CN1799811B - 聚硅氧烷薄层的生产方法，薄层聚硅氧烷及其应用 - Google Patents

聚硅氧烷薄层的生产方法，薄层聚硅氧烷及其应用 Download PDF

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Abstract

一种生产可挤出聚硅氧烷薄层的方法，其中挤出该聚硅氧烷层。本发明中聚硅氧烷层可挤出到基质层上，或聚硅氧烷层与基质层一起从挤出模头中挤出。

Description

聚硅氧烷薄层的生产方法,薄层聚硅氧烷及其应用
本发明涉及聚硅氧烷薄层的生产方法，此方法生产的聚硅氧烷薄层及该聚硅氧烷薄层的应用。
已经公开许多不同的以稀薄节约的方式使用的硅酮涂层，但是它们都存在必须以另外的操作非常麻烦地应用于基质的缺点。
本发明的目的是提供聚硅氧烷薄层的生产方法，该薄层可以在单一简单的工艺下进行。
在本发明提供的解决此问题的办法中，挤出该聚硅氧烷层。
已经证明如果该聚硅氧烷层挤出到基质层上是极其有利的。
如果该聚硅氧烷层及该基质层从挤出模头中一起挤出也是很有利的。
以此方式，可以简单快捷地生产聚硅氧烷层。
如果根据本发明，在该聚硅氧烷层已经挤出以后添加该基质层，也已经证明是很有利的。
在本发明另一个很有利的实施方式中，该聚硅氧烷覆盖有表层。
由该表层保护聚硅氧烷层。
上下文中，也已经证明如果在聚硅氧烷层已经挤出后添加表层，那么是很有利的。
也已经证明如果一起挤出表层与聚硅氧烷层，也是极其有利的。
结果该表层与该聚硅氧烷层一起在单一操作中生产。
在本发明另一个非常有利的实施方式中，在该基质层及该聚硅氧烷层之间引入粘结层。
如果在该表层及该聚硅氧烷层之间引入粘结层也是很有利的。
如此确保各层之间有效的结合。
如果一起挤出该粘结层与该聚硅氧烷层，是极其有利的。
如果该粘结层与该表层或者该基质层一起挤出也是很有利的。
在本发明另一个非常有利的实施方式中，在聚硅氧烷层已经挤出以后，将该粘结层施加于该聚硅氧烷层。
如果在表层和/或基质层已经挤出以后，将粘结层施加于表层和/或基质层也是很有利的。
根据本发明如果由基质层、聚硅氧烷层及表层组成的完整的多层组合体是共挤出的，也很有利。
在本发明另一个非常有利的实施方式中，在该聚硅氧烷层及基质层和/或表层之间提供的粘结层是与其它层一起挤出的。
以此方式，仅仅一次操作可以廉价地生产多层组合体。
如果根据本发明的基质层和聚硅氧烷层的组合体是取向的，那么也是极其有利的。
这一方面改变聚硅氧烷层的性能，另一方面减小聚硅氧烷层的厚度。
如果该基质层、聚硅氧烷层及表层的组合体是取向的，也已经证明其是极其有利的。
结果，有效地避免了聚硅氧烷层在取向操作过程中任何的裂缝或者撕裂。在取向操作以后聚硅氧烷层仍能得到保护。
如果根据本发明在挤出和/或取向以后，撕掉至少基质层和/或表层是很有利的。
以此方式，生产一侧硅化处理的薄膜或者纯粹的聚硅氧烷层。
如果根据本发明卷绕成品聚硅氧烷层，也是很有利的。
这使完成的聚硅氧烷层特别便于存储和运输。
已经证明如果在双层的聚硅氧烷层之间提供表层或者基质层，是很有利的。
这样避免双层的聚硅氧烷层粘在一起。
根据本发明另外的实施方式，当提供热塑性有机硅弹性体时，包括根据本发明方法生产的非常有利的薄的挤出聚硅氧烷。
可以特别满意地挤出热塑性硅氧烷弹性体。
已经证明如果热塑性材料，尤其是热塑性薄膜，作为基质层和/或表层是非常地有利的。
如果聚乙烯，尤其是LDPE或者LLDPE作为热塑性材料是非常地有利的。
根据本发明另外的实施方式，也已经证明如果聚丙烯，尤其是聚丙烯均聚物和聚丙烯共聚物作为热塑性材料提供是非常地有利的。
如果不同材料的掺和物作为基质层和/或表层提供也是非常地有利的。
因为热塑性材料的性能，所以它们是作为基质层和/或表层特别合适的选择。
在本发明的另一个非常地有利的实施方式中，用作粘结层的是乙烯丙烯酸酯共聚物，乙烯醋酸乙烯酯共聚物，酸共聚物，具有酸酐官能团的聚合物，尤其是具有不饱和酸酐的聚乙烯和聚丙烯，含有羟基的聚合物和共聚物、尤其是聚乙烯醇，含有亚乙基的聚乙烯醇和聚丙烯酸羟乙酯或者离子交联聚合物。
本发明中，如果该粘结层至少在某种程度上由包含乙烯丙烯酸酯共聚物，乙烯醋酸乙烯酯共聚物，共聚物，具有酸酐官能团的聚合物，尤其是具有不饱和酸酐的聚乙烯和聚丙烯，含有羟基的聚合物和共聚物，尤其是聚乙烯醇，含有亚乙基的聚乙烯醇和聚丙烯酸羟乙酯和/或离子交联聚合物的掺和物或者母料组成，也是非常地有利的。
如果乙烯醋酸乙烯酯共聚物作为粘结层，优选地该共聚物含量超过5％，也非常地有利。
由于这些粘结层，在聚硅氧烷层和其它层之间的粘结可在较宽范围内调整。
根据本发明另外的实施方式，已经证明非常有利的是基质层取向之前厚度在5和3000μm之间，尤其是在10和500μm之间，优选地在10和200μm之间。
非常有利的是，本发明中，取向之前表层厚度在5和3000μm之间，尤其是在10和500μm之间，优选地在10和200μm之间。
有利的是，热塑性硅氧烷弹性体厚度在0.1和3000μm之间，尤其是在1和70之间，更尤其是在1和30μm之间，非常尤其是在5和20μm之间。
在本发明另一个非常地有利的实施方式中，超过90％的热塑性硅氧烷弹性体优选为有机组分。
该聚硅氧烷组分实质上对应于硅氧烷弹性体的防粘性能。通过该聚硅氧烷组分占该弹性体很大的比例确保良好的防粘性能。
如果硅氧烷弹性体的粘合剂尤其是关于压敏粘合剂的释放力在1和700cN/cm之间，优选地在5和100cN/cm之间，则是非常有利的。
这保证硅氧烷弹性体作为防粘材料的各种各样不同的应用。
如果硅氧烷弹性体熔体粘度在10000和100000之间，特别在35000和45000Pas.之间，也是非常地有利的。
这使硅氧烷弹性体能非常有效地挤出。
如果根据本发明的硅氧烷弹性体肖氏(Shore)硬度水平在10和100之间，特别在50和60之间，也是非常地有利的。
在本发明另外非常地有利的实施方式中，由于硅氧烷弹性体＜30％，特别是＜10％，所以根据压敏粘合剂FINAT 11的粘合力减小了。
这表示在存储期间尽可能少地影响压敏粘合剂的粘合力。
如果硅氧烷弹性体层的厚度取向以后在1和400μm之间，尤其是在1和50μm之间，优选地在1和5μm之间，也是非常地有利的。
在本发明薄层聚硅氧烷另一个非常地有利的应用中，聚硅氧烷层和表层和/或基质层的组合体，用来制造、覆盖或者加衬，以得到具有聚硅氧烷层的物体，特别是包装盒或者容器。
例如以此方式制造容器内壁，以持留压敏粘合剂。
本发明中，已经证明如果聚硅氧烷层层压成基础材料，其中基质或者表层，与基础材料面对隔开，并然后与基础材料一起热成型制成容器，是非常有利的。
本发明中，也已经证明如果基质层、聚硅氧烷层和表层的组合体一起应用于基础材料，并然后与基础材料一起热成型制成容器是非常地有利的。
如果基质层、聚硅氧烷层和表层的组合体一起热成型制成容器是非常地有利的。
已经证明如果在容器制成以后撕掉基质层或者表层是极其有利的。
在热成型期间，聚硅氧烷层与基质层的粘合防止撕裂聚硅氧烷层。通过表层加强了该效果。当生产和运输未填充的容器时，表层也阻止聚硅氧烷被损害。
根据本发明另外的实施方式，如果聚硅氧烷层形成用于物体的高度透明的防护层，其优选耐风化，也是非常地有利的。
如果聚硅氧烷形成用于物体的防垢保护层，也是非常地有利的。
结果可以保护物体免于许多环境影响。
在本发明另一个非常地有利的实施方式中，聚硅氧烷用作尤其是在光滑表面上的保护层。
如果聚硅氧烷通过粘合结合到尤其是光滑表面上是非常地有利的。
结果，聚硅氧烷层作为可撕掉和/或可替换的保护层的应用是可能的。
根据本发明另外的实施方式，已经证明，如果聚硅氧烷层在任何种类的图案中，用作防粘层也是有利的。
结果，例如，聚硅氧烷层与另外层结合应用，也就是说设计成物体的分离的若干层是可行的。
如果根据本发明另外的实施方式，聚硅氧烷层用于卫生应用，尤其是卫生包装等是极其有利的。
这保证可以非常简单地生产这些包装盒等。
在本发明另一个非常地有利的应用中，聚硅氧烷层用作窗玻璃的若干层之间的中间层。
然后例如，可以生产具有本发明聚硅氧烷层中间层的安全玻璃窗。
如果聚硅氧烷层与其它层结合生产，并与这些层一起形成窗玻璃等，也已经证明极其有利。
这使得在一次操作中制造窗玻璃，备用窗等成为可能。
本发明若干实施方式在附图中说明。
图1表示三层共挤出物，
图2表示五层共挤出物和
图3表示包含该共挤出物部分的热成型容器。
在第一个实例中，从冲模中挤出三层共挤出物1。这共挤出物1由以下组成：由热塑性材料制造的基质层2，紧挨着的是由热塑性硅氧烷弹性体制造的聚硅氧烷层3。继硅氧烷弹性体之后为表层4，其也由热塑性材料制造。
例如热塑性材料可以是聚乙烯，如LDPE或LLDPE、聚丙烯等或者不同材料的掺和物。
在挤出以后，共挤出物可以纵向和/或横向取向，其结果是一方面改善各单层的强度性能，另一方面减小各层的厚度。在挤压过程中，基质层2和表层4的厚度分别在10和500μm之间。聚硅氧烷层3的厚度可以在5和30μm之间。通过取向操作这些厚度显著地减小，以便此刻能实现聚硅氧烷层3的厚度为1到5μm。通过改进和调整拉伸方法，聚硅氧烷层3能实现低至0.1μm的厚度。
在取向操作中，通过基质层2和表层4稳定聚硅氧烷3。特别的效果是聚硅氧烷3不会形成裂缝或者完全撕开。
取向操作以后，表层4或者基质层2可以撕掉。
然而，如在图2中所示，在聚硅氧烷层3和基质层2和/或表层4之间，也可提供粘结层5。
通过粘结层5可在较宽范围内调节各层之间的粘合力。乙烯丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、酸共聚物、具有酸酐-官能团的聚合物、尤其是具有不饱和酸酐的聚乙烯和聚丙烯、含有羟基的聚合物和共聚物，尤其是聚乙烯醇、含有亚乙基的聚乙烯醇和聚丙烯酸羟乙酯、离子交联聚合物等可以特别地用作粘结层。这些粘结层可以与其它物质形成掺和物或者母料。
可以通过共聚，尤其是带有不饱和酸酐的有机单体和含有羟基的单体分别地共聚，例如马来酸酐、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯等，或者通过分别地接枝具有不饱和酸酐和含有羟基的单体的聚合物，生产酸酐和/或羟基官能化的粘结层。
然而也可预期：至少基质层2或者表层3可作为另外的织物提供，并在挤出以后直接添加。
这些共挤出物尤其适于生产和加衬待填充粘性物质的容器。
因此共挤出物1可用于例如压敏粘合剂的卷条机等。然而该共挤出物1也能热成型制成容器6。然而共挤出物1也可能用于另外的基质，其与共挤出物1一起生产包装盒，例如通过热成型。
在热成型操作中共挤出物1是取向的。
也可能仅共挤出物1的一部分用于热成型和/或包装操作。
余下的共挤出物，例如应用于厚的聚丙烯膜层之前，可以撕掉共挤出物1的基质层2或者表层4。然后厚的膜层与聚硅氧烷层3一起热成型。剩余的表层4或者基质层2防止聚硅氧烷层3不希望的裂缝，如在取向期间一样。在热成型操作以后或者在容器充满待包装的产品之前不久，可以撕掉剩余的表层4或者基质层2。结果在容器的运输期间，防止聚硅氧烷层3的损害。
然而共挤出物1也可能的用于其它的应用。例如共挤出物1可以是标签的基底、卫生包装、防止环境影响的薄膜、可拆除的保护膜、在安全玻璃窗中的中间层、窗玻璃等。这些应用需要的附加层或者挤出后被加到共挤出物1或者直接与共挤出物1一起挤出。
尤其是共挤出物1非常可能用于基质薄膜具有比如白垩填料的卫生包装。
例如通过与厚度在100和300μm之间的基质层2、厚度在10和20μm之间的粘结层和厚度在8和15μm之间的聚硅氧烷层以吹塑薄膜方法制造共挤出物1，取向共挤出物1使得基质薄膜在取向以后的厚度在30和70μm之间。在此方法中聚硅氧烷层的厚度可减少到0.1μm。同时共挤出物的硬度和强度明显增强。

Claims (50)

1.一种生产可挤出聚硅氧烷薄层的方法，其特征在于：
将聚硅氧烷层(3)与至少一个基质层(2)放在一起，
其中任选将表层(4)布置在所述聚硅氧烷层(3)的远离所述基质层(2)的侧面上，和
其中至少所述聚硅氧烷层(3)由热塑性聚硅氧烷弹性体组成，其中所述基质层(2)被挤出到所述热塑性聚硅氧烷弹性体上，或者至少所述聚硅氧烷层(3)和所述基质层(2)从挤出模头中被共同挤出，和
特征还在于将至少所述基质层(2)和聚硅氧烷层(3)的复合物拉伸，和
特征还在于在所述拉伸之后撕掉至少所述基质层(2)或所述表层(4)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将所述聚硅氧烷层(3)与所述表层(4)一起挤出到所述基质层(2)上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在基质层(2)和聚硅氧烷层(3)之间引入粘结层(5)。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在基质层(2)和聚硅氧烷层(3)之间引入粘结层(5)。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在所述表层(4)和所述聚硅氧烷层(3)之间引入粘结层(5)。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于在所述表层(4)和所述聚硅氧烷层(3)之间引入粘结层(5)。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于在所述表层(4)和所述聚硅氧烷层(3)之间引入粘结层(5)。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其特征在于将所述粘结层(5)与所述聚硅氧烷层(3)一起挤出。
9.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其特征在于将所述粘结层(5)与所述表层(4)或所述基质层(2)一起挤出。
10.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其特征在于将所述粘结层(5)施加到已经挤出的聚硅氧烷层(3)上。
11.根据权利要求3至7中任一项所述的方法，其特征在于将所述粘结层(5)施加到已经挤出的表层(4)或基质层(2)上。
12.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于卷绕成品聚硅氧烷层(3)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于在双层的所述聚硅氧烷层(3)之间提供表层(4)或基质层(2)。
14.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于提供热塑性材料作为基质层(2)和/或表层(4)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于提供聚乙烯作为热塑性材料。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于提供LDPE或LLDPE作为热塑性材料。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于提供聚丙烯作为热塑性材料。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于所述聚丙烯由聚丙烯均聚物和聚丙烯共聚物组成。
19.根据权利要求14所述的方法，其特征在于提供不同材料的掺和物作为基质层(2)和/或表层(4)。
20.根据权利要求14所述的方法，其特征在于使用乙烯丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、酸共聚物、具有酸酐官能团的聚合物、含有羟基的聚合物和共聚物或者离子交联聚合物。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于所述具有酸酐官能团的聚合物是具有不饱和酸酐的聚乙烯和聚丙烯。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于所述含有羟基的聚合物和共聚物是聚乙烯醇、含有亚乙基的聚乙烯醇和丙烯酸羟乙基酯。
23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于所述粘结层(5)由至少部分含有乙烯丙烯酸酯共聚物、乙烯醋酸乙烯酯共聚物、酸共聚物、具有酸酐官能团的聚合物、含有羟基的聚合物和共聚物和/或离子交联聚合物的掺和物或者母料组成。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于所述具有酸酐官能团的聚合物是具有不饱和酸酐的聚乙烯和聚丙烯。
25.根据权利要求20所述的方法，其特征在于所述含有羟基的聚合物和共聚物是聚乙烯醇、含有亚乙基的聚乙烯醇和丙烯酸羟乙基酯。
26.根据权利要求20所述的方法，其特征在于提供乙烯醋酸乙烯酯共聚物作为粘结层(5)，其中所述共聚物部分大于5％。
27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于提供乙烯醋酸乙烯酯共聚物作为粘结层(5)，其中所述共聚物部分大于5％。
28.根据权利要求14所述的方法，其特征在于在拉伸之前，所述基质层(2)的厚度在5和3000微米之间。
29.根据权利要求28所述的方法，其特征在于在拉伸之前，所述基质层(2)的厚度在10和500微米之间。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于在拉伸之前，所述基质层(2)的厚度在10和200微米之间。
31.根据权利要求14所述的方法，其特征在于在拉伸之前，所述表层(4)的厚度在5和3000微米之间。
32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于在拉伸之前，所述表层(4)的厚度在10和500微米之间。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在于在拉伸之前，所述表层(4)的厚度在10和200微米之间。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的方法制备的、形式为聚硅氧烷层的挤出的聚硅氧烷薄层的用途，其特征在于，将聚硅氧烷层(3)和表层(4)和/或基质层(2)的复合物用于制备、覆盖或者加衬待被提供以聚硅氧烷层的制品。
35.根据权利要求34所述的用途，其特征在于所述制品是包装材料或容器(6)。
36.根据权利要求34所述的用途，其特征所述将所述聚硅氧烷层(3)层合到基础材料上，其中所述基质层(2)或表层(4)与所述基础材料面对隔开，然后与该基础材料一起深拉伸以形成容器。
37.根据权利要求34所述的用途，其特征在于将基质层(2)、聚硅氧烷层(3)和表层(4)的复合物(1)共同施加到基础材料上，并然后与所述基础材料一起深拉伸以形成容器(6)。
38.根据权利要求34所述的用途，其特征在于将基质层(2)、聚硅氧烷层(3)和表层(4)的复合物(1)共同深拉伸以形成容器(6)。
39.根据权利要求34所述的用途，其特征在于在完成所述容器(6)之后，将所述基质层(2)或所述表层(4)撕掉。
40.根据权利要求36所述的用途，其特征在于在完成所述容器(6)之后，将所述基质层(2)或所述表层(4)撕掉。
41.根据权利要求37所述的用途，其特征在于在完成所述容器(6)之后，将所述基质层(2)或所述表层(4)撕掉。
42.根据权利要求34所述的用途，其特征在于所述聚硅氧烷层(3)形成用于所述制品的高度透明保护层。
43.根据权利要求42所述的用途，其特征在于所述聚硅氧烷层(3)形成用于物体的耐风化的高度透明的防护层。
44.根据权利要求34所述的用途，其特征在于所述聚硅氧烷层(3)形成用于所述制品的防污垢保护层。
45.根据权利要求34所述的用途，其特征在于所述聚硅氧烷层(3)用作在光滑表面上的保护层。
46.根据权利要求45所述的用途，其特征在于通过粘结将所述聚硅氧烷层(3)结合到光滑表面上。
47.根据权利要求34所述的用途，其特征在于所述聚硅氧烷层(3)用作相对于任何表面物体的分离层。
48.根据权利要求34所述的用途，其特征在于所述聚硅氧烷层(3)用于卫生包装中。
49.根据权利要求34所述的用途，其特征在于所述聚硅氧烷层(3)用作若干层窗之间的中间层。
50.根据权利要求34所述的用途，其特征在于所述聚硅氧烷层(3)与若干层结合生产，并与这些层一起形成窗玻璃。
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