JPH07503748A - 湿分硬化性ポリシロキサン剥離コーティング組成物 - Google Patents
湿分硬化性ポリシロキサン剥離コーティング組成物Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
湿分硬化性ポリシロキサン剥離コーティング組成物発明の分野
本発明は、制御された形で大気湿分中で急速におよび完全に硬化し、且つ、プレ
ミアムから強固まで容易に調整しうる剥離レベルを有するポリシロキサン剥離コ
ーティングに関する。
発明の背景
感圧接着剤は紙またはフィルムのような基材上にコートされた多くのテープおよ
びラベル製品の製造において、構造体の本質的な成分は剥離コーティングである
。剥離コーティングがテープロールのような支持体の非接着面に適用されるとき
に、それは一般に「低接着性裏面」と呼ばれる。低接着性裏面は合理的な量の力
(約5〜15N/dm)でテープロールを巻出すことを可能にする。他方、テー
プまたはラベルの接着剤コートされた面と接触する分離剥離コートされたシート
は[ライナーjと呼ばれ、そしてこのような場合、テープまたはラベルを取り外
すために必要とされる剥離力は、通常、非常に低く、典型的には約IN/dm未
満〜2N/dmである。プレミアムから容易と呼ばれるこのレベルの剥離には、
用いられる通常のコーティング材料は特定の形の硬化したポリシロキサンである
。
これらのポリシロキサンは、殆どの場合、最小数の種々の反応性官能基により置
換されたポリジメチルシロキサンである。これらのポリジメチルシロキサンは基
材にコートされ、次いで、化学架橋される。理想的には、これらのポリシロキサ
ンは、基材を完全に被覆し、完全に硬化して超薄膜(約1ミクロン)とし、合理
的な強度ををし、他の望ましい特徴は長期の貯蔵安定性および塗布の前のポ・ソ
ト寿命、次に、ウェブ上での急速な硬化、並びに、必要ならば高レベルからプレ
ミアムに剥離を調整する能力を含む。殆どのポリシロキサン剥離コーティングは
これらの属性の全てをは存しない。
長年にわたり、異なる硬化の化学的性質を有する多くのポリシロキサン材料は感
圧接着剤用剥離ライナーコーティングとして開発されてきた。広い許容性を見い
だす最初の材料は、高分子量シラノール末端ポリジメチルシロキサンおよびジメ
チルとメチルシロキサンの低分子量架橋性コポリマーを含む組成物であった。硬
化は有機金属触媒の存在下での組成物の加熱により行われた。信頼性のあるプレ
ミアム剥離は提供されたが、ポリシロキサンコーティングは多くの欠点に悩まさ
れた。それは紙上でのみ有用であり、それは炭化水素溶剤から適用されなければ
ならず、そして、最後に硬化は極端に遅く、完了にしばしば数日を要した。
より最近、高速硬化が紫外線(U、 V)への暴露により引き起こされる幾つか
の他のシロキサンが入手されつるようになった。このような組成物および方法は
米国特許第4.563.539号(Gornowiczら):IE4.359.
369号(Takamizawaら):第4.554.339号CHockem
eyerら)および第4.597.987号CHockemeyerら)により
例示されている。これらの特許は、不活性雰囲気下で、紫外線感光性光開始剤を
用いて急速硬化を経験する側鎖アクリロキシアルキル基により置換されたオリゴ
マーポリジメチルシロキサンを開示している。同様に、米国特許第4.313.
988号CKosharら)および米国特許第4.822.687号(Kess
el ら)は、超酸が特定のオニウム塩のUV触媒分解から生じるときに数秒間
で硬化する側鎖エポキシアルキル置換基ををするポリシロキサン組成物を開示し
ている。これらのポリシロキサン組成物について、コーティングの不活性化は必
要ない。高速硬化に加えて、これらのタイプのポリシロキサン組成物は筐布操作
前および間に完全に安定であるという利点を育する。
ポリシロキサン接着剤およびシーラントの製造に非常に有効であると判明した別
の硬化方法はアルコキシシラン官能性ポリジオルガノシロキサンの「湿分硬化」
である。この系において、大気水分はアルコキシ、特にトリアルコキシシランを
5iOH基に加水分解するために利用され、それは、次いて、他のシラノールま
たはアルコキシシラン基と縮合して一3i−○−3i−架橋を形成する。これら
の反応は、特定の化合物、例えば、ジブチル錫ジラウレートにより触媒される。
このような材料は、例えば、米国特許第4.269.963号(Homanら)
において、剥離、コーティングとして有用であることが報告されているが、縮合
硬化シリコーンのようなそれらは硬化するのが遅すぎて殆どの製造作業で実用的
でないことが判明している。
しかし、近年、Homanら(米国特許第4.743.474号;第4.530
.882号および第4.525.566号)は、支配的な量の、2個以上の末端
もしくは側鎖置換基を有するポリジオルガノシロキサンおよび少量のテトラアル
キルチタネートエステルの混合物からなる湿分硬化性シリコーン組成物を開示し
ており、それは周囲条件で例外的に高速に硬化するシリコーン剥離コーティング
を提供する。
これらの組成物は実際にシラン置換シリコーンの遅い硬化の問題を解決したが、
実際にこれらの材料の実用には幾つかの恐ろしい問題が存在する。これらの実際
上の工程の困雌さは1988年感圧テープ協会技術セミナー(Pressure
5ensitive Tape Council Thechnical S
em1nar)でり、 J、 Huettnerにより討論会論文において発表
された+kloisture Curing 5ilicone Re1eas
e Coating Technology:A Coating Proce
ss is the Missing Componenじによく記載されてい
る0Huett口e「は、これらのシラン/チタネート混合物は周囲湿分に非常
に敏感すぎて、空気に暴露されたときに即座に硬化し、基材上、塗布装置中およ
びフィードタンク中でのゲル化のために通常の装置で塗布することを不可能にす
る。
公知のソリコーン剥離コーティング組成物の限界のために、貯蔵安定性、加工性
およびポット寿命を有し、それても種々の基材にコートされたときに制御しつる
ように大気湿分中で急速におよび完全に硬化するシリコーン#離コーティングの
必要性が存在する。剥離コーティングのレベルが容易に予測でき、そして信頼で
きるようにプレミアムから強固まで容易に調整されうる剥離コーティング組成物
の必要性も存在する。我々はこのような剥離コーティング組成物を発見した。
発明の要旨
本発明は、優れた貯蔵安定性およびポット寿命を有し、種々の基材ヘコートされ
たときに、制御しつるように大気湿分中で急速に、完全に、そして信頼されるよ
うに硬化する、新規のポリシロキサン剥離コーティング組成物を提供する。それ
から製造された剥離コーティングの剥離レベルは容易に予測され、信頼されるよ
うに、剥離コーティング組成物のポリジメチルシロキサン含有率を調整すること
により容易に調整されつる。
本発明は湿分硬化性剥離コーティング組成物を提供し、この組成物は、
(a)一般式、
のポリマーおよびその混合物、
(式中、nおよびmは各々整数であり、n十mの総計は約20〜約5000の整
数であり。
mは約0〜0. 1 (n+m)の範囲の値であり:R1はアルキル、置換アル
キル、アリールおよび置換アリールからなる群より選ばれた同一であるかまたは
異なることができる1価部分てあり。
R2はアルキル、置換アルキル、アリールおよび置換アリールからなる群より選
ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分てあり:
Wはアルキル、置換アルキル、アルキル、置換アリールおよび反応性加水分解性
基、
からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分てあり
:
ここで、前記反応性加水分解性基中を珪素原子を除いた珪素原子の総数のうちの
少なくとも約50%はそれに結合した2個のメチル基を有し、そして、少なくと
も1個の反応性加水分解性基、は式Iの各ポリマー上に現れ、更に、剥離コーテ
ィング組成物中の式Iのポリマーのうち少なくとも約25%は少なくとも2個の
反応性加水分解性基、
を有し。
Xは約1〜約12[1の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選はれた同
一であるかまたは異なることかできる2価の結合基であり。
Qはウレア、アミド、ウレタン、チオウレタン、エーテルおよびチオエーテル基
からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる2価の結合基で
あり。
Yは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一
であるかまたは異なることができる2価の結合基であり。
tはO〜10の整数であり。
Zは−ORおよび−Rからなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることが
できる1価部分てあり、ここで、Rは約1〜約3個の炭素原子を含むアルキル基
であり。
R3は約1〜約3個の炭素原子を含む1価のアルキル基である。
からなる群より選ばれるポリマー約1〜約100重量%、(b)一般式、
(R’○)3 SI A (II)
の化合物およびポリマー、その水解物およびその混合物、(式中、R3は上記に
定義の通りであり。
Aは−OR,’、約1〜約20個の炭素原子を有する1価アルキル基および−X
−(Q) 、−[D−Q] 、 −(Y) 、 −3i (OR3)、からな
る群より選ばれた1価の成分てあり、ここで、XSQ。
t、YおよびR3は上記に定義の通りであり。
Dは約2〜約30個の炭素原子を含むアルキレン基、約6〜約30個の炭素原子
を含むアラルキレン基、約6〜約30個の炭素原子を含むアリーレン基、および
ポリエーテル、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリジエンおよびそれらの混合
物からなる群より選ばねた約500〜約10.000の数平均分子量を有する2
価のポリマーセグメントからなる群より選ばれた2価の基であり:pは0〜lの
整数てあり:
bは0〜lの整数であり。
ここで、tカ月〜IOの整数であるとき、bは1でなければならず、そしてpは
1てなければならなず; 1=0およびb=oであるとき、pもOてなければな
らない。)からなる群より選ばれた成分約0〜約99重量%、
(ここで、(a)および(b)の重量%は(a)+ (b)の総重量基準である
。)
(C)約3より低いpKaを有する酸、約3より低いpKaを有する酸の無水物
、約3より低いpKaを有する酸のアンモニウム塩、約3より低いpKaを有す
る酸の低級アルキルアンモニウム塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれ
た成分、(a)および(b)の総重量基準で約1〜約15重量%を含む。
硬化した形の組成物、剥離コーティングされたシート材料および剥離コーティン
グされたシートを提供する方法をも提供する。
本発明の成分(a)を含む官能性ポリシロキサンは式Iにより表される。好まし
いポリシロキサンの例は、式Iのポリマー(式中、R1およびR2は各々メチル
を含み、XおよびYは各々−CH,CH2CH2−を含み、tはlであり、モし
てQはウレア基およびチオエーテル基からなる群より選ばれる。)からなる群よ
り選ばれたポリノロキサンを含む。これらの部分は、市販入手性およびこれらの
官能基またはプリカーサ−を有する出発材料の製造容易性のために好ましい。好
ましいポリノロキサンは得られるメトキシシラン末端および/または側基の向上
した加水分解活性のために、Zが一○CH,を含み、R3は−CH,を含む少な
くとも1個のトリアルコキンシラン末端もしくは側基を含む。
n+mの総計は要求される剥離力および流動学的性質を有する剥離コーティング
を生じる官能性ポリシロキサンを提供するために、約20〜約5000の整数で
なければならない。n+mの総計が約20よりもかなり小さいならば、それから
製造された剥離コーティングの接着性は、ポリシロキサン鎖中のジメチルシロキ
シ基の不充分な数のために低くなる。n+mの総計が約5000よりもかなり大
きいならば、剥離コーティングの粘度は現状のコーティング手順および方法には
高くなりすぎる。好ましくは、n+mの総計は約70〜約1000の整数であり
、最も好ましくは約70〜500であり、この範囲はこれらの剥離および流動学
的性質をバランスさせる。
mの値は約0.1 (n十m)より低い。他の要因のなかでとりわけ、本発明の
剥離コーティングの剥離特性は式1のポリマーのポリマー骨格中のツメチルシロ
キサンセグメントの数に依存する。このように、側鎖の反応性加水分解性基の数
は式■の官能性ポリシロキサン中のツメチルノロキサン繰り返し単位の充分な比
を確保するように制限される。
式Iのトリアルコキンシリル置換ポリシロキサンは、適切なトリアルコキンシリ
ル置換試薬と官能的に反応性のポリシロキサンとの反応により便利に製造されう
る。このように、末端W基は各々メチル基を含み、側鎖W基はチオ結合された、
トリメトキシシリル官能性反応性加水分解性基を含む式Iのポリマーは、例えば
、市販のメルカプトプロピル−置換ポリシロキサンとビニルトリメトキシシラン
とのフリーラジカル誘導付加により得られつる。同様に、イソシアナトプロピル
トリエトキシシランと別の市販の側鎖アミノプロピル基を有するポリソロキサン
との反応はジプロピルウレア結合を有する式Iのポリマーを提供する。二官能性
ポリシロキサンはビス(アミノプロピル)末端ポリシロキサン(それは市販光か
ら入手されるかまたは米国特許第5.091.483号に記載の方法により製造
される。)のイソシアナトプロピルトリエトキシシランによる処理により形成さ
れつる。これらの反応体は各末端W基がウレア官能性トリアルコキシシランを含
み、そしてmが0である式■のポリシロキサンを製造する。
米国特許第5.091.483号は本発明に有用な二官能性ポリシロキサンの製
造に有用なオルガノポリシロキサンジアミンを合成する方法を記載している。第
一の方法において、一般式、
(式中、R2は上記に定義の通りであり、eは約270〜約1000の整数であ
る。)により表されるヒドロキシル基を鎖の両末端に存するオルガノポリシロキ
サンは、一般式、(式中、XおよびR2は上記の通りであり、Bはヒドロキシ基
または加水分解性基であり、そしてR4は水素、約1〜約IO個の炭素原子を含
むアルキル基、アリール、および置換アリールからなる群より選ばれる。)によ
り表される化合物との縮合反応を受けることができる。第二の方法は、塩基触媒
、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドまたはトリオロガノシラル−
トの存在下での、一般式、
(式中、R2は上記に定義の通りてあり、そしてkは3〜8の正の整数である。
)により表される環状オルガノシロキサンと、一般式、(式中、R’、Xおよび
R2は上記に定義の通りである。)により表されるアミン官能性エンドブロッカ
−との反応を含む。第三の方法は、第二の方法の改良であり、それは好ましく、
一般式(式中、R’、XおよびR2は上記に定義の通りであり、M′はK” 、
Na”およびテトラオルガノアンモニウムイオンからなる群より選ばれ、N (
CH,)4”が好ましい。)により表される、少量の本質的に無水のアミノアル
キル官能性シラル−ト触媒を用いて二段階で反応をさせることを含む。反応の第
一段階において、一般式、
(式中、R’、XおよびR2は上記に定義の通りであり、Xは約4〜約40の整
数である。)により表される低分子量のすルガノボリシロキサンジアミンは、不
活性雰囲気、例えば、窒素またはアルゴン中で、式VTIにより表される本質的
に無水のアミノアルキル官能性シラル−トの触媒量の存在下で、上記の式Vlに
より表されるアミン官能性ジシロキサンエンドブロッカ−と、式Vにより表され
る環状オルガノシロキサンとの反応により製造される。この反応での使用に好ま
しい触媒は3−アミノプロピルジメチルテトラメチルアンモニウムシラル−トで
あり、それは、テトラヒドロフラン中、還流下で、1モル当量の1. 3−ビス
(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンと2モル当量のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシト六水和物との反応、次いで、60°Cで5時間、真空
下で(1mmL乾燥することにより得られつる。用いられる触媒の量は得られる
オルガノポリシロキサンジアミンの重量基準で、約0.05%より低く、好まし
くは約0.005〜約0.03%であるへきである。この反応は、約80〜約9
0°Cの温度において、塊状で行われうる。この反応は、これらの条件において
、気相クロマトグラフィーにより決定される反応混合物中のエンドブロッカ−の
実質的に完全な消失により判断して約0.5〜約2時間で通常には完了する。反
応の第二段階は、望ましい分子量を達成するために必要とされる環状オルガノノ
ロキサンの残部をゆっ(りと添加することを含む。この添加は、好ましくは、環
状オルガノノロキサンが加えられるのと同し速度てそれがポリマー中に取り込ま
れる速度で、通常には約80°C〜約90°Cの反応温度で約5〜7時間で滴下
により行われる。少量の本質的に無水の触媒を用いる二段階法を利用することに
より、本発明に有用な二官能性ポリシロキサンの製造において有用であるオルガ
ノンロキサンジアミンは一宮能性および無官能性ポリシロキサン不純物による汚
染を殆ど有しない優れた二官能性を有して製造されうる。
最後に、一方の末端W基がアルキル基を含み、m=0であり、もう片方の末端W
基がジアルキルウレア結合されたトリエトキシシランを含む式Iの一官能性ポリ
シロキサンについて、出発のモノアミンは、米国特許第5.091.483号に
記載されるように、n−ブチルリチウムにより開始され、キャッピング試薬、3
−アミノプロピルジメチルフルオロシランにより停止されるヘキサメチルシクロ
トリシロキサンの、よく知られるアニオン重合から得られる。
アニオン重合の停止は、一般に、アミン末端高分子モノマーを製造するように、
リビングポリマーアニオンとフッ素含有停止剤、即ち、官能化フルオロシランと
の直接的な反応を通して達せられる。
停止反応は重合温度において、若干モル過剰(開始剤の量に対して)の停止剤を
リビングポリマーに加えることにより行われる。
この好ましいキャッピング試薬は、溶液を形成するように1. 3−ビス(アミ
ノプロピル)テトラメチルジシロキサンと約75°C〜約85°Cの範囲の沸点
を有する炭化水素溶剤とを合わせることにより製造される。適切な炭化水素溶剤
は、シクロヘキサン、ベンゼン、ヘプタン等を含む。このように形成された溶液
は、この溶液と少なくとも約モル当量の酸性フン化物反応体、好ましくは少なく
とも5%モル過剰の酸性フッ化物反応体、例えば、フッ化水素酸、フッ化カリウ
ム、フッ化アンモニウム等、好ましくはフッ化アンモニウムとを合わせることに
より、水を共沸除去しながら反応する。これは、結晶のアミンフッ素酸塩沈殿物
として単離されたアミンフッ素酸置換フルオロシランを提供し、その後、それは
、塩のスラリーを約1%モル過剰〜約5%モル過剰の一置換または二置換の低級
アルキルアミノシランおよびヘキサメチルジシラザンからなる群より選ばれる化
合物とともに、約35°C〜約50°Cの範囲の沸点を存する水不混和性溶剤、
例えば、メチレンクロリド中で加熱することにより遊離アミンに変換しうる。ア
ミン置換フルオロシランは溶剤の蒸発および減圧下での製品の蒸留により溶剤か
ら分離されつる。
本発明の剥離コーティング組成物は、成分(a)+ (b)の総重量基準て式I
のポリマーを約1〜約100重量%含み、低接着性支持体としての用途には好ま
しくは約5〜約30重量%含み、より容易な剥離用途のためには好ましくは約5
0〜約90重量%含む。上記に示したように、成分(a)は、ポリマー1分子当
たり少なくとも2個の反応性加水分解性官能ンラン基を有する式■のポリシロキ
サンの少なくとも25%を含む。成分(a)は式Iの二官能性または多官能性ポ
リシロキサンと、1個のみの加水分解性反応性シラン基、即ち、通常、末端の加
水分解性反応性シラン基を有する式Iのポリシロキサンとの混合物を含むことが
できる。3種全て、即ち、−官能性、二官能性および多官能性の式Iのポリシロ
キサンの混合物も可能である。正確な組成は、塗布方法の要求、用いられる感圧
接着剤の剥離の要求、および各特定の用途で遭遇する他の関連する要素のような
要因に依存する。
二官能性ポリシロキサンおよび/または多官能性ボリシロキサンとブレンドされ
た式Iの一官能性ポリシロキサンを含むときに、式rのボ’)マーの約75%以
下、好ましくは約60%以下は一宮能性ポリノロキサンを含むへきである。配合
物中への式Iの一官能性ボリシロキサン(即ち、反応性トリアルコキシシラン置
換基を1個のみ有する。)の増加した量の含有は、表面摩擦を減じ、また、多く
の場合には硬化した剥離コーティングの剥離レベルを低下させる傾向がある。−
官能性ポリシロキサンの過剰量の含有は、しかし、硬化を遅延させ、および/ま
たは不完全にしうる。他方、式Iのポリシロキサン中の反応性官能基を増加させ
る、または、−官能性および二官能性ポリシロキサンの混合物中でこれらの多官
能性ポリシロキサンの量を増加させることは組成物の硬化速度を増加させる効果
を有する傾向かある。
非ポリシロキサン含有成分
本発明の湿分硬化性剥離コーティング組成物は式IIの化合物およびポリマー、
その氷解物およびその混合物からなる群より選ばれた非ポリシロキサン含有成分
を約O〜約99%含む。もし非ポリシロキサン成分が含まれるならば、剥離コー
ティング組成物は、通常、(a)+ (b)の総重量基準で成分(b)の非ポリ
シロキサンを約1〜約99重量%、および成分(a)のポリシロキサンを約1〜
約99重量%含む。これらの非ポリシロキサン含有成分は組成物の粘度を調節す
るために、または更なる望ましい特性を硬化した剥離コーティングに11与する
ために用いられる。例えば、成分(a)+(b)の総重量基準で50重量%まで
の成分(b)の含有は、純粋な硬化したコーティングと同一の剥離容易性レベル
を示すが、より良好なり!械強度および基材への付着性を示す硬化したコーティ
ングを提供する。より高いレベルの剥離接着性を有する剥離コーティングを得る
ために、実質的により多量の非ポリシロキサン含有(b)を有する、即ち、成分
(a)+ (b)の総重量基準で約70〜約99%、好ましくは約80〜約95
%を有する組成物が用いられる。
これらのより高い含有率の非ポリシロキサン成分を存する剥離コーティング組成
物は制御できる形式で剥離力を付与する。
末端アルコキシシリル基を有する有用な非ポリシロキサン含有成分の例は、制限
するわけではないが、アルコキシシリル末端アルカン、アルコキシシリル末端エ
ーテル、アルコキシシリル末端チオエーテル、テトラアルコキシシリル化合物、
トリアルコキシシリル末端ポリマー誘導体、例えば、トリアルコキシシリル末端
ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリテトラメチレンオキシド
、ポリカプロラクトン、それらの混合物等からなる群より選ばれるものを含む。
成分(a)および(b)CCb)は式IIにより表される。)(b)を成分(C
)に加えて含む本発明の組成物の硬化の間に、大気湿分は、式Iの官能性ポリシ
ロキサンおよび式TIの非ポリシロキサンの両方のシラン基を中間体5iOH基
に加水分解して、それは究極的には縮合を経験してランダム形式で5i−0−3
i−結合を形成し、架橋されたシリケートネットワークを提供し、ここで、式I
の官能性シロキサンは式IIの非ポリシロキサン成分と化学結合する。このよう
に、式IIのシラン官能性化合物およびポリマーの対応する氷解物、即ち、シリ
ケート樹脂、コロイドシリカ等は、本発明の剥離コーティング組成物の成分(b
)中に式IIの化合物およびポリマーの代わりに、またはそれに加えて用いられ
ることができる。もし氷解物が含まれるならば、剥離コーティング組成物は好ま
しくは成分(a)+ (b)の総重量基準で約1〜約15重量%の水角¥物、例
えば、コロイドシリカを含む。成分(b)は、また、任意に氷解物に加えて、式
IIの化合物および/またはポリマーを含みうる。
本発明の剥離コーティング組成物は、成分(a)+ (b)の総重量基準で成分
(c)を約1〜約15重量%含み、ここで、成分(C)は約3より低いpKaを
有する酸、約3より低いpKaを存する酸の無水物、約3より低いpKaを有す
る酸のアンモニウム塩、約3より低いpKaを有する酸の低級アルキルアンモニ
ウム塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれる。約3より低いpKaを存
する酸の低級アルキルアンモニウム塩は、約3より低いpKaを存する酸の、約
1〜3個の炭素原子を含むアルキル置換基を有するアミンによる中和により得ら
れた生成物を意味する。
より急速な硬化を促進するために、剥離コーティング組成物は、好ましくは、成
分(a)+ (b)の総重量基準て成分(C)を約3〜約IO%含む。好ましく
は、剥離コーティング組成物中に存在する加水分解性アルコキシシラン基のより
完全な効果的な変化率を提供するために、酸は約01〜約1.5のpKaを有す
るへきである。約15重量%より多量の成分(C)が剥離コーティング組成物中
に含まれるならば、更なる利益は達成されず、そして、過剰の酸または酸誘導体
成分は、剥離組成物の性能に実際に悪影響を及はしうる混和されていない希釈剤
となる。他方、不充分な成分(C)が含まれるならば、アルコキンンラン官能基
の加水分解、および、次いて起こる硬化したソリケートネットワークへの縮合は
遅く起こりすぎる。
成分(C)に当たる有用な酸、酸無水物およびそのアンモニウム塩の例は、制限
するわけてはないか、トリクロロ酢酸、シアノ酢酸、マロン酸、ニトロ酢酸、ジ
クロロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリクロロl¥¥酸無水物、ジクロロ酢酸無水物
、ジフルオロ酢酸無水物、トリエチルアンモニウムトリクロロアセテート、トリ
メチルアンモニウムトリクロロアセテートおよびそれらの混合物を含む。
成分(C)により触媒されて、本発明の剥離コーティング組成物は、アルコキシ
シラン末端基の加水分解およびシリケートネットワーク−\の縮合を通して、固
体の架橋されたポリシロキサンコーティングに硬化する。剥離コーティングの場
合のように、薄い膜にキャスティングされたときに、反応は極端に急速に起こり
、通常、約60秒以内で透明な汚れのない良好に固着されたコーティングに硬化
する。
剥離コートされた基材の形成法
本発明の湿分硬化性剥離コーティング組成物は、有機溶剤中の希釈溶液として、
またはニート液体として、最も標準的な方法で基材に適用されうる。溶剤からキ
ャスティングされるときに、組成物の成分(C)は遊離酸として、酸無水物とし
て、アンモニウムもしくは低級アルキルアンモニウム塩、例えば、テトラエチル
アンモニウムとして、またはそれらの混合物として存在しうる。適切な溶剤は、
制限するわけてはないが、アルカン、アレーン、塩素化炭化水素、低級アルカノ
ール、およびそれらの混合物からなる群より選ばれる溶剤を含めて、制限するわ
けではないが、本発明の組成物を溶解しつる揮発性有機液体を含む。溶剤が用い
られるならば、剥離コーティング組成物は約2%固体までの濃度で溶剤中に含ま
れうる。遊離酸の形において、官能性ポリシロキサンの硬化はコートされた基材
からの溶剤の蒸発時に殆と即座に起こる。アンモニウム塩および低級アルキルア
ンモニウム塩の形においては、しかし、乾燥したコーティングが、塩を解離して
、遊離酸触媒を解放して湿分硬化を開始するようにアミンを蒸発させるために充
分に加熱されるまでは、触媒は不活性であり、硬化は起こらない。これに必要な
温度は用いる特定の酸により変化するであろうが、一般には、約50°C〜約1
50”C1好ましくは約80°C〜約110°Cの範囲てあろう。
コーティングか非常に高い固体含有率の溶液(約80%固体以上)またはニート
材料であるときに、酸のアンモニウム塩または低級アルキルアンモニウム塩の形
またはそれらの混合物を成分(C)として用いることが重要である。さもなけれ
ば、大気湿分による早期反応および続くゲル化を回避することは不可能である。
不活性のアンモニウム塩、低級アルキルアンモニウム塩またはそれらの混合物を
成分(C)として用いると、大気湿分中で標準的なコーティング技術、例えば、
グラビア、オフセットグラビアおよびエレクトロスプレーを用いて、早期硬化な
しに100%固体での本発明の剥離コーティング組成物を塗布することが可能で
ある。その後、上記のようにコーティングを加熱することにより硬化は活性化さ
れる。本発明の剥離コーティング組成物は好ましくは本質的に、成分(a)、(
b)および(C)並びに任意の溶剤、または成分(a)および(b)並びに任意
の溶剤からなり1、最も好ましくは本発明の剥離コーティング組成物は成分(a
)および(C)並びに任意の溶剤、または成分(a)および(C)並びに任意の
溶剤からなる。
本発明の剥離コーティング組成物は、シート、繊維または造形品でありうる基材
上のコーティングとして用いられうる。しかし、好ましい基材は感圧接着剤製品
用に用いられるものである。この組成物は、適切で柔軟なまたは柔軟でない支持
体材料の少なくとも片方の主要表面上に適用され、その後硬化される。有用な柔
軟な支持体材料は、紙、プラスティックフィルム、例えば、ポリ(プロピレン)
、ポリ(エチレン)、ポリ(ビニルクロリド)、ポリ(テトラフルオロエチレン
)、ポリエステル[例えば、ポリ(エチレンテレフタレート)コ、ポリアミドフ
ィルム、例えば、duPontのKaptOn(商標)、セルロースアセテート
およびエチルセルロースを含むが、接着剤に対する剥離を必要とするあらゆる表
面が用いられつる。支持体は、このように、合成もしくは天然材料、例えば、綿
、ナイロン、レーヨン、ガラスまたはセラミック材料の糸から形成された不織布
であることもでき、またはそれらは、天然もしくは合成繊維またはこれらのブレ
ンドのエアレイドウニブのような不織布から形成されつる。更に、適切な支持体
は金属、金属化ポリマーフィルム、またはセラミックシート材料からも形成され
つる。プライマーは用いられうるが、それらは常に必要なわけではない。
本発明の剥離コーティング組成物は磨耗製品中の構成品としても用いられうる。
米国特許出願番号第07/832.474号は、研磨表面を形成するように結合
体により固定された研磨材料粒子を基材の表面に有する基材を含む研磨製品を記
載しており、ここで、研磨表面の少なくとも1部分は、本発明の剥離コーティン
グ組成物の縮合生成物を含む架橋したシロキサンである架橋したシロキサンを含
むコーティングをその上に有する。
殆どの場合、本発明の剥離コーティング組成物は硬化時に即座に望ましい剥離レ
ベルを有するコーティングを提供する。このように、二の組成物はPSA−コー
ト化ラベルおよびテープの連続製造での使用に適切である。硬化時に特定の剥離
レベルは、組成物中に含まれる式Iの官能性ポリソロキサンの重量パーセントお
よび分子量の変化を通して制御的に変化しつる。
高く、急速なアルコキシシランの加水分解変換率およびポリシロキサンの完全な
硬化を確保するためには、充分に高い含有量の二官能性および/または多官能性
ソロキサン(即ち、2個以上の反応性加水分解性基を有するシロキサン)は存在
しなければならない。このように、本発明の組成物の湿分硬化を通して得られた
剥離コーティングは接触するようになるPSAの粘着および剥離特性に悪影響を
及はしうるシリコーンを殆とまたは全く含まない。本発明の剥離コーティング組
成物は、アクリレート、粘着化された天然コ′ムおよび粘着化された合成エラス
トマーを基礎とするPSAような種々のPSAタイプへの用途を有する、強固に
固着した、高架橋度の、耐溶剤性の、不粘着コーティングに急速に硬化する。
寒嬶厚
実施例および残りの明細書において、全ての部、ノく−セント、比等は特に指示
がないかぎり重量基準である。
老化剥離値
本試験は加熱老化周期後のシリコーン剥離組成物の有効性を測定する。老化剥離
値は、試験組成物によりコートされた基材から軟質接着剤テープを特定の除去角
度および速度て除去するために必要な力の定量的な測定値である。次の実施例に
おいて、次の代表例の軟質接着剤テープからのこの力はニュートン/デシメート
ル(N/dm)で表記される。
テープA−1,91crn幅のセルロースアセテート支持体上にコートされたア
クリレート感圧接着剤であり。
テープB−1.27cm幅のポリプロピレン支持体上にコートされた粘着化スチ
レン−イノブレンブロックコポリマー感圧接着剤であり。
テープC−1,27cm幅のポリプロピレン支持体上にコートされたアグレッシ
ブアクリレートコポリマー感圧接着剤であり:テーブD−1.27cm幅の樹脂
含潰されたクレーブト紙支持体上にコートされた粘着化天然ゴムである。
老化剥離試験は、両面コート化テープを有するlnstrumentors、
1nc、のスリップ/ビール試験機(モデル3M90)のステージに、コート化
面を上にして実施例において製造されたコート化基材2゜54cmx20.32
cm片をmiすることにより行われた。感圧接着剤(PSA):l−トされた試
験テープの1.9cmx15.24cm片は積層材上にロールダウンされて、こ
のようにして1.82kgゴムローラーにより形成された。その後、試験テープ
を65°Cて2または3日間コート化基材と接触させて放置した後に、180°
および228.6cm/分でこのテープを除去するために必要な力は測定された
。これらの試験結果を下記に示す。
試験テープを65°Cで2または3日間コート化基材と接触させて放置した後に
、228.6cm/分および180°剥離角度で、上記と同一の+nstrum
entorsのスリ・ノブ/ピール試験機を用psて通常の様式で、剥がして直
ぐのテープを清浄なガラスプレートに付着させ、そして剥離接着性を測定するこ
とにより老化再接着性をも測定された。これらの測定値は剥離コーティングによ
る接着剤表面への望ましくない汚染のために接着性値の低下が起こったかどうか
を決定するために取られた。再接着性は、剥離コーティングに付着されなかった
対照テープ試料を清浄なガラスプレートから除去するために必要な力に対する老
化された試料を清浄なガラスプレートから除去するためにl・要な力のパーセン
トとして親告される。
500m]の3つ口丸底フラスコに、1.3−ビス(3−アミノプロピル)テト
ラメチルジシロキサン49.6g、フン化アンモニウム29.6g、およびシク
ロヘキサン300m1を装填した。還流下で加熱の間、Dean−3tark
トラップにより水を除去した。18時間後、4.4mlの水は回収され、無色透
明の溶液を温かい間に500m11口丸底フラスコに移した。溶剤をロータリー
エバポレーターで蒸留し、165gの白色固体を提供した。これを200m1の
メチレンクロリドに溶解させた。次に、ヘキサメチレンジシラザン30gを加え
、5時間、還流下で攪拌し、加熱した。フラスコは蒸留用にセットされ、溶剤は
アスピレータ−減圧下で除去された。
生成物はアスピレータ−減圧で蒸留され(70°Cの沸点)、3−アミノプロピ
ルジメチルフルオロシランを無色透明の油として提供した。収量は54g (1
00%)であり、それは気相クロマトグラフィーにより純粋であると決定された
。構造はNMR分光器により確認された。
最初に、n−ブチルリチウム(10ml、2.5M)をアルゴン下でオクタメチ
ルシクロテトラシロキサン(D4)7.4gに加え、リチウムシラン−1・開始
剤を提供した。30分の攪拌の後、乾燥テトラヒドロフラン250g中のへキサ
メチルシクロトリシロキサン(D3)溶液を加え、その後、この組成物を18時
間室温にて攪拌した。得られたリチウムポリジメチルシロキサル−トの粘性シロ
ップに、実施例1の3−アミノプロピルジメチルフルオロシラン停止剤3.4g
を加えた。粘度は急速に低下した。2時間の攪拌後、溶剤をロータリーエバポレ
ーターで蒸留除去した。フッ化リチウムを除去するために生成物を燵過し、シリ
コーンモノアミン250g250gか無色透明の油として提供された。5015
0イソプロパツール/テトラヒドロフラン中に溶解した試料の0.1NMCIに
よる滴定は、9400の数平均分子量Mn (理論Mn=10.000)を提供
した。上記の手順を繰り返したが、反応においてD3の量を375gに増加する
ことによりモノアミノプロピル末端ポリジメチルシロキサン、Mn=15000
も製造された。
温度計、機械攪拌機、滴下漏斗および乾燥アルゴンインレットを装備した500
m1の3つ口丸底フラスコに、事前に10分間アルゴンによりパージしたビス(
3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン7.44gおよびオクタメチル
シクロテトラシロキサン(D4)36gを装填した。フラスコの内容物を油浴中
で80°Cに加熱し、微量(0,03〜0.05g)の無水3−アミノプロピル
ジメチルテトラアンモニウムシラル−ト触媒をスパチュラにより加えた。この組
成物を80°Cで攪拌し、攪拌30分後、非常に粘性になった。気相クロマトグ
ラフィー(VPC)は、エンドブロッカ−は完全に消失したことを示した。得ら
れた反応混合物(アミノプロピル末端基を有する1、500の数平均分子量のポ
リシロキサン、環状シロキサンおよび活性触媒からなる。)に、アルゴンパージ
された310gのD4を6時間にわたって滴下して加え、粘度は更に増加した。
80°Cでの反応フラスコ内容物の加熱を一晩続けた。触媒は150°Cて2時
間加熱することにより分解され、揮発物がもはや泉留されなくなる(約1/2時
間)まで生成物は140°Cで0゜1mm圧てストリッピングされ、そして31
0gの無色透明の粘性油(理論値の88%収率)となった。酸滴定により決定さ
れた生成物の数平均分子量は10.000であった。この手順を用いたが、エン
ドブロッカ−のD4に対する比を変化させて、5.000の数平均分子量を存す
るノリコーンジアミンも製造された。
実施例4
二置換ウレア−トリアルコキシシリルポリシロキサンの製造1つの鎖当たり2個
の基を有するこれらの中間体トリアルコキシシラン官能性ノリコーンは、対応す
るアミノアルキル置換シリコーンと5iARLaboratoriesから入手
可能なイソシアナトプロピルトリエトキシシランの理論当量との反応から製造さ
れた。このように、実施例3の5000の数平均分子量のジアミノプロピル末端
ポリジメチルノロキサン200gを真空中(15mmHg)中で100℃で10
分間加熱した。無色透明の油をN2下で室温に冷却し、イソシアナトプロピルト
リエトキシシラン19.76gを攪拌しながら加えた。この混合物は最初は曇っ
ていたが、10分て透明になり、実質的により粘性になった。同様に、10,0
00の数平均分子量の類似の二置換ウレアートリアルコキンシリルポリシロキサ
ンは、ノアナトブロピルトリエトキソシラン19.76gとの反応により製造さ
れた。
実施例5
一置換ウレアートリアルコキシシリルポリシロキサンの製造実施例4と同様に、
類似の一置換ポリシメチルシロキサンは、実施例2の10,000の平均分子量
のシリコーンプロピルアミン100gとイソシアナトプロピルトリエトキシシラ
ン2.47g並びに実方缶例2の15,000の平均分子量のシリコーンプロピ
ルアミン100gとイソシアナトプロピルトリエトキシシラン2.47gの反応
により製造された。
実施例と同様に、100gのPS812、Huls Americaから市販の
、マルチ−アミノプロピルシリコーン(当量1700)はイソシアナトプロピル
トリエトキシシラン14.53gによりウレア−トリエトキンシリルポリシロキ
サンに変換された。
PS−849、鎖当たり約4個のメルカプトプロピル基を有するトリメチルシロ
キシ末端ポリジメチルーコーメルカブトブロピルメチルシロキサン(〜8000
の数平均分子量) (Huls America Inc。
から市販)100g、ビニルトリメトキシシラン8.15gおよびアゾ−ビス(
イソブチロニトリル)開始剤0.57gの混合物をエチルアセテート69m1中
に溶解させた。この透明な溶液をN2で5分間パージし、55°Cで24時間加
熱した。試料のガスクロマトグラフィーはビニル化合物の完全な取り込みを示し
た。減圧下での蒸発は無色透明の自動車オイルとして製品を提供した。
メルカプトプロピルトリメトキシシラン11.4g、ビニルトリメトキシシラン
9.03gおよびアゾ−ビス(イソブチロニトリル)0.1gのエチルアセテ−
)13.0ml中の溶液を窒素で5溶剤をロータリーエバポレーターで蒸発させ
、そして得られた油を真空下で蒸留した。この生成物を回収し、18.5gの重
量であつた(93%収率)。NMRは望ましいトリメトキソシリルエチルトリメ
トキシシリルブロピルスルフィトの構造であることを確認した。
鉱油中の60%NaH(事前にヘキサン中で洗浄された)1.51gの40m1
乾燥テトラヒドロフラン中のスラリーに、10m1THF中の95%メルカプト
プロピルトリメトキシシラン7.79gを14゛Cにおいて滴下して加え、フォ
ーミングを抑制した。室温で1時間後、97%1,12−ジブロモデカン5.8
8gを攪拌された溶液に滴下して加えた。反応物を室温に加熱し、18時間攪拌
した。得られた曇った混合物を乾燥まで蒸発させ、ヘプタン中に吸収させ、濾過
し、そして再ストリップして、無色透明の油として生成物を提供した。それは期
待された構造、1.12〜ビス(トリメトキシシリルプロピルチオ)ドデカンを
NMRで示した。
Jeffamine (商tjP、) D−2000、Texaco Chem
ical Co、から入手可能な2,000の分子量のアミン末端ポリプロピレ
ンオキシド5gをイソシアナトプロピルトリエトキシシラン1.4gで処理し、
25分間攪拌し、オリゴマービス(ウレア−トリエトキシシラン)を提実施例4
て製造した5、000の分子量の二置換ウレアートリアルフキンシリルポリシロ
キサンlOgのイソプロピルアルコール10m1中の溶液に、イソプロピルアル
コール中の10%トリクロロ酢酸溶液7.0gを加えた。これを30m1の更な
るイソプロピルアルコールにより10%固体にまで希釈し、2ミルのポリエステ
ルフィルム上に# 3 Mayerロッドを用いてコートした。周囲条件下での
溶剤蒸発の直後、不粘着性コーティングが得られた。それは基材に良好に付着し
、ゴム状の構造であった。老化剥離および再接着性を表1に記録した。
表1
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65°C3日、
65℃
11 テープC5,03105,0%
実施例12〜14
実施例12〜14は、本発明のコーティングの剥離特性を変化させるための、上
記の官能性ポリシロキサン混合物を使用を示す。実施例4で製造した5、000
の数平均分子量の二置換ウレア−トリアルコキシシリルポリシロキサン85%、
および実施例5で製造した15,000の数平均分子量の一置換ウレアートリア
ルコキシラン15%からなる配合物は、イソプロピルアルコール中に2種の成分
を5%固体で溶解することにより製造され、シリコーン混合物の重量基準で7部
のトリクロロ酢酸を加え、そして、実施例11に記載のポリエステルフィルム上
に溶液をコートした。また、材料は乾燥時に即座に硬化したが、この場合には、
実施例11よりも感触がかなり滑らかであった。実施例13は、実施例4で製造
した5、000の数平均分子量の二置換ウレア−トリアルコキシシリルポリシー
置換ウレア−トリアルコキシラン25%から同様に製造された。
同様に、実施例14は等比率の二置換および一置換トリアルコキシンランから製
造された。これらの剥離組成物の試料を実施例11に記載のようにポリエステル
フィルム上にコートし、老化剥離および再接着性データを集めて表2に記録した
。
表2
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65℃ 3日、
65℃
12 テープC5,2591,6%
13 テープC5,2597,8%
14 テープC7,6691,2%
実施例15
本実施例は、二官能性アルコキシシリルポリシロキサン構成物の分子量を変化さ
せることを通じてポリシロキサンコーティングの剥離特性を変化させる能力を示
す。ポリジメチルシロキサン剥離コーティングは実施例12に見られるのと同一
の方法で製造されたが、実施例12て用いた5、000の数平均分子量の二置換
ウレア−トリアルコキシシランを実施例4のio、oooO数平均分子量のポリ
シロキサンに置き換えた。この剥離コーティング配合物の老化剥離および再接着
性データを集めて、表3に記録した。
表3
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65°C3日、
65℃
15 テープC3,0680,0%
実施例16〜17
更なる変梨において、実施例6て製造されたように、側鎖イソシアたトトリエト
キノシリル置換基を有する多官能性シリコーンを剥離コーティング組成物中に含
ませた。実施例16は100%このポリシロキサンからなり、実施例11と同一
の方法で製造された。同様の方法で製造された実施例17は、実施例5の15,
000の数平均分子量の一官能性化合物25%、実施例4の10,000の数平
均分子量の二官能性アルコキシシラン60%、および上記の多官能性ノリコーン
15%からなる。また、種々の感圧接着剤で優れた剥離特性かw1測された。老
化剥離および再接着性データを集めて、表4に記録した。
表4
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65℃ 3日、
65℃
16 テープA O,82* 99.4%17 テープCO,1869,9%
*2日間老化した剥離性または再接着性を意味する。
実施例18〜19
本実施例は、代替の強酸化合物、この場合にはシアノ酢酸が本剥離組成物に触媒
としてトリクロロ酢酸の代わりになりうることを示す。実施例18において、実
施例5の15,000の数平均分子量の一官能性化合物25%および実施例4の
10.000の数平均分子量の二官能性ポリシロキサン75%は実施例11に記
載のように2%トリクロロ酢酸と混合された。実施例19は、同ポリシロキサン
組成物が2%シアノ酢酸酸触媒を用いて有効に硬化しうろことを示す。本剥離コ
ーティング配合物の老化剥離および再接着性データを集めて、表5に報告した。
表5
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)18 テープCO,3
195,0%
19 テープCO,3592,9%
実施例20〜21
本実施例は、強酸のトリアルキルアンモニウム塩の使用が本発明のポリシロキサ
ン剥離コーティング組成物の加水分解硬化を遅延することを示す。実施例20に
おいて、実施例4の二官能性トリエトキシシリル−ウレア末端シリコーン(43
00の数平均分子量)0゜85gおよび実施例5の15,000の数平均分子量
のモノトリエトキシンリルーウレアO,15gのイソプロピルアルコール9.0
g中の溶液に、トリクロロ酢酸0.04gおよびトリエチルアミン0602gを
加えた。試料を2ミルのポリエステルフィルム上に#6λIa y e rロッ
ドによりコートし、溶剤を室温にて蒸発させた。2時間後、コーティングは未硬
化で、容易に汚れる油のままであったが1、これ、即ち、新しくコートされたフ
ィルムは熱風ガンをにより加熱されると30秒未満て硬化した。10,000の
数平均分子量のジーおよび15,000の数平均分子量のモノ−トリエトキシシ
ラン85/+5を1.Og、トリクロロ酢酸を0.06gおよびトリエチルアミ
ンを0.06gからなるイソプロピルアルコール19g中の別の配合物であって
、ポリエステルフィルム上に# 3 Mayerロッドを用いてコートされた配
合物でも実施例21において同様の結果が得られた。また、フィルムか短時間空
気中で加熱されるまで殆とまたは全く硬化が起こらなかった。本剥離コーティン
グ配合物の老化剥離および再接着性データを集めて表6に報告した。
表6
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65℃ 3日、
65°C
20テープC3,70* 95.4%*21 テープA 1. 30 98.
2%*2日間老化刊離または再接着性を意味する。
上記の結果から明らかなように、多くのパラメーター(ポリシロキサン分子量、
ポリシロキサン官能価の相対重量比および構造タイプ等)は容易に変化して特定
の用途への特性の最適化を可能にする。
実施例22〜24
本実施例はアルコキシシリル官能性ポリシロキサンへ非ポリシロキサン含有成分
を導入して、数種の代表的な接着剤テープ試料と接触したときにプレミアム老化
剥離を示す剥離コーティングを製造する。実施例22〜24において、実施例6
の多官能性ポリシロキサン(78%)、実施例8のビス−トリメトキシシラン2
2%、およびトリクロロ酢酸5部を合わせ、実施例11のようにコートした。
種々の感圧接着剤テープの老化剥離接着性を記録し、表7に見られうる。
表7
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65°C3日、
65℃
22 テープD 2.00 86.7%23 テープA O,50101,4%
24 テープB O,7097,7%
実施例25〜28
実施例25は、−および二官能性ポリシロキサン成分と非ポリシロキサンアルコ
キシシリル化合物との組み合わせの使用を示す。実施例4のビスウレア−トリエ
トキシシリル末端シリコーン(5000の数平均分子fit)2.0g、実施例
5のモノ−ウレア−トリエトキシシリルシリコーン(15,000の数平均分子
量)5.0g、およびテトラエトキシシラン3.0gをイソプロピルアルコール
中で10重量%に希釈し、20%二官能性ポリシロキサン、50%−官能性ポリ
ソロキサンおよび30%反応性希釈剤からなる配合物を製造した。トリクロロ酢
酸、0.5g(5%)を加え、溶液試料を2ミルのポリエステルフィルム上にコ
ートした。溶剤の蒸発は不粘着性の硬化した剥離コーティングを提供した。成分
の濃度を変えて池の配合物は製造された。
実施例26〜29は実施例25と同様に製造され、実施例25の成分の濃度を変
える効果を示す。実施例26は40%シリコーンジシラン、30%シリコーンモ
ノシランおよび30%テトラエトキシソランを含む。実施例27は67%ジー、
12%モノ−および21%テトラエトキシソランを含む。実施例28は、75%
、13%および12%のこれらの一官能性化合物、二官能性化合物および希釈剤
濃度をそれぞれ有する。老化剥離接着性および再接着性を記録し、表8に見られ
つる。
表8
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65°C3日、
65°C
25テープD 2.08 139.3%26 テープD 1.70 98.7%
27 テープD 2.20 94.9%28 テープD 1.94 98.2%
実施例29
4300の数平均分子量を有する実施例3のシリコーンジアミン5.0g、およ
び実施例2の15,000の数千分子量のシリコーン−官能性化合物5.0gの
混合物をイソプロピルアルコール90m1中に溝角〒し、そして、攪拌しなから
3−イソシアナトプルピル]・リエトキシンランで処理してウレア−トリエトキ
シシランを形成した。この溶液に、5.5gのNa1co 2326、Na1c
o Chemical Co、から入手可能なアンモニアで安定化されたコロイ
ドシリカの15%水性分散疫を滴下して加えた。これはノリコーンの重量と比較
して8%固体のンリカの量である。ンアナト酢酸0.5g(5%)をこの溶液に
溶解させ、その後、ポリエステルフィルム上に# 3 Mayerロッドを用い
てコートした。フィルムを93°Cの炉に30秒間入れ、摩擦して取れない透明
な不粘着性のコーティングを提供した。老化剥離接着性および再接着性データを
記録し、表9に見られうる。
表9
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)29 テープC9,5
7103,3%
実施例30〜33
これらのコーティングに関して、2種の配合物を実施例25の方法により製造し
、第一の配合物は実施例405,000の数平均分子量のビス−ウレア−トリエ
トキシシラン10%、および実施例9のビス−チオエーテルトリメトキシシラン
70%、およびオクチルトリエトキシシラン20%からなった(実施例30およ
び32)。
第二の配合物(実施例31および33)は、二官能性アルコキシシラン5%、ビ
ス−チオエーテルトリメトキシシラン70%、およびオクチルトリエトキシシラ
ン20%を有した。両方とも5%トリクロロ酢酸で処理され、イソブクピルアル
コール中5%固体で通常のやり方でコートされた。表1Oの老化剥離および再接
着性のデータにより分かるように、ポリシロキサン濃度を減少させることは、2
種の異なる感圧接着剤テープ試料に対して試験されたとき、剥離の増加をもたら
す。
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65°C3日、
65°C
30 テープD +7.97 93.6%31 テープD +9.00 95.
1%32 テープC4,38109,2%
33 テープC4,60100,4%
実施例34
0.5gの実施例4の5にビスウレア−トリエトキシシラン0゜5g、実施例1
0の2にポリプロピレンオキシドビスウレア−トリエトキシシラン0.5gおよ
びトリクロロ酢酸0.07gのイソプロピルアルコール9gの混合物を実施例2
5に記載のようにポリエステルフィルム上にコートした。最終のコーティングは
滑らかであり、完全に透明であった。老化剥離接着性および再接着性を記録して
表11に見られつる。
表11
実施例 テープ試料 剥離(N/dm) 再接着性(%)3日、65°C3日、
65°C
30テープD 8.98 91.5%
本発明は特定の懸様に関して記載されたが、更なる変更は可能であることが理解
されるべきである。明細書中の請求の範囲は、ここに記載したものと化学的に等
価であると当業者が認めるであろう変更を含めることを意図する。
国際調査報告
フロントページの続き
(72)発明者 ジャーマン、オードリー ニー。
アメリカ合衆国、ミネソタ 55133−3427゜セントポール、ポスト オ
フィス ボックス 33427 (番地なし)
(72)発明者 サーカー、マニシャ
アメリカ合衆国、ミネソタ 55133−3427゜セントボール、ポスト オ
フィス ボックス 33427 (番地なし)
Claims (10)
- 1.剥離コーティング組成物であって、(a)一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (I) のポリマーおよびその混合物、 (式中、nおよびmは各々整数であり、n+mの総計は約20〜約5000の整 数であり; mは約0〜0.1(n+m)の範囲の値であり;R1はアルキル、置換アルキル 、アリールおよび置換アリールからなる群より選ばれた同一であるかまたは異な ることができる1価部分であり; R2はアルキル、置換アルキル、アリールおよび置換アリールからなる群より選 ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分であり; Wはアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリールおよび反応性加水分解性 基、 ▲数式、化学式、表等があります▼ からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分であり ; ここで、前記反応性加水分解性基中の珪素原子を除いた珪素原子の総数のうちの 少なくとも50%はそれに結合した2個のメチル基を有し、そして、少なくとも 1個の反応性加水分解性基、▲数式、化学式、表等があります▼ は式Iの各ポリマー上に現れ、更に、剥離コーティング組成物中の式Iのポリマ ーのうち少なくとも約25%は少なくとも2個の反応性加水分解性基、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を有し; Xは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一 であるかまたは異なることができる2価の結合基であり; Qはウレア、アミド、ウレタン、チオウレタン、エーテルおよびチオエーテル基 からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる2価の結合基で あり; Yは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一 であるかまたは異なることができる2価の結合基であり; tは0〜10の整数であり; Zは−ORおよび−Rからなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることが できる1価部分であり、ここで、Rは約1〜約3個の炭素原子を含むアルキル基 であり; R3は約1〜約3個の炭素原子を含む1価のアルキル基である。 ) からなる群より選ばれるポリマー約1〜約100重量%、(b)一般式、 (R3O)3−Si−A(II) の化合物およびポリマー、その水解物およびその混合物、(式中、R3は上記に 定義の通りであり;Aは−OR3、約1〜約20個の炭素原子を含む1価アルキ ル基および−X−(Q)p−[D−Q]t−(Y)b−Si(OR3)3からな る群より選ばれた1価の部分であり、ここで、X、Q,t、YおよびR3は上記 に定義の通りであり;Dは約2〜約30個の炭素原子を含むアルキレン基;約6 〜約30個の炭素原子を含むアラルキレン基;約6〜約30個の炭素原子を含む アリーレン基;およびポリエーテル、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリジエ ンおよびそれらの混合物からなる群より選ばれた約500〜約10,000の数 平均分子量を有する2価のポリマーセグメントからなる群より選ばれた2価の基 であり;pは0〜1の整数であり; bは0〜1の整数であり: ここで、tが1〜10の整数であるとき、bは1でなければならず、そしてpは 1でなければならず;そしてt=0およびb=0のとき、pも0でなければなら ない。)からなる群より選ばれた成分、約0〜約99重量%、 (ここで、(a)および(b)の重量%は(a)十(b)の総重量基準である。 ) (c)約3より低いpKaを有する酸、約3より低いpKaを有する酸の無水物 、約3より低いpKaを有する酸のアンモニウム塩、約3より低いpKaを有す る酸の低級アルキルアンモニウム塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれ た成分、(a)および(b)の総重量基準で約1〜約15重量%を含む剥離コー ティング組成物。
- 2.R1およびR2は各々メチル基を含み、XおよびYは各々−CH2CH2C H2−を含み、tは1であり、そしてQはウレア基およびチオエーテル基からな る群より選ばれ;各Z部分は−OCH3を含み、各R3基は−CH3を含み;式 IIの成分は、アルコキシシリル末端ポリプロピレンオキシド、アルコキシシリ ル末端ポリエチレンオキシド、アルコキシシリル末端ポリカプロラクトン、アル コキシシリル末端ポリテトラメチレンオキシド、アルコキシシリル末端アルカン 、アルコキシシリル末端エーテル、アルコキシシリル末端チオエーテル、テトラ アルコキシシリル化合物およびそれらの混合物等からなる群より選ばれ;そして 、 要素(c)の成分は、トリクロロ酢酸、シアノ酢酸、マロン酸、ニトロ酢酸、ジ クロロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリクロロ無水酢酸、ジクロロ無水酢酸、ジフル オロ無水酢酸、トリエチルアンモニウムトリクロロアセテート、トリメチルアン モニウムトリクロロアセテートおよびそれらの混合物からなる群より選ばれる請 求項1の剥離コーティング組成物。
- 3.成分(b)は、(a)+(b)の総重量基準でコロイドシリカを約1〜約1 5重量%含む請求項1の剥離コーティング組成物。
- 4.剥離コーティング組成物であって、(a)一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼(I)のポリマーおよびその混合物、 (式中、nおよびmは各々整数であり、n+mの総計は約70〜約1000の整 数であり; mは約0〜0.1(n+m)の範囲の値であり;R1はアルキル、置換アルキル 、アリールおよび置換アリールからなる群より選ばれた同一であるかまたは異な ることができる1価部分であり; R2はアルキル、置換アルキル、アリールおよび置換アリールからなる群より選 ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分であり: Wはアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリールおよび反応性加水分解性 基、 ▲数式、化学式、表等があります▼ からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分であり ; ここで、前記反応性加水分解性基中の珪素原子を除いた珪素原子の総数のうちの 少なくとも50%はそれに結合した2個のメチル基を有し、そして、少なくとも 1個の反応性加水分解性基、▲数式、化学式、表等があります▼ は式Iの各ポリマー上に現れ、更に、剥離コーティング組成物中の式Iのポリマ ーのうち少なくとも約25%は少なくとも2個の反応性加水分解性基、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を有し; Xは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一 であるかまたは異なることができる2価の結合基であり; Qはウレア、アミド、ウレタン、チオウレタン、エーテルおよびチオエーテル基 からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる2価の結合基で あり; Yは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一 であるかまたは異なることができる2価の結合基であり; tは0〜10の整数であり; Zは−ORおよび−Rからなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることが できる1価部分であり、ここで、Rは約1〜約3個の炭素原子を含むアルキル基 であり; R3は約1〜約3個の炭素原子を含む1価のアルキル基である。 ) からなる群より選ばれるポリマー約1〜約100重量%、(b)一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼(II)の化合物およびポリマー、その水解 物およびその混合物、(式中、R3は上記に定義の通りであり;Aは−OR3、 約1〜約20個の炭素原子を含む1価アルキル基および−X−(Q)p−〔D− Q〕■−(Y)■−Si(OR3)2からなる群より選ばれた1価の部分であり 、ここで、X、Q,t、YおよびR3は上記に定義の通りであり;Dは約2〜約 30個の炭素原子を含むアルキレン基;約6〜約30個の炭素原子を含むアラル キレン基;約6〜約30個の炭素原子を含むアリーレン基;およびポリエーテル 、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリジエンおよびそれらの混合物からなる群 より選ばれた約500〜約10,000の数平均分子量を有する2価のポリマー セグメントからなる群より選ばれた2価の基であり;pは0〜1の整数であり; bは0〜1の整数であり; ここで、tが1〜10の整数であるとき、bは1でなければならず、そしてpは 1でなければならず; そしてt=0およびb=0のとき、pも0でなければならない。)からなる群よ り選ばれた成分約0〜約99重量%、(ここで、(a)および(b)の重量%は (a)+(b)の総重量基準である。) (c)約3より低いpKaを有する酸、約3より低いpKaを有する酸の無水物 、約3より低いpKaを有する酸のアンモニウム塩、約3より低いpKaを有す る酸の低級アルキルアンモニウム塩およびそれらの混合物からなる群より選ばれ た成分、(a)および(b)の総重量基準で約3〜約10重量%を含む剥離コー ティング組成物。
- 5.請求項1の組成物を硬化させることにより形成された剥離コーティング組成 物。
- 6.請求項4の組成物を硬化させることにより形成された剥離コーティング組成 物。
- 7.請求項5の剥離コーティングによりコートされた基材。
- 8.請求項6の剥離コーティングによりコートされた基材。
- 9.剥離コーティングがコートされた基材を形成する方法であって、 (a)剥離コーティング組成物の層を基材に適用すること、{前記剥離コーティ ング組成物は、 (i)一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼(I)のポリマーおよびその混合物、 (式中、nおよびmは各々整数であり、n+mの総計は約20〜約5000の整 数であり; mは約0〜0.1(n+m)の範囲の値であり;R1はアルキル、置換アルキル 、アリールおよび置換アリールからなる群より選ばれた同一であるかまたは異な ることができる1価部分であり; R2はアルキル、置換アルキル、アリールおよび置換アリールからなる群より選 ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分であり; Wはアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリールおよび反応性加水分解性 基、 ▲数式、化学式、表等があります▼ からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分であり ; ここで、前記反応性加水分解性基中の珪素原子を除いた珪素原子の総数のうちの 少なくとも50%はそれに結合した2個のメチル基を有し、そして、少なくとも 1個の反応性加水分解性基、▲数式、化学式、表等があります▼ は式Iの各ポリマー上に現れ、更に、剥離コーティング組成物中の式Iのポリマ ーのうち少なくとも約25%は少なくとも2個の反応性加水分解性基、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を有し; Xは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一 であるかまたは異なることができる2価の結合基であり; Qはウレア、アミド、ウレタン、チオウレタン、エーテルおよびチオエーテル基 からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる2価の結合基で あり; Yは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一 であるかまたは異なることができる2価の結合基であり; tは0〜10の整数であり; Zは−ORおよび−Rからなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることが できる1価部分であり、ここで、Rは約1〜約3個の炭素原子を含むアルキル基 であり; R3は約1〜約3個の炭素原子を含む1価のアルキル基である。 ) からなる群より選ばれるポリマー約1〜約100重量%、(ii)一般式、 (R3O)3−Si−A(II) の化合物およびポリマー、その水解物およびその混合物、(式中、R3は上記に 定義の通りであり;Aは−OR3、約1〜約20個の炭素原子を含む1価アルキ ル基および−X−(Q)p−[D−Q]t−(Y)b−Si(OR3)3からな る群より選ばれた1価の部分であり、ここで、X、Q,t、YおよびR3は上記 に定義の通りであり;Dは約2〜約30個の炭素原子を含むアルキレン基;約6 〜約30個の炭素原子を含むアラルキレン基;約6〜約30個の炭素原子を含む アリーレン基;およびポリエーテル、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリジエ ンおよびそれらの混合物からなる群より選ばれた約500〜約10,000の数 平均分子量を有する2価のポリマーセグメントからなる群より選ばれた2価の基 であり;pは0〜1の整数であり; bは0〜1の整数であり; ここで、tが1〜10の整数であるとき、bは1でなければならず、そしてpは 1でなければならず;そしてt=0およびb=0のとき、pも0でなければなら ない。)からなる群より選ばれた成分、約0〜約99重量%、 (ここで、(i)および(ii)の重量%は(i)+(ii)の総重量基準であ る。) (iii)約3より低いpKaを有する酸のアンモニウム塩、約3より低いpK aを有する酸の低級アルキルアンモニウム塩およびそれらの混合物からなる群よ り選ばれた成分、(i)および(ii)の総重量基準で約1〜約15重量% を含む。)} (b)約3より低いpKaを有する酸のアンモニウム塩および、約3より低いp Kaを有する酸の低級アルキルアンモニウム塩およびそれらの混合物からなる群 より選ばれた成分を解離させ、それにより、アンモニア、アミン、または両方を 蒸発させ、そして約3より低いpKaを有する酸を生じるように充分に前記剥離 コーティング組成物を加熱すること、 (c)Si−O−Si架橋を形成するように前記反応性加水分解性基を硬化させ るために前記剥離コーティング組成物を大気湿分にさらすこと、 の工程を含む方法。
- 10.剥離コーティングがコートされた基材を形成する方法であって、 (a)剥離コーティング組成物の層を基材に適用すること、{前記剥離コーティ ング組成物は、 (i)一般式、 ▲数式、化学式、表等があります▼(I)のポリマーおよびその混合物、 (式中、nおよびmは各々整数であり、n+mの総計は約20〜約5000の整 数であり; mは約0〜0.1(n+m)の範囲の値であり;R1はアルキル、置換アルキル 、アリールおよび置換アリールからなる群より選ばれた同一であるかまたは異な ることができる1価部分であり; R2はアルキル、置換アルキル、アリールおよび置換アリールからなる群より選 ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分であり; Wはアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリールおよび反応性加水分解性 基、 ▲数式、化学式、表等があります▼ からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる1価部分であり ; ここで、前記反応性加水分解性基中の珪素原子を除いた珪素原子の総数のうちの 少なくとも50%はそれに結合した2個のメチル基を有し、そして、少なくとも 1個の反応性加水分解性基、▲数式、化学式、表等があります▼ は式Iの各ポリマー上に現れ、更に、剥離コーティング組成物中の式Iのポリマ ーのうち少なくとも約25%は少なくとも2個の反応性加水分解性基、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を有し; Xは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一 であるかまたは異なることができる2価の結合基であり; Qはウレア、アミド、ウレタン、チオウレタン、エーテルおよびチオエーテル基 からなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることができる2価の結合基で あり; Yは約1〜約12個の炭素原子を含むアルキレン基からなる群より選ばれた同一 であるかまたは異なることができる2価の結合基であり; tは0〜10の整数であり; Zは−ORおよび−Rからなる群より選ばれた同一であるかまたは異なることが できる1価部分であり、ここで、Rは約1〜約3個の炭素原子を含むアルキル基 であり; R3は約1〜約3個の炭素原子を含む1価のアルキル基である。 ) からなる群より選ばれるポリマー約1〜約100重量%、(ii)一般式、 (R3O)3−Si−A(II) の化合物およびポリマー、その水解物およびその混合物、(式中、R3は上記に 定義の通りであり;Aは−OR3、約1〜約20個の炭素原子を含む1価アルキ ル基および−X−(Q)p−[D−Q]t−(Y)b−Si(OR3)3からな る群より選ばれた1価の部分であり、ここで、X、Q,t、YおよびR3は上記 に定義の通りであり;Dは約2〜約30個の炭素原子を含むアルキレン基;約6 〜約30個の炭素原子を含むアラルキレン基;約6〜約30個の炭素原子を含む アリーレン基;およびポリエーテル、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリジエ ンおよびそれらの混合物からなる群より選ばれた約500〜約10,000の数 平均分子量を有する2価のポリマーセグメントからなる群より選ばれた2価の基 であり;pは0〜1の整数であり; bは0〜1の整数であり; ここで、tが1〜10の整数であるとき、bは1でなければならず、そしてpは 1でなければならす;そしてt=0およびb=0のとき、pも0でなければなら ない。)からなる群より選ばれた成分、約0〜約99重量%、 (ここで、(i)および(ii)の重量%は(i)十(ii)の総重量基準であ る。) (iii)約3より低いpKaを有する酸、約3より低いpKaを有する酸の無 水物およびそれらの混合物からなる群より選ばれた成分、(i)および(ii) の総重量基準で約1〜約15重量%を含む。)} (b)Si−O−Si架橋を形成するように前記反応性加水分解性基を硬化させ るために前記剥離コーティング組成物を大気湿分にさらすこと、 の工程を含む方法。
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