專利名稱：壓敏性粘合膠帶及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于壓敏粘合劑膠帶，特別是具有雙軸定向背材之膠帶;及一種用于制備壓敏粘合劑膠帶的方法。
一般粘的、壓敏粘合膠帶至少包括一主要表面且該表面具有壓敏粘合劑層之背材。通常壓敏粘合膠帶制法如下將壓敏粘合劑層涂布于背材之一主要表面，并且將背側(cè)涂膠層組合物可任意的涂布于背材之另一主要表面。較佳之粘合劑是以橡膠為主之粘合劑，其包含天然或合成橡膠與粘膠性樹脂之混合物。同時亦可包含其它之樹脂或添加劑，橡膠與粘膠性樹脂系最基本的。一般以橡膠為主之粘合劑無法滿意的粘合由聚合物膜制成之背材，特別是聚烯烴及聚(氯乙烯)。雖然在橡膠組成中使用熱可塑性彈性嵌段共聚物可提供背材固定之改善，但一般需要特殊之調(diào)配，即使如此，對某些聚合物膜之高度固定亦無法達成。固定之改良可經(jīng)由使用處理劑，即，可粘合背材及粘合劑二者之物質(zhì)，或其他之處理，以確保粘合劑對背材高度之固定。
現(xiàn)今，壓敏粘合劑膠帶一般系以下列步驟之方法制造(1)提供一雙軸定向聚合物背材;
(2)用電暈處理背材主要表面，以改善背材對隨后所用涂料之粘合性;
(3)將一層壓敏粘合劑涂布于背材之一主要表面;
(4)將一層低粘合的背面涂膠組合物涂布于背材之另一主要表面;
(5)將涂過的背材繞于大滾筒中，儲存直到需要進一步之轉(zhuǎn)換。
日本專利公報第46-21120號揭示一種用于制造壓敏粘合劑膠帶之方法，該方法包括下列之步驟(1)熔融擠出熱可塑性合成樹脂及粘合劑成份，并分開成二股流;(2)將熔融之二股流導(dǎo)入置單一模具中，以形成包括內(nèi)壁為可塑性合成樹脂，外壁為粘合劑成份之單一流動體;(3)將單一流體自模具中擠出;且(4)將膠帶繞成滾筒形。此粘合劑成份可包含天然或合成橡膠及粘膠劑。
美國專利第4，379，806號(Korpman)揭示一種壓敏粘合劑膠帶，它包括一般膠粘的熱可塑性壓敏橡膠樹脂之粘合層，及一般非膠粘的熱可塑性膜之背材層，及通過擠壓粘合劑組合物及熱可塑性形成膜組合物所形成的層狀的含有二種成分的中間咬合層。此粘合劑組合物包括(ⅰ)一種彈性體成份及(ⅱ)一種粘膠性樹脂成份。粘合劑組合物之彈性體成份包括，A-B-A嵌段共聚物，A-B嵌段共聚物，或其混合物。
美國專利第4513028號(Aritake)揭示一種用于制造粘合膠帶之方法，該方法包括(1)，在聚丙烯樹脂之基礎(chǔ)層之一面形成粘合劑層;并且聚丙烯樹脂之表面層的熔點低于聚丙烯樹脂基礎(chǔ)層，且在基礎(chǔ)層之另一邊包含細無機填充劑顆粒，以得到未拉伸之積層，(2)，在溫度至少為表面層聚丙烯樹脂熔點拉伸此積層，因此表面層之厚度不大于其所含顆粒之最大直徑。
日本專利公報(Tokko)Heil(1989)-28793揭示一種用于制造粘合劑膠帶之方法，該方法包括將含有0.01～1.0wt%之不飽和羧酸或其酸酐之改良后的聚烯烴層層壓到基礎(chǔ)聚丙烯層之一表面，將反應(yīng)性丙烯酸粘合劑與交聯(lián)劑混合物涂布于改良后的聚烯烴層上，接著加熱並拉伸此疊層。其並指出，若需要，背側(cè)處理劑可涂覆于聚丙烯基礎(chǔ)之背面，較好是在拉伸步驟前。
本發(fā)明提供一種膠帶，該膠帶包括由聚合物膜劑制成之雙軸定向背材，在其主要表面有一層壓敏粘合劑，且在其另一主要表面有一層低粘合背側(cè)涂膠組合物。背材與壓敏粘合劑層結(jié)合，因此于其間形成混合層。此混合層系與背材及壓敏粘合劑層接觸。此混合層包含超過0.5wt%但不超過10wt%之粘膠性樹脂。此混合層還包含至少50wt%，較好70wt%，且最好至少90wt%來自背材之聚合物質(zhì)。此混合層之厚度約為0.1至0.50%，較好為1%至30%，且最好為3%至20%之背材厚度。
低粘合背側(cè)涂膠組合物最好為包括下列單體共聚物之水性乳液之干燥沉積產(chǎn)物(1)具有以下結(jié)構(gòu)之單體
其中Rf代表含5至12個碳原子之全氟代烷基，R1代表含1至5個碳原子之低級烷基，R2代表H或甲基，及(2)至少一種實質(zhì)上為不飽和的極性官能基之單體。
本發(fā)明還提供一種用于制備壓敏粘合劑膠帶之方法，該方法包括下列之步驟(1).提供一種由聚合物膜制成之背材，用熔融聚合物擠壓法較好;
(2).使該背材依機械方向定向;
(3).將一層低粘合背側(cè)涂膠組合物涂布于該定向背材之一主要表面;
(4).將一層壓敏粘合劑涂布于沒有低粘合背側(cè)涂膠組合物層之該定向背材的另一主要表面;
(5).藉由加熱且依橫軸方向橫向拉伸含層之背材，使含層之背材依橫軸方向定向;
(6).將機械方向定向，橫軸方向定向，含層之背材繞成滾筒狀。
此機械方向定向，橫軸方向定向，然后將含層之背材轉(zhuǎn)化成適用商業(yè)用途之壓敏粘合劑膠帶之筒狀物。
上述方法中，壓敏粘合劑層可在涂布低粘合背側(cè)涂膠組合物之后、之前、或同時涂布。然而，在涂布低粘合背側(cè)涂膠組合物之后涂布壓敏粘合劑較好。在本發(fā)明方法的任一實施例中，壓敏粘合劑層與低粘合背側(cè)涂膠組合物層之涂布均必須在機械方向定向步驟之后，且在加熱及橫向拉伸步驟之前。
本發(fā)明之方法提供一種將壓敏粘合劑層固定在聚合物膜背材上經(jīng)改良的固著之粘合膠帶。本方法預(yù)想不到之好處系其亦提供一種在室溫，例如25℃具有低臭味之粘合膠帶。


圖1系本發(fā)明之粘合膠帶之剖面圖。
圖2系說明本發(fā)明之方法之概圖。
圖3系放大1500倍之掃描電子顯微鏡，且說明先前技術(shù)之壓敏粘合膠帶之雙軸定向背材。
圖4系放大1500倍之掃描電子顯微鏡，且說明本發(fā)明之壓敏粘合膠帶之雙軸定向背材。
圖5系放大15000倍之掃描電子顯微鏡，且說明前技術(shù)之壓敏粘合膠帶之雙軸定向背材。
圖6系放大15000倍之掃描電子顯微鏡，且說明本發(fā)明之壓敏粘合膠帶之雙軸定向背材。
圖7系放大50000倍之掃描電子顯微鏡，且說明前技術(shù)之壓敏粘合膠帶之雙軸定向背材。
圖8系放大50000倍之掃描電子顯微鏡，且說明本發(fā)明之壓敏粘合膠帶之雙軸定向背材。
圖1說明膠帶10，它包括由聚合物膜制成之雙軸定向背材12，一層低粘合背側(cè)涂膠組合物14，及一層壓敏粘合劑16。部分之壓敏粘合劑16之層與部分之背材12混合以形成混合層18?；旌蠈?8系與背材12及壓敏粘合劑16接觸。此混合層18之厚度為背材12厚度之0.1%至50%，較好為1%至30%，最好為3%至20%。此混合層18亦包含0.5但不多于10wt%，不超過5wt%較好，最好不超過3wt%粘合劑?；旌蠈?8還包含至少50wt%，至少70wt%較好，且最好為至少90wt%由背材12而來之聚合物質(zhì)。
背材12可由可成膜之各種聚合物組合物形成，例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯，例如，聚乙烯對苯二酸酯、聚(氯乙烯)，各種熱可塑性嵌段共聚物等等。背材可以是非彈性的。非彈性背材較好之物質(zhì)包含聚丙烯，與少量，如達10wt%之其他聚烯烴摻合的聚丙烯，及丙烯與其他α-烯烴之共聚物。非彈性背材最好之物質(zhì)系熔點大于160℃之半結(jié)晶聚丙烯。上述之聚合物質(zhì)系市售的，且可不經(jīng)改良或按本技術(shù)中熟知之一般技術(shù)改良而使用。例如，用于制備聚合物膜背材之組合物可用少量之一般改質(zhì)劑，例如，抗氧化劑，填充劑，顏料，例如，氧化鋅，二氧化鈦，碳酸鈣，烴樹脂等進行改良。
層14之低粘合背側(cè)粘膠組合物以下列單體共聚物之水性乳液之干燥沉積產(chǎn)物較佳，此單體包括(1)至少一種下列結(jié)構(gòu)之單體
其中Rf代表含5至12個碳原子之全氟代烷基，R1代表含1至5個碳原子之低級烷基，R2代表H或甲基，及(2)至少一種實質(zhì)上為不飽和之極性官能基單體。在大部分實例中，低粘合背側(cè)涂膠組合物之共聚物亦包含(3)至少一種乙烯基官能基單體。此外，由于低粘合背側(cè)涂膠組合物14之層一般系以水性乳液形式涂覆，因此其亦可存有少量之乳化劑。
共聚物水性乳液對制備包括100份重量下列單體之低粘合背側(cè)涂膠組合物特別有用，包括(1)30至90份重量至少一種具有下列結(jié)構(gòu)之單體;
其中Rf代表含5至12個碳原子之全氟代烷基，R1代表含1至5個碳原子之低級烷基，R2代表H或甲基，及(2)70至10份重量至少一種烯屬不飽和極性官能基單體。較好，此100份重量之共聚物亦包含(3)約5至60份重量之至少一種乙烯基官能基單體。
為了弄清楚上述比例，下表可能更有利共聚物之單體種類 共聚物之每一類單體之重量份含單體或單體群之全氟代烷基 約30至90烯屬不飽和極性官能基單體或 約70至10單體群乙烯基官能基單體或單體群 約5至60極性官能基單體可以為羧酸，如丙烯酸，甲基丙烯酸，丁烯酸，衣康酸等等，或其可為甲基丙烯酸醋酸乙酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-叔-丁基丙烯酰胺，丙烯酸-甲氧基乙酯，丙烯酸羥基乙酯，甲基丙烯酸羥基乙酯，等等。
如所示，經(jīng)常需要加乙烯基官能基單體于共聚物中，以便增加聚合作用并增進膠乳。適用于共聚物的乙烯官能基單體有丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，苯乙烯及乙烯酯。
低粘合背側(cè)涂膠組合物可通過乳化聚合制備，其中(1)將單體乳化劑及水加至反應(yīng)容器中，(2)所得之混合物加熱至約74℃(165°F)，攪拌直至完全摻合，(3)使混合物經(jīng)過均質(zhì)機，(4)加入起始劑，(5)乳液再維持在74℃(165°F)之溫度，直到至少98%完全轉(zhuǎn)化。乳化聚合及乳液更詳細之討論見于Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，第二版，John Wiley & Sons(New York1986)，Vol6，Page 1-51，及Vol.8，Page 647-677。
其他低粘合背側(cè)涂膠組合物可用于層14。此組合物之實例可見于美國專利第2，607，711，2，532，011，及3，378，852號中。然而，以制造觀點而言，此等組合物系劣于由水性乳液涂布之組合物。
用于本發(fā)明之膠帶之壓敏粘合劑層16較佳之粘合劑組合物包括彈性體成份及粘膠性樹脂成份，其中粘膠性成分之量約為每100份重量彈性體成份占20至300份重量，較好為50至150份重量。此彈性體成份包括至少一種熱可塑性彈性體嵌段共聚物較好。粘膠性樹脂成份包括固態(tài)粘膠性樹脂或樹脂較佳。
適用于本發(fā)明膠帶壓敏粘合劑層16之彈性體成份之熱可塑性彈性體嵌段共聚物系具有一般稱為A嵌段之熱可塑性嵌段及一般稱為B嵌段之橡膠性嵌段。嵌段共聚物之實例有熱可塑性端嵌段及橡膠性中嵌段者為A-B-A嵌段共聚物。每一A嵌段可以相同或不同。
適用于本發(fā)明膠帶的壓敏粘合劑層16之彈性體之熱可塑性彈性體嵌段共聚物亦包含徑向嵌段共聚物，以(A-B)nX表示，其中X代表多官能基原子或多官能基分子之殘基，由此每一個A-B部分均以每A形成封端嵌段之方式擴散。適用于本發(fā)明之熱可塑性彈性體嵌段共聚物亦包含A-B嵌段共聚物，有時稱之為“單一成份”嵌段共聚物，其中B嵌段形成封端嵌段而不是中嵌段。
熱可塑性A嵌段可選自下列之聚合物，如聚烯芳烴，較好為苯乙烯或苯乙烯同系物或類似物，如α-甲基苯乙烯，4-叔-丁基苯乙烯，4-甲基苯乙烯，3，5-二乙基苯乙烯，3，5-二-正丁基苯乙烯，4-(4-苯基-正-丁基)苯乙烯，2-乙基-4-芐基苯乙烯，4-環(huán)己基苯乙烯，4-正丙基苯乙烯，4-十二烷基苯乙烯，乙烯基甲苯，等等。
橡膠性B嵌段可選自由單體制備的聚合物，如共軛脂肪系二烯(有4-6個碳原子較好或有2-6個碳原子之低級烯烴較好)。適用于B嵌段共軛二烯之代表性實例包含丁二烯，異戊二烯，1，3-戊二烯，1，3-己二烯，2，3-二甲基丁二烯等等。較佳之二烯為丁二烯及異戊二烯。適用于本發(fā)明之烯烴代表性實例包含乙烯，丁烯，丙烯等等。在A-B及A-B-A嵌段共聚物中，B嵌段為聚異戊二烯較好。
嵌段共聚物可為線性，分枝或徑向式的，分枝共聚物包括具有任意附于其上之分枝鏈。如前所述，放射式嵌段共聚物系自中心核擴散之嵌段。在放射式嵌段共聚物(A-B)nX中，X代表多官能基原子，或多官能基分子有機或無機殘基，且n代表與最初和A結(jié)合之官能基數(shù)相應(yīng)之整數(shù)，或小于該整數(shù)。n之值通常至少為3，且經(jīng)常為4或5，但可更高。
適用于本發(fā)明膠帶中層16之壓敏粘合劑組合物之嵌段共聚物中，各個A嵌段部分有數(shù)均分子量至少約為6000較好，最好約為8，000至約30，000，且B嵌段部分之?dāng)?shù)均分子量至少約25，000，最好約為45，000至約180，000。A嵌段由約占5至40wt%，最好約占10至30wt%的嵌段共聚物構(gòu)成。對直線共聚物，嵌段共聚物之?dāng)?shù)均分子量約為75，000至約200，000間較好，對放射式共聚物約為125，000至約400，000間較好。在A-B共聚物中，A嵌段之?dāng)?shù)均分子量約在7000至約2000間較好，且嵌段共聚物之總的分子量不超過約150，000較好。
適用于本發(fā)明膠帶層16中之壓敏粘合劑組合物之熱可塑性彈性體嵌段共聚物可藉成份之逐步的溶液聚合作用制備。制備嵌段共聚物之方法在J.T.Harlan等人所著之“Thermoplastic Rubber in Adhesives”，Handbook of Adhesive，由Irvins Skeist，Van Nostrand Reinbold Co.，New York，出版，第二版(1977)，Page 304-330;“Rubber-Related Polymers，I，thermoplastic Elastomers”，by W.R.Handricks等，Rubber Technology，edited by Maurice Morton，Van Nostrand Reicbold Co.New York (1973)Page 515-533;及美國專利第3，281，323;3，519，585;及3，787，531號中均有充分之說明。
在A-B-A嵌段共聚物中，當(dāng)A嵌段為聚苯乙烯，且B嵌段系丁二烯之聚合物時，此聚合物通常稱之為S-B-S聚合物。當(dāng)A嵌段為苯乙烯聚合物，且B嵌段為異戊二烯聚合物時，此聚合物通常稱之為S-I-S聚合物。據(jù)了解以A-B-A表示之嵌段共聚物可包含微量之A-B共聚物。許多嵌段共聚物可購得，且可單獨使用或摻合使用。適用于本發(fā)明之壓敏粘合劑市售嵌段共聚物之實例為下列商標(biāo)者VECTOR 4113D(線性S-I-S)，DexcoPolymers;SOLPRENE 1205(線性S-B)，F(xiàn)ina Oil and Chemical Company;KRATON 1102(線性S-B-S)，KRATON 1107，KRATON 1111和KRATON 1112(線性S-I-S)，Shell Chemical Company。其他關(guān)于A-B-A嵌段共聚物之資料見于Handbook of prcssvre Sensitive Adbesive Technology，第二版，由Donatas Stas，Van Nostrand Reinbeld出版(New York，1989)，P.P。317-373。
彈性體成份包含一般未嵌段彈性體。這些彈性體顯現(xiàn)低的可塑性且不超過總彈性體成份之50wt%。如此處所用，“低的可塑性”意指門尼(Moony)粘度低于50低于35較好。這些一般的彈性體可包含高度脆弱的天然橡膠，聚異戊二烯橡膠，苯乙烯-丁二烯橡膠，氯丁二烯橡膠，腈橡膠，丁基橡膠，等。彈性液體聚合物亦可用作添加劑，但占少部分。
適用于本發(fā)明膠帶層16之壓敏粘合劑組合物之粘膠性樹脂成分包括至少一主要量之粘膠性樹脂，且可含少量(即直到50wt%)其他與彈性體成份相容之樹脂。適用于本發(fā)明膠帶層16之粘膠性樹脂包含烴類樹脂，松脂、氫化松脂、松脂酯、多萜樹脂、及其他樹脂，只要含有它們的粘合劑在“快粘”，粘合及粘結(jié)強度試驗(見“Pressure-Senoitive Tapes and Labels”in C.W.Bemmels，Handbook of Adbesives，edited by Irring Skeist，Van Nostrand Reinhold Company(1977)Pages 724-735)之性質(zhì)上顯現(xiàn)適當(dāng)之均衡。較佳之粘膠性樹脂系由具有5個碳原子之烯烴及二烯烴得到的烴類樹脂。市售的適用于本發(fā)明之壓敏粘合劑層之粘膠性樹脂之實例系以下列商標(biāo)銷售者WINGTACK Goodyear Tire and Rubber Co.PICCOLYTEA，Hercules，Inc.可少量用于粘合劑組合物中之粘膠性樹脂成份之其他樹脂包含α-甲基苯乙烯，乙烯甲苯及類似之芳香系單體之聚合物及共聚物，含8至12個碳原子者較好，苯并呋喃，茚及相關(guān)環(huán)狀化合物之聚合物，及可提供全部組合物內(nèi)部強度之其他樹脂。
本發(fā)明膠帶層16之壓敏粘合劑組合物亦可包含某些量之其他物質(zhì)，如抗氧化劑、穩(wěn)定劑、紫外線抑制劑、填充劑等。一般的抗氧化劑為四〔亞甲基3-(3′，5′-二-叔-丁基-4′-羥苯基)丙酸酯〕甲烷，1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羥基芐基)苯，2(4-羥基-3，5-叔丁基-苯胺基)4，6-雙(正辛基-硫基-1，3，5-三嗪)，2，2′-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基酚)，2，2′-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基酚)，4，4′-硫基雙(6-叔丁基-間-甲酚)，十八基-3，5-二-叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯，三(壬酸化苯基)亞磷酸酯，3，3′-二月桂基硫基二丙酸酯，及二丁基二硫基胺基甲酸銨鋅?？寡趸瘎┛蓡为毣蚪Y(jié)合使用。市售適用于本發(fā)明壓敏粘合劑層之抗氧化物實例系以下列商標(biāo)銷售ETHANOX 376，Ethyl Corp.，IRGANOX 1010，Ciba-Geigy Corp.，CYANOX LTDP，American Cyananoida Co.，典型的紫外線抑制劑為辛基苯基水楊酸酯，間苯二酚單苯甲酸酯，2-羥基-4-(2-羥基-3-甲基丙烯酰氧基)丙酸二苯甲酮，經(jīng)取代之苯并三唑，經(jīng)取代之羥基苯基苯并三唑，受阻胺，1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基-4-羥基芐基)苯，十八基3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥苯基)丙酸酯，四〔亞甲基3-(3′，5′-二-叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸酯〕甲烷。市售適用于本發(fā)明壓敏粘合劑層之紫外線抑制劑系以下列商標(biāo)銷售者IRGANOX 1076，Ciba-Geigy Corp. TINUVIR P，Ciba-Geigy Corp.亦可包含一般之熱安定劑，如非揮發(fā)之酚類化合物。若需要亦可包含少量之填充劑及色料，如氧化鋅，氫氧化鋁，粘土，碳酸鈣，二氧化鈦，碳黑，等等。此添加劑之量需足夠低至其不破壞粘合劑之粘合性質(zhì)。抗氧化劑一般含量約為熱可塑性彈性體嵌段共聚物之0.3至5.0wt%。其他的添加劑可較大量地存在。用于本發(fā)明粘合劑組合物之添加劑詳述于Handbook of Pressure Sensitive Adbesive Technology，第二版，由Donatas Satas，Van Nostrand Reinhold(New York1989)出版，pp 332-335。
本發(fā)明還提供制備粘合劑膠帶之方法，包括下列步驟(1)提供一種由聚合物膜劑制成之背材，最好由熔融聚合物擠出;
(2)依機械方向定向此背材;
(3)將一層低粘合背側(cè)涂膠組合物涂布于該定向背材之一主要表面;
(4)將一層壓敏粘合劑涂布于沒有低粘合背側(cè)涂膠組合物層之定向背材之主要表面;
(5)藉由加熱且依橫軸方向橫向拉伸含層之背材，使含層之背材依橫軸方向定向;
(6)將機械方向定向，橫軸方向定向，含層之背材繞成筒狀。
此機械方向定向，橫軸方向定向，含有層之背材接著可再轉(zhuǎn)化成壓敏粘合劑膠帶之筒狀。
本發(fā)明方法之第一步驟包含提供由聚合物膜制成之背材，最好由熔融聚合物擠出。擠出完成所需之溫度依使用之具體的聚合物而定。擠出步驟可以以本技術(shù)中熟知之設(shè)備及技術(shù)完成。擠出成膜之方法敘述于Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，第二版，Vol.7，John Wiley & Sons(1987)，pp88-96。適用于制備背材之聚合物質(zhì)已于前面說明。一般來講，熔融聚合物，例如聚丙烯，經(jīng)擠出以形成厚度為0.09Cm(35密耳)至0.23Cm(90密耳)之背材。對其他之聚合物，例如聚酯，背材的厚度可更低。背材藉模鑄熔融聚合物于冷的滾筒或模鑄輪上再急冷(例如用水浴)系較佳的。對聚酯而言，水浴不需要亦不推薦。
本方法之第二步驟包含使用由聚合物膜制成的背材依機械方向定向。背材之定向可藉由一般之伸張設(shè)備完成。依機械方向定向膜之方法敘述于Encyclopedia of polymer Science and Engineering，第二版，Vol.7，John Wiley & Sons(1987)，pp96-98機械方向定向的比例系依用于制備背材之物質(zhì)而定。伸張比例之實例對聚丙烯約4∶1至7∶1;對聚酯(例如聚乙烯對苯二酸酯約2∶1至3∶1。
本發(fā)明方法之第三步驟包含將一層低粘合背側(cè)涂膠組合物沉積于低粘合背側(cè)涂膠之主要表面。低粘合背側(cè)涂膠組合物之涂布可用本技術(shù)中已知之各種技術(shù)之一完成，如，涂布，例如滾動或噴布等等。涂布低粘合背側(cè)涂膠混合物于背材之一方法包含噴布此組合物于背材上，再以卷線之竿使其平滑。
低粘合背側(cè)涂膠組合物以水溶液或以固態(tài)涂布系較佳，因為橫向伸張步驟需要加熱涂布背材。若低粘合背側(cè)涂膠組合物系自有機溶劑中涂布，則此溶劑在加熱及橫向伸張前需移除，使著火或爆炸之危險減小為最低。制備低粘合背側(cè)涂膠組合物較佳之物質(zhì)已于前面敘述。
低粘合背側(cè)涂膠組合物系以層狀(為均勻厚度較好)沉積于背材上，一般重量百分比為0.1至0.4喱/24in2(約自0.4至1.7g/m2)。每單位面積涂布重量將隨著橫向拉伸步驟減少。
方法之第四步驟包含將一層壓敏粘合劑涂布于定向背材不含低粘合背側(cè)涂膠組合物之主要表面。適于形成此層之壓敏粘合劑組合物已于前面敘述，粘合劑組合物之涂覆可藉本技術(shù)中熟知之涂布方法完成。較好為熱熔融涂布。熱熔融涂布方法敘述于Handbook of Prossure Sensitive Adbosivo Technology，Donatas Satas，Van Nostrand Reinbold(new York 1989)出版，pp，792-798。對本發(fā)明而言，熱融涂布方法使用接觸涂布模具是較佳的。如前所述，此步驟可在涂布低粘合背側(cè)涂膠組合物之前，之后或同時發(fā)生。
在低粘合背側(cè)涂膠組合物涂布之后涂布壓敏粘合劑層系較佳的。當(dāng)?shù)驼澈媳硞?cè)涂膠組合物在壓敏粘合劑涂布之后，用水性組合物冷卻背材，自低粘合背側(cè)涂膠組合物揮發(fā)水，導(dǎo)致背側(cè)溫度過分地改變。為了產(chǎn)生背材相同的橫向拉伸，全部背材處于均勻的溫度是較好的。在全部背材上沒有均勻的溫度會造成壓敏粘合劑膠帶厚度高之區(qū)及低之區(qū)。
涂布足量之壓敏粘合劑組合物于背材上是重要的，因此包括來自壓敏粘合劑物質(zhì)及背材之物質(zhì)之混合層將于隨后之橫向伸張步驟中形成。通常，壓敏粘合劑涂布于背材之厚度約為3至20密耳(0.076至0.51mm)。均勻厚度之涂布系較佳。涂布粘合劑層之厚度將依隨后之橫向拉伸步驟降低至最終產(chǎn)品所需之厚度。
本發(fā)明方法之第五步驟包含使含層之背材藉加熱及依橫軸方向橫向拉伸含層之背材，依橫軸方向定向。本步驟的一個作用是改善膠帶于橫軸，即橫向方向之強度。此步驟較好系在干氈機烘箱中進行。適用于本發(fā)明之方法的干氈機烘箱有下列之組合，(1)一個或多個預(yù)熱區(qū)，(2)一個或多個橫向拉伸區(qū)，(3)一個或多個熱處理區(qū)。干氈機烘箱中各個區(qū)域之溫度應(yīng)設(shè)定使含層之背材之整體溫度靠近背材之聚合物質(zhì)的熔點(例如在20℃以內(nèi))。含層之背材需充分加熱，以使背材充分柔軟，使壓敏粘合劑層與背材混合，在橫向拉伸操作過程中形成混合物層。曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在橫向拉伸步驟過程中保持含層背材之整體溫度盡可能均勻，可使含層背材產(chǎn)生密及細的斑點為最小。對聚丙烯而言，使預(yù)熱區(qū)或干氈機烘箱區(qū)之溫度升至高于背材聚合物質(zhì)之熔點，且維持橫向拉伸區(qū)或干氈機烘箱區(qū)之溫度接近或在背材之聚合物質(zhì)熔點之20℃內(nèi)，可達到改良背材及壓敏粘合劑層間之粘合。當(dāng)然，在加熱及橫向展伸過程中背材既不熔化且又不失掉機械方向定向是不可避免的。上述影響可造成背材及壓敏粘合劑層間粘合之降低，或減小最終產(chǎn)品之粘合強度，或既降低粘合又減少粘合強度。防止背材熔化且損失機械方向定向之一方法系藉控制含層背材留于干氈機烘箱中之時間。
橫向拉伸率系依使用之聚合物膜背材而定。橫向拉伸率之實例對聚丙烯約為7∶1至10∶1，對聚酯(如聚乙烯對苯二酸酯)為2∶1至3∶1。
橫向接伸方法述于Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，第二版，Vol.7，John Wiley & Sons(1987)，pp98-102。此步驟造成低粘合背側(cè)涂膠組合物流動，凝聚，且形成熔化到背材的連續(xù)膜。由于加熱及橫向拉伸之結(jié)果，低粘合背側(cè)涂膠層之厚度及壓敏粘合劑層之厚度將減少。另外，加熱及橫向拉伸步驟可自膠帶上移除形成臭味之藥劑，因此可以提供少許或無臭之膠帶。上述引起臭味之揮發(fā)性物質(zhì)如環(huán)己烷，庚烷，庚烯，二甲苯，由粘膠性樹脂之低分子量烴屬，例如戊間二烯，2-甲基丁烯-2，其他的烴油，如C10H18異構(gòu)物，甲基苯乙烯，及苧烯(C10H18)均被移除。許多此等物質(zhì)均存于以一般方法制備之膠帶中。
膠帶依橫軸方向定向之后，依機械方向及橫軸方向逐漸冷卻至最小收縮系較佳的。收縮低于10%系較佳，最好低于5%，且更好低于3%。
方法之第6步驟包含使機械方向定向，橫軸方向定向，含層之背材繞成筒狀。此機械方向定向，橫軸方向定向，含層之背材可再轉(zhuǎn)換以形成適于銷售之壓敏粘合劑膠帶筒狀物。
本發(fā)明之方法可提供下列之優(yōu)點(1)改善粘合劑層對背材之固著，固著之改善系依橫向伸張步驟進行中之加熱量及暴露于熱下之時間而定。通常，加熱溫度越高及暴露于熱下的時間越長，增加的粘合越大，只要背材不熔化或流失其機械方向定向。
(2)增加壓敏粘合劑層之厚度及低粘合背側(cè)涂膠組合物層厚度之均勻度。前述厚度之均勻?qū)δz帶之生產(chǎn)方法之經(jīng)濟上可提高外觀及一致性。
(3)降低粘合膠帶之臭味。相信某些粘合膠帶之特殊臭味之低沸點有機成份在干氈機烘箱中可被移除。具有低臭味之膠帶系需要的，因為其可用于不期望有殘留臭味之食品包裝，且臭味對某些使用者是討厭的。
本發(fā)明方法中其他可選擇之步驟包含藉縱切，卷繞使機械方向定向，橫軸方向定向，含層之背材轉(zhuǎn)換。此轉(zhuǎn)換技術(shù)及方法在本技術(shù)中系習(xí)知的。轉(zhuǎn)換之方法述于Handbook of Pressure Sensitive Adbesive Technology，第二版，由Donatas Satas，Van Nostrand Reinhold出版(New York1989)，pp875-890。
本發(fā)明之方法使得雙軸定向背材之表面積增加，背材系以一般之方法定向，以至少增加到5倍為較佳，且最好能至少增加到20倍，或更高。表面積的增加經(jīng)發(fā)現(xiàn)可增加壓敏粘合劑與背材間之粘合。如圖4、6及8所示，背材改變之表面之特征包括隆起101及隆起間之孔隙或空隙103。空隙或孔隙系由背材之聚合物質(zhì)自粘膠性樹脂之相分離產(chǎn)生。如此處所用“空隙”及“孔隙”系同義字，隆起系由背材之雙軸定向產(chǎn)生?？紫痘蚩障吨叽缫话慵s在100 至1000 間，且大部分在200 至1000 間。隆起之一般高度為0.2至1微米，且大部分在0.3至0.8微米間。相鄰隆起間之距離一般為0.5至10微米，大部分為1至3微米。
進行圖3、4、5、6、7及8掃描電子顯微鏡之樣品系依下列方式制備及評估。
粘合劑系用冷戊烷及織物擦拭自膠帶之背材中移除。由于本發(fā)明中用于形成膠帶背材之物質(zhì)聚丙烯不溶于戊烷中，因此背材之表面不因此處理而改變。對于一般之紙盒封口膠帶(“HIGHLAND 371”Brand壓敏紙盒封口膠帶，由Minnesota Mining and Manufacturing Company，St.Paul.Minnesota銷售)亦以相同之步驟進行。本發(fā)明膠帶之聚丙烯背材在粘合劑側(cè)具有失去光澤之表面，但“HIGHLAND 371”膠帶之背材在粘合劑側(cè)為透明的。
Field Emission Scanning Electron Microscopy用于此二背材。本發(fā)明膠帶之聚丙烯背材及“HIGHLAND 371”膠帶之背材顯示引人注目的差異。在1500倍之放大中，本發(fā)明膠帶之聚丙烯背材隆起101之尺寸為0.5微米及1至3微米之分離。隆起定向在機械方向之45°角?！癏IGHLAND 371”膠帶之背材在此放大中未顯現(xiàn)特色。在5000倍放大中，本發(fā)明膠帶之聚丙烯背材顯現(xiàn)似海綿之表面，在其表面沒有孔隙103直徑為200 至500 之區(qū)域的隆起?！癏IGHLAND 371”膠帶之背材顯現(xiàn)不重要之表面特征。應(yīng)注意隆起101不含孔隙。
背材樣品之表面積系以BET等溫線測量。結(jié)果總結(jié)如下
樣品 “HIGHLAND371” 本發(fā)明膠帶之背材膠帶背材 材真實尺寸 2.4cm×5.2cm 2.6cm×5.0cm平坦面積(cm2) 12.5 13.0BBT測得之面積(二面 41.0 513.0cm2)粘合劑面的面積 20.5 419.6(cm2)真實表面積對外觀 1.6 37.8之表面積b之比例背材表面積對 1.0 23.6“HIGHLAND 371”背材表面積之比例a.(用BET測得之面積)-20.5cm2。
b.粘合劑側(cè)面積除以平坦面積。
c.粘合劑側(cè)面積除以20.5cm2。
本發(fā)明膠帶之聚丙烯背材表面積超過“HIGHLAND371”膠帶背材之20倍。伴隨似海綿結(jié)構(gòu)未預(yù)期之表面積增加量，給予粘合劑及背材表面間之機械連結(jié)極大的增加。
雖然不希望受任何理論限制，但本人相信孔隙之形成系由于聚丙烯及烴類樹脂之相分離所造成。本發(fā)明方法中干氈機烘箱之溫度系維持在接近聚丙烯熔點。在此溫度下，烴類樹脂及聚丙烯若相容將形成熔化溶液。離開干氈機烘箱后，聚丙烯相將自烴類樹脂相中分離，因此造成孔隙結(jié)構(gòu)。
對與市售的烴類、樹脂(“MINGTACH BXTRA”，Thc GOODYEAR Tire and Rubber Company或“ESCOREZ 1310”，Exxon Chemical Company)進行差示掃描量熱法分析，證明聚丙烯及烴類樹脂具有相容性。大約等量之樹脂及聚丙烯聚合物或彈性體及聚丙烯聚合物在冷凍研磨機中起初粉碎，再于-198℃下用研缽及研杵研磨。結(jié)果總結(jié)于下。
熔點(℃) 結(jié)晶溫度(℃)添加劑之商標(biāo) 第一次加熱 第二次加熱 冷卻無 162.5 160.7 114.0“ESCOREZ 159.1 156.2 99.71310”“WINGTACK 158.0 151.5 97.2EXTRA”“KRATON 163.0 161.0 112.01107”
熔點下降 結(jié)晶下降(℃)添加劑之商標(biāo) 第一次加熱 第二次加熱 冷卻“ESCOREZ 1310” 3.4 4.5 14.4“WINGTACK EXTRA” 4.5 9.2 16.8“KRATON 1107” -0.5 -0.3 2.0聚丙烯之熔點籍“ESCOREZ 1310”及“WINGTACK EXTRA”樹脂分別被降低5至9℃。第一次加熱之降低可受成份混合在一起之程度影響。對第二次加熱，烴類樹脂及聚丙烯具有更緊密的接觸，且熔點下降將為最大。對聚丙烯一烴類樹脂混合物之結(jié)晶下降亦非常明顯(～15℃)。差示掃描量熱法分析數(shù)值清楚地證明在溫度為150℃及更高下烴類樹脂與聚丙烯之溶解度。若此樹脂在聚丙烯中沒有至少一部分溶解，則不會發(fā)現(xiàn)熔點之下降。相反，聚丙烯與“KRATON 1107”彈性體沒有明顯之熔點或結(jié)晶點之下降。
用于本發(fā)明設(shè)備之一的具體例于圖2中說明。設(shè)備20包含下列之成份具有平版片狀模具24之?dāng)D出機22;模鑄輪26;水浴28;加熱滾筒30;捏拉滾筒32;機械方向定向機34;低粘合劑背側(cè)涂膠組合物涂布機36;接觸粘合劑涂布模具38;干氈機烘箱40;及滾筒膠帶擦試器42。此設(shè)備將在操作實例中進一步說明。在其他具體例(未顯示)中，低粘合背側(cè)涂膠組合物曾可在涂布粘合劑層之前或同時涂布。
下列非限制之實例將說明此膠帶，方法，及本發(fā)明之某些優(yōu)點。
實施例1參照圖2，聚丙烯(熔融流動指數(shù)2.7g/10分鐘)裝入具有擠出桶之溫度已調(diào)整至產(chǎn)生穩(wěn)定均質(zhì)熔融物之單螺旋擠出器22之進料斗中，聚丙烯熔融物經(jīng)由平片模具24擠壓至具有60℃水循環(huán)經(jīng)過之旋轉(zhuǎn)鑄模輪26上，此鑄模輪26經(jīng)由維持在30℃之驟冷水浴28，以調(diào)整至產(chǎn)生0.15cm厚模片之速度下，載有聚丙烯之模片，聚丙烯模片之寬度為15.25cm(6時)，此鑄模片接著通過內(nèi)溫維持在約127℃至136℃之熱滾輪30之一系列上，然后在不同速度下，于機械方向定向機34中在兩個捏牽引滾輪32之間旋轉(zhuǎn)拉伸，而達到在縱向或背材機械方向中為5.0至1之第一牽引比例，接著含有10%固體重量之低粘合背側(cè)涂膠組合物之水性組合物，籍噴霧涂布機36，以0.025喱/24吋2(0.1g/m2之重量涂布于背材之一主要表面上，低粘合背側(cè)涂膠組合物之化合物為由單體丙烯酸，苯乙烯，甲基丙烯酸甲酯及
聚合所制備之四聚合物。單體成份之比例以重量為基準(zhǔn)，為9%丙烯酸，15%苯乙烯，16%甲基丙烯酸甲酯及60%氟碳單體。此組合物在24%固體重量時亦具有0.73之特性粘度。
水可以用紅外燈加熱以加速蒸發(fā)去除，此壓敏粘合劑涂布于與具有低粘合背側(cè)涂膠組合物相反之背材主要表面，在溫度維持于177℃-205℃(350-400°F)下，籍接觸粘合劑涂布模具38以形成0.08cm(7mils)厚度之粘合劑層。此粘合劑組合物與美國專利第3，239，478號敘述之粘合劑組合物同類，除了其含有100份重量少量苯乙烯-異戊二烯(S-I)嵌段共聚物之苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯為主(S-I-S)嵌段共聚物，100份重量烴粘合劑，1.5份重量3，3′-二月桂基硫基二丙酸酯，及1.5份重量之十八基-3，5-二-叔丁基-4-羥基-氫化肉桂酸酯。涂布背材于烘箱40之預(yù)熱區(qū)以強制熱空氣預(yù)熱，然后再送入干氈機烘箱40之拉伸區(qū)，以拉伸比為9∶1之橫向拉伸橫軸方向定向。干氈機烘箱40之第一預(yù)熱區(qū)之溫度為172℃第二預(yù)熱區(qū)為162℃，拉伸區(qū)干氈機40為152℃。干氈機烘箱40之熱處理區(qū)之溫度為155℃。最后，離開干氈機烘箱40后，膠帶修剪成寬度為40.6cm(16inches)，且繞于滾筒42上，膠帶離開干氈機烘箱40之速度為10m/min。
將壓敏粘合劑層自背材撕開需要之力列于表Ⅰ中。粘合劑之轉(zhuǎn)換亦列于表Ⅰ中。撕開力后以下列之試驗方法測量。涂布粘合劑面之膠帶面對面與未填封的受過陽極化處理的鋁試驗板之清潔表面接觸。此膠帶片以90°之角度，12inch(30.5cm/min)之速率撕離，且測量目試驗板上移開膠帶所需之力。撕開后以“伸張之常速”一類伸張試驗設(shè)備進行，此設(shè)備由Instron Corporation銷售。留存在試驗板表面之粘合劑百分比系以目測，且于表Ⅰ中以(%)表示。
表Ⅰ實例滾筒位置1切片2撕開力編號 (牛頓/100mm) 轉(zhuǎn)換(%)1 1 a 90.8 0b 87.5 0c 87.5 02 a 78.8 0b 87.5 0c 67.8 03 a 83.1 0b 81.0 0c 83.1 04 a 81.0 0b 85.3 0c 85.3 05 a 81.0 0b 83.1 0c 85.3 0滾筒之位置位于40.6cm滾筒位置，其為樣品膠帶滾筒切片處。假設(shè)40.6cm滾筒為其基礎(chǔ)之一，即較低之滾筒，滾筒位置1及5系自40.6cm之上基礎(chǔ)及下基礎(chǔ)切下，滾筒位置系自40.6滾筒上下基礎(chǔ)之中間位置切下;滾筒2及4系分別自40.6cm滾筒位置1及3及位置3及5間切下。每一切片均與滾筒為軸。
切割系牽涉到由40.6cm滾筒得到之五個滾筒切片之一之樣品部分切割。一樣品部分系切割自靠近滾筒切片之開始位置，一樣品部分系切割自開始二樣品部分之中間位置。
表Ⅰ之?dāng)?shù)據(jù)顯示在任何狀況下，留在試驗板表面之粘合劑百分比為0%，其為在背材及壓敏粘合劑層間具有混合層之壓敏粘合劑膠帶之特征。
實例2重復(fù)實例1，除了下列各點以外(1)壓敏粘合劑組合物中之 62份重量粘合劑之量(2)壓敏粘合劑組合物中3，3′- 分別為0.9份重量二月桂基-硫基二丙酸酯，+八基-3，5-二-叔丁基-4-羥基氫化月桂酸酯之量(3)低粘合背側(cè)涂膠組合物之特性粘度 0.84于24wt%之固體下(4)干氈機烘箱第一預(yù)熱區(qū)溫度 174℃(5)干氈機烘箱第二預(yù)熱區(qū)溫度 173℃(6)干氈機烘箱拉伸區(qū)之溫度 164℃(7)干氈機烘箱拉第一退火區(qū)之溫度 164℃(8)干氈機烘箱拉第二退火區(qū)之溫度 164℃(9)膠帶自干氈機烘箱之出來速度 29.3m/min(10)滾筒寬 127cm
撕開力及留于試驗板之粘合劑百分比系依實例Ⅰ敘述之步驟測定，且列于表Ⅱ中。列于表Ⅱ中的亦有對以一般方式制備之壓敏粘合膠帶測量撕開力及留于試驗板之粘合劑百分比之試驗結(jié)果。一般制備之壓敏粘合劑膠帶包括下列步驟(1).提供一雙軸定向聚合物背材;(2).以電暈處理背材之主要表面，以改善背材涂布之接合;(3).將一層壓敏粘合劑涂布于背材之一主要表面;(4).將一層低粘合背側(cè)涂膠組合物涂布于背材之另一主要表面;(5).將涂布之背材繞成大滾筒。使用之背材系與實例2之膠帶相同之材料，相同之厚度及定向比。使用之低粘合背側(cè)涂膠組合物系與美國專利第2532011號中敘述者相同。使用之壓敏粘合劑組合物與實例2敘述者相似，且與實例2之涂布之厚度相同。
表Ⅱ?qū)嵗凉L筒位置1切片2撕開力編號 (牛頓/100mm) 轉(zhuǎn)換(%)2 1 a 118.2 0b 122.5 0c 126.9 02 a 113.8 0b 123.6 0c 142.2 03 a 126.9 0b 126.9 0c 142.2 0比較實例A 1 a 67.8 0b 70.0 0c 67.8 01.滾筒為特殊之127cm滾筒，試驗樣品自其拉出。
2.切片系無規(guī)則的選自切割小滾筒之滾筒。每一切片均與滾筒同軸。試驗切片之特殊樣品系切割自切片開頭及切片核心間之中間部分之切片部分。
表Ⅱ之?dāng)?shù)據(jù)顯示在實例2之膠帶中，沒有粘合劑留在試驗板之表面，但在比較例A之膠帶中，100%之粘合劑留在試驗板上。
再者，實例2之膠帶在背材與壓敏粘合劑層間有混合層。比較例A之膠帶沒有此混合層。此混合層之存在或不存在可經(jīng)由光顯微鏡證明。
本發(fā)明之各種改良及改變對熟悉本技術(shù)者系清楚的，且不脫離本發(fā)明范圍與精神，應(yīng)明白本發(fā)明並不受前述之說明具體例限制。
權(quán)利要求
1.一種膠帶包括由聚合物膜制成之雙軸定向背材，該背材在其一主要表面有一層壓敏粘合劑，且在不含壓敏粘合劑層之背材另一主要表面有低粘合背側(cè)涂膠組合物，該背材還帶有配置在該背材及壓敏粘合劑間的混合層，且與二者接觸，該混合層之厚度為背材厚度之0.1至50%，該混合層包括0.5至小于10wt%之粘膠性樹脂，及至少50wt%來自該背材的聚合物質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中該混合層包括大于0.5wt%但不多于5wt%之粘膠性樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中該混合層包括大于0.5wt%，但不多于3wt%之粘膠性樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中之混合層包括至少70wt%來自上述背材之聚合物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中之混合層包括至少90wt%來自上述背材之聚合物質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中該混合層之厚度約為上述背材厚度之1至30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中該混合層之厚度約為上述背材厚度之3%至20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中該低粘合背側(cè)涂膠組合物包括下列單體之共聚物(1)至少一種具有下列結(jié)構(gòu)之單體
其中Rf代表含5至12個碳原子之全氟代烷基，R1表示含1至5個碳原子之低級烷基，且R2代表H或甲基，且(2)至少一種實質(zhì)上不飽和之極性官能基之單體
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述之膠帶，其中該共聚物還含有至少一個乙烯官能基單體之單體單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述之膠帶，其中該低粘合劑背側(cè)涂膠組合物包括100份重量下列單體之共聚物(1)約30至90份重量至少一種具有下列結(jié)構(gòu)之單體
其中Rf代表含5至12個碳原子之全氟代烷基，R1代表含1至5個碳原子之低級烷基;且(2)約70至10份重量之至少一種烯屬不飽和極性官能基單體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述之膠帶，其中該共聚物還包含5至50份重量之至少一種乙烯官能基單體。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中該背材系由聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯及熱可塑性嵌段共聚物之一組成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中該背材系由聚丙烯與少量其他聚烯烴及聚丙烯與其他α-烯烴共聚物之摻合物之一組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中該壓敏粘合劑包括彈性體成份及粘膠性樹脂成份。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述之膠帶，其中該彈性體成份包括至少一種熱可塑性彈性體嵌段共聚物。
16.一種用于制備權(quán)利要求1所述膠帶之方法，該方法包括下列之步驟(1)提供由聚合物膜劑制成之背材;(2)依機械方向定向該背材;(3)涂布一層低粘合背側(cè)涂膠組合物于該定向背材主要表面;(4)涂布一層壓敏粘合劑于上述定向背材不含低粘合背側(cè)涂膠組合物層之主要表面，粘合劑之量在橫向拉伸含背材層時需足以使壓敏粘合劑層與背材混合;(5)以加熱及橫軸方向橫向拉伸含背材層，依橫軸方向定向;條件是該含背材層需充份加熱使其充份柔軟，因此該背材及壓敏粘合劑在橫向拉伸時可混合，另外該含背材層不可過熱，使橫向拉伸過程中背材熔化或流失機械方向之定向;(6)卷繞此機械方向定向，橫軸方向定向，含背材層成滾筒狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中之低粘合劑背側(cè)涂膠組合物層系于涂布壓敏粘合劑層之前涂布。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中低粘合背側(cè)涂膠組合物層系于涂布壓敏粘合劑層之后涂布。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中低粘合背側(cè)涂膠組合物系與壓敏粘合劑層同時涂布。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該低粘合背側(cè)涂膠組合物實質(zhì)上沒有有機溶劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該低粘合背側(cè)涂膠組合物系以水性溶液涂布。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該低粘合背側(cè)涂膠組合物系以固體形式涂布。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該低粘合背側(cè)涂膠組合物系用含有下列單體之共聚物之水性乳液涂布(1)至少一種下列結(jié)構(gòu)之單體
其中Rf代表含5至12個碳原子之全氟代烷基，R1表示含1至5個碳原子之低級烷基，且R2表示H或甲基，且(2)至少一種實質(zhì)上不飽和之極性官能基單體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述之方法，其中該共聚物還包含至少一個乙烯官能基單體單元。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述之方法，其中該低粘合背側(cè)涂膠組合物系用含有100份重量下列單體之共聚物之水性乳液涂布(1)約30至90份重量至少一種下列結(jié)構(gòu)之單體
其中Rf代表含5至12個碳原子之全氟代烷基，R1表示含1至5個碳原子之低級烷基，且R2代表H或甲基，且(2)約70至10份重量之至少一種烯屬不飽和極性官能基單體。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述之方法，其中該共聚物還包括約5至60份重量之至少一種乙烯官能基單體。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該聚合物膜背材系由擠出熔化聚合物形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該橫向拉伸步驟系在干氈機烘箱中進行。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述之方法，其中干氈機烘箱預(yù)熱區(qū)之溫度超過背材之熔點。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述之方法，其中干氈機烘箱拉伸區(qū)之溫度系維持在背材熔點20℃以內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該背材系由聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚酯，聚(氯乙烯)及熱可塑性嵌段共聚物之一組成。
32.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該背材系由聚丙烯與少量其他聚烯烴及聚丙烯與其他α-烯烴共聚物之摻合物之一組成。
33.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中該壓敏粘合劑包括彈性體成份及粘膠性樹脂成份。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述之方法，其中該彈性體成份包括至少一種熱可塑性彈性體嵌段共聚物。
35.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，該方法還包含轉(zhuǎn)化該機械方向定向，橫軸方向定向，含背材層，以形成膠帶之步驟。
36.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法制備之膠帶。
37.根據(jù)權(quán)利要求1所述之膠帶，其中含一層壓敏粘合劑于其上之背材的主要表面具有隆起與孔隙。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述之膠帶，其中該孔隙之范圍為約在100 至1000 之間。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述之膠帶，其中該隆起之高度在0.2至1微米之間。
40.根據(jù)權(quán)利要求37所述之膠帶，其中相鄰隆起間之平均距離在0.5至10微米間。
41.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中步驟(1)提供之背材的表面積系增加。
42.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中步驟(1)提供之背材表面積系至少增加到5倍。
43.根據(jù)權(quán)利要求16所述之方法，其中步驟(1)提供之背材表面積系至少增加到20倍。
全文摘要
本發(fā)明系關(guān)于壓敏粘合膠帶，特別是具有雙軸定向背材之膠帶，及用于制備壓敏粘合膠帶之方法。本發(fā)明系提供一種包括由聚合物膜制成之雙軸定向背材在其主要之表面有壓敏粘合劑層，且在另一主要表面具有低粘合的背側(cè)涂膠層組合物。背材與壓敏粘合劑層相互混合，因此在其間形成混合層。本發(fā)明亦提供一種制備壓敏粘合劑膠帶之方法。
文檔編號C09D133/14GK1065283SQ92102039
公開日1992年10月14日 申請日期1992年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月26日
發(fā)明者詹姆士·約瑟夫·斐得金斯基, 羅納得·拜隆·柏克赫滋 申請人:明尼蘇達州采礦制造公司