[发明专利]制备有机硅防粘涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在短波紫外线(UV-C)辐射下在载体上制备有机硅防粘涂层的新方法。这些涂层特别适合于在防粘纸载体的领域中应用。

背景技术

已知使用可固化有机硅组合物以使通常会粘合到材料上的表面与这些材料不相粘。目前，已知使用可阳离子光交联和/或光聚合组合物获得由用环氧化物、链烯基醚或氧杂环丁烷等官能团官能化的有机硅油或树脂构成的具有防粘性质的涂层。防粘涂层可用在许多用途中，在这些用途中，必须使通常会粘合到其它材料上的表面或材料与所述其它材料不相粘。

例如，使用有机硅组合物作为防粘纸的涂层并因此可以与容易剥离而不会丧失其粘合性的粘合剂成分相结合，这些成分可以是用于标签、装饰性层压件、转移胶带等的压敏粘合剂。施加到纸、聚乙烯、聚丙烯、聚酯和这种类型的其它载体上的基于有机硅的防粘涂层也可用作食品处理和工业包装中所用的防粘表面。例如，当标签涂有粘合剂并与无粘合性的载体结合时，希望标签在使用时容易剥离，且其粘合性质不会因其已经从载体上剥离的事实而降低。对于具有无粘合性面和粘合性面并在卷轴上供应的某些胶带，也适用相同原理。这是因为，该胶带必须容易退卷并在长储存时间和任选在粘合性面和防粘面之间的高压之后保持其粘合性面的粘合特性，特别是在这些卷轴的直径有时大于1米的情况下。人们试图通过用随后与粘合剂可逆接触的基于有机硅的防粘组合物涂布无粘合性载体或胶带的无粘合性面来获得这些结果。

通常，在波长100至400纳米的UV辐射下进行辐射。常用的UV灯被称作高压汞蒸气UV灯。它们是引起汞原子的激发然后在它们恢复到基态时发出辐射的电弧灯。高压UV灯在大于2巴的内部压力和大约80-240W/cm的电弧功率下工作，这体现为考虑了通过大约2-10W/cm的UV-C功率的UV-C低转化程度。

电弧高压汞蒸气灯包括燃烧器(产生光)、反射器和端子。燃烧器由在两个末端均密封的充满起始气体和痕量汞的中空石英管构成。金属电极穿过密封管的末端并形成用于电弧的小空气隙。在操作过程中，在电极上施加电压峰以便在起始气体中产生火花并使汞气化。一旦在气体中引发这种火花，则电流在较低电压下通过气体以产生光功率。

还有第二种类型的高压汞蒸气灯，其使用包括微波源代替高压源的系统来替代电极。通过位于反射器后方的磁控管产生微波，并提供使汞电离所必须的能量。这些灯具有与前述灯相同的外观，但没有电极并具有较窄的管直径。

这些UV灯产生的光的散射谱不限于短波紫外辐射(UV-C)区域，而是延伸到可见光区域(多色谱发射)。实际上，大量的能量通过热的生成而流失。

用于聚合的现有UV技术尽管起作用，但由于所用灯的性质而具有许多缺点：

-这些灯发出的热是显著的(灯下的温度为大约900℃)，

-臭氧的生成是显著的，并且

-该技术的实施是复杂的，特别是在电源系统(大约380V)方面和在这些灯的冷却系统方面，它们相当大且笨重，因此需要高投资成本和相对高的运行成本。

发明内容

因此，本发明的一个目的是开发出在载体上制备有机硅防粘涂层的新方法，其不再表现出上述缺点。

为了实现该目的，本发明人已经证实，完全令人惊讶和出乎意料地，通过使用在短波紫外线(UV-C)区域内发射准单色光的低压灯可以使得在短波紫外线型辐射下可交联和/或可聚合的基于有机硅的涂层组合物在载体上聚合，即使在工业速率的连续涂布或覆盖(高达600米/分钟，甚至更高)下也是如此。短波紫外线覆盖200至280纳米的光谱区域。

这是十分显著的，因为低压灯已知具有大约如下的电弧功率：

-对于标准低压汞蒸气灯来说的UV-C辐射的0.5W/cm(输入电功率：大约60W)，和

-对于低压汞齐灯来说的UV-C辐射的2W/cm(输入电功率：大约300W)。

但是，在常规实践中，对于连续涂布或覆盖应用来说使用具有高电弧功率的中压或高压汞蒸气灯，该电弧功率对于高压蒸气灯来说为大约80至240W/cm(大约14000W的输入电功率)。

此外，低压蒸气灯由于它们在UV-C区域内的低辐射功率而主要用在水消毒领域中。该技术是通过使水穿过包括一系列水下作业灯的通道来使要处理的水暴露在UV-C辐射源下。

出于这些各种原因，在载体上制备有机硅防粘涂层时低压蒸气灯的使用仍然受到本领域技术人员的不利偏见。在任何情况下，考虑到它们的技术特性，这些低压蒸气灯被用在水处理领域中而不用于在载体上获得有机硅防粘涂层。