專利名稱:壓敏膠帶或膠片的基材及其制備方法以及使用它的壓敏膠帶或膠片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及壓敏膠帶或膠片的基材,使用該基材的壓敏膠帶或膠片,以及制備該基材的方法。
背景技術(shù):
以聚氯乙烯基薄膜為基材的壓敏膠帶或膠片(下文中,有時稱作“聚氯乙烯壓敏膠帶”)已經(jīng)用于例如家用電器或汽車中的導(dǎo)線連接或電絕緣,或者用于噴涂時的遮蔽應(yīng)用。但是,近年來從環(huán)境保護的觀點看,在多種領(lǐng)域禁止使用聚氯乙烯的趨勢在擴大,對于使用聚氯乙烯壓敏膠帶也有同樣的趨勢。
在這種趨勢中,對于不使用聚氯乙烯基材組分的壓敏膠帶已經(jīng)進行了各種研究。但是,目前的狀態(tài)是,與傳統(tǒng)聚氯乙烯壓敏膠帶相比,從性能和生產(chǎn)率的觀點看,仍然沒有開發(fā)出具有足夠優(yōu)越性的壓敏膠帶。
另一方面,作為聚氯乙烯的替代品,經(jīng)常使用各種聚烯烴例如聚乙烯、聚丙烯和烯烴基彈性體(參見專利文件1~4)。順便提及,這些聚烯烴基樹脂使用擠塑或壓延成型形成薄膜或膠片。
JP-A-2001-192629[專利文件2]JP-A-5-194915[專利文件3]JP-A-5-47249[專利文件4]JP-A-2001-311061(這里使用的術(shù)語“JP-A”指“未審查但已公開的日本專利申請”)迄今為止,通過使用壓延輥的壓延體系進行生產(chǎn)作為聚氯乙烯壓敏膠帶的基材的聚氯乙烯薄膜或膠片。在此情況下,在壓延機壓延中,一般使用其中用一個電動機驅(qū)動的排列成倒L形的四個壓延輥(單驅(qū)動系統(tǒng))的系統(tǒng)。但是,在使用迄今為止一直用于制備聚氯乙烯薄膜或膠片的單驅(qū)動系統(tǒng),將含有聚烯烴基樹脂作為主要組成的樹脂組合物(聚烯烴基樹脂組合物)形成薄膜的情況下,在各輥筒(壓延輥)之間產(chǎn)生電動機的過載,難以在高速下進行壓延,因此難以設(shè)計生產(chǎn)率的提高。而且,得到的壓敏膠帶或膠片的基材(或壓敏膠帶或膠片)的特性或物理性質(zhì)的離散(scattering)很大。例如,如果應(yīng)力-應(yīng)變特性的離散很大,壓敏膠帶的撕裂性降低,在纏繞時切割壓敏膠帶變得困難,導(dǎo)致降低纏繞的可操作性。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的是提供壓敏膠帶或膠片的基材,即使采用聚烯烴基樹脂,也可以高生產(chǎn)率制備這種基材,并降低其物理性質(zhì)的離散;采用該基材的壓敏膠帶或膠片;及制備該基材的方法。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明人進行了廣泛和深入的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在壓延機壓延系統(tǒng)中,通過使用具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機,可獲得足夠的減速比;即使采用聚烯烴基樹脂,也可以進行高速壓延,從而可以提高生產(chǎn)率;可以降低物理性質(zhì)的離散,進而獲得所需的物理性質(zhì),并由此完成了本發(fā)明。
具體地,本發(fā)明提供一種壓敏膠帶或膠片的基材,其由聚烯烴基樹脂主組分構(gòu)成,并通過具有可獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機壓延而獲得。
在本發(fā)明中,適宜的是,能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置,是裝有能夠獨立驅(qū)動其各壓延輥的電動機的裝置,或者是裝有能夠獨立調(diào)節(jié)其各壓延輥速度的調(diào)節(jié)器的裝置。此外,優(yōu)選壓延輥的數(shù)目為4個,且壓延輥的排列為倒L形。
而且,優(yōu)選壓敏膠帶或膠片的基材隨聚烯烴基樹脂一起包含無機化合物。
此外,本發(fā)明還提供壓敏膠帶或膠片,其包含形成于前述壓敏膠帶或膠片基材的至少一個表面上的膠粘劑層。
再者,本發(fā)明提供制備壓敏膠帶或膠片的基材的方法,包括通過具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機,形成以聚烯烴為主組分構(gòu)成的壓敏膠帶或膠片的基材。
圖1為壓延機裝置的一個實施方式的局部示意圖,該壓延機裝置可以用于通過壓延形成本發(fā)明的壓敏膠帶基材;圖2為壓延機裝置的另一個實施方式的局部示意圖,該壓延機裝置可以用于通過壓延形成本發(fā)明的壓敏膠帶基材。
標號及符號的說明1包括“具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機”的壓延輥及其電動機的主要部分2第一壓延輥2a驅(qū)動第一壓延輥2的電動機2b能夠任意設(shè)定第一壓延輥2轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)器3第二壓延輥3a驅(qū)動第二壓延輥3的電動機3b能夠任意設(shè)定第二壓延輥3的轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)器4第三壓延輥4a驅(qū)動第三壓延輥4的電動機4b能夠任意設(shè)定第三壓延輥4轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)器5第四壓延輥5a驅(qū)動第四壓延輥5的電動機5b能夠任意設(shè)定第四壓延輥5的轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)器具體實施方式
下面將詳細描述進行本發(fā)明的模式,同時在需要時參考附圖。順便提及,同樣的構(gòu)件或部分可以用相同的符號表示。
本發(fā)明的壓敏膠帶或膠片的基材(下文中有時稱作“壓敏膠帶基材”)包含聚烯烴基樹脂主要組分是很重要的,并且通過使用具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的壓延機壓延(形成薄膜)而獲得。因為使用聚烯烴基樹脂,在生產(chǎn)時避免了由于聚氯乙烯基樹脂引起的環(huán)保問題。而且,因為壓敏膠帶或膠片的基材是通過使用具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機壓延(形成薄膜)而形成的,從工藝的觀點看有可能在高速下以及在保持足夠的減速比,使得能夠提高生產(chǎn)率的狀態(tài)下,進行壓延。而且,從壓敏膠帶(或壓敏膠帶或膠片)基材的特性的觀點看,可以降低物理性質(zhì)的離散,由此顯示了獲得理想特性的效果。
(壓延機)前述“具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機”指具有構(gòu)成壓延機的一個以上壓延輥(下文中,有時簡單稱作“輥筒”)各自獨立改變其轉(zhuǎn)速的功能(裝置)的壓延機。具體而言,例如在壓延機包括4個輥筒時,其意味著該壓延機具有該四個輥筒各自能夠獨立改變其轉(zhuǎn)速的裝置。即,其意味著該壓延機所具有的各輥筒的轉(zhuǎn)速能夠獨立設(shè)定(控制)而不被相鄰輥筒的轉(zhuǎn)速所影響的功能(裝置)。
“具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機”并不具體限定,只要其具有構(gòu)成壓延機的一個以上的輥筒能各自獨立地改變其轉(zhuǎn)速的功能,但其實例包括示于圖1和2中的壓延機。
圖1為壓延機裝置的一個實施方式的局部示意圖,該壓延機裝置可以用于通過壓延形成本發(fā)明的壓敏膠帶基材。在圖1中,1代表包括“具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置”的壓延輥及其電動機的主要部分;2代表第一壓延輥;2a代表驅(qū)動第一壓延輥2的電動機;3代表第二壓延輥;3a代表驅(qū)動第二壓延輥3的電動機;4代表第三壓延輥;4a代表驅(qū)動第三壓延輥4的電動機;5代表第四壓延輥;5a代表驅(qū)動第四壓延輥5的電動機。圖1中所示的壓延機裝置為具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機,而且第一壓延輥2至第四壓延輥5分別具有電動機2a至5a,并能由獨立的電動機驅(qū)動。即,在圖1所示的壓延機裝置中,四個壓延輥各自配備有能夠獨立驅(qū)動壓延輥的電動機,并且通過控制各個電動機的轉(zhuǎn)數(shù),有可能獨立改變壓延輥各自的轉(zhuǎn)速。
關(guān)于圖1所示的壓延機裝置的具體構(gòu)成,壓延輥的數(shù)目為4個,包括第一壓延輥2、第二壓延輥3、第三壓延輥4和第四壓延輥5。而且,輥筒排列成倒L形。即,圖1所示的壓延機裝置具有四個壓延輥排列成倒L形的形狀(所謂“四個輥筒倒L排列”)。
圖2為壓延機裝置的另一個實施方式的局部示意圖,該壓延機裝置可以用于通過壓延形成本發(fā)明的壓敏膠帶基材。在圖2中,2b代表能夠任意設(shè)定(控制)第一壓延輥2轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)器;3b代表能夠任意設(shè)定(控制)第二壓延輥3的轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)器;4b代表能夠任意設(shè)定(控制)第三壓延輥4轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)器和5b代表能夠任意設(shè)定(控制)第四壓延輥5的轉(zhuǎn)速的速度調(diào)節(jié)器。順便提及,數(shù)字1、2、3、4、和5與上述相同。圖2所示的壓延機裝置為具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置,第一壓延機2至第四壓延機5分別具有速度調(diào)節(jié)器2b至5b,而且可以通過電動機(未示出)的驅(qū)動力,經(jīng)由壓延輥各自配備的速度調(diào)節(jié)器,任意設(shè)定(控制)壓延輥各自轉(zhuǎn)速。即,圖2所示的壓延機裝置中,四個壓延輥各自配備有能夠獨立調(diào)節(jié)壓延輥的速度調(diào)節(jié)器,并且通過經(jīng)由速度調(diào)節(jié)器控制來自電動機(未示出)的驅(qū)動力,有可能獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速。順便提及,在圖2所示的上述實施方式中,驅(qū)動壓延輥的電動機沒有舉例說明,但是電動機可以是一個或可以每個壓延輥都配備。
示于圖2的壓延機裝置具有與示于圖1的壓延機裝置同樣的形狀(四個輥筒倒L排列形狀)。
作為“具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機”,可以使用“配備有能夠獨立驅(qū)動其各個壓延輥的電動機的裝置”和“配備有能夠獨立調(diào)節(jié)其各個壓延輥的速度調(diào)節(jié)器的裝置”。
順便提及,具有圖1和圖2所示的四個輥筒倒L排列形狀的壓延機裝置具有以下構(gòu)成其中首先通過第一壓延輥2和第二壓延輥3進行壓延,然后通過第二壓延輥3和第三壓延輥4進行壓延,最后通過第三壓延輥4和第四壓延輥5進行壓延。通過此種壓延,有可能制備形成薄膜或膠片型的壓敏膠帶基材。
在“具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置”中,其可以用于形成本發(fā)明的壓敏膠帶基材,對于壓延輥、材料品質(zhì)、數(shù)目和輥筒排列沒有具體限定。關(guān)于壓延輥的材料品質(zhì),例如可以使用合金鍛造鋼。具體而言,考慮到表面精度,適宜使用熱拋光鍛造鋼。順便提及,各個壓延輥可以由相同材料品質(zhì)或不同材料品質(zhì)制成。
壓延輥的數(shù)目一般三個或更多。適宜的壓延輥的數(shù)目為三個、四個、五個或六個,并且特別優(yōu)選四個。
壓延輥的輥筒排列不具體限定,但是其實例包括Z型、L型和倒L型,優(yōu)選倒L型。
因此,關(guān)于壓延機形狀,示于圖1和圖2中的倒L四個輥筒排列形狀最佳。
而且,當(dāng)壓延輥配備電動機或速度調(diào)節(jié)器時,電動機或速度調(diào)節(jié)器不具體限定于類型等,但是基于裝置規(guī)格可以適當(dāng)選擇。
而且,壓延輥各自轉(zhuǎn)速不具體限定。例如,當(dāng)壓延輥如圖1或2所示以倒L四個輥筒排列形狀排列時,第一壓延輥、第二壓延輥、第三壓延輥和第四壓延輥的轉(zhuǎn)速可以分別設(shè)定為14~27米/分鐘、18~35米/分鐘、23~46米/分鐘和30~60米/分鐘。同樣地,在壓延時的流動方向上壓延輥按照第一壓延輥、第二壓延輥、第三壓延輥和第四壓延輥的順序排列。按這種方式,優(yōu)選控制壓延輥的轉(zhuǎn)速,使得其在壓延時按流動方向逐漸增加。
順便提及,前述壓延輥的轉(zhuǎn)速與薄膜或膠片的長度相應(yīng),該薄膜或膠片可以通過具有相同轉(zhuǎn)速(或轉(zhuǎn)數(shù))的兩個壓延輥的轉(zhuǎn)動而壓延,然后拉出(comeout)而獲得。
而且,為了獲得足夠的減速比,考慮到良好地進行壓延,按照(壓延輥高速側(cè)的轉(zhuǎn)速)/(壓延輥低速側(cè)的轉(zhuǎn)速),各個壓延輥之間(臨近的壓延輥相互間)的速度(速度比)為例如,選自大約1.1~1.6倍,優(yōu)選大約1.2~1.5倍,特別優(yōu)選大約1.3倍。當(dāng)壓延輥間的速度比在上述范圍時,可以很好地獲得提高生產(chǎn)率的效果。
(構(gòu)成壓敏膠帶基材的樹脂組合物)如上所述,壓敏膠帶基材包括聚烯烴基樹脂主組分。即,壓敏膠帶基材可以由含有聚烯烴基樹脂主組分的樹脂組合物(聚烯烴基樹脂組合物)形成?;跇渲M分總量,聚烯烴基樹脂比例為50%重量或更高是很重要的,因為其用作主組分。作為壓敏膠帶基材中結(jié)構(gòu)組分(樹脂組分)的聚烯烴基樹脂主組分,可以使用具有相對高的熔點的樹脂例如聚丙烯和具有相對較低熔點的樹脂例如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、乙丙共聚物、乙烯和其它α-烯烴的共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物(例如乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)。聚烯烴基樹脂可以獨立或它們的兩種或多種結(jié)合使用。
只要聚烯烴基樹脂是壓敏膠帶基材中結(jié)構(gòu)組分(樹脂組分)的主組分,可以與其它樹脂一起使用。
首先,包含聚合物合金且其中結(jié)合具有分子骨架中的羰基氧原子的熱塑性樹脂的樹脂組合物可以用作構(gòu)成壓敏膠帶基材的樹脂組合物,該聚合物合金含有乙烯組分和丙烯組分。當(dāng)壓敏膠帶基材包含這種樹脂組合物時,不但在纏繞壓敏膠帶的可操作性(例如柔韌性或從動性(follow-up property))可以顯著提高,而且在壓延時可以改進樹脂組合物的流動性。因此,有可能在更高生產(chǎn)率下制備壓敏膠帶基材。而且,因為這種樹脂組合物可以表現(xiàn)出穩(wěn)定的生產(chǎn)率,更降低了物理性質(zhì)的離散,所以可以制備具有優(yōu)良品質(zhì)的壓敏膠帶基材。
前述包含乙烯組分和丙烯組分的聚合物合金的實例包括聚丙烯(例如均聚丙烯和無規(guī)聚丙烯)和聚乙烯(包括乙烯和少量其它α烯烴的共聚物)的混合物(物理混合物)、丙烯/乙烯共聚物以及丙烯、乙烯和其它α-烯烴的三元共聚物(其它α-烯烴的實例包括1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯和1-辛烯,優(yōu)選1-丁烯)。順便提及,此處“均聚丙烯”指基本只包含(包含100%重量)丙烯作為單體組分的聚合物(丙烯的均聚物);而此處“無規(guī)聚丙烯”指聚丙烯基無規(guī)共聚物,其中丙烯與基于單體組分總量的百分之幾重量的量的乙烯組分無規(guī)共聚。其中,在本發(fā)明的情況下,含有乙烯組分和丙烯組分的聚合物合金特別優(yōu)選得自兩步或多步聚合的丙烯/乙烯基共聚物。作為此種得自多步聚合的丙烯/乙烯基共聚物,例如可以商購商品名“Catalloy Q-100F”、“Catalloy Q-200F”、“Catalloy C200F”、和“Catalloy KS-353P”(所有這些由SunAllomer Ltd制造)。
順便提及,作為多步聚合的共聚方法,可以使用例如描述于JP-A-2001-192629和JP-A-2001-311061中的方法。例如,存在使用下面的方法,其中在由鈦化合物和有機鋁化合物制成的催化劑存在下,使用丙烯和任選的其它α-烯烴進行多步聚合的第一步的初步聚合,而制備聚丙烯(丙烯的均聚物)或丙烯-α-烯烴共聚物(丙烯和其它α-烯烴的共聚物);在第二步或接下來的步驟中,在第一步的初步聚合得到的樹脂組分存在下,共聚丙烯、乙烯和任選地其它α-烯烴共聚。在該方式中,獲得了聚合物合金,其中在第二步或接下來的步驟的聚合中,第一步初步聚合形成的聚合物(聚丙烯或丙烯-α-烯烴共聚物)和第二步或接下來的步驟的共聚合形成的聚合物(丙烯-乙烯共聚物或丙烯-乙烯-其它α-烯烴共聚物)在分子水平共混。
鈦化合物的實例包括平均粒徑15μm的球形固體催化劑,其通過例如共粉碎三氯化鈦和氯化鎂,然后用原鈦酸正丁酯、2-乙基己醇、對苯甲酸乙酯、四氯化硅、對苯二甲酸二異丁酯等處理而獲得。而且,作為有機鋁化合物,可以使用烷基鋁基化合物例如三乙基鋁。另外,在聚合層中,可以加入硅基化合物例如二苯基二甲氧基硅烷或碘基化合物例如乙基碘作為電子供體。
而且,作為其分子骨架中具有羰基氧原子(羰基中帶有的氧原子)的熱塑性樹脂,可以適宜地使用其分子骨架中具有羰基氧原子的軟聚烯烴基樹脂(下文中有時稱作“含羰基的聚烯烴基樹脂”)。含羰基的聚烯烴基樹脂的實例包括具有羰基的乙烯基共聚物,其通過使用乙烯、乙烯基酯基化合物和/或α,β-不飽和羧酸或其衍生物(例如酐、酯和氯化物)作為單體組分或其金屬鹽(離子交聯(lián)聚合物)而獲得。這些化合物的熔點通常不高于120℃,優(yōu)選為40~100℃??梢园凑認IS K 7121,使用差示掃描量熱法(DSC)測量熔點。
乙烯基酯基化合物的實例包括乙烯醇和低級羧酸的酯(例如低級羧酸的乙烯基酯)例如醋酸乙烯酯。α,β-不飽和羧酸的實例包括(甲基)丙烯酸、馬來酸、富馬酸和衣康酸。關(guān)于α,β-不飽和羧酸的衍生物,α,β-不飽和羧酸酐的實例包括馬來酸酐和衣康酸酐。α,β-不飽和羧酸酯的實例包括(甲基)丙烯酸酯[例如(甲基)丙烯酸烷基酯例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯;(甲基)丙烯酸環(huán)烷基酯例如(甲基)丙烯酸環(huán)己基酯;和含官能團的(甲基)丙烯酸酯例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯],馬來酸酯[例如,馬來酸(單-或二)烷基酯例如馬來酸單甲酯、馬來酸單乙酯和馬來酸二乙酯],和富馬酸酯[例如,富馬酸(單或二)烷基酯例如富馬酸單甲酯和富馬酸單乙酯]。作為乙烯基酯化合物和/或α,β-不飽和羧酸或其衍生物,優(yōu)選醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯;作為(甲基)丙烯酸酯,(甲基)丙烯酸烷基酯[具體地,(甲基)丙烯酸乙酯]是合用的。乙烯基酯基化合物和/或α,β-不飽和羧酸或其衍生物可以獨立使用或其兩種或多種結(jié)合使用。
含羰基的乙烯基共聚物或其金屬鹽(離子交聯(lián)聚合物)的具體合用的實例包括乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚物,及其金屬鹽(離子交聯(lián)聚合物)。含羰基的乙烯基共聚物或其金屬鹽(離子交聯(lián)聚合物)可以獨立使用或它們的兩種或三種結(jié)合使用。
在含有聚合物合金和分子骨架中具有羰基氧原子的熱塑性樹脂的樹脂組合物中,該聚合物合金含有乙烯組分和丙烯組分,作為構(gòu)成壓敏膠帶基材的樹脂組合物,含有乙烯組分和丙烯組分的聚合物合金與其分子骨架中具有羰基氧原子的熱塑性樹脂(具體地,含羰基的乙烯基共聚物或其金屬鹽)的比例可以例如選自大約9/1~2/8(優(yōu)選8/2~4/6)重量。
構(gòu)成壓敏膠帶基材的樹脂組合物可以含有無機化合物。在本發(fā)明中,當(dāng)壓敏膠帶基材包含含有無機化合物以及聚烯烴基樹脂的樹脂組合物時,通過前述“具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機”的壓延,而獲得壓敏膠帶基材,上述的效果特別明顯地表現(xiàn)出來,由此可以清楚地確認該效果。
無機填料的實例包括粘土礦物例如粘土;金屬氫氧化物例如氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋯、氫氧化鈣和氫氧化鋇;金屬碳酸鹽例如堿式碳酸鎂、鎂-鈣碳酸鹽、碳酸鈣、碳酸鋇和白云石;金屬水合物(金屬化合物的水合物)例如水滑石和硼砂;偏硼酸鋇;氧化鎂和紅磷。無機化合物可以獨立使用或它們兩種或多種結(jié)合使用。其中,金屬氫氧化物(例如氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋯、氫氧化鈣和氫氧化鋇)、堿式碳酸鎂和水滑石在提供阻燃性和經(jīng)濟優(yōu)勢方面的效果卓越。
構(gòu)成壓敏膠帶基材的樹脂組合物可以與除了前述無機填料以外的多種添加劑例如填料、顏料、潤滑劑、紫外光吸收劑和抗氧劑混合。
(制備方法)順便提及,在本發(fā)明的壓敏膠帶基材(壓敏膠帶或膠片的基材)的制備方法中,有可能通過“具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機”,制備包含聚烯烴基樹脂主組分的壓敏膠帶基材。具體地,例如聚烯烴基樹脂和任選的其它組分混合或捏和(例如使用熔融捏和)制備樹脂組合物(基材結(jié)構(gòu)材料),然后將基材結(jié)構(gòu)材料引入具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置中,由此可以制備以薄膜或膠片型形成的壓敏膠帶基材。在混合或捏和中,可以使用例如混合機械(例如壓力捏和機(pressure kneader))。而且,在混合后,在將基材構(gòu)成材料引入具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置中時,可以經(jīng)由兩輥混合輥筒或粗濾器擠出機(strainerextruder)進行引入。順便提及,在通過具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機,以制備以薄膜或膠片型形成的壓敏膠帶基材后,可以冷卻薄膜或膠片并根據(jù)需要進行纏繞步驟。
在具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置中,希望線速度為例如30米/分鐘或更高(優(yōu)選50米/分鐘或更高),并且具體地線速度大約60米/分鐘最佳(例如55~65米/分鐘)。順便提及,線速度的上限優(yōu)選為大約80米/分鐘。當(dāng)具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置中的線速度高時(例如30~80米/分鐘),可以將得到的膠帶或膠片的表面形狀制造得良好,這極大地有助于提高生產(chǎn)率。順便提及,當(dāng)壓延機裝置為如圖1或2所示的倒L形四輥筒壓延機裝置時,這里提及的線速度等于(相應(yīng))第四輥筒5的轉(zhuǎn)速。即,壓延機裝置的線速度等于(相應(yīng))壓延中流動方向的最后輥筒的轉(zhuǎn)速。
壓敏膠帶基材的厚度并不具體限定,但可以為例如10~500μm(優(yōu)選12~200μm,更優(yōu)選50~180μm)。順便提及,壓敏膠帶基材可以為單層或多層的形式。如果需要,壓敏膠帶基材可以進行不同的處理例如背面處理(backside treatment)、抗靜電處理和底涂處理。
(壓敏膠帶或膠片)如前所述,本發(fā)明的壓敏膠帶或膠片包含壓敏膠帶或膠片的基材和形成于基材的至少一個表面上的壓敏粘合劑層,該基材包含聚烯烴基樹脂主組分,而且可以使用具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機壓延而獲得。
作為形成壓敏膠粘劑層的壓敏膠粘劑,可以適當(dāng)選擇并使用已知或習(xí)用的壓敏膠粘劑例如丙烯酸壓敏膠粘劑、橡膠基壓敏膠粘劑(例如天然橡膠基壓敏膠粘劑和合成橡膠基壓敏膠粘劑)、有機硅基壓敏膠粘劑和氨基甲酸乙酯基壓敏膠粘劑。壓敏膠粘劑可以獨立或它們的兩種或多種結(jié)合使用。壓敏膠粘劑可以為單層或多層。順便提及,當(dāng)壓敏膠粘劑層形成于壓敏膠帶基材的兩個表面上時,構(gòu)成兩個壓敏膠粘劑層的壓敏膠粘劑可以為相同種類或配方的壓敏膠粘劑,或不同種類或配方的壓敏膠粘劑。當(dāng)需要時,壓敏膠粘劑可以與不同的已知添加劑例如增塑劑、著色劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑和潤滑劑混合。
壓敏膠粘劑層的厚度為例如5~100μm(優(yōu)選10~50μm)。
可以通過已知或習(xí)用的方法形成壓敏膠粘劑層。形成壓敏膠粘劑層的方法的實例包括將在溶劑中的壓敏膠粘劑溶液或乳液涂布到壓敏膠帶基材的表面上(一面或兩面)的方法,和熔融擠出熱熔型的壓敏膠粘劑,并涂布或?qū)訅旱綁好裟z膠帶基材的表面上的方法。順便提及,在通過具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置得到壓敏膠帶基材后,可以連續(xù)涂布壓敏膠粘劑,形成壓敏膠粘劑層。形成壓敏膠帶基材的步驟和涂布壓敏膠粘劑的步驟可以在彼此獨立的步驟進行。
順便提及,壓敏膠粘劑層可以由隔離薄膜(隔離襯)保護。而且,只要不妨礙本發(fā)明的效果,壓敏膠帶或膠片可以具有其它層(例如中間層和底涂層)。
例如,當(dāng)壓敏膠帶或膠片包含壓敏膠帶基材、形成于壓敏膠帶基材的一個表面上的壓敏膠粘劑層,和形成于壓敏膠帶基材另一個表面上的背面處理層時,壓敏膠粘劑層的表面是疊加的,并層壓在膠片的背面上(背面處理層的表面),由此可以保護壓敏膠粘劑層。而且,在此情況下,通過纏繞成筒狀,可以制備類筒狀(roll-like)纏繞狀態(tài)或形狀的壓敏膠帶(類筒狀纏繞的壓敏膠帶),而且當(dāng)不以筒狀纏繞時,可以制備壓敏膠粘劑膠片。
根據(jù)本發(fā)明的壓敏膠帶或膠片的基材,即使當(dāng)使用聚烯烴基樹脂作為基材的主組分時,可以制備壓敏膠帶或膠片而同時具有優(yōu)良的生產(chǎn)率,而且降低物理性質(zhì)的離散。因此,使用該壓敏膠帶或膠片的基材的壓敏膠帶或膠片,可以完全用作聚氯乙烯基薄膜制成的壓敏膠帶(聚氯乙烯壓敏膠帶)的替代品,后者迄今為止一直在不同的領(lǐng)域,例如運輸工具(例如汽車、電氣火車和公共汽車)、飛機、輪船、家居和工業(yè)中用于電器器件的絕緣帶。
下面參考實施例,將更詳細地描述本發(fā)明,但是應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于此。
作為使用的材料,使用下列材料。
(1)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)(商品名Evaflex P-1905,由DuPont-Mitsui Polychemicals Co.,Ltd.制造,熔點84℃,下文中有時稱作“A1”)(2)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)(商品名Ultrathene 635,由TosohCorportion制造,熔點79℃,下文中有時稱作“A2”)(3)線性低密度聚乙烯(LLDPE)(商品名Ultzex 3021F,由MitsuiChemicals,Inc.,制造,熔點110℃,下文中有時稱作“A3”)(4)商品名Catalloy Q-100F(由Sun Allomer Ltd.,制造,下文中有時稱作“A4”)(5)商品名Catalloy Q-200F(由Sun Allomer Ltd.,制造,下文中有時稱作“A5”)(6)商品名Catalloy C200F(由Sun Allomer Ltd.,制造,下文中有時稱作“A6”)[無機化合物](1)煅燒粘土(用氨基硅烷偶合處理)(商品名Translink 445,由EngelhardCorporation制造,下文中有時稱作“B1”)(2)煅燒粘土(用氨基硅烷偶合處理)(商品名Translink 555,由EngelhardCorporation制造,下文中有時稱作“B2”)(3)氫氧化鎂(Mg(OH)2,用氨基硅烷偶合處理)(商品名Kisuma 5NH,由Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.,制造,下文中有時稱作“B3”)[其它添加劑](1)酚基抗氧劑(商品名Adekastab AO-60,由Asahi Denka Co.,Ltd.,制造,下文中有時稱作“C1”)(2)磷基抗氧劑(商品名Adekastab HP-10,由Asahi Denka Co.,Ltd.,制造,下文中有時稱作“C2”)實施例1按表1的比例干混樹脂組合物、無機化合物和其它添加劑,然后將共混物用壓力捏和機捏和并熔化(設(shè)定溫度175℃)以制備樹脂組合物。在表1中,樹脂組分、無機化合物和其它添加劑的加入量由“重量份”表示,除非另外說明。通過具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置(配備Φ8英寸×24英寸的倒L四輥筒的精密壓延輥機械,由Hitachi,Ltd.,生產(chǎn)),將樹脂組合物形成厚度0.08mm的薄膜。因此制備了壓敏膠帶基材。
順便提及,上述壓延機裝置具有如圖1所示的構(gòu)造,其中第一輥筒至第四輥筒各自帶有電動機,并能夠由獨立的動力驅(qū)動。第一壓延輥筒、第二壓延輥筒、第三壓延輥筒和第四壓延輥筒的轉(zhuǎn)速分別設(shè)定為14米/分鐘、18米/分鐘、23米/分鐘和30米/分鐘。順便提及,因為壓延機裝置的線速度(壓延速度)等于第四輥筒的轉(zhuǎn)速(壓延流動方向的最后一個輥筒),壓延機裝置的線速度(壓延速度)為30米/分鐘或更高。
而且,在對壓敏膠帶基材的一個表面進行電暈放電處理后,按干燥后的厚度30μm涂布丙烯酸壓敏粘結(jié)劑,接著干燥制備壓敏膠帶。
實施例2~6按照實施例1相同的方式制備壓敏膠帶基材,但是分別采用如表1所示的樹脂組分、無機化合物和其它添加劑的比例。另外,按實施例1所示的相同方式制備壓敏膠帶,但是使用各自獲得的壓敏膠帶基材。
對比例1~4按照實施例1相同的方式制備壓敏膠帶基材,但是分別采用如表1所示的樹脂組分、無機化合物和其它添加劑的比例,并使用相對于其中的壓延輥具有倒L四輥筒形狀,而且由一個驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動的壓延機裝置(不具有能夠獨立改變壓延輥各自轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機裝置)。另外,按實施例1相同的方式制備壓敏膠帶,但是使用各自獲得的壓敏膠帶基材。
順便提及,具體的,用于對比例的由一個驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動的壓延機裝置為用一個電動機驅(qū)動四輥筒的壓延機裝置。另外,該壓延機裝置是壓延輥各自的轉(zhuǎn)速設(shè)定僅取決于電動機的系統(tǒng)的壓延機裝置,所以壓延輥各自的轉(zhuǎn)速不能獨立設(shè)定(控制)。
(評價)按下列方式測量或評價在實施例1~6和對比例1~4中獲得的壓敏膠帶。因此,評價了壓敏膠帶基材的生產(chǎn)率和作為壓敏膠帶的物理性質(zhì)的關(guān)于應(yīng)力-應(yīng)變的物理性質(zhì)。
在制備壓敏膠帶基材中,當(dāng)壓延機裝置的線速度(壓延速度)為30米/分鐘或更高,并且壓延可以進行的情況指定為“○(可接受)”,而當(dāng)線速度小于30米/分鐘,或不能進行壓延的情況指定為“×(不可接受)”。得到的評價示于表1中的“生產(chǎn)率”行中。
(壓敏膠帶的壓力-應(yīng)變曲線的評價)在大氣中,23℃和60%RH下,使用多用拉伸壓縮實驗機(拉伸速度300mm/分鐘,卡盤間的距離為50mm)拉伸從壓敏膠帶取下的樣品(寬度19mm),并測量斷裂強度(N/19mm)和斷裂伸長率(%)。當(dāng)斷裂強度位于25~35N/19mm之間的情況指定為“○(可接受)”,斷裂伸長率位于150%或更高但小于600%的情況指定為“○(可接受)”。因此,當(dāng)斷裂強度小于25N/19mm或大于35N/19mm的情況指定為“×(不可接受)”,當(dāng)斷裂伸長率小于150%或高于600%或更高的情況指定為“×(不可接受)”。評價結(jié)果示于表1中“應(yīng)力-應(yīng)變物理性質(zhì)”行中。
順便提及,該可接受的判斷與下面的情況相符考慮到實際壓敏膠帶纏繞到粘附體上的可操作性以及斷裂強度和斷裂伸長率間的關(guān)系,如果斷裂強度和斷裂伸長率位于前述范圍內(nèi),壓敏膠帶的纏繞工作可以進行,同時很容易地纏繞壓敏膠帶(而不引起壓敏膠帶的斷裂),而且在纏繞后,可以很容易地用手指切斷壓敏膠帶。
即,當(dāng)斷裂強度小于25N/19mm時,在壓敏膠帶的纏繞工作的過程中,壓敏膠帶易于引起斷裂(切斷);而當(dāng)斷裂強度大于35N/19mm時,在壓敏膠帶纏繞后,難以用手指輕易地切斷壓敏膠帶。另一方面,當(dāng)斷裂伸長率小于150%時,壓敏膠帶幾乎不能伸長,使得纏繞壓敏膠帶的可操作性降低,而當(dāng)斷裂伸長率大于600%或更高時,壓敏膠帶過度伸長,使得纏繞壓敏膠帶的可操作性降低,變得在壓敏膠帶纏繞后,難以用手指輕易地切斷壓敏膠帶。
表1
從表1中很明顯,在所有根據(jù)本發(fā)明的壓敏膠帶中,即使當(dāng)使用聚烯烴基樹脂制備壓敏膠帶基材時,壓敏膠帶基材的生產(chǎn)率和作為壓敏膠帶的物理性質(zhì)的關(guān)于應(yīng)力-應(yīng)變的物理性質(zhì)良好。
雖然參考具體上述方式,已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明,對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很明顯,其中可以進行不同的改變和改進,而不脫離其精神和實質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種壓敏膠帶或膠片的基材,其由聚烯烴基樹脂主組分構(gòu)成,并且是通過具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機壓延而得到的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的壓敏膠帶或膠片的基材,其中所述能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置是裝有能夠獨立驅(qū)動各壓延輥的電動機的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的壓敏膠帶或膠片的基材,其中所述能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置是裝有能夠獨立調(diào)節(jié)其各壓延輥速度的調(diào)節(jié)器的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的壓敏膠帶或膠片的基材,其中所述壓延輥的數(shù)目為四個,且排列成倒L型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的壓敏膠帶或膠片的基材,其隨聚烯烴基樹脂一起包含無機化合物。
6.一種壓敏膠帶或膠片,其包括形成于權(quán)利要求1的壓敏膠帶或膠片的基材的至少一個表面上的壓敏膠粘劑層。
7.一種制備壓敏膠帶或膠片的基材的方法,包括通過具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機,形成由聚烯烴基樹脂作為主組分構(gòu)成的壓敏膠帶或膠片的基材。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的制備壓敏膠帶或膠片的基材的方法,其中所述能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置是裝有能夠獨立驅(qū)動各壓延輥的電動機的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的制備壓敏膠帶或膠片的基材的方法,其中所述能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置是裝有能夠獨立調(diào)節(jié)其各壓延輥速度的調(diào)節(jié)器的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的制備壓敏膠帶或膠片的基材的方法,其中所述壓延輥的數(shù)目為四個,且排列成倒L型。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的制備壓敏膠帶或膠片的基材的方法,其中所述壓敏膠帶或膠片的基材隨聚烯烴基樹脂一起包含無機化合物。
全文摘要
壓敏膠帶或膠片的基材,其由聚烯烴基樹脂主組分構(gòu)成,并且是通過具有能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的壓延機壓延而得到的。能夠獨立改變各壓延輥轉(zhuǎn)速的裝置的實例包括裝有能夠獨立驅(qū)動各壓延輥的電動機的裝置,及裝有能夠獨立調(diào)節(jié)其各壓延輥速度的調(diào)節(jié)器的裝置??梢允褂脡貉虞仈?shù)目為四個且輥筒分布為倒L型的壓延機。優(yōu)選壓敏膠帶或膠片的基材隨聚烯烴基樹脂一起包含無機化合物。
文檔編號B29C43/24GK1576306SQ20041005971
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月26日
發(fā)明者中川善夫, 白井稚人, 藤原秀三, 川口佳秀, 請井博一 申請人:日東電工株式會社