DE2462750B1

DE2462750B1 - Verfahren zur Behandlung eines festen Traegers zur Verbesserung der Trennung von Klebstoffmaterialien

Info

Publication number: DE2462750B1
Application number: DE19742462750
Authority: DE
Inventors: Gant George Arlington Lee
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1973-09-28
Filing date: 1974-02-27
Publication date: 1980-01-10
Also published as: DE2409384C3; BE812515A; AU6527774A; DE2462750C2; DE2409384A1; FR2257736B1; FR2257736A1; CA1019693A; ATA167074A; JPS5415487A; IT1008349B; AT338614B; SE408619B; DE2409384B2; SE7401593L; JPS5061386A; JPS5348198B2; JPS5734318B2; GB1433461A

Description

(CH₂=CH)R_nSiO₃-,,

angegebenen Komponenten verwendet, bei der der Substituent R" für Propylen steht, χ die Zahl 0 bedeutet, R"" für Methyl steht, ζ den Wert 2 hat, R für Methyl steht, η die Zahl 1 bedeutet, R' Methyl bedeutet und m für 2 steht.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Beschichtungsmasse aus den angegebenen Komponenten verwendet, bei der der Substituent R" für Propylen steht, R'" Methyl bedeutet, χ für 1 steht, R"" Methyl darstellt, ζ für 2 steht, R Methyl bedeutet, η die Zahl 1 bedeutet, R' für Methyl steht und m den Wert 2 hat.

worin R für einen einwertigen Kohlenwasserstoffoder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen steht und η einen Wert von 0 bis 2 hat, wobei irgendwelche in (1) vorhandene nichtvinylhaltige Siloxaneinheiten die allgemeine Formel

besitzen, in der R' für einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen steht und m einen Wert von 0 bis 3 besitzt und
einem die Härtung begünstigenden Mittel (2) aufbringt, dadurch gekennzeichnet, daß man als ein die Härtung beschleunigendes Mittel (2) ein Siloxan aus 0,1 bis 100 Molprozent mercaptofunktionellen Siloxaneinheiten der allgemeinen Formel

worin R" Alkylen bedeutet, y für einen Wert von 1 bis 2 steht, R'" einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet, χ einen Wert von 0 bis 2 hat und die Summe aus χ und 71 bis 3 bedeutet, wobei eventuell vorhandene nicht-mercaptofunktionelle Siloxaneinheiten die allgemeine Formel

R""SiO₄_,

besitzen, worin R"" einen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder einen einwertigen Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet und ζ einen Wert von 0 bis 3 hat, wobei das Verhältnis aus den Vinylgruppen in (1) und den Mercaptogruppen in (2) zwischen 100 :1 und 1 :100 liegt, und als die Härtung begünstigendes Mittel (3) ein Photosensibilisiermittel verwendet und die auf den Träger aufgebrachte Beschichtungsmasse durch Einwirken von Ultraviolettlicht härtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Beschichtungsmasse aus den angegebenen Komponenten verwendet, bei der/für 1 steht, der Substituent R 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält und der Substituent R' 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Beschichtungsmasse aus den

15 Die Behandlung verschiedener Träger zur Verhinderung des Festhaf tens von Substanzen auf diesen Trägern ist allgemein üblich. Es ist ferner bekannt, daß sich bestimmte Siliconzubereitungen als Trennmittel bei bestimmten Anwendungsarten verwenden lassen. Die Hauptanstrengungen der Trennbeschichtungsindustrie der letzten Jahre dienten der Suche nach Wegen, durch die sich Trennüberzüge schneller und bei niedrigeren Temperaturen härten lassen. Diese Bemühungen liefen auf die Verwendung von Katalysatoren hinaus. Diese ergeben zwar die gewünschte schnellere Härtung bei niedrigeren Temperaturen, bringen jedoch neue Probleme mit sich, wie eine schlechte Stabilität der Trennzubereitung. Trennmittel, die organische Lösungsmittel enthalten, sind wegen der möglichen Umweltverschmutzung nicht mehr sehr geschätzt

In DE-OS 21 31 740 wird ein Mittel zum Herstellen von klebrige Stoffe abweisenden Überzügen auf Grundlage von

(1) in den endständigen Einheiten reaktionsfähige endgruppenaufweisendenDiorganopolysiloxanen,

(2) mindestens 3 Si-gebundene Wasserstoffatome je Molekül aufweisenden Organopolysiloxanen und

(3) Härtungskatalysatoren

beschrieben, das als reaktionsfähige endgruppenaufweisende Diorganopolysiloxane (1) in den endständigen Einheiten Si-gebundene vinylgruppenaufweisende Diorganopolysiloxane, als Si-gebundene wasserstoffatomeaufweisende Organopolysiloxane (2) solche mit mindestens einem endständigen Si-gebundenem Wasserstoffatom und als Härtungskatalysatoren (3) Umsetzungsprodukte von Platin(IV)-Chlorosäure mit Ketonen enthält.

Aus DE-OS 22 10 380 geht ein Verfahren zum Beschichten einer Oberfläche durch Auftrag einer Organosiloxanmasse auf die Oberfläche und anschließende Härtung der Masse hervor, das darin besteht, daß man in einer Masse beschichtet, die eine Viskosität von

nicht mehr als 4000 Centistoke bei 25° C aufweist und aus

(1) einem Polydiorganosiloxan mit einer Viskosität von 50 bis 4000 Centistoke bei 25° C, worin 0,1 bis 5% der gesamten siliciumgebundenen Reste Vinylreste sind und wenigstens 80% der übrigen siliciumgebundenen Reste Methylreste sind,

(2) einem Organopolysiloxan mit siliciumgebundenen Wasserstoffatomen und Methyl, Äthyl- oder Phenylresten als siliciumgebundenen organischen Reste, das durchschnittlich wenigstens 3 siliciumgebundene Wasserstoffatome pro Molekül enthält, und

(3) einem Katalysator für die Addition von = SiH-Gruppenund =Si-Vinylgruppen

besteht, wobei das Verhältnis von siliciumgebundenen Wasserstoffatomen in Komponente (2) zu siliciumgebundenen Vinylresten in Komponente (1) wenigstens 0,5 :1 beträgt. Als Katalysatorkomponente (3) wird dabei eine Platinverbindung oder ein Platinkomplex verwendet.

Beschichtungsmassen, die einen Platinkatalysator enthalten, haben jedoch den wesentlichen Nachteil, daß sie sofort härten und daher nicht ausreichend lange gelagert werden können. Sie müssen und können daher nur als Mehrkomponentenpackungen geliefert und erst vom Verbraucher entsprechend zubereitet werden.

Die US-PS 37 26 710 befaßt sich mit einem Verfahren, bei dem Massen aus olefingruppenhaltigen Organopolysiloxanen und Photosensibilisatoren auf feste Träger aufgebracht werden, doch werden diese Massen nicht durch Einwirkung von lediglich UV-Licht gehärtet. Die Härtung dieser Massen erfolgt vielmehr durch Strahlung hoher Intensität mit vorwiegend Kontinuum-Lichtstrahlung. Eine Härtung mit einer solchen Energiequelle unterscheidet sich jedoch grundlegend von einer Härtung allein durch Einwirken von Ultraviolettlicht. Die in diesem Zusammenhang bestehenden Unterschiede werden in US-PS 37 26 710 in Spalte 5, Zeilen 61 ff. sowie in Spalte 4, Zeilen 61 bis 68 angesprochen. Vor allem aus der letztgenannten Stelle geht hervor, daß die darin beschriebenen Massen aus Organopolysiloxan und Photosensibilisator zur Härtung unbedingt dieser hochenergetischen Strahlung unterzogen werden müssen, die unter anderem Ultraviolettlicht, sichtbares Licht sowie Infrarotlicht enthält. Man braucht zum Härten dieser bekannten Massen somit eine ganz spezielle Strahlung. Die hieraus bekannten Massen bestehen zudem ausschließlich aus einem vernetzbaren Organopolysiloxan, das als Substituenten an seinen Siliciumatomen ungesättigte Gruppen enthält, sowie einem Photosensibilsator.

Die bekannten Beschichtungsmassen und Verfahren zur Herstellung von Trennüberzügen haben somit eine Reihe von Nachteilen (Notwendigkeit einer Formulierung in mehreren Komponenten, Verunreinigung durch Katalysatorrückstände, Umweltverschmutzung durch darin vorhandene organische Lösungsmittel, in der Regel keine ausreichende Härtung innerhalb kurzer Zeit ohne zusätzliche Erwärmung). Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, diese Nachteile durch Schaffung eines neuen Verfahrens zur Bildung von Trennüberzügen zu beseitigen, und diese Aufgabe wird in der in den Ansprüchen angegebenen Weise erfindungsgemäß gelöst.

Bei der Komponente (1), nämlich dem vinylgruppenhaltigen Siloxan, kann der Substituent R irgendein einwertiger Kohlenwasserstoff- oder ein einwertiger Halogenkohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen sein. Typische Beispiele von R sind Alkylgruppen, Alkenylgruppen, Alkinylreste, Arylreste, Aralkylreste oder Alkarylreste, wie Methyl, Äthyl oder Phenyl, wobei Methyl bevorzugt wird. Der Substituent R kann ferner für irgendeinen entsprechenden Halogenkohlenwasserstoffrest stehen, wie für Chlormethyl, Chlorpropyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Brompropyl, 3,3,3-Trifluorpropyl oder alpha.alpha.alpha-Trifluortolyl. Der Substituent R enthält vorzugsweise weniger als 19 Kohlenstoffatome. Der Index η hat vorzugsweise einen Mittelwert von 1.

Das erfindungsgemäß verwendete Siloxan (1) kann

irgendein vinylgruppenhaltiges Siloxan der in den Ansprüchen angegebenen allgemeinen Formel sein.

Vorzugsweise besteht dieses Siloxan aus Vinylmethylsil-

5 oxaneinheiten und Dimethylsiloxaneinheiten, die mit Trimethylsiloxyeinheiten oder Vinyldimethylsiloxyeinheiten endblockiert sind, und insbesondere aus 100 Molprozent vinylhaltigen Siloxaneinheiten.

Bei der Komponente (2), nämlich dem mercaptofunktionellen Siloxan, kann der Substituent R" irgendein Alkylenrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen sein. Dieser Rest verknüpft die Mercaptogruppe mit dem Siliciumatom. Beispiele für den Substituenten R" sind Methylen, Äthylen, Propylen, Butylen, Isobutylen, Hexylen, Dodecylen oder Octadecylen. An jedes Siliciumatom können eine oder zwei (HSR")-Gruppen gebunden sein, d. h. y kann für 1 oder 2 stehen.

Der Substituent R'" kann in dieser Komponente (2) irgendein einwertiger Kohlenwasserstoff- oder HaIogenkohlenwasserstoffrest sein. Beispiele geeigneter Reste R'" sind diejenigen, wie sie oben für den Substituenten R angegeben sind, und eine Wiederholung kann daher unterbleiben. An jedes Siliciumatom können 0,1 oder 2 Reste R'" gebunden sein, die Summe aus Arund y darf den Wert 3 jedoch nicht überschreiten.

Beim Substituenten R"" der Komponente (2) kann es sich ebenfalls um irgendeinen einwertigen Kohlenwasserstoff- oder Halogenkohlenwasserstoffrest handeln. Geeignete Beispiele solcher Reste R"" sind wiederum

jo die oben für den Substituenten R angegebenen Reste. An jedes Siliciumatom können 0,1,2 oder 3 Reste R"" gebunden sein. Obwohl es selbstverständlich ist, sollte dennoch darauf hingewiesen werden, daß die Angabe, es sollen 0,1,2 oder 3 Reste R"" (oder andere Variationen in bezug auf Reste anderer Formeln) an das Siliciumatom gebunden sein, auch Kombinationen von Einheiten verschiedener Substitutionsgrade umfaßt. Dies bedeutet, daß es sich dabei auch um Copolymere mit Siloxaneinheiten handeln kann, die zwei Reste R"" pro Siliciumatom enthalten, bei denen Einheiten mit einem Rest R"" pro Siliciumatom oder Einheiten mit 3 Resten R"" pro Siliciumatom oder Einheiten aus beidem vorliegen.

Die als Komponente (2) verwendeten mercaptofunktionellen Siloxane beschleunigen die Härtungsgeschwindigkeit der vorliegenden Beschichtungsmasse. Unter solchen mercaptofunktionellen Siloxanen werden dabei irgendwelche Siloxane verstanden, die zumindest über eine Mercaptogruppe (HS-) verfügen, die über

so ein oder mehrere Kohlenstoffatome an ein Siliciumatom gebunden ist.

Der Beschichtungsmasse kann irgendeine Menge an mercaptofunktionellen Siloxan eingearbeitet werden, die die Härtungsgeschwindigkeit erhöht, wobei die genaue und optimale Menge von der besonderen Situation und den einzelnen Bedürfnissen und den jeweiligen Präferenzen bestimmt wird. Mit zunehmender Anzahl an mercaptofunktionellen Siloxaneinheiten im Siloxan steigt im allgemeinen auch die Härtungsgeschwindigkeit.

In ähnlicher Weise erhöht sich die Härtungsgeschwindigkeit ferner mit zunehmender Viskosität des verwendeten mercaptofunktionellen Siloxans. Schließlich erhöht sich die Härtungsgeschwindigkeit auch mit zunehmender Verträglichkeit zwischen dem mercaptofunktionellen Siloxan und dem vinylgruppenhaltigen Siloxan.
Als weiterer wesentlicher Bestandteil der vorliegend

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verwendeten Beschichtungsmasse ist die Komponente (3) anzusehen, nämlich der Photosensibilisator. Solche Materialien sind bekannt Geeignete Photosensibilisatoren sind beispielsweise

Acetophenon, Propiophenon, Benzophenöii,

Xanthon, Fluorenon, Benzaldehyd, Fluoren,

Anthrachinon, Triphenylamin, Carbazol,

S-Methylacetophenon^-Methylacetophenon,

S-Pentylacetophenon^-Allylacetophenon,

4-Diacetylbenzol,3-Methoxybenzophenon,

4-Methoxybenzophenon,4-Chlorbenzophenon,

4,4'-Dimethoxybenzophenon,

4-Chlor-4'-benzylbenzophenon,3-Chlorxanthon,

S^-Dichlorxanthon.S-Chlor-e-nonylxanthon

und dergleichen.

Die von solchen Materialien verwendete Menge muß nur für eine Photosensibilisierung des Systems ausreichen. Sie schwankt im allgemeinen zwischen 0,01 und 20 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der vorhandenen Siloxane. Im allgemeinen bevorzugt man eine Menge zwischen 0,1 und 5 Gewichtsprozent hiervon.

Die Härtung der vorliegenden Beschichtungsmasse erfolgt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren am besten durch Einwirkung irgendeiner Quelle von Ultraviolettlicht, das zweckmäßigerweise eine Wellenlänge von unter 3650 Ä, insbesondere eine Wellenlänge von 2537 Ä, hat. Selbstverständlich sollte die verwendete Ultraviolettlichtquelle die oben angegebene erforderliehe Wellenlänge als eine ihrer überwiegenden Linien enthalten. Ist dies nicht der Fall, dann hat man Probleme beim Härten der Zubereitung und bei der Durchführung des Verfahrens innerhalb einer vernünftigen Zeitdauer. Im Handel gibt es eine Reihe von Ultraviolettlampen, die Ultraviolettlicht im Bereich von 2000 bis 4000 Ä ausstrahlen und die die oben angegebenen Wellenlängen als Hauptlinien enthalten.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die Beschichtungsmasse soweit bis jetzt bekannt auf irgendeinen festen Träger aufgetragen werden. Beispiele geeignter Träger sind celluloseartige Träger, wie Holz oder Papier, Metallträger, wie Aluminiumpolyurethanschaumformen, Gußeisen- oder Stahl-Matrizen oder Formen, Aluminiumfolien und Kupferbleche, Plastikträger wie Polyäthylen- oder Polypropylenfilme und -folien, Polyäthylen- oder Polypropylenfilme auf anderen Oberflächen, wie auf Papier, Polyamide wie Nylon (dem Hexamethylendiaminsalz von Adipinsäure), Polyesterfilme wie Polyäthylenterephthalatharz, siliciumhaltige Träger wie Keramiken, Beton, Scheiben aus Glas oder Glasware und Glasgewebe (Textilien). Die erfindungsgemäßen Verfahren sind von besonderem Interesse zur Behandlung von Papier aller Arten, um darauf einen sogenannten Trennüberzug zu bilden, d. h. sogenannte Trennpapiere herzustellen.

Bei den oben angegebenen Verfahren lassen sich die Beschichtungsmassen in jeder geeigneten Weise auf den Träger aufbringen. Die jeweils gewählte Technik wird häufig von der bereits vorhandenen Vorrichtung und der Erfahrung des Bedienungspersonals bestimmt Die Massen lassen sich aufbringen, indem man den Träger in die Zubereitung taucht, die Masse auf den Träger aufbürstet, aufstreicht oder aufsprüht, und zwar durch Verwendung einer Streichmaschine, einer Schlitzdüsenauftragmaschine, einer Walzenauftragmaschine, von Gravierwalzen, durch Aufdrucken oder sonstige geeignete Techniken. Unter Aufbringen der Masse auf den Träger wird dabei natürlich der ganze Träger oder nur ein gewünschter Teil des Trägers verstanden. Die jeweils aufgebrachte Menge an Beschichtungsmasse schwankt in Abhängigkeit von der beabsichtigten Endverwendung der erhaltenen Gegenstände, und geeignete Mengen sind dem mit der Trenntechnik vertrauten Fachmann bekannt Bei der Herstellung eines Trennpapiers kann die Menge an Trennüberzug beispielsweise im allgemeinen 0,49 bis 4,9 kg pro 279 m² Papier ausmachen.

Die Viskosität der Beschichtungsmasse scheint nicht kritisch zu sein. Sie kann im allgemeinen zwischen 50 und 1 Million cSt bei 25° C liegen. Beste Ergebnisse erhält man jedoch mit Viskositäten zwischen 1500 und 20 000 cSt.

Nach Aufbringen der Masse auf den Träger läßt man auf die Zubereitung solange Ultraviolettlicht geeigneter Wellenlängen einwirken, bis sie in dem gewünschten Ausmaß gehärtet ist Im allgemeinen wird die Masse als gehärtet angesehen, wenn der Überzug beim Reiben mit einem Finger nicht mehr schmiert und wenn sich tatsächlich nichts mehr davon auf ein Stück eines mit einer Cellophanunterseite versehenen Klebstreifens überträgt, der auf die Oberfläche geklebt ist und dann entfernt wird. Die meisten Industriezweige wünschen heute eine rasch härtende Zubereitung, so daß sich die Produktionsgeschwindigkeiten vernünftig hochhalten und verbessern lassen. Bringt man die Trennüberzüge auf Träger wie Holz, Metall oder Textilien auf, dann versteht man unter schnell normalerweise eine maximale Härtungszeit von 1 Minute, während beim Überziehen von Trennpapier unter schnell normalerweise Maximalzeiten von 15 Sekunden verstanden werden. Derartige Härtungszeiten lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichen. Man kann auch mit längeren Härtungszeiten arbeiten, was jedoch keinen bekannten Vorteil bringt Es ist ferner zu erwähnen, daß es eine Reihe von Techniken gibt, durch die sich bei Anwendung der vorliegenden Erfindung die Härtungszeit der Beschichtungsmasse jeweils entsprechend den eigenen besonderen Vorstellungen und Bedürfnissen steuern läßt Die Härtungszeit läßt sich so beispielsweise regulieren durch die Anzahl der verwendeten Ultraviolettlampen, die Zeitdauer der Einwirkung des Ultraviolettlichts und den Abstand zwischen der Ultraviolettlampe und der zu härtenden Masse.

Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert. Alle Teil- und Prozentangaben stellen Gewichtsmengen dar, und alle Viskositäten sind bei 25° C gemessen, sofern nichts anderes angegeben ist

Beispiel

Zur Herstellung einer Zubereitung werden im wesentlichen 1 g eines trimethylsiloxyendblockierten Polymers aus etwa 96 Molprozent (CH3)2—SiO-Einheiten und etwa 4 Molprozent CH₂=CH(CH₃)Si0-Einheiten, und 1 g eines Polymers aus etwa 99 Molprozent (CH3)2—SiO-Einheiten und etwa 1 Molprozent HS(CH₂)3SiO₃/2-Einheiten und eine geringe Menge Azobisisobuttersäurenitril vermischt Die so erhaltene Zubereitung wird auf 18,1 kg superkalandriertes Kraftpapier aufgetragen, und auf das Papier läßt man dann eine 250-Watt-UV-Lampe (35 Watt bei 2537 Ä), die in einem Abstand von etwa 5,08 cm angeordnet ist, 360 Sekunden einwirken. Der Überzug härtet während dieser Zeit zu einem nicht-schmierenden und nicht-abreibbaren Produkt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung eines festen Trägers zur Verbesserung der Trennung von Klebstoffmaterialien, wobei man auf den Träger eine Beschichtungsmasse aus

einem Siloxan (1) aus 0,1 bis 100 Molprozent vinylhaltigen Siloxaneinheiten der allgemeinen Formel