用于胶带的背衬和该胶带制造技术

公开了用作胶带背衬的膜，更具体是双轴取向的聚丙烯膜背衬，和包括该背衬的胶带。通过使经挤出和骤冷的聚丙烯聚合物流延片材中的成核密度最小化，然后使所得经骤冷聚合物的球晶生长速率最大化来提供脆性、双轴取向的聚丙烯膜。在随后用于生产双轴取向聚丙烯膜的取向步骤中在高于常温的温度下对如此形成的流延片材进行拉伸。该过程产生更加脆性的膜。聚丙烯组成、挤出温度、流延辊温度（即骤冷温度）和拉伸温度以及其它参数按本文所述加以选择，使得所得背衬或胶带具有以下的较佳性能，这些性能可采取单独或任意优选组合的方式：Ａ）ＭＤ拉伸断裂能量最多约为９０Ｎ－ｍｍ／ｍｍ↑［３］；Ｂ）ＭＤ断裂伸长率至少为７０％；Ｃ）刺穿能量最多约１３０Ｎ－ｍｍ；Ｄ）截断能量最多约为３５０Ｎ－ｃｍ／ｃｍ↑［２］；Ｅ）当在市售的齿状塑料或金属取料器刀片上截断时，胶带或背衬的齿状边缘严密地符合取料器刀片的轮廓；和Ｆ）可用手撕裂的能力。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及用作胶带背衬的膜，更具体是双轴取向的聚丙烯膜背衬和包括该背衬的胶带。
技术介绍
双轴取向的聚丙烯膜通常的用途能有利地将低成本与优良的机械和光学性能相结合。这类膜的一些用途包括外包装材料和胶带基材。确定半结晶聚合物(如聚丙烯)性能的一个重要因素是聚合物链的堆积次序。结晶是控制聚合物链堆积的程度和形态的一种方法。堆积次序的程度和性质对材料的最终机械性能有极大影响。控制聚丙烯中结晶的重要参数是(1)总结晶度，(2)每单位体积的结晶体数目，并称作成核密度，(3)微晶或微晶聚集体(所谓球晶)的平均直径或尺寸，和(4)结晶体之间的平均距离。当从熔体中挤出并骤冷聚丙烯聚合物时，聚合物结晶成片晶结构，会在最终流延片材中产生球晶宏观结构。这些片晶结构和球晶结构通过连接分子连接起来，连接分子是从一片片晶延伸到另一片的聚合物链的一部分。这些连接分子集中并分布应力在整个最终材料上。已有技术指出，聚合物骤冷期间产生的球晶宏观结构最好是尽可能地少。为了实现这一点，有人提出每单位体积结晶体的数目必须大，这样通过骤冷得到的流延聚合物的“过冷”必定显著且迅速。此外，还有人提出最好使片晶结构和球晶结构的生长速率最大化，D.W.van Krevelen，Chimia，32(8)，1978年8月。Van Krevelen研究出了涉及球晶的生长速率和结晶温度与聚合物熔融温度的比的函数关系的通用主曲线。对于聚丙烯，Van Krevelen报道了最大的球晶生长速率发生在结晶温度约为90℃时。市售的压敏粘合剂胶带通常以取带器上的带卷形式提供(参见美国专利4,451,533和4,908,278)。取带器一般具有金属或塑料的锯齿形切割刀片。胶带的“可切断性”是指通过将胶带拉过取带器切割刀片的锯齿，能够切割即切断一定长度胶带所需的能或功的量。可切断性也被称为“可分配性”。较好是，被切断的胶带不会以不可预见的方式产生碎片、纵裂(sliver)、破裂和断裂(参见美国专利4,451,533和4,908,278)，这样能够在被切断的胶带条上形成干净的齿形切割边。干净的齿形边缘对于诸如礼品包装、修补等用途由于美观原因是较好的。可切断性主要由胶带背衬的机械性能所决定。胶带能被切断的容易程度取决于胶带背衬膜(也被称为底材)的抗形变性(韧性)。一般来说，该背衬涂有表面层或与表面层层合，以提供粘合剂表面和剥离表面。在大多数情况下，切断胶带所需的能量主要由背衬所决定，而粘合剂和其它层或涂层所起的作用很小。本领域中已知数种提供所需双轴取向的聚丙烯膜的尝试。例如，参见美国专利4,451,533；5,252,389和5,366,796。本领域中还已知数种提供能用手(通常沿背衬的横向)撕裂的胶带背衬的尝试。例如，参见美国专利3,491,877；3,853,598；3,887,745；4,045,515；4,137,362；4,139,669；4,173,676；4,393,115；4,414,261；4,447,485；4,513,028；4,563,441；4,581,087；5,374,482和5,795,834。专利技术概述通过使经挤出和骤冷的聚丙烯聚合物流延片材中的成核密度最小化，然后使所得经骤冷聚合物的球晶生长速率最大化来提供脆性的双轴取向的聚丙烯膜。此外，较好是在随后用于生产双轴取向聚丙烯膜的取向步骤中在高于常温的温度下对如此形成的流延片材进行拉伸。该过程产生更加脆性的膜。聚丙烯组成、挤出温度、流延辊温度(即骤冷温度)和拉伸温度或其它参数按照此处所述进行选择，使得所得膜、背衬或胶带具有以下的较佳性能，这些性能可采取单独或任意优选组合的方式A)MD拉伸断裂能量最多约为90N-mm/mm3，更好约为30-90N-mm/mm3，再好最多约60N-mm/mm3，最好约30-60N-mm/mm3；B)MD断裂伸长率至少为70％，较好是约为70-150％；C)按下述穿刺试验测得的刺穿能量最多约130N-mm，更好最多约70N-mm；D)按下述截断试验测得的截断能量(dispense energy)最多约为350N-cm/cm2；更好最多约为170N-cm/cm2；E)当在市售的齿状塑料或金属取料器刀片上截断时，胶带或背衬的齿状边缘严密地符合取料器刀片的轮廓；F)在横向(TD)用手撕裂的能力由如下所述的至少50％成功率来定义。更好是，背衬或胶带可以如下所述的至少90％的成功率来用手撕裂，最好是100％；和(G)在纵向(MD)用手撕裂的能力由如下所述的至少50％成功率来定义。更好是，背衬或胶带可以如下所述的至少90％的成功率来用手撕裂，最好是100％。本专利技术的一个方面提供了一种胶带，它包含背衬和在该背衬上的一层粘合剂。该背衬包含聚丙烯并且已在背衬的纵向(MD)和横向(TD)被双轴取向。该背衬是在横向(TD)可用手撕裂的，当在齿状塑料切割刀片上切断背衬时，该背衬显示严密对应于刀片轮廓的齿状边缘。在上述胶带的一个较佳实施方案中，背衬是一单层。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，当按截断试验切断背衬时，该背衬在纵向(MD)的切断能量最多为350N-cm/cm2。更好是背衬在纵向(MD)的切断能量最多为170N-cm/cm2。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，当按穿刺试验对背衬进行试验时，该背衬的刺穿能量最多为130N-mm。更好的是，背衬的刺穿能量最多为70N-mm。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，背衬在纵向(MD)的拉伸断裂能量最多为90N-mm/mm3。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，背衬在纵向(MD)的拉伸断裂伸长率至少为70％。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，背衬在纵向(MD)是可用手撕裂的。本专利技术的另一个方面提供了另一种胶带，它包含背衬和位于该背衬上的一层粘合剂。该背衬包含聚丙烯且已被双轴拉伸。该背衬在第一方向的拉伸断裂能量最多为90N-mm/mm3，当该背衬在齿状塑料切割刀片上被切断时，该背衬的齿状边缘严密地对应于刀片的轮廓。在上述胶带的一个较佳实施方案中，该背衬是一单层。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，第一方向是MD。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，该背衬在纵向(MD)的拉伸断裂伸长率至少为70％。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，该背衬在横向(TD)可用手撕裂。更好是，该背衬在纵向(MD)也可用手撕裂。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，当按截断试验切断背衬时，该背衬在纵向(MD)的切断能量最多为350N-cm/cm2。更好是背衬在纵向(MD)的切断能量最多为170N-cm/cm2。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，当按穿刺试验对背衬进行试验时，该背衬的刺穿能量最多为130N-mm。更好的是，背衬的刺穿能量最多为70N-mm。本专利技术还有一个方面提供了另一种胶带，它包含背衬和位于该背衬上的一层粘合剂。该背衬包含聚丙烯并且已在纵向(MD)和横向(TD)进行双轴拉伸。该背衬在纵向(MD)的拉伸断裂伸长率为70％-150％，在横向(TD)是可用手撕裂的。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，该背衬是一单层。在上述胶带的另一个较佳实施方案中，当按穿刺试验对背衬进行试验时，该背衬的刺穿能量最多为130N-mm。更好的是，背衬的刺穿能量最多为70N-mm。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶带，它包含：背衬和位于所述背衬上的一层粘合剂，所述背衬包含聚丙烯，所述背衬已经沿所述背衬的ＭＤ和ＴＤ方向双轴取向，所述背衬是在ＴＤ可用手撕裂的，当所述背衬在齿状塑料切割刀片上被切断时，所述背衬显示严密对应于刀片轮廓的齿状边缘。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：JM斯特罗贝尔，TP汉申，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]