폴리머 필름용 비점착성 코팅을 제조하기 위한 가교성 실리콘 조성물 document_id A220623073233

액체 실리콘 조성물은 매우 고속으로 (예를 들어, 600m/분으로) 작동하는 실린더를 포함한 공업용 코팅 장치에서 지지체 필름 상에 적용된다. 이처럼 매우 고속의 코팅 공정에서는, 액체 실리콘 코팅 조성물의 점도를 코팅 작업 조건에 매우 정확하게 맞추어야 한다. 실제, 비점착성 실리콘의 퇴적 속도는 0.1 내지 2, 바람직하게는 0.3 내지 1g/㎡에 포함되며 이는 마이크로미터 정도의 두께에 해당한다. 일단 가요성 지지체 상에 적용되면, 실리콘 조성물은 고체의 비점착성 및/또는 발수성 실리콘 코팅(예를 들어, 엘라스토머)을 형성하도록 가교된다. 매우 높은 속도의 공업용 코팅 속도가 주어진 경우, 올바른 가교를 생산하기 위해서 가교 속도론도 대단히 빨라야 한다. 즉, 이들의 비점착 성능을 가장 잘 수행할 수 있고 바람직한 기계적 품질을 가질 수 있도록 하기 위해서는 비점착성 실리콘 필름이 충분히 가교되어야 한다. 비점착성 실리콘 필름의 가교의 품질 평가는 특히 가교되지 않은 추출성 화합물의 분석에 의해 수행될 수 있으며, 상기 추출성 화합물의 양은 가능한한 감소되어야 한다. 예를 들어, 보통의 공업용 가교 조건 하에서 추출물(extractable)의 수준은 바람직하게는 5% 미만이다. 실리콘 코팅이 없는 외측 표면의 비점착성 품질은 박리력(peel force)에 의해 표현되는 바, 이는 비점착성 실리콘 필름에 의해 코팅된 지지체 상에 배열하고자 하는 요소를 위해 약해야 하고 조절되어야 한다. 표준 방식으로, 이러한 요소는 동일한 이름의 라벨 또는 테이프의 접착성 표면일 수 있다. 따라서, 이처럼 낮고 조절된 비점착성 품질에 추가하여, 지지체에 대한 실리콘 코팅의 접착력은 매우 높아야 한다. 이러한 접착 특성은 예를 들어, 코팅의 표면을 손가락으로 문질러서, 코팅의 퇴화를 가져오는 연속적인 통과 횟수를 측정하는 과정을 포함하는 "벗겨짐(rub off)" 시험을 사용하여 판단된다. 또한, 예를 들어, Si-H/Si-Vi의, 하이드로시릴레이션(hydrosilylation)에 의해 가교 가능한 이들 실리콘 코팅 조성물은, 공업용 코팅기 내의 코팅 욕조 형태로 있게 될 경우, 상온에서 가능한한 긴 사용 기간을 가지는 것이 중요하다. 비점착성 실리콘 필름으로 코팅된 가요성 지지체는 예를 들면: - 내측 표면이 접착제의 감압층(pressure-sensitive layer)으로 코팅되고 외측 표면이 비점착성 실리콘 코팅을 포함하는 접착 테이프; - 또는, 자기-접착성 혹은 감압 접착성 요소의 접착제 표면을 보호하기 위한 종이 또는 폴리머 필름; -또는 폴리올레핀 타입 (폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌) 또는 폴리에스테르 타입(폴리에틸렌테레프탈레이트-PET-)의 폴리머 필름일 수 있다. 본 발명의 범위 내에서는, 가요성 폴리머 지지체 (예를 들어 PET로 만들어진 폴리에스테르)를 코팅하기 위한 액체 실리콘 조성물에 특히 관심이 있다. 실제, PET 필름의 장점 중 하나는 필름 롤 벌크를 현저하게 제한할 수 있도록 하는 이들의 매우 얇은 두께(20㎛)이다. 나아가, 취급 안정성과 독성의 명백한 이유로, 본 발명은 무용매 실리콘 조성물에 대한 것이다. 충분히 경화/가교되기 위해, 중부가(polyaddition) (Si-H/Si-알케닐, 예를 들어 비닐)에 의해 가교되는 이들 액체 무용매 실리콘 조성물은 바람직하게는 열 활성화(heat activation) 하에서 가교되어야 한다. 이러한 반응 조건은 예를 들어, PE 필름 혹은 PE로 적층된 종이와 같은 폴리에틸렌(PE)을 함유하는 것이거나 혹은 감열 프린트(thermal print) 종이 타입의 것과 같이 특정한 감열성 지지체(heat sensitive support)인 경우 적절하지 않다. 이러한 감열성 지지체는 90℃ 보다 높은 온도까지의 가열을 견뎌내지 못한다. 따라서, 이들 감열성 지지체의 경우, 낮은 온도, 예를 들어 110℃ 이하 (85 내지 90℃) 에서 올바른 가교를 얻는 것이 쉽지 않다. 한편, 예를 들어 PET로 만들어진, 가요성 폴리에스테르 지지체의 경우, 열 가교 (또는 활성화)를 위해 보다 높은 온도를 이용할 수 있으나, 매우 높은 공업용 코팅 속도가 주어진 경우, 오븐 내에서의 체류 시간이 예를 들어 2초 정도로 매우 짧다. 따라서, 특히 PET로 만들어진 폴리에스테르 지지체의 경우에도 올바르게 가교된 실리콘 코팅을 수득함에 있어 염려점은 존재한다. 나아가, 가요성 PET 지지체를 위해 현재 사용되고 있는 대부분의 실리콘 코팅 조성물은 유기 용매를 포함하고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 공업적 코팅 조건 하에 올바르게 가교/경화되는, 특히, 예를 들어 PET로 만들어진 폴리에스테르 지지체를 위한 무용매 실리콘 코팅 조성물을 제안하는 것은 매우 바람직하다. 이러한 측면 이외에도, 필수적으로는, 경제적 관점에서, 특히, 폴리머로 만들어진, 특히 폴리에스테르로 만들어진, 예를 들어 PET로 만들어진 지지체를 위한 이들 무용매 실리콘 코팅 조성물은, 종이로 만들어진 가요성 지지체에 대하여 적합한 표준 공업용 코팅 장치 상에서 사용될 수 있다. 이는, 매우 높은 공업적 코팅 속도에서 나타나는 분무(misting) 문제를 감소시키고 우수한 코팅 품질을 가지기 위해 그 취급이 용이하도록 상기 조성물이 (예를 들어, 1000 mPa.s 이하의) 비교적 낮은 점도를 가지는 것을 가정한다. 액체 실리콘 코팅 조성물의 조제를 위해 고려해야 하는 다른 제약 사항은, 라벨(label)용 "라이너(liner)"로서 유용한, (특히, PET와 같은 폴리에스테르로 만들어진) 가요성 폴리머 지지체를 시트로 재단하는 것("트리밍(trimming))")과 이들의 롤링(rolling)/언롤링(unrolling) 조작을 용이하게 하기 위해 가교된 실리콘 엘라스토머 코팅의 마찰 계수를 조절할 수 있어야 한다는 것이다. 이러한 응용을 위해서는 실리콘 코팅 엘라스토머가 지지체의 평활도(smoothness)에 대해서도, 투명도에 대해서도, 혹은 기계적 물성에 대해서도 해가 되지 않는 것이 중요하다. 평활도는 매우 높은 속도에서의 정밀 트리밍을 위해 필요하다. 투명도는 항상 매우 높은 속도에서 광학적 탐지기를 사용하여 필름의 균일성을 검사하기 위해 반드시 필요한 것이다. (특히, 폴리에스테르, 예를 들어 PET) 폴리머 지지체에 대하여 위에서 언급한 물성이외에, ("벗겨짐" 마모 저항성에 의해 증명되는) 지지체에 대한 실리콘 코팅의 접착 또는 부착도 최적화 되어야 하고 시간이 지나도 안정해야 한다. 그리고, 비점착 코팅이므로, 박리력의 조절 역시 중요하다. 유리하게는, 이러한 조절은 저속 및 고속에서 유효해야 한다. 저속 박리력과 고속 박리력 사이의 균형을 통상 비점착 프로파일(non-stick profile)이라 부른다. 이러한 비점착 프로파일은 라벨 재료, 가요성 폴리머 지지체, 접착제 및 실리콘 코팅 조제와 같은 몇가지 인자에 의존한다. 특히 폴리에스테르 지지체의 경우, 잘 알려진 문제점은 무용매 실리콘 조성물을 열 가교와 함께 사용할 경우 고속 박리력이 너무 낮다는 것이다. 따라서, 이와 관련된 개선이 요구된다. 그러나, 현재 공지되어 있는 기술적 제안들은, 특히 가요성 폴리머 지지체, 특히 폴리에스테르 (예를 들어, PET)로 만들어진 것에 대하여 전술한 사양을 만족시키지 못한다. 예를 들어, 특허 US-B-4,774,111은 100-100,000 mPa.s, 바람직하게는 100-5,000 mPa.s의 점도를 가지는 선형 POS MViDnMVi, Si-H 단위를 가진 선형 POS, 백금 촉매 및 무엇보다 가교 억제제를 포함한, 종이 지지체용 비점착 실리콘 조성물을 개시하고 있다. 출원 US-A-2004/0161618은 종이 또는 폴리머 지지체에 대하여 향상된 접착성을 가지는 비점착성 실리콘 조성물을 기재하고 있다. 이들 조성물은 실리콘 코팅의 부착을 촉진하기 위해 에폭시, 옥시란 또는 카복시 타입의 활성 작용성 그라프트를 지닌 MDM 타입의 POS, 뿐만 아니라 알케닐화된 선형 POS MVi2-5 D50-1000 Ta'''≥0 M0-0.5, Si-H 단위를 가진 선형 POS, 백금 촉매 및 특히 가교 억제제를 포함한다. 출원 WO-A-2004/046267은, 가교(경화)에 해가 되지 않고, PET "라이너" 타입 지지체 상에 계류 특성(anchorage properties)을 가지는 비점착성 실리콘 코팅을 개시한다. 이러한 코팅의 기원에서 가교성 실리콘 조성물은 알케닐화된 POS 수지 MViD15-995 Qa'''≥0, Si-H 단위를 가진 선형 POS, 10-200,000mPa.s, 예를 들어 100, 13,500, 60,000mPa.s 점도를 가진 폴리디메틸실록산 타입의 비-알케닐화된 POS 수지, 백금 촉매 및 특히 가교 억제제를 포함한다.