專利名稱：不可固化的涂層組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于防止多種粘性物質粘附到基材表面的不可固化的涂層組合物。要求了于2010年4月20日提交的日本專利申請第2010-97051號的優(yōu)先權，該申請的內容在此通過引用方式并入。
背景技術：
在形成和加工粘性物質諸如食品制品、粘合劑、浙青、焦油、塑料、橡膠及類似物的時候，使用多種涂層劑以防止前述粘性物質或污染物粘附到多種基材。例如，多種涂層劑已被用于冷凍餐食的包裝材料；食品制備工具諸如煎鍋、烤箱及 類似物的表面處理劑；用于形成塑料、橡膠及類似物的模具的脫膜劑；用于冷卻和固化浙青、焦油及類似物的紙板容器的內部處理劑；以及用于防止由粘合劑諸如膠帶、壓縮帶、補片及類似物涂覆的基材之間的粘合的剝離劑。另外，當通過回收廢紙生產再生紙時，也使用涂層劑以防止廢紙中含有的多種粘附性組分諸如樹脂、焦油、油墨及類似物粘附到造紙機的壓榨輥、干燥器輥、帆布及類似物。前述涂層劑中的一種是可固化的涂層劑，其中涂層劑被應用到基材，然后固化以形成非粘附層，而另一種是不可固化的涂層劑，其中液體形式的涂層劑被原樣應用到基材以形成非粘附層，然后原樣使用而不固化。前述表面處理劑、內部處理劑以及剝離劑是可固化的涂層劑。另一方面，在生產再生紙的步驟中使用的涂層劑屬于不可固化的涂層劑。如前述的脫膜劑，可固化類型和非可固化類型均是已知的。作為不可固化的涂層劑的實例，以下專利申請被公布并獲知。日本未經審查的專利申請首次公開第H04-130190號公開了用于清潔紙張干燥器的表面的潤滑劑，其包括油基物質和表面活性劑，其中油基物質的實例包括聚丁烯、機油、液體石蠟及類似物。然而，為了形成由前述油基物質構成的非粘附層，需要使用大量的油基物質。因為這一原因，存在經濟問題。因此，在日本未經審查的專利申請首次公開第H07-292382號中，使用包含聚二甲基硅氧烷的硅酮油以獲得足夠的非粘附層，同時盡可能地減少油基物質的量。在具有聚二甲基硅氧烷的硅酮油中，其硅氧烷主鏈的氧原子定位到基材的表面，且鍵合到硅原子的甲基定位到外部。因為這些原因，當硅酮油被應用到基材諸如造紙機的壓榨輥、干燥器輥、帆布或類似物時，由前述硅酮油形成的非粘附層可更牢固地涂覆基材的表面，但是實際上，在達到前述狀態(tài)之前，硅酮油在生產紙張的步驟期間轉移至紙張。從而，廢紙中的粘附性組分可粘附到前述基材的表面。因此，提出了如下方法，其中用具有官能團的硅酮油代替具有聚二甲基硅氧烷的硅酮油。例如，日本未經審查的專利申請首次公開第2000-96476號提出，多種硅酮油被應用于造紙機中的帆布，在該專利申請中，除甲基苯基硅酮油和二乙基硅酮油以外，前述硅酮油的實例還包括氨基改性的硅酮油、環(huán)氧改性的硅酮油及高級脂肪酸改性的硅酮油。另外，日本未經審查的專利申請首次公開第2003-213587號(日本專利第3388450號)提出通過形成非粘附層來防止干燥器輥或帆布的表面上污染的方法，所述非粘附層通過在生產紙張的步驟中在干燥器輥或帆布的表面上噴涂環(huán)氧改性的硅酮油或氨基改性的硅酮油的水包油(0/W)乳液而產生。發(fā)明公開內容摶術問是頁在利用含有具有充足的反應性的官能團諸如環(huán)氧基團、氨基、羧基或類似物的改性的硅酮油作為基材諸如造紙機的壓榨輥、干燥器輥、帆布或類似物的涂層劑的情況下，前述改性的硅酮油與具有聚二甲基硅氧烷的硅酮油相比是更有用的，因為所述改性的硅酮油展示出對前述基材的表面增強的粘附性。然而，即使利用具有前述官能團的改性硅酮，也不能立即且充分地防止粘附性組分諸如樹脂及類似物粘附到前述基材的表面。另外，在應用到基材諸如造紙機的壓榨輥、干燥器輥、帆布或類似物的時候，涂層劑的使用環(huán)境可能是在升高的溫度下諸如80°C或更高。在前述情況下，常規(guī)的涂層劑缺乏穩(wěn)定性。例如，在由油相和水相組成的乳液形式的涂層劑中，乳液在升高的溫度的環(huán)境下分 離，這可能難以將涂層劑均勻地應用到基材，或者可能阻礙用于應用中的噴涂。本發(fā)明的目的是提供不可固化的涂層組合物，其中使用了具有官能團的改性硅酮，并且有效地防止或減少了粘性物質粘附到基材的表面，還展示出在升高的溫度下的優(yōu)良的穩(wěn)定性。技術解決方案本發(fā)明的目的可通過包含以下物質的不可固化的涂層組合物來實現由以下通式(I)代表的羧基改性的硅酮R3SiO (R2SiO) m (RASiO) nSiR3 (I)其中每個R獨立地代表Cu烷基基團；A代表含竣基的基團；m代表從O至1,000的范圍內的數；且η代表從2至100的范圍內的數，和由以下通式(2)代表的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮R3^pXpSiO (R2SiO) x (RXSiO) y (RYSiO) zSiXqR3_q (2)其中每個R獨立地代表Cu烷基基團；X代表含環(huán)氧的基團；Y代表含氧乙烯的基團；P代表從O至I的范圍內的數；q代表從O至I的范圍內的數；X代表從O至500的范圍內的數；y代表從I至100的范圍內的數；且z代表從I至300的范圍內的數，其中羧基改性的硅酮和環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮油的重量比在I : 2至I : 30的范圍內。且還包含由以下通式(3)代表的具有10或更大的HLB的氧化烯改性的硅酮R3^pYpSiO (R2SiO) a (RYSiO) bSiYqR3_q (3)
其中 每個R獨立地代表Cp6烷基基團；Y代表含氧乙烯的基團；P代表從O至I的范圍內的數；q代表從O至I的范圍內的數；a代表從O至100的范圍內的數；b代表從O至50的范圍內的數；且p+q+b是I或更大的數。改性硅酮(I)至(3)中的每一個可以是前述通式的每一個中指定的單--種類型
或者多種類型的混合物。在其多種類型的混合物的情況下，前述通式(I)至(3)代表平均式。前述含羧基的基團優(yōu)選地由下式代表_(CH2)1-COOZ,其中Z代表H、堿金屬或銨；且I代表從O至12的范圍內的數。IU述含環(huán)氧的基團優(yōu)選地是環(huán)氧丙氧基燒基、環(huán)氧環(huán)燒基燒基或環(huán)氧乙燒基燒基。在前述環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮或前述氧化烯改性的硅酮中的前述含氧乙烯的基團優(yōu)選地由下式代表_ (CH2) r- (OC2H4) s- (OC3H6) t-B，其中 B 代表 H、OH、OR、COOH 或 C00R，其中R具有與以上定義的相同的含義；r代表從O至4的范圍內的數；s代表從I至200的范圍內的數；t代表O或更大但小于200的數；且0 < t < S。前述重量比優(yōu)選地在I : 3至I : 20的范圍內。前述氧化烯改性的硅酮具有優(yōu)選從10至18的范圍內的HLB。前述氧化烯改性的硅酮優(yōu)選地以相對于100重量份的不包括前述氧化烯改性的硅酮的不可固化的涂層組合物的從O. I至10重量份的范圍內的量共混。根據本發(fā)明的不可固化的涂層組合物優(yōu)選地是乳液形式，諸如水包油乳液或油包水乳液。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可被用作用于形成非粘附層的涂層劑，或用于造紙機的污染預防劑(contamination preventer)。有益效果本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可在基材的表面上形成非粘附層，且從而，可有效地防止或減少粘性物質粘附到前述表面。認為，本發(fā)明的效果可尤其通過由于對具有羧基改性的硅酮的基材的表面增強的粘附性而形成非粘附層的效果與防止具有環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮的粘性物質粘附的效果之間的平衡來提供。另外，本發(fā)明的不可固化的涂層組合物在升高的溫度下具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明的不可固化的涂層組合物即使在升高的溫度的操作環(huán)境下諸如應用到基材諸如造紙機的壓榨輥、干燥器輥、帆布或類似物的情況下也可被很好地利用，并且可均勻地應用到基材。另外，即使在應用過程中利用噴霧器，也從不堵塞其噴嘴。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可被用作對多種基材的不可固化的涂層劑。具體地，不可固化的涂層組合物可被應用于造紙機的壓榨輥、干燥器輥、帆布或類似物的表面，并且從而，可有效地防止粘附性污染物質諸如樹脂、焦油、油墨及類似物對前述表面的粘附。附圖
簡述圖I是顯示造紙機的一般干燥步驟的一個實施方案的大體的橫截面圖。符號描述1、2、3、4、5和6 :干燥器輥，7 :頂部帆布，8 :底部帆布；S1、S2和S3 :噴霧器，W :濕
紙。 實施本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的不可固化的涂層組合物由于熱或水而不具有被固化的性能，并且另外，其不需要被固化。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物被用于原樣涂覆，且從而，可展示出本發(fā)明的效果。另外，本發(fā)明的不可固化的涂層組合物含有其指定比的在側鏈處具有羧基基團的羧基改性的硅酮和在側鏈處具有環(huán)氧基團和氧化烯基團的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮。羧基改性的硅酮由以下通式⑴代表R3SiO (R2SiO) m (RASiO) nSiR3 (I)其中每個R獨立地代表Cu烷基基團；A代表含竣基的基團；m代表從O至1,000的范圍內的數；且優(yōu)選地代表選定的數以使m+n在從2至1，000的范圍內，更優(yōu)選地在從300至1，000的范圍內，并且具體地，優(yōu)選地在從380至500的范圍內；且η代表從2至100的范圍內的數，且優(yōu)選地代表從2至20的范圍內的數。CV6烷基基團被示例為直鏈或支鏈烷基基團，諸如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基及類似基團。具體地，甲基是優(yōu)選的。前述含羧基的基團優(yōu)選地是由下式代表的基團_(CH2)1-COOZ,其中Z代表H、堿金屬或銨；且I代表從O至12的范圍內的數，且優(yōu)選地代表O或3至11的數。前述堿金屬的實例可包括鈉、鉀及類似物。鑒于組合物及類似物的穩(wěn)定性，X優(yōu)選地是堿金屬或銨。如羧基改性的硅酮，除在聚硅氧烷主鏈的至少側鏈中具有羧基基團的類型(側鏈類型)外，還存在僅在分子的兩個末端處具有羧基基團的類型(兩個末端類型)。在本發(fā)明中，利用側鏈類型。兩個末端類型可每分子僅具有兩個羧基基團，并且因為這一原因，難以確保對基材的表面的粘附性。因此，與在側鏈類型的情況下的使用量相比，可增加使用量，并且難以控制對基材的表面的粘附性。相反，側鏈類型具有相對大量的羧基基團，并且因為這一原因，通過控制其使用量而相對易于控制粘附性。如前述的羧基改性的硅酮，例如，可使用(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]JCH3 {H00C (CH2) 2_10} SiOJnSi (CH3) 3其中m和η具有與以上所定義的相同的含義，條件是m+n在380至500的范圍內。前述環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮由以下通式(2)代表
R3^pXpSiO (R2SiO) x (RXSiO) y (RYSiO) zSiXqR3_q (2)其中 每個R獨立地代表Cp6烷基基團；X代表含環(huán)氧的基團；Y代表含氧乙烯的基團；P代表從O至I的范圍內的數；q代表從O至I的范圍內的數；X代表從O至500的范圍內的數，優(yōu)選地從O至120的范圍內的數，且更優(yōu)選地從 3至50的范圍內的數；y代表從I至100的范圍內的數，優(yōu)選地從I至10的范圍內的數，且更優(yōu)選地從I至5的范圍內的數；且z代表從I至300的范圍內的數，優(yōu)選地從I至10的范圍內的數，且更優(yōu)選地從I至5的范圍內的數。前述Cm烷基基團是如以上所描述的。前述含環(huán)氧的基團必須存在于聚硅氧烷主鏈的側鏈處，但是可不必存在于分子末端處。前述含環(huán)氧的基團從不僅存在于聚硅氧烷主鏈的末端處。含環(huán)氧的基團不被特別地限制。環(huán)氧丙氧基烷基諸如2-環(huán)氧丙氧基乙基、3-環(huán)氧丙氧基丙基、4-環(huán)氧丙氧基丁基或類似基團；環(huán)氧環(huán)烷基烷基諸如2-(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)乙基、3-(3，4-環(huán)氧基環(huán)己基)丙基或類似基團；以及環(huán)氧乙燒基燒基諸如環(huán)氧乙燒基甲基、2-環(huán)氧乙燒基乙基、4_環(huán)氧乙燒基丁基、8_環(huán)氧乙燒基羊基或類似基團是優(yōu)選的。環(huán)氧丙氧基燒基和環(huán)氧環(huán)燒基燒基是更優(yōu)選的，并且3-環(huán)氧丙氧基丙基和2-(3，4_環(huán)氧基環(huán)己基)乙基是特別優(yōu)選的。 前述含氧乙烯的基團優(yōu)選地由下式代表-(CH2) r- (OC2H4) s- (OC3H6) t_B，其中B代表H、OH、OR、COOH或C00R，其中R與以上所描述的相同；r代表從O至4的范圍內的數，且優(yōu)選地代表從2至4的范圍內的數；s代表從I至200的范圍內的數，優(yōu)選地代表從5至100的范圍內的數，且更優(yōu)選地代表從10至50的范圍內的數；且t代表O或更大但小于200的數，優(yōu)選地是O或更大但小于100的數，且更優(yōu)選地是O或更大但小于10的數，且O < t< S。正如從前述式的定義中明顯看出的，含氧乙烯的基團可含有氧丙烯基團，但是在其中存在氧丙烯基團的情況下，氧乙烯基團/氧丙烯基團的比優(yōu)選地超過1，并且優(yōu)選地是不存在氧丙烯基團。因此，在前述式中，t = O是特別優(yōu)選的。如前述環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮，例如，可使用(CH3) 3SiO ((CH3) 2SiO) ((CH3)X' SiOU(CH3)Y' SiO) ^5Si(CH3)3，其中X'代表Y -環(huán)氧丙氧基丙基；且Y ,代表-(CH2)3-(OCH2CH2) 1Q_5Q-0H。可認為，代替使用由前述通式(2)代表的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮油，可使用環(huán)氧改性的硅酮油和氧化烯改性的硅酮油的混合物。然而，在其中本發(fā)明的不可固化的涂層組合物被用于造紙機中的情況下，鑒于在實際步驟中緊接生產紙張后防止含有粘附性組分諸如樹脂的濕紙的表面粘附到壓榨輥或類似物，使用環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮油具有優(yōu)勢，所述環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮油對由氧化烯基團提供的濕紙具有親和性，并對粘附性污染組分諸如樹脂具有抗粘附性能，并且對由環(huán)氧基團提供的紙張具有抗粘附性能。另外，在將本發(fā)明的不可固化的涂層組合物用于造紙機中的情況下，鑒于對造紙機的壓榨輥、干燥器輥、帆布及類似物的表面的不粘附性能，由通式(2)代表的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮中的氧化烯部分優(yōu)選地由聚氧乙烯基團構成。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物含有如下的混合比的由前述通式(I)代表的羧基改性的硅酮和由前述通式(2)代表的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮油，所述混合比由從I : 2至I : 30的范圍內，且優(yōu)選地從I : 3至I : 20的范圍內的羧基改性的硅酮和環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮油的重量比代表。在本發(fā)明的不可固化的涂層組合物中，通過使用通式(I)的羧基改性的硅酮以及通式(2)的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮可展示出剝離效果，所述剝離效果歸因于每種組分形成由對基材的表面的粘附性而產生的非粘附層的能力以及每種組分防止對粘附性污染組分諸如樹脂及類似物的粘附的能力。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物還含有在側鏈處具有氧化烯基團的氧化烯改性的硅酮，其具有10或更大的HLB。
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前述氧化烯改性的硅酮由以下通式(3)代表R3^pYpSiO (R2SiO) a (RYSiO) bSiYqR3_q (3)其中每個R獨立地代表Cu烷基基團；Y代表含氧乙烯的基團；P代表從O至I的范圍內的數；q代表從O至I的范圍內的數；a代表從O至100的范圍內的數，優(yōu)選地代表從O至50的范圍內的數，且更優(yōu)選地代表從O至20的范圍內的數；b代表從O至50的范圍內的數，優(yōu)選地代表從O至25的范圍內的數，且更優(yōu)選地代表從O至10的范圍內的數；且p+q+b是I或更大的數。如述Cu燒基基團是如以上所描述的。前述含氧乙烯的基團優(yōu)選地由下式代表-(CH2),-(OC2H4)s-(OC3H6)t-B,其中B代表
H、0H、0R、C00H或C00R，其中R與以上定義的相同；r代表從O至4的范圍內的數，且優(yōu)選地代表從2至4的范圍內的數；s代表從I至200的范圍內的數，優(yōu)選地代表從5至100的范圍內的數，且更優(yōu)選地代表從10至50的范圍內的數；且t代表O或更大但小于200的數，優(yōu)選地是O或更大但小于100的數，且更優(yōu)選地是O或更大但小于10的數，且O < t < S。正如從前述式的定義中明顯看出的，含氧乙烯的基團可含有氧丙烯基團，但是在其中存在氧丙烯基團的情況下，氧乙烯基團/氧丙烯基團的比優(yōu)選地超過1，并且優(yōu)選地是不存在氧丙烯基團。因此，在前述式中，t = O是特別優(yōu)選的。如前述氧化烯改性的硅酮，例如，可使用(CH3) 3SiO( (CH3) 2SiO) 3_50 ((CH3)Y" SiO) HtlSi (CH3) 3，其中 Y"代表-(CH2) 3- (OCH2CH2) 1(Ι_5(Γ0Η。氧化烯改性的硅酮優(yōu)選地具有從10至18的范圍內的HLB，更優(yōu)選地從10. 5至17的范圍內的HLB，且另外優(yōu)選地從11至16的范圍內的HLB。本文中，HLB (親水親油平衡)是由Griffin規(guī)定的HLB,并且通過以下等式規(guī)定HLB=[(親水性基團的分子量)/(整個分子的分子量)]X (100/5) = {(親水性基團的重量)/ ((疏水性基團的重量)+ (親水性基團的重量))} X (100/5)。因此，如果不存在親水性基團，則HLB = O。親水性基團的實例可包括氧乙烯基團、羥基基團及類似基團。氧丙基基團被認為是疏水性基團。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可通過以下步驟而產生通過常規(guī)的方法將通式(I)的羧基改性的硅酮和通式(2)的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮按前述混合比混合，并通過常規(guī)的方法將通式(3)的氧化烯改性的硅酮與其進一步混合。通式(3)的氧化烯改性的硅酮的共混量不被特別地限制。以相對于100重量份的不包括前述氧化烯改性的硅酮的不可固化的涂層組合物的優(yōu)選在O. 01至15重量份的范圍內的量且優(yōu)選在O. I至10重量份的范圍內的量共混通式(3)的氧化烯改性的硅酮。如果通式(3)的氧化烯改性的硅酮的共混量超過15重量份，則可削弱剝離性能。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可通過溶解于有機溶劑中來使用。然而，為了減少環(huán)境負擔，乳液形式且尤其是油包水或水包油乳液形式是優(yōu)選的。在這種情況下，水和通式(3)的氧化烯改性的硅酮可被加到通式(I)的羧基改性的硅酮和通式(2)的環(huán)氧/氧化 烯改性的硅酮的混合物中以使其乳化。水和通式(3)的氧化烯改性的硅酮可被加到通式
(I)的羧基改性的硅酮和通式(2)的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮的每個中以形成初始乳液，且然后，它們可被混合以產生乳液形式的不可固化的涂層組合物。本文所使用的乳化方法可通過常規(guī)的裝置或設備來實施。另一種乳化劑可以與通式(3)的氧化烯改性的硅酮一起使用。例如，水和另一種乳化劑可被加到通式(I)的羧基改性的硅酮和通式(2)的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮的混合物中以使其乳化，然后可進一步向其中加入通式(3)的氧化烯改性的硅酮以使其乳化。另一方面，水和另一種乳化劑可被加到通式(I)的羧基改性的硅酮和通式(2)的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮的每個中以初步形成乳液，然后將通式(3)的氧化烯改性的硅酮加到初始乳液的一種或兩種中以使其進一步乳化，然后將乳液混合，或者可選擇地，水和另一種乳化劑可被加到通式(I)的羧基改性的硅酮和通式(2)的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮的每個中以初步形成乳液，然后將兩種初始乳液混合，然后向其中進一步加入通式(3)的氧化烯改性的硅酮以使其乳化。從而，可獲得乳液形式的不可固化的涂層組合物。作為用于制備前述乳液的乳化劑，可使用在制備硅酮乳液中所用的任何乳化劑，并且可使用諸如陰離子乳化劑、陽離子乳化劑、兩性乳化劑或非離子乳化劑的任何乳化劑。乳化劑可以單獨使用或者與其兩種或更多種類型結合使用。作為陰離子型表面活性劑的實例，可提及，例如，飽和的或不飽和的高級脂肪酸鹽諸如硬脂酸鈉及類似物；長鏈烷基硫酸鹽、烷基苯磺酸諸如十二烷基苯磺酸及類似物及其鹽；聚氧化稀燒基釀硫酸鹽；聚氧化稀稀基釀硫酸鹽；聚氧乙稀燒基硫酸酷鹽；橫基玻拍酸燒基酷鹽；聚氧化稀橫基玻拍酸鹽；長鏈鏈燒橫酸鹽；聚氧化稀燒基釀乙酸鹽；長鏈燒基憐酸鹽；聚氧化烯烷基醚磷酸鹽；?；劝彼猁}；烷?；榛；撬猁}；N-?；被猁}；烷基烷基醚羧酸鹽；α -磺基脂肪酸酯鹽；丙氨酸衍生物；甘氨酸衍生物；精氨酸衍生物及類似物。作為前述鹽的實例，可提及堿金屬鹽諸如鈉鹽及類似物，鏈烷醇胺鹽諸如三乙醇胺鹽及類似物，及銨鹽。鈉鹽是優(yōu)選的。作為陽離子型表面活性劑的實例，可提及季銨鹽諸如烷基三甲基銨鹽和二烷基二甲基銨鹽及類似物。
作為兩性表面活性劑的實例，可提及咪唑啉型、氨基甜菜堿型、烷基甜菜堿型、烷基酰氨基甜菜堿型、烷基磺基甜菜堿型、酰氨基磺基甜菜堿型、羥基磺基甜菜堿型、羰甜菜堿型(carbobetaine type)、磷酸酯甜菜堿型、氨基羧酸型及酰氨基氨基酸型兩性表面活性劑。作為非離子型表面活性劑的實例，可提及，例如，聚氧化烯醚、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯脂肪酸二酯、聚氧化烯樹脂酸酯、聚氧化烯烷基酚、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯烷基酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化烯甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸鏈烷醇酰胺、烷基葡糖苷、聚氧化烯脂肪酸雙苯基醚及類似物。在本發(fā)明的不可固化的涂層組合物中，可在不影響其目的的范圍內共混任何添加齊 。前述添加劑的實例可包括，例如，粘度改進劑、pH調節(jié)劑、消泡劑及類似物。根據本發(fā)明的不可固化的涂層組合物的使用可適當地調整添加劑的類型和共混量。
本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可被用作用于多種基材的涂層劑。本發(fā)明的涂層劑被應用到基材的表面上，且從而，在前述基材的表面上形成非粘附層。從而，可防止或減少各種材料粘附到基材的表面，并且可防止污染前述基材表面?？筛鶕牡念愋?，大小及類似特征來適當地改變應用到基材表面的涂層劑的量以及涂層劑中不可固化的涂層組合物的濃度。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物尤其可適合用作造紙機的污染預防劑。圖I是顯示造紙機的一般干燥步驟的一個實施例的大體的橫截面圖。通常，在干燥步驟中，將從未顯示的壓榨步驟輸送的呈紙幅形式的濕紙W設置在被加熱的干燥器輥I和滾動的頂部帆布7之間。通過由頂部帆布7吸收干燥器輥I的熱量而產生的壓力來在干燥器輥I的表面上壓榨濕紙W。然后，通過使頂部帆布7滾動將濕紙W從干燥器輥I的表面移開并設置在干燥器輥2和底部帆布8之間。在此，通過由底部帆布8進一步吸收干燥器輥2的熱量而產生的壓力將濕紙W壓榨到干燥器輥2的表面。通過使底部帆布8滾動將濕紙W從干燥器輥2的表面移開并設置在頂部帆布7和干燥器輥3之間。重復前述步驟。如以上所描述的，通過使頂部帆布7和底部帆布8滾動將濕紙W連續(xù)地壓榨到干燥器輥1、2、
3、4、5和6的表面，并且每個干燥器輥的熱量被吸收，且從而，濕紙W逐漸地被干燥。濕紙W中包含多種組分。這樣的組分是紙漿自身的原材料中所含有的樹脂和焦油，用過的紙張的原材料中所含有的油墨，及類似物。前述組分中的許多具有粘附性能。因為這一原因，在使?jié)窦圵在壓力下與干燥器輥1、2、3、4、5和6、頂部帆布7和底部帆布8接觸時，如果在沒有涂覆干燥器輥1、2、3、4、5和6、頂部帆布7和底部帆布8的情況下生產紙張，則前述組分粘附到其表面。從而，前述表面被污染。在被污染的干燥器輥和帆布中，濕紙W過度地粘附，并發(fā)生烘烤或紙張斷裂。因為這一原因，必須用刮刀或類似物對干燥器輥的表面和帆布的表面進行清潔操作。然而，為了進行清潔操作，必須暫停造紙機。因此，紙產品的生產效率顯著地下降。本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可被應用于干燥器輥和/或帆布的表面，且從而，在前述表面上形成非粘附層以有效地防止或減少其污染。更具體地，可調整體其應用量以形成含有20%的本發(fā)明的不可固化的涂層組合物的乳液，并且優(yōu)選地進行噴涂以便基于所應用的液體計算的量在O. I至50cc/min的范圍內，且優(yōu)選地在I至20cc/min的范圍內。
在圖I所顯示的實施方案中，在與濕紙W接觸之前，分別通過噴霧器SI和噴霧器S2將不可固化的涂層組合物應用到頂部帆布7和底部帆布8的每一個的表面。另外，還通過噴霧器S3將不可固化的涂層組合物噴涂到干燥器輥I的表面上。噴霧器S1、S2和S3在帆布和干燥器輥的寬度方向上可以是固定類型的或者是可移動的。還優(yōu)選地將不可固化的涂層組合物噴涂到干燥器輥2、3、4、5和6的每一個的表面上。然而，如果將不可固化的涂層組合物噴涂到干燥器輥I的表面上，則從干燥器輥I轉移到濕紙W的一部分不可固化的涂層組合物被轉移到干燥器輥2、3、4、5和6的每一個的表面。因為這一原因，可將不可固化的涂層組合物僅噴涂到干燥器輥I的表面上。如以上所描述的，通過將本發(fā)明的不可固化的涂層組合物應用到干燥器輥和帆布的表面，可有效地防止或減少污染物質諸如樹脂、焦油、油墨及類似物對前述表面的粘附。因為這一原因，可降低前述表面的清潔頻率，并可改善紙產品的生產能力。具體地，本發(fā)明的不可固化的涂層組合物即使在高溫環(huán)境下也是穩(wěn)定的，并且因為這一原因，即使在高溫環(huán)境下諸如在溫度可以是80°C或更高的造紙機中也能很好地使用本發(fā)明的不可固化的涂層組合物?！?br> 圖I僅顯示了造紙機的干燥步驟。即使在通過用造紙機的壓榨輥壓榨濕紙來生產紙幅形式的濕紙的壓榨步驟中，也可使用本發(fā)明的不可固化的涂層組合物。在這種情況下，用噴霧器或類似物將本發(fā)明的不可固化的涂層組合物噴涂到前述壓榨輥的表面上，且從而，防止對前述壓榨輥的表面的污染。如以上所描述的，本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可適合用作造紙機的污染預防劑。工業(yè)適用性本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可作為用于多種基材諸如用于模塑橡膠或塑料產品的模具的涂層劑(諸如脫膜劑)而被用于廣泛的領域中。具體地，本發(fā)明的不可固化的涂層組合物可適合用作污染預防劑以防止或減少污染物質諸如樹脂、焦油、油墨及類似物粘附到造紙機中使用的壓榨輥、干燥器輥、帆布及類似物。與其中基于聚二甲基硅氧烷的常規(guī)乳液相比，本發(fā)明的乳液在生產紙張的步驟中展示出防止污染物粘附到干燥器輥的表面上以及防止紙張粘附到干燥器輥的表面的優(yōu)良的效果。因此，本發(fā)明的乳液可用作造紙機的污染預防劑，其中可在生產紙張的步驟中防止紙張粉末或樹脂粘附到干燥器輥的表面，并且可改善紙張質量和紙張生產能力。
實施例以下，參照實施例和對比實施例詳細地描述了本發(fā)明。應理解，本發(fā)明不限于這些實施例。以下描述了實施例和對比實施例中使用的官能化的硅酮組分.(實施例I)將如下物質放入裝備有螺旋槳式攪拌器的容器中1重量份的由以下通式代表的羧基改性的硅酮(CH3) 3SiO[ (CH3)2SiO] 400 [CH3 {H00C(CH2) 10} SiOj8Si (CH3) 3 和 7 重量份的由以下通式代表的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮(以下，被稱為“環(huán)氧/聚醚改性的硅酮”)(CH3) 3SiO( (CH3) 2SiO) 33 ((CH3) X1SiO) 2( (CH3) Y1SiO) Si (CH3) 3 其中 X1 代表 Y -環(huán)氧丙氧基丙基；且Y1代表-(CH2) 3- (OCH2CH2) 12-0H,并將該混合物以300rpm攪拌5分鐘。另夕卜，向其中加入2. 5重量份的80%的聚氧乙烯(6mol)異癸基醚的水溶液，并將該混合物以150rpm攪拌5分鐘。然后，向其中加入15重量份的水，并將該混合物另外攪拌60分鐘。然后，以150rpm攪拌該混合物的同時，向其中緩慢加入74. 47重量份的水。然后，向其中加入2重量份的由以下通式代表的聚氧化烯改性的硅酮(以下，被稱為“聚醚改性的硅酮”)(HLB=16)(CH3) 3SiO [ (CH3) Y2SiO] 2Si (CH3) 3其中Y2代表-(CH2)3-(OC2H4)12-OiL此外，向其中加入O. 005重量份的碳酸鈉和
O.025重量份的苯甲酸鈉作為pH調節(jié)劑。從而，獲得半透明的乳白色乳液。(實施例2)除用由以下通式代表的聚醚改性的硅酮(HLB = 13)代替實施例I中使用的聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液(CH3) 3SiO ((CH3) 2SiO) 7 ((CH3) Y2SiO) 3Si (CH3) 3 其中 Y2 代表 _ (CH2) 3- (OC2H4) 12_0H。(實施例3)除用由以下通式代表的聚醚改性的硅酮(HLB = 11)代替實施例I中使用的聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液(CH3) 3SiO ((CH3) 2SiO) 9 ((CH3) Y2SiO) 2Si (CH3) 3 其中 Y2 代表 _ (CH2) 3- (OC2H4) 12_0H。(實施例4)除用3重量份代替實施例3中使用的聚醚改性的硅酮的使用量外，以如實施例3中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液。(實施例5)除用5重量份代替實施例3中使用的聚醚改性的硅酮的使用量外，以如實施例3中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液。(實施例6)除用10重量份代替實施例3中使用的聚醚改性的硅酮的使用量外，以如實施例3中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液。(實施例7)除用15重量份代替實施例3中使用的聚醚改性的硅酮的使用量外，以如實施例3中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液。(實施例8)除用由以下通式代表的聚醚改性的硅酮(HLB = 13)代替實施例I中使用的聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液(CH3) 3SiO ((CH3) 2SiO) 15 ((CH3) Y2SiO) 6Si (CH3) 3 其中 Y2 代表 _ (CH2) 3- (OC2H4) n_0H。(實施例9)除用由以下通式代表的聚醚改性的硅酮(HLB = 12)代替實施例I中使用的聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液(CH3)3SiO((CH3)2SiO)9((CH3) Y2SiO)3Si (CH3)3 其中 Y2 代表 _(CH2)3-(OC2H4) 12_0H。(對比實施例I)除不使用聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液。
(對比實施例2)除用由以下通式代表的聚醚改性的硅酮(HLB = 7)代替實施例I中使用的聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液(CH3) 3SiO ((CH3) 2SiO) 20 ((CH3) Y2SiO) 3Si (CH3) 3 其中 Y2 代表 _ (CH2) 3- (OC2H4) 21~ (OC3H
6) 16_0C4H9。(對比實施例3)除用由以下通式代表的聚醚改性的硅酮(HLB = 4. 6)代替實施例I中使用的聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液(CH3) 3SiO ((CH3) 2SiO) 70 ((CH3) Y2SiO) 3Si (CH3) 3 其中 Y2 代表 _ (CH2) 3- (OC2H4) 12_0H。(對比實施例4)除用由以下通式代表的聚醚改性的硅酮(HLB = 7)代替實施例I中使用的聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液(CH3)3SiO((CH3)2SiO)72((CH3) Y2SiO)5Si (CH3)3其中 Y2代表_(CH2)3-(OC2H4)28-(OC3H
6)21-ococh3。(對比實施例5)除用由以下通式代表的聚醚改性的硅酮(HLB = 8)代替實施例I中使用的聚醚改性的硅酮外，以如實施例I中所描述的相同的方式獲得半透明的乳白色乳液(CH3) 3SiO ((CH3) 2SiO) 72 ((CH3) Y2SiO) 5Si (CH3) 3 其中 Y2 代表 _ (CH2) 3- (OC2H4) 17_0CH。[剝離性能的評價]提供了不銹鋼板(150mmX50mm)并將其加熱至100°C。然后，將約006g的實施例I至9以及對比實施例I至5的乳液中的每一種噴涂到被加熱的不銹鋼板的一個表面，并通過Kimwipe均勻地應用到此。應用之后立即將市售的粘附織物帶(由Teraoka SeisakushoCo. ,Ltd.制造，第159號，寬度=50mm，長度=IOOmm)應用到前述應用表面，同時通過手掌壓榨織物帶并擠出空氣。另外，使帶有織物帶的板在105°C的烘箱中靜置25分鐘，快速地徒手剝離織物帶。就手中的感覺而言，基于以下四個標準來評價當時的剝離度I.帶非常容易被剝離，并且被剝離的表面也是良好的(優(yōu)良的)。2.帶容易被剝離，并且被剝離的表面也可以重新使用(良好的)。3.帶被剝離，但是被剝離的表面可能不能重新使用(不可用的)。4.帶不能被剝離，或者即使帶被強制剝離，其也不可能重新使用(粘聚性)。作為對照，還評價了其中沒有應用乳液的情況。結果呈現于表I和表2中。[在增加的溫度下穩(wěn)定性的評價]將IOOg的量的稀釋液放置于容積為IOOcc的玻璃容器中，并將裝有乳液的容器氣密密封，所述稀釋液通過稀釋實施例I至9以及對比實施例I至5的乳液中的每一種使得硅酮含量為8%而獲得。將密封的容器存儲于80°C的烘箱中。目視觀察乳液是否分離，并根據以下描述的評價標準進行評價O :在12小時或更長時間內穩(wěn)定。Λ :3小時后分離。結果呈現于表I和表2中。表I
權利要求
1.一種不可固化的涂層組合物，其特征在于包含 由以下通式(I)代表的羧基改性的硅酮R3SiO (R2SiO) m (RASiO) nSiR3 (I) 其中 每個R獨立地代表CV6烷基基團； A代表含羧基的基團； m代表從O至1，000的范圍內的數；且 η代表從2至100的范圍內的數， 及 由以下通式(2)代表的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮 R3_pXpSiO (R2SiO) x (RXSiO) y (RYSiO) zSiXqR3_q (2) 其中 每個R獨立地代表CV6烷基基團； X代表含環(huán)氧的基團； Y代表含氧乙烯的基團； P代表從O至I的范圍內的數； q代表從O至I的范圍內的數； X代表從O至500的范圍內的數； y代表從I至100的范圍內的數；且 z代表從I至300的范圍內的數， 其中所述羧基改性的硅酮和所述環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮油的重量比在I : 2至I 30的范圍內， 且還包含 由以下通式(3)代表的具有10或更大的HLB的氧化烯改性的硅酮R3-pYpSiO (R2SiO) a (RYSiO) bSiYqR3_q (3) 其中 每個R獨立地代表CV6烷基基團； Y代表含氧乙烯的基團； P代表從O至I的范圍內的數； q代表從O至I的范圍內的數； a代表從O至100的范圍內的數； b代表從O至50的范圍內的數；且 P+q+b是I或更大的數。
2.根據權利要求I所述的不可固化的涂層組合物，其中所述含羧基的基團由下式代表-(CH2)1-COOZ其中Z代表H、堿金屬或銨；且I代表從O至12的范圍內的數。
3.根據權利要求I或2所述的不可固化的涂層組合物，其中所述含環(huán)氧的基團是環(huán)氧丙氧基燒基、環(huán)氧環(huán)燒基燒基，或環(huán)氧乙燒基燒基。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的不可固化的涂層組合物，其中所述環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮中的所述含氧乙烯的基團由下式代表_(CH2),-(OC2H4)s-(OC3H6)t-B其中B代表H、OH、OR、COOH或COOR，其中R是與以上定義的相同的基團；r代表從O至4的范圍內的數；s代表從I至200的范圍內的數；t代表O或更大但小于200的數；且O < t < S。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的不可固化的涂層組合物，其中所述氧化烯改性的硅酮中的所述含氧乙烯的基團由下式代表_ (CH2) ,-(OC2H4)s-(OC3H6)t-B其中B代表H、0H、0R、C00H或C00R，其中R具有與以上定義的相同的基團；r代表從O至4的范圍內的數；s代表從I至200的范圍內的數；t代表O或更大但小于200的數；且O < t < S。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的不可固化的涂層組合物，其中所述重量比在I : 3至I : 20的范圍內。
7.根據權利要求I至6中任一項所述的不可固化的涂層組合物，其中所述氧化烯改性的硅酮的所述HLB在10至18的范圍內。
8.根據權利要求I至7中任一項所述的不可固化的涂層組合物，其中所述氧化烯改性的硅酮以相對于100重量份的不包括所述氧化烯改性的硅酮的所述不可固化的涂層組合物的從O. I至10重量份的范圍內的量共混。
9.根據權利要求I至8中任一項所述的不可固化的涂層組合物，所述不可固化的涂層組合物為乳液形式。
10.一種用于形成非粘附層的涂層劑，其包括如權利要求I至9中任一項所述的不可固化的涂層組合物。
11.一種用于造紙機的污染預防劑，其包括如權利要求I至9中任一項所述的不可固化的涂層組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于防止多種粘性物質粘附到基材表面的不可固化的涂層組合物。該不可固化的涂層組合物含有重量比為1∶2至1∶30的范圍內的由以下通式(1)代表的羧基改性的硅酮和由以下通式(2)代表的環(huán)氧/氧化烯改性的硅酮，并且包含由以下通式(3)代表的具有10或更大的HLB 的氧化烯改性的硅酮R3SiO(R2SiO)m(RASiO)nSiR3 (1)R3-pXpSiO(R2SiO)x(RXSiO)y(RYSiO)zSiXqR3-q (2)R3-pYpSiO(R2SiO)a(RYSiO)bSiYqR3-q(3)其中每個R＝C1-6烷基；A＝含羧基的基團；m＝0至1,000；n＝2至100；X＝含環(huán)氧的基團；Y＝含氧乙烯的基團；p＝0至1；q＝0至1；x＝0至500；y＝1至100；z＝1至300；a＝0至100；b＝0至50；且p+q+b＝1或更大。
文檔編號D21F1/00GK102892852SQ2011800239
公開日2013年1月23日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權日2010年4月20日
發(fā)明者兒島和彥, 尾崎勝, 杉浦常仁, 堀誠司 申請人:道康寧東麗株式會社