無溶劑防粘涂料有機聚硅氧烷組合物及具有固化防粘涂料的片材形式基材的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明設及一種用于有機娃防粘涂料應用的無溶劑組合物。
[0002] 本發明設及可固化有機娃防粘涂料組合物。有機娃基防粘涂料可用于需要相對非 粘性表面的應用中。將可固化有機娃防粘涂料組合物施加到基材上，然后進行固化，所述基 材也稱為"襯墊"，其可例如為紙或聚合物膜。使用單面襯墊(例如，用于壓敏粘合劑標簽的 背襯片材）W暫時保持標簽而不會影響標簽的粘附性質。使用雙面襯墊(例如，用于雙面轉 移膠帶的襯紙）W確保雙面自粘膠帶或粘合劑膜具有保護特性和所需的退繞特性。需要防 粘涂料能充分粘附到襯墊上，同時對粘合劑具有相對較低粘合力，從而可通過預定剝離力 將標簽從襯墊移除。
[0003] 通過如下方式涂布襯墊基材:將有機娃基防粘涂料組合物施加到基材上，隨后固 化所述組合物。優選的固化機制是熱引發的娃氨加成，可改進該固化機制W改變防粘涂料 與粘合劑標簽之間的粘合力。
[0004] 娃氨加成為加成反應，其中包含至少一個不飽和鍵的化合物與包含至少一個Si-H 鍵的化合物反應。不飽和鍵是包括兩個原子之間的雙連接或=連接的鍵。所鍵合的原子可 均為碳原子或碳-雜原子。例如，不飽和鍵可為締基。
[0005] 通過娃氨加成而固化的有機娃基防粘涂料組合物的基本成分是(A)包含締基的聚 有機硅氧烷，（B)包含有機氨娃氧烷基團的交聯劑（cross-linking agent)(也稱為交聯劑 (crosslinker))，W及用于(A)與(B)之間的娃氨加成反應的催化劑。
[0006] 襯墊基材可為紙或聚合物基材諸如聚醋，例如聚對苯二甲酸乙二醇醋、膜、聚丙締 或聚乙締，特別是對透明型標簽(clear on clear label)而言。
[0007] 聚硅氧烷或有機娃是基于Si)單元的聚合物。其可包含W下單元中的至少一者:M 單元(單官能）、D單元(雙官能）、T單元(S官能）、Q單元（四官能）dM單元的Si原子鍵合至1個 0原子。D單元的Si原子鍵合至2個0原子。T單元的Si原子鍵合至3個0原子。Q單元的Si原子鍵 合至4個0原子。
[000引 M單元通常具有式Rasi化/2。0單元通常具有式RbRCSi化/2 0T單元具有式RdSi化/2。9單 元通常具有式Si04/2。
[0009 ] Ra、Rb、R。、Rd各自為取代基，優選有機取代基。每個取代基Ra、Rb、R。或Rd可選自例如 烷基、芳基、締基、丙締酸醋、甲基丙締酸醋及其他。例如，其可為具有2至6個碳原子的締基， 例如乙締基(也稱為Vi或Vi基團）或己締基。
[0010] 有時稱為樹脂的支鏈聚硅氧烷通常包含至少一個T單元和/或至少一個Q單元。直 鏈聚硅氧烷通常包含D單元和任選的M單元。MQ樹脂為包含至少一個M單元和至少一個Q單元 的有機聚硅氧烷。Q-支鏈樹脂為包含至少一個Q單元的支鏈有機娃。
[0011] 施加有機娃防粘涂料組合物W在膜或紙基材上涂布一層，然后在熱力加成下固化 而形成涂布的基材。本發明旨在為涂布的防粘襯墊提供滑動表面和低剝離力W用于膠帶剝 離或標簽剝離應用。具體地講，本發明設及無溶劑防粘涂料有機聚硅氧烷組合物，通過使上 述無溶劑防粘涂料有機聚硅氧烷組合物W薄膜形式固化于片材形式基材上而得到的承載 固化防粘涂料的片材形式基材，W及利用多漉涂布機將上述無溶劑防粘涂料有機聚硅氧烷 組合物施加到片材形式基材的至少一個側面上來制備承載固化防粘涂料的片材形式基材 的方法。
【背景技術】
[0012] 用于防粘涂料應用的組合物可為乳液的形式(基于水）、基于溶劑的形式或無溶劑 (不含溶劑）的形式。與基于溶劑的涂料組合物和乳液涂料組合物相比，無溶劑有機娃防粘 涂料組合物具有如下一些重要優點： ?環境、健康、安全和法規方面的問題更少 ?不需要溶劑回收設備 ?不含必須驅除的載體，因此線速度可更快 ?不太可能損壞膜。
[0013] 傳統上，無溶劑(SL)型有機娃防粘涂料能夠快速固化，但涂料浴液中的基礎聚合 物必須為低粘度W滿足多漉涂布方法要求。低粘度限制了用于基礎聚合物的聚有機硅氧烷 的聚合度。可能難W給固化涂料提供滑動表面并提供對于粘合劑的低剝離力，主要是由于 緊密的交聯密度。為了克服運種技術問題，現有技術已提出了若干解決方案。
[0014] 例如，WO 2008084747 A2(專利參考文獻1，W引用方式并入本文中）公開了一種無 溶劑的、形成固化防粘涂料的有機聚硅氧烷組合物，所述組合物包含： (A) 100份的有機聚硅氧烷流體，所述有機聚硅氧烷流體具有支鏈結構并且包含： (i)由式Si〇4/2表示的硅氧烷單元， (i i)由通式化Si〇2/2表示的硅氧烷單元，W及 (i i i)由通式R3R2Si0i/2表示的硅氧烷單元； (B) 0.5至15份具有如下平均結構式的二有機聚硅氧烷： RaRC2SiO(RbRCSi〇2/2)nl(r2Si〇2/2)n2SiRC2Ra; (C) 規定量的有機氨聚硅氧烷;W及 (D) 娃氨加成反應催化劑。
[0015] 另外，提供了片材形式基材，所述片材形式基材具有由該無溶劑的、形成固化防粘 涂料的有機聚硅氧烷組合物得到的固化涂料。
[0016] 二有機聚硅氧烷(B)包含締基。據[0029]認為必須使締基含量保持非常低，尤其是 最多0.1摩爾％的有機娃鍵合的有機基團為締基(完全可W的是，詞語"摩爾"實際上意指 "重量"）。根據所述實例，專利參考文獻1的組分(B)中的乙締基含量為0.02重量％。
[0017] 專利參考文獻1的組分(B)在25°C下的粘度必須為至少100,OOOmPa S，并且優選地 至少l，000,000mPa S(參見[0030])。
[0018] WO 2008084747 A2的比較例3公開了 W下組合物:將100份由W下平均結構式表示 的二甲基乙締基甲娃烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(粘度= 400m化.S，所計算的Vi% (乙 締基％ ) =0.62重量％ )，
[0019] 1.0份(B<1>)分子鏈末端被二甲基乙締基甲娃烷氧基和=甲基甲娃烷氧基封端的 二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷共聚物(二苯基硅氧烷單元含量=5摩爾％，粘度=50，OOOmPa S) ,2.0份(C)兩個分子鏈末端均被S甲基甲娃烷氧基封端的甲基氨聚硅氧烷(粘度= 20mPa S，娃鍵合的氨含量=1.6重量％ )，W及0.30份化）1-乙烘基-1-環己醇混合均勻；向該混合 物中滲入一定量的(D)氯銷酸-1,3-二乙締基-1,1，3,3-四甲基二硅氧烷絡合物(銷金屬含 量= 0.60重量％ )，該量足W得到IOOppm銷(platinum)(也稱為銷(platinium))金屬，從而 獲得無溶劑的、形成固化防粘涂料的有機聚硅氧烷組合物(粘度= 400mPa S);在所獲得的 組合物上測量動摩擦系數和剝離阻力值;運些結果在表4中示出。WO 2008084747 A2指出， 其技術性發明是具有高粘度的滑動添加劑在固化層表面上的"滲出"效應。該添加劑可通過 在交聯劑作用下末端與硫化網絡輕微相連或發生長聚合物鏈的纏結而形成松散結構。
[0020] 例如，JP 61159480 A(專利參考文獻2，W引用方式并入本文中）公開了一種用于 防粘紙的有機娃組合物，其特征在于包含： 1) 100重量份的有機聚硅氧烷，其在一分子中具有至少兩個或更多個乙締基，至少一個 或多個乙締基鍵合于側鏈位置上，乙締基的含量在0.5至10.0摩爾％內，并且25°C下的粘度 為50至10,OOOmPa S; 2 )0.5至30.0重量份的有機聚硅氧烷，其乙締基含量少于前述有機聚硅氧烷，并且25 °C 下的粘度為至少100 ,OOOmPa S; 3) 0.5至60.0重量份的有機氨聚硅氧烷，其在一個分子中具有至少兩個娃鍵合的氨；W 及 4) 催化量的銷或銷化合物。
[0021] JP 61159480 A提供了一種防粘涂料，其特征在于固化涂料層表面上的低反應性 或非反應性樹膠遷移(滲出）（外滲），從而提供良好滑動性。JP 61159480 A指出其目標是， 通過共混兩種有機聚硅氧烷、有機氨聚硅氧烷和銷催化劑，而獲得將優異滑動性引入待處 理材料中的有機娃組合物。
[0022] 例如，WO 2005059039 A2(專利參考文獻3，W引用方式并入本文中）公開了一種熱 力加成可固化的無溶劑有機娃防粘組合物，其具有減小的摩擦系數和改善的滑動特性。該 發明還設及一種聯合使用Q-締控和反應性聚有機硅氧烷來在基材上制備熱力加成可固化 的無溶劑有機娃防粘組合物的方法，具體步驟是將該發明的熱力加成可固化的無溶劑防粘 組合物施加到基材上，并且使用熱量使所述涂料在基材上固化。該發明還設及一種熱力加 成可固化的無溶劑有機娃防粘涂布制品，其具有減小的摩擦系數和改善的滑動特性。
[0023] 例如，US 20110287267 AU專利參考文獻4，W引用方式并入本文中）公開了一種 無溶劑的、形成固化防粘涂料的有機聚硅氧烷組合物，其在25°C下的粘度為50至2,000mPa S，包含(A)IOO重量份的、粘度為25至1,000m化S的締基官能化二有機聚硅氧烷；（B)0.5至 15重量份的二有機聚硅氧烷，其具有至少10,OOOmPa S的粘度并且具有不大于0.1摩爾％的 脂族不飽和基團含量；（C)0.5至5重量份的支鏈有機聚硅氧烷，其具有不止一個Si〇4/2單元， 并且是由平均硅氧烷單元式（l)(Si〇4/2)(RaRb2Si01/2)x(l)表示的支鏈有機硅氧烷低聚物與 二有機硅氧烷低聚物之間平衡聚合所提供的聚合物產物；（D)特定量的、粘度為1至1， OOOmPa S的有機氨聚硅氧烷;W及化)催化量的娃氨加成反應催化劑。
[0024] 例如，US 6569914 B2(專利參考文獻5，W引用方式并入本文中）公開了低溶劑和 無溶劑有機娃防粘涂料，可通過將極高分子量的基本上非反應性的有機聚硅氧烷滲入到常 規的可固化防粘涂料中，而制備具有不同COF(摩擦系數)水平的低溶劑和無溶劑有機娃防 粘涂料。可通過W相對低粘度的母料形式供應COF添加劑，利用涂料涂敷器來進行COF的調 整。可由無錫、無溶劑涂料體系獲得極低COF值，與此同時，運些涂料具有極低可提取物。
[0025] 例如，US 4123604 A(專利參考文獻6，W引用方式并入本文中）公開了一種新型且 改進的涂料組合物W及用于涂布基材的改進方法。運些組合物基本上無溶劑，并且在固化 時得到高度耐磨的涂料、不粘連特性、快速固化W及大致總體美學外觀。涂布基材的一個例 子是涂布紙制品W便賦予對粘合劑的防粘性。
[00%]例如，US 4870149 A(專利參考文獻7，W引用方式并入本文中）公開了一種無溶劑 防粘有機娃組合物，所述無溶劑防粘有機娃組合物用于為表面賦予非粘附性，從而所得的 固化膜具有所需的滑動系數、初性和高速剝離特性，而不會犧牲其固有優點諸如固化性、剝 離阻力的均一性W及殘余粘合劑強度，所述無溶劑防粘有機娃組合物采用二有機乙締基聚 硅氧烷，所述二有機乙締基聚硅氧烷具有作為一個端基的=乙締基甲娃烷基氧基，W及作 為另一個端基的乙締基二甲基甲娃烷基或=甲基甲娃烷基。
[0027] 例如，US 5432006 A(專利參考文獻8，W引用方式并入本文中）公開了可固化、無 溶劑的液體聚有機硅氧烷組合物，其提供表現出滑動感的防粘涂料。所述組合物包含(a)第 一聚二有機硅氧烷，所述第一聚二有機硅氧烷由甲娃烷基封端并且具有一個反應性基團； (b)第二聚二有機硅氧烷，所述第二聚二有機硅氧烷由甲娃烷基封端并且具有一個反應性 基團，（a)的反應性基團與（b)的反應性基團相同或不同，（a)和(b)的所述反應性基團能彼 此反應而形成共價鍵；（C)聚二有機硅氧烷，所述聚二有機硅氧烷具有能與(a)的反應性基 團和/或(b)的反應性基團反應形成共價鍵的=個或更多個反應性基團；W及(d)催化劑，所 述催化劑用于實現(a)、（b)和(C)的反應性基團的反應W形成共價鍵。當涂布在基材上并固 化時，所述組合物為壓敏粘合劑膠帶和壓敏粘合劑轉移膠帶提供防粘襯墊。
[0028] 然而，上述專利參考文獻1-8未能充分解決上述技術問題。具體而言，專利參考文 獻1和專利參考文獻2公開了使用粘度高于100,OOOmPa S的有機聚硅氧烷。此外，在運些專 利參考文獻中，低于l〇〇,〇〇〇mPa S的粘度會因其滲出效應不足和大量粘合劑殘余而使所得 固化涂料層滑動性不良。從運些發明的實施角度看，l〇〇,〇〇〇mPa S的粘度似乎不足。優選的 聚硅氧烷應為粘度為1，〇〇〇,000m化S或更大的聚硅氧烷。例如，運兩份專利參考文獻均公 開