(57)【要約】  官能性シリコーンと非官能性シリコーンとを架橋する方法を記載する。これらの方法は、不活性雰囲気にて２４０ｎｍ未満で少なくとも１つの強度ピークを含むスペクトルを有する紫外線にシリコーンを曝露することを含む。そのような方法によって調整された剥離ライナー及び接着剤物品のような物品についても記載する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のアクリレート化されていないポリシロキサン材料を含む組成物の層を基材上に適用することと、不活性雰囲気中において少なくとも１つの２４０ｎｍ未満の強度ピークを含むスペクトルを有する紫外線に前記層を曝露することと、を含む、架橋シリコーン層の作製方法。
【請求項２】
前記紫外線が、１８０〜１９０ｎｍの強度ピークを少なくとも１つ含むスペクトルを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記紫外線が、１８０ｎｍ未満の強度ピークを少なくとも１つ含むスペクトルを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記紫外線が、１７０〜１７５ｎｍの強度ピークを少なくとも１つ含むスペクトルを有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
紫外線に前記層を曝露することが、低圧水銀ランプ、低圧水銀アマルガムランプ、又はジキセノンエキシマーランプの放射出力に前記層を曝露することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリシロキサン材料の少なくとも１つが非官能性ポリシロキサン材料である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ポリシロキサン材料のそれぞれが非官能性ポリシロキサン材料である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの非官能性ポリシロキサン材料が、ポリ（ジアルキルシロキサン）、ポリ（アルキルアリールシロキサン）、又はポリ（ジアルキルジアリールシロキサン）である、請求項６又は７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記ポリシロキサン材料の少なくとも１つが官能性ポリシロキサン材料である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポリシロキサン材料のそれぞれが官能性ポリシロキサン材料である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記官能性ポリシロキサン材料の少なくとも１つが、ビニル官能性ポリシロキサン材料及びシラノール官能性ポリシロキサン材料からなる群から選択される、請求項９又は１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記組成物が、少なくとも１つの非官能性ポリシロキサン材料及び少なくとも１つの官能性ポリシロキサン材料を含み、前記官能性ポリシロキサン材料と前記非官能性ポリシロキサン材料との重量比が１：１以下である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記官能性ポリシロキサン材料と前記非官能性ポリシロキサン材料との重量比が１：３以下である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記不活性雰囲気が２００ｐｐｍ以下の酸素を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記不活性雰囲気が５０ｐｐｍ以下の酸素を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記紫外線源が、ビアの法則によって算出されたときの前記層の吸光度が０．５以下である波長で少なくとも１つの強度ピークを有するスペクトルを有するように選択される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記紫外線源が、ビアの法則によって算出したときの前記層の吸光度が０．３〜０．５である波長で少なくとも１つの強度ピークを有するスペクトルを有するように選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記基材上に前記層を適用することが、不連続コーティングを含む、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法にしたがって作製された架橋シリコーン層。
【請求項２０】
基材と、前記基材の少なくとも１つの表面の少なくとも一部分に接着されたシリコーン層と、を含む物品において、前記シリコーン層は、紫外線で架橋されたアクリレート化されていない少なくとも１つのポリシロキサン材料を含み、前記紫外線は、２４０ｎｍ未満の少なくとも１つの強度ピークを含むスペクトルを有する、物品。
【請求項２１】
前記シリコーン層が、前記基材の前記少なくとも１つの表面に隣接した第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、を備え、前記第２面は実質的に酸化されていない、請求項２０に記載の物品。
【請求項２２】
前記シリコーン層の厚さが０．２〜２マイクロメートルである、請求項２０又は２１のいずれかに記載の物品。
【請求項２３】
前記シリコーン層に剥離可能に接着された接着剤を更に含む、請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の物品。
【請求項２４】
前記接着剤が、アクリル系接着剤を含む、請求項２３に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、短波長の紫外線を使用したシリコーンの架橋の方法に関する。官能性シリコーン及び非官能性シリコーンの双方に好適な方法を開示する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
簡潔に言えば、一態様において、本開示は、架橋シリコーン層を作製する方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法は、１つ以上のアクリレート化されていないポリシロキサン材料を含む組成物の層を基材上に適用することと、不活性雰囲気中において２４０ｎｍ未満に少なくとも１つの強度ピークを含むスペクトルを有する紫外線にその層を曝露することと、を含む。いくつかの実施形態では、紫外線は、１８０ｎｍ〜１９０ｎｍの強度ピークを少なくとも１つ含むスペクトルを有する。いくつかの実施形態では、紫外線は、１８０ｎｍ未満の強度ピークを少なくとも１つ含むスペクトルを有する。いくつかの実施形態では、紫外線は、１７０ｎｍ〜１７５ｎｍの強度ピークを少なくとも１つ含むスペクトルを有する。いくつかの実施形態では、紫外線に層を曝露することは、低圧水銀ランプ、低圧水銀アマルガム、又はジキセノンエキシマーランプの放射出力に層を曝露することを含む。
【０００３】
いくつかの実施形態では、ポリシロキサン材料の少なくとも１つは非官能性ポリシロキサン材料である。いくつかの実施形態では、ポリシロキサン材料のそれぞれは非官能性ポリシロキサン材料である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの非官能性ポリシロキサン材料は、ポリ（ジアルキルシロキサン）、ポリ（アルキルアリールシロキサン）、又はポリ（ジアルキルジアリールシロキサン）である。
【０００４】
いくつかの実施形態では、ポリシロキサン材料の少なくとも１つは官能性ポリシロキサン材料である。いくつかの実施形態では、ポリシロキサン材料のそれぞれは官能性ポリシロキサン材料である。いくつかの実施形態では、官能性ポリシロキサン材料の少なくとも１つは、ビニル官能基ポリシロキサン材料とシラノール官能基ポリシロキサン材料とからなる群から選択される。
【０００５】
いくつかの実施形態では、組成物は、少なくとも１つの非官能性ポリシロキサン材料及び少なくとも１つの官能性ポリシロキサン材料を含み、官能性ポリシロキサン材料と非官能性ポリシロキサン材料の重量比は１：１以下である。いくつかの実施形態では、官能性ポリシロキサン材料と非官能性ポリシロキサン材料の重量比は１：３以下である。
【０００６】
いくつかの実施形態では、不活性雰囲気は、例えば、５０ｐｐｍの酸素であるなど、２００ｐｐｍ以下の酸素を含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、紫外線源は、ビアの法則によって算出した層の吸光度が０．５以下である波長に少なくとも１つの強度ピークを有するスペクトルを有するように選択される。いくつかの実施形態では、紫外線源は、ビアの法則によって算出した層の吸光度が０．３〜０．５である波長に少なくとも１つの強度ピークを有するスペクトルを有するように選択される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、基材上に層を適用することは、不連続コーティングを含む。
【０００９】
別の態様では、本開示は、本明細書に記載した方法に従って作製された架橋シリコーン層を提供する。
【００１０】
また別の態様では、本開示は、基材と、その基材の少なくとも１つの表面の少なくとも一部分に接着されたシリコーン層と、を含む物品を提供し、このシリコーン層は、紫外線で架橋されたアクリレート化されていないポリシロキサン材料を少なくとも１つ含み、この紫外線は、２４０ｎｍ未満の強度ピークを少なくとも１つ含むスペクトルを有する。いくつかの実施形態では、シリコーン層は、基材の少なくとも１つの表面に隣接した第１面と、この第１面の反対側の第２面と、を備え、第２面は実質的に酸化されていない。いくつかの実施形態では、シリコーン層は０．２〜２マイクロメートルの厚さである。
【００１１】
いくつかの実施形態では、物品は、シリコーン層に剥離可能に接着された接着剤を更に含む。いくつかの実施形態では、接着剤は、アクリル系接着剤を含む。
【００１２】
上記の本開示の概要は、本発明のそれぞれの実施形態を説明することを目的としたものではない。本発明の１つ以上の実施形態の詳細を以下の説明文においても記載する。本発明の他の特徴、目的、及び利点は、その説明文から、また特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示のいくつかの実施形態で使用される紫外線硬化チャンバ。
【図２】本開示のいくつかの実施形態による代表的な物品。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
概して、架橋シリコーンは、剥離材、接着剤、及びコーティングとしてなど、広範な用途を有する。シリコーン材料の重合又は架橋は、特定の種類の触媒及び／又は反応開始剤の存在に依存した熱プロセス又は水分／縮合プロセスのいずれかを使用して行われてきた。例えば、白金触媒が付加硬化系に使用されており、過酸化物（例えば、過酸化ベンゾイル）は水素引き抜き硬化系に使用されており、スズ触媒は水分／縮合硬化系に使用されている。
【００１５】
概して、これらの方法では、シリコーン材料のシロキサン骨格鎖と結合されている反応性官能基が必要とされてきた。例えば、白金により触媒される系である付加硬化は、一般的にケイ素に結合したビニル官能基とケイ素に結合した水素との間でのヒドロシリル化反応に依存する。概して、これらの触媒又は反応開始剤を使用せずに硬化可能なシリコーン系を有することが望ましい場合がある。適正な硬化のために、特定の官能基を必要としないシリコーン系を提供することも有用であり得る。
【００１６】
電子線硬化型及びＵＶ硬化型シリコーン剥離材料もまた使用されてきた。典型的には、これらのシステムもまた、特定の官能基とともに、光開始剤を含む触媒又は反応開始剤の使用を必要としてきた。具体的には、エポキシ官能基及びアクリレート官能基シリコーンは、触媒及び反応開始剤の存在下で放射線硬化されてきた。最近、国際公開特許第ＷＯ  ２０１０／０５６５４６  Ａ１号（Ｚｏｌｌｅｒらの「Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ  Ｃｕｒｅｄ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅ  Ｒｅｌｅａｓｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」）は、電子線硬化を用いて非官能性シリコーン剥離材料と官能性シリコーン剥離材料とを架橋することを記述している。
【００１７】
本願の発明者らは、剥離層の生成に使用されるものを含む、シリコーン材料の架橋のための新規な方法を発見した。より具体的には、本願の発明者らは、短波長の紫外線に曝露することによって官能性シリコーンと非官能性シリコーンとの双方を急速に架橋できることを発見した。本明細書で使用するとき、「短波長の紫外線」は、２４０ナノメートル（ｎｍ）以下の強度ピークを少なくとも１つ含むスペクトルを有する紫外線を指す。いくつかの実施形態では、短波長紫外線は、例えば、１８０〜１９０ｎｍ、１８３〜１８８ｎｍ、又は場合によっては１８４〜１８６ｎｍなど、１９０ｎｍ以下に少なくとも１つの強度ピークを含むスペクトルを有する。いくつかの実施形態では、短波長紫外線は、例えば、１６５〜１７９ｎｍ、１７０〜１７５ｎｍ、又は場合によっては１７１〜１７３ｎｍなど、１８０ｎｍ未満に少なくとも１つの強度ピークを含むスペクトルを有する。
【００１８】
シリコーン材料を硬化する前述の方法とは異なり、本開示の方法は、触媒又は反応開始剤を使用する必要がない。したがって、本開示の方法は、かかる触媒又は開始剤を「実質的に含まない」組成物の硬化に使用し得る。本明細書で使用するとき、組成物が「有効量」の触媒又は反応開始剤を含んでいない場合、組成物は、「触媒又は反応開始剤を実質的に含まない」。よく理解されるように、「有効量」の触媒又は開始剤とは、触媒又は開始剤の種類、硬化性材料の組成、及び硬化方法（例えば、熱硬化、ＵＶ−硬化など）を含む様々な因子に依存する。いくつかの実施形態では、同一硬化条件下での同一組成物の触媒又は反応開始剤の非存在下での硬化時間に比較して、触媒又は反応開始剤が、組成物の硬化時間を少なくとも１０％低下させない場合には、特定の触媒又は反応開始剤の「有効量」は存在しない。
【００１９】
一般的に、本開示において有用なシリコーン材料は、ポリシロキサン、すなわち、ポリシロキサン主鎖を含む材料である。いくつかの実施形態では、シリコーン材料は、様々な置換基を有するシロキサン主鎖を示す以下の式によって記述され得る。
【００２０】
【化１】
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【００２１】
Ｒ１〜Ｒ４は、シロキサン主鎖からの置換基ペンダントを表す。それぞれのＲ５は、独立に選択することができ、末端基を表す場合がある。下付き文字ｎ及びｍは整数であり、ｍ又はｎの少なくとも１つはゼロではない。
【００２２】
いくつかの実施形態では、シリコーン材料は、非官能性ポリシロキサン材料である。本明細書において用いられる、「非官能性ポリシロキサン材料」は、そのＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５基が非官能性基であるものである。本明細書において用いられる場合、「非官能性基」とは、炭素、水素、及び一部の実施形態では、ハロゲン（例えば、フッ素）原子よりなるアルキル基又はアリール基のいずれかである。いくつかの実施形態では、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、アルキル基及びアリール基からなる群から独立に選択され、Ｒ５はアルキル基である。いくつかの実施形態では、１つ以上のアルキル基又はアリール基はハロゲン置換基、例えばフッ素を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、アルキル基のうちの１種以上は−ＣＨ２ＣＨ２Ｃ４Ｆ９であってもよい。
【００２３】
いくつかの実施形態では、Ｒ５はメチル基であり、すなわち非官能性ポリシロキサン材料はトリメチルシロキシ基により終端される。いくつかの実施形態では、Ｒ１及びＲ２はアルキル基であり、ｎはゼロであり、すなわち、この材料は、ポリ（ジアルキルシロキサン）である。いくつかの実施形態では、このアルキル基はメチル基、すなわち、ポリ（ジメチルシロキサン）（「ＰＤＭＳ」）である。いくつかの実施形態では、Ｒ１はアルキル基であり、Ｒ２はアリール基であり、ｎはゼロであり、すなわち、この材料はポリ（アルキルアリールシロキサン）である。いくつかの実施形態では、Ｒ１はメチル基であり、Ｒ２はフェニル基であり、すなわち、この材料はポリ（メチルフェニルシロキサン）である。いくつかの実施形態では、Ｒ１及びＲ２はアルキル基であり、Ｒ３及びＲ４はアリール基であり、すなわち、この材料はポリ（ジアルキルジアリールシロキサン）である。いくつかの実施形態では、Ｒ１及びＲ２はメチル基であり、Ｒ３及びＲ４はフェニル基であり、すなわち、この材料はポリ（ジメチルジフェニルシロキサン）である。
【００２４】
いくつかの実施形態では、ポリシロキサン主鎖は直鎖状であってもよい。いくつかの実施形態では、ポリシロキサン主鎖は分岐状であってもよい。例えば、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、及び／又はＲ４基の１つ以上は、官能性又は非官能性の（例えばアルキル又はアリールであり、ハロゲン化アルキル又はアリールを含む）ペンダント基及び末端基を有する直鎖状又は分岐状のシロキサンであってもよい。
【００２５】
いくつかの実施形態では、ポリシロキサン主鎖は環状であってもよい。例えば、シリコーン材料はオクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、又はドデカメチルシクロヘキサシロキサンであってもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態では、ポリシロキサン材料は官能性であってもよい。一般的に、官能性シリコーン系は、出発原料の直鎖、分岐鎖、又はポリシロキサン主鎖に結合した特定の反応性基を含む。例えば、直鎖状の「官能性ポリシロキサン材料」は、式２中の少なくとも１つのＲ基が官能基であるものである。
【００２７】
【化２】
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【００２８】
いくつかの実施形態では、官能性ポリシロキサン材料は少なくとも２つのＲ基が官能基であるものである。一般的に、式２のＲ基は独立して選択され得る。いくつかの実施形態では、全ての官能基が水酸基及び／又はアルコキシ基である。いくつかの実施形態では、官能性ポリシロキサンは、シラノールで終端されたポリシロキサン、例えば、シラノールで終端されたポリ（ジメチルシロキサン）である。いくつかの実施形態では、官能性シリコーンはアルコキシで末端されたポリ（ジメチルシロキサン）、例えば、トリメチルシロキシで末端されたポリ（ジメチルシロキサン）である。
【００２９】
その他の官能基としては、アルケン含有基（例えば、ビニル基及びアリール基）及びアルキン含有基のような不飽和炭素−炭素結合を有するものが挙げられる。
【００３０】
少なくとも１つの官能性Ｒ基に加えて、残りのＲ基は非官能性基であってもよく、例えば、ハロゲン化された（例えば、フッ素化された）アルキル基及びアリール基などの、アルキル基又はアリール基であってもよい。いくつかの実施形態では、官能性ポリシロキサン材料は分枝してもよい。例えば、１つ以上のＲ基が官能性及び／又は非官能性置換基を持つ直鎖状又は分枝状シロキサンであってもよい。いくつかの実施形態では、官能性ポリシロキサン材料は環状であってもよい。
【００３１】
一般的にシリコーン材料は、油、流体、粘性物質、エラストマー、又は樹脂、例えば、砕けやすい固体樹脂であってもよい。一般的に、より低分子量、より低粘度の材料は、流体又は油と称される一方、より高分子量、より高粘度の材料は粘性材料と称されるが、これらの用語の間に厳格な区別はない。エラストマー及び樹脂は、ゴムよりも更に高い分子量を有し、典型的には流動しない。本明細書で使用するとき、用語「流体」及び「油」は、２５℃において１，０００，０００ｍＰａ・秒以下（例えば６００，０００ｍＰａ・秒未満）の動的粘度を有する材料を指し、一方、２５℃において１，０００，０００ｍＰａ・秒を超える動的粘度（例えば少なくとも１０，０００，０００ｍＰａ・秒）を有する材料は「ゴム」と呼ばれる。
【００３２】
一般的に、例えば、シリコーン剥離材料などいくつかのシリコーンコーティングに望まれる薄い厚さを得るために、基材にそれらをコーティング又は塗布するためには、しばしば高分子量材料を溶媒で希釈することが必要である。いくつかの実施形態では、２５℃で２００，０００ｍＰａ・秒程度、１００，０００ｍＰａ・秒程度、又は更に５０，０００ｍＰａ・秒程度の動的粘度を有するものを含む低分子量シリコーン油又は流体を使用することが好適である。
【００３３】
いくつかの実施形態では、例えば、２５℃で５０，０００センチストーク（ｃＳｔ）（０．０５ｍ２／ｓ）程度の、例えば、４０，０００ｃＳｔ（０．０４ｍ２／ｓ）程度の、又は更に２０，０００ｃＳｔ（０．０２ｍ２／ｓ）程度の動粘性率を有するものを含む、通常の無溶媒コーティング作業に適合する材料を用いることが有用であり得る。いくつかの実施形態では、シリコーン材料のうちの少なくとも１つが２５℃で少なくとも５，０００センチストーク（ｃＳｔ）（０．００５ｍ２／ｓ）、例えば、少なくとも１０，０００ｃＳｔ（０．０１ｍ２／ｓ）、又は更には少なくとも１５，０００ｃＳｔ（１．０１５ｍ２／ｓ）の運動粘度を有するシリコーン材料の組み合わせを使用することが望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、２５℃で１０００〜５０，０００ｃＳｔ（０．００１〜０．０５ｍ２／ｓ）、例えば、５，０００〜５０，０００ｃＳｔ（０．００５〜０．０５ｍ２／ｓ）、又は更には１０，０００〜５０，０００ｃＳｔ（０．０１〜０．０５ｍ２／ｓ）の運動粘度を有するシリコーン材料を使用することが望ましい場合がある。
【００３４】
概して、粘度を含み、選択されたシリコーン材料に依存して、任意の既知のコーティング方法を使用することができる。代表的なコーティング方法としては、ロールコーティング、スプレーコーティング、浸し塗り、グラビアコーティング、バーコーティングなどが挙げられる。
【００３５】
いったんコーティングされたら、シリコーン材料を短波長の紫外線に露出する。エキシマーランプを使用して、淡色の紫外線を提供する。好適な紫外線源としては、広帯域又は狭帯域の、少なくとも１つのピークを約２４０ｎｍ未満の波長域内に有する任意の紫外線源が含まれる。そのような紫外線源としては、水銀ランプ、キセノンランプ及びエキシマーランプ、並びにエキシマーレーザーのようなＵＶレーザーが挙げられる。そのような紫外線源は連続波源でもパルス波源でもよい。加えて、好適な放射線源は集中光源でも非集中光源でもよい。
【００３６】
好ましい短波長の紫外線源としては、出力が２２２ｎｍのＫｒＣｌエキシマーランプ、出力が１７２ｎｍのＸｅ２エキシマーランプ、及び出力が２５４ｎｍ及び１８５ｎｍの低圧水銀ランプのようなエキシマーランプが挙げられる。特に好ましいランプは、強化された出力が１８５ｎｍの低圧水銀アマルガムランプである。単一の紫外線源又は複数の紫外線源を使用することができる。いくつかの実施形態では、複数の種類の短波長の紫外線源の組み合わせを使用してもよい。いくつかの実施形態では、紫外線照度を高めるために反射板を使用してもよい。
【００３７】
短波長の紫外線は、例えば、シリカの表面など、架橋シリコーン層の表面修飾のために、酸素の存在下で使用されてきた。本願の発明者らは、短波長の紫外線を使用して、架橋されていないポリシロキサン材料を硬化することができることが分かった。本願の発明者らは、更に、非官能性及び官能性のシロキサン材料を不活性雰囲気にて短波長放射線に露出することによって、例えば、感圧性接着剤などとともに剥離材料として使用するために好適な硬化シリコーン層がもたらされることを発見した。
【００３８】
本明細書で用いるとき、「不活性」雰囲気は、５００ｐｐｍ以下の酸素含有量を有する雰囲気を指す。いくつかの実施形態では、不活性雰囲気は、２００ｐｐｍ以下又は場合によっては５０ｐｐｍ以下の酸素含有量を有する。いくつかの実施形態では、不活性雰囲気は窒素のような不活性ガスを含んでもよい。いくつかの実施形態では、不活性雰囲気は真空であってもよい。
【００３９】
本開示のいくつかの実施形態は官能性シリコーン材料の使用について記述しているが、所望の架橋された、すなわち硬化されたポリシロキサン材料を得るために、官能基の性質は概して重要ではない。官能基によって何らかの反応は生じ得るが、ポリシロキサン主鎖間の直接の架橋は、所望の効果の程度を得るために十分であることが多い。加えて、前の紫外線硬化法を含む他の硬化手順と比較して、いくつかの実施形態では、所望の結果を達成するために触媒も反応開始剤も必要とされない。しかし、いくつかの実施形態では、例えば、硬化を加速するために、触媒又は反応開始剤を含める場合がある。
【実施例】
【００４０】
表１に要約したように、広範なタイプの官能性及び非官能性シリコーン材料を評価した。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
それぞれのシリコーン材料は、受け取ったままの状態で使用した。ヘキサン溶液で材料をコーティングし、紫外線に露出する前に空気中で乾燥した。乾燥された後の、まだ露出されていないコーティングは、先端が木綿のアプリケータで擦ることによって傷つける又は損傷することができ、ヘキサンで拭き取ることによって基材から容易に除去され、「未硬化」のものとして特定された。
【００４３】
紫外線が照射されたコーティングに十分な硬化が生じたかどうかを調べるために損傷試験を行い、先端が木綿のアプリケータを用いて表面を擦り、表面に染みがつき損なわれるかどうかを試験した。ヘキサン摩擦・テープ剥離試験によるコーティングの評価も行い、この評価では、シリコーンコーティングの一部の区域を、ヘキサンで浸したティッシュ又は木綿先端のアプリケータのいずれかを用いて拭き、次いで、その拭き取った区域に８１０  Ｍａｇｉｃ（商標）テープ（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙより入手可能）又はマスキングテープの一片を貼り、テープを剥がした後の剥離レベルを観察するテープ剥離試験を行った。露出されたコーティングが損傷試験後に損傷なく、ヘキサン摩擦・テープ剥離試験後に良好な剥離特性を示した場合は、コーティングが「硬化された」とみなした。硬化は、コーティングが重合された、架橋された、又はそれらの両方であることを示唆する。テープ剥離試験は、基材に対する露出されたコーティングの接着の指標もまた提供する。
【００４４】
実施例セットＡ：１７２ｎｍの紫外線へのシリコーン樹脂の曝露。
【００４５】
実施例セットＡ１：非官能性シリコーン材料（１７２ｎｍの紫外線）。
【００４６】
実施例セットＡ１に関しては、ヘキサン中に非官能性シリコーン材料Ａ〜Ｇがそれぞれ１重量％のコーティング溶液を調製し、２号メイヤーバーを用いて、厚さ１２７マイクロメートル（５ミル）のＰＥＴフィルムのプライムした表面にコーティングした。乾燥後のコーティングの厚さは５０〜１００ｎｍになると推測した。
【００４７】
それぞれの試料を運搬トレーにテープで留め、ヘキサンを除去するために少なくとも１分間ドラフト内に置いた。未硬化の対照として保存するために、コーティングされたフィルムの下３分の１をそれぞれの試料から取り除いた。次いで、それらの試料を７０℃の対流オーブン内に１〜２分間置いた。オーブンから取り出してすぐに、それぞれの試料を波長１７２ｎｍの単色性の紫外線源に曝露した。
【００４８】
１７２ｎｍで照射された試料は、コンベアベルトの約５ｃｍ上の高さに取り付けたＵＶ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，Ｉｎｃ．のジキセノンエキシマーランプを用いて曝露した。酸素レベルを５０ｐｐｍ未満に維持するために、ランプと曝露領域を窒素で置換した。曝露されている試料から放射線源を分離する光学窓はなかった。コンベアベルトは、８．００ｋＶで動作するジキセノンランプの下で試料を１．５ｍ／分（５フィート／分）で運搬した。
【００４９】
損傷試験を用い、曝露された試料と曝露されていない試料を木綿先端アプリケータで擦った。曝露されていない試料は損傷され、硬化されておらず、一方、曝露された試料は損傷されなかった。加えて、裏材へのコーティングの接着を決定し、コーティングがヘキサンに可溶性か非可溶性かを示すために、ヘキサン摩擦・テープ剥離試験を行った。シリコーンコーティングを取り除くように、曝露された試料と曝露されていない試料の両方の領域を、ヘキサンに浸した木綿先端アプリケータで擦った。次いで、それぞれのコーティングの擦られたエリアにマスキングテープ片を貼り、剥離レベルを比較した。それぞれの曝露されていないコーティングに関しては、シリコーンコーティングは擦り取られ、テープは基材のその擦り取られたエリアに接着した。それぞれの曝露された試料に関しては、シリコーンは擦り取られず、テープはその擦られた区域と擦られていない区域の両方で容易に剥離され、実施例１〜実施例７のそれぞれのコーティングが接着し、かつ硬化されたことが示された。
【００５０】
実施例セットＡ２：官能性シリコーン材料（１７２ｎｍの紫外線）。
【００５１】
実施例セットＡ１に使用した手順を、シラノール官能性ＰＤＭＳ（シリコーンＨ及びＩ）及びビニル官能性ＰＤＭＳ（シリコーンＪ及びＬ）を用いて繰り返した。それぞれのケースで、損傷試験及びヘキサン摩擦．テープ剥離試験は、曝露されていない試料が容易に損傷され、ヘキサンから取り除かれたことを示した。これに対し、１７２ｎｍの紫外線に曝露された試料のいずれも損傷されず、それぞれが、ヘキサンに曝露された後、そのテープ剥離を維持した。
【００５２】
実施例セットＡ３：プライムされていないＰＥＴの使用（１７２ｎｍの紫外線）。
【００５３】
プライム下ＰＥＴフィルム及びプライムしていないＰＥＴフィルムの両方に試料をコーティングしたことを除き、実施例セットＡ１に使用した手順を、シラノール官能性ＰＤＭＳ（シリコーンＩ）、ビニル官能性ＰＤＭＳ（シリコーンＬ）を用いて繰り返した。プライムしていないＰＥＴを使用したときでさえ、１７２ｎｍの紫外線に曝露されたコーティングは、木綿先端アプリケータで擦られたときに損傷がなく、ヘキサンで擦られた後も良好な剥離特性を維持した。
【００５４】
実施例セットＡ４：コート重量の影響（１７２ｎｍの紫外線）。
【００５５】
固形分１重量％で、実施例セットＡ１〜Ａ３の乾燥したコーティングの全ては比較的薄く、５０〜１００ｎｍであった。表２に示した溶液及び実施例セットＡ１のプロセスを用いて、コーティング重量の影響を調べた。１７２ｎｍの紫外線源への曝露の後、全てのコーティングが損傷試験に不合格であった。しかし、いくつかの試料から作られたコーティングの表面は表面薄層を形成しており、１７２ｎｍの放射線の吸光度が高く、したがって、ほとんどのコーティングに紫外線が浸透しにくかったことが示された。
【００５６】
【表２】
2013542851.tif 000006
【００５７】
実施例セットＡ５：シリコーン樹脂配合物（１７２ｎｍの紫外線）。
【００５８】
ヘキサン中に合計１重量％固形分で、官能性シリコーン樹脂の配合物を、シラノール官能性シリコーン樹脂Ｉとビニル官能性シリコーン樹脂Ｌとを重量で５０：５０の配合物から調製した。重量で５０：５０の非官能性のシリコーン樹脂（樹脂Ａ及び樹脂Ｇ）配合物もまた、ヘキサン中１重量％の固形分で調製した。これらの配合物試料をコーティングし、上述のように１７２ｎｍの紫外線に曝露した。樹脂Ｉと樹脂Ｌの配合物は損傷試験及びヘキサン摩擦・テープ剥離試験に合格し、硬化したように見られた。樹脂ＡとＧの配合物はヘキサン摩擦・テープ剥離試験に不合格であった。フェニル基はほぼ１７２ｎｍで吸収することが知られており、このことが吸光度の増加及びそれに対応する紫外線浸透及び硬化の低下に寄与した可能性がある。
【００５９】
実施例セットＡ６：接着剤剥離及び再接着（１７２ｎｍの紫外線）。
【００６０】
説明したように、様々なシリコーンコーティングされたＰＥＴフィルムを調製し、１７２ｎｍの紫外線に曝露した。これらの試料を、架橋アクリル系共重合体接着剤（２００ＭＰ高性能アクリル系接着剤、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ、ミネソタ州Ｓｔ．Ｐａｕｌ）を用いて剥離ライナーとして試験した。
【００６１】
サンプル調製  ドライラミネーションプロセス又はウェットキャスティングプロセスのいずれかを用いて、テスト用のサンプルを調製した。ドライラミネーションでは、最初に接着テープを（ａ）接着剤を５０マイクロメートル（２．０ミル）のプライムされたＰＥＴフィルム（三菱の製品３ＳＡＢ）にコーティングし、接着剤を乾燥するか、又は（ｂ）接着剤を５０マイクロメートル（２．０ミル）のプライムされたＰＥＴフィルムに積層するかのいずれかによって調製した。２ｋｇのゴムローラーを２回通過させて、生じたＰＥＴ裏打ちテープの接着剤を剥離ライナーに積層した。ウェットキャスティングでは、剥離剤コーティングされたライナー上に直接接着剤をコーティングし、乾燥させた。次いで、５０マイクロメートルのＰＥＴフィルムを、乾燥させた接着剤に積層し、ライナーに接着するＰＥＴ裏打ちテープを形成する。
【００６２】
試料の調整  初期の結果は、２２℃、５０％  ＲＨの制御条件（「ＣＴ」）で得られた。熟成した結果は、試料を高温（「ＨＴ」）条件、すなわち３２．２℃（９０°Ｆ）、９０％相対湿度で調整した後に得られた。それぞれの試験での調整日数は下記に報告した結果に示す。
【００６３】
剥離試験手順  ＰＥＴ裏材テープ試料を１８０度の角度で、２３０ｃｍ／分（９０インチ／分）の速度でライナーから剥離した。ＩＭＡＳＳ，Ｉｎｃ．（Ａｃｃｏｒｄ，Ｍａｓｓ．）から入手したＩＭａｓｓ  ｍｏｄｅｌ  ＳＰ２０００剥離試験機を用いて、剥離力を記録した。
【００６４】
再接着試験手順  再接着値を決定するために、ＰＥＴ裏打ちテープサンプルを剥離試験の方法を用いてライナーから剥がし、続いて、清潔なステンレス鋼パネルの表面にテープを貼付した。２ｋｇのゴムローラーを６１ｃｍ／分（２４インチ／分）の速度で２回通過して、テープ試料をパネルに当てて貼付した。再接着値は、鋼鉄の表面から１８０度の角度及び３０．５ｃｍ／分（１２インチ／分）の速度でテープを引くために必要な力の測定である。ＩＭａｓｓ  ｍｏｄｅｌ  ＳＰ２０００剥離試験機を用いて、剥離力を記録した。
【００６５】
結果を表３に要約する。
【００６６】
【表３】
2013542851.tif 000007
【００６７】
実施例セットＢ：１８５ｎｍの紫外線へのシリコーン樹脂の曝露。
【００６８】
実施セットＢ１：非官能性シリコーン材料（１８５ｎｍの紫外線）。
【００６９】
実施例セットＢ１に関しては、ヘキサン中に非官能性シリコーン材料Ｅがそれぞれ１重量％のコーティング溶液を調製し、２号メイヤーバーを用いて、厚さ１２７マイクロメートル（５ミル）のＰＥＴフィルムのプライムされていない表面にコーティングして、４つの試料を調製した。乾燥後のコーティングの厚さは５０ｎｍ未満と推測した。
【００７０】
ヘキサンが乾燥・蒸発した後、図１に図示したように、４つの試料１０を、真空チャンバ３０内に置かれたバックアップロール２０の表面２１の様々な場所に付着した。チャンバを閉じ、システムを排気した。低圧水銀ランプ４０を約１１分間温めた。チャンバ内の圧力がいったん約０．２７パスカル（２×１０−３トール）に下がったら、バックアップロール２０を回転して、第１の試料１０Ａをランプ４０と整列し、試料を１８５ｎｍで強度ピークを有する紫外線に３０秒間曝露した。バックアップロールを回転し、第２の試料１０Ｂをランプ４０と整列させ、６０秒間曝露した。同様に、第３の試料１０Ｃを１２０秒間、及び第４の試料１０Ｄを２４０秒間曝露した。
【００７１】
第４の試料を処理した後、ランプを消して、空気を再びチャンバ内に導入した。４つの試料を取り出し、木綿先端アプリケータを用いて損傷試験に従って損傷の試験をした。損傷された試料はなかった。
【００７２】
非官能性シリコーン樹脂Ｅから調製され、１８５ｎｍの紫外線に３０秒間曝露された、試料１０Ｂの剥離及び再接着を試験した。結果を表４にまとめて示す。
【００７３】
【表４】
2013542851.tif 000008
【００７４】
（＊）表３のデータセットＡ５より。
【００７５】
実施例セットＢ２：曝露時間の影響（１８５ｎｍの紫外線）。
【００７６】
非官能性シリコーン樹脂Ｅを用いて、追加の４つの試料を調製した。ランプを約１４分間温めるようにしたことを除き、データセットＢ１に関して記載した手順にしたがった。５秒、１０秒、１５秒、及び３０秒の曝露時間を用いた。それぞれの試料は硬化したように見られ、損傷試験によって損傷したものはなかった。それぞれの試料の剥離及び再接着を上述のように試験し、結果を表５にまとめた。
【００７７】
【表５】
2013542851.tif 000009
【００７８】
（＊）試験せず。コーティング不良。
【００７９】
実施例セットＢ３：連続的な紫外線への曝露（１８５ｎｍの紫外線）。
【００８０】
非官能性のシリコーン樹脂Ｅを用いて追加の２つの試料を調整した。バックアップロールを連続回転し、曝露時間をロールの表面速度に基づいて算出したことを除き、データセットＢ２に関して記載した手順にしたがった。５秒、１０秒、１５秒、及び３０秒の曝露時間を用いた。試料の剥離及び再接着を上述のように試験し、結果を表６にまとめた。
【００８１】
【表６】
2013542851.tif 000010
【００８２】
実施例セットＢ４：連続的なコーティング及び紫外線曝露（１８５ｎｍの紫外線）。
【００８３】
樹脂Ｄ（Ｄｏｗ  ＣｏｒｎｉｎｇのＤＣ２００シリコーン、３０，００センチストーク（０．０３ｍ２／ｓ））連続コーティング・硬化ラインを使用して、６つの異なる樹脂コート重量で試料を調製した。５本ロールコーターを用いて、５０マイクロメートル（２ミル）のプライムしたＰＥＴフィルムにシリコーン樹脂を塗布した。樹脂の約９．５ｍｍ上に位置付けられた、９０〜１００℃で動作している低圧水銀ランプからの紫外線に樹脂を曝露した。窒素不活性チャンバ（酸素１１〜３０ｐｐｍ）内で紫外線曝露を行った。ドライラミネーションした試料及びウェットキャスティングした試料の両方についての剥離の結果を表７に、再接着の結果を表８にそれぞれまとめた。
【００８４】
【表７】
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【００８５】
【表８】
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【００８６】
１７２ｎｍはポリジメチルシロキサンの吸収スペクトルのピークにより近いが、本願の発明者らは、１８５ｎｍで強度ピークを含むスペクトルを有する紫外線が、特により厚いコーティングに関しては、より優れた硬化をもたらすことができることを見出した。化学放射線によってコーティングを硬化するとき、選択された波長は吸収されなくてはならないが、化学放射線がコーティングの厚さ全体を貫通するのを防ぐために、吸収のレベルが高すぎてはならない。
【００８７】
いくつかの実施形態では、硬化の対象である特定のシリコーン樹脂及びその厚さでのビアの法則によって決定されるように、ゼロより大きく０．５以下である吸光度をもたらす波長で強度ピークを有する紫外線源を選択することが望ましい。吸光度が０．５を超すと、コーティングの厚さに浸透する放射線の欠如のために表面の吸収及び架橋に至り、表の層又は表面層が形成される場合がある。０．３未満の吸光度は許容され得るものであり、より均一の浸透及び硬化プロファイルを与える傾向があるが、放射線の捕獲に関しての効率がより低い。いくつかの実施形態では、ビアの法則によって決定される吸光度は、０．３〜０．５、例えば、０．４〜０．５、又は場合によっては０．４０〜０．４５である。実際の吸光度及びビアの法則によって算出された吸光度は厚さに比例して増加するので、特定のシリコーン樹脂はある１つの厚さ、例えば、１マイクロメートルでは所望の吸光度を有することができても、より大きい厚さ、例えば、１０マイクロメートルの厚さにおいては同じシリコーン樹脂の吸光度では高すぎる場合がある。
【００８８】
本開示の方法に従って調製された架橋シリコーンコーティングは、例えば、剥離層、低粘着性の裏層、コーティングなどを含む広範な用途に任意に用いることができる。様々な代表的な用途を図２に図示する。物品１００は、剥離ライナー２１０を形成する第１の基材１１０、及び第１の基材１１０の第１面１１１に接着された架橋シリコーン層１２０を備える。いくつかの実施形態では、物品１００は剥離ライナー２１０に加えて、架橋シリコーン層１２０に剥離可能に接着された接着剤１４０を更に備えて、トランスファーテープ２２０を形成する。いくつかの実施形態では、物品１００は、架橋シリコーン層１２０の反対側に、接着剤１４０に接着された第２の基材１５０を更に備える。
【００８９】
いくつかの実施形態では、第２の基材は、例えば、剥離ライナー２１０に類似した剥離ライナーである剥離ライナーであり得、物品１００はデュアルライナーのトランスファーテープであり得る。いくつかの実施形態では、第２の基材はその接着剤に永久結合され得、接着剤物品１００は例えばテープ又はラベルであり得る。
【００９０】
図示されていないが、いくつかの実施形態では、基材１１０は両面が剥離材料でコーティングされ得る。概して、剥離材料は独立に選択することができ、剥離材料は同じであっても異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、両方の剥離材料は本開示の方法に従って調製される。いくつかの実施形態では、そのような両面剥離ライナーから、自動巻き接着剤物品が調製される。いくつかの実施形態では、１つ以上のプライマー層を含めることができる。例えば、いくつかの実施形態では、基材１１０の表面１１１にプライマー層を配置することができる。
【００９１】
概して、基材１１０及び１５０は、一般に使用される様々な材料のどれであってもよい。代表的な材料としては、紙、ポリコート紙、ポリマーフィルム（例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、及びポリカーボネート）、織布及び不織布、金属ホイルが挙げられる。いくつかの実施形態では、基材の表面処理（例えば、コロナ又は火炎処理）をしてもよく、又は例えば、プライマー又は印刷を受け付ける層でコーティングしてもよい。いくつかの実施形態では、多層の基材を使用してもよい。
【００９２】
概して、例えば、天然ゴム及び合成ゴム、ブロック共重合体、及びポリオレフィン接着剤を含む、任意の既知の接着剤を使用してもよい。いくつかの実施形態では、接着剤はアクリル系接着剤を含むことができる。
【００９３】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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