CN1506412A - 利用硅氧烷水乳液脱模液生产剥离薄膜的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于生产胶粘标签、双面带等的剥离薄膜的生产方法。该剥离薄膜在基底和和剥离层之间提供改善了的粘合力，以及在剥离层和粘附体之间提供极好的剥离强度。该方法包括步骤：通过在水中分散硅氧烷水乳脱模剂而得一种硅氧烷水乳脱模液，该脱模剂包含乙烯基改性胶态二氧化硅分散体、铂螯合物催化剂分散体以及聚硅氧烷水可分散硅氧烷乳液，以达到脱模液固含量为2.5－30％重量；以及在基底上施加和干燥所得脱模液以形成剥离层。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用脱模剂和脱模液生产液体薄膜的方法，其用于胶粘标签、剥离型标签张贴物、双面带等等的生产。特别是，本发明涉及一种生产液体薄膜的方法，包括的步骤是：通过将水乳硅氧烷脱模剂和改性胶态二氧化硅的混合物分散到水中而得一种脱模液，以及将脱模液用作剥离层。
背景技术
通常地，如图1所示，生产剥离薄膜是通过在基底1上施加脱模液作为剥离层2，基底1如一种预定厚度的塑料膜、片材、纸或无纺布，例如，U.S.Pat.Nos.5,672,428和5,672,339公开了一种剥离层，其通过形成一种塑料薄膜或片材作为基底，接着将一种脱模剂施加其上而得。
但是，传统的使用剥离层的剥离薄膜具有剥离强度和粘合强度不足的缺点，即，在剥离薄膜与粘附体接触后，足以将剥离薄膜从粘附体上剥离的剥离强度造成基底和脱模剂之间粘合强度弱。另外，剥离薄膜还存在例如从基底脱落脱模剂以及耐溶剂性差的问题。
已经知道有一些提高基底和脱模剂之间的粘合力的方法，例如，当塑料膜用作基底时，塑料薄膜的表面用铬酸、臭氧、电晕、火焰、放射性离子束等等化学处理。特别是，当塑料薄膜是聚酯薄膜时，该塑料薄膜的表面用高极性聚合物处理，如具有高亲和力的改性聚酯、部分水解的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯缩丁醛等等
另外，已经知道提高剥离层和粘附体之间的剥离强度、以及基底和剥离层之间的粘合力的方法，例如，U.S.Pat.No.5,298,325建议了一种通过在基底上形成一底层，接着在底层上离线涂布形成剥离层的方法。但是，该专利具有在包括离线涂布的工艺复杂以及生产成本增加方面的问题。
在通常的剥离薄膜中，剥离层和基底之间的粘合强度增加导致剥离强度低，而增加剥离强度以提高可剥离能力则导致剥离层和基底之间的粘合强度低。
根据U.S.Pat.Nos.5,672,428和5,728,339，一种剥离薄膜是通过在塑料基底上在线涂布硅氧烷水乳液脱模剂一次生产的。在此时，一种粘合促进剂被加入脱模剂中以提高薄膜和脱模剂之间的粘合。在此使用的粘合促进剂的例子包括水可分散聚酯、水可分散丙烯酸树脂、环氧丙氧基烷氧基硅烷等等。
在用脱模剂在线涂布塑料膜期间必须进行拉伸操作，在这个时候，该操作需要相当小心以便不会引起脱模剂和基底之间粘合差，以及剥离层的平滑度差。当用脱模剂在线涂布塑料基底时，剥离层的平滑度差是由在拉伸或退火操作接着涂布脱模剂期间不规则收缩和膨胀引起的，或是由于剥离层和基底之间的不均匀热传递而交联速率不同引起的部分交联。
另一方面，最传统的在线涂布在作为基底的塑料膜生产期间的某一步骤进行，因此，硅氧烷剥离薄膜的剥离性能基本上依靠薄膜本身的生产步骤和性能，结果，当剥离薄膜和粘附体的层压材料时，根据剥离薄膜剥离的物理力和被人触摸，剥离性能不总显示各向同性，由于大多数双向拉伸薄膜是通过连续拉伸工艺生产的，在纵向和横向两者的物理性能之间的差异极小化是难于达到的。特别是，当在薄膜两个方向上的物理性能之间的差异超过某一范围时，它们将影响施加到薄膜上的剥离层的剥离性能。
发明内容
因此，鉴于上述问题，完成本发明，并且本发明的一个目的是提供一种剥离薄膜，其在基底和脱模剂之间具有极好的粘合强度，以及在剥离薄膜和粘附体之间具有极好的剥离强度。
本发明的另一个目的是提供一种被简单化了的生产剥离薄膜的工艺，其通过利用含有乙烯基改性胶态二氧化硅的硅氧烷水乳液脱模剂，代替含有有机溶剂的脱模剂，由此致使在生产剥离薄膜期间没有有机溶剂挥发，以及通过在线涂布形成剥离层。
本发明还有另一个发明目的是提供一种具有极好的各向同性剥离性能的剥离薄膜，其通过提高基底(如聚酯薄膜)的均匀性以便在剥离薄膜自粘附体剥离时(见图2)，具有与剥离方向无关的均一的剥离性能(见图3)。
根据本发明，提供了一种生产剥离薄膜的方法，其包括步骤：通过在水中分散硅氧烷水乳液脱模剂而得脱模液，该脱模剂含有1-10％重量的乙烯基改性胶态二氧化硅分散体，其固含量为10-40％重量；0.1-5％重量的铂螯合物催化剂分散体，其固含量为12-25％重量，以及剩余量的聚硅氧烷水可分散硅氧烷乳液，其固含量为30-60％重量，以达到脱模液固含量为2.5-30％，并且在基底上施加和干燥所得脱模液以形成剥离层。
附图说明
本发明的上述及其它目的、特征和其它优点将从下面结合附图的详细说明更清楚地被理解，其中：
图1是表示一种普通剥离薄膜的横截面示意图；
图2是表示一种剥离薄膜和粘附体的层压材料的横截面视图；
图3是表示剥离薄膜和粘附体层压后在每个方向剥离的简图；以及
图4是通过快速傅里叶变换(FFT)产生的光谱图，分析其根据本发明剥离薄膜的厚度。
具体实施方式
以下，将更详细地说明本发明。
在本发明中使用的改性胶态二氧化硅分散体是通过10-30％重量的胶态二氧化硅与烷氧基硅烷化合物或具有乙烯基的聚合物反应，并且同时在水中分散反应混合物而得的。所用的乙烯基改性胶态二氧化硅具有一个能够在二氧化硅芯的中心增加与基底的粘合强度的极性羟基，和一个与极性羟基化学结合的乙烯基，可是，乙烯基改性胶态二氧化硅必须不降低脱模剂的可剥离性。该乙烯基改性胶态二氧化硅是通过胶态二氧化硅和乙烯基烷氧基硅烷反应而得的，在这时，乙烯基烷氧基硅烷在胶态二氧化硅表面上进行与羟基的水解和缩聚以得到含有乙烯基的乙烯基改性胶态二氧化硅。另外，具有氨基的氨基三烷氧基硅烷被水解并与含有一个氨基和一个乙烯基的羧酸在二氧化硅表面上反应以得到具有乙烯基的乙烯基改性胶态二氧化硅。此外，一种具有胺基的硅氧烷烷聚合物直接与胶态二氧化硅反应并进一步与具有乙烯基的羧基化合物反应以得到乙烯基改性胶态二氧化硅。
能够与胶态二氧化硅反应以得到乙烯基改性胶态二氧化硅的具有乙烯基的硅氧烷烷化合物，选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯、3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯、3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-N′-(4-乙烯基苄基)亚乙基二胺氢氯化物及其混合物。
能够与胶态二氧化硅反应以得到乙烯基改性胶态二氧化硅的具有胺基的硅氧烷烷化合物，选自γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、N′-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]二亚乙基三胺、N-[4-(三甲氧基甲硅烷基)丁基]亚乙基二胺及其混合物。
能够与胺改性胶态二氧化硅反应以得乙烯基改性胶态二氧化硅的具有羧基的乙烯基单体的例子包括丙烯酸衍生物和甲基丙烯酸衍生物等等，以及乙烯基单体优选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、乙烯基乙酸、乙烯基丙酸及其混合物。
具有硅氧烷烷基以得到乙烯基改性胶态二氧化硅的缩聚物例子包括N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]聚亚乙基亚胺氢氯化物、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]聚亚乙基亚胺等等。
在本发明中使用的乙烯基改性胶态二氧化硅的粒度优选在1nm-500nm的范围内，以及更优选在1nm-100nm的范围内，另外，乙烯基改性胶态二氧化硅的固含量优选基于脱模液的重量为1-10％重量的范围内。当固含量小于1％重量时，与基底的粘合强度不足。当固含量大于10％重量时，交联度和可分散能力差，并且剥离层的平滑度降低。
在本发明中使用的铂螯合物催化剂在水可分散溶液中的固含量为12-25％重量，并且在脱模剂内含量为0.1-5％重量。铂螯合物催化剂的例子包括碳载铂或二氧化硅载铂、氯铂酸盐、铂-烯烃络合物、铂-醇络合物、铂-胺络合物、铂配位化合物，等等。由于在涂布步骤期间固化慢，使用少于0.1％重量的铂螯合物催化剂会引起污染，而使用多于5％重量时不会显著地增加固化速率，并因此在经济上不利。
聚硅氧烷可水分散乳液脱模剂包括30-40％重量的乙烯基聚硅氧烷树脂、1-10％重量的氢化聚硅氧烷树脂、0.1-5％重量的非离子表面活性剂及剩余量的水。聚硅氧烷可水分散乳液脱模剂的固含量优选在30-60％重量的范围内，聚硅氧烷可水分散乳液脱模剂的平均粒度优选在0.01-1μm的范围内。
乙烯基聚硅氧烷树脂中包含的乙烯基可以结合到树脂分子范围内的任何位置，并优选可结合到分子的端部。另外，该分子可以是线性或分支结构、或其组合。替代甲基，具有1-20个未取代或被取代的碳原子的碳氢化合物可以结合到硅原子上。这些碳氢化合物的例子包括烷基如乙基、丙基、丁基、己基、月桂基、十四烷基、十六烷基、十八烷基，等等；芳香基如苯基、甲苯基，等等；以及β-苯基乙基、β-苯基烃基、氯甲基、3，3，3-三氟丙基，等等。但是，就平滑度和剥离能力而言，甲基含量必须不小于70mol％，并且更优选不少于80mol％。当甲基含量少于70mol％时，平滑度和剥离能力差。乙烯基聚硅氧烷的粘度，但不是特别限制，在25℃时是在10-10,000cst的范围内，并优选在1000-5,000cst范围内。当粘度小于10cst时，固化困难，当粘度大于10,000cst时，表面平滑度差。
在本发明中用作固化剂的氢化聚硅氧烷树脂可以是线性、分支、环状结构、或其组合，但不限于这些结构范围内。氢化聚硅氧烷树脂的粘度和分子量不受限制，只要氢化聚硅氧烷树脂与乙烯基聚硅氧烷树脂相容性好。确定所用的氢化聚硅氧烷树脂量以便每一个乙烯基聚硅氧烷树脂的乙烯基，结合到一个硅原子上的氢原子数优选在0.5-1的范围内。当每一乙烯基，结合到一个硅原子上的氢原子数小于0.5时，将难于得到好的固化能力。当每一乙烯基，结合到一个硅原子上的氢原子数大于5时，固化后的弹性和物理性能差。
当氢化聚硅氧烷用量超过乙烯基聚硅氧烷的量时，交联向柔性降低的方向发展，由此引起膜裂缝并因此平滑度降低。
用于本发明的非离子表面活性剂的例子包括聚氧化乙烯烷基醚、聚氧化丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇脂肪酸酯、脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯及其混合物，优选聚氧乙烯烷基醚和聚氧乙烯烷基苯基醚。
硅氧烷水乳脱模液中含有的胶态二氧化硅和球形硅氧烷树脂的平均粒滑度的稳定性是不令人满意的。
根据本发明，硅氧烷水乳脱模液能够被施加到塑料膜上，如聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯化乙烯、尼龙，等等，牛皮纸、无纺布、布，等等。根据本发明脱模液优选固含量为2.5-20％重量。
在基底通过电晕等表面处理后，为加强基底如塑料膜(例如聚酯膜)和剥离层之间的化学粘合，其表面被施加脱模剂。基底的厚度优选在20-1500μm的范围内，另外，为进一步加强基底和剥离层之间的化学粘合，一种化学处理层如底层可以被在基底和剥离层之间预先形成，剥离层的厚度优选比5μm薄，以及更优选比3μm薄。
另一方面，用作基底的聚酯膜通过连续步骤以快速的生产速率生产。甚至当聚酯膜通过连续拉伸工艺在相同或类似的材料和条件下生产时，它们表现出不同的物理性能，特别是，在纵向和横向两方面。
因此，剥离薄膜的剥离性能主要依赖于生产工艺和薄膜本身的性能，结果，当剥离一种剥离薄膜和粘附体的层压材料时，根据该剥离薄膜被人剥离的物理力和触摸，剥离性能不总是显示出各向同性，由于双向拉伸薄膜通过连续拉伸工艺生产，在纵向和横向两者之间的物理性能差异的极小化是难于达到的，特别是，当薄膜的两个方向上物理性能之间的差异超过某一范围时，它们也影响施加在薄膜上的剥离层的剥离性能。本发明人发现，当薄膜在纵向和横向两方面的厚度均匀性在某一范围内时，能够得到各向同性的剥离性能。更确切地说，为得到各向同性的剥离性能，薄膜在纵向和横向两方面的厚度均匀性满足下面的关系(1)：
(1)MPw(在顺向(纵向)的最大峰值)≤0.5
TPw(在横向的最大峰值)≤0.5
其中，Pw指通过FFT(快速傅里叶变换)方法在一个预定频率范围内产生的峰中间的最大峰值，在顺向(纵向)和横向两方面的剥离薄膜厚度被测量之后。
如果在特定方向上的厚度性能在某一频率超过0.5的Pw，那么基底和粘附体之间的剥离强度差，并因此不能得到所希望的各向同性的剥离性能。
上述不等式不仅可应用于连续拉伸工艺，而且可应用于同时拉伸工艺。
以下，本发明将参考下面的实施例子更详细地描述。但是，这些实施例子是用于说明的目的，而不是限制。
以下，本发明将参考下面的实施例子更详细地描述。但是，这些实施例子是用于说明的目的，而不是限制。
[制备例1]
在室温时强力搅拌超过1小时下，将10重量份烯丙基三甲氧基硅烷滴加到100重量份的胶态二氧化硅中(二氧化硅固体含量：30％重量，平均粒度：7nm)，然后将混合物保持2小时，此后，将混合物升至80℃，并进一步反应6小时以得到乙烯基改性胶态二氧化硅。
[制备例2]
将100重量份的胶态二氧化硅(二氧化硅固体含量：30％重量，平均粒度：7nm)加料到配备了氮入口、搅拌器和温度计的在氮气氛下的三颈瓶中，然后将5重量份的γ-氨基丙基三甲氧基硅烷在强力搅拌下滴加到其中，并将混合物保持2小时，此后，将混合物升至80℃，然后保持6小时以得到胺基改性胶态二氧化硅，使所得反应混合物冷却到室温，并将5重量份的乙烯基乙酸在猛力搅拌下加入其中以得到乙烯基改性胶态二氧化硅。
[制备例3]
将100重量份的胶态二氧化硅(二氧化硅固体含量：30％重量，平均粒度：7nm)加料到配备了氮入口、搅拌器和温度计的在氮气氛下的三颈瓶中，然后将50重量份的N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]聚亚乙基亚胺氢氯化物(30％水溶液)在室温猛力搅拌下加入其中，此后，将混合物升至60℃，并进一步反应8小时，使所得反应混合物冷却到室温，并将5重量份的丙烯酸加入其中以得到乙烯基改性胶态二氧化硅。
[实施例1]
将350g的甲基乙烯基聚硅氧烷(乙烯基封端聚硅氧烷，分子量：780)和70g的甲基氢聚硅氧烷(130cSt)加料到反应器中并利用均相混合机在2,000rpm下混和，在混合物中加入5g聚氧化乙烯月桂基醚(9mol)、5g聚氧化乙烯月桂基醚(23mol)和100g水，其后，反应混合物在6,000rpm下被搅拌。当粘度开始增加时，搅拌速率降低到2,000rpm，将270g水加入反应混合物中，该混合物利用高压均相混合机混和，然后用200g蒸馏水稀释以得水乳液。
将100重量份的水乳液传送到配备有搅拌装置的反应器，然后用300重量份的蒸馏水稀释，5重量份的水可分散溶液含有氯铂酸盐-烯烃络合物(固体含量20％重量)和10重量份的在制备例1中所得的改性胶态二氧化硅被加入稀释物中，同时在室温下搅拌。将混合物搅拌12小时以得到一种均匀的白色硅氧烷可水分散乳液脱模液，由此所得的脱模液在温度105℃下干燥3小时，在脱模液中非挥发组分的含量显示为12％重量，以及在脱模液中平均粒径利用电子显微镜测量为0.1μm。
根据传统工艺制备涂施硅氧烷树脂的双向拉伸聚酯薄膜，即，未拉伸薄膜在250℃-300℃挤出后，挤出薄膜在温度为100℃下在横向和纵向两方面分别被拉伸到5倍，同时将该拉伸薄膜通过一涂布器，薄膜的一面或两面被涂施脱模剂，涂施后的薄膜在缠绕速度为20m/s温度为200℃下热定形20秒以生产剥离薄膜。
剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.5TPw≤0.4
[实施例2]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了使用380g甲基乙烯基聚硅氧烷(乙烯基封端聚硅氧烷，分子量：780)和40g甲基氢聚硅氧烷(粘度：130cst).
剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.5TPw≤0.4
[实施例3]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了使用400g甲基乙烯基聚硅氧烷(乙烯基封端聚硅氧烷，分子量：780)和20g甲基氢聚硅氧烷(粘度：130cst)，由此生产的剥离薄膜在室温干燥以得到作为一种弹性白粉，该粉料通过电子显微镜确认其为粒度1μm球形颗粒。
[实施例4]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了使用575重量份的蒸馏水。
[实施例5]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了使用200重量份的蒸馏水。
[实施例6]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了使用制备例2中所得的乙烯基改性胶态二氧化硅。
[实施例7]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了使用制备例3中所得的乙烯基改性胶态二氧化硅。
[实施例8]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了使用制备例2中所得的乙烯基改性胶态二氧化硅10重量份。
[实施例9]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了使用制备例1中所得的乙烯基改性胶态二氧化硅40重量份。
[实施例10]
-脱模液
使用实施例1中所得的脱模液。
-生产聚酯剥离薄膜的条件和聚酯剥离薄膜的物理性能
●纵向拉伸比：2.5-5
●横向拉伸比：2.5-5
●拉伸温度：70-120℃
●干燥和固化温度：60-250℃
●缠绕速度：8-40m/s
●在干燥设备中的停留时间：15秒-20分钟。
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.10TPw≤0.05
[实施例11]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.35TPw≤0.17
[实施例12]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.03TPw≤0
[实施例13]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.43TPw≤0.27
[实施例14]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.32TPw≤0.40
[实施例15]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.04TPw≤0.07
[对比例1]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了没有使用乙烯基改性胶态二氧化硅，剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.04TPw≤0.07
[对比例2]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了使用乙烯基未改性胶态二氧化硅(二氧化硅固体含量：30％重量，平均粒度：7nm)，剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.04TPw≤0.07
[对比例3]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了没有使用改性胶态二氧化硅，剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.04TPw≤0.07
[对比例4]
以与实施例3相同的方法生产剥离薄膜，除了没有使用改性胶态二氧化硅，剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.04TPw≤0.07
[对比例5]
以与实施例1相同的方法生产剥离薄膜，除了剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.50TPw≤0.55
[对比例6]
以与实施例2相同的方法生产剥离薄膜，除了剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.04TPw≤0.73
[对比例7]
以与实施例3相同的方法生产剥离薄膜，除了剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能如下：
MPw≤0.59TPw≤0.70
测量在实施例和对比例中生产的剥离薄膜的物理性能，结果在下面的表1中示出，根据下面的方法进行物理性能的测量，利用表面性能试验机(HEIDON 14DR)进行剥离强度、残余粘合剂百分比和粘合强度测量，测量条件如下：
-剥离角：-180°
-剥离速度：300mm/min
-试样尺寸：4cm×15cm
-用于测量剥离强度(g/in)的试样尺寸：100mm
测量重复5次，以及测量值被平均。
1.剥离强度
-试样制备
①经硅氧烷涂布的试样在23℃和65％RH下保持24小时。
②在标准胶带(TESA7475)被粘合到硅氧烷涂布试样表面后，试样在20g/cm2载荷60℃下压20小时。
③被压试样在23℃和65％RH保持3小时后，测量试样的物理性能。
-仪器：表面性能试验机(HEIDON 14DR)
-方法：
①剥离角：-180°，剥离速度：300mm/min
②试样尺寸：400mm×1500mm，用于测量剥离强度(g/in)的试样尺寸：100mm
-数据：剥离强度的单位是g/in。测量重复5次，以及测量值被平均。
2.粘合性
-试样制备
①经硅氧烷涂布的试样在室温25℃下分别保持1、3和7天。
②②经硅氧烷涂布的试样在水中40℃下分别保持1、3和7天。
-方法：
①在试样的剥离层被手指强力推挤几次后，观察该剥离层是否被剥离。
-数据：目视检查
①◎(极好)：在推挤10次时未观察到剥离。
②○(好)：在推挤8-10次时可观察到剥离。
③△(一般)：在推挤4-8次时可观察到剥离。
④×(差)：在推挤3次或更少时可观察到剥离。
3.残余粘合剂的百分率
-试样制备
①经硅氧烷涂布的试样在23℃和65％RH下保持24小时。
②在标准胶带(TESA7475)被粘合到硅氧烷涂布试样的表面后，试样在20g/cm2载荷60℃下压20小时。
③被压试样在23℃和65％RH保持3小时后，测量试样的剥离强度。
④胶带被取出并保持以便在胶带上不留下污染物，以及将一清洁的PET薄膜放在胶带表面上，其利用重量为2kg的带辊往复运动受压(ASTMD-1000-55T)。
⑤剥离强度的测量
-仪器：表面性能试验机(HEIDON 14DR)
-方法：
①剥离角：-180°，剥离速度：300mm/min
②试样尺寸：400mm×1500mm，
用于测量剥离强度(g/in)的试样尺寸：100mm
③数据
4.试样的粘合强度变化温度60℃和70％RH下老化7天。
②被老化的薄膜在23℃和65％RH下保持3小时后，标准胶带(TESA7475)被粘合到硅氧烷涂布试样的表面以测量试样的剥离强度。
-仪器：表面性能试验机(HEIDON 14DR)
-方法：
①剥离角：180°，剥离速度：300mm/min
②试样尺寸：4cm×15cm，
用于测量剥离强度(g/in)的试样尺寸：100mm
-数据
5.抗溶剂性
-试样的制备
①经硅氧烷涂布的试样在室温(30℃)保持3小时。
②硅氧烷涂布试样的表面在恒定压力下被用含有甲基乙基酮和丙酮的棉签分别来回擦10次，以及然后测量试样的物理性能。
-方法：利用电子显微镜(Hitachi，Model S2000-150)在300倍放大率下确定物理性能。
-数据：基于下面的标准评估试样的物理性能。
①◎(极好)：未观察到擦掉和剥离。
②△(一般)：观察到有一些擦掉和剥离。
③×(差)：观察到明显擦掉和剥离。
表1
| 脱膜液组合物 | 厚度性能 | 剥离强度(平均±S.D.) | 抗溶剂性 | ||||||||||
| (A) | (B) | (C) | (D) | (E) | (F) | (G) | MPw | TPw | σMD | σTD | σMTD | ||
| 实施例1 | 35 | 7 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.05 | 0.04 | 21.1±0.4 | 22.3±0.2 | 20.2±0.1 | ◎ |
| 实施例2 | 38 | 4 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.05 | 0.04 | 22.8±0.2 | 23.2±0.4 | 20.1±0.3 | ◎ |
| 实施例3 | 40 | 2 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.05 | 0.04 | 25.6±0.3 | 22.9±0.2 | 23.2±0.1 | ◎ |
| 实施例4 | 38 | 4 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.05 | 0.04 | 23.4±0.3 | 26.3±0.4 | 25.5±0.2 | ◎ |
| 实施例5 | 38 | 4 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 275 | 0.05 | 0.04 | 24.7±0.3 | 26.0±0.2 | 26.2±0.4 | ◎ |
| 实施例6 | 38 | 4 | 4.0 | 0 | 1 | 3 | 373 | 0.05 | 0.04 | 22.7±0.2 | 25.3±0.1 | 25.5±0.3 | ◎ |
| 实施例7 | 38 | 4 | 2.91 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.05 | 0.04 | 26.1±0.3 | 26.2±0.4 | 26.4±0.2 | ◎ |
| 实施例8 | 38 | 4 | 1.59 | 0 | 1 | 3 | 368 | 0.05 | 0.04 | 27.3±0.4 | 27.0±0.2 | 27.2±0.4 | ◎ |
| 实施例9 | 38 | 4 | 6.35 | 0 | 1 | 3 | 388 | 0.05 | 0.04 | 32.3±0.5 | 30.5±0.4 | 31.7±0.4 | ◎ |
| 实施例10 | 35 | 7 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.10 | 0.05 | 20.1±.8 | 23.3±0.8 | 20.8±0.7 | ◎ |
| 实施例11 | 35 | 7 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.35 | 0.17 | 4.9±0.5 | 5.3±0.4 | 5.2±0.4 | ◎ |
| 实施例12 | 38 | 4 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.03 | 0.02 | 5.2±0.1 | 5.2±0.4 | 5.2±0.1 | ◎ |
| 实施例13 | 38 | 4 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.43 | 0.27 | 4.8±0.4 | 5.0±0.5 | 5.1±0.4 | ◎ |
| 实施例14 | 40 | 2 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.32 | 0.40 | 6.8±0.5 | 7.1±0.5 | 7.2±0.4 | ◎ |
| 实施例15 | 40 | 2 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.04 | 0.07 | 7.2±0.1 | 7.0±0.3 | 7.2±0.2 | ◎ |
| 对比例1 | 38 | 4 | 0 | 0 | 1 | 1 | 361 | 0.04 | 0.07 | 25.5±0.8 | 7.3±0.4 | 6.9±0.4 | △ |
| 对比例2 | 38 | 4 | 0 | 2.5 | 1 | 3 | 376 | 0.04 | 0.07 | 27.8±0.7 | 7.7±0.2 | 8.0±0.4 | △ |
| 对比例3 | 35 | 7 | 0 | 0 | 1 | 1 | 361 | 0.04 | 0.07 | 24.6±1.4 | 5.8±0.8 | 6.0±0.9 | △ |
| 对比例4 | 40 | 2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 361 | 0.04 | 0.07 | 35.4±1.1 | 6.7±0.9 | 7.2±0.4 | △ |
| 对比例5 | 35 | 7 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.50 | 0.55 | 4.2±1.2 | 5.4±0.5 | 5.0±1.3 | × |
| 对比例6 | 38 | 4 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.04 | 0.73 | 5.4±0.6 | 4.6±1.4 | 5.1±1.3 | △ |
| 对比例7 | 40 | 2 | 3.18 | 0 | 1 | 3 | 375 | 0.59 | 0.70 | 7.1±2.0 | 6.2±2.2 | 6.7±1.9 | △ |
(A)：乙烯基聚硅氧烷
(B)：氢化聚硅氧烷
(C)：乙烯基改性胶态二氧化硅
(D)：未改性胶态二氧化硅
(E)：铂螯合物催化剂
(F)：表面活性剂
(G)：水
表2
如上面实施例和对比例所述，由于根据本发明的剥离薄膜使用含有乙烯基改性胶态二氧化硅的硅氧烷水乳脱模剂，在剥离薄膜的生产期间没有有机溶剂挥发，并且剥离薄膜易于通过在线涂布生产。由于根据本发明剥离薄膜在纵向和横向两方面的厚度性能是各向同性，所以有可能得到极好的剥离性能。
因此，根据本发明的剥离薄膜能够使用在各种产品中，如胶粘标签、剥离型标签张贴物、双面带等等。
Claims (8)
1、一种生产剥离薄膜的方法，包括步骤：
通过在水中分散硅氧烷水乳液脱模剂而得一种硅氧烷水乳脱模液，该脱模剂包含1-10％重量的乙烯基改性胶态二氧化硅分散体，其固含量为10-40％重量；0.1-5％重量的铂螯合物催化剂分散体，其固含量为12-25％重量；以及剩余量的聚硅氧烷水可分散硅氧烷乳液，其固含量为30-60％重量，以达到脱模液固含量为2.5-30％重量；以及
在基底上施加和干燥所得脱模液以形成剥离层。
2、如权利要求1所述的生产剥离薄膜的方法，其中乙烯基改性胶态二氧化硅是通过胶态二氧化硅与乙烯基烷氧基硅烷反应而得，该乙烯基烷氧基硅烷选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯、3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯、3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-N′-(4-乙烯基苄基)亚乙基二胺氢氯化物及其混合物。
3、如权利要求1所述的生产剥离薄膜的方法，其中乙烯基改性胶态二氧化硅是通过胶态二氧化硅与一种具有胺基的烷氧基硅烷反应而得，该烷氧基硅烷选自由γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、N′-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]二亚乙基三胺、N-[4-(三甲氧基甲硅烷基)丁基]亚乙基二胺及其混合物，接着进一步与具有乙烯基的羧基化合物反应，其选自丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、乙烯基乙酸、乙烯基丙酸及其混合物。
4、如权利要求1所述的生产剥离薄膜的方法，其中乙烯基改性胶态二氧化硅是通过胶态二氧化硅与一种缩聚物反应而得，该缩聚物选自N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]聚亚乙基亚胺氢氯化物、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]聚亚乙基亚胺组成的一组缩聚物，接着进一步与具有乙烯基的羧基化合物反应，其选自由丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、乙烯基乙酸、乙烯基丙酸及其混合物。
5、如权利要求1所述的生产剥离薄膜的方法，其中铂螯合物催化剂选自碳载铂、二氧化硅载铂、氯铂酸盐、铂-烯烃络合物、铂-醇络合物、铂-胺络合物和铂配位化合物，并且是水可分散的。
6、如权利要求1所述的生产剥离薄膜的方法，其中基底选自塑料薄膜、牛皮纸、无纺布和布，以及厚度为20-1500μm。
7、如权利要求1所述的生产剥离薄膜的方法，其中剥离层厚度小于5μm。
8、如权利要求1所述的生产剥离薄膜的方法，其中利用聚酯薄膜作为基底生产的剥离薄膜的厚度性能满足下面的关系：
MPw≤0.5
TPw≤0.5
其中，Pw是在纵向和横向两方面的剥离薄膜厚度被测量之后，通过FFT方法在一个预定频率范围内产生的峰强度。
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| CN112812688A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 南京科悦新材料有限公司 | 一种制备胶粘剂转运用离型剂材料的方法 |
-
2002
- 2002-12-10 CN CNA021515719A patent/CN1506412A/zh active Pending
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