CN101326251B - 具有受控剥离力的有机硅剥离组合物和涂覆有所述组合物的有机硅剥离涂覆膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物以及一种涂覆有所述组合物的有机硅剥离膜。利用本发明的组合物和涂覆有所述组合物的剥离膜，能得到具有给定值的可再现剥离力，也能在不排放有害溶剂的情况下制造均匀涂覆的剥离膜。由此制造的有机硅剥离膜能够具有可控制的剥离力，以及与粘性试剂相容的稳定的剥离力特性。为了这个目的，本发明的特征在于，本发明的其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物为水分散型有机硅剥离涂覆组合物，其包含有机聚硅氧烷、有机聚硅氧烷树脂、有机氢聚硅氧烷和铂螯合物催化剂，并满足下面的剥离力数学式：剥离力＝aX+b，其中a＝61.62±3.98，b＝16.43±3.01，X＝所述剥离涂覆组合物中有机聚硅氧烷树脂的含量(％)。

Description

具有受控剥离力的有机硅剥离组合物和涂覆有所述组合物的有机硅剥离涂覆膜
技术领域
本发明涉及有机硅剥离组合物和涂覆有所述组合物的有机硅剥离膜，更具体地，本发明涉及有机硅剥离组合物和涂覆有其剥离力能够被控制的组合物的有机硅剥离膜，其具有给定值的可再现的剥离力，且利用该组合物可在不排放有害有机溶剂的情况下制造均匀涂覆的剥离膜，由此制造的有机硅剥离膜具有与粘性试剂相容的稳定的剥离力。
背景技术
通常，将剥离膜用作如下膜，其用于保护具有粘性试剂、粘合剂、糊状药(pasting medicine)等的粘合表面，或将该剥离膜用作用于形成树脂片的载体片，更具体地为陶瓷片、电极片等。近来，由于光学产品的用途和类型的多样化以及对这类产品的生产增加得越来越多，因而为了提高生产力，粘性试剂、粘合剂等倾向于由液相变为片型。在图1中显示了这类片型中树脂、粘性试剂和粘合剂的结构。当使用这样的片时，首先除去表面A上具有较低剥离力的剥离层(轻剥离)，然后将所述片与预定的部件相结合。随后，除去表面B上具有较高剥离力的剥离层(重剥离)。在此情况下，为了所需的物理性质，由于位于片的两个面上的剥离层不能被同时除去，因而每个剥离层必须具有在给定水平上不同的剥离力。由加成有机硅组合物(包含有机聚硅氧烷、有机氢聚硅氧烷和铂催化剂，它们是基础剥离涂覆组分)制成的硬化膜，可用于要求具有较低剥离力的轻剥离能力的产品如标签、胶带等。然而，上述硬化膜不具有足够的能力，因此不能用于要求具有上述较重剥离力的用途。
为了解决上述问题，已经使用了一种方法，其中应用具有剥离组合物的双面涂层以实现两个面上的剥离力差异。在此情况下，会有在高速剥离时剥离稳定性不足的问题。此外，公布的日本专利申请07-126532和07-252360公开了使用加成反应型有机硅组合物的方法，在有或没有溶剂的情况下，向所述组合物中添加有机聚硅氧烷。然而，如果在有溶剂的情况下使用该方法，会有关于环境污染或稳定性的问题。如果在没有溶剂的情况下使用该方法，为了增加所得膜的剥离力而增加被添加的有机聚硅氧烷树脂的量，则会有组合物粘度增加而引起涂覆能力降低的问题。
发明内容
技术问题
本发明设计用于满足上述的需要并解决所述典型问题。
本发明的目的是提供一种有机硅剥离组合物和一种涂覆有所述组合物的剥离膜，所述组合物具有指定的可再现的剥离力，并用于形成稳定的剥离涂覆层，其中所得膜的剥离力能够被控制。
有利效果
根据本发明，能通过用于制备其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物的联机(inline)或脱机(offline)制备方法来得到关于可再现的给定剥离力的期望值。根据本发明，还能在不排放有害有机溶剂的情况下制造一种均匀涂覆的剥离膜，由此制造的有机硅剥离膜具有与粘性试剂相容的稳定的剥离力性能。
涂覆有其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物的剥离膜能够应用于保护片形式的树脂、粘性试剂和粘合剂，且能够有效地和非常适当地用作双面粘合带等。
附图简述
本发明的这些以及其它的特征、方面和优点将通过下面的描述而变得显而易见，这些都在附图中进行图解说明。在附图中：
图1显示了附着于普通粘合片的两个面上的剥离膜的构型；
图2显示了剥离力与有机聚硅氧烷树脂/有机聚硅氧烷和有机氢聚硅氧烷/有机聚硅氧烷的组成比的关系；以及
图3显示了剥离力与有机聚硅氧烷树脂含量(％)的关系。
本发明的最佳实施方式
在下文中，将通过参考附图对本发明的优选实施方案进行详细描述。
本发明的有机硅剥离组合物(其中为了实现上述目的，其剥离力能被控制)为水分散型有机硅剥离涂覆组合物，其特征在于，它包含有机聚硅氧烷、有机聚硅氧烷树脂、有机氢聚硅氧烷和铂螯合物催化剂，并满足下面关于其剥离力的数学式：
数学式1
剥离力＝aX+b
其中a＝61.62±3.98，b＝16.43±3.01，X＝所述剥离涂覆组合物中有机聚硅氧烷树脂的含量(％)。
优选地，本发明的特征在于，所述组合物包含6～20wt％的固体物质。
更优选地，本发明的特征在于，在组合物中的水分散型乳液形式的有机聚硅氧烷树脂具有如下面的化学式3～5所示的重复结构单元。
化学式3
Figure GSB00000520543100031
化学式4
化学式5
Figure GSB00000520543100042
更优选地，本发明的特征在于，化学式3～4中的R为甲基、乙烯基或苯基，且所述有机聚硅氧烷树脂具有线型或环状结构。
本发明的涂覆有其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物的有机硅剥离膜的特征在于，对于所述膜，将其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物涂覆到聚酯塑料膜的单面或两面上以具有给定的涂层厚度，从而形成有机硅剥离涂覆层。
在下文中，通过参考本发明的实施方案来详细描述本发明。对本领域技术人员显而易见的是，这些实施方案仅是为了更详细地说明本发明，而不是用这些实施方案来限制本发明的范围。
本发明的其剥离力能够被控制的有机聚硅氧烷(其为有机硅剥离组合物的一种组分)具有如下面的化学式1所示的代表性分子结构：
化学式1
Figure GSB00000520543100051
R1  CH＝CH2
R2  CH2-CH2-CH2-CH2-CH＝CH2，CH3
其中，m和n为大于0的整数。
有机聚硅氧烷在其分子中包含乙烯基。希望乙烯基存在于分子的任何部分，但优选地，尤其希望乙烯基存在于分子结构的末端。
允许分子具有线型或支化结构，也允许线型和支化结构共存。偶合到有机硅原子的甲基可被脂族不饱和烃基取代。然而，更优选的是，包含超过70mol％、更优选超过80mol％的甲基单元可提高平滑度和剥离能力。
有机氢聚硅氧烷的代表性分子结构显示于下面的化学式2中，其用作本发明的其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物中的硬化剂：
化学式2
Figure GSB00000520543100052
其中q和p为大于0的整数。
有机氢聚硅氧烷可具有线型、支化或环状结构中的任一种。此外，这些结构的组合也是允许的。对粘度或分子量没有限制，只要能实现关于有机氢聚硅氧烷的良好相容性。对于用量，优选的是，相对于有机氢聚硅氧烷的一个乙烯基，使0.5～1.2个氢原子偶合到有机硅原子上。如果相对于有机氢聚硅氧烷的一个乙烯基，小于0.5个氢原子被偶合到有机硅原子上，就有可能不能实现良好的硬化能力。如果氢原子的数目超过1.2，那么硬化后的弹性或物理性能可能会降低。另外，在本发明的其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物中，如果有机氢聚硅氧烷的量大于有机聚硅氧烷的量，那么将得到超过预期的交联，导致柔性的降低而引起裂缝，因而降低了所得膜上的平滑度。
优选地，在本发明的其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物中，有机聚硅氧烷树脂的代表性结构具有线型或环状形状的重复结构，其具有如下面的化学式3～5中所示的单元：
[化学式3]
Figure GSB00000520543100061
[化学式4]
Figure GSB00000520543100062
[化学式5]
Figure GSB00000520543100063
其中，优选地，化学式3和4中的R为烷基，更优选为甲基或脂族不饱和烃，还更优选乙烯基、芳香烃，最优选苯基等。
如上所述，已知一种方法，其在有或没有溶剂的条件下使用加成反应型有机硅组合物，向该组合物中添加了有机聚硅氧烷树脂(公开在公布的日本专利申请07-126532和07-252360号中)。然而，溶剂型组合物可引发关于环境或稳定性的问题。对于非溶剂型，为了提高剥离能力而增加有机聚硅氧烷树脂的添加量，这典型地导致所述组合物粘度的增加，因而引起涂覆加工性降低。然而，由于本发明中使用了水分散型乳液形式的有机聚硅氧烷树脂，所以能在不产生挥发性有机溶剂的情况下制造稳定且均匀涂覆的剥离膜。由此制造的有机硅剥离膜在抵抗粘合剂的剥离能力方面是稳定的，并提高了涂覆加工性。
此外，在本发明的其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物中，有机聚硅氧烷树脂具有0.1～20wt％、优选0.15～10wt％的固体物质。如果所含固体物质的量小于0.15wt％，就不能控制期望的高水平剥离力。如果其量大于10wt％，则得到的剥离力太高，从而很难说其是一种基础剥离材料。
而且，本发明的其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物能够被直接涂覆到由聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙等制成的塑料膜、牛皮纸、非织造织物、布等上。为了得到均匀的涂覆层和稳定的剥离力，全部固体物质的含量优选为6～20wt％。在基材上，可在用于基材和涂覆层间的强化学偶合的表面处理如电晕处理后，应用剥离剂。基材厚度优选为12～1500微米。
实施方案
以常规方式，将本发明的其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物涂覆到被用作基材的聚酯膜上，从而制得剥离膜，如下表1中的实施方案1～5所示。
比较例
以常规方式，将本发明的其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物涂覆到被用作基材的聚酯膜上，从而制造剥离膜，如下表1中的比较例1～3所示。
下表1显示了根据上述实施方案和比较例的组合物以及在所述实施方案和比较例中组合物的剥离力(g/in)和随后的粘力比(％)。
表1
Figure GSB00000520543100081
(A：有机聚硅氧烷，B：有机聚硅氧烷树脂，C：有机氢聚硅氧烷，D：铂螯合物催化剂)
从上表1中看出，在本发明的实施方案中，取决于合适的组成比，剥离力以给定的斜率而变化。
也就是说，从图2和3中可看出，利用本发明及其实施方案的剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物制造的剥离膜显示了连续增加的剥离力，所述剥离力与添加的有机聚硅氧烷树脂(B)的量的关系，其具有根据下面数学式1的给定斜率，图2显示了剥离力与B/A(即有机聚硅氧烷树脂/有机聚硅氧烷)和C/A(即有机氢聚硅氧烷/有机聚硅氧烷)组成比的关系，图3显示了剥离力与在其剥离力能够被控制的有机硅剥离组合物中的有机聚硅氧烷树脂含量(％)的关系：
[数学式1]
剥离力＝aX+b
其中a＝61.62±3.98，b＝16.43±3.01，X＝所述剥离涂覆组合物中有机聚硅氧烷树脂的含量(％)。根据对比较例剥离膜的剥离力分析结果，可以看出，在没有添加有机聚硅氧烷树脂(B)的情况下，所得剥离力不随有机聚硅氧烷(A)和有机氢聚硅氧烷(C)的含量变化而变化。
接下来，对用于测量根据实施方案和实施例产生的物理性质(剥离力(g/in)和随后的粘力比(％))的方法进行描述。
(物理性质1的示例性测量：测量剥离力)
-制备样品
①将用于测量的涂覆有机硅剥离组合物的样品置于25℃和65％RH下，并保持24小时。
②在将标准粘合带(TESA7475)附着到经有机硅剥离组合物涂覆的表面上后，在室温(25℃)下用20g/cm2的负载来按压所述样品，并在高温(50℃)下保持24小时，然后测量所述样品的物理性质。
-测量仪器：化学仪器(cheminstrument)AR-1000
-测量方法：
①剥离角为180°，剥离速度为12in/min；以及
②样品尺寸：500mm×1500mm，测量剥离力的尺寸：250mm×1500mm
-测量数据：剥离力的单位为g/in，通过测量所述样品五次来计算平均值。
(物理性质2的示例性测量：测量随后的粘力比)
-制备样品：
①将用于测试的涂覆有机硅剥离组合物的样品置于25℃和65％RH下，并保持24小时。
②在将标准粘合带(Nitto 31B)附着到经有机硅剥离组合物涂覆的表面上后，在室温(25℃)下用20g/cm2的负载来按压所述样品并保持24小时。
③在将附着到有机硅剥离涂覆层上的粘合带除去并将其附着到平且干净的PET膜表面上后，用2kg的胶带辊(tape roller)(ASTMD-1000-55T)按压一个来回。
④测量剥离力：
-测量仪器：化学仪器AR-1000
-测量方法：
i)剥离角为180°，剥离速度为12in/min；
ii)样品尺寸：500mm×1500mm，测量剥离力的尺寸：250mm×1500mm
-数据
Figure GSB00000520543100101
Figure GSB00000520543100102
应注意，尽管已经对发明人实施的各种实施方案中的一些示例性实施方案做了说明，但是不能将本发明的技术范围限制于那些实施方案，本发明的技术范围能够被本领域的技术人员修改和实施。
已经对本发明做了详细描述。然而，应理解，详细描述和具体实施例指出了本发明的优选实施方案，它们仅仅通过说明的方式而给出，因为从该详细描述，在本发明的精神和范围内的各种修改和变化对于本领域技术人员是显而易见的。
使用动词“包括”及其变形不是排除除了权利要求书中描述的那些要素或步骤以外的要素或步骤的存在。要素前的单数冠词不排除多个这样的要素或步骤的存在。
在相互不同的从属权利要求中列举了某些量度，这不表示这些量度的组合不能被有利地使用。

Claims (3)

1.一种水分散型有机硅剥离涂覆组合物，所述剥离涂覆组合物包含有机聚硅氧烷(A)、有机聚硅氧烷树脂(B)、有机氢聚硅氧烷(C)和铂螯合物催化剂(D)，
其中所述剥离涂覆组合物包含6～20wt％的固体物质；
其中所述有机聚硅氧烷(A)在其分子中包含乙烯基，并具有如下面的化学式1所示的分子结构：
化学式1
Figure FSB00000903784800011
R1CH＝CH2
R2CH2-CH2-CH2-CH2-CH＝CH2，CH3
其中，m和n为大于0的整数；
其中相对于有机聚硅氧烷(A)的一个乙烯基，有机氢聚硅氧烷(C)具有偶合到有机硅原子的0.5～1.2个氢原子；
其中所述有机聚硅氧烷树脂(B)为水分散型乳液形式，
其中所述有机硅剥离组合物的剥离力可根据下面的方程式1来控制：
[方程式1]
剥离力＝aX+b
其中a＝61.62±3.98，b＝16.43±3.01，X＝所述剥离涂覆组合物中有机聚硅氧烷树脂(B)的含量(％)，所述有机聚硅氧烷树脂(B)包含0.15～10wt％的固体物质，以及
其中当有机聚硅氧烷树脂/有机聚硅氧烷(B/A)和有机氢聚硅氧烷/有机聚硅氧烷(C/A)的组成比增加时，所述剥离力增加。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述有机聚硅氧烷树脂(B)具有下面化学式3～5中的重复结构单元：
化学式3
Figure FSB00000903784800021
化学式4或
Figure FSB00000903784800022
化学式5
Figure FSB00000903784800023
上面化学式中所示的“R”为甲基、乙烯基或苯基中的一种，且所述有机聚硅氧烷树脂(B)具有线型或环状结构。
3.一种有机硅剥离膜，其特征在于，对于所述膜，有机硅剥离涂覆层通过如下形成：将权利要求1或2中任一项所述的有机硅剥离组合物涂覆到聚酯塑料膜的单面或双面上以具有给定的涂层厚度，所述有机硅剥离组合物的剥离力能够被控制。
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