專利名稱：無(wú)襯可印刷的膠帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可印刷的粘合制品。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及可印刷的粘合制品。本發(fā)明尤其用在無(wú)襯膠帶和粘合標(biāo)簽中。圖像和印刷物，包括標(biāo)記、條形碼、符號(hào)和圖形，是很普通的。用于警告、教育、娛樂(lè)、廣告或其它通告等的圖像和數(shù)字應(yīng)用于各種內(nèi)部表面和外部表面。
可用來(lái)印刷圖像和印刷物的工藝包括熱質(zhì)量轉(zhuǎn)印(也簡(jiǎn)稱為熱轉(zhuǎn)印)、點(diǎn)陣打印、激光打印、電子照相(包括照相復(fù)制)和噴墨打印。噴墨可包括通過(guò)一經(jīng)要求即滴下(drop-on-demand)噴墨或者連續(xù)噴墨工藝來(lái)打印。一經(jīng)要求即滴下工藝包括壓電噴墨和熱噴墨打印，這兩者的區(qū)別在于墨滴的形成方式不同。
噴墨的墨水可以是有機(jī)溶劑基、含水(水基)或固態(tài)(相變)噴墨墨水。固態(tài)噴墨墨水具有固態(tài)蠟或樹(shù)脂粘合劑成分。墨水是熔融的。然后，通過(guò)噴墨來(lái)打印熔融的墨水。
用來(lái)形成圖形的噴墨系統(tǒng)的部分可以分為三大類計(jì)算機(jī)、軟件、以及打印機(jī)類型、墨水類型和受體介質(zhì)類型。
計(jì)算機(jī)、軟件和打印機(jī)將控制墨滴的尺寸、數(shù)量和位置，并將通過(guò)打印機(jī)來(lái)傳輸受體介質(zhì)。墨水將含有著色劑。所述受體介質(zhì)提供容器以接受和容納墨水。噴墨圖像的質(zhì)量隨整個(gè)系統(tǒng)而變化。
噴墨系統(tǒng)中最重要的是墨水與受體介質(zhì)的組成以及它們之間的相互作用?，F(xiàn)有的打印機(jī)的分辨率超過(guò)2400×2400點(diǎn)/英寸(dpi)，噴墨墨滴的尺寸比從前的要小。用于該dpi精度的一般的墨滴尺寸小于約10微微升。一些打印機(jī)制造者正在為更小的墨滴尺寸而努力，而其它的打印機(jī)制造者則滿足于用于大格式圖形的較大的墨滴尺寸。
用來(lái)存儲(chǔ)和運(yùn)輸貨物的容器、包裝物、紙板箱和箱子通常使用箱封條如膠帶，用以固定箱板或箱蓋，使得箱子在正常的運(yùn)輸、搬運(yùn)和存儲(chǔ)過(guò)程中不會(huì)意外地打開(kāi)。箱封條保持了在整個(gè)配送周期中箱子的完整性。箱封條可用在箱子的其它部分上，以及其它類型的制品上。一般的箱封條包含具有可印刷的表面和壓敏粘合劑層的塑料膜背襯。上述膠帶可印刷及施加在箱子上以密封箱子。它也可以印刷、切割成標(biāo)簽、以及施加在箱子或制品上。這些膠帶可制成卷或襯墊狀，并且可具有印刷、或以其它方式施加或包含在膠帶內(nèi)或膠帶上的信息。
這些箱子通常顯示有關(guān)其內(nèi)裝貨物的信息。最普遍地位于箱子上的信息可包括批號(hào)、日期編碼、產(chǎn)品識(shí)別信息和條形碼。這些信息可以使用許多方法置于箱子上。這些方法包括在制造箱子時(shí)對(duì)其預(yù)印刷，或者就在使用的地方將該信息印刷在箱子上。其它方法包括使用通過(guò)手工或在線自動(dòng)標(biāo)簽施加器施加了具有預(yù)印刷的信息的標(biāo)簽，通常是白紙。
最近的傳達(dá)與產(chǎn)品有關(guān)的信息的趨勢(shì)是要求各個(gè)箱子都具有特定的信息。例如，各個(gè)箱子可以載有有關(guān)其內(nèi)裝貨物以及貨物的最終目的地的具體信息，包括批號(hào)、序列號(hào)和顧客訂單號(hào)。信息通常在施加到箱子上的地方一般提供在按要求定制及印刷的膠帶或標(biāo)簽上。
用來(lái)印刷信息的一個(gè)系統(tǒng)包括使用墨帶和特殊的熱轉(zhuǎn)印頭將墨水熱轉(zhuǎn)印到膠帶或標(biāo)簽上。計(jì)算機(jī)通過(guò)提供對(duì)印刷頭的輸入來(lái)控制印刷頭，這樣就對(duì)墨帶上的離散的位置進(jìn)行了加熱。墨帶直接與標(biāo)簽接觸，使得當(dāng)離散區(qū)域加熱時(shí)，墨水熔化并轉(zhuǎn)印到標(biāo)簽上。另一種使用該系統(tǒng)的方法是使用在加熱時(shí)改變顏色的標(biāo)簽(直接熱標(biāo)簽)。在另一個(gè)系統(tǒng)中，各種各樣的信息通過(guò)包括印刷頭的噴墨打印機(jī)直接印刷到箱子或標(biāo)簽上。計(jì)算機(jī)可以控制噴灑到箱子或標(biāo)簽上墨水圖案。
熱轉(zhuǎn)印系統(tǒng)和噴墨系統(tǒng)都產(chǎn)生清晰的圖像。在使用噴墨系統(tǒng)和熱轉(zhuǎn)印系統(tǒng)時(shí)，印刷的質(zhì)量根據(jù)施加墨水的表面來(lái)定?？磥?lái)印刷各種各樣的信息的最好的系統(tǒng)是這樣的，即在該系統(tǒng)中，墨水和印刷基材可適當(dāng)?shù)仄ヅ湟援a(chǎn)生可重復(fù)質(zhì)量的圖像，尤其是條形碼，所述圖像必須能被具有高度可靠性的電子掃描儀讀出。
與具體的印刷工藝無(wú)關(guān)，印刷設(shè)備包括一處理系統(tǒng)，它用來(lái)將連續(xù)膠帶卷引向印刷頭，并在印刷后使之離開(kāi)印刷頭，該膠帶卷用于隨后置于有關(guān)制品(例如，箱子)上。因此，膠帶卷通常以卷狀(“供帶卷”)提供，使得印刷裝置包括一可旋轉(zhuǎn)地保持供帶卷的支架。當(dāng)膠帶卷是無(wú)襯的時(shí)，膠帶的粘合劑與該卷中的下一圈膠帶的可印刷的表面緊密接觸。
帶微結(jié)構(gòu)的墨水受體介質(zhì)的例子可以在WO 99/55537、WO 00/73083、WO00/73082、WO 01/58697和WO 01/58698中找到。

發(fā)明內(nèi)容
使用無(wú)襯的微孔或帶微結(jié)構(gòu)的墨水接受粘合制品會(huì)產(chǎn)生一些特殊的問(wèn)題。通常，粘合劑層會(huì)流入微孔基材的微結(jié)構(gòu)表面或多孔表面的帶微結(jié)構(gòu)的單元中。在特定的時(shí)間、壓力和溫度條件下，粘合劑層會(huì)轉(zhuǎn)移到或粘結(jié)到下一表面上。因此，在一疊無(wú)襯標(biāo)簽或一卷膠帶中，粘合劑不再會(huì)立即從其下面的帶微結(jié)構(gòu)的表面上分離出來(lái)。這導(dǎo)致了粘合劑與其背襯之間的失效，或者完全不能取下粘合制品的頂層。
本發(fā)明涉及一種粘合制品，它具有受體介質(zhì)，所述受體介質(zhì)包含能疊成襯墊狀或卷成膠帶卷，并且能保持頂部粘合制品或膠帶前沿的可移動(dòng)性的帶微結(jié)構(gòu)的表面。
本發(fā)明涉及一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微結(jié)構(gòu)單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；以及與所述帶微結(jié)構(gòu)的表面相反的低流動(dòng)性粘合劑層。
在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；位于所述背襯的第二主表面上的壓敏粘合劑層，其中，所述壓敏粘合劑包含壓敏粘合劑基質(zhì)和位于所述壓敏粘合劑基質(zhì)內(nèi)的纖維增強(qiáng)材料。
另一方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；與所述帶微結(jié)構(gòu)的表面相反的粘合劑層，其中，剝離粘合性不大于9.5N/cm。
另一方面，本發(fā)明公開(kāi)了一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微結(jié)構(gòu)單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；位于所述背襯的第二主表面上的粘合劑層，其中，所述粘合劑的蠕變?nèi)崃啃∮?×10-4Pa-1，粘度大于1×106Pa·s。本發(fā)明還涉及這些無(wú)襯制品的多層實(shí)例(embodiment)。


圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)例的升高(elevated)的視圖。
圖2是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)例的升高的視圖。
圖3是圖1所示實(shí)例沿3-3線的橫截面圖。
圖4是本發(fā)明具有包含纖維增強(qiáng)材料的粘合劑層的實(shí)例的截面圖。
圖5是本發(fā)明包括多層結(jié)構(gòu)的實(shí)例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)于本發(fā)明，定義以下術(shù)語(yǔ)“帶微結(jié)構(gòu)的單元”是指可辨認(rèn)的幾何形狀(突起或凹陷)。
“帶微結(jié)構(gòu)的表面”是指包含帶微結(jié)構(gòu)的單元的表面。
“低流動(dòng)性粘合劑”是指一種粘合劑，根據(jù)以下實(shí)施例部分中定義的加速粘合劑流動(dòng)試驗(yàn)測(cè)得在70℃下，24小時(shí)后，它流入特定的帶微結(jié)構(gòu)的表面的帶微結(jié)構(gòu)的單元不超過(guò)10微米。
圖1示出了體現(xiàn)本發(fā)明特點(diǎn)的粘合制品。所述粘合制品10包括帶微結(jié)構(gòu)的背襯12和粘合劑層14。所述帶微結(jié)構(gòu)的背襯12包括第一主表面16和第二主表面18。在圖1所示的實(shí)例中，所述帶微結(jié)構(gòu)的背襯的第一主表面16限定了帶微結(jié)構(gòu)的單元，在這種情況下是凹陷的帶微結(jié)構(gòu)的單元20，位于第一主表面16內(nèi)。低流動(dòng)性粘合劑層位于第一主表面的反面。在圖1的實(shí)例中，低流動(dòng)性粘合劑層14與帶微結(jié)構(gòu)的背襯12的第二主表面18接觸。但是，其它層，如粘合劑層，可以位于所述低流動(dòng)性粘合劑層與第二主表面之間(未示出)。粘合劑層14可以是連續(xù)的層或不連續(xù)的層(例如，粘合劑條或點(diǎn))。帶微結(jié)構(gòu)的單元被壁21包圍。圖1所示的壁21具有均一的高度。但是，在一些實(shí)例中，壁高可以是變化的。例如，壁21的壁中心高度可以比兩個(gè)壁的交點(diǎn)處的壁高度要低。具有變化的壁高度的實(shí)例公開(kāi)在提交于2002年6月25日的U.S.S.N.10/183121中。通常，第一主表面16包含所述帶微結(jié)構(gòu)的單元。通常，壁21的高度約為5-200微米，例如約為5-100微米。通常，壁的厚度約為1-50微米，例如約為1-30微米。在某些實(shí)施例中，壁的寬度約為5-30微米。
圖2示出了本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)例，其中，帶微結(jié)構(gòu)的單元220是突起的帶微結(jié)構(gòu)的單元。
所述帶微結(jié)構(gòu)的單元的間距為1-約1000微米。某些實(shí)例中的帶微結(jié)構(gòu)的單元的間距約為10-500微米，例如約為50-400微米。所述帶微結(jié)構(gòu)的單元的間距可以是均一的，但并不總是要求或需要間距是均一的。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明的一些實(shí)例中，不要求或者不需要觀察到均一的帶微結(jié)構(gòu)的單元，也不要求或者不需要所有細(xì)部都是相同的。因此，各種不同類型的細(xì)部例如帶微結(jié)構(gòu)的單元與可能是各種帶微結(jié)構(gòu)的單元間距可包含本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)印介質(zhì)的帶微結(jié)構(gòu)的表面。單個(gè)單元的平均峰-谷距離約為1-200微米。
所述帶微結(jié)構(gòu)的單元可具有任何結(jié)構(gòu)。例如，用于所述帶微結(jié)構(gòu)的單元的結(jié)構(gòu)可以是從具有平行垂直的平壁的立方體單元的一個(gè)極端，到具有任何可能的實(shí)心幾何構(gòu)形的壁的半球單元的另一個(gè)極端。具體的例子包括立方體單元、圓柱形單元、具有傾斜的平壁的錐形單元、具有傾斜平壁的截頂?shù)睦忮F形單元，蜂窩單元、以及立方角形單元。其它有用的帶微結(jié)構(gòu)的單元描述在PCT公報(bào)WO 00/73082和WO00/73083中。
外形的圖案可以是有規(guī)則的、無(wú)規(guī)的、或者兩者的結(jié)合。“有規(guī)則的”是指所述圖案是計(jì)劃中的，并且是可復(fù)制的。“無(wú)規(guī)的”是指所述帶微結(jié)構(gòu)的單元的一個(gè)或多個(gè)細(xì)部以不規(guī)則的方式改變。改變的細(xì)部的例子包括，例如帶微結(jié)構(gòu)的單元的間距、峰-谷距離、深度、高度、壁角、棱邊半徑等。這些圖案的組合例如可包括在一個(gè)區(qū)域內(nèi)是無(wú)規(guī)的圖案，所述區(qū)域具有從任意點(diǎn)開(kāi)始的10個(gè)帶微結(jié)構(gòu)的單元寬度的最小半徑，但這些無(wú)規(guī)的圖案可以在總的圖案內(nèi)在較長(zhǎng)距離內(nèi)復(fù)制。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“有規(guī)則的”、“無(wú)規(guī)的”和“組合”用以描述通過(guò)其上具有帶微結(jié)構(gòu)的圖案的一段重復(fù)距離模具對(duì)一定長(zhǎng)度的卷材料賦予的圖案。例如，當(dāng)模具是圓柱形輥時(shí)，一段重復(fù)距離相當(dāng)于輥旋轉(zhuǎn)一次。在另一個(gè)實(shí)例中，那個(gè)模具可以是一塊板，則重復(fù)距離將是一塊板，并且重復(fù)距離相當(dāng)于板的一個(gè)或所有兩個(gè)尺寸。
帶微結(jié)構(gòu)的單元的體積可以約為1-20,000微微升(pL)，例如約為1-10,000pL。某些實(shí)例具有約為3-10,000pL的體積，例如約為30-10,000pL，約為300-10,000pL。由于印刷技術(shù)導(dǎo)致墨滴尺寸更小，所以所述帶微結(jié)構(gòu)的單元的體積可以減小。
對(duì)于將使用臺(tái)式噴墨打印機(jī)(墨滴尺寸通常為3-20pL)來(lái)產(chǎn)生圖像的用途而言，帶微結(jié)構(gòu)的單元的體積通常約為300-8000pL。對(duì)于將使用大型臺(tái)式噴墨打印機(jī)(墨滴尺寸通常為10-200pL)來(lái)產(chǎn)生圖像的用途而言，帶微結(jié)構(gòu)的單元的體積通常約為1,000-10,000pL。
另一種表征所述帶微結(jié)構(gòu)的單元20的結(jié)構(gòu)的方法是以高寬比來(lái)描述所述帶微結(jié)構(gòu)的單元?！案邔挶取笔前枷莸膸⒔Y(jié)構(gòu)的單元的深度與寬度之比，或者是突起的帶微結(jié)構(gòu)的單元的高度與寬度之比。用于凹陷的微結(jié)構(gòu)單元的有用的高寬比約為0.01-2，例如約為0.05-1，在特定的實(shí)例中約為0.05-0.8。用于突起的微結(jié)構(gòu)單元的有用的高寬比約為0.01-15，例如約為0.05-10，在特定的實(shí)例中約為0.05-8。
主要的帶微結(jié)構(gòu)的單元的總高度根據(jù)所述帶微結(jié)構(gòu)的單元的形狀、高寬比和所需的體積來(lái)確定。帶微結(jié)構(gòu)的單元的高度可以約為5-200微米。在某些實(shí)例中，所述的高度可以約為20-100微米，例如約為30-90微米。
帶微結(jié)構(gòu)的單元的間距為1-約1000微米。某些實(shí)例中的帶微結(jié)構(gòu)的單元的間距約為10-500微米，例如約為50-400微米。所述帶微結(jié)構(gòu)的單元的間距可以是均一的，但并不總是要求或者需要間距是均一的。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明的一些實(shí)例中，不要求或者不需要在帶微結(jié)構(gòu)的單元之間觀察到均一的單元間距，也不要求或者不需要所有細(xì)部都是相同的。因此，各種不同類型的細(xì)部例如帶微結(jié)構(gòu)的單元與可能是各種帶微結(jié)構(gòu)的單元的間距可包含帶微結(jié)構(gòu)的表面。單個(gè)單元的平均峰-谷距離約為1-200微米。
圖3是圖1所示實(shí)例沿3-3線縱向截面圖。所述帶微結(jié)構(gòu)的單元320具有表面322。所述帶微結(jié)構(gòu)的單元的表面322可以是平滑的或者有結(jié)構(gòu)的(例如，在主要的帶微結(jié)構(gòu)的單元表面322內(nèi)的附加的次要的帶微結(jié)構(gòu)的單元(未示出))，如提交于2002年6月25日的U.S.S.N.10/183122中所示。所述次要的帶微結(jié)構(gòu)的單元可具有任意圖案，如直線或交叉線。圖4示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例的縱向截面圖。在圖4中，粘合劑層414包含纖維增強(qiáng)材料424。
圖5示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例，即多層結(jié)構(gòu)500。圖5示出了兩層的多層結(jié)構(gòu)，第一粘合制品510a和第二粘合制品510b。所述第一粘合制品510a包含帶微結(jié)構(gòu)的背襯512a和粘合劑層514a。所述帶微結(jié)構(gòu)的背襯512a包含第一主表面516a和第二主表面518a。所述第二粘合制品510b包含帶微結(jié)構(gòu)的背襯512b和粘合劑層514b。所述帶微結(jié)構(gòu)的背襯512b包含第一主表面516b和第二主表面518b。所述第一粘合劑層514a與所述第二帶微結(jié)構(gòu)的背襯512b的第一主表面516b直接接觸。因此，為了從所述第二粘合制品510b上取下所述第一粘合制品510a，將所述第一粘合劑層514a從所述第二帶微結(jié)構(gòu)的背襯512b的第一主表面516b上剝離下來(lái)。
帶微結(jié)構(gòu)的背襯帶微結(jié)構(gòu)的背襯通常包含一種聚合物。該背襯可以是固體膜。該背襯可以是透明的、半透明的或不透明的，根據(jù)所需的用途來(lái)定。該背襯可以是純凈的或染色的，根據(jù)所需的用途來(lái)定。所述背襯可以是光透射的、光反射的、或者光逆向反射的，根據(jù)所需的用途來(lái)定。
用作本發(fā)明的背襯的聚合物膜的非限制性的例子包括熱塑性塑料，如聚烯烴(例如，聚丙烯、聚乙烯)，聚氯乙烯，烯烴的共聚物(例如，丙烯的共聚物)，乙烯與乙酸乙烯酯或乙烯醇的共聚物；氟化的熱塑性塑料，如六氟丙烯的共聚物和三元共聚物以及其表面改性的產(chǎn)物，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯及其共聚物，聚氨酯，聚酰亞胺，丙烯酸類，以及使用填料如硅酸鹽、二氧化硅、鋁酸鹽、長(zhǎng)石、滑石、碳酸鈣、二氧化鈦等充填上述物質(zhì)所得的產(chǎn)物。也可以使用由上述材料制得的共擠出膜和層壓膜。更具體地說(shuō)，所述帶微結(jié)構(gòu)的背襯由聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、以及它們的共聚物形成。
有利的是全部深度的所述帶微結(jié)構(gòu)的層由透明材料，如例舉的Fina 3376聚丙烯制得。這樣，在印刷后，殘余在所述帶微結(jié)構(gòu)的單元或者所述微結(jié)構(gòu)的裂縫中的任何有顏色的材料清晰可見(jiàn)。這樣就使印刷的圖像具有最好的色飽和度和光密度。如果需要具有白色的帶微結(jié)構(gòu)的膜，則可以優(yōu)先通過(guò)使用白色的粘合劑，或者如本文中所例舉的使白色的膜上具有透明的帶微結(jié)構(gòu)的層來(lái)得到白色。
用于本發(fā)明的背襯的性能可用任選的涂料來(lái)增加，該涂料可改善對(duì)所述背襯的帶微結(jié)構(gòu)的表面的吸墨性的控制。一些涂料對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的?？梢詫⑦@些涂料中的任一種與本發(fā)明的帶微結(jié)構(gòu)的表面一起使用。
可以使用具有各種表面活性劑的流體控制系統(tǒng)，或者可以選用聚合物來(lái)提供特別適合于著色的噴墨墨水的具體的流體成分的表面。表面活性劑可以是陽(yáng)離子的、陰離子的、非離子的或兩性的。多種的表面活性劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以廣泛采用的。因此，可以使用能賦予聚合物表面親水性的任何表面活性劑，或者表面活性劑或聚合物的組合。
這些表面活性劑可涂布或以其它方式施加在所述帶微結(jié)構(gòu)的表面中的帶微結(jié)構(gòu)的單元的表面上。各種類型的表面活性劑都可以用在涂料體系中。它們包括，但不限于含氟化合物、硅和烴基物質(zhì)，其中，所述表面活性劑可以是陽(yáng)離子、陰離子或非離子表面活性劑。此外，在有機(jī)溶劑或者水和有機(jī)溶劑的混合物中，非離子表面活性劑可以單獨(dú)使用或與另一種表面活性劑如陰離子表面活性劑結(jié)合使用，所述有機(jī)溶劑選自醇、酰胺、酮等。
可以使用各種類型的非離子表面活性劑，它們包括但不限于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的碳氟化合物、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷到乙二醇基的嵌段共聚物、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、辛基苯氧基聚乙氧基乙醇、四甲基癸炔二醇、硅表面活性劑等。
可以另外將一層剝離涂層(低粘合背膠層)施加在所述帶微結(jié)構(gòu)的表面上。該剝離涂層可以是連續(xù)層或不連續(xù)層(例如，條和點(diǎn))。該剝離涂層可以施加在整個(gè)帶微結(jié)構(gòu)的表面上，包括帶微結(jié)構(gòu)的單元，或者僅僅施加在所述帶微結(jié)構(gòu)的表面的特定區(qū)域上。例如，在包括凹陷的帶微結(jié)構(gòu)的單元的實(shí)例中，所述剝離涂層可以僅僅施加在表面上，而不施加在帶微結(jié)構(gòu)的單元上。在一些實(shí)例中，剝離材料可以與用來(lái)制造帶微結(jié)構(gòu)的背襯的材料混合，并加入背襯中。
可以使用能夠改善帶微結(jié)構(gòu)的表面上印刷的圖像的外觀或耐久性的其它涂料。例如，可以使用噴墨受體涂層。該噴墨受體涂層可以包括一層或多層。有用的吸墨涂料是親水的、水性吸墨涂料。這些涂料包括，但是不限于聚乙烯基吡咯烷酮，其均聚物、共聚物和取代的衍生物，聚乙烯亞胺及其衍生物，乙酸乙烯酯共聚物，例如，乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的共聚物、乙酸乙烯酯和丙烯酸的共聚物等，以及它們的水解的衍生物；聚乙烯醇、丙烯酸均聚物和共聚物；共聚聚酯；丙烯酰胺均聚物和共聚物；纖維素聚合物；苯乙烯共聚物及其與烯丙醇、丙烯酸和/或馬來(lái)酸或酯的共聚物，環(huán)氧烷烴聚合物和共聚物；明膠和改性的明膠；多糖等。如果預(yù)定的打印機(jī)打印水性染料墨水，則可以將適宜的媒染劑涂布在帶微結(jié)構(gòu)的表面上以使染料不遷移(demobilize)或“固定”染料。可以使用的媒染劑通常包括，但是不限于美國(guó)專利4,500,631、5,342,688、5,354,813、5,589,269和5,712,027中公開(kāi)的那些。噴墨受體涂料的一個(gè)具體的例子是描述在2003年2月11日提交的待審的U.S.S.N.10/361414中含有聚乙烯基吡啶及其共聚物的溶液，該申請(qǐng)?jiān)诒疚闹幸米鳛閰⒖?。本文中列出的這些材料與其它涂料的各種混合物，例如剝離劑和噴墨受體的混合物，也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
另外，通過(guò)本領(lǐng)域中一般已知的手段直接影響基材的方法也可以應(yīng)用在本發(fā)明的中。例如，火焰處理的表面、電暈處理的表面(例如，空氣或氮?dú)?、或者表而脫氯化氫的聚氯乙烯可用來(lái)制造帶微結(jié)構(gòu)的背襯，作為可印刷的基材。
粘合劑本發(fā)明的粘合劑是最少流入帶微結(jié)構(gòu)的單元中的粘合劑。所述粘合劑可以是，例如可熱活化的粘合劑、或者合適的壓敏粘合劑。一些合適的粘合劑可以是壓敏粘合劑。適宜的壓敏粘合劑成分可以是具有以下壓敏粘合劑性能的任意材料(1)在室溫下(20-25℃)有永久的粘性，(2)使用不超過(guò)手指的壓力就可以粘著在基材上，(3)有足夠的保持在被粘物上的能力，(4)有足夠的從被粘物上除去的粘結(jié)強(qiáng)度。此外，所述壓敏粘合劑成分可以是單一壓敏粘合劑，或者所述壓敏粘合劑可以是兩種或多種壓敏粘合劑的組合。
本發(fā)明中使用的壓敏粘合劑包括，例如那些基于天然橡膠、合成橡膠、苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醚、聚(甲基)丙烯酸酯(包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)、聚烯烴和硅氧烷的壓敏粘合劑。
所述壓敏粘合劑系材料可以是本來(lái)具有粘性的。如果需要，可以將增粘劑加入基料中形成壓敏粘合劑。有用的增粘劑包括，例如松香脂樹(shù)脂、芳香烴樹(shù)脂、脂肪烴樹(shù)脂和萜烯樹(shù)脂?？梢詾榫唧w的目的添加其它材料，包括例如油、增塑劑、抗氧化劑、紫外線(UV)穩(wěn)定劑、氫化丁基橡膠、顏料和固化劑。
在一個(gè)具體的實(shí)例中，所述壓敏粘合劑基于苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
在某些實(shí)例中，粘合劑是可熱活化的粘合劑。這些粘合劑具有如下特點(diǎn)，即在達(dá)到特定的活化溫度之前它們是非粘性的。一旦達(dá)到該活化溫度，粘合劑變得粘性、可粘結(jié)的?？蔁峄罨恼澈蟿┑哪承?shí)例包括含蠟的粘合劑。如果與蠟混合或用蠟涂布，某些粘合劑組合物可制成可熱活化的粘合劑。這些可熱活化的粘合劑的例子描述在美國(guó)專利5,569,515(Rice等人)、4,942,195(Flanagan等人)、6,034,159(Malcolm)和5,275,589(Bozich)中。蠟的具體例子包括聚乙烯蠟，如以商品名POLYWAX購(gòu)自Baker-Petrolite公司(Sugar Land，TX)的蠟。其它的可熱活化粘合劑包括具有主鏈或側(cè)鏈結(jié)晶度的粘合劑，如描述在美國(guó)專利5,156,911(Stewart)和5,387,450(Stewart)中的粘合劑。可熱活化的粘合劑的另一個(gè)例子是原本配制為壓敏粘合劑的、已過(guò)度增粘的組合物，如美國(guó)專利4,248,748(McGrath)中描述的組合物。
在一些實(shí)例中，所述粘合劑是低流動(dòng)性的粘合劑。對(duì)于本申請(qǐng)，將低流動(dòng)性的粘合劑定義為這樣一種粘合劑，即，根據(jù)以下實(shí)施例部分中所述的加速粘合劑流動(dòng)試驗(yàn)測(cè)得在70℃下，24小時(shí)后該粘合劑流入特定的帶微結(jié)構(gòu)的表面的帶微結(jié)構(gòu)的單元中不超過(guò)10微米。通常，根據(jù)加速粘合劑流動(dòng)試驗(yàn)測(cè)得的在70℃下，24小時(shí)后低流動(dòng)性粘合劑的流動(dòng)不超過(guò)8微米。粘合劑的流動(dòng)是液體粘合劑的自然移動(dòng)，與裂縫的增長(zhǎng)不同。
在一些實(shí)例中，粘合劑的蠕變?nèi)崃啃∮?×10-4Pa-1。在其它實(shí)例中，粘合劑的蠕變?nèi)崃啃∮?×10-4Pa-1，例如小于3×10-4Pa-1，在另一個(gè)實(shí)例中小于2×10-4Pa-1。所述粘合劑還可具有超過(guò)1×106Pa·s的粘度，例如超過(guò)5×106Pa·s，在另一個(gè)實(shí)例中是超過(guò)1×107Pa·s。在粘合劑是可熱活化的粘合劑的實(shí)例中，在低于活化溫度的溫度下，蠕變?nèi)崃枯^低，而粘度較高。但是，在高于活化溫度的溫度下，蠕變?nèi)崃繒?huì)增加，而粘度會(huì)減小，均超出上述討論的范圍。
在本發(fā)明的一些實(shí)例中，粘合劑是纖維增強(qiáng)的壓敏粘合劑，如提交于2001年1月17日的待審美國(guó)專利申請(qǐng)U.S.S.N.09/764478和提交于2002年6月25日的部分繼續(xù)申請(qǐng)U.S.S.N.10/180784中所描述的，這些申請(qǐng)?jiān)诒疚闹幸米鳛閰⒖?。在該?shí)例中，可以使用任何合適的壓敏粘合劑組合物作為用于纖維增強(qiáng)的粘合劑的粘合劑基質(zhì)。所述壓敏粘合劑可以是低流動(dòng)性的粘合劑或者是低蠕變的粘合劑，但是所有的壓敏粘合劑作為用于纖維增強(qiáng)的壓敏粘合劑的基質(zhì)仍是足夠的。在某些實(shí)例中，所述壓敏粘合劑基質(zhì)的特性粘度至少約為0.45dl/g。所述特性粘度用25℃的溶劑中的粘合劑的溶液來(lái)測(cè)定。使用Schott Gerate毛細(xì)管粘度計(jì)來(lái)測(cè)定聚合物溶液與溶劑之間的流出時(shí)間之差，用以求出相對(duì)粘度。例如，對(duì)于丙烯酸粘合劑，所述溶劑是乙酸乙烯酯，所述聚合物的濃度為0.1g/dL。然后，以相對(duì)粘度對(duì)濃度的自然對(duì)數(shù)計(jì)算出特性粘度。
然后，用纖維增強(qiáng)材料來(lái)增強(qiáng)壓敏粘合劑?？梢允褂酶鞣N增強(qiáng)材料來(lái)實(shí)施本發(fā)明，包括玻璃纖維和織造或非織造織物。在具體的實(shí)例中，所述增強(qiáng)材料是聚合物。在一些實(shí)例中，所述增強(qiáng)材料是彈性體。增強(qiáng)材料的例子包括烯烴聚合物，如超低密度聚乙烯。在一些實(shí)例中，例如具有較低的流動(dòng)性的實(shí)例中，壓敏粘合劑基質(zhì)的特性粘度至少約為0.45dl/g。所述特性粘度通過(guò)將粘合劑溶解在25℃的溶劑中來(lái)測(cè)定。然后，使用Schott Gerate毛細(xì)管粘度計(jì)來(lái)測(cè)定流出時(shí)間，以求出相對(duì)粘度。例如，對(duì)于丙烯酸粘合劑，所述溶劑是濃度為0.1g/dL的乙酸乙烯酯。然后，以相對(duì)粘度對(duì)濃度的自然對(duì)數(shù)計(jì)算出特性粘度。
特別理想的是，在本發(fā)明方法的加工溫度下，所述增強(qiáng)材料的熔體粘度與壓敏粘合劑的熔體粘度類似。在具體的實(shí)例中，在加工溫度下增強(qiáng)材料的熔體粘度與壓敏粘合劑的熔體粘度之比小于約3，較好是小于約1.5。例如，根據(jù)具體的擠出參數(shù)(例如，螺桿設(shè)計(jì)、剪切速率、螺桿速度、溫度)，這一比例約為0.5-1.2。使用毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)量熔體粘度是本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的。
在混合過(guò)程中所述增強(qiáng)材料可不混溶(即，保持分離的相)在壓敏粘合劑中，使得所述增強(qiáng)材料可基本上均勻地分散(即，分布)在壓敏粘合劑中。在具體的實(shí)例中，在混合過(guò)程中，所述增強(qiáng)材料呈平均粒徑小于約20微米的基本球形的顆粒的形式。在某些實(shí)例中，增強(qiáng)材料的平均粒徑小于約10微米。
除了前述材料之外，其它有用的材料包括聚乙烯(例如，得自EquistarChemicals公司(Houston，TX)的高密度聚乙烯，以及中-低密度聚乙烯和低密度聚乙烯)；聚丙烯共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；熱塑性聚氨酯(TPU，得自DowChemical公司或BF Goodrich公司)；聚苯乙烯；聚乙酸乙烯酯；聚氯乙烯；聚甲醛；聚(乙烯-丙烯酸)；聚(乙烯-甲基丙烯酸)；聚(苯乙烯-烯丙醇)；聚酰胺；聚醚-聚酰胺嵌段共聚物，如PEBAX(得自Atofina Chemicals公司，Philadelphia，PA)；聚酯，如TONE聚合物P-767和P-787(得自Union Carbide公司，Danbury，CT)；嵌段共聚聚酯彈性體，如HYTREL(得自DuPont公司，Wilmington，DE)；以及它們的混合物。優(yōu)選的材料是ATTANE 4202(購(gòu)自Dow Chemical公司)和EXACT 3040(購(gòu)自ExxonMobile公司)。
在具體的實(shí)例中，增強(qiáng)材料以基本上連續(xù)的纖維存在于粘合劑組合物中。具體地說(shuō)，在本發(fā)明的一個(gè)方面，所述纖維在壓敏粘合劑基質(zhì)的加工方向上至少約0.5cm，例如至少約2cm是連續(xù)不斷的。在一些實(shí)例中，所述基本上連續(xù)的纖維連續(xù)至少約5cm，在較好的實(shí)例中，所述纖維連續(xù)至少約8cm。在本發(fā)明的另一個(gè)方而中，所述基本上連續(xù)的纖維的最大直徑通常約為0.05-5微米，較好是約0.1-1微米。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，所述基本上連續(xù)的纖維的長(zhǎng)徑比(即，長(zhǎng)度與直徑之比)大于約1000。
在某些實(shí)例中，在使混合物受到拉伸剪切力之前，用壓敏粘合劑混合所述增強(qiáng)材料。增強(qiáng)材料與壓敏粘合劑的混合通過(guò)能導(dǎo)致增強(qiáng)材料分散，較好是基本上均勻地分散在壓敏粘合劑中的任意方法來(lái)進(jìn)行。例如，熔融共混、溶劑混合或者任何適宜的物理手段都能夠適當(dāng)?shù)鼗旌纤鲈鰪?qiáng)材料和壓敏粘合劑。
熔融共混裝置包括能提供分散混合、分布混合、或者分散混合和分布混合的組合的那些裝置?？梢允褂梅峙ê瓦B續(xù)法進(jìn)行熔融共混。分批法的例子包括使用BRABENDER(例如，BRABENDER PREP CENTER，購(gòu)自C.W.BrabenderInstruments公司，South Hackensack，NJ)或BANBURY密煉和輥煉設(shè)備(例如，得自Farrel公司(Ansonia，CT)的設(shè)備)的那些方法。在分批混合之后，可立即對(duì)形成的混合物淬火，并在低于混合物的熔融溫度的溫度下存儲(chǔ)用于以后的加工。
連續(xù)方法的例子包括單螺旋擠出、雙螺旋擠出、圓盤擠出、往復(fù)式單螺旋擠出、以及銷釘機(jī)筒單螺旋擠出。所述連續(xù)方法可包括利用分布元件，如凹槽式傳遞混合機(jī)(例如，CTM，購(gòu)自RAPRA Technology有限公司，Shrewsbury，England)，以及銷釘式混合元件、靜態(tài)混合元件或分散混合元件(以商品名，例如MADDOCK混合元件或SAXTON混合元件購(gòu)得，如“用單螺桿擠出機(jī)混合”(聚合物加工中的混合，Chris Rauwendaal編輯，Marcel Dekker公司，紐約(1991)，第129、176-177和185-186頁(yè))中所描述的)。
在某些實(shí)例中，增強(qiáng)材料約占具有壓敏粘合劑的混合物的2-70重量％。在具體的實(shí)例中，增強(qiáng)材料約占混合物的5-60重量％。例如，增強(qiáng)材料可以約占混合物的5-50重量％。通常，壓敏粘合劑成分約占總混合物的30-98重量％，較好是約40-95重量％，更好是約50-95重量％。也可以在使用所述壓敏粘合劑組合物之前將其它添加劑混入壓敏粘合劑組合物中，這根據(jù)使用的粘合劑的所需的性能來(lái)定。
對(duì)粘合劑組合物施加拉伸剪切力，產(chǎn)生來(lái)自壓敏粘合劑基質(zhì)中的增強(qiáng)材料的纖維。通常，所述粘合劑組合物通過(guò)連續(xù)成形方法，包括熱熔涂布、拉伸或擠出來(lái)自拉伸剪切力裝置(例如，冷拉模、薄薄膜模頭頭或旋轉(zhuǎn)棒模頭)的粘合劑組合物，然后使拉伸的粘合劑組合物與移動(dòng)的卷材(例如，塑料)或其它適合的基材接觸來(lái)形成。有關(guān)的連續(xù)成形方法包括擠出粘合劑組合物和來(lái)自薄膜模頭的共擠出背襯材料，然后冷卻層狀產(chǎn)品以形成膠帶。其它的連續(xù)成形方法包括直接使粘合劑組合物與快速移動(dòng)的卷材或其它適宜的預(yù)成形基材接觸。使用該方法，使用具有活動(dòng)模唇的模頭，如旋轉(zhuǎn)棒模頭，將粘合劑組合物施加在移動(dòng)的預(yù)成形卷材上。
在使用這些連續(xù)方法中的任一種形成纖維后，可通過(guò)將粘合劑組合物的溫度降到增強(qiáng)材料的熔點(diǎn)以下來(lái)固化這樣形成的纖維。例如，可通過(guò)使用直接方法(例如，驟冷輥或水浴)或間接方法(例如，空氣或氣體撞擊)驟冷粘合劑組合物來(lái)降低溫度。然后，將所得的纖維增強(qiáng)的粘合劑組合物冷卻到室溫。附加的粘合劑層可包括在與帶微結(jié)構(gòu)的背襯相反的粘合劑層上。例如，可將第二粘合劑層涂布在所述低流動(dòng)性的粘合劑層上。所述第二粘合劑層可以是低流動(dòng)性的粘合劑，也可以不是。例如，不是低流動(dòng)性粘合劑的第二粘合劑層在薄層中有利于使粘合制品的粘性最大。在另一個(gè)實(shí)例中，位于帶微結(jié)構(gòu)的背襯的第二主表面上的第一粘合劑層不是低流動(dòng)性的粘合劑，第二粘合劑層(低流動(dòng)性的粘合劑)位于與帶微結(jié)構(gòu)的背襯相反的第一粘合劑層上。
制造膠帶的方法所述膠帶包括帶微結(jié)構(gòu)的膜和粘合劑層。所述帶微結(jié)構(gòu)的膜具有包含帶微結(jié)構(gòu)的表面的第一主表面和一第二主表面。所述帶微結(jié)構(gòu)的表面可以用許多方法制成，如使用流延、涂布或壓制工藝。例如，使背襯的第一主表面形成微結(jié)構(gòu)可通過(guò)下述方法中的至少一種來(lái)達(dá)到(1)使用具有圖像的帶微結(jié)構(gòu)的模具來(lái)流延熔融的熱塑性塑料，(2)將流體涂布在具有圖像的帶微結(jié)構(gòu)的模具上，使該流體固化，并取下所得的膜，或者(3)使熱塑性薄膜通過(guò)夾輥將其壓在具有帶微結(jié)構(gòu)的圖像的模具上。所述模具可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的許多帶微結(jié)構(gòu)的元件工藝中的任一種來(lái)形成，部分地根據(jù)模具的材料和所需的形狀特征來(lái)選擇。說(shuō)明性的工藝包括蝕刻(例如，通過(guò)化學(xué)蝕刻、機(jī)械蝕刻、或者其它燒蝕手段，如激光燒蝕或反應(yīng)性離子蝕刻等)、光刻法、立體平版印刷、微機(jī)械加工、滾花(例如，切削滾花或酸增強(qiáng)滾花)、劃痕或切削等。另一種形成所述帶微結(jié)構(gòu)的表面的方法包括熱塑性塑料擠出、可固化流體涂布法，以及對(duì)熱塑性塑料層壓花(也可以固化該熱塑性塑料層)。
所述壓制方法使用壓塑領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的熱壓機(jī)。所述熱壓機(jī)中施加的壓力通常約為48-2400kPa。熱壓機(jī)在模具表面上的溫度通常約為100-200℃，例如約為110-170℃。
所述熱壓機(jī)中的持續(xù)時(shí)間通常約為1-5分鐘。使用的壓力、溫度和持續(xù)時(shí)間主要根據(jù)形成微結(jié)構(gòu)的具體材料來(lái)定，形成的帶微結(jié)構(gòu)的單元的類型是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那些。
加工條件應(yīng)當(dāng)足以導(dǎo)致材料流動(dòng)，并且一般形成所用的模具表面的形狀?？梢允褂萌魏瓮ǔＤ軌驈氖袌?chǎng)上購(gòu)得的熱壓機(jī)。
擠出方法包括使擠出的材料或預(yù)成形的基材通過(guò)驟冷輥和刻有所需微結(jié)構(gòu)的相反圖案的流延輥形成的輥隙。或者，將輸入膜送入擠出涂布器或擠出機(jī)中。將聚合物層熱熔涂布(擠出)到該輸入膜上。然后，所述聚合物層形成為帶微結(jié)構(gòu)的表面。
可以使用單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)。選擇條件以滿足本領(lǐng)域技術(shù)人員了解的一般要求。例如，擠出機(jī)中的溫度范圍可以是100-250℃，根據(jù)樹(shù)脂的熔體特性來(lái)定。模頭的溫度為150-230℃，根據(jù)樹(shù)脂的熔體特性來(lái)定。輥隙中施加的壓力可以約為140-1380kPa，較好是約350-550kPa。夾輥的溫度可以約為5-150℃，例如約為10-100℃，流延輥的溫度可以約為25-100℃，例如約為40-60℃。移動(dòng)通過(guò)輥隙的速度通常約為0.25-10米/分鐘，但是只要條件允許，通常是移動(dòng)地越快越好。
可以使用輥隙用連續(xù)的方法完成壓延，如膜加工領(lǐng)域中已知的那樣。在本發(fā)明中，使具有適宜表面以及接受所需微結(jié)構(gòu)圖案的足夠厚度的卷材通過(guò)兩個(gè)圓柱形輥形成的輥隙，其中一個(gè)輥具有刻在其表面上的與所需結(jié)構(gòu)相反的圖像。表面層與雕刻的輥在輥隙處接觸。通常，使用例如輻射熱源(例如，熱燈、紅外線加熱器等)和/或通過(guò)在輥隙處使用加熱輥將卷材加熱至100-540℃。本發(fā)明的實(shí)施中通常使用在輥隙處熱與壓力(通常，100-800磅/英寸(1.8-9kg/cm))的組合。
所述帶微結(jié)構(gòu)的背襯的第二主表面是涂布了上述粘合劑組合物的粘合劑。這可以使用任何本領(lǐng)域中已知的工藝來(lái)完成。
所得的粘合制品可包括在粘合劑層上的剝離襯里(未示出)，但是剝離襯里并不是必需的。剝離襯里是已知的，并且可以從許多來(lái)源購(gòu)得。剝離襯里的例子包括涂布硅氧烷的牛皮紙、涂布硅氧烷的聚乙烯涂布紙、涂布硅氧烷或沒(méi)有涂布的聚合物材料如聚乙烯或聚丙烯。前述原料也可以用聚合物剝離劑，如聚硅氧烷脲、氟化的聚合物、聚氨酯和丙烯酸長(zhǎng)鏈烷基酯聚合物來(lái)涂布。
印刷制品所述的粘合制品可較好地用來(lái)印刷。帶微結(jié)構(gòu)的單元含有施加到帶微結(jié)構(gòu)的表面上的任意吸墨涂料和任意墨水，從而形成受控的圖像。
印刷方法可以使用本領(lǐng)域中已知的任何方法來(lái)印刷粘合制品。具體地說(shuō)，本發(fā)明的粘合制品可置于噴墨打印機(jī)中，并以較高的速度(即，以超過(guò)5cm/秒的速度)打印，同時(shí)保持清晰的圖像。
實(shí)施例試驗(yàn)方法剝離粘合強(qiáng)度(自配合的)提供兩片具有有帶微結(jié)構(gòu)的外表面(即，該表面和與粘合劑層接觸的表面相反)的背襯的膠帶，其寬度為1英寸(2.54cm)，長(zhǎng)度約為5英寸(12.7cm)。將第一片膠帶施加在第二片膠帶上，使得第一片膠帶的粘合劑面與第二片膠帶的帶微結(jié)構(gòu)的面接觸，得到層狀結(jié)構(gòu)(類似于一卷中有兩圈膠帶)。將該層狀的結(jié)構(gòu)置于在170kPa(25磅/英寸2)的壓力和約50℃(120°F)的溫度下的熱壓機(jī)中約3天。
在約72小時(shí)后，打開(kāi)熱壓機(jī)并使之冷卻，然后取出老化的試樣，在試驗(yàn)之前，于約73°F(23℃)和約50％的相對(duì)濕度下調(diào)節(jié)24小時(shí)。在室溫下，使用SINTECH6(購(gòu)自MTS Systems公司，Research Triangle Park，NC)，以50英寸/分鐘(127cm/分鐘)的分離速度評(píng)價(jià)試樣的90°剝離粘合強(qiáng)度。記錄所述剝離強(qiáng)度。試驗(yàn)一個(gè)或兩個(gè)試樣。
對(duì)鋼的剝離粘合強(qiáng)度根據(jù)ASTM D3330試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)具有有帶微結(jié)構(gòu)的外表面(即，該表面和與粘合劑層接觸的表面相反)的背襯的膠帶的180°剝離粘合強(qiáng)度。使用未老化的單片試樣進(jìn)行試驗(yàn)。記錄剝離強(qiáng)度。測(cè)試三個(gè)試樣，記錄范圍和平均值。
對(duì)纖維板的搭接剪切粘合強(qiáng)度根據(jù)ASTM D3654試驗(yàn)方法(方法B)評(píng)價(jià)具有有帶微結(jié)構(gòu)的外表面(即，該表面和與粘合劑層接觸的表面相反)的背襯的膠帶的剪切粘合強(qiáng)度。使用未老化的試樣進(jìn)行試驗(yàn)。記錄剪切強(qiáng)度(破壞時(shí)的分鐘)和破壞方式?！巴蝗环蛛x(pop-off)”破壞方式表示膠帶通過(guò)從纖維板基材上完全除去，不留粘合劑殘余物而破壞。測(cè)試三個(gè)試樣，記錄平均破壞時(shí)間和破壞方式。
滾球粘性使用滾球粘性試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)具有有帶微結(jié)構(gòu)的外表面(即，該表面和與粘合劑層接觸的表面相反)的背襯的膠帶的表面粘性。使用未老化的試樣進(jìn)行試驗(yàn)。將一片長(zhǎng)度約為12英寸(305mm)、寬度約為1英寸(25mm)的膠帶(其粘合劑表而暴露)附著在斜坡底部的平坦的表面上。該斜坡傾斜的角度為21.3°，長(zhǎng)度為6.5英寸(16.5cm)。將直徑為7/16英寸(1.1cm)的不銹鋼滾珠(先前已用雙丙酮醇(1次)和庚烷(3次)清潔)沿斜坡滾落到膠帶上。測(cè)量滾珠沿膠帶的粘合劑表面直到它靜止所述的距離。測(cè)試三個(gè)試樣，記錄平均距離。
活化溫度通過(guò)將涂布了粘合劑的背襯試樣置于一張復(fù)寫紙(20磅重量，以商品名HAMMERMILL COPY PLUS購(gòu)自International Paper公司，Memphis，TN)上(粘合劑面與復(fù)寫紙接觸)，并在對(duì)流烘箱中將所得的制品加熱至各種溫度，來(lái)確定活化溫度。使用置于烘箱內(nèi)的熱電偶(就位于放置所述制品的架子上)來(lái)確定溫度。在各個(gè)溫度下達(dá)到平衡后，用手使一個(gè)4.5磅(2.04kg)的橡皮輥來(lái)回通過(guò)膠帶一次以確保粘合劑層與紙之間的緊密接觸，然后將所述結(jié)構(gòu)冷卻至室溫。當(dāng)制品處于室溫時(shí)，用手剝?nèi)ネ坎剂苏澈蟿┑谋骋r。所述活化溫度定義為形成對(duì)紙的粘結(jié)所需的最低溫度。因此，在冷卻之后，所述粘結(jié)導(dǎo)致剝離時(shí)紙撕破。如果達(dá)不到活化溫度，在冷卻后粘合劑不會(huì)使紙撕破。在較低的溫度下，紙不會(huì)粘著在粘合劑上，兩者能干凈地分離而不會(huì)對(duì)紙?jiān)斐扇魏螕p壞。
加速流動(dòng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)具有膜或紙背襯，并且在其一個(gè)面上具有粘合劑層的膠帶對(duì)于流入第二背襯上的帶微結(jié)構(gòu)的表面中的流動(dòng)性。將粘合劑厚度至少約為24微米，測(cè)得的寬4.3英寸、長(zhǎng)8.3英寸(11cm×21cm)的膠帶試樣施加在尺寸相同，并且在一個(gè)面上具有帶微結(jié)構(gòu)的表面的膜背襯上，使得膠帶的粘合劑層與所述第二膜背襯的帶微結(jié)構(gòu)的表面接觸。該帶微結(jié)構(gòu)的膜背襯按實(shí)施例1-6所述來(lái)制備。用手使一個(gè)4.5磅(2.04kg)的橡皮輥以各個(gè)方向來(lái)回通過(guò)膠帶三次以確保粘合劑層與帶微結(jié)構(gòu)的表面之間的緊密接觸。將所得的制品置于兩塊測(cè)得寬8.5英寸、長(zhǎng)11英寸(21.5cm×28cm)的剝離襯里之間。然后，將這一結(jié)構(gòu)置于尺寸稍大于剝離紙、厚度約為0.18英寸(4.5mm)的兩塊玻璃板之間。將該組件置于158°F(70℃)的烘箱中，在該組件的頂部放置2.2磅(1.0kg)的重物。在各個(gè)停留時(shí)間過(guò)后，取出試樣，并使其冷卻到室溫。然后，用手仔細(xì)地剝?nèi)ダ鋮s的試樣，使顯示圖案(該圖案與第二背襯的帶微結(jié)構(gòu)的表面上的圖像相反)的膠帶的粘合劑表面暴露。使用光學(xué)顯微鏡(Leica DMLM Optical Microsystems，購(gòu)自Leica Microsystems公司，Deerfield，IL)檢查粘合劑表面。將顯微鏡聚焦在粘合劑層中帶微結(jié)構(gòu)的凹槽的底部上，讀出調(diào)焦高度。不以任何方式改變?cè)嚇游恢?，將顯微鏡再次聚焦在凹槽之間的粘合劑的方形平坦區(qū)域。再次讀出調(diào)焦高度，計(jì)算差值。這一差值就是粘合劑流入微結(jié)構(gòu)中的距離。這一距離越大，粘合劑的流動(dòng)性越高。相反地，這一距離越小，粘合劑的流動(dòng)性越低。
穩(wěn)態(tài)剪切蠕變?cè)u(píng)價(jià)各種粘合劑的蠕變?nèi)崃亢偷托巫兯俾收扯忍匦浴８唧w地說(shuō)，使粘合劑材料經(jīng)受恒負(fù)載(應(yīng)力)。以時(shí)間的函數(shù)測(cè)量所得的形變(應(yīng)變)。用多用應(yīng)力流變儀(型號(hào)SR5，購(gòu)自Rheometric Scientific公司，Piscataway，NJ)進(jìn)行剪切蠕變測(cè)試。通過(guò)將所述材料涂布到剝離襯里上，將其干燥，并將所得的粘合劑膜本身折成厚度約為0.039-0.079英寸(1-2mm)的薄的粘合劑片，來(lái)制備粘合劑的測(cè)試試樣。從所述片上切下直徑為1英寸(25mm)的粘合劑試樣，安裝在流變儀的平行板之間。在158°F(70℃)的恒溫、施加到試樣上的10,000Pa恒定應(yīng)力下，進(jìn)行蠕變測(cè)試，時(shí)間為1300秒。在1300秒后，除去恒定應(yīng)力，測(cè)量應(yīng)變減弱。按下述方法由所得的結(jié)果計(jì)算穩(wěn)態(tài)柔量(Jo)和低形變速率粘度(ηo)。
以時(shí)間的函數(shù)來(lái)測(cè)量應(yīng)變(γ)，并使用式1由其計(jì)算柔量(J)(1)J(t)＝γ(t)/σ式中，J是柔量，γ是應(yīng)變，t是時(shí)間，σ是應(yīng)力。
使用式2由柔量對(duì)時(shí)間的曲線計(jì)算穩(wěn)態(tài)柔量(J0)和低形變速率粘度(η0)(2)J(t)＝(1/η0)t+J0式中，J是柔量，t是時(shí)間，(1/η0)表示柔量曲線的穩(wěn)態(tài)區(qū)域中的斜率，J0是由斜線的y截距確定的在時(shí)間為0時(shí)的柔量。
實(shí)施例僅僅是用來(lái)說(shuō)明，不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍或者所附的權(quán)利要求書的范圍。除非另有說(shuō)明，實(shí)施例和說(shuō)明書的其它部分中的份、百分比、比例等都是以重量計(jì)的。
實(shí)施例1-6帶微結(jié)構(gòu)的背襯的制備通過(guò)在著色的襯膜上擠出聚合物熔體樹(shù)脂來(lái)制備帶微結(jié)構(gòu)的背襯膜。更具體地說(shuō)，將透明的聚丙烯樹(shù)脂(FINA 3376，一種聚丙烯均聚物樹(shù)脂，含有硬脂酸鈣，熔體流動(dòng)速率約為2.5-3.1g/10分鐘(230℃/2.16kg負(fù)載)，亨特色度“b”為2.0或更小，在二甲苯中的可溶物約為3.5-4.5％，得自ATOFINA Petrochemical公司，Dallas，TX)擠出在厚度約50微米(0.002英寸)的白色聚丙烯膜(以BW9購(gòu)自Nan Ya Plastics美國(guó)公司，Livingston，NJ)上。擠出機(jī)是Killion單螺桿擠出機(jī)(購(gòu)自Davis Standard Killion公司，Pawcatuck，CT)。所述擠出機(jī)的直徑為3.18cm(1.25英寸)，具有以下5個(gè)加熱段1段，124℃(255°F)；2段，177℃(350°F)；3段，235℃(455°F)；4段，243℃(470°F)；5段，249℃(480°F)。模頭溫度設(shè)定為249℃(480°F)。
使其上擠出有樹(shù)脂的白色聚丙烯膜通過(guò)兩個(gè)加熱的夾輥，這兩個(gè)夾輥在壓力下緊密接觸并且位于接近模頭的位置。將該白色膜以約180°包圍上(橡皮)輥，然后與其上透明的擠出的聚丙烯熔體一起通入的輥隙。上夾輥是包橡膠的輥，下夾輥是在其表面上刻有帶微結(jié)構(gòu)的圖像的金屬模具輥。兩根夾輥的直徑約為30.5cm(12英寸)并且是空心的，從而可以通過(guò)使流體通過(guò)夾輥的內(nèi)部來(lái)加熱或驟冷夾輥。上輥的設(shè)定點(diǎn)是38℃(100°F)，下輥的設(shè)定點(diǎn)是110℃(230°F)。卷材的速度約為3.0-3.7米/分鐘(9.8-12.1英尺/分鐘)。
所述金屬模具輥刻有兩組平行的凹槽，它們相互垂直。所述垂直的兩組螺線凹槽與輥軸成約45°的角度，并具有約50微米的深度，在底部約18微米的寬度，在頂部約31微米的寬度，間隔約125微米。
模具輥的帶微結(jié)構(gòu)的表面將其圖像賦予擠出的透明聚丙烯樹(shù)脂，用以形成兩層具有其上有帶微結(jié)構(gòu)的圖像的透明第一主表面和白色第二主表面的聚丙烯膜背襯。在到達(dá)纏繞輥之前將有圖像的膜冷卻。膜上的圖像包含井孔或由壁形成的凹陷。所述凹陷是公稱深度為50微米的菱形，且壁與帶微結(jié)構(gòu)的膜的加工方向(卷材的方向)成45°。所得的帶微結(jié)構(gòu)的膜背襯的總厚度為0.0075英寸(190微米)。其中，約0.002英寸(50微米)來(lái)自白色的膜，約0.0055英寸(140微米)來(lái)自擠出的透明聚丙烯層。
具有帶微結(jié)構(gòu)的背襯的膠帶的制備將粘合劑組合物涂布在與具有帶微結(jié)構(gòu)的圖像的表面相反的帶微結(jié)構(gòu)的背襯的表面上，形成膠帶。更具體地說(shuō)，使用直徑約為1.18英寸(30mm)，具有14個(gè)加熱的段的同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)(Werner & Pfleiderer ZSK-30，購(gòu)自Werner &Pfleiderer公司，Ramsey，NJ)，將各種粘合劑組合物擠出涂布在上述制備的帶微結(jié)構(gòu)的背襯膜的白色第二主表面上。所述段和模頭的溫度設(shè)定如下1-4段，280°F(138℃)；5-9段，300°F(149℃)；10-14段，320°F(160℃)；模頭，310°F(154℃)。卷材的速度約為10-12英尺/分鐘(約3.0-3.7米/分鐘)。這導(dǎo)致粘合劑的厚度約為0.002英寸(約50微米)。
所述粘合劑組合物為KRATON D1107(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，購(gòu)自Kraton Polymers公司，Houston，TX)、WINGTACK PLUS(粘合劑增粘劑，購(gòu)自Goodyear Chemical公司，Akron，OH)，ATTANE(乙烯和辛烯的線型低密度共聚物，購(gòu)自Dow Chemical公司，Midland，MI)和IRGANOX 1010(抗氧化劑，購(gòu)自Ciba Specialty Chemicals公司，Tarrytown，NY)。在實(shí)施例2-6中，在擠出過(guò)程中由ATTANE材料形成纖維聚烯烴增強(qiáng)材料。存在的聚合物纖維的量以包括纖維在內(nèi)的整個(gè)粘合劑組合物的百分比來(lái)記錄。實(shí)施例1-6中的粘合劑組成示于下表1。
表1

按上述測(cè)試方法，評(píng)價(jià)實(shí)施例1-6的具有帶微結(jié)構(gòu)的背襯的膠帶的“剝離粘合強(qiáng)度(自配合的)”、“對(duì)鋼的剝離粘合強(qiáng)度”、“對(duì)纖維板的搭接剪切粘合強(qiáng)度”和“滾球粘性”。結(jié)果示于下表2。
表2

實(shí)施例1示出了雙粘結(jié)的失效當(dāng)進(jìn)行“剝離粘合強(qiáng)度(自配合的)”試驗(yàn)時(shí)，粘合劑沒(méi)有保持粘著在其原來(lái)涂布的背襯上。在同樣的試驗(yàn)中，實(shí)施例3的一個(gè)試樣也顯示了雙粘結(jié)的失效。其余的實(shí)施例都能夠干凈地除去，即，粘合劑層保持粘著在其原來(lái)涂布的背襯上。對(duì)“對(duì)纖維板的搭接剪切粘合強(qiáng)度”試驗(yàn)，所有的試樣都顯示出“突然分離”破壞方式。
實(shí)施例7-15使用上述測(cè)試方法中的“加速流動(dòng)試驗(yàn)”來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)施例1-6的具有帶微結(jié)構(gòu)的背襯的膠帶。另外，使用這一方法評(píng)價(jià)三種市售的膠帶(購(gòu)自3M公司，St.Paul，MN)。它們是實(shí)施例133MTMSCOTCHCALTMImaging Media(NO.3657-10，約0.0025英寸(64微米)厚，其上具有永久性壓敏粘合劑的白色不透明膜，購(gòu)自3M公司，St.Paul，MN)，實(shí)施例143MTMSCOTCHBox Sealing Tape 311(一種通用的箱子封條，在0.0011英寸(28微米)厚的雙軸取向的聚丙烯背襯上具有0.00095英寸(24微米)厚的壓敏丙烯酸粘合劑)，以及實(shí)施例153MTMSCOTCHBox Sealing Tape 313(一種通用的箱子封條，在0.0016英寸(41微米)厚的背襯上具有0.00095英寸(24微米)厚的壓敏丙烯酸粘合劑)。結(jié)果示于下表3。
表3

*需使用干冰將膠帶試樣冷卻到-76°F(-60℃)，才能夠干凈地除去而不發(fā)生粘合劑轉(zhuǎn)移。
實(shí)施例16-20使用實(shí)施例1-6中使用的帶微結(jié)構(gòu)的膜進(jìn)行實(shí)施例16-20。大多數(shù)的印刷試驗(yàn)在帶微結(jié)構(gòu)的膜的第二表面上沒(méi)有粘合劑的條件下進(jìn)行。
實(shí)施例16在帶微結(jié)構(gòu)的面上電暈處理實(shí)施例1-6中使用的那種帶微結(jié)構(gòu)的膜背襯的試樣(不具有粘合劑層)。使用1焦耳/cm2的能量水平在空氣中進(jìn)行電暈處理。在電暈處理的帶微結(jié)構(gòu)的膜上進(jìn)行兩種水性噴墨印刷試驗(yàn)，不對(duì)膜作進(jìn)一步的處理。在裝入噴墨打印機(jī)之前，使用膠帶將所述電暈處理的帶微結(jié)構(gòu)的膜粘結(jié)在紙片上。然后，對(duì)膜的帶微結(jié)構(gòu)的面進(jìn)行印刷。
用使用水性染料基墨水的Hewlett-Packard HP970C噴墨打印機(jī)進(jìn)行一個(gè)印刷試驗(yàn)，并用使用水性顏料基墨水的Hewlett-Packard HP2500CP噴墨打印機(jī)印刷第二個(gè)試樣。兩者都給出了較好的印刷質(zhì)量。
實(shí)施例17使用相變(熱熔)噴墨打印機(jī)印刷沒(méi)有粘合劑的可印刷的帶微結(jié)構(gòu)的聚丙烯膜背襯和實(shí)施例1的膠帶試樣。使用的打印機(jī)包括Tektronix Phaser340、840和860打印機(jī)(購(gòu)自Xerox公司，Stamford，CT)，它們給出了極好的印刷質(zhì)量。在印刷之前，使用膠帶將試樣粘結(jié)在紙上，或者使用試樣本身的粘合劑層將試樣粘著在紙上。
實(shí)施例18使用給出肉眼可識(shí)別的圖像的Sato 305熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)(購(gòu)自Sato America ofSunnyvale公司，California)印刷帶微結(jié)構(gòu)的聚丙烯膜背襯試樣。色密度和圖像質(zhì)量不如實(shí)施例16、17、20和21中的好。使用三種不同的Iimak熱轉(zhuǎn)印帶(DC-400樹(shù)脂帶、DC-200混合的樹(shù)脂-蠟帶和DC-100蠟帶)進(jìn)行印刷。所述Iimak熱轉(zhuǎn)印帶購(gòu)自Iimak International Imaging Materials of Amherst公司(紐約)。用混合的樹(shù)脂得到了最好的光密度。用蠟帶得到了較差的光密度，但是圖像更清晰。DC-400樹(shù)脂帶得到的圖像質(zhì)量最差。
實(shí)施例19使用帶微結(jié)構(gòu)的聚丙烯膜背襯試樣作為電子照相印刷介質(zhì)，使之通過(guò)LanierModel 6720照相復(fù)印機(jī)(購(gòu)自Lanier Worldwide公司，Atlanta，Georgia)的片料入口，同時(shí)照相復(fù)印圖像。這樣就在膜的帶微結(jié)構(gòu)的面上給出了較好的黑白圖像。
實(shí)施例20將不含粘合劑的帶微結(jié)構(gòu)的膜試樣涂布在具有以下配方的帶微結(jié)構(gòu)的表面上硫酸鋁十八水合物Al2(SO4)3·18H2O0.5份二辛基磺基丁二酸鈉 0.5份水 74份異丙醇 25份硫酸鋁十八水合物和二辛基磺基丁二酸鈉購(gòu)自Sigma-Aldrich公司(St.Louis，Missouri)。
使用標(biāo)稱涂覆了厚0.00036英寸(9微米)的濕涂層的繞絲棒(以#4 Mayer Rod購(gòu)自NY州Webster的R D Specialties公司)將試樣涂布在膜的帶微結(jié)構(gòu)的面上。將涂層在室溫下干燥一整夜。
它們?cè)谘b有顏料基墨水的Hewlett-Packard DesignJet 2500CP打印機(jī)上印刷，給出了具有較高的光密度、較好的色彩飽和度和較高的清晰度的極好的圖像。
實(shí)施例21使用FINA 3376(一種透明的聚丙烯樹(shù)脂)以與實(shí)施例1-6中所述類似的方式制備本實(shí)施例中使用的帶微結(jié)構(gòu)的膜，只是帶微結(jié)構(gòu)的圖像稍有不同。
其表面包含深約75微米且?guī)⒔Y(jié)構(gòu)的單元間距約為125微米的主要是帶微結(jié)構(gòu)的單元的陣列。這些主要的壁在其頂部寬約18微米，在其底部寬約36微米。主要的帶微結(jié)構(gòu)的單元(它們的壁相交)的角在壁的其它部分之上突起約10微米。另外，次要組的壁以與主要的壁成45°的角度來(lái)取向。這些次要的壁高約10微米，間距約為35微米，標(biāo)稱寬度約為7微米。
在用水性噴墨受體制劑涂布帶微結(jié)構(gòu)的表面之前，對(duì)膜進(jìn)行電暈處理。通過(guò)以約3英寸2/秒(19.4cm2)的速度使整個(gè)膜表面在高頻發(fā)生器棒(120伏特，50/60赫茲，0.35安培，購(gòu)自Electro Technic Products公司，Chicago，IL)下通過(guò)，在空氣中進(jìn)行電暈處理。
然后，用下述制劑涂布帶微結(jié)構(gòu)的膜。制備以下三種組合物。除非另有說(shuō)明，所有的份都是重量份。
組合物A將2份冰醋酸加入10份REILLINE 420 SOLUTION(聚4-乙烯基吡啶的溶液，得自Reilly Industries公司，Indianapolis，IN)中，然后加入34份異丙醇，按著是34份水。在添加了各種成分后混合溶液。
組合物B將110份水加入10份“FREETEX 685”(一種含有陽(yáng)離子聚胺的濃縮的染料固定劑，購(gòu)自Noveon公司，Cleveland，OH)中，并混合。
組合物C將97.5份乙醇加入2.5份“HELOXYTMMODIFIER 48”(一種低粘度的脂族三縮水甘油醚，購(gòu)自Resolution Performance Products公司，Houston，TX)中，并混合。
通過(guò)混合2.1份組合物A、0.4份組合物B和0.1份組合物C來(lái)制備涂料組合物。將該涂料組合物施涂到膜背襯的電暈處理的、帶微結(jié)構(gòu)的表面上。使用形成81微米厚的標(biāo)稱濕涂層的#36 Mayer棒(購(gòu)自NY州Webster的R D Specialties公司)施涂所述組合物。在約70℃的對(duì)流烘箱中干燥涂布的膜5分鐘。在使用染料基墨水的Hewlett-Packard HP970C噴墨打印機(jī)上進(jìn)行印刷，得到了極好的印刷質(zhì)量。
實(shí)施例22-27使用上述“穩(wěn)態(tài)剪切蠕變”測(cè)試方法評(píng)價(jià)幾種不同粘合劑的蠕變?nèi)崃亢偷退僬扯?。評(píng)價(jià)以下粘合劑22)按實(shí)施例2所述制備含微纖維的粘合劑，但進(jìn)行如下改變聚烯烴纖維的含量為8重量％，且最終的粘合劑厚度為0.005英寸(127微米)；23)3MTMSCOTCHTM300LSE高強(qiáng)度粘合劑轉(zhuǎn)移帶(購(gòu)自3M公司，St.Paul，MN)；24)通過(guò)溶液聚合90pbw的丙烯酸2-甲基-丁酯、10pbw的丙烯酸和0.14pbw的丙烯間苯二甲酰亞胺(propylene isophthalimide)得到聚合物溶液(在25℃的乙酸乙酯中測(cè)得其特性粘度為0.8dL/g，將它涂布在剝離襯里上并在70℃干燥15分鐘以得到粘合劑轉(zhuǎn)移帶)來(lái)制備的丙烯酸共聚物組合物；25)3MTMSCOTCHTM9485PC高性能粘合劑轉(zhuǎn)移帶(購(gòu)自3M公司，St.Paul，MN)；26)通過(guò)將20pbw的KRATOND1107(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，購(gòu)自Kraton Polymers公司，Houston，TX)、20pbw的WINGTACK PLUS(粘合劑增粘劑，購(gòu)自Goodyear Chemical公司，Akron，OH)和60pbw的甲苯的組合物用溶劑涂布在硅氧烷處理的紙剝離襯里上，并在70℃干燥15分鐘制得的嵌段共聚物基粘合劑；以及27)實(shí)施例26試樣熱熔涂布。結(jié)果示于下表4。
表4

實(shí)施例28-30將粘合劑組合物涂布在0.004英寸(102微米)厚的紙背襯表面上以形成膠帶。更具體地說(shuō)，使用直徑約為1.18英寸(30mm)，具有14個(gè)加熱段的同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)(Werner & Pfleiderer ZSK-30，購(gòu)自Werner & Pfleiderer公司，Ramsey，NJ)，將各種粘合劑組合物擠出涂布在背襯上。六個(gè)段和模頭的溫度設(shè)定如下分別為280°F(138℃)，300°F(149℃)，307°F(153℃)，312°F(156℃)，316°F(158℃)和321°F(161℃)。模頭的溫度為325°F(163℃)。卷材的速度約為10-12英尺/分鐘(約3.0-3.7米/分鐘)。這導(dǎo)致粘合劑的厚度約為0.001英寸(約25微米)。
所述粘合劑組合物由苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以商品名KRATOND1107購(gòu)自Kraton Polymers公司，Houston，TX)、增粘劑(以商品名WINGTACKPLUS購(gòu)自Goodyear Chemical公司，Akron，OH)、熔點(diǎn)為113℃的低分子量聚乙烯蠟(以商品名POLYWAX 1000購(gòu)自Baker-Petrolite公司，Sugar Land，TX)、以及抗氧化劑(以商品名IRGANOX 1010購(gòu)自Ciba Specialty Chemicals公司，Tarrytown，NY)組成。
膠帶的粘合劑面與帶微結(jié)構(gòu)的膜背襯接觸，并以上述“加速流動(dòng)試驗(yàn)”(具有以下改變)中詳細(xì)描述的方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
使用的膜背襯上的微結(jié)構(gòu)具有在相互垂直的壁的交點(diǎn)與沿交點(diǎn)之間的壁長(zhǎng)度的點(diǎn)之間的高度差，按下述方法制備。使用Davis標(biāo)準(zhǔn)單螺桿擠出機(jī)(購(gòu)自DavisStandard Killion公司，Pawcatuck，CT)，在兩個(gè)位于與出口模頭非常接近的位置的加熱輥之間擠出透明的聚丙烯樹(shù)脂(Homopolymer 4018注射成型樹(shù)脂，購(gòu)自BPAmoco Polymers公司，Naperville，IL)和白色聚丙烯樹(shù)脂(二氧化鈦和PP4792 E1的重量比為1∶1的混合物，一種熔體流動(dòng)速率通常為2.7g/10分鐘(230℃/2.16kg)的聚丙烯樹(shù)脂，購(gòu)自ExxonMobile Chemical公司，Houston，TX)的重量比為83∶17混合物。所述擠出機(jī)的直徑為6.35cm(2.50英寸)，長(zhǎng)度/直徑比為38/1，六個(gè)加熱段如下表5所示來(lái)設(shè)定。表5中還示出了實(shí)際的供料頭(feedblock)和模頭的溫度。熔融的樹(shù)脂離開(kāi)模頭，并在壓力下在兩個(gè)接近的夾輥之間拉伸。上夾輥是包橡皮的輥，下夾輥是其表面上刻有帶微結(jié)構(gòu)的圖像的金屬模具輥。
所述金屬模具輥刻有三組凹槽。有兩組平行的凹槽，它們相互垂直，在下文中稱為主凹槽。所述垂直的兩組螺線凹槽與輥軸成約45°的角度，并具有約75微米的深度，在底部約18微米的寬度，在頂部約31微米的寬度，間隔約125微米。第三組凹槽(下文中稱為次凹槽)與輥軸成約90°的角度(即，與卷材的方向平行)，深度約為4-5微米，底部的寬度約為8微米，頂部的寬度約為11微米，間隔約為35微米。兩根夾輥的直徑約為45.7cm(18英寸)并且是空心的，從而可以通過(guò)使流體通過(guò)夾輥的內(nèi)部來(lái)加熱或驟冷夾輥。各個(gè)實(shí)施例中上橡皮輥和下金屬輥的溫度，以及卷材的速度列于下表5中。
模具輥的帶微結(jié)構(gòu)的表面在擠出的聚丙烯樹(shù)脂上壓花，形成具有其上有帶微結(jié)構(gòu)的圖像的第一主表面，以及第二主表面的聚丙烯膜。在到達(dá)纏繞輥之前將壓花的膜冷卻。膜上的壓花圖像包含井孔或由壁隔開(kāi)的凹陷。所述凹陷呈菱形，且壁與帶微結(jié)構(gòu)的膜的加工方向(卷材的方向)成45°的角度。另外，凹陷底部含脊，該脊與凹陷的壁的方向成45°的角度(即，它們與卷材的方向平行)，并且脊的標(biāo)稱高度為8-10微米，頂部的寬度約為8微米，底部的寬度約為11微米，間隔約為35微米。
用Wyco Interferrometer顯微鏡(型號(hào)RST，得自Veeco Metrology Group公司，Tucson，AZ)檢查總厚度約為0.0055英寸(140微米)的最終的帶微結(jié)構(gòu)的背襯。觀察到所述壁對(duì)于它們的高度而言具有類似鞍的形狀。在交點(diǎn)之間的位置壁高的值最小，而在交點(diǎn)的區(qū)域中壁高的值最大，高度差異約為13微米。凹陷底部的脊具有均一的高度。
在測(cè)量粘合劑的流動(dòng)程度時(shí)，使用72小時(shí)的停留時(shí)間，在與微結(jié)構(gòu)的壁的交點(diǎn)接觸的粘合劑中的一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行第一次測(cè)量。
配方和結(jié)果示于下表6-7。
表5

表6

表7

實(shí)施例31-33重復(fù)實(shí)施例28-30，但是進(jìn)行如下改變。使用一種苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以商品名KRATON D1114購(gòu)自Kraton Polymers公司，Houston，TX)代替KRATON D1107共聚物；使用一種增粘劑(以商品名ESCOREZ 1310購(gòu)自EXXON-MOBIL公司，Houston，Texas)代替WINGTACK PLUS增粘劑；使用0.003英寸(76微米)厚的聚丙烯膜代替紙背襯。下表8中列出了這些配方。按實(shí)施例28-30所述的方法評(píng)價(jià)它們，結(jié)果示于下表9。
表8

表9

實(shí)施例34-39制備丙烯酸粘合劑組合物，并評(píng)價(jià)其加速流動(dòng)性。通過(guò)溶液聚合有40％固體的乙酸乙酯得到在25℃的乙酸乙酯中測(cè)得其特性粘度為0.8dL/g的聚合物溶液，來(lái)制備48pbw的丙烯酸2-乙基-己酯、50pbw的丙烯酸二十二烷酯(購(gòu)自Cognis公司，Ambler，PA)和2pbw的丙烯酸的丙烯酸共聚物組合物。就在涂布之前，用甲苯稀釋所述聚合物溶液得到30％的固體溶液，并與下表所示含量的化學(xué)交聯(lián)劑(丙烯-二間苯二甲酰亞胺)混合。所述交聯(lián)劑的添加量和粘合劑的用量都以固體含量計(jì)。將充分混合的溶液涂布在0.0015英寸(37.5微米)厚的聚酯背襯上并在70℃的烘箱中干燥15分鐘。將涂布的背襯冷卻至室溫，將其置于板上使暴露的粘合劑層朝向空氣，并在室溫下存儲(chǔ)過(guò)夜。然后，如上述實(shí)施例28-30所述評(píng)價(jià)膠帶。結(jié)果示于下表10。
表10

*不能完全除去在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，對(duì)本發(fā)明的各種修改和改變對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微結(jié)構(gòu)單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；與所述帶微結(jié)構(gòu)的表面相反的低流動(dòng)性粘合劑層。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述低流動(dòng)性粘合劑層位于所述背襯的第二主表面上。
3.如權(quán)利要求2所述的制品，其特征在于，它還包括位于與所述背襯相反的低流動(dòng)性粘合劑層上的第二粘合劑層。
4.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，它還包括至少一層位于所述低流動(dòng)性粘合劑層與所述背襯之間的粘合劑層。
5.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述帶微結(jié)構(gòu)的表面限定了凹陷的微結(jié)構(gòu)單元，所述凹陷的微結(jié)構(gòu)單元具有表面。
6.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述帶微結(jié)構(gòu)的表面包含突起的微結(jié)構(gòu)單元。
7.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述帶微結(jié)構(gòu)的表面限定了凹陷的微結(jié)構(gòu)單元和突起的微結(jié)構(gòu)單元。
8.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述帶微結(jié)構(gòu)的單元是無(wú)規(guī)地置于所述帶微結(jié)構(gòu)的表面上的。
9.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述帶微結(jié)構(gòu)的單元是有規(guī)則地置于所述帶微結(jié)構(gòu)的表面上的。
10.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，它包括位于所述帶微結(jié)構(gòu)的表面上的墨水受體。
11.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，它包括位于所述帶微結(jié)構(gòu)的表面上的墨水。
12.如權(quán)利要求5所述的制品，其特征在于，它包括位于所述帶微結(jié)構(gòu)的單元表面上的墨水受體。
13.如權(quán)利要求12所述的制品，其特征在于，所述墨水受體是聚乙烯基吡啶的共聚物。
14.如權(quán)利要求5所述的制品，其特征在于，它包括位于所述帶微結(jié)構(gòu)的單元表面上的墨水。
15.如權(quán)利要求14所述的制品，其特征在于，所述墨水是水基墨水。
16.如權(quán)利要求14所述的制品，其特征在于，所述墨水是溶劑基墨水。
17.如權(quán)利要求14所述的制品，其特征在于，所述墨水是固態(tài)墨水。
18.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述低流動(dòng)性粘合劑是可熱活化的粘合劑。
19.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述低流動(dòng)性粘合劑是壓敏粘合劑。
20.如權(quán)利要求19所述的制品，其特征在于，所述壓敏粘合劑包含增強(qiáng)材料。
21.如權(quán)利要求20所述的制品，其特征在于，所述增強(qiáng)材料是基本上連續(xù)的纖維。
22.如權(quán)利要求20所述的制品，其特征在于，所述增強(qiáng)材料是織造織物。
23.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，在所述帶微結(jié)構(gòu)的表面上有一層剝離層。
24.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述背襯包含剝離材料。
25.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，所述帶微結(jié)構(gòu)的單元具有立方體結(jié)構(gòu)。
26.如權(quán)利要求1所述的制品，其特征在于，根據(jù)加速粘合劑流動(dòng)試驗(yàn)測(cè)得在70℃下，24小時(shí)后所述低流動(dòng)性粘合劑的流動(dòng)小于8微米。
27.一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；與所述帶微結(jié)構(gòu)的表面相反的壓敏粘合劑層，其中，所述壓敏粘合劑包含壓敏粘合劑基質(zhì)和位于所述壓敏粘合劑基質(zhì)內(nèi)的纖維增強(qiáng)材料。
28.如權(quán)利要求27所述的制品，其特征在于，所述纖維增強(qiáng)材料是基本上連續(xù)的纖維。
29.如權(quán)利要求27所述的制品，其特征在于，所述壓敏粘合劑基質(zhì)是苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物基質(zhì)。
30.如權(quán)利要求27所述的制品，其特征在于，所述纖維增強(qiáng)材料是烯烴聚合物。
31.一種多層制品，它包括第一層，它包含第一背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；位于所述第一背襯的第二主表面上的第一低流動(dòng)性粘合劑層；第二層，它包含第二背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；位于所述第二背襯的第二主表面上的第二低流動(dòng)性粘合劑層；其特征在于，所述第一粘合劑層與所述第二背襯的第一主表面接觸。
32.如權(quán)利要求31所述的多層制品，其特征在于，剝離粘合性不大于9.5N/cm。
33.一種多層制品，它包括第一層，它包含第一背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；位于所述第一背襯的第二主表面上的第一粘合劑層；第二層，它包含第二背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；位于所述第二背襯的第二主表面上的第二粘合劑層；其特征在于，所述第一粘合劑層與所述第二背襯的第一主表面接觸，剝離粘合性不大于9.5N/cm。
34.一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；與所述帶微結(jié)構(gòu)的表面相反的粘合劑層，其特征在于，剝離粘合性不大于9.5N/cm。
35.一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微結(jié)構(gòu)單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；與所述帶微結(jié)構(gòu)的表面相反的粘合劑層，其特征在于，所述粘合劑的蠕變?nèi)崃啃∮?×10-4Pa-1，粘度大于1×106Pa·s。
36.一種多層制品，它包括第一層，它包含第一背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；位于所述第一背襯的第二主表面上的第一粘合劑層，其中，所述粘合劑的蠕變?nèi)崃啃∮?×10-4Pa-1，粘度大于1×106Pa·s；第二層，它包含第二背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含帶微結(jié)構(gòu)的單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；位于所述第二背襯的第二主表面上的第二粘合劑層，其中，所述粘合劑的蠕變?nèi)崃啃∮?×10-4Pa-1，粘度大于1×106Pa·s，并且所述第一粘合劑層與所述第二背襯的第一主表面接觸。
37.一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微結(jié)構(gòu)單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；與所述帶微結(jié)構(gòu)的表面相反的可熱活化的粘合劑層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制品，它包括背襯，所述背襯包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微結(jié)構(gòu)單元的帶微結(jié)構(gòu)的表面；以及與所述帶微結(jié)構(gòu)的表面相反的低流動(dòng)性粘合劑層。另外，本發(fā)明還涉及無(wú)襯的多層實(shí)例。
文檔編號(hào)B32B3/30GK1662623SQ03814343
公開(kāi)日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月25日
發(fā)明者G·M·伊茲, T·P·漢申, Z·周, A·I·埃弗拉爾茨, M·F·舒爾茨, P·D·格雷厄 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司