DE60001779T2

DE60001779T2 - Silicon-Trennbeschichtungszusammensetzungen

Info

Publication number: DE60001779T2
Application number: DE60001779T
Authority: DE
Inventors: Stephen Edward Sully Vale of Glamorgan Cray; John Neath West Glamorgan Francis
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: EP1070734B1; JP2012117072A; JP5194178B2; US6806339B2; KR100748375B1; ES2194678T3; CN1195789C; ATE235530T1; JP5039250B2; JP2001064390A; US20020061998A1; EP1070734A3; GB9917372D0; DE60001779D1; CN1281881A; KR20010049836A; EP1070734A2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein neues verzweigtes Siloxan und auch auf siliconbasierte Trennbeschichtungszusammensetzungen und Modifikationsmittelzusammensetzungen für das Trennvermögen, die das zuvor erwähnte verzweigte Siloxan enthalten.
Siliconbasierte Trennbeschichtungen sind in Anwendungen nützlich, wo relativ nicht haftende Oberflächen erforderlich sind. Einseitige Decklagen, z.B. Trägerpapier für Haftklebstoffetiketten, sind üblicherweise angepasst, um die Etiketten vorübergehend zu halten, ohne die Hafteigenschaften der Etiketten zu beeinflussen. Doppelseitige Decklagen, z.B. Zwischenschichtpapiere für doppelseitige und Transferklebebänder, werden verwendet, um Schutz und die gewünschte Nichtverwindungseigenschaften eines doppelseitigen selbstklebenden Bands oder Klebefilms sicherzustellen.
Ein Substrat, z.B. eine einseitige Decklage, wird durch Auftragen einer siliconbasierten Trennbeschichtungszusammensetzung auf das Substrat und nachfolgend Härten der Zusammensetzung durch z.B. thermisch initiierte Hydrosilylierung beschichtet.
Die Grundbestandteile von siliconbasierten Trennbeschichtungszusammensetzungen, die durch Hydrosilylierung gehärtet werden, sind:

1) ein alkenyliertes Polydiorganosiloxan, typischerweise ein lineares Polymer mit endständigen Alkenylgruppen,
2) ein Polyorganowasserstoffsilxan-Vernetzungsmittel, das gestaltet ist, um das alkenylierte Polydiorganosiloxan zu vernetzen, und
3) ein Katalysator, um die zuvor erwähnte Vernetzungsreaktion zu katalysieren.

Oft ist auch ein vierter Bestandteil, ein Inhibitor, der gestaltet ist, um den Beginn der Härtung unterhalb einer vorbestimmten Härtungstemperatur zu verhindern, in der Zusammensetzung enthalten.
Siliconbasierte Trennbeschichtungszusammensetzungen, die aus den drei wesentlichen Bestandteilen und optional dem Inhibitor bestehen, werden im allgemeinen als Premium-Trennbeschichtungszusammensetzungen bezeichnet.
Um das Ausmaß der Trennkraft von einer Trennbeschichtung zu steuern, ist es übliche Praxis geworden, dass eine siliconbasierte Trennbeschichtungszusammensetzung ein Additiv, allgemein bekannt als ein Modifikationsmittel für das Trennvermögen ("release modifier"), enthält. Das Modifikationsmittel für das Trennvermögen ersetzt üblicherweise einen Teil des alkenylierten Polydiorganosiloxans in einer Premium-Trennbeschichtungszusammensetzung.
Verbesserungen im Leistungsvermögen von Trennbeschichtungen werden fortwährend in Bezug auf z.B. Leichtigkeit der Härtung, d.h. Verringerung der Härtungszeiten bei relativ niedrigen Temperaturen, Verankerung der Beschichtungen auf einem Substrat und Trennleistungsvermögen, gesucht. Ein Faktor, der insbesondere die fortwährende Entwicklung von Trennbeschichtungen notwendig macht, ist die Verwendung einer stets steigenden Anzahl von Substraten, z.B. Polypropylen, Polyethylen und Polyester, auf welche Trennbeschichtungszusammensetzungen aufgetragen und gehärtet werden.
US-A-4772515 beschreibt eine Silicontrennbeschichtung, die die drei wesentlichen Bestandteile, die oben diskutiert sind, enthält, worin das Polydiorganosiloxan in einem einzelnen Molekül mindestens zwei Gruppen der folgenden allgemeinen Formel aufweisen muss:
R^c(R^f)₂SiO_1/2((R⁹)_ZSiO_2/2)_hR^jSiO_3/2
worin R^c eine Alkenylgruppe ist; jedes R^f, R^g und R^j unabhängig voneinander Wasserstoff, Hydroxyl oder eine monovalente organische Gruppe sind und h gleich 0 oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 300, einschließlich, ist. Die resultierende Trennbeschichtungszusammensetzung wird einfach durch Vermischen der drei Bestandteile miteinander hergestellt.
US-A-4774111 beschreibt eine siliconbasierte Trennbeschichtungszusammensetzung, die eine Organosiliciumverbindung mit durchschnittlich ein bis drei siliciumgebundenen monovalenten Kohlenwasserstoff- und Halogenkohlenwasserstoffresten pro Siliciumatom enthält. Durchschnittlich sind mindestens zwei von diesen Gruppen olefinische Gruppen und die verbleibenden Siliciumvakanzen werden durch divalente Reste, die frei von aliphatischer Ungesättigtheit sind und die die Siliciumatome miteinander verbinden, abgesättigt.
EP-A-559575 beschreibt eine siliconbasierte Trennbeschichtungszusammensetzung, enthaltend die drei wesentlichen Bestandteile und einen zusätzlichen Bestandteil, enthaltend ein Silicon, das eine Vielzahl von ethylenisch ungesättigten Gruppen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen aufweist, worin 25 bis 90 Mol-% der Gesamtzahl der Siloxangruppen T-Einheiten sind.
Zum Zwecke der Verdeutlichung, M-, D-, T- und Q-Einheiten stellen Einheiten der empirischen Formeln R₃SiO_1/2, R₂SiO_2/2, R₃SiO_3/2 bzw. SiO_4/2 dar, worin jede R-Gruppe ein monovalenten Substituent ist.
US-A-5616672 beschreibt die Verwendung eines im Wesentlichen verzweigten härtbaren Alkenylsilicons, das aus M-, D- und T-Gruppen besteht und durchschnittlich mindestens zwei Verzweigungsstellen pro Molekül aufweist. Es wird gesagt, dass diese Verbindungen in Trennbeschichtungszusammensetzungen nützlich sind.
US-A-5063254 beschreibt ein Polysiloxan, das eine lineare Polydiorganosiloxankette mit 25 bis 1.000 Struktureinheiten aufweist, die an einem Ende mit einer acrylischen Endgruppe verbunden ist und an ihrem anderen Ende mit einer vernetzten MTQ-Einheit, worin das Verhältnis von M-Einheiten zu T- und Q-Einheiten M/(T + Q) 0,55–0,75 beträgt. Die M- und/oder T-Einheiten können auch (Meth)acrylatgruppen enthalten. Das Polysiloxan findet Verwendung beim Einbetten und bei der strukturellen Beschichtung.
Ein verzweigtes Siloxan gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht aus:

i) einer oder mehreren Q-Einheiten der Formel (SiO_4/2) und
ii) 15 bis 995 D-Einheiten der Formel R^b ₂SiO_2/2, wobei Einheiten (i) und (ii) miteinander in jeder geeigneten Kombination verknüpft sein können, und
iii) M-Einheiten der Formel R^aR^b ₂SiO_1/2, worin jeder R^a-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer Alkinylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei mindestens drei R^a-Substituenten in dem verzweigten Siloxan Alkenyl- oder Alkynyl-Einheiten sind, und jeder R^b-Substituent, ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Acrylatgruppe und einer Methacrylatgruppe.

Das verzweigte Siloxan enthält vorzugsweise mindestens zwei Polydiorganosiloxanketten der Formel (R^b _sSiO_2/2)_n, worin jedes n unabhängig voneinander 2 bis 100 ist.
Ein verzweigtes Siloxan gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung enthält mindesten drei aliphatisch ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppen, die mit Einheiten der Formel R^aR^b ₂SiO_1/2 terminiert sind und besteht ansonsten aus:

i) einer oder mehreren Einheiten der Formel (SiO_4/2) und
ii) mindestens zwei Polydiorganosiloxanketten der Formel (R^b ₂SiO_2/2)_n worin jedes n unabhängig voneinander 2 bis 100 ist, die gesamten R^b ₂SiO_2/2-Einheiten in dem verzweigten Siloxan 15 bis 995 Einheiten sind, worin jeder R^a-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer Alkinylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und jeder Rb-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Acrylatgruppe und einer Methacrylatgruppe.

Vorzugsweise sind die aliphatisch ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppen entweder Alkenyl- oder Alkinylgruppen.
Vorzugsweise sind mindestens 50% der R^a-Substituenten Alkenylgruppen. Am meisten bevorzugt ist jeder R^a-Substituent eine Alkenylgruppe.
Jede Alkenylgruppe kann aus Vinyl-, Allyl-, Butenyl-, Pentenyl- und Hexenylgruppen ausgewählt sein, ist aber vorzugsweise ausgewählt aus einer Vinyl- (vi) und einer Hexenyl-Gruppe (hex).
Das verzweigte Siloxan enthält am meisten bevorzugt mindestens eine Q-Einheit, die mit vier (R^b ₂SiO_2/2)_n-Ketten verbunden ist und zum Beispiel die Formel

aufweisen kann, worin jedes n unabhängig voneinander 1 bis 100 ist.
Vorzugsweise ist jeder R^b-Substituent eine Alkylgruppe, z.B. eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Pentyl- oder Hexylgruppe; bevorzugt sind Methyl- und Ethylgruppen, aber die am meisten bevorzugte Gruppe ist eine Methylgruppe.
Folglich kann das verzweigte Siloxan in dem Fall, wenn nur eine einzelne Einheit der Formel SiO_4/2 in dem verzweigten Siloxan gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorhanden ist, im Wesentlichen die folgende Formel aufweisen, worin jedes n unabhängig voneinander 1 bis 100 ist, wenn jeder R^a-Substituent eine Vinylgruppe ist und jede R^b-Gruppe eine Methylgruppe ist.
Es ist zu verstehen, dass es in Anbetracht der Größe des verzweigten Siloxans möglich ist, dass eine sehr kleine Anzahl der Siloxaneinheiten, die in dem verzweigten Siloxan vorhanden sind (vorzugsweise weniger als 1%), Einheiten der Formel R^bSiO_3/2 sein können, worin R^b wie zuvor definiert ist.
Vorzugsweise hat das verzweigte Siloxan gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Viskosität von nicht weniger als 50 mm²/s und nicht mehr als 10.000 mm²/s bei 25°C, bevorzugter beträgt die Viskosität 50 bis 1.000 mm²/s.
In Zukunft wird die Anzahl der Siloxaneinheiten in dem verzweigten Siloxan als der Polymerisationsgrad (DP) bezeichnet.
Der DP des verzweigten Siloxans kann von 20 bis 1.000 reichen. Ein bevorzugter Bereich ist 20 bis 500, aber der am meisten bevorzugte Bereich ist 20 bis 250.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung für die Herstellung eines verzweigten Siloxans umfasst die Schritte:

a) Mischen einer Verbindung mit der allgemeinen Formel (SiO_4/2R^aR^b ₂SiO_1/2)₄ mit einem cyclischen Polydiorganosiloxan und/oder einem im Wesentlichen linearen Polydiorganosiloxan mit Hydroxyendgruppen, worin jeder R^a-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und einer Alkinylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, und jeder R^b-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Acrylatgruppe und einer Methacrylatgruppe;
b) Bewirken, dass die Mischung in Gegenwart eines Säure- oder Phosphazenbasenkatalysator bei einer Temperatur von bis zu 180°C reagiert, und
c) Neutralisieren der Reaktionsmischung.

Vorzugsweise enthält jedes cyclische Polydiorganosiloxan 3 bis 10 R^b ₂SiO_2/2-Einheiten, obwohl es bevorzugt ist, dass die cyclischen Polydi organosiloxane Polydialkylsiloxan-Ringe sind, die aus 3 bis 6 R^b _zSiO_2/2-Struktureinheiten bestehen, in welchen jeder R^b-Substituent eine Methylgruppe ist.
Der Reaktionstyp, der stattfindet, ist in Abhängigkeit des gewählten Katalysators entweder eine säure- oder basenkatalysierte Gleichgewichtsreaktion.
Im Falle der säurekatalysierten Gleichgewichtsreaktionen kann der verwendete Säurekatalysator jeder beliebige Katalysator sein, der für die Katalyse einer säurebasierten Gleichgewichtsreaktion geeignet ist, z.B. Trifluormethylsulfonsäure, saure Tone, z.B. Ambelyst, und Phosphonitrilchlorid-Katalysatoren. Ein bevorzugter Katalysator ist eine Trifluormethansulfonsäure.
Im Falle der basenkatalysierten Gleichgewichtsherstellungen kann der Katalysator jeder beliebige Phosphazenbasenkatalysator sein, z.B. Phosphazenbasen der folgenden allgemeinen Formeln:
((R¹ ₂N)₃P=N-)_k(R¹ ₂N)_3/kkP=NR²
[((R¹ ₂N)₃P=N-)_k(R¹ ₂N)_3-kP-N(H)R²]⁺[A^–] oder
[((R¹ ₂N)₃P=N-),(R¹ ₂N)_4-1P]⁺[A] ,
in welchen R¹, das in jeder Position gleich oder unterschiedlich sein kann, Wasserstoff oder eine optional substituierte Kohlwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine C₁-C₄-Alkylgruppe, ist oder in welchen zwei R¹-Gruppen, die an das gleiche Stickstoffatom gebunden sind, miteinander verbunden sein können, um einen heterocyclischen Ring, vorzugsweise einen 5- oder 6-gliedrigen Ring, zu vervollständigen; R² gleich Wasserstoff oder eine optional substituierte Kohlenwasserstoffgruppe, vorzugsweise eine C₁-C₂₀-Alkylgruppe, bevorzugter eine C₁-C₁₀-Alkylgruppe, ist; k gleich 1, 2 oder 3, vorzugsweise 2 oder 3 ist; 1 gleich 1, 2, 3 oder 4, vorzugsweise 2, 3 oder 4 ist und A ein Anion, vorzugsweise Fluorid, Hydroxid, Silanolat, Alkoxid, Carbonat oder Bicarbonat ist. Besonders bevorzugt sind Aminophosphazeniumhydroxide.
im Falle der säurekatalysierten Gleichgewichtsreaktion wird die Reaktionsmischung vorzugsweise bei einer Temperatur von 75°C bis 120°C gehalten, am meisten bevorzugt wird die Reaktionsmischung bei einer Temperatur von 80°C bis 90°C in Gegenwart eines Wasser-Cokatalysators gehalten. Im Falle der basenkatalysierten Gleichgewichtsreaktion wird die Reaktionsmischung vorzugsweise bei einer Temperatur von 120°C bis 160°C gehalten, am meisten bevorzugt wird die Reaktionsmischung bei einer Temperatur von 130° bis 150°C gehalten.
Jedes beliebige geeignete Neutralisationsmittel kann verwendet werden, wobei die Wahl klar von der sauren oder basischen Natur des Katalysators abhängt, Beispiele umfassen die Verwendung von Bisdimethylsilylphosphonat für basenkatalysierte Gleichgewichtsreaktionen und Calciumcarbonat für säurekatalysierte Gleichgewichtsreaktionen.
Die Menge eines jeden Bestandteils, der in dem Verfahren verwendet wird, hängt von zwei Faktoren ab, dem erforderlichen Polymerisationsgrad des verzweigten Siloxans und der Zahl der Alkenylgruppen, die in dem verzweigten Siloxan benötigt werden. Vorzugsweise sind 1,1 bis 22,1 Gew.-% (SiO_4/2)(R^aR^b ₂SiO_1/2)₄ in der Mischung aus Schritt (a), bevorzugter 2,21 bis 11,04 Gew.-% von (SiO_4/2)(R^aR^b ₂SiO_1/2)₄ vorhanden und am meisten bevorzugt 3,45 bis 6,9 Gew.%. Den Rest bis zu 100 Gew.-% machen das cyclische Polydiorganosiloxan und/oder das im Wesentlichen lineare Polydiorganosi-loxan mit Hydroxyendgruppen aus.
Eine Trennbeschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält:

1) ein verzweigtes Siloxan wie oben beschrieben;
2) eine Organowasserstoffpolysiloxan-Vernetzungsmittel in einer Menge, so dass das Verhältnis der Gesamtzahl von Si-H-Gruppen in der Zusammensetzung zu aliphatisch ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppen in der Zusammensetzung von 0,9 : 1 bis 3 : 1 reicht, und
3) eine ausreichende Menge eine Hydrosilylierungskatalysators, der wirksam ist, die Reaktion zwischen dem verzweigten Siloxan und dem Vernetzungsmittel zu katalysieren.

Das Organowasserstoffpolysiloxan-Vernetzungsmittel muss mindestens drei Si-H-Gruppen enthalten und kann die allgemeine Formel
R^t ₃SiO_1/2((CH₃)₂SiO_2/2)_d(R^t ₂SiO_2/2)_e)SiO_1/2R^t ₃
aufweisen, worin jedes R^t eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Wasserstoff sein kann, d gleich 0 oder eine ganze Zahl ist, e eine ganze Zahl ist, so dass d + e von 8 bis 100 reicht. Alternativ kann das Vernetzungsmittel ein MQ-Harz sein, das aus Einheiten der allgemeinen Formel SiO_4/2 und R^q ₃SiO_1/2-Einheiten besteht, worin mindestens ein R^q-Substituent ein Wasserstoffatom ist und der Rest Alkylgruppen sind.
Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Gesamtzahl von Si-H-Gruppen zu Alkengruppen in der Trennbeschichtungszusammensetzung im Bereich von 1,1 : 1 bis 2,5 : 1, am meisten bevorzugt beträgt der Bereich 1,2 : 1 bis 2 : 1.
Geeignete Hydrosilylierungskatalysatoren umfassen Komplexe oder Verbindungen von Gruppe-VIII-Metallen, z.B. Platin, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium und Iridium. Bevorzugt Katalysatoren sind Platinverbindungen oder -komplexe, einschließlich Chloroplatinsäure, Platinacetylacetonat, Komplexe von Platin(II)-halogeniden mit ungesättigten Verbindungen, z.B. Ethylen, Propylen, Organovinylsiloxane und Styrol, Hexamethyldiplatin, PtCl₂PtCl₃ und Pt(CN)₃. Alternativ kann der Katalysator ein Rhodiumkomplex, z.B. RhCl₃(Bu₂S)₃ sein.
Die Zusammensetzung kann zusätzlich ein oder mehrere Inhibitoren enthalten, die angepasst sind, um zu verhindern, dass die Härtung der Beschichtungszusammensetzung unterhalb einer vorbestimmten Temperatur auftritt. Währen ein Inhibitor für das Funktionieren der Beschichtungszusammensetzung selbst nicht wesentlich ist, ist es selbstverständlich, dass in Abwesenheit eines Inhibitors der Katalysator die Härtung der siliconbasierten Trennbeschichtungszusammensetzung bei Umgebungstemperatur initiieren/katalysieren kann, sobald die drei wesentlichen Bestandteile miteinander vermischt worden sind.
Beispiele für geeignete Inhibitoren umfassen ethylenisch oder aromatisch ungesättigte Amide, acetylenische Verbindungen, ethylenisch ungesättigte Isocyanate, olefinische Siloxane, ungesättigte Kohlenwasserstoffdiester, konjugierte En-ine, Hydroperoxide, Nitrile und Diaziridine, spezielle Beispiele umfassen Methylbutinol, Dimethylhexinol oder Ethinylcyclohexanol, Trimethyl(3,5-dimethyl-1-hexin-3-oxy)silan, ein Maleat, z. B. Bis(2-methoxy-1-methylethyl)maleat, ein Fumarat, z. B. Diethylfumarat, oder eine Fumarat/Alkohol-Mischung, worin der Alkohol z. B. Benzylalkohol oder 1-Octanol und Ethenylcyclohexyl-1-ol ist.
Vorzugsweise hat die Trennbeschichtungszusammensetzung gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Viskosität von nicht weniger als 50 mm²/s und nicht mehr als 10.000 mm²/s bei 25°C, bevorzugter beträgt die Viskosität 50 bis 1.000 mm²/s, so dass das verzweigte Siloxan eine geeignete Viskosität zur Beschichtung eines Substrats aufweist. Wenn die Viskosität geringer als 50 mm²/s ist, können Probleme mit der Benetzung einer Substratoberfläche durch die Trennbeschichtungszusammensetzung, die das verzweigte Siloxan enthält, auftreten. Wenn die Viskosität größer als 10.000 mm²/s ist, dann ist die Trennbeschichtungszusammensetzung, die das verzweigte Siloxan enthält, zu viskos zur Verwendung in der vorliegenden Anwendung.
Die Trennbeschichtungszusammensetzung kann zusätzlich ein dialkylalkenylsilylterminiertes Polydiorganosiloxan mit einer Viskosität bei 25°C von mindestens 50 mm²/s enthalten, von welchem ein dimethylvinylsilylterminiertes oder dimethylhexenylsilylterminiertes Polydimethylsiloxan bevorzugt ist.
Andere Bestandteil, die auch zu Trennbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zugegeben werden können, umfassen z.B. Siliconmodifikationsmittel für das Trennvermögen, Füllstoffe, reaktive Verdünnungsmittel, Haftvermittler, Lösungsmittel, Duftstoffe, Konservierungsstoffe und Füllstoffe, z.B. Siliciumdioxid, Quarz und Kalk.
Jedes beliebige geeignete Siliconmodifikationsmittel für das Trennvermögen kann verwendet werden, Beispiele umfassen z.B. ein oder mehrere aus einem alkenylierten Siliconharz, einem alkenylierten Polydiorganosiloxan, ein oder mehrere primärer Alkene, die 12 bis 30 Kohlenstoffatome enthalten, und ein oder mehrere verzweigte Alkene, die mindestens 10 Kohlenstoffatome enthalten.
Verlängerer der Badlebensdauer können in einer Menge vorhanden sein, die ausreichend ist, um die Härtungsreaktion bei Raumtemperatur zu verzögern. Beispiele können Verbindungen umfassen, die ein oder mehrere primäre oder sekundäre Alkoholgruppen enthalten, z.B. aliphatische und aromatische Alkohole mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Phenol und Cyclohexanol, Carbonsäuren und cyclische Ether.
Weiterhin kann die Zusammensetzung auch ein lineares alkenyldialkylsilylterminiertes Polydiorganosiloxan enthalten.
Die Trennbeschichtungszusammensetzungen können lösungsmittelfrei oder in einem Lösungsmittel oder als Teil einer Öl-in-Wasser-Emulsion aufgetragen werden.
Die vorliegende Beschichtungszusammensetzung kann zu Trennzwecken auf einer Vielzahl von Substraten einschließlich Papier und Folien eingesetzt werden. Die Folien können z.B. Polyethylen-, Polypropylen-, Polyester-, Polystyrol-, orientierte Polypropylen- oder biaxial orientierte Polypropylenfolien sein.
Es ist wohl bekannt, dass Trennbeschichtungszusammensetzungen, die bei niedrigen Temperaturen gehärtet werden können, eine Tendenz zur schlechten Langzeitanhaftung aufweisen. Es wurde herausgefunden, dass Trennbeschichtungen gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung sowohl bei relativ niedrigen Temperaturen härten als auch verbesserte Langzeitanhaftungseigenschaften aufweisen. Da die Härtung bei niedrigen Temperaturen gut ist, tritt minimale Übertragung von Siliconen auf einen Klebstoff, wie den Klebstoff auf einem Etikett, auf, was wiederum den Vorteil bereitstellt, dass die Festigkeit des Klebstoffs beibehalten bleibt. Wenn hohe Härtungstemperaturen für Trennbeschichtungen erforderlich sind, treten Probleme mit der Qualität des Substrates selbst auf, die Schrumpfung oder brüchige Folien bewirkten, was wiederum bedeutet, dass wesentlich weniger Wiederbefeuchtung des Substrats nach Härtung der Trennbeschichtung erforderlich ist.
Während Trennbeschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung durch einfaches Vormischen der drei wesentlichen Bestandteile miteinander mit irgendwelchen optionalen vorhandenen Bestandteilen hergestellt werden können, kann es günstiger sein, solche Zusammensetzungen in getrennten Teilen oder Verpackungen, d.h. in Form eines Sets herzustellen. In solch einen Fall werden die Teile zum Zeitpunkt, an dem die Zusammen setzung auf eine Beschichtung aufgetragen wird, vereinigt. In Bezug auf die wesentlichen Bestandteile kann das Set enthalten:
entweder einen ersten Teil, der das verzweigte Siloxan und Inhibitor enthält, einen zweiten Teil, der Modifikationsmittel für das Trennvermögen und Inhibitor enthält, einen dritten Teil, der den Katalysator enthält, und einen vierten Teil, der das Vernetzungsmittel enthält, oder einen ersten Teil, der das verzweigte Siloxan und Katalysator enthält,
einen zweiten Teil, der ein Modifikationsmittel für das Trennvermögen und den Katalysator enthält, und einen dritten Teil, der das Vernetzungsmittel und Inhibitor enthält.
Eine siliconbasierte Modifikationszusammensetzung für das Trennvermögen gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein verzweigtes Siloxan wie oben beschrieben und mindestens eine zusätzliche Komponente enthalten, ausgewählt aus den folgenden Komponenten:

i) einem alkenylierten Siliconharz,
ii) einem alkenylierten Polydiorganosiloxan und
iii) einem oder mehreren primären Alkenen, die 14 bis 30 Kohlenstoffatome enthalten, und
iv) einem oder mehreren verzweigten Alkenen, die mindestens 10 Kohlenstoffatome enthalten.

Solch eine Modifikationszusammensetzung für das Trennvermögen wird zu einer Silicontrennbeschichtungszusammensetzung gegeben.
Das alkenylierte Siliconharz (i) ist am meisten bevorzugt mindestens ein alkenyliertes MQ-Harz, worin die M-Gruppen die allgemeine Formel R² ₃SiO_1/2 aufweisen und typischerweise Trialkylsiloxy und/oder Dialkylalkenylsiloxygruppen sind. Die Alkenylgruppe kann ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus Cyclohexenyl, Vinyl, Propenyl, Butenyl, Pentenyl und Hexenyl. Am meisten bevorzugt ist die Alkenylgruppe eine Vinyl- oder Hexenylgruppe. Die Alkylgruppen können irgendwelche geeigneten Alkylgruppen sein, es sind aber am meisten bevorzugt Methylgruppen. Die Q-Gruppen sind Gruppen der Formel SiO_4/2 und diese M- und Q-Gruppen können in jedem geeigneten Verhältnis vorhanden sein.
Das alkenylierte Polydiorganosiloxan ist vorzugsweise ein alkenyldialkylsilyterminiertes Polydiorganosiloxan, das Einheiten der Formel R₂SiO_2/2 enthält, worin jede R-Gruppe eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist oder eine R-Gruppe ist eine Alkylgruppe wie definiert und eine ist eine Alkenylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Vinyl- oder Hexenylgruppe.
Das oder jedes primäre Alken (iii) kann jedes beliebige primäre Alken sein, das 10 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, wie z.B. Tetradecen und Octadecen.
Das oder jedes verzweigte Alken (iv) kann jedes beliebige oder mehrere geeignete verzweigte Alkene sein, z.B. ein oder mehrere verzweigte Alkene der allgemeinen Formel

worin die n-Anzahl von Methylengruppen und m-Anzahl von verzweigten Alkylgruppen statistisch in der Kette verteilt sind, n und m unabhängig voneinander 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 20 sind, x, z und jedes y unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 12 sind. Vorzugsweise ist die Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen in jedem Alken mindestens 20. Es wird bemerkt, dass Modifikationsmittel für das Trennvermögen, die im wesentlichen lineare Alkene, wie z.B. Komponente (iii) oben, enthalten, dazu neigen, während des Härtungsprozesses einer Beschichtung Rauchen zu bewirken. Es wurde festgestellt, dass Ersatz von Komponente (iii) durch ein verzweigtes Alken, wie beispielhaft durch Komponente (iv) dargestellt, dieses Problem wesentlich verringert.
Solche ein Modifikationsmittel für das Trennvermögen enthält vorzugsweise 25 bis 85 Gew.% des verzweigten Siloxans gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei den Rest eine oder mehrere der Komponenten (i), (ii), (iii) oder (iv) ausmachen.
Ein Vorteil der Verwendung eines Modifikationsmittels für das Trennvermögen gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass durch Ersatz mindestens eines Teils von im wesentlichen linearem Alken durch das verzweigte Siloxan die Rauchwirkung, die oft während des Härtungsprozesses zu sehen ist, wesentlich verringert wird. Es wurde auch festgestellt, dass der Anteil von extrahierbaren Bestandteilen, d.h. der Anteil an ungehärtetem Siloxan, auf dem gleichen Niveau gehalten wird oder sogar im Vergleich zu dem Anteil an extrahierbaren Bestandteilen, die aus der nicht modifizierten Trennbeschichtung erhalten werden, verringert wird, wohingegen üblicherweise bei Modifikationsmitteln für das Trennvermögen des Standes der Technik der Anteil an extrahierbaren Bestandteilen, die erhalten werden, steigt, manchmal bedeutend.
Die Modifikationsmittelzusammensetzungen für das Trennvermögen wie oben beschrieben können in eine Trennbeschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eingeführt werden oder können alternativ in eine Trennbeschichtungszusammensetzung eingeführt werden, die ein alkenyliertes Polyorganosiloxan, ein Organowasserstoffpolysiloxan-Vernetzungsmittel und eine wirksame Menge eines Hydrosilylierungskatalysators enthält.
Damit die Erfindung klarer werden kann, folgt nun eine Zahl von detaillierten Beispielen.
Beispiele 1, 2 und 3 beschreiben Verfahren zur Herstellung des verzweigten Siloxans gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Es wird bemerkt, dass alle Viskositäten, die in den folgenden Beispielen gemessen wurden, bei 25°C gemessen wurden.
Beispiel 1
Ein Reaktionsgefäß wurde mit (Vi(CH₃)₂SiO_1/2)₄(SiO_4/2) (21,6 g), worin vi für eine Vinylgruppe steht, Octamethylcyclotetrasiloxan (592 g) und Trifluormethansulfonsäure (1,2 g) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde 6 Stunden bei einer Temperatur von 80 bis 90°C gerührt. Die resultierende Mischung wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Calciumcarbonat (1,0 g) wurde zugegeben und die Mischung wurde für weitere 3 Stunden gerührt, wonach sie zur Filtration vorbereitet wurde. Schließlich wurde die Reaktionsmischung bei einer Temperatur von etwa 150°C und einem Druck von 40 mbar 2 Stunden lang abgestrippt.
Die endgültige Viskosität des Produkts betrug 270 mm²/s und es wurde bestimmt, dass der Polymerisationsgrad 160 war und die Gewichtsprozente der Vinylgruppen 0,83% betrugen.
Beispiel 2
Ein Reaktionsgefäß wurde mit (Vi(CH₃)₂SiO_4/2)₄(SiO_4/2) (21,6 g), Octamethylcyclotetrasiloxan (370 g) und Trifluormethansulfonsäure (1,0 g) gefüllt. Die Reaktionsmischung wurde 6 Stunden bei einer Temperatur von 80 bis 90°C gerührt. Die resultierende Mischung wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und Calciumcarbonat (1,0 g) wurde zugegeben und die Mischung wurde für weitere 3 Stunden gerührt, wonach sie zur Filtration vorbereitet wurde. Schließlich wurde die Reaktionsmischung bei einer Temperatur von etwa 150°C und einem Druck von 40 mbar 2 Stunden lang abgestrippt.
Die endgültige Viskosität des Produkts betrug 160 mm²/s und es wurde bestimmt, dass der Polymerisationsgrad 100 war und die Gewichtsprozente der Vinylgruppen 1,32% betrugen.
Beispiel 3
In einen Reaktionskolben, der mit einem elektrischen Rühren, einem Thermometermessfühler und einem Rückflusskühler ausgestattet war, wurden (Vi(CH₃)₂SiO_1/2)₄(SiP_4/2) (43,2 g), und Octamethylcyclotetrasiloxan (592 g) gegeben. Die Reaktionsmischung wurde auf 140°C erhitzt und der Katalysator Polyaminophosphazeniumhydroxid (0,2 g) wurde zugegeben. Nach einem Zeitraum von 30 s wurde eine Probe entnommen und die Viskosität der Probe wurde gemessen und eine wesentliche Zunahme wunde festgestellt. Die Reaktionsmischung wurde dann mit Bisdimethylsilylphosphonat (0,5 g) neutralisiert und man ließ sie auf 80°C abkühlen. Niedermolekulare Komponenten wurden von der Mischung abgestrippt und schließlich ließ man die Mischung abkühlen und sie wurde filtriert. Das resultierende Produkt hatte einen Polymerisationswert von 80 und eine Viskosität von 114 mm²/s.
Beispiel 4
Das folgende Beispiel führt detailliert eine Vergleichsstudie des Trennvermögens einer Auswahl von coronabehandeltem orientiertem Polypropylen (OPP), monoaxial orientiertem Polypropylen (MOPP) und Kraftpapiersubstraten aus, die mit siliconbasierten Trennbeschichtungszusammensetzungen beschichtet sind, die sich nur in den Siloxanen, die in den Beschichtungen enthalten sind, unterscheiden. Jede siliconbasierte Trennbeschichtungszusammensetzung enthielt das Siloxan wie in Tabelle 1 angegeben, vermischt mit 120 ppm eines Platinkatalysators, ausreichend Vernetzungsmittel, so dass das Verhältnis der Gesamtzahl von SiH-Gruppen zur Gesamtzahl von aliphatisch ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppen 1,5 : 1 betrug, zusammen mit 0,12 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung eines Methylbutinolinhibitors.
Jede Zusammensetzung wurde auf das relevante Substrat unter Verwendung eines Rakelbeschichters bei Raumtemperatur (20°C) aufgetragen und dann wurde die resultierende Beschichtung bei 100°C für einen Zeitraum von 20 s gehärtet.
Die Härtungseigenschaften der resultierenden Beschichtungen wurden in Bezug auf Wanderung, Verschmieren und Abrieb bewertet. Wanderung wird gemessen, indem ein Streifen Klebstoff (Sellotape^®) auf die gehärtete Trennbeschichtung gebracht wird und nach Entfernung überprüft wird, ob irgendetwas der Beschichtung auf das Klebeband übertragen worden ist. Verschmieren wird gemessen, indem man seinen Finger über die gehärtete Beschichtung schiebt und überprüft, ob irgendein sichtbares Zeichen in Form eines Geschmiers zurückbleibt. Abrieb wird gemessen, in dem man seinen Finger in 10 Zyklen hart über das Papier vor und zurück reibt und überprüft, ob irgendetwas der Beschichtung beschädigt oder entfernt wurde. N/N/N bedeutet keine Wanderung, kein Verschmieren und kein Abrieb. In Bezug auf Tabelle 1 bedeuten vi, hex, s, M und Tr Vinyl; Hexenyl, leicht, Wanderung bzw. Spur.
Die Härtungseigenschaften der resultierenden Beschichtungen wurde weiterhin durch Messen des Prozentsatzes an extrahierbaren Bestandteilen in der Beschichtung nach Härtung bewertet. Dies wurde durchgeführt, indem zuerst das Beschichtungsgewicht einer Probe in Standardgröße eines Substrates mit einer gehärteten Beschichtung durch Röntgenfluoreszenz unter Verwendung eines LabX 3000 Röntgenfluorenszenzspektrometers von Oxford Instruments bestimmt wurde. Die beschichtete Probe wurde dann in eine Lösung aus Methylisobutylketon-Lösungsmittel gegeben, um irgendwelches nicht umgesetztes Siloxan, das nicht in die Beschichtungsmatrix vernetzt worden ist oder nicht an das Substrat anhaftete, zu lösen. Nach einem vorbestimmten Zeitraum wurde die Probe aus dem Lösungsmittel entnommen, getrocknet und wieder gewogen. Der Prozentsatz an extrahierbaren Bestandteilen, der in Tabelle 1 angegeben ist, sind die Gewichtsverluste in Prozent, nachdem das nicht umgesetzte Silicon aus der Beschichtung entfernt worden war. Es ist aus Tabelle 1 zu erkennen, dass die Proben, die das verzweigte Siloxan des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung enthielten, für jedes Substrat einen niedrigeren Prozentsatz an extrahierbaren Bestandteilen ergaben, wenn mit den anderen verwendeten Polymeren verglichen wurde. Die alkenylendblockierten "Polymere "waren lineare vinyl/hexenyldimethylsilylterminierte Polydimethylsiloxane. Die alkenylendblockierten "Polymere" mit Seitengruppen sind vinyldimethylsilylterminierte Polydimethylsiloxane mit Vinylgruppen, die sporadisch an der Kette anhängen. T-verzweigte "Polymere" sind vinyldimethylsilylterminierte Polydimethylsiloxane mit Siloxanseitenketten.
Zwei alternative Vernetzungsmittel wurden verwendet. Sie werden als Vernetzungsmittel 1, ein trimethylterminiertes Methylwasserstoffsiloxan mit einer Viskosität von 11 mm²/s, und als Vernetzungsmittel 2, ein dimethylwasserstoffterminiertes Methylwasserstoffsiloxan mit einer Viskosität von 11 mm²/s, bezeichnet.
Beispiel 5
Die folgenden Tests wurden verwendet, um die Variation in der Haftung einer Vielzahl von gehärteten Trennbeschichtungszusammensetzungen über einen ausgedehnten Zeitraum auf einem coronabehandelten monoaxial orientierten 50-μm-Polypropylensubstrat zu zeigen. Es wird bemerkt, dass die. Beschichtungen bei relativ niedrigen Temperaturen von 100°C gehärtet wurden und dass Beschichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung einen hohen Haftindex über den gesamten Zweimonatstestraum beibehielten, wohingegen Vergleichszusammensetzungen entweder schlechte Härtung oder schlechte Haftung ergaben.
Die Vorgehensweise zur Messung der extrahierbaren Bestandteilen war die gleiche wie in Beispiel 4 beschrieben. Die Haftindexergebnisse messen die Haftung oder Adhäsionsfestigkeit eines gehärteten Siliconbeschichtungssystems an ein Substrat. Für jedes Ergebnis in Tabelle 3 wurde eine Probe identischer Größe des Substrats, das mit der relevanten Premium-Trennbeschichtung beschichtet war, geschnitten und das ursprüngliche Beschichtungsgewicht (g/m²), d.h. die Menge der Premium-Trennbeschichtung, die auf die Oberfläche des Substrats beschichtet wurde, wurde mittels Röntgenfluoreszenz bestimmt.
Die zuvor erwähnte Probe wurde an einer flachen Kunststoffscheibe befestigt und in die Grundfläche eines 3,2-kg-Gewichts eingepasst. Die Probe mit dem Gewicht, das Druck nach unten ausübt, wird dann auf ein Filzbett mit der premium-trennbeschichteten Seite der Probe in Kontakt mit der Filzoberfläche gesetzt. Die gewogene Probe wurde nachfolgend entlang einer 30-cm-Länge des Filzbettes mit einer voreingestellten Geschwindigkeit von 3 m/min in zwei Fällen bewegt, wobei unterschiedliche Bereiche des Filzbettes in jeden Fall verwendet werden, und das Probenbeschichtungsgewicht wurde wieder gemessen und ist als nachfolgendes Beschichtungsgewicht angegeben.
Die Ergebnisse, die in Tabelle 3 bereitgestellt werden, sind jeweils mittels der folgenden Gleichung bestimmt:

% Haftindex ist deshalb der Prozentsatz der Premium-Trennbeschichtung, die auf der Oberfläche des Substrates verbleibt, und somit entspricht 100% Haftindex keinem Abrieb.
Die Zusammensetzungen in der folgenden Tabelle enthalten ein verzweigtes Siloxan gemäß der vorliegenden Erfindung, das durchschnittlich 80 Siloxaneinheiten (80 DP Q) enthält und Vergleichsbeispiele sind ein lineares vinyldimethylsilylterminiertes Polydiorganosiloxan mit einem Polymerisationsgrad (DP) von 50 und ein lineares vinyldimethylsilylterminiertes lineares Polydiorganosiloxan mit einem Polymerisationsgrad von 150. Die beiden alternativen Vernetzungsmittel waren Vernetzungsmittel 1 wie zuvor verwendet und Vernetzungsmittel 3, ein trimethylendblockiertes Methylwasserstoffsiloxan mit einer Viskosität von 20 bis 40 mm²/s in Mengen, so dass das Verhältnis von SiH-Gruppen zu aliphatisch ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppen 2,0 : 1 betrug. 120 ppm eines Platinkatalysators wurden in jede Probe zusammen mit 0,12 Gew.-% des Gesamtgewichts der Zusammensetzung Methylbutinolinhibitor eingeführt.
Das Substrat war in jedem Fall ein coronabehandeltes Pergaminpapier. Die Polymer- und die Vernetzungsmittelzusammensetzungen jeder analysierten Probe sind in der folgenden Tabelle bereitgestellt.
Tabelle 2 Premium-Trennmittelzusammensetzungen, die für die Haftindextests verwendet wurden
Die Ergebnisse der Haftindextests in Tabelle 3 für Zusammensetzungen A und B, die das verzweigte Polymer der vorliegenden Erfindung enthalten, zeigen niedrige Werte für extrahierbare Bestandteilen und das Beibehalten eines relativ hohen Haftindex in %. Zusammensetzungen C und D, die das lineare vinyldimethylsilylterminierte Polydiorganosiloxan mit einem DP von 50 enthalten, liefern akzeptable Gehalte von extrahierbaren Bestandteilen, aber völlig unannehmbare Ergebnisse für den Haftindex, wohingegen umgekehrt das relativ langkettige 150 DP lineare vinyldimethylsilylterminierte Polydiorganosiloxan mit einem DP von 150 schlechte Ergebnisse für extrahierbare Bestandteilen, aber gute Haftindexergebnisse liefert.
Tabelle 3 Haftindex bei einem Coronalevel (kW) von 0,21 in Kombination mit trimethylsilylendblockiertem Methylwasserstoffsiloxan- Vernetzungsmittel
Beispiel 6
In diesem Beispiel wird das verzweigte Siloxan gemäß der vorliegenden Erfindung als Teil eines Modifikationsmittels für das Trennvermögen verwendet.
Das in Tabelle 4 angegebene Polymer ist ein dimethylvinylsilylterminiertes Dimethylsiloxan mit einer Viskosität von 200 mm²/s. Die Werte, die in Bezug auf das Polymer und das Modifikationsmittel für das Trennvermögen angegeben sind, sind Prozentgewichtsangaben relativ zu dem Gesamtgewicht des Polymers und Modifikationsmittels.
In Vergleichszusammensetzungen G und H enthält das Modifikationsmittel für das Trennvermögen 70 Gew.-% eines dimethylvinylsiloxy- und trimethylsiloxyterminierten MQ-Harzes und 30 Gew.-% einer Mischung aus Octadecen und Tetradecen. In Beispielen I und J werden 50% der vorhande nen Alkene durch ein verzweigtes Siloxan gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem DP von 20 ersetzt. Eine geeignete Menge eines platinbasierten Katalysators wurde auch in die Zusammensetzung eingefügt.
Eine Probe jeder Zusammensetzung wurde auf ein Stück Pergaminpapier beschichtet und bei einer Temperatur von 150°C für einen Zeitraum von 60 Sekunden gehärtet.
Hochgeschwindigkeits-Trennvermögen-Delaminiertests (HSRPD) (g/50 mm) wurden auch unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Laminats als einer Quelle von Klebeband-Kontrolleinsatzmaterial durchgeführt. Für HSRPD wurden die beschichteten Papiere 7 Tage bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit gealtert. Laminate wurden hergestellt, indem das mit Heißschmelzklebstoff beschichtete weiße Ausgangsmaterial mit Hochglanzoberseite (Rolletikett in Tabelle 4) auf die gehärteten Beschichtungen aufgebracht wurde. Die Laminate wurden unter einem Gewicht von 25 kg bei einer Temperatur von 60°C für einen Zeitraum von 20 Stunden gealtert, um innige Benetzung des Klebstoffs auf der siliconbasierten Beschichtung sicherzustellen. Delaminierung erfolgte in diesen Fällen unter Verwendung eines Instrumentors Inc. ZPE-1000 Hochgeschwindigkeitsabziehtestgeräts bei einer Auswahl von Geschwindigkeiten.
Tabelle 4
Es wird bemerkt, dass im Sinne von extrahierbaren Bestandteilen die Härtung in Bezug auf Beschichtungen, die das verzweigte Siloxan enthalten, auf dem gleichen Niveau wie die für die Premium-Trennbeschichtung bleibt, wohingegen die Werte für extrahierbare Bestandteile für Vergleichsbeschichtungen im Einklang mit Zunahmen des Gehalts an Modifikationsmittel für das Trennvermögen zunehmen. Weiterhin führt die Verringerung im Alkengehalt in der Modifikationsmittelzusammensetzung für das Trennvermögen zu einem Erhalt der Trennkräfte, aber zu einer wesentlichen Verringerung in der Rauchwirkung während des Härtungsprozesses.
Beispiel 7
In dem folgenden Beispiel sind das Polymer, das Vernetzungsmittel und der Katalysator exakt die gleichen wie in Beispiel 6. Das Modifikationsmittel für das Trennvermögen jedoch enthält 55 Gew.-% vinyldimethylsi- lylterminiertes Polydimethylsiloxan mit einem Polymerisationsgrad von 20 in Zusammensetzung K und eines verzweigten Siloxans gemäß der Erfindung mit einem Polymerisationsgrad von 20 in Zusammensetzung L, in beiden Fällen zusammen mit 45 Gew.-% eines dimethylvinylsiloxy- und trimethylsiloxyterminierten MQ-Harzes.
Niedergeschwindigkeits-Trennvermögen-Delaminiertests (LSRPD) wurden unter Verwendung eines TESA^® 7475 Bandes, das einen Acrylklebstoff verwendet, durchgeführt. In jedem dieser Tests erfolgte Delaminierung unter Verwendung eines Lloyd^® Instruments L500 Tensometers bei einer Delaminierungsgeschwindigkeit von 0,3 m/min.
In diesen Fällen wurden unterschiedliche Kriterien verwendet, um das Leistungsvermögen nach unterschiedlichen festgelegten Zeiträumen zu testen. Sofort/1 Tag bedeutet, dass die relevante Beschichtung mit einem Streifen TESA^® 7475 Band unmittelbar nach Härtung laminiert wurde und Delaminierung nachfolgend der Konditionierung des Laminats für einen weiteren Tag bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit erfolgte. Ähnlich bedeutet sofort/7 Tage, dass Laminierung wiederum unmittelbar erfolgte, aber Delaminierung nachfolgend der Konditionierung des Laminats für einen Zeitraum von 7 Tagen bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit erfolgte. 7 Tage/1 Tag bedeutet, dass Laminierung 7 Tage nach Härtung erfolgte und Delaminierung nach Konditionierung des Laminats für 1 weiteren Tag bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit durchgeführt wurde. Letztendlich bedeutet 7 Tage/7 Tage, dass Laminierung 7 Tage nach Härtung erfolgte und Delaminierung nach Konditionierung des Laminats für weitere 7 Tage bei 23°C und 50% relativer Luftfeuchtigkeit durchgeführt wurde.
HSRPD-Ergebnisse wurden exakt in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 6 erhalten.
Tabelle 5
Es wird bemerkt, dass, wenn das gesamte Modifikationsmittelpolymer für das Trennvermögen durch verzweigtes Siloxan des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ersetzt wird, die Werte für extrahierbare Bestandteile im Vergleich zu der Premium-Trennbeschichtung abnehmen.

Claims

Verzweigtes Siloxan, bestehend aus: i) einer oder mehreren Q-Einheiten der Formel (SiO_4/2) und ii) 15 bis 995 D-Einheiten der Formel R^b ₂SiO_2/2, wobei Einheiten (i) und (ii) miteinander in jeder geeigneten Kombination verknüpft sein können, und iii) M-Einheiten der Formel R^aR^b ₂SiO_1/2, worin jeder Ra-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und einer Alkinylgruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, wobei mindestens drei R^a-Substituenten in dem verzweigten Siloxan Alkenyl- oder Alkinyleinheiten sind, und jeder R^b-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Acrylatgruppe und einer Methacrylatgruppe.
Verzweigtes Siloxan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 50% der R^a-Substituenten Alkenylgruppen sind.
Verzweigtes Siloxan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder R^a-Substituenten eine Alkenylgruppe ist.
Verzweigtes Siloxan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkenylgruppen aus Vinyl- und Hexenylgruppen ausgewählt sind.
Verzweigtes Siloxan nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder R^b-Substituent eine Alkenylgruppe ist, die aus Methyl und Ethyl ausgewählt ist.
Verzweigtes Siloxan nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das mindestens zwei Polydiorganosiloxanketten der Formel (R^b ₂SiO_2/2)_n enthält, worin jedes n unabhängig voneinander 2 bis 100 ist.
Verzweigtes Siloxan nach Anspruch 6 mit der allgemeinen Formel
worin jedes n unabhängig voneinander 1 bis 100 ist.
Verzweigtes Siloxan, das mindestens drei aliphatisch ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppen enthält, am Ende Einheiten der Formel R^aR^b ₂SiO_1/2 trägt und ansonsten besteht aus: i) einer oder mehreren Einheiten der Formel (SiO_4/2) und ii) mindestens zwei Polydiorganosiloxanketten der Formel (R^b ₂SiO_2/2)_n , worin jedes n unabhängig voneinander 2 bis 100 ist, die gesamten R^b ₂SiO_2/2-Einheiten in dem verzweigten Siloxan von 15 bis 995 Einheiten reichen, worin jeder R^a-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und einer Alkinylgruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und jeder R^b-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Acrylatgruppe und einer Methacrylatgruppe.
Verzweigtes Siloxan nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einem Polymerisationsgrad von 20 bis 250.
Verfahren zur Herstellung eines verzweigten Siloxans nach einem der Ansprüche 1 bis 9, umfassend die Schritte: a) Mischen einer Verbindung mit der allgemeinen Formel (SiO_4/2)(R^aR^b ₂SiO_1/2)₄ mit einem cyclischen Polydiorganosiloxan und/oder einem im wesentlichen linearen Polydiorganosiloxan mit Hydroxyendgruppen, worin jeder R^a-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkenylgruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und einer Alkinylgruppe mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen und jeder R^b-Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe, einer Alkoxygruppe, einer Acrylatgruppe und einer Methacrylatgruppe, b) Bewirken, dass die Mischung in Gegenwart eines sauren oder Phosphazenbasenkatalysators bei einer Temperatur von bis zu 180°C reagiert, und c) Neutralisieren der Reaktionsmischung.
Verzweigtes Siloxan, erhältlich durch das Verfahren nach Anspruch 7.
Trennbeschichtungszusammensetzung, enthaltend: i) ein verzweigtes Siloxan nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 11; ii) ein Organowasserstoffpolysiloxan-Vernetzungsmittel in einer Menge, so dass das Verhältnis der Gesamtzahl von Si-H-Gruppen in der Zusammensetzung zu aliphatisch ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppen in der Zusammensetzung von 0,9 : 1 bis 3 : 1 reicht, iii) eine ausreichende Menge eines Hydrosilylierungskatalysators, der wirksam ist, die Reaktion zwischen dem verzweigten Siloxan und dem Vernetzungsmittel zu katalysieren, und optional iv) einen oder mehrere Bestandteile, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Hydrosilylierungsinhibitor, einem linearen Polydiorganosiloxan mit Alkenylendgruppen, einem Mittel zur Verlängerung der Lebensdauer des Bades, einem Siliconmodifikationsmittel für das Trennvermögen, einem Haftvermittler, einem oder mehreren Füllstoffen, einem oder mehreren Reaktivverdünnern und hafterzeugenden Zusatzstoffen.
Trennbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 12 in mehreren Packungen, umfassend eine erste Packung, die das verzweigte Siloxan und Inhibitor enthält, eine zweite Packung, die ein Modifikationsmittel für das Trennvermögen und Inhibitor enthält, eine dritte Packung, die den Katalysator enthält, und eine vierte Packung, die das Vernetzungsmittel enthält.
Trennbeschichtungszusammensetzung nach Anspruch 12 in mehreren Packungen, umfassend eine erste Packung, die das verzweigte Siloxan und Katalysator enthält, eine zweite Packung, die ein Modifikationsmittel für das Trennvermögen und den Katalysator enthält, und eine dritte Packung, die das Vernetzungsmittel und Inhibitor enthält.
Modifikationsmittelzusammensetzung für das Trennvermögen auf Siliconbasis, enthaltend ein verzweigtes Siloxan nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 11 und mindestens eine zusätzliche Komponente, ausgewählt aus den folgenden: i) einem alkenylierten Siliconharz; ii) einem alkenylierten Polydiorganosiloxan und iii) einem oder mehreren primären Alkenen mit 14 bis 30 Kohlenstoffatomen und iv) einem oder mehreren verzweigten Alkenen, die mindestens 14 Kohlenstoffatome enthalten
Gegenstand, der auf mindestens einer seiner Oberflächen eine Schicht aufweist, die eine gehärtete Silicontrennmittelzusammensetzung nach Anspruch 12 enthält.
Verwendung eines verzweigten Siloxans nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 11 in einer Silicontrennbeschichtungszusammensetzung