本发明涉及一种新型的基于纤维素纤维的基材及其制备方法。
本发明的使用领域是粘性胶带行业。根据一个具体实施例，本发明涉及用作粘性胶带(尤其是用于涂漆中的遮蔽胶带)的基材的绉纸。然而，也可使用平面背纸代替绉纸作为粘性胶带的基材。
现有技术
粘性胶带通常由纤维基材(尤其是绉纸)构成，所述纤维基材的至少一面上施加有粘合剂层。
这些粘性胶带在各个领域(尤其是涂漆、包装、绝缘、涂料、电子行业、汽车和航空航天行业、修理等)中均有应用。
绉纸的特征通常是基重较低，伸长率显著，并且具有特定的柔韧性、孔隙度和厚度。这些特征取决于与造纸步骤(尤其是起绉步骤)相关的多个参数。
在实践中，绉纸的基重介于32至80g/m2之间，优选地为约39g/m2。绉纸在纵向上的伸长率为4至20％，或对于某些应用(用于曲面的遮蔽胶带)来说更大。
绉纸的制备主要包括至少两个常规步骤，即：
-形成片材，
-压制。
当在压制之后进行起绉时，该工艺称为“湿起绉”。
在压制后有可能不直接起绉。在这种情况下，压制步骤之后是干燥步骤，再之后进行起绉。这种工艺称为“干起绉”。
本发明涉及这两种工艺。
压制步骤和干燥步骤尤其可以在单个干燥烘缸(例如，yankee烘缸)中进行。当片材离开烘缸后，使用专用刮刀使其起绉，然后进行卷绕。
通常，遮蔽胶带的制备分为三个步骤。
在第一步中，用粘结剂或胶乳(通常为sbr型胶乳，例如10至20g/m2sbr(苯乙烯-丁二烯橡胶)胶乳)浸渍，从而使构成基材的绉纸饱和。该第一饱和步骤可实现：
-改善基材的物理性质，以便进一步加工；
-形成阻挡层，以防止粘合剂迁移到纸张中；
-确保与隔离剂和粘合剂良好粘合，以防止分层。
第二步包括用隔离剂(例如，4g/m2的丙烯酸胶乳)涂覆通过处理而饱和的绉纸的一面。
最后，第三步包括将粘合剂施加到绉纸的第二面上(通常介于30和40g/m2之间)，以形成最终的遮蔽胶带。在第三步中的处理允许胶带以卷筒形式包装，同时便于使用者将其展开。
在实践中，粘性胶带制造商从纸张制造商处获得绉纸。制造商使纸张饱和，并在其至少一面上涂覆隔离层。他们最后施加粘合剂层以获得胶带。因此，整个过程需要四个不同的步骤。此外，纸张的制备和后续处理不在线内进行，显然这会影响成本。
另外，当用粘结剂使绉纸饱和这一步骤在线下进行时，事实证明其可能是不完全的或不均匀的。这就导致了胶带用于涂料时是不完全密封的。遮蔽胶带通常会导致少量涂料沿着胶带的侧边缘渗漏这一问题，从而产生分界线并且导致遮蔽不完全。
为了克服所有这些缺点，申请人研发了一种新型基于纤维素纤维的胶带基材(尤其是绉纸)，该基材仅需很少的制备步骤。此外，该基材具有可随时由粘性胶带制造商用粘合剂涂覆这一优点。
技术实现要素：
本发明的目的是一种基于纤维素纤维的粘性胶带基材(尤其是绉纸，但也可以是平面背纸)，以及其制备方法和其在粘性胶带(尤其是遮蔽胶带)的制备中作为基材的用途。
本发明能够获得用于遮蔽胶带的绉纸或平面背纸，该绉纸或平面背纸：
-尤其具有与在至少一面上涂覆有隔离层并以常规方式制备的饱和绉纸或平面背纸至少相同的隔离性质、干强度性质和湿强度性质。
-在单个生产线上连续制备。
-在施加粘合剂之后，其提供具有符合制造标准的剥离性质和粘性程度的遮蔽胶带。
在实践中，本发明涉及以下处理过程：通过用含有机聚合物和无机聚合物(即，硅酮)的水性组合物涂覆基材的至少一面，所述组合物同时充当饱和剂和隔离剂。
更具体地讲，本发明的目的是一种基于纤维素纤维的粘性胶带基材，其至少一侧上直接涂覆有含水性混合物的单层，所述水性混合物包含：
-至少一种有机聚合物，其包含具有至少一个乙烯基官能团的侧基；
-至少一种聚硅氧烷，其包含至少一个氢硅氧烷单体-(o-sir1h)-，其中r1是可含有杂原子的直链或支链和/或环状烃链；
-以及至少一种氢化硅烷化催化剂。
有机聚合物的乙烯基可在合适的催化剂存在的情况下与聚硅氧烷的si-h官能团反应，尤其是发生氢化硅烷化反应。聚硅氧烷因而可充当交联剂。
有利的是，通过并行改变有机聚合物上的乙烯基官能团的数量和添加到组合物中的聚硅氧烷的量，可调节赋予基材的隔离性质。
在实践中，聚硅氧烷的si-h与有机聚合物的乙烯基官能团的此例介于1和5之间，优选地介于1和3之间，更优选地介于1.5和2之间。同样，催化剂水平介于30和200ppm之间，优选地介于50和150ppm之间，更优选介于80和120ppm之间。
wo2010/141277也描述了一种涂覆有水溶性有机聚合物(在这种情况下为pva)的绉纸基材。然而，在涂覆之前，用乙二醛处理基材，使得pva能够在基材上交联和保留。pva不包含具有至少一个乙烯基官能团的任何侧基。该处理不会赋予基材隔离性质。
wo2011/104427a1描述了一种玻璃纸，其一侧上涂覆有由接枝有十一碳烯醛的pva形成的层。然后在线下对该纸进行硅化处理。为此，在铂催化剂存在的情况下，用第二层处理涂覆有第一层接枝pva的纸，该第二层由包含基于硅酮的交联剂(具有si-h官能团)和线性pdms无机聚合物(具有末端乙烯基)的混合物构成。
通常，基于纤维素纤维的基材包含此例在80至99重量％范围内的纤维素纤维。有利的是，纤维的精制在20至50°sr、优选30至40°sr范围内。
根据本发明，有机聚合物是水溶性有机聚合物(wsp)，其可由包含以下各项的聚合物获得：
-羟基官能团和/或伯胺和/或仲胺官能团，其中至少一些官能团通过乙酰化和/或半乙酰化作用与具有至少一个醛官能团和至少一个乙烯基官能团的至少一种有机分子(om1)预先反应，和/或
-羟基官能团和/或伯胺和/或仲胺官能团，其中至少一些官能团与包含至少一个环氧官能团和至少一个乙烯基官能团的至少一种有机分子(om2)预先反应。
有利的是，所述水溶性有机聚合物选自：聚乙烯醇pva；淀粉；藻酸盐；羧甲基纤维素(cmc)；水解或部分水解的乙酸乙烯酯共聚物，其例如可通过乙烯-乙酸乙烯酯(eva)或氯乙烯-乙酸乙烯酯、n-乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯和马来酸酐-乙酸乙烯酯的水解而获得；聚乙烯亚胺；聚烯丙胺；壳聚糖；聚丙烯酰胺；部分或完全水解的聚丙烯酰胺；部分或完全水解的聚乙烯胺；基于氨乙基哌嗪的多胺。
更有利的是，所述水溶性有机聚合物是分子量优选地介于5,000和1,000,000g/mol之间、有利地介于10,000和150,000g/mol之间的pva。
优选地，有机分子om1具有下式：hco-(r)-ch＝ch2，其中r是可含有杂原子的直链或支链和/或环状碳链。
有机分子(om1)优选地是具有式hco-(c8h16)-ch＝ch2的十一碳烯醛。
优选地，有机分子(om2)具有下式h2c-o-ch-(r3)-ch＝ch2，其中r3是可含有至少一个杂原子(x)的直链、支链和/或环状烃链-(c)x-。
在本发明的第三实施例中，有机聚合物是包含具有至少一个乙烯基官能团的侧基、溶于水分散体(ad)中的有机聚合物。该有机聚合物可特别选自基于丁二烯的胶乳。这种胶乳在下书中特别描述：《leslatexsynthétiques》，j.c.daniel&c.pichot，lavoisier，2006年，第420-421页。
此外，有机聚合物的乙烯基官能团一旦处于水性介质中，便能够在催化剂存在的情况下通过氢化硅烷化作用与聚硅氧烷(作为交联剂)的si-h官能团反应。
氢化硅烷化反应是本领域技术人员已知的。该反应通常由合适的催化剂(例如，铂催化剂)催化。
在本发明的有利实施例中，聚硅氧烷具有至少一个氢硅氧烷单体-(o-sir1h)-，其中r1是可含有杂原子的直链或支链和/或环状烃链。
甚至更有利的是，聚硅氧烷选自：具有式ch3-(o-sich3h)n-ch3(其中n介于10和150之间)的聚氢甲基硅氧烷(phms)；具有式ch3-(o-si(ch3)2)m-(o-sich3h)n-ch3的聚(氢甲基-共-二甲基)硅氧烷(phdms)共聚物，其中m介于10和150之间，并且n介于10和150之间；具有式-(o-sich3h)n(其中n介于10和150之间)的环状聚氢甲基硅氧烷；具有式(o-si(ch3)2)m-(o-sich3h)n的聚(氢甲基-共-二甲基)硅氧烷(phdms)环状共聚物，其中m介于10和150之间，并且n介于10和150之间。
在本发明的有利实施例中，聚硅氧烷尤其是具有式ch3-(o-sich3h)n-ch3(其中n＝50)的聚氢甲基硅氧烷(phms)。
有利的是，聚硅氧烷可以w/o乳液的形式存在，该乳液尤其可包括表面活性剂。该乳液可以是例如
在具体实施例中：
-水溶性有机聚合物通过十一碳烯醛对pva进行改性得到，
-聚硅氧烷是phms。
如前所述，可能在ph的乙烯基官能团与聚硅氧烷的si-h官能团之间发生的氢化硅烷化反应，在合适的催化剂(例如，铂催化剂)存在的情况下进行。
提到合适的催化剂，可列举以下各种：h2ptcl6、pt(et2s)2cl2、pt((苯基ch2)2s)2cl2、二氯(二环戊二烯基)铂(ii)、karstedt催化剂(铂/二乙烯基四甲基二硅氧烷复合物)、pto2。
优选地，催化剂是铂催化剂，更优选地为来自道康宁公司(dowcorning)的
催化剂的用量取决于聚合物、交联剂(聚硅氧烷)的量以及实验条件。通常，使用相对于聚合物的重量而言小于20％、优选地介于1和11％之间的催化剂。
有利的是，催化剂可为w/o乳液的形式，该乳液尤其可包括表面活性剂。
有利的是，以干重百分比计，所用的组合物包含：
-介于70和98％之间、优选地介于80和98％之间的有机聚合物，其包含具有至少一个乙烯基官能团的侧基，
-介于1和20％之间、优选地介于1和11％之间的聚硅氧烷，
-介于1和20％之间、优选地介于1和11％之间的催化剂。
有利的是，组合物中单体-(o-sir1h)-的氢硅氧烷官能团与有机聚合物的乙烯基官能团之间的摩尔比大于1，更有利的是，所述摩尔此介于1和5之间，更有利的是介于1.5和2之间。这使得包含侧链乙烯基的有机聚合物发生良好的交联，并且能够随时间很好地控制剥离强度。
有利的是，组合物的干基重相对于基材的表面积介于1和10g/m2之间。
有利的是，本发明的基于纤维素纤维的基材是绉纸。有利的是，基材(尤其是本发明的绉纸类型)的基重介于32g/m2和80g/m2之间。优选的是，本发明的绉纸类型的伸长能力介于4和20％之间，或者甚至在用于曲面的遮蔽胶带的范围内。
该伸长率或伸长能力对于将绉纸用作涂漆中的遮蔽胶带特别有利。良好的伸长率允许更好地处理胶带并使其成形。
根据替代实施例，基材是平面背纸。术语“平面背纸”描述了不起绉的纸背衬。与典型的起绉基底相比，这些纸张相当平坦和光滑。此外，与起绉级纸张相比，它们具有非常小的伸长率(2-4％)。
本发明的另一个目的是一种用于制备基于纤维素纤维的基材(尤其是根据本发明的绉纸)的方法。所述方法包括以下步骤：
1)在常规造纸机上由纤维素纤维的水性悬浮液形成基材；
2)通过在水性介质中混合以下物质制备组合物：
a)包含具有至少一个乙烯基官能团的侧基的至少一种有机聚合物；
b)包含至少一个氢硅氧烷单体-(o-sir1h)-的至少一种聚硅氧烷，其中r1是可含有杂原子的直链或支链(和/或环状)烃链；
c)至少一种氢化硅烷化催化剂，有利地为铂催化剂；
3)用由所述组合物形成的单层涂覆基材的至少一面；
4)干燥。
本领域技术人员已知的涂覆技术还包括施胶压制、计量施胶压制、浸涂、棒涂、champion粉末涂覆、气刀涂覆、刮刀涂覆、刮刀辊式涂覆、单层和多层帘式涂覆、转移辊式涂覆(逆转辊式涂覆)、喷涂、雾化涂覆、las(液体施涂系统)涂覆、吻涂、泡沫涂覆和使用涂覆的任何表面处理方法。
如上所述，根据本发明的绉纸的制备在单个生产线上进行，其中由纤维素纤维纸浆制备绉纸，起绉，然后用根据本发明的组合物涂覆。在造纸机的下游，经涂覆的绉纸准备用粘合剂涂覆，优选地涂覆在一面上，以形成粘性胶带，例如遮蔽胶带。
本发明的另一个目的是包含根据本发明的绉纸类型的遮蔽胶带。在实践中，未用隔离组合物处理的一面用粘合剂涂覆。
通过以下用于描述本发明的非限制性实例，本发明及其优点将变得显而易见。
具体实施方式
i/第一实施例：作为基材的绉纸
1：比较测试
取一张基重为39g/m2的用于遮蔽胶带的绉纸(mastertapetmclassic100)，通过用根据本发明的水性混合物涂覆而在其一面上进行处理。
混合物的组成(组合物1)：
有机聚合物＝用5重量％的十一碳烯醛改性的pva1(
催化剂＝5重量％的
1pva已使用十一碳烯醛改性。
在ph＝1.5和t＝90℃下，100gpva和5g十一碳烯醛在1l水中的反应通常持续45至90分钟的时间。反应结束时，加入苏打，将ph调节至7。
将所得纸张与用10g/m2sbr胶乳(
2：隔离比较测试：
通过施胶压制处理，用各种水性组合物涂覆一张60g/m2绉纸。这些组合物的干沉积量为6至7g/m2。
制剂2.1：
聚合物＝用1重量％的十一碳烯醛改性的pva1(
聚氢甲基硅氧烷＝1重量％(相对于pva的重量)的
催化剂＝1重量％(相对于pva的重量)的
制剂2.2：
聚合物＝用2重量％的十一碳烯醛改性的pva1(
聚氢甲基硅氧烷＝2重量％的
催化剂＝2重量％的
制剂2.5：
ph＝用5重量％的十一碳烯醛改性的pva1(
聚氢甲基硅氧烷＝5重量％的
催化剂＝5重量％的
进行finatftm1测试。该测试通过使用psa型粘合剂来评价隔离基材对轧制的适应性。
样品1：使用10kg辊将一片商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
样品2.1：使用10kg辊将一片商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
样品2.2：使用10kg辊将一片商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
样品2.5：使用10kg辊将一片商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
可以注意到，本发明的剥离强度与商业产品的剥离强度相当，介于5至8n/5cm之间。
3：finatftm11测试-后续粘合
“后续粘合隔离”是在给定的速度和角度下撕裂涂覆有粘合到标准测试板上的粘合剂的胶带所需的力，该胶带先前已经在特定温度和湿度条件下与相同类型的基材的涂覆有隔离剂的一面接触。
该测试的目的是测量隔离剂转移到粘合剂层中的可能性。
后续粘合的百分此表示为测得的粘合力与通过不与涂覆有隔离剂的基材接触的类似对照胶带所获得的粘合力之间的比率。对照胶带的粘合值以10.97n/5cm测得。
因此注意到，在剥离测试之后，粘合损失相对较低，商业产品约为4％。本发明的各种基材具有类似于商业产品的粘合损失(制剂2.1为3％)。
4：根据finatfm10测试在室温和70℃下进行压力老化测试(70g/cm2)后的剥离强度
在室温下：
在与实例2相同的条件下，使用10kg辊将商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
将这些值与实例2的值(老化测试前的分离强度)进行比较。可以注意到，商业产品和本发明基材的强度变化都很低(损失为4％，增益为4％)，因此剥离强度在室温下在压力下随时间推移是稳定的。
在70℃下：
在与实例2相同的条件下，使用10kg辊将商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
将这些值与实例2的值(老化测试前的分离强度)进行比较。可以注意到，商业产品和本发明基材之一的剥离强度均略微增加约15％。本发明的其他两个实施例具有略大的剥离强度增加(约40％)，但对于遮蔽胶带具有特定的剥离值(介于5至8n/5cm之间)。
5：finatftm11测试-在室温和70℃下老化后的后续粘合(参见finatftm11)
“后续粘合隔离”是在给定的速度和角度下撕裂涂覆有粘合到标准测试板上的粘合剂的胶带所需的力，该胶带先前已经在特定温度和湿度条件下与相同类型的基材的涂覆有隔离剂的一面接触。
后续粘合的百分比表示为测得的粘合力与通过不与涂覆有隔离剂的基材接触的类似对照胶带所获得的粘合力之间的比率。对照胶带的粘合值以10.97n/5cm测得。
在室温下：
在室温下经压力老化后粘合损失保持在低水平，约为10％，其中商业产品和本发明相关基材的值相似。
在70℃下：
在70℃下经压力老化后粘合损失保持在低水平，约为10％，其中商业产品和本发明相关的10种基材(特别是制剂2.1)的值相似。
6：在高温(65℃)和高湿度(85％相对湿度)下老化(7天)后的剥离强度-afera#4003(en12024)测试：
将与本发明的制剂2.1、2.2和2.5相关的样品与商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
可以注意到，本发明的制剂2.1的剥离强度变化保持在低水平(+12％)。其他两种制剂具有略大的增辐(约30％)，但是它们的剥离值保持在遮蔽胶带的值的范围内，即介于5至8n/5cm之间。可以注意到，相对于在高湿度下的老化试验，商业样品具有比本发明的基材更大的不稳定性：+38％。
7：聚合物在本发明的水分散体中的隔离性质
混合物的组成：制剂3
-82重量％的得自
-9重量％聚硅氧烷：
-9重量％催化剂
将该制剂涂覆在绉纸上，并且假定其测得的剥离强度为1.78n/5cm，表现出隔离性质，而仅涂覆sbr胶乳的基材具有约11.65n/5cm的高隔离强度，其不对应于商业遮蔽胶带的隔离值。同时，可以配制制剂3，以实现5至8n/5cm的目标值。
ii/第二实施例：作为基材的平面背纸
隔离测试：
通过施胶压制处理，用水性组合物涂覆一张62g/m2平面背纸(ahlstrommastertapetmdelicate400-62g/m2)。该组合物的干沉积量为6至7g/m2。
制剂4：
聚合物＝用3重量％的十一碳烯醛改性的pva1(
聚氢甲基硅氧烷＝wacker交联剂v688，7.5干重％(相对于pva的干重)。
催化剂＝wacker催化剂乳液jb7，5.5干重％(相对于pva的干重)。
进行finatftm1测试。该测试通过使用psa型粘合剂来评价隔离基材对轧制的适应性。
样品1：使用10kg辊将一片商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
样品4：使用10kg辊将一片商业遮蔽胶带(得自bricomarché公司的
可以注意到，本发明的剥离强度与商业产品的剥离强度相当，介于5至8n/5cm之间。