NO126487B - - Google Patents

Description

Organopolysiloksanprodukt egnet for belegning

av papir eller annen film eller folie.

Oppfinnelsen vedrorer nye og nyttige behandlingsprodukter,

og mer spesielt slike behandlingsprodukter som egner seg for bruk på filmer, slik at de får egenskaper som gjor at de losner lett, og som er basert på organopolysiloksaner.

Det har vært brukt et stort utvalg produkter basert på organopolysiloksaner for behandling av filmer av papir, metall-

folier og syntetiske filmer av f.eks. polyolefiner, polyestere, polyvinylklorid aller polyamider, slik at de får en overflate som lett kan losnes og som kan brukes som en beskyttende bakside for gjenstander belagt ned klebemidler. Blant de foreslåtte produkter har det vert blandinger av organopolysiloksan-harpikser og organopolysiloksaner som kan herdes til elastomere forbindelser.

Mange slike produkter gir meget gode egenskaper med hensyn til

losning og på grunn av dette er de uegnet for visse type gjenstander

belagt med visse typer klebemiddel, da gjenstanden i mange tilfelle løsner for lett og i andre tilfelle løsne-egenskapene til et belagt papir eller en annen film blir dårligere med aldring.

I henhold til oppfinnelsen omfatter et nytt og nyttig produkt egnet for belegning av papir eller andre filmer eller folier, et organohydrogenpolysiloksan, et lineært diorganopolysiloksan med endestående hydroksylgrupper eller grupper som er lett hydrolyserbare til hydroksylgrupper og har viskositet fra 100 til 200 000 cP ved 25°C, en polysiloksan-harpiks med den gjennomsnittlige generelle formel;

hvor R er en hydrokarbylgruppe, R' er en alkoksygruppe med ikke mer enn 6 karbonatomer eller en hydroksylgruppe, p er ikke mindre enn 0,9, q er fra 0 til 0,8, og p+q er fra 0,9 til 1,7, et amin med en

-9 o

basisk dissosiasjonskonstant som er større enn 10 ved 20 C, og en tinnforbindelse, idet organohydrogenpolysiloksanet er til stede 1 en mengde av fra 3 til 20 vektdeler pr. 100 vektdeler av diorgano-polysiloksa v.^t, at det er til stede fra 25 til 75 vektdeler diorganopolysiloksan pr. 100 vektdeler diorganopolysiloksan pluss polysiloksan-harpiks, og produktet er karakterisert ved at aminoforbindelsen og tinnforbindelsen begge er til stede i mengder av fra 1 til 20 vektdeler pr. 100 vektdeler av summen av polysiloksaner.

Organohydrogenpolysiloksanet kan være lineært eller cyklisk

og kan variere meget med hensyn til molekylvekt, f.eks. kan viskositeten ligge på fra 2 til 1000 cP ved 25°C. Det foretrekkes imidlertid generelt at det har viskositet på fra 5 til 50 cP ved 2 5°c, og det foretrekkes også at det er lineært. Endegruppene på organohydrogenpolysiloksanet, når dette er til stede, kan være triorganosilyl-grupper, diorganohydrogensilyl- eller diorgano-hydroksylsilylgrupper. De organiske grupper i organohydrogenpolysiloksanet kan være, og de behøver ikke alle være like, alkyl,

aryl, aralkyl, alkaryl, alkenyl, cykloalkyl eller cykloalkenyl eller slike grupper som inneholder substituenter. Det foretrekkes imidlertid generelt at de organiske grupper er alkylgrupper.

Egnede grupper som kan være til stede er f.eks. metyl, etyl, vinyl, allyl, fenyl, trifluorpropyl, klorfenyl, cyanoetyl og cyanopropyl.

Det foretrekkes imidlertid at minst hoveddelen av de organiske

grupper er metylgrupper. Det foretrekkes videre at organohydrogenpolysiloksanet i alt vesentlig består av metylhydrogenpolysilok-sanyl-enheter og at det har trimetylsilyl-gruppe på endene.

Diorganopolysiloksanet kan ha vidt varierende molekylvekt.

Det foretrekkes at det har viskositet på fra 300 til 100 000 cP

ved 25°c. Hvis endegruppene ikke er hydroksylgrupper, men grupper som er lett hydrolyserbare til hydroksylgrupper, så kan de f.eks.

være alkoksy-, aryloksy- eller acyloksy-grupper, f.eks. metoksy-, etoksy-, butoksy-, fenoksy- og acetoksygrupper. Det er tilstrekke-

lig å ha én slik gruppe ved hver ende av polysiloksankjeden, og det foretrekkes faktisk normalt ikke å ha mer enn én slik gruppe i hver ende. De resterende organiske grupper i diorganopolysiloksanet kan f.eks. være alkyl-, aryl-, alkenyl-, alkaryl-, cykloalkyl eller cykloalkenylgrupper eller slike grupper som inneholder substituenter som f.eks. cyanogrupper, klor eller fluor.

Egnede organiske grupper omfatter f.eks. metyl-, etyl-, vinyl-,

allyl-, fenyl-, trifluorpropyl-, klorfenyl-, cyano-, etyl- og cyanopropylgrupper. Det foretrekkes imidlertid generelt at minst hoveddelen av de organiske grupper er metyl. Det foretrekkes også generelt at diorganopolysiloksanet er til stede i en mengde av fra 25 til 75 vektdeler pr. 100 vektdeler av diorganopolysiloksanet pluss polysiloksan-harpiksen.

Polysiloksanharpiksens R-gruppe kan være f.eks. alkyl-, aryl-, alkaryl-, aralkyl- eller alkenylgruppe, f.eks. en metyl-, etyl-,

vinyl-, allyl-, fenyl-, benzyl- eller heksylgruppe.

For enkelte formål foretrekkes fenylgrupper med eller uten metylgrupper for R-gruppen, men generelt er den mest foretrukne gruppe en metylgruppe. Egnede R'-grupper omfatter f.eks. hydroksyl-, metoksy-, etoksy-, propanoksy- og butoksygrupper. Det foretrekkes imidlertid generelt at R' er hydroksyl-, metoksy- eller butoksygrupper. Harpiksene som anvendes, kan være slike som kan herdes ved oppvarmning til forhøyet temperatur, men det foretrekkes generelt å bruke en lufttørkende harpiks, dvs. en som herder til ikke-

klebrig tilstand ved lave temperaturer, f.eks. 20 til 100°C.

Et stort utvalg aminoforbindelser kan brukes i produktene i henhold til oppfinnelsen, og deres basiske dissosiasjonskonstant er fortrinnsvis større enn 10~ ved 20°C. Slike aminoforbindelser kan være primære, sekundære eller tertiære alifatiske aminer, aminoalkoksysilaner og aminoalkoksypolysiloksaner, f.eks. butylamin, dietylamin, trietylamin, dietanolamin, oktylamin, oktadecylamin, piperi-din, morfolin, trietylendiamin, trietylentetramin, tetraetylenpentamin, tetrametyltrietylentetramin, pentametyit ristylentetramin, heptametyItetraetylenpentamin, metylt ri(aminoetoksy)silan, tetra-(aminoetoksy)silan og metyltri(-N,N~dietylaminoetoksy)silan. Foretrukne amino-forbindelser er tetraetylenpentamin, haptametyltetra~ etylenpentami.i og metylaminoetoksypolysiloksaner, spesielt metyl(N,W-dimetylaminoctoksy)poiysiioksaner.

Tinnforbindelsen, som brukes som katalysator, kan v-sre et tinnacylat, et organotinnacyiat, et organotinnalkoksyd eller et organotinnoksin, f.eks. tinn(II)oktoat, dibutyltinn-diacetat, dibutyltinn-dilaurat, dioktyltinn-dioktoat, dibutyltinn-dibvitoksyd, tetrabutyldistannoksan-diacetat, tetraoktyldistannoksan-diacetat, dibutyltinn-dibenzaldoksim eller tetrabutyidistannoksau-dibenzaldoksim. Dibutyltinn-diacetat og dibutyltinn-dilaurat foretrekkes imidlertid generelt.

Produktene i henhold til oppfinnelsen vil normalt bli opp-lost i et løsningsmiddel, selv om det ikke alltid er nødvendig med et løsningsmiddel. Dersom det brukes, kan losningsmidlet være f.eks. et aromatisk eller alifatisk hydrokarbon, en eter, ester, keton eller alkohol. Zgnede løsningsmidler som kan brukes, omfatter f.eks. toluen, xylen, petroleum-fraksjoner, metyletylketon, aceton, isopropanol og etylacetat. Vidt varierende mengdeforhold av løsningsmiddel kan brukes, f.eks. løsninger som inneholder fra l til 50 vektdeler fast stoff pr. 100 deler total løsningsvekt. Det foretrekkes imidlertid generelt at den har fra 3 til 10 vektdeler pr. 100 deler av den totale vekt av løsningen. Foretrukne løsningsmidler er toluen og xylen.

Produktene i henhold til oppfinnelsen kan også om ønskes inneholde andre tilsetningsstoffer, f.eks. fortykningsmidler. Et egnet fortykningsmiddel er f.eks. etylcellulose.

Produktene i henhold til oppfinnelsen har de fordeler at de egner seg for belegning av papir eller andre filmer eller folier som skal brukes som beskyttende bakside for gjenstander belagt med klebemidler, slik at de ikke løsner for tidlig fra disse og slik at løsne-egenskapene til den belagte film ikke blir dårligere eller forandrer seg vesentlig med aldring.

Oppfinnelsen skal i det følgende belyses ved eksempler, hvor alle deler og prosenter angir vekt.

Forsøksmetodene som ble brukt i eksemplene er som folger!

1. Innledende løsning ( IL) 25,4 mm brede laminater av klebe-tape og film belagt med det produkt som skal undersøkes,

ble holdt under et trykk på 0,018 kg/cm<2> ved 22°C i 20 timer.

De ble deretter skilt ved en avrivningshastighet av 31 cm/ min. og belastningen i gram som var nødvendig for dette, bestemt . 2. Akselerert aldring ( AA) 25,4 mm tykke laminater av klebende tape og film belagt med produktet som skulle undersøkes, bie holdt under et trykk på 0,07 kg/cm2 ved 60°C i 20 timer. Laminatene ble skilt i en avrivningshastighet av 31 cm/min. og den nødvendige belastning i gram for dette bestemt. 3. Påfølgende klebnin^ ( PA) Sn klebende tape som stammet fra en AA-test ble presset på undersiden av en horisontal glass-plate. Klebe-tapen ble utsatt for en belastning på 100 gram og den tid bestemt som det tok å plukke klebe-tapen av, i en lengda av 76,2 'mm.

Eksempel 1

5 løsninger, A-2, ble fremstilt med den sammensetning som er vist i tabell 1.

De 5 løsninger A-E inneholdt metylpolysiloksan-harpiks og dimetylpolysiloksan med endestående hydroksylgrupper i henholdsvis forholdene 100 ;0, °n;l0, 76:2-': i 50:50 og 24 f 76. Hver løsning ble delt i to like deler og til begge deler ble det tilsatt 0,5 del dibutyltinn-diacetat pr. 100 deler løsning, mens det til 1 del av hver løsning også ble tilsatt 0,5 del av et aminoetoksymetyl-polysiloksan, fremstilt som beskrevet i det følgende, pr. 100 deler løsning, slik at man fikk 4 produkter i henhold til oppfinnelsen og 6 produkter som ikke var i overensstemmelse med oppfinnelsene

Vegetabilsk pergament-papir ble belagt med de 10 løsninger som er angitt ovenfor, ved bruk av en nr. 10 Meyer utstryker på normal måte. Losningsmidlet ble fordampet og produktet herdet ved oppvarmning i en tørkeovn ved 120°C i 30 sekunder.

Papirene som var belagt med løsningene som inneholdt amino-etoksymetyIpolysiloksan-produktene og som var i overensstemmelse med oppfinnelsen, viste betydelig bedre resistens overfor av-slitning enn de gjenværende.

•itter henstand ved 20°C i 1 dag ble de belagte papirer

laget til laminater med klebe-tape (S) Sellotape, solgt av Sellotape Products Ltd. , London, og (T) Takstrip, sol^,t av Samual Jones & Co.3Ltd., London, og losne-egenskapene til beleggene bestemt på den beskrevne måte. De oppnådde resultater er gjengitt i tabell 2.

Disse resultater viser at tilsetningen av aminoetoksymetylpolysiloksanet i høy grad forbedrer avslitningsresistensen av beleggene, såvel som at de oker frigjøringsbelastningen. For å oppnå et lignende område frigjoringsverdier i fravær av aminoforbindelsen, er det nødvendig med et harpiksforhold som er større enn 90*10. Hvis det brukes slike store harpiksinnhold, så på-virkes frigjøringsbelastningene i høy grad av små forandinger i harpiksinnholdet, og det er overordentlig vanskelig i praksis å oppnå en ønsket frigjøringsverdi på denne måte» En ytterligere fordel som kommer ved bruken av aminoforbindelsen, er de for-bedrede PA-tall som oppnåes fra belegg som inneholder lite harpiks.

Fremstilling av aminoetoksymetylpolysiloksan

Aminoetoksymetylpolysiloksanet ble fremstilt ved omsetning av aminoetanol og det metylhydrogenpolysiloksan som ble brukt ved fremstilling av lesningene A til S, i forholdene 1 mol aminoetanol for hvert gram-atom silisium-bundet hydrogen i metylpoly-siloksanet. Aminoetoksymetylpolysiloksanet ble fremstilt som følger!

En blanding av 12?. deler etanolamin og 122 deler toluen bie rørt ved 22°C, og 120 deler av et lineært metylpolysiloksan med viskositet 20 cS ved 25°G> fremstilt ved kohydrolysa av 3,5 deler trimetylklorsilan og 96,5 deler metyldiklorsilan, ble tilsatt langsomt til blandingen i et tidsrom av 2 timer. En kraftig ut-vikling av hydrogen fulgte og reaksjonsblandingen ble varm. Ytterligere 120 deler toluen ble tilsatt etter fullførelse av tilsetningen av metylpolysiioksanet, og blandingen ble omrort i ytterligere 3 timer. Den således oppnådde løsning inneholdt 50 % aminoetoksypolysiloksan.

Zksempel 2

2 losninger, F og G, ble fremstilt med samme sammensetning som i løsning D i eksempel l, med unntagelse av at det ble brukt et dimetylpolysiloksan med endestående hydroksylgrupper, med viskositet 4000 cF ved 25°C, i F og et med viskositet 60 000 cF ved 25°G i løsning G. Løsningene ble begge delt i to deler og 0,5 del dibutyltinn-diacetat pr. 100 deler losning tilsatt til 1 del og 0,5 del dibutyltinn-diacetat og 0,5 del av det amino-etoksymetylpolysiloksan som ble brukt i eksempel 1, pr. 100 deler tilsatt til den andre del. Vegetabilsk pergament ble behandlet med disse løsninger på den måte som er beskrevet i eksempel 1, og frigjoringsverdiene bestemt som tidligere og sammenlignet med verdiene for.løsning D, eksempel 1. Verdiene er gjengitt i tabell 3.

Disse resultater viser at det oppnåes en nyttig gradering i fri-gje ringsverdi ved at viskositeten på dimetylpolysiloksanet med hydroksyl-endegrupper forandrer seg i produktene i henhold til oppfinnelsen.

Eksempel 3

700 deler av losning 0, eksempel 1> ble delt i 7 like deler

H til N. Til hver del ble det tilsatt 0,5 del dibutyltinn-diacetat. Dessuten ble aniner tilsatt i den mengde som sr vist, til 6 av løsningene.

De oppnådde IL-verdier ved bruk av en trykkomfintlig klebe-tape med spesielt hoy bindingsstyrke på den måte som er beskrevet i eksempel 1, er gjengitt i tabell 4.

Disss resultater viser at tilsetningen av hver av amino-komponentene gir merkbar okning i frigjoringsverdien.

eksempel 4

Det ble laget 2 losninger, P og 0, med samme sammensetning som losning D i eksempel 1, med den unntagelse at den harpiks som ble brukt i P, var en kommersielt oppnåelig metyl fenylsiloksan-harniks med et rie : Si-f orhold på 1:1 og et Ph: Si-forhold på 0,55:1 og at harpiksen som ble brukt i C» var en kommersielt oppnåelig aic t y t ■ ri e t o k s y s i 1 o k s a n - h a r p i k s med et Me : Si-forhold på 1:1 og et ;-leC: 3i-f orhold på 0,4:1. Til begge løsninger ble det tilsatt 0,5 del dibutyltinn-diacetat og 0,5 del av det aminoetoksymety1-poiysiloksan som ble brukt i eksempel 1, pr. 100 deler losning. Fri gj o ringsv erd i ene bit oppnådd på den måte som tidligere er beskrevet og ved bruk av Sellotape og Takst rip klube-tape og er gjengitt i tabell 5.

eksempel 5

13 losninger ble fremstilt, som hver besto av 100 deler av losning 0 fra eksempel 1 og 0,5 del tetrabutyldistannoksan-diacetat. Aminer ble tilsatt i den mengde som er vist i tabellen, til 12 av disse losninger.

Verdiene for innledende frigjoring og akselerert aldring for filuer som ble fremstilt av disse produkter, ble bestemt på den måte som er beskrevet i eksempel 1 og ved bruk av en trykkomfintlig klebe-tape med hny bindstyrke som bie brukt i eksempel 3 og er vist i tabell 6.

:Jksempe- l 6

Det ble laget 12 losninger (14-25) som hvar besto av 100 deler av losning D, eksempel 1, 0,5 del av den tinn-forbindtlse som er vist i tabell 7, og et amin i mengder som er vist i tabell 7. 7c-rd ic-ne for innledende f rig jo ring og akselerere aldring hos filmer som ble fremstilt av disse produkter, ble bestemt på den måte som er beskrevet i eksempel 1 ved bruk av fakstrip klebe-tape og er gjengitt i tabell S.

Claims (2)

1. Produkt som er egnet for belegning av papir eller andre filmer eller folier, som omfatter et organohydrogenpolysiloksan, et lineært diorganopolysiloksan med endestående hydroksylgrupper eller grupper som er lett hydrolyserbare til slike og med viskositet fra 100 til 200 000 cP ved 25°C, en polysiloksan-harpiks med den gjennomsnittlige generelle formel: hvor R er en hydrokarbylgruppe, R' er en alkoksygruppe med ikke mer enn 6 karbonatomer eller en hydroksylgruppe, p er ikke mindre enn 0,9, q er fra 0 til 0,8, og p+q er fra 0,9 til 1,7, et amin med en basisk dissosiasjonskonstant som er større enn 10 -9 ved 20°c, og en tinnforbindelse, idet organohydrogenpolysiloksanet er til stede i en mengde av fra 3 til 20 vektdeler pr. 100 vektdeler av diorganopolysiloksanet, at det er til stede fra 25 til 75 vektdeler diorganopolysiloksan pr. 100 vektdeler diorganopolysiloksan pluss polysiloksan-harpiks, karakterisert ved at aminoforbindelsen og tinnforbindelsen begge er til stede i mengder av fra 1 til 20 vektdeler pr. 100 vektdeler av summen av polysiloksaner.

2. Belegningsprodukt som angitt i krav 1, karakterisert ved at aminoforbindelsen er et metyl (N,N-dimetylaminoetoksy)polysiloksan.