルション組成物の調製
得られた縮合反応物のトルエン溶液の不揮発分を測定し、その不揮発分100質量部を(A)成分とし、(B−1)両末端がビニルジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサン(平均重合度80、粘度100mPa・s、ビニル基量0.04モル/100g)を43質量部添加し、減圧、窒素バブリング条件下150℃まで昇温し、トルエンを除去した。
トルエン除去後に(C−1)分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖されかつ側鎖がジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる粘度50mPa・s(ケイ素原子に直結する水素原子含有量;35モル%、Si−H基量;1.1モル/100g)のメチルハイドロジェンポリシロキサン3.5質量部(Vi基モル数に対しSi−H基が2倍モル)、(D)成分としてポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤(HLB13.6、pH5.4)2質量部と、ケン化度90モル%、4質量%水溶液の20℃における粘度が20mPa・sポリビニルアルコール3質量部を容器に取り、混合した。
この混合物に水581質量部を加え、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザーを使用して均質なエマルション組成物を得た。この組成物のシリコーン含有量は20質量%、粘度は70mPa・sであった。
[調製例2]
(A−1)成分の両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンが、下記式(2)で示される平均重合度1,050のものである以外は調製例1と同様の原料、配合量、手順で調製を行い、エマルション組成物を得た。
Figure 0005799893
[調製例3]
(A−1)成分の両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンが、下記式(3)で示される平均重合度610のものである以外は調製例1と同様の原料、配合量、手順で調製を行い、エマルション組成物を得た。
Figure 0005799893
[調製例4]
(A−1)成分の両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンが、下記式(4)で示される平均重合度470のものである点以外は調製例1と同様の原料、配合量、手順で調製を行い、エマルション組成物を得た。
Figure 0005799893
[調製例5]
(A−1)成分の両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンが、下記式(5)で示される平均重合度390のものである点以外は調製例1と同様の原料、配合量、手順で調製を行い、エマルション組成物を得た。
Figure 0005799893
[調製例6]
(A−1)成分の両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンが、下記式(6)で示される平均重合度150のものである点以外は調製例1と同様の原料、配合量、手順で調製を行い、エマルション組成物を得た。
Figure 0005799893
[調製例7]
調製例7は、調製例1の原料を脱水縮合反応せずに混合し、両末端がビニルジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンを加えた後、溶剤を除去したものである。
(A−1)成分として上記式(1)で示される両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンを50質量部、(A−2)成分として、Me3SiO0.5単位(M単位)、SiO2単位(Q単位)と、(CH3O)SiO3/2単位と(HO)SiO3/2単位とからなるMQレジンであって、M/Q(モル比)=0.8、水酸基とアルコキシ基の総含有量4.29質量%{水酸基含有量1.19質量%(0.07mol/100g)、アルコキシ基含有量3.1質量%(0.10mol/100g)}、トルエンが60質量%を占める溶液状ポリシロキサン(MQレジンのトルエン溶液)を不揮発分として50質量部(揮発分を含めると125質量部)、トルエンを10質量部配合した溶液に、ディーンスターク管を取り付け内温110〜120℃においてトルエンを還流させ水を除去して(A)成分(未脱水縮合反応物)を得た。
この後の工程は調製例1と同様に進めてエマルション組成物を調製した。
[調製例8]
・(A)成分の合成
(A−1)成分として上記式(1)で示される両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である平均重合度1,590の直鎖状ジメチルポリシロキサンを50質量部、(A−2)成分として、Me3SiO0.5単位(M単位)、SiO2単位(Q単位)と、(CH3O)SiO3/2単位と(HO)SiO3/2単位とからなるMQレジンであって、M/Q(モル比)=0.8、水酸基とアルコキシ基の総含有量1.89質量%{水酸基含有量0.34質量%(0.02mol/100g)、アルコキシ基含有量1.55質量%(0.05mol/100g)}、トルエンが60質量%を占める溶液状ポリシロキサン(MQレジンのトルエン溶液)を不揮発分として50質量部(揮発分を含めると125質量部)、トルエンを10質量部、28質量%アンモニア水を0.4質量部配合した溶液を室温下16時間撹拌した後、ディーンスターク管を取り付け、内温110〜120℃においてトルエンを還流させアンモニアと水を除去して、(A)成分のトルエン溶液を得た。
得られた縮合反応物のトルエン溶液の不揮発分を測定し、その不揮発分100質量部を(A)成分とし、(B−1)両末端がビニルジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサン(平均重合度80、粘度100mPa・s、ビニル基量0.04モル/100g)を43質量部添加し減圧、窒素バブリング条件下150℃まで昇温しトルエンを除去した。
トルエン除去後に、(C−1)分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖され、かつ側鎖がジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる粘度50mPa・s(ケイ素原子に直結する水素原子含有量;35モル%、Si−H基量;1.1モル/100g)のメチルハイドロジェンポリシロキサン3.5質量部(Vi基モル数に対しSi−H基が2倍モル)(D)成分としてポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤(HLB13.6、pH5.4)2質量部と、ケン化度90モル%、4質量%水溶液の20℃における粘度が20mPa・sポリビニルアルコールを3質量部を容器に取り混合した。
この混合物に水581質量部を加え、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザーを使用して均質なエマルション組成物を得た。この組成物のシリコーン含有量は20質量%、粘度は50mPa・sであった。
[調製例9]
(A−1)成分の両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンが、上記式(5)で示される平均重合度390のものである以外は調製例8と同様の原料、配合量、手順で調製を行った。
[調製例10]
(A−1)成分の両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンが、下記式(7)で示される平均重合度90のものである以外は調製例1と同様の原料、配合量、手順で調製を行った。
Figure 0005799893
表2記載のエマルション組成物の調製
[調製例11]
(A−1)成分として上記式(1)で示される両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である平均分子量1,590の直鎖状ジメチルポリシロキサンを20質量部、(A−2)成分として、Me3SiO0.5単位(M単位)、SiO2単位(Q単位)と、(CH3O)SiO3/2単位と(HO)SiO3/2単位とからなるMQレジンであって、M/Q(モル比)=0.8、水酸基とアルコキシ基(メトキシ基)の総含有量3.64質量%{水酸基含有量0.85質量%(0.05mol/100g)、アルコキシ基含有量2.79質量%(0.09mol/100g)}、トルエンが60質量%を占める溶液状ポリシロキサン(MQレジンのトルエン溶液)を不揮発分として80質量部(揮発分を含めると200質量部)、トルエンを10質量部、28質量%アンモニア水を0.4質量部配合してなる溶液を室温下16時間撹拌した後、ディーンスターク管を取り付け、内温110〜120℃においてトルエンを還流させアンモニアと水を除去して(A)成分のトルエン溶液を得た。
得られた縮合反応物のトルエン溶液の不揮発分を測定し、その不揮発分100質量部を(A)成分とし、(B−1)両末端がビニルジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサン(平均重合度80、粘度100mPa・s、ビニル基量0.04モル/100g)を43質量部添加し、減圧、窒素バブリング条件下150℃まで昇温し、トルエンを除去した。
トルエン除去後に(C−1)分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖されかつ側鎖がジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる粘度50mPa・s(ケイ素原子に直結する水素原子含有量;35モル%、Si−H基量;1.1モル/100g)のメチルハイドロジェンポリシロキサン3.5質量部(Vi基モル数に対しSi−H基が2倍モル)、(D)成分としてポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤(HLB13.6、pH5.4)2質量部と、ケン化度90モル%、4%水溶液の20℃における粘度が20mPa・sポリビニルアルコールを3質量部を容器に取り、混合した。
この混合物に水581質量部を加え、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザーを使用して均質なエマルション組成物を得た。この組成物のシリコーン含有量は20質量%、粘度は50mPa・sであった。
[調製例12]
調製例11において(A−1)成分として式(1)の直鎖状ジメチルポリシロキサンを30質量部、(A−2)成分としてMQレジンのトルエン溶液の不揮発分を70質量部配合する以外は、調製例11と同様の原料、手順で、調製を行った。
[調製例13]
調製例11において(A−1)成分として式(1)の直鎖状ジメチルポリシロキサンを40質量部、(A−2)成分としてMQレジンのトルエン溶液の不揮発分を60質量部配合する以外は調製例11と同様の原料、手順で、調製を行った。
[調製例14]
調製例11において(A−1)成分として式(1)の直鎖状ジメチルポリシロキサンを50質量部、(A−2)成分としてMQレジンのトルエン溶液の不揮発分を50質量部配合する以外は調製例11と同様の原料、手順で、調製を行った。
[調製例15]
調製例11において(A−1)成分として式(1)の直鎖状ジメチルポリシロキサンを60質量部、(A−2)成分としてMQレジンのトルエン溶液の不揮発分を40質量部配合する以外は調製例11と同様の原料、手順で、調製を行った。
[調製例16]
調製例11において(A−1)成分として式(1)の直鎖状ジメチルポリシロキサンを70質量部、(A−2)成分としてMQレジンのトルエン溶液の不揮発分を30質量部配合する以外は調製例11と同様の原料、手順で、調製を行った。
[調製例17]
調製例11において(A−1)成分として式(1)の直鎖状ジメチルポリシロキサンを80質量部、(A−2)成分としてMQレジンのトルエン溶液の不揮発分を20質量配合する以外は調製例11と同様の原料、手順で、調製を行った。
[調製例18]
(A−1)成分として上記式(1)で示される両末端がヒドロキシジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサンを50質量部、(A−2)成分として、Me3SiO0.5単位(M単位)、SiO2単位(Q単位)と、(CH3O)SiO3/2単位と(HO)SiO3/2単位とからなるMQレジンであって、M/Q(モル比)=0.8、水酸基とアルコキシ基の総含有量3.64質量%{水酸基含有量0.85質量%(0.05mol/100g)、アルコキシ基含有量2.79質量%(0.09mol/100g)}、トルエンが60質量%を占める溶液状ポリシロキサン(MQレジンのトルエン溶液)を不揮発分として50質量部(揮発分を含めると125質量部)、トルエンを10質量部、28質量%アンモニア水を0.4質量部配合した溶液を室温下16時間撹拌した後、ディーンスターク管を取り付け、内温110〜120℃においてトルエンを還流させ、アンモニアと水を除去して(A)成分のトルエン溶液を得た。
得られた縮合反応物のトルエン溶液の不揮発分を測定し、その不揮発分100質量部を(A)成分とし、(B−2)両末端が水酸基である直鎖状ジメチルポリシロキサン(粘度0.5Pa・s、水酸基量0.015モル/100g)を43質量部添加し、減圧、窒素バブリング条件下150℃まで昇温し、トルエンを除去した。
トルエン除去後に(C−2)MeSi(OMe)3の部分加水分解縮合物で、粘度が10mPa・sであるメチルメトキシポリシロキサンを13質量部(加水分解性基含有量1.5モル/100g、水酸基に対する加水分解性基のモル比10)、(D)成分としてポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤(HLB13.6、pH5.4)2質量部と、ケン化度90モル%、4質量%水溶液の20℃における粘度が20mPa・sポリビニルアルコールを3質量部を容器に取り混合した。この混合物に水619質量部を加え、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザーを使用して均質なエマルション組成物を得た。この組成物のシリコーン含有量は20質量%、粘度は70mPa・sであった。
エマルション剥離紙用主剤組成物及び触媒組成物の調製
[調製例19] エマルション付加型主剤組成物
両末端がビニルジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサン(粘度500mPa・s、ビニル基量0.015モル/100g)を100質量部、分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖され、かつ側鎖がジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる粘度50mPa・s(ケイ素原子に直結する水素原子含有量;35モル%、Si−H基量1.1モル/100g)のメチルハイドロジェンポリシロキサン2質量部(Vi基モル数に対しSi−H基が1.5倍モル)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤(HLB13.6、pH5.4)2質量部、ケン化度90モル%、4質量%水溶液の20℃における粘度が20mPa・sであるポリビニルアルコール5質量部、水412質量部、反応抑制剤としてエチニルシクロヘキサノール0.5質量部を容器に入れ、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザーを使用して均質なエマルション付加型主剤組成物を得た。この組成物のシリコーン含有量は20質量%、粘度は50mPa・sであった。
[調製例20] エマルション触媒組成物
白金−ビニルシロキサンの錯塩を〔両末端がビニルジメチルシロキシ基である直鎖状ジメチルポリシロキサン(粘度500mPa・s、ビニル基量0.015モル/100g)分散液(白金含有量は白金換算5,000ppm)〕を100質量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤(HLB13.6、pH5.4)2質量部、ケン化度90モル%、4質量%水溶液の20℃における粘度が20mPa・sであるポリビニルアルコール5質量部、水393質量部を容器に入れ、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザーを使用して均質なエマルション触媒組成物を得た。この組成物のシリコーン含有量は20質量%、粘度は60mPa・sであった。
[調製例21] エマルション縮合型主剤組成物
両末端が水酸基である直鎖状ジメチルポリシロキサン(粘度10Pa・s、水酸基量0.005モル/100g)を100質量部、MeSi(OMe)3の部分加水分解縮合物で、粘度が10mPa・sであるメチルメトキシポリシロキサンを3質量部(加水分解性基含有量1.5モル/100g、水酸基に対する加水分解性基のモル比10)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤(HLB13.6、pH5.4)2質量部、ケン化度90モル%、4質量%水溶液の20℃における粘度が20mPa・sであるポリビニルアルコール5質量部、水412質量部を容器に入れ、ホモミキサーで混合した後、ホモジナイザーを使用して均質なエマルション組成物を得た。この組成物のシリコーン含有量は20質量%、粘度は50mPa・sであった。
[実施例、比較例]
剥離紙用硬化性シリコーン組成物(シリコーンエマルション)の調製
実施例1〜14及び比較例1〜6は、調製例1〜18で調製した各種エマルション組成物20質量部、調製例19のエマルション付加型主剤組成物100質量部、調製例20のエマルション触媒組成物3質量部を配合し、よく混合して各種付加型剥離紙用シリコーンエマルション組成物を調製した。但し、比較例1だけは調製例19と調製例20のみの配合物である。
実施例12は、調製例18で調製したエマルション組成物20質量部と調製例21のエマルション縮合型主剤組成物100質量部を配合し、アルミニウム(III)トリアセチルアセトネートをAl換算量1質量部をエタノールで50質量%に溶解して添加し、よく混合して実施例の縮合型剥離紙用シリコーンエマルション組成物を調製した。比較例6は、実施例12で調製例18を配合しないでエマルション剥離紙用組成物を調製した。
なお、シリコーンエマルション組成物の外観、安定性、剥離力、水酸基量は上記の方法により測定した。いずれのシリコーンエマルション組成物も硬化性は問題ない状態であった。
Figure 0005799893
Figure 0005799893

Claims (9)

  1. (A−1)平均重合度が100〜30,000で、1分子中に2個の水酸基又は加水分解性基を有するポリジオルガノシロキサンと、
    (A−2)(SiO4/2)単位と(R3SiO1/2)単位(式中、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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基を表す。)を主成分とし、(SiO4/2)単位に対して(R3SiO1/2)単位の比率がモル比として0.6〜1.2であり、水酸基と加水分解性基の総含有量が4.0質量%以上6.0質量%以下であるポリオルガノシロキサン樹脂と
    を(A−1)成分と(A−2)成分の混合比率を20:80〜80:20の質量比において脱水縮合反応した縮合反応物(A)が、水に分散してなることを特徴とする剥離シート用エマルション重剥離添加剤。
  2. (A−1)成分のポリジオルガノシロキサンと(A−2)成分のポリオルガノシロキサン樹脂との混合比率が、質量比として30:70〜70:30であることを特徴とする請求項1記載のエマルション重剥離添加剤。
  3. (A)成分の縮合反応物の残存水酸基量が0.3質量%以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のエマルション重剥離添加剤。
  4. (A−1)成分のポリジオルガノシロキサンが、平均重合度が100〜3,000であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のエマルション重剥離添加剤。
  5. (A−1)成分のポリジオルガノシロキサンが、平均重合度が1,000〜3,000であることを特徴とする請求項4記載のエマルション重剥離添加剤。
  6. (A)成分の縮合反応物が、更にクロルシランにより中和及び水酸基の封鎖が行われてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載のエマルション重剥離添加剤。
  7. 下記(A)、(B−1)、(C−1)成分を(D)成分の存在下に水に分散してなることを特徴とする剥離シート用エマルション組成物。
    (A)(A−1)平均重合度が100〜30,000で、1分子中に2個の水酸基又は加水分解性基を有するポリジオルガノシロキサンと、
    (A−2)(SiO 4/2 )単位と(R 3 SiO 1/2 )単位(式中、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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基を表す。)を主成分とし、(SiO 4/2 )単位に対して(R 3 SiO 1/2 )単位の比率がモル比として0.6〜1.2であり、水酸基と加水分解性基の総含有量が4.0質量%以上6.0質量%以下であるポリオルガノシロキサン樹脂と
    を(A−1)成分と(A−2)成分の混合比率を20:80〜80:20の質量比において脱水縮合反応した縮合反応物: 100質量部、
    (B−1)1分子中に少なくとも2個の脂肪族不飽和基を有し、25℃における粘度が100Pa・s以下である脂肪族不飽和基含有ポリジオルガノシロキサン:
    1〜1,000質量部、
    (C−1)1分子中に少なくとも2個のSi−H基を有し、25℃における粘度が1Pa・s以下であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:
    (A)成分と(B−1)成分に含有する脂肪族不飽和基の合計モル数に対し、Si−H基のモル数が0.1〜10倍モルに相当する質量部、
    (D)乳化剤:
    (A)、(B−1)及び(C−1)成分の合計100質量部に対して0.1〜20質量部。
  8. 下記に示す(A)、(B−2)、(C−2)成分を(D)成分の存在下に水に分散してなることを特徴とする剥離シート用エマルション組成物。
    (A)(A−1)平均重合度が100〜30,000で、1分子中に2個の水酸基又は加水分解性基を有するポリジオルガノシロキサンと、
    (A−2)(SiO 4/2 )単位と(R 3 SiO 1/2 )単位(式中、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の一価炭化水素基又は炭素原子数2〜6のアルケニル基を表す。)を主成分とし、(SiO 4/2 )単位に対して(R 3 SiO 1/2 )単位の比率がモル比として0.6〜1.2であり、水酸基と加水分解性基の総含有量が4.0質量%以上6.0質量%以下であるポリオルガノシロキサン樹脂と
    を(A−1)成分と(A−2)成分の混合比率を20:80〜80:20の質量比において脱水縮合反応した縮合反応物: 100質量部、
    (B−2)1分子中に少なくとも2個の水酸基を有し、25℃における粘度が100Pa・s以下である水酸基含有ポリジオルガノシロキサン: 1〜1,000質量部、
    (C−2)1分子中に少なくとも2個の加水分解性基を有し、25℃における粘度が1Pa・s以下である加水分解性基含有ポリオルガノシロキサン:
    (A)成分と(B−2)成分に含有する水酸基の合計モル数に対し、加水分解性基のモル数が0.1〜200倍モルに相当する質量部、
    (D)乳化剤:
    (A)、(B−2)及び(C−2)成分の合計100質量部に対して0.1〜20質量部。
  9. 請求項1〜6のいずれか1項記載の添加剤、又は請求項又は記載のエマルション組成物を添加した硬化性シリコーン組成物の硬化皮膜がシート状基材の少なくとも片面に形成されてなる離型シート。
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