專利名稱：防粘襯層組合物,基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)基礎(chǔ)材料的方法,和基礎(chǔ)材料的表面處理劑和表面處理 ...的制作方法
防粘襯層組合物，基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)基礎(chǔ)材料的方法，和基礎(chǔ) 材料的表面處理劑和表面處理劑的用途本發(fā)明涉及表面處理劑，防粘襯層(release liner)組合物，基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)基礎(chǔ) 材料的方法。本發(fā)明還涉及表面處理劑的用途。防粘涂層如硅酮涂層已經(jīng)用于增強基材如紙、膜或塑料涂布紙基材的防粘性能。 該硅酮涂層可以形成防粘襯層的防粘層，或該硅酮涂層可以是烘焙紙(baking paper)的功 會邑Μ。當(dāng)具有良好硅酮粘合性和低硅酮擦去(rub-off)(率)的高質(zhì)量標(biāo)記背襯產(chǎn)品 (label backing products)即防粘襯層是所希望的時，必須特別注意非硅酮化處理基礎(chǔ)材 料的質(zhì)量。通常，高質(zhì)量防粘襯層和硅酮粘合性的良好控制已經(jīng)是要求的。在標(biāo)簽產(chǎn)品上 的發(fā)展導(dǎo)致對于防粘襯層的越來越多挑戰(zhàn)。防粘襯層的質(zhì)量的主要衡量是硅酮涂層對基礎(chǔ)材料的粘合性以及由于過分的硅 酮穿透所導(dǎo)致的小孔(pinhole)的缺乏。硅酮涂層量的最小化也是經(jīng)濟方面的中心目標(biāo)。有可能通過使用物理或化學(xué)方法處理表面。兩種方法的目的是以控制方式調(diào)節(jié)硅 酮涂層進(jìn)入到基礎(chǔ)材料的孔隙結(jié)構(gòu)中的穿透和硅酮層的粘合性。當(dāng)防粘襯層的基材是由紙 組成時，最重要的物理加工技術(shù)是紙的壓延，其中加熱和壓力用來將纖維壓縮成具有較少 孔隙的更壓實的網(wǎng)片。涂有較低量的硅酮的無小孔的防粘襯層的尋求已經(jīng)導(dǎo)致新的制備方法。利用新的 制備方法，防粘襯層的質(zhì)量得到改進(jìn)并且在沒有犧牲最終產(chǎn)品的質(zhì)量的情況下硅酮消耗量 已減少。然而，一些新的生產(chǎn)方法會導(dǎo)致與硅酮固定(anchorage)相關(guān)的問題，并且已經(jīng)觀 察到硅酮涂層的嚴(yán)重擦去。較差硅酮固定的一個理由是，已經(jīng)用于形成防粘涂層如防粘層的涂覆機器的速度 已經(jīng)提高。這意味著防粘層的化合物必須相對快速地固定到基礎(chǔ)材料的表面上，即，交聯(lián)相 當(dāng)快速地發(fā)生。此外，一個目標(biāo)是減少鉬催化劑的量，這是相對于快速交聯(lián)而言互相矛盾的 目標(biāo)。公開物W02005/071161解決了固定問題。該公開物公開了預(yù)期被硅酮化處理 (siliconize)的纖維素纖維型載體。該公開物建議，以纖維素纖維為基礎(chǔ)的載體接枝具有 官能團的至少一種有機分子，該官能團能夠與纖維素的游離OH官能團產(chǎn)生共價鍵，并且該 有機分子包括乙烯基官能團。石油醚用作接枝試劑的溶劑。然而，還有與單體或低反應(yīng)性分子的使用有關(guān)的許多缺點。它們可以穿透到載體 中，并且因為它們是具有低分子量的揮發(fā)性化合物，它們可具有討厭的氣味并且是刺激性 的。未反應(yīng)的單體或低(small)反應(yīng)性分子也可能遷移和因此阻止該防粘劑(通常硅酮化 處理劑)粘合于基材的表面上和因此防粘層從基材的表面上松脫，即發(fā)生擦去。涉及到接枝的實際完成的缺點是石油醚用作接枝劑的溶劑；石油醚不能在工業(yè)上 用于造紙機上，因為它是揮發(fā)性有機溶劑。涉及到實際完成的另一個缺點是造紙廠的方法 基于含水體系。當(dāng)該單體或低反應(yīng)性分子被添加在水中時，它們能夠產(chǎn)生共價鍵的能力在 短的時間內(nèi)顯著下降，因為單體與水反應(yīng)并且它們因此轉(zhuǎn)化成更低反應(yīng)性的化合物。另一方面，如果揮發(fā)性溶劑被添加到該方法中，需要用于溶劑收集和循環(huán)的昂貴投資。此外，標(biāo) 簽產(chǎn)品可用于食品包裝，因此，任何溶劑或單體殘留是不可接受的。本發(fā)明的目的是介紹解決上述問題的產(chǎn)品。此外，借助于本發(fā)明，有可能使用新的 配方，它以前不可能使用。本發(fā)明的表面處理劑體現(xiàn)特征于在獨立權(quán)利要求1中的特征部分中。本發(fā)明的防 粘襯層組合物體現(xiàn)特征于在獨立權(quán)利要求13的特征部分中?；A(chǔ)材料體現(xiàn)特征于在獨立 權(quán)利要求16中的特征部分中。生產(chǎn)基礎(chǔ)材料的方法體現(xiàn)特征于在獨立權(quán)利要求M的特征 部分中。表面處理劑的用途體現(xiàn)特征于獨立權(quán)利要求31的特征部分。在描述本發(fā)明時，將使用某些突出的術(shù)語。

圖1解釋了根據(jù)本發(fā)明的防粘襯層的 結(jié)構(gòu)。該防粘襯層組合物包括基材1，表面處理層2和防粘層3。基材指紙基材，膜基材，或 涂布膜(塑料)的紙基材。紙基材可以是涂覆的，施膠的(sized)或另外表面處理的。基 礎(chǔ)材料4是包括表面處理層的基材。表面處理層包括表面處理劑，后者包括具有能夠與硅 酮涂層反應(yīng)的基團的至少一種端基-或側(cè)基-官能化的嵌段或接枝共聚物。防粘襯層5指 產(chǎn)品，它包括基材、在基材表面上的表面處理層和在表面處理層之上的硅酮涂層。該硅酮涂 層可以基于例如含溶劑的硅酮，無溶劑的硅酮，UV固化型硅酮，或乳液硅酮。根據(jù)本發(fā)明， 表面處理劑6形成完全的表面處理層、或是表面處理層的一部分、或作為底漆直接鋪展在 基材表面上或鋪展在基材表面上的層(如涂層或施膠劑層)上。本發(fā)明提供新型表面處理劑和組合物，其中硅酮的粘合性得到改進(jìn)和硅酮擦去得 以阻止。當(dāng)表面處理劑施涂在基材如紙、膜或有涂膜的基材上時，形成基礎(chǔ)材料。該基礎(chǔ)材 料的表面處理層能夠在硅酮涂層和表面處理層之間的界面處形成共價鍵。粘合性的改進(jìn)是 基于結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括與基材和/或基材表面上的涂層相容的結(jié)構(gòu)部分，和可與該硅酮涂 層反應(yīng)或至少與該硅酮涂層相容的結(jié)構(gòu)部分。新型表面處理劑是以能夠與該硅酮涂層粘結(jié)的官能化聚合物。這與前述溶液相比 提供了主要的增強，其中硅酮涂層的粘合性已經(jīng)基于弱的力和物理纏結(jié)。該官能化聚合物包括連接了官能單元如官能團或聚合物鏈的聚合物骨架。聚合物 骨架可以是水溶性，水可分散性，或水可乳化的。水溶性聚合物骨架可以從水溶性載體聚合 物，如聚乙烯醇，聚乙二醇，聚氧化乙烯，聚乙烯基胺，淀粉，淀粉酯，淀粉醚，羧甲基纖維素， 羧甲基纖維素醚，羧甲基纖維素酯，脫乙酰殼多糖，黃原膠(xanthan)或聚丙烯酰胺獲得。 優(yōu)選的載體聚合物是聚乙烯醇。得益于它的結(jié)構(gòu)，該載體聚合物的聚合物骨架確保該表面處理劑不深入穿透到基 材中；該聚合物骨架包括能夠保留在基材表面上的相當(dāng)長的鏈。此外，當(dāng)載體聚合物通過將 單體接枝到其結(jié)構(gòu)中而改性時，最終化合物不含較大量的單體。所形成的本發(fā)明聚合物是水溶性，水可分散性或水可乳化的接枝或嵌段共聚物。 接枝共聚物是通過將官能團或聚合物鏈連接到聚合物骨架上而生產(chǎn)的。該官能團或聚合物 鏈能夠與硅涂層之間經(jīng)由硅氫化反應(yīng)形成共價鍵和進(jìn)行反應(yīng)。嵌段共聚物是通過官能聚合 物嵌段連接到骨架聚合物鏈的末端上形成嵌段共聚物結(jié)構(gòu)而生產(chǎn)的。除具有官能側(cè)基或端基或嵌段的聚合物骨架之外，有可能的是該表面處理劑包括 其它聚合物如水溶性聚合物，它可以選自與載體聚合物相同的聚合物。還有可能將顏料如 有機或無機顏料添加到表面處理劑中。
接枝官能團的骨架聚合物的側(cè)基或端基可具有(I)R1R3R^)-或(II)R1R3O-的通式。在通式⑴和(II)中，R1是
權(quán)利要求
1.表面處理劑，其特征在于它包括骨架聚合物，在其上已連接了-選自于具有以下通 式的結(jié)構(gòu)中的側(cè)基或端基(I)R1R3R4O-,其中R1是g形式的醛或酮，一jl—H形式的硅烷氫化物或CR52= CR2形式的不飽和結(jié)構(gòu)，其中R2和R5表示H，C1. · · C20烷基鏈，C1. · · C20烯基鏈，C1. · · C20脂肪酸 鏈，或C1. . . C10脂肪酸酯鏈，R3表示線性或支化的、取代或未取代的C1. . . C20烷基或烯基鏈 或-OSiIi26O基團，其中R6表示羥基、C1. . . C20烷基或烷氧基鏈，和R4表示羰基(C = 0)，(II)R1R3O-,其中R1是g形式的醛或酮，一，一H形式的硅烷氫化物或CR52= CR2形式的不飽和結(jié)構(gòu)，其中R2和R5表示H，C1. · · C20烷基鏈，C1. · · C20烯基鏈，C1. · · C20脂肪酸 鏈，或C1. . . C10脂肪酸酯鏈，R3表示線性或支化的、取代或未取代的C1. . . C20烷基或烯基鏈 或-OSiI^O基團，其中R6表示羥基、C1. . . C20烷基或烷氧基鏈，或R2-選自具有通式的一種或多種重復(fù)單元中的嵌段，其中R1表示C1... C20烷基鏈， R8I烯基鏈或硅氧烷基團(-SiO-)，R2和R3表示氫，羥基(-0H)，硅烷氫化物基團一’一HC1. . . C20烷氧基，C1. . . C20烯基或不飽和C1. . . C20?；?。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的表面處理劑，其特征在于該骨架聚合物是水可溶性的和它選自于 聚乙烯醇，聚乙二醇，聚氧化乙烯，聚乙烯基胺，淀粉，淀粉酯，淀粉醚，羧甲基纖維素，羧甲 基纖維素醚，羧甲基纖維素酯，脫乙酰殼多糖，黃原膠，或聚丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的表面處理劑，其特征在于該側(cè)基是在與不飽和鹵代烯烴如乙 烯基氟，乙烯基氯，乙烯基溴，乙烯基碘，烯丙基氯，烯丙基氯，烯丙基溴，烯丙基氟，或烯丙 基碘的反應(yīng)中形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的表面處理劑，其特征在于該側(cè)基是在與含有硅原子的化合物， 如三甲氧基乙烯基硅烷，丁烯基三乙氧基硅烷，二甲基氯硅烷，1，1，3，3-四甲基二硅氧烷， 10- i^一碳烯基二甲基氯硅烷，I"乙烯基-3-(氯甲基)-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，乙烯基 二甲基硅烷，乙烯基二甲基乙氧基硅烷，乙烯基四甲基二硅氧烷，或三乙氧基乙烯基硅烷的 反應(yīng)中形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的表面處理劑，其特征在于該側(cè)基是在與酸如丙烯酸，2-丙基 丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，3- 丁烯酸，4-戊烯酸，2,4-戊二烯酸，5-己烯酸，6-庚烯酸， 9-癸烯酸，或10-十一碳烯酸的反應(yīng)中形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的表面處理劑，其特征在于該側(cè)基是在與酰氯如丙烯酰氯，甲基 丙烯酰氯，4-戊烯酰氯，或10-十一碳烯酰氯的反應(yīng)中形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2的表面處理劑，其特征在于該側(cè)基是在與酸酐如甲基丙烯酸酐， 衣康酸酐或4-戊烯酸酐的反應(yīng)中形成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的表面處理劑，其特征在于該側(cè)基是在與酸酯，如單丙烯酸酯， 單甲基丙烯酸酯，單衣康酸酯，單-3- 丁烯酸酯，單-4-戊烯酸酯，單-2，4-戊二烯酸酯， 單-5-己烯酸酯，單-6-庚烯酸酯，單-9-癸烯酸酯，或單-10-十一碳烯酸酯的反應(yīng)中形成的。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的表面處理劑，其特征在于該表面處理劑能夠與硅酮 涂層形成化學(xué)鍵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的表面處理劑，其特征在于該表面處理劑能夠與硅酮涂層形成共 價鍵。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求1-10中任何一項的表面處理劑，其特征在于它原樣使用，用作 在表面處理層中的共混組分或用作在另一個表面處理層的表面上的附加層。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求1-11中任何一項的表面處理劑，其特征在于它以相對于該表面 處理層的總重量的0.01% -100%的量使用。
13.防粘襯層組合物，其中硅酮的粘合性在硅酮涂層和表面處理層之間得到改進(jìn)并且 因此防止硅酮擦去，其特征在于粘合性的改進(jìn)是以聚合物表面處理劑結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，該結(jié)構(gòu) 包括與基材和/或在基材表面上的涂層相容的結(jié)構(gòu)部分以及可與該硅酮涂層反應(yīng)的或至 少與該硅酮涂層相容的結(jié)構(gòu)部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的防粘襯層組合物，其特征在于該產(chǎn)生化學(xué)鍵合的表面處理劑的 結(jié)構(gòu)是具有能夠與該硅酮涂層反應(yīng)的基團的端基-或側(cè)基-官能化的聚合物或官能化的嵌 段或接枝共聚物。
15.根據(jù)權(quán)利要求13-14的防粘襯層組合物，其特征在于該表面處理層包括根據(jù)前述 權(quán)利要求權(quán)利要求1-12中任何一項的表面處理劑。
16.包括基材和在基材表面上的表面處理層的基礎(chǔ)材料，其特征在于該表面處理層包 括根據(jù)前述權(quán)利要求1-12中任何一項的表面處理劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的基礎(chǔ)材料，其特征在于該基材是由紙組成。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的基礎(chǔ)材料，其特征在于該基材是由玻璃紙組成。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的基礎(chǔ)材料，其特征在于該基材由膜材料組成。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的基礎(chǔ)材料，其特征在于該基材由熱塑性聚合物材料，理想的 聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，取向聚丙烯(0ΡΡ)，低密度聚乙烯(LDPE)，或高密度聚乙烯 (HDPE)所組成。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的基礎(chǔ)材料，其特征在于該基材由涂膜紙組成。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求16-21中任何一項的基礎(chǔ)材料，其特征在于它是防粘襯層的基 礎(chǔ)材料。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求16-18中任何一項的基礎(chǔ)材料，其特征在于它是烘焙紙的基礎(chǔ) 材料。
24.產(chǎn)生改進(jìn)的在基材上的表面處理層和硅酮涂層之間的粘合性和減少的硅酮涂層 的擦去的方法，其特征在于粘合性的改進(jìn)是以施涂于基材上的該聚合物表面處理劑的結(jié)構(gòu) 為基礎(chǔ)，該聚合物表面處理劑的結(jié)構(gòu)包括與基材和/或在基材表面上的涂層相容的結(jié)構(gòu)部 分，以及可與該硅酮涂層反應(yīng)或至少與該硅酮涂層相容的結(jié)構(gòu)部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求M的方法，其特征在于該表面處理層僅僅由該表面處理劑組成。
26.根據(jù)權(quán)利要求M的方法，其特征在于該表面處理層是包括該表面處理劑的涂料組 合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求M-26的方法，其特征在于該表面處理層被施涂在未涂覆的基材上。
28.根據(jù)權(quán)利要求M-26的方法，其特征在于該表面處理層被施涂在預(yù)涂覆的基材上。
29.根據(jù)權(quán)利要求M-28的方法，其特征在于該表面處理劑與硅酮涂層形成化學(xué)鍵。
30.根據(jù)前述權(quán)利要求M-29中任何一項的方法，其特征在于該表面處理劑與硅酮涂 層形成共價鍵。
31.表面處理劑用于改進(jìn)硅酮涂層對基礎(chǔ)材料的粘合性的用途，該聚合物表面處理劑 的結(jié)構(gòu)包括與該基材和/或在高基材表面上的涂層相容的結(jié)構(gòu)部分，以及可與硅酮反應(yīng)或 至少與硅酮相容的結(jié)構(gòu)部分。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的用途，其特征在于根據(jù)前述權(quán)利要求1-12中任何一項的表面處 理劑用于改進(jìn)硅酮對基礎(chǔ)材料的粘合性。
33.根據(jù)權(quán)利要求31或32的用途，其特征在于該表面處理劑用于與硅酮涂層形成化學(xué)鍵。
34.根據(jù)前述權(quán)利要求31-33中任何一項的用途，其特征在于該表面處理劑用于與硅 酮涂層形成共價鍵。
全文摘要
本發(fā)明涉及防粘襯層組合物，其中在硅酮涂層和表面處理層之間已改進(jìn)硅酮的粘合性，因此防止了硅酮擦去。粘合性的改進(jìn)是基于一種聚合物表面處理劑結(jié)構(gòu)，后者包括與基材和/或基材表面上的涂層相容的結(jié)構(gòu)部分或可與硅酮涂層反應(yīng)或至少與硅酮涂層相容的結(jié)構(gòu)部分。本發(fā)明還涉及基礎(chǔ)材料和生產(chǎn)基礎(chǔ)材料的方法，以及用于基礎(chǔ)材料的表面處理劑和表面處理劑的用途。
文檔編號C09D103/08GK102056994SQ200980120941
公開日2011年5月11日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者A·薩爾米南, H·科索南, J·基維瓦薩拉, J·塞帕拉, J·薩里南, K·科斯基南, L·波約拉, M·里薩南, P·塔尼, T·科斯基南 申請人:芬歐匯川集團公司