[发明专利]防止在辊式装置中用可交联液体有机硅组合物涂布柔性载体时起雾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在高速辊上用有机硅涂布各种柔性载体，比如纸张或合成聚合物(聚烯烃、聚酯等)或者织物的普通领域。

更具体说，本发明涉及用含有一种或多种通过加聚、脱氢缩合、缩聚、阳离子途径或游离基途径可交联的聚有机硅氧烷的液体组合物涂布柔性材料，以形成特别具有防粘合和/或疏水性能的保护膜或涂层。

背景技术

柔性载体可以是纸张、纸板、塑料膜或金属膜。涂布有机硅的这种载体的应用有比如食品用纸(糕点模子、包装)、标签/粘合带、密封(joint)等。

用可交联的液体有机硅对这些柔性载体的涂布在连续操作的很高速的涂布装置中进行。此装置包括由多个辊组成的涂布头，这些辊具体是加压辊和涂布辊，其中借助于一系列互相邻接的辊被连续地送入可交联液体有机硅组合物。柔性载体带以高速通过加压辊和涂布辊之间，以在其至少一个表面上涂布上待交联的有机硅膜，所述交联借助位于此涂布头下游的交联设备进行。此交联设备可以是比如热、辐射(比如紫外线)或电子束的辐射器。

在比较生产率时，用防粘合有机硅涂布的柔性载体的制造商就是适合于柔性载体带越来越高的进给线速度的液体有机硅涂布配方的申请人。在研究用于高速涂布的有机硅新型配方时，经济因素不再明显是无足轻重的。

然而，我们知道，连续涂布机上的高速度意味着从涂布辊向进给的柔性载体带上转移有机硅液体膜的问题。这些转移问题(“分裂”)特别表现为在涂布头的周围出现雾或气溶胶(“起雾”、“雾化”)，更具体说是在旋转的辊之间和/或在涂布辊与被涂布的柔性载体之间的接触处出现雾或气溶胶。当进给的线速度提高，因此辊的转速提高时，该雾或者气溶胶的密度增大。

结果，该现象首先导致消耗品的损失，特别是涂布的液滴沉积在下游的载体上(比如在烘箱处)，这严重地损害涂层的质量。

另外，这种不希望的雾的形成还导致在工业卫生和操作者安全性方面的损害，这些操作者曝露在辊式涂布装置的附近，在含有高浓度气溶胶的环境中。这是有害的。

另外，“起雾”导致辊式涂布装置迅速被污染，由此带来维护的压力和过早的损坏。

为了预防该雾的后果，通常在涂布头的周围设置吸气系统，它使得可以捕获所述的雾。

另外，为了抵消这个现象，本领域技术人员知道一些调节涂布头的方法，下面列举其中的某些例子：

A.以损失生产率为代价降低速度；

B.以损失希望得到的涂有机硅的柔性载体的性能(外观、覆盖率、防粘合性能、机械性能)为代价降低有机硅的沉积率；

C.增大涂布辊的切线速度与纸张线速度之差。但超过一定的差值，涂布层的均匀性就严重受到干扰。此外，如此降低雾的密度还达不到足以使涂布速度明显提高的程度；

D.增大涂布辊和加压辊之间的压力；这也要在一定限度之内，而且并不能显著抑制起雾的现象。

防止在辊式涂布机中起雾的另一个途径在于改变液体有机硅涂布组合物的配方。

按照此途径，已知有降低构成有机硅涂布液的聚有机硅氧烷的数均聚合度，并因此降低有机硅涂布浴的粘度，以限制雾的密度。

该已知方法具有严重的缺点，这就是显著改变了希望得到的涂布有机硅的柔性载体的性能，特别是抗粘合性。

为了说明此经由有机硅配方的途径，可以举出国际专利申请WO2004/046248，它记载了使用星形有机硅聚合物作为防雾添加剂，用来在柔性载体上涂布涂层。此星形有机硅聚合物的制备方法在于使含有≡SiH活性单元的聚有机硅氧烷与长链烯烃进行不完全的反应(通过氢化硅烷化反应)，以得到部分取代的聚氢有机硅氧烷，然后通过氢化硅烷化反应使其与MQ型乙烯基有机硅树脂和长链二烯反应。显然，这样的组合物是比较复杂的，因此要得到也是昂贵的。另外，在涉及到防止在高速辊上涂布有机硅时起雾方面，仍然是有待改进的。

欧洲专利EP-0 716 115记载了用辊高速涂布的有机硅组合物的制造方法，据介绍此组合物能够降低雾的密度。按照此方法，使用聚合度等于12的具有三甲基甲硅烷基端基的聚二甲基-甲基氢硅氧烷以及0.01％的被全氟乙基丁基和甲基乙烯基官能团取代的聚二甲基硅氧烷，其端基是二甲基乙烯基甲硅烷氧基型的且其聚合度等于300，还使用聚丙二醇以及任选的硬脂醇或油醇。这就得到被聚氧亚丙基官能化的聚二甲基硅氧烷。这些官能化的聚二甲基硅氧烷通过比如己烯基单元以及使用铂基氢化硅烷化催化剂与其它官能化的聚二甲基硅氧烷相连接，形成能够减少起雾的有机硅涂布组合物。官能化单元可以是疏水的残基，比如硬脂酸或油酸的残基。