[发明专利]光学透明膜的改性防粘涂料

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月9日提交的美国临时专利申请序号No. 61/568,945的优先权，其整个公开内容经此引用并入本文。

发明背景

1. 发明领域

本公开涉及为成卷衬垫（rolled liners）提供防粘特性而不在随后层合中引入成问题量的浑浊（haze）的防粘涂料领域。

2. 相关技术描述

防粘涂料通常用于防止物品粘在一起。这种简单的陈述和功能包括广泛的技术基础和大的全球产业，其既涉及有机硅和非有机硅材料。工业中非常常见的防粘涂料利用一般基于下列反应的热固化：

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在上述反应中，高分子量硅烷醇预聚物（如聚二甲基硅氧烷(PDMS)结构的α, ω-二羟基硅烷醇，其具有大约5 kg/mol的分子量）与较低分子量的硅烷（如具有大约2 kg/mol的分子量的硅烷）反应。硅烷的高官能度提供硅烷醇交联并因此通过形成无限3D聚合网络使该涂层固化。该反应在室温下缓慢进行，但在催化剂存在下和在升高的温度下急剧加速。该反应是伴随着二氢（dihydrogen）释放的脱氢缩合。

有机硅防粘涂布膜常用作衬垫以保护施加到其它膜或材料（在本公开中被称作基底）上的粘合层。在常见实施方案中，该衬垫包含聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）膜，其随后用有机硅防粘剂涂布以形成衬垫。这种衬垫将制造供随后使用，其中在有机硅防粘剂涂布以粘合剂，将所述粘合剂施加到基底上并层合以将粘合剂粘附到基底上。或者，可以用粘合剂涂布基底，将其干燥或固化，然后将有机硅涂布的防粘衬垫层合到该粘合剂。在任一情况下，该衬垫通常在层合后留在原处一段时间以保护粘合剂。在衬垫粘附时间期间，合并的材料（基底和衬垫）通常必须大致光学透明并几乎没有表现出光学畸变。如果其用于的随后的要用于需要极高光学透明度的用途的膜，如触摸屏，情况尤其如此。

在这种衬垫的制造中，该衬垫通常制成长片材，其随后卷绕以便更容易运输和储存。具体而言，提供长膜卷，将其展开，在展开过程中用防粘剂涂布并再卷绕以形成衬垫卷。问题在于，在衬垫卷起后，如果其放置一段时间，连续卷之间的相邻层通常会粘在一起。该粘连（有机硅防粘涂料粘到相邻膜的背面上）可能由许多因素造成，但通常相信在该膜与防粘剂表面都非常光滑时更常发生，并在大卷轴（其中在卷绕的膜上存在更大的张力）中更常发生。尽管还没有完全理解特定的粘连机制，但相信，在使非常光滑的表面接触时，由于表面接触足以使范德华力发挥宏观效应，它们倾向于粘连。这类似于通过将少量水置于两片玻璃之间发生的效应。

具有降低的光滑度的膜通常不会粘在一起，因此消除粘连问题的一种方法简单地是使一个或两个表面粗糙。尽管这在一些实施方案中有效，但其常常使所得膜看起来浑浊。如果该膜不需要光学透明，这通常不成问题。但是，对膜需要光学透明的用途而言，这不是可接受的解决方案。

粘连是成问题的，因为其会造成衬垫结构的许多不合意的改变。在第一种情况中，防粘层可能以大于膜层主面（正面）的力粘连到膜层的相反面（背面）上。其因此在展开过程中从正面移除，这会导致该衬垫在粘合剂层合过程中存在缺陷——在此防粘层已脱除。这会导致该衬垫无法恰当地从粘合剂移除并产生不合意的最终产品。

更大的担忧在于，粘连使得该膜在展开过程中和在添加粘合剂之前破损，以致一部分衬垫卷不可用。在极端情况中，粘连变得如此恶劣以致该卷完全无法展开，破坏整个衬垫卷。

对于光滑透明的聚合物膜，尤其是涂有有机硅防粘涂料的光滑透明的聚合物膜，如PET，粘连特别成问题。这些膜和涂层通常被设计成非常光滑以提供低浊度，并且通过聚合物膜片的表面积和因此表面光滑度提高，使粘连强度提高。因此，在为了储存和运输而卷绕时，随着它们的品质（透明度）改进，涂有有机硅防粘涂料的PET膜倾向于具有提高的自粘着倾向性。

通常，常用的防粘连剂（其是化学层）在这些衬垫中的使用不令人满意。这样的防粘连剂通常施加到初始膜卷（在膜涂布以防粘层之前）上，但施加防粘层的操作通常导致它们脱除或被覆盖。因此，防粘连剂通常无法防止衬垫卷内的粘连。或者，可以将化学品混入防粘层中，但这些会产生不良反应。此外，为防粘连施加的化学品可能与防粘层不相容并因此无法用于衬垫卷，因为它们会对防粘层造成破坏、提高浊度（透明度损失和镜面反射率降低）或其它不合意的性质。

概述