JP4906735B2 - 分岐シロキサンの調製方法 - Google Patents
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Description
本発明は、新規分岐シロキサン、新規分岐シロキサンを含有するシリコーン剥離コーティング組成物及びシリコーン剥離改質剤組成物に関する。
(i)末端及び/又はペンダントアルケニル基を含有する直鎖ポリマー或いは分岐ポリマー、最も典型的には末端アルケニル基を含有する直鎖ポリマーであり得るアルケニル化ポリジオルガノシロキサン、
(ii)アルケニル化ポリジオルガノシロキサンを架橋するように設計されるポリオルガノハイドロジェンシロキサン架橋剤、及び
(iii)架橋反応を触媒するための触媒
である。
のMD4Qシロキサンを開示している。’135号特許は、M4 ViD4Q型(式中、当該構造におけるM基は、−Si(CH3)2CH=CH2である)のシロキサン構造のみを開示している。したがって、’135号特許では、M単位の4つ全てが、ビニルを含有しており、即ち完全にビニル化されている。
を有する分岐シロキサンに関する。
(A)(i)式(SiO4/2)(RaRb 2SiO1/2)4の化合物、
(ii)環状ポリジオルガノシロキサン、及び
(iii)直鎖状のトリメチルシロキシ末端ポリオルガノシロキサン、又は
(iv)一般式(SiO4/2)(RCRd 2SiO1/2)4を有する化合物
(式中、Raは、炭素数1〜6を有するアルキル基、炭素数2〜6を有するアルケニル基又は炭素数2〜6を有するアルキニル基であり、Rbは、炭素数1〜6を有するアルキル基、炭素数2〜6を有するアルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アクリレート基又はメタクリレート基であり、Rcは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はアルキル基であり、Rdは、Rbと同じである)
を混合すること、
(B)上記(A)における混合物を、酸触媒又はホスファゼン塩基触媒の存在下で180℃未満の温度で反応させること、及び
(C)上記(B)の反応混合物を中和すること
によって、分岐シロキサンを調製する方法に関する。
(i)上記の分岐シロキサン、
(ii)シリコーン剥離コーティング組成物中のSi−H基の総数対当該シリコーン剥離コーティング組成物中の脂肪族不飽和炭化水素基の比が1:1〜5:1であるための量のオルガノハイドロジェンポリシロキサン架橋剤、
(iii)上記分岐シロキサン(i)と上記架橋剤(ii)との間の反応を触媒するのに有効な十分量のヒドロシリル化触媒、及び
(iv)ヒドロシリル化阻害剤、直鎖アルケニル末端ポリジオルガノシロキサン、浴寿命延長剤、シリコーン剥離改質剤、接着促進剤、充填剤、反応性希釈剤又は固着改善用添加剤の少なくとも1つ
を含むシリコーン剥離コーティング組成物を対象とする。
下記式I:
に一般に対応する構造を有する。
((R1 2N)3P=N−)k(R1 2N)3−kP=NR2
[((R1 2N)3P=N−)k(R1 2N)3−kP−M(H)R2]+[A−]又は
[((R1 2N)3P=N−)l(R1 2N)4−lP]+[A−]
(i)上述するような分岐シロキサン、
(ii)シリコーン剥離コーティング組成物中のSi−H基の総数対シリコーン剥離コーティング組成物中の脂肪族不飽和炭化水素基の比が1:1〜5:1であるような量のオルガノハイドロジェンポリシロキサン架橋剤、及び
(iii)分岐シロキサンと架橋剤との間の反応を触媒するのに有効な十分量のヒドロシリル化触媒。
Rt 3SiO1/2((CH3)2SiO2/2)d(Rt 2SiO2/2)e)SiO1/2Rt 3(式中、Rtはそれぞれ、炭素数1〜4を有するアルキル基、アリルグリシドキシ及びエチルシクロヘキシルエポキシのようなエポキシ基、又は水素であり、dは、0又は正数であり、eは、d+eが8〜100であるような整数である)
に相当する構造を有する。或いは、架橋剤は、式SiO4/2及びRq 3SiO1/2(式中、少なくとも1つのRq置換基は水素であり、残部はアルキル基である)のM及びQ単位から構成されるMQ型樹脂を含んでもよい。好ましくは、シリコーン剥離コーティング組成物中のSi−H基対アルケン基の総量の比は、1.1:1〜3:1、最も好ましくは1.2:1〜2.5:1の範囲である。必要に応じて、米国特許第6,489,407号明細書(2002年12月3日)に記載されているオルガノハイドロジェンポリシロキサン架橋剤、国際公開第03/093349号パンフレット(2003年11月13日)に記載されているオルガノハイドロジェンポリシロキサン架橋剤、及び国際公開第03/093369号パンフレット(2003年11月13日)に記載されているオルガノハイドロジェンポリシロキサンのような他の型のオルガノハイドロジェンポリシロキサン架橋剤を使用することができる。
(方法1)−混合トリメチルシリル,ビニルジメチルシリル末端ポリ(ジメチルシロキサン−シリケート)共重合体の調製
反応容器に、表Aで示される量の構造[(Vi(CH3)2SiO1/2)4(SiO4/2)]を有するテトラキス(ビニルジメチルシロキシ)シラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンD4、テトラキス(トリメチルシロキシ)シラン及び10ppmの水酸化ポリアミノホスフェニウム触媒を充填した。反応混合物を温度150℃で1時間攪拌した。混合物を冷却して、5ppmのビス−トリメチルシリルハイドロジェンホスフェートを添加して、触媒を中和した。反応混合物をカートリッジフィルタに通して濾過して、反応混合物を温度約200℃及び圧力0.8mmHgでストリッピングさせた。最終生成物は、その粘度を測定することにより分析し、構造決定は、核磁気共鳴(NMR)及び近赤外線(NIR)分光法分析法により行われて、重合度(DP)及びビニル含有量パーセントが理論に合致することを確認した。これらの手順に基づき、ポリマーの範囲を作り、表Aに示した。
(方法2)−トリメチルシリル,ビニルジメチルシリル末端ポリ(ジメチルシロキサン−シリケート)共重合体の調製
反応容器に、表Bで示される量の構造[(Vi(CH3)2SiO1/2)4(SiO4/2)]を有するテトラキス(ビニルジメチルシロキシ)シラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、直鎖状トリメチルシリル末端ポリ(ジメチルシロキサン)ポリマー及び10ppmの水酸化ポリアミノホスフェニウム触媒を充填した。反応混合物を温度150℃で1時間攪拌した。混合物を冷却して、5ppmのビス−トリメチルシリルハイドロジェンホスフェートを添加して、触媒を中和した。反応混合物をカートリッジフィルタに通して濾過して、反応混合物を温度約150℃及び圧力40ミリバールで2時間ストリッピングさせた。最終生成物は、その粘度を測定することにより分析し、構造決定は、NMR及びNIRにより行われて、DP及びビニル含有量パーセントが理論に合致することを確認した。これらの手順に基づき、ポリマーの範囲を作り、表Bに示した。
性能評価
以下の実施例は、上記で調製されるトリメチルシリル,ビニルジメチルシリル末端ポリ(ジメチルシロキサン−シリケート)共重合体を使用することにより得られる硬化性能と、トリメチルシロキシ末端ブロッキングを有さないポリマーを使用することにより得られる硬化性能との間の比較を提供する。これらの実施例では、各組成物は、UPK Kymmeme Corporation ADS, Helsinki, Finlandにより製造されるグラシン紙上に塗布した。紙は、59g/m2のTervasaari Honey 53グラシン紙から構成した。可動式ウェブを伴うパイロットコーターを使用した。速度は、炉中で2秒の滞留時間を提供するように選択した。得られたコーティングは、様々なウェブ温度で硬化させた。各シリコーンベースの剥離コーティング組成物は、表Cに示されるようなポリマーを含有し、40ppmの白金触媒、SiH基を含有するホモポリマー架橋剤(XLA)とブレンドされ、SiH:Vi比1.8を提供するのに十分な量の架橋剤を使用した。配合物はまた、0.2重量パーセントのジアリルマレエートを含有した。
以下の実施例は、トリメチルシロキシ末端ブロッキングを有さないポリマーに対する上記で調製されるトリメチルシリル,ビニルジメチルシリル末端ポリ(ジメチルシロキサン−シリケート)共重合体を含有する剥離コーティングの初期固着の変動を実証するために実施した。各組成物は、可動式ウェブを伴うパイロットコーターを使用して、実施例14で上述したグラシン紙上に塗布した。速度は、炉中で2秒の滞留時間を提供するように選択した。得られたコーティングは、様々なウェブ温度で硬化させた。各シリコーンベースの剥離コーティング組成物は、表Dに示されるポリマーを含有し、それは、100ppmの白金触媒、SiH基を含有するコポリマー架橋剤(XLC)及びSiH:Vi比1.8を提供するのに十分な量の架橋剤とブレンドされていた。配合物はまた、0.2重量パーセントのジアリルマレエートを含有した。
以下の実施例は、非コロナ処理ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(36ミクロン)上での長期間にわたる様々な硬化剥離コーティングの遅延固着又は接着の変動を示すために行われた。各シリコーンベースの剥離コーティング組成物は、表Eに示されるポリマーを含有し、それは、120ppmの白金触媒と、1.6重量パーセントのSiH基(Hとして)を含有するホモポリマー架橋剤(XLD)と、トリメチルシリル及びビニルジメチルシリル官能性を有する75重量パーセントのMQ樹脂から構成され、オレフィン混合物中に分散され且つ粘度約500センチポアズ及びビニル含有量2.2重量パーセントを有する剥離改質剤とブレンドされていた。SiH:Vi比2.6を提供するのに十分な量の架橋剤が添加された。配合物はまた、0.6重量パーセントのエチニルシクロヘキサノール(ETCH)を含有した。
(i)比較ポリマーAは、粘度185センチストークス及びビニル含有量0.9重量パーセントを有するビニルジメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン−シリケート)共重合体であった。
(ii)比較ポリマーBは、粘度110センチストークス及びビニル含有量1.4重量パーセントを有するビニルジメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン−シリケート)共重合体であった。
(iii)比較ポリマーCは、粘度250センチストークス及びビニル含有量1.1重量パーセントを有するビニルジメチルシロキシ末端ポリ(ジメチル,メチルビニルシロキサン)共重合体であった。
(iv)架橋剤XLAは、SiH(Hとして)含有量1.5重量パーセントを有するトリメチルシロキシ末端ポリメチルハイドロジェンシロキサン流体であった。
(v)架橋剤XLBは、SiH(Hとして)含有量0.3重量パーセントを有する環状メチルハイドロジェンジメチルシロキサンヒドロカルボニル共重合体流体であり、Dow Corning Corporation, Midland, Michiganから市販されている商品であった。
(vi)架橋剤XLCは、SiH含有量1.0重量パーセントを有するトリメチルシロキシ末端ジメチルメチルハイドロジェン共重合体であった。
(vii)架橋剤XLDは、SiH(Hとして)含有量1.6重量パーセントを有し、且つXLAよりも高い分子量を有するトリメチルシロキシ末端ポリメチルハイドロジェンシロキサン流体であった。
(viii)改質剤Aは、トリメチルシリル及びビニルジメチルシリル官能性を含有する45重量パーセントのMQ樹脂から構成され、ビニルジメチルシリル末端ポリ(ジメチルシロキサン)ポリマー中に分散され、粘度約800センチポアズを有し且つ2.2重量パーセントのビニルを含有する剥離改質剤配合物であった。
(ix)使用される阻害剤(複数可)は、ジアリルマレエート、ビス(2−メトキシ−1−メチルエチル)マレエート又はエチニルシクロヘキサノールであった。
(x)触媒は、1,3−ジエテニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンから構成されるビニルポリマー希釈白金錯体であり、そこでは白金のレベルは、約5200ppmである。
(xi)アクリル系接着剤エマルジョンは、市販の粘着付与乳化アクリル系接着剤組成物であった。
(xii)ホットメルト接着剤は、市販のスチレン−ブタジエンベースのホットメルト接着剤組成物であった。
Claims (1)
- 分岐シロキサンを調製する方法であって、以下の:
(A)(i)式(SiO4/2)(RaRb 2SiO1/2)4の化合物、
(ii)環状ポリジオルガノシロキサン、及び
(iii)直鎖状のトリメチルシロキシ末端ポリオルガノシロキサン、又は
(iv)一般式(SiO4/2)(RCRd 2SiO1/2)4を有する化合物
(式中、Raは、炭素数1〜6を有するアルキル基、炭素数2〜6を有するアルケニル基又は炭素数2〜6を有するアルキニル基であり、Rbは、炭素数1〜6を有するアルキル基、炭素数2〜6を有するアルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アクリレート基又はメタクリレート基であり、Rcは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はアルキル基であり、Rdは、Rbと同じである)
を混合する工程、
(B)該(A)における混合物を、酸触媒又はホスファゼン塩基触媒の存在下で180℃未満の温度で反応させる工程、及び
(C)該(B)の反応混合物を中和する工程
を含む、分岐シロキサンを調製する方法。
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