CN102666765A - 具有差异性厚度的防粘涂层的粘合片材 - Google Patents

Abstract

一种片材，其包含具有第一主表面和第二主表面的基材，所述第一主表面上具有一个或多个粘合剂片段，并且所述第二主表面上具有防粘涂层，其中所述防粘涂层基本上完全覆盖所述第二主表面，并且具有与粘合剂片段对应的变化的厚度。

Description

具有差异性厚度的防粘涂层的粘合片材

相关专利申请的交叉引用

本申请要求均提交于2009年12月22日的美国临时申请No.61/289,174和No.61/289,186的优先权。

技术领域

本发明涉及（例如）用于书写便签的粘合片材。

背景技术

以片材形式（通常呈填塞或堆叠排列）提供的可再贴便签是熟知的组织和通信工具。这种便签的示例性例子作为

可再贴便签由3M销售。在典型构造中，这种便签包括：基材，例如在背面上具有图案化粘合剂片段（如通常呈条带形式）的纸张；和在相对的正面（书写面）的至少一个对应部分上的防粘涂层，使得当便签以填塞片形式布置时，在一个片材上的防粘涂层控制对来自上覆片材的底面上的粘合剂片段的片材的附着力。

多种可再贴粘合剂是已知的，有时经优化以实现所需性能，如用于选择基材的附着力、较强粘结力等等。相似地，多种防粘涂层材料（有时称为低附着力背胶或LAB）是已知的，并且其选择部分地取决于所用的片状材料和粘合剂。

在一些实施例中，将防粘涂层材料的均一层涂敷到片材的整个前表面。在其它实施例中，为了降低成本，仅将防粘涂层材料涂敷至片材的正面的与叠堆中上覆片材上的粘合剂片段的位置对应的部分。在某些情况下，例如在基材为纸张的情况下，防粘涂层材料的涂敷导致基材变色，特别是在某些相对较暗色的纸张中。在此类情况下，如果防粘涂层材料仅选择性地涂敷在与粘合剂对应的区域中，则这种变色可以导致片材出现不利的差异性变色。另外，仅在正面的一部分上存在低附着力涂层可以导致不均一的可书写性质。因为这些原因，在正面的仅一部分上的防粘涂层的带状涂层可能是用户不可接受的。

需要改善的可再贴便签构造。

发明内容

本发明提供一种可再贴的便签片材，其提供令人惊奇的优点的组合。

简要来说，本发明的片材包括具有第一主表面和第二主表面的基材，所述第一主表面上具有一个或多个粘合剂片段，并且所述第二主表面上具有防粘涂层，其中根据本发明，防粘涂层基本上完全覆盖第二主表面，并且防粘涂层厚度有所变化。防粘涂层的厚度根据粘合剂片段的图案而变化，使得当片材被布置成叠堆形式时，防粘涂层的较厚部分对应于上覆片材的粘合剂图案的位置，或当片材被布置成卷形式时，防粘涂层的较厚部分对应于片材的上覆部分的粘合剂图案的位置。

我们惊奇地发现，通过使用这种差异性厚度防粘涂层，本发明的片材表现出所需的防粘性质以及使人满意的均一外观，并同时维持可承受的成本。具体而言，本发明允许在美学上令人满意的实施例中使用较高性能的粘合剂（如美国专利No.5,824,748(Kesti等人)中所公开）。

附图说明

结合附图对本发明进行进一步说明，其中：

图1为用于制备本发明的粘合片材的示例性设备的透视图；

图2是本发明的示例性实施例的一部分的剖视图；

图3为可用于制备本发明的粘合片材的示例性针管组件的剖视图；

图4为本发明的片材的示例性叠堆的端视图；和

图5为本发明的片材的示例性卷的剖视图。

这些图未按比例绘制，它们仅是用于展示，并不限制本发明。

具体实施方式

除非另外指明，否则说明书和权利要求书中所用的表示成分的量、例如分子量等性质、反应条件等等的所有数字在所有情况下均应理解为被术语“约”所修饰。通过端值表述的数值范围包括纳入该范围内的所有数字。如本说明书以及随附的权利要求书中所使用的那样，单数形式“一种”和“该”也包括复数形式，除非内容另有明确的说明。如本说明书以及随附的权利要求书中所使用，术语“或”一般以包含“和/或”的意思使用，除非内容另有明确的说明。

为了清晰表述且并非旨在由此而不当地限制，任何三个顺序堆叠的片材组中的片材被称为上覆片材、中间片材和下层片材，其中上覆片材的粘合剂片段附着于中间片材的前表面，并且中间片材的粘合剂片段附着于下层片材的前表面。

参见图1，示出示例性辊涂机10。所示辊涂机包括五个辊涂机，但应理解，将涂布溶液的分立带涂敷至辊涂机中涂敷辊的表面的方法也适用于其他辊涂机，例如逆转辊辊涂机、两辊辊涂机、三辊辊涂机和四辊辊涂机。

所示辊涂机包括具有第一涂层供应器14的第一涂层涂敷器12。第一涂层涂敷器12将基本上均一的第一涂层15涂敷至W0辊的表面16，并且包括设置在五辊辊涂机中W0辊和W00辊的辊隙18中的涂层池17。第一涂层供应器14包括第一涂层槽20、第一涂层泵22和用于向涂层池供应第一涂层的管道。可以使用用于将基本上均一的第一涂层15涂敷到涂布辊的表面16上的其他第一涂层涂敷器12，例如，封闭的进料或腔室刮墨刀涂敷器、刮墨刀和刮墨刀后的涂层池、长槽喷嘴（将涂布辊浸入涂布盘）以及喷水涂布机。

在将均一的第一涂层15涂敷到W0辊的表面16上之后，呈一个或多个分立带形式的第二涂层24通过第二涂层涂敷器26被涂敷到涂布辊上。第二涂层涂敷器26包括一个或多个针管28，针管28沿着流体连接到第二涂层供应器30的W0辊的表面而位于预定的横向加工位置。第二涂层供应器30可以包括第二涂层槽32、第二涂层泵34和从第二涂层槽32吸取第二涂层24并且给料于与针管28流体连接的歧管36的管道。可以使用用于在涂敷第一涂层15之后将第二涂层24的分立带涂敷到辊的表面的其他第二涂层涂敷器26，例如由与W00辊相对的W0辊夹持的带有凹槽的涂布辊。

现在参见图3，以横截面形式示出压力配合到联轴器40中的包括针管28的针管组件38。联轴器40通常由尼龙或金属例如不锈钢或黄铜制成。联轴器40包括具有螺纹圆柱体44的六角头42和穿过圆柱体44的穿通孔。在六角头42中钻出轻压力配合孔，并且然后将适当直径和长度的针管28压力配合至六角头42中。连接有针管28的联轴器40然后可以被螺纹连接至歧管36内的螺纹孔中。因为联轴器40可由塑料制成并且在歧管36中使用较低的操作压力，所以一旦针管组件38被紧固到歧管36上则通常不需要垫圈或密封剂来抑制泄漏。如果需要，针管可以与其他类型的联轴器一起使用，例如快速分离联轴器、锁扣联轴器和卡口联轴器。这种联轴器已知是在向机械装置提供气动管路或液压管路时使用。

有利地，针管28是由被制造成用于制作医疗注射器的不锈钢皮下针管制成。可以使用其他管子材料并且针管的横截面可以是圆形、方形、三角形或其他几何形状。在一个实施例中，针管的横截面为圆形。可以根据所涂敷的第二涂层24的流速、第二涂层的粘度和第二涂层供应器30的所需操作压力来选择针管的内径和针管的长度。通常，针管的内径为10密耳至100密耳（0.25至2.54mm），例如40密耳至70密耳（1.02至1.78mm）。针管的内径的选择更多地与待涂敷的第二涂层的量及其粘度相关联。并非连接到歧管的所有针管均需要具有相同的内径，因而可在各种横向加工方向位置上添加更多或更少的第二涂层。

针管28的长度可以被调整以改变提供所需量的第二涂层时所必需的歧管压力。通常，针管的长度为2英寸至8英寸(5.1cm至20.3cm），例如3英寸至7英寸（7.6cm至17.8cm）。需要足够的长度来在针管中产生第二涂层24的层流以及从针管出口产生最小发散的第二涂层的料流，而非使喷嘴产生喷雾或小滴。按涂层涂敷所需，料流可以是连续或间歇的（脉冲式的）。

可能需要较长的针管来将第二涂层引导至两个涂布辊之间的辊隙中，而非将第二涂层涂敷到涂布辊的表面上。通常，针管的尺寸应以5psi至20psi（34.5至137.9千帕）的压力从针管提供第二涂层流；但也可使用其他压力。当针管的长度增加并且第二涂层供应压力增加时，由各针管分配的第二涂层的量具有增强的横向加工均匀度。

针管可以被设置成使第二涂层料流喷射到涂布辊的表面。通常，这种喷射可以与在第二涂层料流的喷射点处辊表面的所作切线呈小于90度的角度进行。通常，在针管的纵向轴线与喷射点处辊表面的所作切线之间的喷射角度为0度至60度。

或者，针管可以被设置成在涂布辊与另一个涂布辊之间的辊隙处喷射第二涂层料流，例如在图1所示的W0辊和W1辊之间的横进给辊隙47处或在涂层池17上方的W1辊和W2辊之间的横进给辊隙处。通过将第二涂层料流从针管引导至横进给辊隙，在涂布辊的表面上第二涂层的保持有所改善。

另外，可通过改变形成横进给辊隙的涂布辊的相对速度来改变涂敷到基材的第二涂层宽度。通常，为提高第二涂层宽度，W1辊的速度应该相对于WO辊的速度有所降低。为降低第二涂层宽度，W1辊的速度应该相对于WO辊的速度有所提高。减慢辊涂机中下游辊的速度往往会降低第二涂层的带走速率并且在横进给辊隙处扩展第二涂层。反之，增加辊涂机中下游辊的速度往往会增加第二涂层的带走速率，降低其在横进给辊隙处的扩展。可将W0辊减慢至这样的程度：从针管涂敷到基材的各个条带彼此合并，从而在基材上提供连续第二涂层。

替代地或与改变涂布辊速度相结合，也可以通过改变供应给针管的第二涂层溶液的量来改变第二涂层宽度。向针管提供更多第二涂层溶液将会增加第二涂层宽度，而向针管提供更少第二涂层溶液将会降低第二涂层宽度。在第二涂层料流24沉积之后，差异性厚度的涂层从辊W1转移至辊W2并且随后转移至基材46的第一主表面48。

第一涂层涂敷器12和第二涂层涂敷器26可以将相同涂层溶液或不同涂层溶液涂敷至辊涂机中的辊。对于某些实施例，可以涂敷相同的涂层材料，并且设置到基材上的第一涂层15的量可以以用于辊涂机的常规方式调整，设置到基材上的第二涂层24的量可以通过改变歧管36中的压力和针管28的尺寸来改变。在某些其他实施例中，具有相同活性成分但不同固体含量百分数的类似涂层材料可以通过第一和第二涂层涂敷器(12,26)来涂敷。例如，低固体含量百分数的第一涂层可以通过第一涂层供应器14供应以在整个基材上提供低基重的第一涂层15，并且高固体含量百分数的第二涂层可以通过第二涂层供应器30供应以提供呈条带图案形式的高基重的第二涂层24。

本发明的代表性片材示于图2中，其中示出具有涂敷至基材的两个主表面的涂层的基材46。在基材的第一主表面48上，存在多个粘合剂条带50。粘合剂条带可以位于沿着基材宽度的位置上，在这些位置上，从基材上切除已完工的可再贴便签的顶部边缘。在第二主表面52（即，便签的前表面或书写表面）上，存在不均一涂层，通常为低附着力涂层，例如巯基官能化有机硅。该不均一涂层包括均一涂敷到基本上整个第二主表面52的第一涂层15和在第一涂层上方以条带形式涂敷的不均一第二涂层24。通过针管28以通常与第一主表面48上的粘合剂条带50相对的条带形式将第二涂层涂敷至基材46。一般来讲，第二涂层24的宽度稍微大于粘合剂条带50的宽度，如此前讨论，可通过在横进给辊隙处涂布辊的相对速度来控制。

基材包括任何合适的材料，在大多数实施例中其为纸张。优选地，片材的整个前表面为可接受图像的，最优选地是可例如用铅笔、钢笔、或标记器书写的。

如图3所示，防粘涂层的与粘合剂片段相对的部分的平均厚度厚于位于与第一涂层15和第二涂层24相对应的粘合剂条带之间的防粘涂层的其他部分的平均厚度。

较厚部分的图案将优选地对应于粘合剂片段16的图案，使得当本发明的片材以填塞或卷形式布置时，上覆粘合剂片段将与基础较厚部分对齐。通常，较厚部分的宽度将相似于粘合剂片段的对应部分的宽度。为方便配准，在一些实施例中，较厚部分的宽度将在一定程度上宽于粘合剂片段的对应部分的宽度，以确保在填塞叠堆或卷中片材之间的有效防粘性质。图案化的粘合剂片段可以通过多种已知技术（如条带涂布）来提供。

如应理解的，粘合剂片段的厚度将部分地取决于所用粘合剂的特性以及所得片材的所需特性和性能。通常，就微球体型可再贴粘合剂而言，粘合剂片段的涂层重量将为0.25至1.0克/英尺²（0.68至2.7克/米²）。

如应理解的，防粘涂层的较厚片段和较薄片段的厚度将部分地取决于所用防粘涂层的特性以及所得片材的所需特性和性能。通常，防粘涂层的较厚片段的涂层重量将为2至80毫克/英尺²（5.4至215毫克/米²）。通常，防粘涂层的较薄片段厚度将为较厚片段厚度的10%至50%。如果该比率过低，即，较薄片段的涂层的厚度小于较厚片段厚度的10%，则片材的前表面的外观和/或其可书写性质可能不均一。如果该比率高于所示，则可能产生不必要的较高成本和/或当使用高性能粘合剂时可能不能获得所需防粘性质。

在大多数实施例中，粘合剂为压敏粘合剂。在优选实施例中，其为可再贴粘合剂。本领域技术人员将易于选择合适的粘合剂。本文可用的粘合剂的示例性实例包括美国专利No.5,824,748（Kesti等人）中公开那些。

合适防粘涂层材料也可通过本领域技术人员容易地选择。该选择将部分地取决于所用的粘合剂和片材材料。示例性例子包括美国专利No.5,154,962（Mertens等人）和No.6,022,050（Kline等人）中公开那些。

已令人惊奇地发现，尽管具有有差异性厚度的防粘涂层，但具有本文所述的防粘涂层和粘合剂片段的构造的片材表现出令人满意的均一的外观。因此，本发明允许使用材料（如较高性能粘合剂）与水性防粘涂层的新组合，这原本会造成美学上不可接受的产品。

本发明的片材可以被处理、保存以及从多种已知构造（包括例如图4所示的堆叠垫或图5所示卷形式）分配。如图4所示，当本发明的片材如常用那样以连续片材的叠堆布置时，上覆片材146a的粘合剂150a接触下层片材146b的较厚的第二涂层材料124b。片材的这种堆叠垫可易于通过常规转换操作如裁切、短切和堆叠而由图2中所示片材的条带制备。常常地，这种构造由具有所示单个粘合剂片段的片材制备；然而，应当理解，填塞叠堆可以由具有两个或更多个粘合剂片段的片材（例如相对边缘处的条带）制备。如图5所示，如图2中所示片材可被绕制到自身上成为卷形式，并且上覆片材46a的粘合剂片段50a被取向成与下层片材46b的较厚的第二防粘涂层片段24b接触。这种卷可以处于用于产生图4所示实施例的各转换操作的中间，或用于分配具有多个粘合剂片段的本发明片材。

实例

本发明的目的和优点通过下面的非限制性实例进一步说明。这些实例中所提到的具体材料及其量以及其他条件和细节，均不应被解释为对本发明的不当限制。除非另外指明，否则在实例及本说明书的其余部分中的所有份数、百分数、比率等均为以重量计。

在类似于图1的五辊辊涂机上执行基材涂布以演示单步辊涂法，以产生在纸张基材的第二主表面上具有不均一的低附着力背面(LAB)涂层的涂布基材，如图3所示。用不均一LAB涂层涂布葡萄色纸张基材，因为这种涂层材料的条带在较暗色的纸张上通常可见。以条带图案向纸张的第一主表面涂敷0.75克/英尺²（2.0克/米²）的粘合剂涂料重量。粘合剂包含复合压敏微球体粘合剂，其包含在聚合物型微球体的边界内完全混合的两种或更多种水不可溶的聚合物，如美国专利No.5,824,748（Kesti等人）中所述。

LAB涂层是在巯基官能化有机硅（产品编号KF2001，可商购自Shin-Etsu Corporation，日本）的水溶液中包含20%的固体。在第二主表面上，将大约0.020克/英尺²（0.054克/米²）的LAB涂层涂敷于条带区域中并且将大约0.010克/英尺²（0.027克/米²）涂布在无条带的区域中。为实现该涂层分布，操作5辊辊涂机，其中W0以约5%的幅材速度且W1以约70%至80%的幅材速度操作。通过改变W0辊速度便可调整LAB涂料的第一涂层的重量，而第二涂层条带内的LAB涂料重量通过LAB流速（给料于针管的泵的速度）和LAB条带的宽度来调整。通过调整W1辊速度便能正确扩展由针管涂敷的LAB涂层，以便实现稍微大于如图2所示粘合剂条带宽度的LAB涂层条带宽度。

使用常规转换方法将涂布的纸张基材转变成可再贴便签。应注意，不均一LAB涂层图案不在可再贴便签的书写表面上产生可见条带，因为LAB涂层覆盖可再贴便签的整个书写表面。还应注意，可再贴便签可与便签叠堆分离并且可用于其预期目的而不会不当地粘贴在一起。还用各种钢笔检查可再贴便签的书写能力，以确保在具有较低和较高LAB涂层重量的书写表面上的区域之间书写不会出现任何差异。未观察到书写能力的差异。

尽管对本发明结合其优选实施例并参照附图进行了全面描述，应注意各种变化和修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。这种变化和修改应理解为包含于由所附权利要求书所定义的本发明的范围内，除非它们脱离本发明的范围。本文引用的所有专利、专利文档和专利公开的完整公开内容均以引用方式全文并入。

Claims (8)

1.一种片材，其包含具有第一主表面和第二主表面的基材，所述第一主表面上具有一个或多个粘合剂片段，并且所述第二主表面上具有防粘涂层，其中所述防粘涂层基本上完全覆盖所述第二主表面，并且所述防粘涂层的厚度是变化的。

2.根据权利要求1所述的片材，其中所述防粘涂层的与所述一个或多个粘合剂片段相对的部分的平均厚度厚于所述防粘涂层的其他部分的平均厚度。

3.根据权利要求1所述的片材，其中所述粘合剂为压敏粘合剂。

4.根据权利要求4所述的片材，其中所述粘合剂为可再贴粘合剂。

5.根据权利要求1所述的片材，其中所述第二主表面是可书写的。

6.根据权利要求1所述的片材，其中所述基材包括纸张。

7.一种根据权利要求1所述的片材的叠堆，其被布置成使得下层片材的较厚部分接触上覆片材的粘合剂条带。

8.根据权利要求1所述的片材，其被绕制成卷形式。

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