CN1646653A - 可干净剥除的粘合带及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种多层粘合带，它包括：含有压敏粘合剂的第一粘合层；具有外表面的芯层，第一粘合层粘合在至少一部分上述外表面上；和分散在所述芯层中的纤维增强材料，该纤维增强材料赋予所述粘合带拉伸剥离性。该粘合带还包括第二粘合层，上述外表面包括第一主表面和第二主表面，第一粘合层粘合到第一主表面上，第二粘合层粘合到第二主表面上。阻燃剂可放在第一粘合层、第二粘合层和芯层中的任一层中。该粘合带是可以干净剥除的。上述的纤维增强材料一般含有具有屈服强度和拉伸断裂强度的基本连续的粘弹性纤维，上述的拉伸断裂强度至少约为屈服强度的150％。在另一方面，本发明的粘合带可不包含纤维增强材料但仍是可干净剥除的。本发明也提供了上述粘合带的制造方法和包括如下部件的组合件：基底；位于所述基底上面的地毯；和放在所述地毯和基底之间将所述地毯粘合到所述基底上的本发明粘合带。

Description

可干净剥除的粘合带及其制造方法
本发明涉及用于粘接两个基底或用于将地毯之类的地板覆盖物固定在基底上的可干净剥除粘合带，特别是涉及拉伸剥离粘合带以及它的制造方法
发明背景
粘合剂材料，包括压敏粘合剂(PSA)，可用于许多用途和工业，如制造安装粘合带、地毯粘合带等。一些地毯粘合带包括背衬(如布背衬或薄膜背衬)和涂布在背衬每个主表面上的粘合层。地毯粘合带中所用的粘合剂一般是压敏粘合剂。这种压敏粘合剂具有(1)干粘性和永久粘性，(2)在不超过手指压力下对基底和被粘物(如地毯背衬)都有粘性，优选的是(3)能从被粘物上剥除。压敏粘合带，如地毯粘合带，对基底提供强的粘合力，因为不打算也不需要将粘合带与基底分离。当需要拿去地毯时，用干粘性压敏粘合剂制成的压敏粘合地毯粘合带很难从基底上剥除，且可能损坏基底或可能留下粘性粘合剂残渣。对于基底(如地板)更新时费用较高的航空地毯粘合带用途来说，基底的损坏特别成问题。另外，在地毯使用过程中，污垢碾入地毯织物，并逐渐渗透过地毯，并通过在粘合带背衬中形成刻痕、割痕或小的撕裂来损坏地毯下面的粘合带。当以后拿去地毯时，对背衬的损坏可能会使粘合带断裂，从而更难于从基底上剥除。
为了能在使用后从基底上干净而方便地剥除，曾专门配制了一些压敏粘合剂，如用于Post-It牌可剥离便笺的粘合剂(购自美国3M公司)。然而，这些粘合剂没有足够的粘性，来提供地毯用途中所需的足够固定力。一般来说，为提供足够粘合力(如把地毯固定在基底上)而配制的粘合剂难于毫不费力地从基底上剥除。
美国专利4,024,312公开了一种高延伸、高弹性、有薄膜背衬、通常有粘性的压敏粘合带。沿基本上与粘贴表面平行的方向纵向拉伸时，这种粘合带可以从粘贴表面上剥除。这种薄膜背衬由含有弹性和热塑性A-B-A嵌段共聚物的组合物制成。该薄膜背衬的纵向断裂伸长率至少约为200％，50％橡胶模量不超过2000磅/平方英寸。据称，这样低的橡胶模量是保证容易的拉伸性以及在高伸长性下方便地剥除粘合带的一个重要因素。背衬的弹性对于贴合性和其它用途来说是重要的，而且据称，弹性回复率宜至少为50％，优选至少为75％，更优选至少为90％。
德国专利申请3331016A1公开了另一种用于可剥除粘合层(adhesive bond)的粘合带。这种粘合带具有高的弹性和低的塑性。它的粘合强度小于其内聚强度，而且当拉伸这种薄膜时，其粘合力基本上消失。这种粘合带的剥离力与撕裂强度之比约为1∶2或更高。当沿该粘合层的平面方向拉伸该薄膜时，可以将该粘合层剥离。这种粘合带用作用于粘接两个刚性固体基底的耐负荷粘合带。可以在不损坏基底的条件下分离粘接的材料。
美国专利申请09/764478中记载的压敏粘合剂含有纤维增强材料。该专利申请描述了纤维对压敏粘合剂的增强作用，以提供“可拉伸剥除”性能。该纤维增强的粘合剂组合物含有压敏粘合剂基质和分散在基质中的纤维增强材料。据称，该纤维增强的粘合剂组合物提供了比压敏粘合剂本身更高的内聚强度，同时压敏粘合剂的粘性基本上没有因为存在纤维而被降低。
在粘合带和其它制品用途中，可能需要阻燃性。在某些用途中，根据适用的规定要求阻燃性。例如，电气或电子领域中的粘合带可能直接接触电流、短路和/或由于使用相关电子元件或电气设备而产生的热。因此，工业标准或规范对这种粘合带制品的使用提出要求进行燃烧试验之类合格试验的条件。对于电气和电子应用来说，工业标准阻燃性试验是美国保险商实验所(UnderwritersLaboratories)(UL 94“设备和装置部件塑料阻燃性试验标准”)。对于铁路运输用途来说，工业标准是美国材料试验学会ASTM E662(“固体材料产生的烟气的比光密度试验方法”)和ASTM E162(“使用辐射能源的材料表面阻燃性试验”)。
对于航空用途来说，联邦航空管理局F.A.R.§25.853(1990年7月)垂直燃烧试验的试验标准第(a)(l)(i)小节涉及机组人员舱或旅客舱，包括内部天花板、内部墙板、分隔物、厨房结构、大型行李架、结构地板以及用于制备货舱的材料。F.A.R.§25.853(1990年7月)第(a)(1)(ii)小节涉及地毯粘合带、座垫、填料、装饰或非装饰性覆盖织物、皮革、托盘和厨具、电气管道、隔热隔声透气覆盖物、接头和边缘覆盖物等。在按照F.A.R.§25.853(1990年7月)第(a)(1)(i)和(a)(1)(ii)小节的程序进行垂直燃烧试验时，用于这种用途的材料必须能自动熄灭的。铁路运输和航空用途以外的另一个工业标准是波音技术规范支持标准BSS 7239(“材料燃烧时产生的毒气的试验方法”)。该标准要求对燃烧气体进行分析，并规定了毒气的浓度极限。上述的毒气目前包括HCN、NOx、CO、HCl、HF和SO2。
具体地说，航空用途中的地毯粘合带目前由波音材料技术规定BMS 5-133C进行限定，并按如下标准进行分类：
II类1级—最大重量为16盎司/平方码，白色；
II类2级—最大重量为16盎司/平方码，黑色；
III类—最大重量为24盎司/平方码，白色；
IV类1级—差示粘性，最大重量为5.0盎司/平方码，第2面为黑色；
IV类2级—差示粘性，最大重量为9.0盎司/平方码，第2面为黑色。
该技术规范列出了不同类型的关键试验及其要求。该技术规范包括重量、按F.A.R.§25.853(1990年7月)(a)(1)(i)小节(12秒垂直燃烧试验)测试的阻燃性、拉伸强度、剥离强度、搭接剪切强度、对铝的腐蚀性和剥离衬里。
为了满足这些用途中的强制要求，可以用天然耐火材料以及通过加入阻燃剂而赋予阻燃性或耐火性的加工或人造材料制造粘合带和其它制品。目前航空领域中使用的地毯粘合带使用三氧化锑和多溴化联苯阻燃剂，特别是十溴化二苯醚(deca-BDE)。然而，2003年7月1日起，欧洲当局已建议禁止使用某些多溴化联苯。这些禁令需要重新设计和配制的粘合带。同样在欧洲，提出了关于废旧电气和电子设备的指令，即在2004年1月之前逐渐停止使用卤代阻燃剂和一些其它材料。
两个关键的因素迫切需要为航空工业发明改进的阻燃性地毯粘合带。
1.环境法规需要可接受的阻燃剂体系；和
2.能有效地改进剥除方法、消除对地板基底的损坏和不留下粘合剂残留物的可干净剥除的粘合带。
可干净剥除的粘合带能减少航空工业的费用，减少或消除地使用溶剂剥除粘合剂残留物的需求。最终会要求阻燃性地毯粘合带满足欧洲和世界各地采用的新环境法规。
因此，需要提供压敏粘合带及其制造方法。更具体，需要提供能从基底上方便地干净剥除且不会留下大量粘合剂残留物的多层压敏粘合带，如双面粘合带。特别需要提供能用拉伸-剥离方法从基底上剥除且满足政府和/或工业阻燃性法规的阻燃压敏粘合带。
发明概述
本发明的一个方面提供一种多层粘合带，它包括：含有压敏粘合剂的第一粘合层；具有外表面的芯层，第一粘合层粘合在至少一部分上述外表面上；和分散在所述芯层中的纤维增强材料，该纤维增强材料赋予所述粘合带拉伸剥离性。
本发明的粘合带可包括第二粘合层，上述的外表面包括第一主表面和第二主表面，第一粘合层粘合到第一主表面上，第二粘合层粘合到第二主表面上。上述的第一和第二粘合剂可选自如下材料：丙烯酸系聚合物、聚氨酯、热塑性弹性体、嵌段共聚物、聚烯烃、硅橡胶、橡胶粘合剂、丙烯酸系粘合剂和橡胶粘合剂掺合物以及它们的混合物。阻燃剂可放在第一粘合层、第二粘合层和芯层中的任一层中，该阻燃剂选自无锑阻燃剂、不含多溴化联苯的阻燃剂、发泡型阻燃剂、以及它们的混合物。上述的粘合带也可含有增效剂。
为了能通过(1)F.A.R.§25.853(1990年7月)，12秒垂直燃烧试验；(2)F.A.R.§25.853(1990年7月)，60秒垂直燃烧试验；(3)UL-94 V-2分级；(4)最大火焰蔓延指数为35的ASTM E162；(5)最大燃烧和非燃烧型比光密度为100最大(1.5分钟)和200最大(4.0分钟)的ASTM E622；(6)除拉伸强度外1993年9月29日发布的BMS 5-133；或(7)BSS 7239，用上述的阻燃剂配制粘合带。该粘合带是可干净剥除的。上述的纤维增强材料一般包括具有屈服强度和拉伸断裂强度的基本连续的粘弹性微纤维，所述的拉伸断裂强度至少约为屈服强度的150％。上述的粘弹微纤维可选自聚烯烃树脂均聚物、共聚物、三元共聚物或四元共聚物的材料以及它们的混合物。其它可能的特征将在下文中加以描述。
在描述本发明的特征时，按照与本领域中普通技术人员的用法相一致的方式对一些术语作一些解释。这些解释是举例性的，而非限定性的，且有如下含义：
“基本连续的″当用于描述纤维时是指对以加工方向取向的至少0.5厘米长的粘合组合物样品而言，样品中大多数的纤维没有断裂。
“发泡型阻燃剂”是指当涂布在或加入可燃性材料中时，能减少或消除该材料接触热或火焰时着火的倾向，导致烧焦和释放出非可燃烧性气体从而形成能保护周围基体的碳化物质，切断供氧和防止滴落的发泡物质。发泡型阻燃剂一般包含酸源、成焦剂和发泡剂。
“阻燃剂”是指当涂布在或加入可燃性材料中时，能减少或消除该材料接触热或火焰时着火倾向的物质。
“可干净剥除的”是指粘合制品的这样一种特性，即当该粘合制品以不大于30厘米/分钟的速度拉离一个基底表面时，该粘合制品脱离该表面而不在表面上留下明显可见的残留物(不包括退色)。
“拉伸剥离”是指粘合制品的这样一种特性，即当该粘合制品以不大于30厘米/分钟的速度和不大于45°的角度从一个或两个表面之间拉离时，该粘合制品从基底的至少一个表面上脱离。
本发明的另一方面提供一种阻燃多层地毯粘合带，它包括：含有第一压敏粘合剂的第一粘合层；含有第二压敏粘合剂的第二粘合层；放在第一粘合层和第二粘合层之间的芯层；放在第一粘合层或第二粘合层至少一层中的阻燃剂，该阻燃剂基本上不含锑和多溴化联苯；且所述的粘合带是可被干净剥除的。
本发明这一方面中的阻燃剂可选自发泡型阻燃剂、溴化磷酸酯阻燃剂、以及它们的混合物。第一和第二压敏粘合剂以及芯层的各种特征如上所述。
本发明的第三方面提供一种粘合带的制造方法，它包括：提供具有外表面的芯层；将第一粘合层涂布在至少一部分外表面上，所述的第一粘合层含有压敏粘合剂；和所述芯层和第一粘合层中一层或两层含有赋予所述粘合带拉伸剥离性的纤维增强材料。上述芯层的外表面一般包括第一主表面和第二主表面，上述的第一粘合层涂布在第一主表面上。该方法还包括将第二粘合层涂布在第二主表面上。按上述方法制得的其余各种特征如上所述。
本发明的第四方面提供一种粘合带的制造方法，它包括：提供具有外表面的芯层；将第一粘合层涂布在至少一部分外表面上，所述的第一粘合层含有第一压敏粘合剂；和所述第一粘合层或芯层中至少一层还含有选自无锑阻燃剂、不含多溴化联苯的阻燃剂、发泡型阻燃剂、以及它们混合物的阻燃剂，所述的芯层和第一粘合层赋予所述的粘合带可干净剥除性。所述的外表面包括第一主表面和第二主表面，涂覆第一粘合层包括将压敏粘合剂涂布在第一主表面上，该方法还包括将第二粘合层涂布在第二主表面上。在本发明的这一方面中，用上述方法制得的粘合带的各种特征如上所述。
在上述的制造方法中，芯层和第一粘合层或第二粘合层中的至少一层一般用挤出法制造，这些层也可以共挤出。使用前，一般将按上述方法制得的粘合带暴露于辐射源下，以使芯层、第一粘合层或第二粘合层中至少一层交联。
本发明的第五方面提供一种组合件(assembly)，它包括：基底；位于所述基底上的地毯；和放在所述地毯和基底之间将所述地毯粘合到所述基底上的本发明粘合带。
本发明也包括多层制品，如多层粘合带或粘合片、粘合剂转印带、单面粘合带、双面粘合带、有不同粘合性的双面粘合带、直接涂有粘合剂的基底。上述的粘合带可包括拉片。
本发明的其它特征和优点可从下面优选实施方式的描述和权利要求书加以清楚理解。
附图的简要说明
在描述优选实施方式的各种特征时，参照不同的附图，其中相同的编号标记表示相同的特征。
图1是表示本发明粘合带的透视图；
图2是表示本发明另一方面粘合带的透视图；
图3是表示本发明第三方面粘合带的透视图；
图4是适用于制造本发明粘合带的挤出加工路线的示意图。
优选实施方式的详细描述
本发明提供可用作粘接带和安装带的可干净剥除的粘合带，如地毯粘合带。以多层结构对粘合带提供拉伸剥离性，便于从基底上剥除，且不会在基底表面上留下明显的残留物。这种粘合带包括芯层以及粘合在至少一部分芯层上的至少第一粘合层。这种粘合带可以是单面带或双面带。单面带是仅在一个表面上有粘合性的粘合带。双面带是两面都有粘合性的粘合带。
在芯层的至少一部分第一主表面上提供第一粘合层作为表层粘合剂，而赋予芯层的另一主表面自身特有的粘合性。或者，将第二粘合层提供到一部分芯层上，作为另一表层粘合剂。这种粘合剂可以与第一粘合层中的粘合剂相同或不同。本发明的粘合带可以是芯层两面都有粘性的双面带，从而可以把粘合带同时粘合到两个不同的表面上，如制品(如地毯背衬)和基底(如地板)。
为了提供拉伸剥离性，可以将纤维增强材料分散在芯层、粘合层或两者中。本发明的粘合带包括芯层和分散在粘合层或芯层中至少一层中的阻燃剂。本发明中最需要的阻燃剂是不含锑或多溴化联苯(如五溴化二苯醚(penta-BDE)、八溴化二苯醚(octa-BDE)、和十溴化二苯醚(deca-BDE))的阻燃剂。
参见附图，本发明粘合带10的第一实施方式表示在图1中。该粘合带包括片状芯层14。该芯层第一主表面12和与第一主表面12相反的第二主表面13。芯层14的主表面一般是光滑的，但粘合带10的一个或两个主表面上可以提供纹理或表面结构。在上述的实施方式中，芯层14含有许多沿粘合带制造加工方向取向的粘弹微纤维和/或弹性微纤维16。当粘合带10粘合一个表面时，微纤维16为芯层14和粘合带10提供拉伸剥离性。第一粘合层18粘合于芯层14的至少一部分第一主表面12。第一粘合层18一般含有压敏粘合剂(通常作为表层粘合剂)，但也可以使用其它类型的粘合剂。在配制第一粘合层18时，也可以根据需要加入额外的微纤维(未画出)，以通过增强作用进一步提高粘合带的拉伸剥离性，特别是粘合带较薄(厚度小于0.25毫米(10密耳))或粘合层对粘贴表面有高粘性时。
芯层14可以有粘性，这样芯层14的第二主表面13具有适于粘合带制品所需用途的粘性。第二主表面13的粘性通常与第一粘合层18的粘性不同。在地毯粘合带用途中，第一粘合层1的粘性一般配制成对地板或其它基底有强的粘合力，而芯层14第二主表面13上的粘性配制成对地毯背衬所用材料有足够强的粘合力。而且，地毯与第二主表面13之间的粘合力一般比第一粘合层18和地板或其它基底之间的粘合力弱一点。
粘合带10也可包括拉片(未画出)，这样可以通过拉住这种拉片将粘合带10以沿取向微纤维16的方向(即加工方向)从基底上剥除。为了从两个基底之间剥除本发明的可拉伸剥离粘合带，一般沿与两个表面基本上平行的方向拉起该粘合带或拉片将粘合带拉动。对粘合在地板上的地毯，通过将地毯或其它材料从粘合带10的第二主表面13上拉离，先将地毯或其它被粘物材料从该粘合带上剥除。粘合带10仍通过第一粘合层18沿第一主表面12与地板粘合。然后以相对于地板表面约为20°-45°的角度沿加工方向拉动粘合带10，将该粘合带从地板上剥除。或者当从地板表面上拉起地毯或其它材料时，粘合带10的各层相互分离，留下一部分可通过拉伸剥离方法从上述材料和基底上剥除的粘合带10。
在剥除过程中，沿与地板或其它基底表面基本上平行的方向对粘合带施加一定的力。这种剥除力的施加方法可以是抓住上述的拉片或粘合带的末端，然后沿上述方向拉动粘合带。当施加足以克服初始屈服强度的力时，背衬层或芯层会发生变形。当含有粘弹性微纤维时，该粘合带先变形，然后随着微纤维的伸长和取向而屈服，从而经受应变硬化。另外，拉伸引起的取向进一步使粘合层脱粘。拉伸会使粘合剂拉离基底处的粘合带明显变薄。粘合带的变薄显著减少了从基底上剥除粘合带所需的力。以约小于45°的角度将粘合带从基底上拉离有助于从层压材料上剥除粘合带。在某些航空用途中，基底可以是纤维增强的复合层压材料或板，这样以上述角度从基底上拉离粘合带明显减少了上述板表面由于剥除粘合带而发生脱层的可能性。剥除粘合带后，上述的表面是基本干净的，只留下很少或看不见粘合剂残留物。
图2表示了本发明粘合带100的另一实施方式，现加以说明。粘合带100包括具有第一主表面112和第二主表面113的芯层114，而且芯层114中含有许多微纤维116。第一粘合层118粘合在芯层114的第一主表面112上，第二粘合层120粘合在芯层114的第二主表面113上。在该结构中，芯层114不必配制成粘合剂。一般提供第一粘合层118和第二粘合层120作为表层压敏粘合剂，而且这些粘合表层可以相同或不同。粘合层118和120粘合到芯层114的至少一部分主表面112和113上，而且这些粘合剂可包含微纤维和将要进一步描述的各种粘合剂。
图3表示本发明阻燃、可干净剥除的地毯粘合带200的另一个实施方式。粘合带200包括第一粘合层214、芯层215、第二粘合层218和剥离衬里219。芯层215位于第一粘合层214和第二粘合层218的第一面212之间。剥离衬里219与第二粘合层218的第二面213相邻或重叠。在该结构中，第一粘合层214和第二粘合层218配制成压敏粘合剂。第一粘合层214和第二粘合层218中的一层或两层可含有不含锑或不含多溴化联苯的阻燃剂。该阻燃剂一般含有发泡型阻燃剂、溴化磷酸酯阻燃剂、以及它们的混合物。第二粘合层218和第一粘合层214可含有将要进一步描述的各种材料。通过选择本实施方式中所用的材料，可以制造可干净剥除，但不一定为上述的可拉伸剥离的粘合带200。虽然没有画出，但与剥离衬里219相似的另一个剥离衬里可以与第一粘合层214相连。
适用于芯层215的材料包括本申请中所述的许多材料，如聚合物膜。或者，芯层215可以是织造或非织造的材料、布、稀洋纱、金属箔等。芯层215可以是弹性或粘弹性的，也可以不是弹性或粘弹性的。一般来说，该芯层含有阻燃剂或本身是阻燃的。芯层215的厚度一般约为0.0125微米(0.0005英寸)至0.625毫米(0.025英寸)，优选为0.0125微米(0.0005英寸)至0.125毫米(0.005英寸)，更优选为0.0125微米(0.0005英寸)至0.051毫米(0.002英寸)。上述可干净剥除的阻燃地毯粘合带可以用任何已知的粘合带制造方法制造，如热熔涂布法和溶剂涂布法之类的涂布法、层压法、热熔体挤出法等。通过选择粘合带200的芯层215和表层粘合剂214和218中所用的材料，使它们相互相容，并提供本发明的可干净剥除粘合带。如果在粘合带200的任一层中包含微纤维形成树脂，则可以按现场产生微纤维的方式加工含微纤维的层。如果粘合带200中含有微纤维，则可以用本申请中描述的拉伸剥离机理使该粘合带可干净剥除。然而，应当清楚的是，即使任一层中都不含微纤维，粘合带200也可以是干净剥除的。另外，可干净剥除的粘合带200也不必是可拉伸剥离的。
本发明中所用的粘合表层可以连续或不连续的方式涂布在芯层表面上。在一个粘合表层中可以使用一种或多种粘合剂。例如，第一粘合剂可以以图案方式涂覆在芯层的表面上，然后将第二粘合剂涂覆在没有第一粘合剂的表面部分上。或者，第二粘合剂可以以图案方式涂覆在第一粘合剂的连续涂层上。上述的粘合剂一般是压敏粘合剂，最优选是热熔压敏粘合剂。剥离衬里可任选地覆盖在粘合剂上，以在粘合到基底上之前提供保护。应当理解，可以将其它的层和/或结构涂覆或固定在芯层主表面之一的至少一部分上。
许多材料可以用于制造本发明粘合带的芯层。例如，可以使用聚合物树脂，包括粘合剂以及它们的掺合物。适用作芯层的热塑性聚合物和粘合剂包括与纤维增强材料相容但不相混的塑性聚合物和粘合剂。可以掺合两种或多种化学组成不同的聚合物。改变粘合带中所用组分的类型和改变它们的相对浓度，可以优化所得芯层的物理性能。一般根据可拉伸剥离粘合带产品所需的性能选择特定的树脂。芯层一般含有一种或多种本申请中所述的阻燃剂，也可以用增粘剂、粘合剂(binder)、抗静电剂等进行处理，以提供其它性能。
设计可拉伸剥离和可干净剥除的通用粘合带的一般标准包括：(1)大于对基底粘合力的断裂强度，从而在剥除过程中粘合带不会断裂；(2)约小于60，优选小于50，更优选小于45的肖氏A硬度；(3)表层粘合剂优选不与芯层脱层；(4)粘合带应当以可干净剥除的方式从一对基底之间拉伸剥离；(5)当拉伸剥离粘合带含有粘弹微纤维时，粘合带的拉伸断裂强度应至少是屈服强度的150％，伸长率约大于200％，且在拉伸100％后回复率小于50％，当拉伸剥离粘合带含有弹性纤维时，它的伸长率大于200％，且在拉伸100％后回复率大于50％；(6)对不锈钢或玻璃的90°剥离粘合力一般大于约0.176kN/m(1磅/英寸)，优选大于0.352kN/m(2磅/英寸)，更优选大于0.528kN/m(3磅/英寸)。
当拉伸剥离粘合带是地毯粘合带时，它的标准包括(1)大于对基底粘合力的劈裂强度，从而在剥除过程中粘合带不会断裂；(2)约小于60，优选小于50，更优选小于45的肖氏A硬度；(3)表层粘合剂优选不与芯层脱层；(4)粘合带应当能干净剥除，且应与地板拉伸剥离；(5)当拉伸剥离粘合带含有粘弹微纤维时，粘合带的拉伸断裂强度应至少是屈服强度的150％，伸长率约大于200％，且在拉伸100％后回复率小于50％，当拉伸剥离粘合带含有弹性纤维时，它的伸长率大于200％，且在拉伸100％后回复率大于50％；(6)对不锈钢或玻璃的90°剥离粘合力一般大于0.352kN/m(2磅/英寸)，优选大于0.704kN/m(4磅/英寸)，更优选大于1.056kN/m(6磅/英寸)；(7)在至少10000分钟内室温静态剪切力最小保持250克/平方英寸；(8)任选地是阻燃的。
航空领域中可干净剥除的阻燃地毯粘合带的标准包括：(1)满足1993年9月29日修订的波音材料技术规范BMS 5-133的要求；(2)不含锑类阻燃剂和/或多溴化联苯类阻燃剂或其它环境不能接受的阻燃剂。在可干净剥除的阻燃地毯粘合带还可拉伸剥离的情况下，该粘合带需要满足BMS 5-133C中除拉伸强度以外的所有要求。
一组可用于制造芯层的聚合物包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物和共聚物以及它们的混合物。这些聚合物可以通过聚合一种或多种非叔烷基醇的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体制备。上述的烷基含有1-20个碳原子，如3-1 8个碳原子。合适的丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、和丙烯酸十二烷酯。还可以使用相应的甲基丙烯酸酯。芳香族丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，比如丙烯酸苄酯，也是适用的。
任选地，一种或多种单烯键不饱和共聚单体可与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体聚合。共聚单体的量取决于该聚合物要求的性质。一类可用的共聚单体包括那些均聚物玻璃化转变温度大于丙烯酸酯均聚物玻璃化转变温度的单体。该类中合适共聚单体的实例包括丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、取代丙烯酰胺比如N，N-二甲基丙烯酰胺、衣康酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸氰基乙酯、N-乙烯基己内酰胺、马来酸酐、丙烯酸羟基烷酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨乙酯、N，N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酸β-羧乙酯、新癸酸、新壬酸、新戊酸、2-乙基己酸、或丙酸的乙烯基酯、偏二氯乙烯、苯乙烯、乙烯基甲苯、和烷基乙烯基醚。
另一类可以与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体聚合的单烯键不饱和共聚单体包括那些均聚物玻璃化转变温度小于丙烯酸酯均聚物玻璃化转变温度的单体。这种适用共聚单体的实例包括丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯(Tg＝-71℃)和甲氧基聚乙二醇400丙烯酸酯(Tg是-65℃；从Shin Nakamura Chemical Co.，Ltd.以商品名“NK Ester AM-90G”获得)及其混合物。
另一类适用于芯层的聚合物包括不混溶于丙烯酸系聚合物但是与其相容的聚合物。其实例包括半结晶聚合物树脂，比如聚烯烃和聚烯烃共聚物(比如，基于具有2到8个碳原子的单体，比如低密度聚乙烯、线型低密度聚合物、超低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯共聚物、三元共聚物和四元共聚物；无规立构聚丙烯、无定形聚丙烯和全同立构聚丙烯掺合物、乙烯-丙烯共聚物等)、聚酯和共聚聚酯、聚酰胺和共聚酰胺、氟化均聚物和共聚物、聚环氧烷(比如，聚环氧乙烷和聚环氧丙烷)、聚乙烯醇，离聚物(比如，碱中和的乙烯-甲基丙烯酸共聚物)、和纤维素乙酸酯及其混合物。其他不混溶于丙烯酸酯的聚合物实例包括溶解度参数(按照Fedor技术测量)小于8或大于11的无定形聚合物，比如聚丙烯腈、聚氯乙烯、热塑性聚氨酯、芳香族环氧化物、聚碳酸酯、无定形聚酯、无定形聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物，聚苯醚合金、离聚物(比如，盐中和的乙烯-甲基丙烯酸共聚物)、氟化弹性体、和聚二甲基硅氧烷及其混合。
另一类适用于芯层的聚合物包括含有紫外辐射活化基团的热塑性弹性体。其实例包括聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁烯、苯乙烯和二烯的无规与嵌段共聚物(比如，SBR)，和乙烯-丙烯-二烯单体橡胶及其混合物。
另一类适用于芯层的聚合物包括从非光聚合单体制备的压敏和热熔粘合剂。这些聚合物可以是粘合剂聚合物(即，本身是粘合剂的聚合物)，或本身不是粘合剂但是与增粘剂混合后能形成压敏粘合组合物的聚合物。具体实例包括聚α-烯烃(比如，聚辛烯、聚己烯、和无规立构聚丙烯)、增粘的嵌段共聚物基粘合剂、天然和合成橡胶、聚硅氧烷、乙烯-乙酸乙烯酯、聚氨酯、和包含环氧基的结构混合物(比如，环氧-丙烯酸酯和环氧-聚酯混合物)和上述物质的混合物。
如上所述，芯层包括大量弹性微纤维、粘弹性微纤维、或它们的混合物。这些微纤维增强芯层的同时还使粘合带具有拉伸剥离特性。弹性微纤维、粘弹性微纤维、或它们的混合物也可任选地同时加入芯层和粘合表层中。这些微纤维是在制造该芯层时由聚合物树脂原位形成的。适用微纤维包括根据待审的美国专利申请09/764478(全文参考结合在此)所述方法制造的微纤维。
在具体实施方式中，这些增强微纤维是粘弹性的，并且包含半结晶聚合物(比如，同时具有无定形和晶体微区)。包含半结晶聚合物的具体实例包括聚己内酯(PCL)、聚丁烯(PB)、由乙烯和至少一种其他α-烯烃单体制备的共聚物(比如，共聚(乙烯-1-烯烃)和共聚(乙烯-1-烯烃-1-烯烃))、比如以商品名ATTANE4202从Dow Chemical Co.购得的密度低于0.915克/立方厘米的超低密度聚乙烯、比如从Dupont-Dow Elastomers购得的ENGAGE系列茂金属共聚物、或商品名是EXACT 3024，3040和3139的茂金属聚烯烃(从ExxonMobil Company购得)、线型低密度聚乙烯(比如，密度在0.915和0.94克/立方厘米之间，从ExxonMobil Company以商品名LL-3003，ECD-125，377D60，369G09，363C32，361C33，357C32，350D65，350D64，350D60，LL-3013，和LL-3001购得)、和以商品名DOWLEX从Dow Chemical Co.获得的材料。
在其他实施方式中，增强微纤维是弹性的。适用弹性增强微纤维的实例包括热塑性弹性体(比如含有聚氨酯的热塑性弹性体)、合成嵌段共聚物、和上述材料的混合。
粘弹性增强微纤维材料通常具有可测量的屈服强度。在某些实施方式中，该增强材料的屈服强度小于约30兆帕。该粘弹性增强微纤维材料的拉伸断裂强度通常至少约是其屈服强度的150％。在特定实施方式中，该增强微纤维材料的拉伸断裂强度(按照ASTM D 882-97在12英寸/分(30厘米/分)的十字头速度下测得)高于表层粘合剂和/或芯层的拉伸断裂强度。弹性增强微纤维材料在伸长100％之后应该具有大于约50％的回复率。该增强微纤维材料的熔点应该高于表层粘合剂组合物的使用温度，并且高于该粘合剂组合物或用其制造的任何粘合带的储存温度。
最典型的是，粘合层和/或芯层中的增强微纤维材料以基本连续的纤维形式存在。特别是，根据本发明一个方面，该微纤维能在粘合层或芯层的加工方向至少约0.5厘米，优选至少约是2厘米，保持不断开。在其他合适的实施方式中，该基本连续的微纤维能至少连续约5厘米，优选至少是约8厘米。根据本发明的另一方面，该基本连续的微纤维通常具有约0.05到5微米的最大直径，典型值约是0.1到1微米。根据本发明的另一方面，该基本连续微纤维的长径比(即，长度对直径的比值)大于约1000。该芯层的聚合物材料约占粘合带的80到50重量％，而该纤维增强材料约占粘合带的20到50重量％。当增强纤维材料的量约占最终粘合带制品的40到50重量％时，该粘合带可能具有较低的劈裂强度或芯层和表层之间较弱的粘合力。这样就提供了另一种通过使该粘合带开裂并分别拉伸剥离各个部分的剥除方法。当粘合带用于两个大表面之间时，这种剥除方法是有利的。
现已发现，一种适用于本发明的拉伸剥离化学材料包括聚烯烃树脂的特定均聚物、共聚物、三元共聚物、和四元共聚物(包括聚辛烯-乙烯和/或聚己烯-乙烯的共聚物等)的粘弹性微纤维。该微纤维在制造过程中原位形成，使粘合带和/或粘合剂材料能在从基材上被剥除时拉伸，应变硬化和剥离，而不会断裂。一般来说，乙烯与C3-C10的共聚物适用于本发明，但并不局限于此。上述聚辛烯-乙烯和/或聚己烯-乙烯共聚物相容于但不混溶于许多丙烯酸系和橡胶/树脂基嵌段共聚物粘合剂中，可以在本文所述双螺杆挤出机中混合，原位形成微纤维。
在航空之类的某些用途中，可赋予本发明的粘合带阻燃性。适于加入本发明粘合带的阻燃剂包括发泡型阻燃剂和/或非发泡型阻燃剂、不含锑的阻燃剂。阻燃剂可加入本发明粘合带的任何层中。然而，阻燃剂一般存在于芯层和粘合表层中。芯层和粘合表层中阻燃剂的含量约为20-60重量％，以该粘合带的总重量为基准。如果阻燃剂加入粘合表层中，它的含量一般低于粘合表层重量的50重量％，优选低于40重量％，更优选低于30重量％。适用本发明粘合带的阻燃剂实例包括以商品名EXOLIT购自Clariant Corporation of Charlotte，NC的阻燃剂，上述商品名的实例包括IFR23、AP422、AP423、AP 452(TP)、AP462、AP 740(TP)、AP 750、AP 751(TP)和AP 752(TP)。所有这些阻燃剂都是含有多磷酸铵和/或增效剂的非卤化阻燃剂。增效剂是当与另一种阻燃剂混合时提供比两种阻燃材料阻燃性总和更高阻燃性的其它阻燃材料。基于有机磷化合物的EXOLIT OP级材料(如OP550、OP910、OP920(TP)、OP921(TP)、OP1100(TP)、EXOLIT 5060、EXOLIT5073、EXOLIT5085(VP)和EXOLIT5087，均购自Clariant公司)以及EXOLIT RP级红磷材料(如RP622、RP650、RP652、RP654、RP658、RP659(TP)、RP683(TP)、RP689(TP)、RP692、RP693和RP694)也是有用的。其它可用的非卤化阻燃剂包括FIREBRKAKE ZB和BORGARDZB(分别是硼酸锌和水合硼酸锌)、硼酸铵/二硼酸铵/四水合四硼酸铵、五硼酸铵x8H2O、FYREX(它是磷酸二铵和磷酸二氢铵的混合物，购自Akzo Nobel，Gallipolis Ferry，West Virgininia)、磷酸三苯酯、磷酸二(三聚氰胺)、碳酸氢钾、硫酸钾铝、MELAPUR 25和MELAPUR p-46(都是三聚氰酸三聚氰胺)、MELAPUR 200(多磷酸三聚氰胺，前三种物质均购自DSM Melamine Americs，Inc.Westwego，LA)、AMGARD NH(磷酸三聚氰胺)、ANTIBLAZE NP(磷酸烷基胺)、ANTIBLAZE NK(磷酸烷基胺盐)、ANTIBLAZE MC(多磷酸铵)、和AMGARD NP(磷酸乙二胺)(前几种物质均购自Albright&Wilson Americas Inc.，Richmond，VA)、REOGARD 1000(它是购自Great Lakes Chemical Corp.，WestLafayette，IN的专利发泡型阻燃剂)、三水合铝(ATH)、氧化镁和氢氧化镁。可以使用的卤化磷酸酯阻燃剂包括TCEP(磷酸三(2-氯乙基)酯)和TCPP(磷酸三(2-氯异丙基))酯(这两种物质均购自Clariant Corporation)、和FR370(磷酸三(三溴代新戊基)酯，购自Dead See Bromine Group，Beer Shiva，Israel)。有用非发泡型阻燃剂的其它实例记载在美国专利6022914(Nowak等人)和有用发泡型阻燃剂记载在美国专利5851663(Parsons等人)中。这两个美国专利都参考结合于本申请中。
本发明的粘合带中也可以使用一种或多种阻燃剂的混合物。合适的混合物包括重量比为5∶95-95∶5的EXOLIT AP750和FR370以及EXOLIT IFR23和FR370的混合物、和磷酸二氢铵、硫酸铵和硅酸铝镁的混合物(以商品名FORAY购自Ansul Incorporated)，一种或多种阻燃剂和增效剂的混合物也可用于本发明的粘合带中。合适的增效剂包括滑石、镁化合物、锌化合物如硼酸锌、Fe2O3、MoO3、专用沸石、硼硅氧烷(boroxo siloxane)弹性体。这些增效剂记载在 Polymer Degradation and Stability，2001年版第74(3)卷第423-426页中P.Anna等人所著的“改变的流变性对发泡型阻燃剂体系的影响”一文中。同时可用于溴化和磷类阻燃剂的增效剂是购自Ciba，Tarrytown，NY的CIBA FLAMESTAB NOR 116阻燃材料。在多磷酸铵基发泡型阻燃剂与溴化磷酸酯、磷酸三聚氰胺和/或多磷酸三聚氰胺阻燃剂之间似乎存在协同作用。虽然卤化阻燃剂一般不是优选的，但某些卤化阻燃剂也可用于本发明中。
现己发现，FR370(磷酸三(三溴新戊基)酯)是制备可干净剥除的阻燃地毯粘合带非常有效的阻燃剂。FR370还没有被环境组织(如欧洲议会)鉴定为令人麻烦的物质，并被认定为三氧化锑和/或多溴化联苯的有效替代品。
芯层还可以包括一些其他添加剂。适用添加剂的实例包括增粘剂(比如，松香酯、萜烯、酚、和脂肪族合成烃树脂、芳香族合成烃树脂、或脂肪族与芳香族合成烃树脂的混合物)、增塑剂、颜料、染料、不可膨胀聚合物或玻璃微球体、可膨胀微球体、增强剂、憎水或亲水二氧化硅、碳酸钙、增韧剂、抗氧化剂、磨得很细的聚合物颗粒(比如聚酯、尼龙或聚丙烯)、稳定剂、导电和/或导热的颗粒、抗静电剂、填料、发泡剂、增粘剂如硅烷、纳米粒子如纳米粘土、非聚合纤维、及其混合物。上述添加剂和组分的添加量应为通常足以获得具有所需的最终特性，但是不至于影响上述微纤维形成的粘合带。所有添加剂的总体积百分比优选小于70体积％，更优选小于60％，最优选小于50％。另外，优选这些添加剂的粒度很小(即，不超过约100微米，典型值不超过约10微米，常常不超过约5微米，最优选不超过约1微米)，以便不影响微纤维的形成。
图4表示一种用于制备本发明拉伸剥离粘合带的挤出方法。根据本发明的方法，聚合物树脂或粘合剂聚合物被送入第一挤出机310中(通常是单螺杆挤出机)，使树脂软化，磨碎，或熔融成一种适合挤出的形式。制得的聚合物树脂形成芯层。可以用任何方便的形式将聚合物树脂加入挤出机310中，比如粒料，短条，包状，股状，袋状和绳状。然后，将聚合物树脂送入第二挤出机312(比如，通常是双螺杆挤出机)。聚合物树脂可以直接从挤出机310通过接口311送入第二挤出机312中。阻燃剂和微纤维形成树脂之类的其他添加剂可以加入任何入口，通常是在入口313加入第二挤出机312中，并且在捏合区进行充分混合。选择组分添加顺序和混合条件(比如，螺杆速度，螺杆长度，和温度)以获得最佳的混合。通常，混合是在比微纤维形成树脂的熔点温度至少高10℃但低于加入微纤维形成树脂的材料和/或微纤维形成树脂本身的降解温度的温度下进行。混合一般在140-170℃的温度下进行。然而，也可使用更高的温度。能够理解如果聚合物树脂以适于挤出的形式提供，则可以省略第一挤出步骤，直接将树脂加入挤出机312中。
适于形成微纤维的树脂可以在下游入口313或另一个入口(未画出)处加入挤出机312中。优选将微纤维形成树脂与其它添加剂分开加入。该熔融混合步骤制备了一种微纤维形成树脂和其他添加剂分散在整个熔融聚合物树脂中的组合物。通常，熔融混合操作利用入口313下游的至少一个捏合段充分混合各种组分。对熔融混合时使用的温度、压力、剪切速率、和混合时间进行选择，以制备适用作粘合带和/或芯层(多层粘合带的一部分)的无孔隙可挤出组合物。添加顺序、区温度、压力、剪切速率、和混合时间的选择也取决于所加工的特定化学组合物。而且，这些条件的选择是本领域技术人员能够实施的。当粘合带含有阻燃剂时，优选的加料顺序是聚合物树脂/粘合剂、阻燃剂和其它添加剂(如有的话)、微纤维形成树脂和增粘剂(如有的话)。
增强微纤维宜在上述方法的模头314温度处用熔体粘度(用毛细管粘度计测定)与聚合物芯层材料相似的材料制成。选择增强微纤维材料，以使其与聚合物材料不混溶但能相容。拉伸剥离粘合带的物理性能受微纤维形成好坏影响，而微纤维的形成则受加工条件和与芯层聚合物树脂的相容性影响。重要的是微纤维形成树脂和芯层聚合物的熔体粘度相接近，且加工条件适合于产生连续的微纤维。微纤维形成树脂的熔体粘度与芯层聚合物的熔体粘度之比一般约为1∶30-30∶1，较好为1∶20-20∶1。一般将微纤维材料熔融、混合，并以基本上球形树脂滴的形式分散在芯层材料中。这些树脂滴的平均直径一般约小于20微米，有时约小于10微米。
熔融混合后，用齿轮泵316经送料管318将形成的可挤出组合物计量加入挤出模头314(如接触模头或锻模)中。模头314中的温度保持在与送料管318基本相同的温度。虽然可以升高送料管318的温度，但一般保持在低得足以防止聚合物或组分降解的温度。
模头314中的压力一般随着聚合物芯层组合物接近该模头出口315而降低。为了能以本领域中普通技术人员已知的方法适当加工芯层，需保持可挤出聚合物组合物通过挤出机312和模头314的流速。一般选择制造方法的温度，以使最高或最后区域内的温度为比弹性聚合物树脂、粘弹性聚合物树脂或它们混合物的熔点(下限)至少高10℃，但低于这些组分的降解温度。另外，模头314的温度一般不会比微纤维形成聚合物的熔点高约60℃，以便使微纤维在冷却时结晶凝固成较长、基本连续的微纤维。
通过在芯层离开模头314后用夹辊将该芯层对着光滑的骤冷辊317压制或者在多层粘合带的每个主表面上放置光滑的衬里后让该复合制品通过夹辊，可以提供粘合带芯层和/或粘合层的一个或两个主表面的光滑度。也可以通过用例如记载在2001年3月6日授予Sher等人的美国专利特许证6197397中记载的带有图案或微结构的衬里或在粘合带离开模头314后让其与带有图案的辊(如带有图案的骤冷辊)接触，在多层粘合带的一个或两个主表面上压制图案。
该芯层可以与一个或多个粘合表层结合。图4表示本发明所用的共挤出法。在所示的系统中，通过将树脂或粘合剂聚合物加入挤出机330(如单螺杆挤出机)将一层粘合表层材料送入系统中。在挤出机330中，树脂或粘合剂材料被软化、混合或熔融，然后加入到第二挤出机332中(例如单螺杆或双螺杆的挤出机)。微纤维树脂、增粘剂、阻燃剂之类的添加剂也可以通过在下游入口329处将这些附加组分加入挤出机332中而将其加入到粘合表层中。在挤出机332中这些添加剂与粘合剂材料混合。微纤维形成树脂优选与其它添加剂分别加入。熔融-混合步骤制备了一种微纤维形成材料和其它添加剂分散在整个熔融粘合剂聚合物树脂中的组合物。通常，熔融-混合操作利用入口329下游的至少一个捏合段充分混合各种组分。对熔融混合时使用的温度、压力、剪切速率、和混合时间进行选择，以制备适用作粘合表层的无孔隙可挤出组合物。也可根据粘合剂配方选择添加剂、添加顺序、区温度、压力、剪切速率、和混合时间。而且，这些条件的选择是本领域技术人员能够实施的。当表层粘合剂含有阻燃剂时，优选的加料顺序是聚合物树脂/粘合剂、阻燃剂和其它添加剂(如有的话)、微纤维形成树脂和增粘剂(如有的话)。根据粘合剂配方选择添加剂的数量、加料顺序和加料点，以提供适合于粘合带成品用途的所需粘合性。
混合后，用齿轮泵336经送料管334将可挤出粘合剂组合物由挤出机332计量送入模头314的合适模腔中。该粘合剂组合物通过模头314上的出口315与芯层共挤出，以使该粘合剂组合物直接涂布在芯层的一个主表面上。可以理解，粘合剂组合物可以涂布在芯层的一个或两个主表面上。用于用粘合剂涂覆制品的共挤出法对本领域中技术人员来说是已知的，因此在本申请中不作进一步的解释。
如果粘合表层同时涂布在芯层的两个主表面上，则形成的粘合带是图2所示和本说明书中所述的三层(ABA或ABC)结构。为了制造这种ABC三层结构，可以按已知的方法将附加的挤出机和相关设备加入到图3所示的系统中，以便让第一和第二粘合表层涂布在芯层的第一和第二主表面上。也可以通过层合、涂覆或喷涂的方式将一种或两种粘合剂组合物涂布在芯层上。第一和第二组合物可以是涂布在芯层主表面上的连续粘合层或不连续粘合层。每个主表面上的粘合表层可以是相同或不同的粘合剂组合物，且可以在任一粘合层上提供三维表面结构。为了获得拉伸剥离性，粘合表层优选具有小于芯层或复合粘合带结构的撕裂强度或拉伸断裂强度的剥离粘合强度。
适用于本发明制品的粘合表层包括任何能对各种极性和非极性基材提供能让人接受的粘合性，同时以所述方式与芯层中所用组合物相容的粘合剂。粘合表层的厚度对剥离粘合性有影响。因此，粘合表层的厚度应该为至少约0.012毫米(0.5密耳)，优选至少为约0.051毫米(2密耳)，更优选为小于0.25毫米(10密耳)。为了一次性干净剥除拉伸剥离粘合带，该粘合表层与基材之间的粘合力不宜太大，即，90度剥离粘合力小于约5.25千牛/米(30磅/英寸)，优选小于约3.50千牛/米(20磅/英寸)，更优选小于约1.75千牛/米(10磅/英寸)。压敏粘合剂通常是可接受的并且是所适宜的。适用的压敏粘合剂包括许多粘合剂，如丙烯酸系粘合剂(包括(甲基)丙烯酸酯与(甲基)丙烯酸、乙酸乙烯酯和二甲基丙烯酰胺之类共聚单体的共聚物、三元共聚物和四元共聚物)、聚氨酯、热塑性弹性体(如苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、及其混合物)、和其他嵌段共聚物、聚烯烃(如聚α-烯烃和无定形聚烯烃)、聚硅氧烷、橡胶基粘合剂(包括天然橡胶、聚异戊二烯、聚异丁烯、丁基橡胶等)和上述粘合剂的组合及混合物的粘合剂。粘合剂组分可以包括增粘剂、增塑剂、流变改性剂、硅烷之类的助粘剂、填料、非聚合纤维、交联剂、陶瓷微球体、玻璃微球体、发泡或非发泡聚合物微球体、导电和/或导电的颗粒、抗静电剂、抗氧化剂、染料、颜料、稳定剂、发泡剂、表面活性剂、纳米粘土之类的纳米粒子、微纤维形成树脂和其他添加剂以及活性组分如抗菌剂或类似物。一类已知适用于本发明的压敏粘合剂是如美国专利RE24906中所述的丙烯酸酯共聚物，特别是丙烯酸异辛酯∶丙烯酸共聚物重量比为90∶10到约98∶2的共聚物和丙烯酸2-乙基己酯∶丙烯酸共聚物重量比为90∶10-9到约98∶2的共聚物。还可以是一种65∶32的丙烯酸2-乙基己酯：丙烯酸异冰片酯共聚物。可用的粘合剂记载在美国专利5,804,610和5,932,298(全文参考结合于此)。丙烯酸系粘合剂和橡胶基粘合剂的掺合物例如在PCT国际公开文本WO01/57152中称为热熔融组合物K。在粘合剂中加入抗菌剂也在美国专利4310509和4323557(该两个专利全文参考结合于此)中有所提及。
剥离衬里320也可施加在与一个或两芯层主表面相连的粘合表层上。剥离衬里320可以从供料辊322给料，然后施加在粘合表层的表面上。适用于剥离衬里320的材料包括硅氧烷剥离衬里、聚酯薄膜(如聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)和聚烯烃薄膜(如聚乙烯薄膜)。上述衬里和粘合层可以在夹辊324之间层合在一起。任选的第二剥离衬里340可以施加在芯层的另一主表面上。衬里340可以从第二供料辊342给料，供料辊342将衬里340送入夹辊324。然后在芯层和相关的粘合层通过夹辊324时将衬里施加粘合层上。夹辊324的压力用于将剥离衬里320和340层合在多层粘合带结构上。
在另一种连接方式中，第二剥离衬里340上可以提供一层涂布在其一个表面上的粘合剂。在这种方式中，第二粘合层可以涂布在芯层的第二主表面上。第二粘合层可以与上述的共挤出粘合剂相同或不同。该粘合层一般含有压敏粘合剂。这些粘合层可以含有也可以不含有微纤维。剥离衬里320上也可以提供一层涂布在其表面之一的粘合剂。
或者，衬里340可以由供料辊(未画出)给料，并施加在骤冷辊317的表面上，从而使模头314的挤出物涂布在衬里340上。
在夹辊324之间层压后，任选地将粘合带暴露在电子束源326的辐射下，以交联聚合物芯层和/或粘合层。如果需要交联芯层材料来提高其内聚强度，则辐射能应足以透过芯层的厚度，以引发和完成交联反应。如本领域中普通技术人员所知，挤出芯层的厚度可能达到两侧都需要电子束辐射进行充分交联的程度。可以使用其它辐射源(如离子束、伽马辐射和紫外辐射)，而且如果仅最外层(如粘合层)需要交联时，能量较低的辐射形式也是合适的。电子辐射或其它辐射源照射后，将形成的多层粘合带层合制品卷在卷取辊328上。任选地将粘合带卷在一个辊后进行照射。
剥离衬里一般涂有含氟化合物或硅氧烷之类的防粘剂。例如，美国专利4472480描述了一种低表面能含氟化合物衬里。合适的剥离衬里包括涂有硅氧烷防粘物质的纸、聚烯烃薄膜或聚酯薄膜。市售的涂有硅氧烷的剥离衬里的实例包括购自James River Co.，H.P.Smith Division(Bedford Park，IL)的POLYSLIKTM硅氧烷剥离纸和购自DCP-Lohja(Dixon，IL)(现称为Loparex Inc.(Willowbrook，IL)的硅氧烷剥离纸。具体的剥离纸是以商品名为1-60BKG-157购自Daubert Chemical Co.的带有水基硅氧烷防粘表面的超压延牛皮纸。其它类型的稳定、无污染剥离衬里也可以用于本发明中，如美国专利申请09/775955中所述的剥离衬里。上述的美国专利申请参考结合于本申请中。
上述的共挤出方法可以制造双层制品，也可以制造三层以上的制品。通过在模头314上配置合适的供料头或使用多叶片或多歧管模头，可以制造这些多层结构。虽然已描述了用于制备本发明粘合带的挤出方法，但也可以在芯层排出模头314后通过在芯层或共挤出的聚合物层上层合、涂覆或喷涂粘合表层或其它聚合物层来制备多层粘合带。例如，芯层可以直接挤出到背衬层或带有粘合表层的剥离衬里上。可以使用的其它技术包括图案涂覆法。粘合带200最好用1997年8月26日授权的美国专利5660922中所述的方法制备。
本发明的粘合带可用于许多用途，特别适用作航空、电子、汽车和医疗用途中的地毯粘合带，也可用于广告和展示领域。可以调节制品的性能，以满足所需用途的需要。这些粘合带也可用作各种制品的连接系统或安装装置，如标牌、可反复闭合的扣件、车身侧面模塑件、面板、吊钩、夹子等。其他应用包括密封应用，比如容器密封、纸巾密封、和手术单密封。
在如下的非限制性实施例中将进一步描述本发明实施方式的特征。
实施例
实施例除非另有指明，实施例中所列出的全部量都以重量计。在以下测试方法和实施例中，除了宽度以外，所有样品的尺寸(通常是指长度)都是大致的尺寸，因为宽度可测量到切割工具的精度。
测试方法
阻燃性测试方法
该测试方法基于与F.A.R.§25.853(1990年7月)相一致的标准和步骤，所不同的是试样在50％±10％相对湿度下调理最少24小时，而不是在规定的50％±5％相对湿度下进行调理。
试样在21.1℃±2.8℃(70°±5°F)的温度和50％±10％的相对湿度下调理最少24小时。将试样安装在一个U型金属框中，在垂直方向上固定两个长边和一个短边，不受基底的支承也不与其连接。试样的暴露表面至少为50.8毫米(2英寸)宽和约304.8毫米(12英寸)长。
将试样与喷灯的火焰接触。试样的底边位于离喷灯顶边约19.1毫米(3/4英寸)高的地方。将火焰对着试样底边中心线烧12秒钟时间。记录着火时间、燃烧长度和下落物燃烧时间，如有的话。燃烧长度是试样接触火焰的初始边缘到试样由于着火而损坏的最远点，包括部分或完全损耗、烧焦、或发脆的面积，但不包括烟熏、污染、卷曲或退色的面积，也不包括收缩或热熔的材料面积。
F.A.R.§25.853(1990年7月)(a)(1)(i)小节60秒钟点火要求平均燃烧宽度不超过152.4毫米(6英寸)，移离火源后平均燃烧时间为不超过15秒钟，下落物落下后继续燃烧不超过3秒钟。F.A.R.§25.853(1990年7月)(a)(1)(ii)小节12秒钟点火要求平均燃烧宽度不超过203毫米(8英寸)，移离火源后平均燃烧时间为不超过15秒钟，下落物落下后继续燃烧不超过3秒钟。
90度剥离粘合性测试
从待测制品上切割12.7毫米(0.5英寸)宽、约152毫米(6英寸)长的样品，并通过把该制品滚压在铝箔上，将其层压在约165毫米(6.5英寸)长、约28.6毫米(1.125英寸)宽0.051毫米(0.002英寸)厚的铝箔上，要注意不要在箔和制品之间夹带气泡。然后将箔/制品层压件置于清洁干燥的51毫米(2英寸)宽约127毫米(5英寸)长的不锈钢基板或波音复合材料上，其具体规格如以下实施例中所述，使该层压体位于该板中心，部分层压件超出该板作为一个拉片。用一个2千克(4.5磅)的硬橡胶辊在每个方向上滚压两遍，将层压体滚压在该板上。注意不要在该板和层压件之间夹带气泡。如此制备的样品在室温(约22℃)或70℃保留约72小时。然后在室温(约22℃)下按照压敏胶带协会测试方法PSTC-5“压敏胶带快速粘贴”，用十字头速度为30厘米/分(12英寸/分)的INSTRON拉伸试验仪，对样品进行90度剥离粘合性测试。即，不计前25.4厘米(1英寸)剥离长度获得的剥离值。记录后89厘米(3.5英寸)即“剥离区”的剥离值。记录值是积分的剥离粘合性值。还要记录70℃老化试样的破坏方式。
T型剥离粘合试验
从待测制品上切割12.7毫米(0.5英寸)宽、约152毫米(6英寸)长的样品，并通过把该制品滚压在铝箔上，将其层压在约165毫米(6.5英寸)长、约28.6毫米(1.125英寸)宽0.051毫米(0.002英寸)厚的铝箔上，要注意不要在箔和制品之间夹带气泡。然后将箔/制品层压件置于清洁干燥的51毫米(2英寸)宽约127毫米(5英寸)长的地毯垫背衬上(以商品名FELTEX CARPET Style 282131购自Feltex Carpet Ltd，Auckland，NZ)，使该层压体位于该地毯背衬中心，部分层压件超出该板作为一个拉片。用一个2千克(4.5磅)的硬橡胶辊在每个方向上滚压两遍，将层压体滚压在该地毯背衬上。注意不要在该地毯背衬和层压件之间夹带气泡。如此制备的样品在室温(约22℃)或70℃保留约72小时。然后在室温(约22℃)下按照ASTM D-1876-01“粘合剂的抗剥离性”(T型剥离试验)，用十字头速度为30厘米/分(12英寸/分)的INSTRON拉伸试验仪，对样品进行测试。即，不计前25.4厘米(1英寸)剥离长度获得的剥离值。记录后89厘米(3.5英寸)即“剥离区”的剥离值。记录值是积分的剥离粘合性值。
静态剪切强度试验
从待测制品上切割1.27厘米(1英寸)宽、约15.2厘米(6英寸)长的样品，并将该制品滚压在铝箔的阳极化面上，将其层压在约165毫米(6.5英寸)长、约28.6毫米(1.125英寸)宽0.127毫米(0.005英寸)厚的阳极化铝箔上，要注意不要在箔和制品之间夹带气泡。然后将箔/制品层压件对切，得到两个2.54厘米×7.62厘米(1英寸×3英寸)的试样。从一个试样上剥离衬里，然后放在一块清洁干燥的51毫米(2英寸)宽约127毫米(5英寸)长的不锈钢基板上，使该层压体位于该板中心，这样2.54厘米(2英寸)长部分粘合(即3.13平方英寸)(0.5平方英寸)粘合面)和5.1厘米(2英寸)部分层压件超出该板作为一个拉片。用一个2千克(4.5磅)的硬橡胶辊在每个方向上滚压两遍，将层压体滚压在该板上。注意不要在该板和层压件之间夹带气泡。然后将5.1厘米(2英寸)的拉片绕一个三角夹拆叠，并用订书钉订住，从而可以使一个重物连接到该试样上。如此制备的样品在室温和约50％相对湿度下保留约72小时。然后将试样放在70℃(158℃)强制空气干燥箱中具有0-2度背斜面的静态剪切标准夹具中。在连接500克重物前将试样温热10分钟。该试验进行到试样损坏或满10000分钟为止。记录损坏时间和方式。如果试样没有损坏，测量和记录滑移量。
拉伸断裂强度和伸长测试
将一个硅氧烷剥离衬里施加于该制品的暴露表面上，该制品的另一表面上已有一个衬里。从待测制品上以加工方向切割2.54厘米(1英寸)宽约12.7厘米(5英寸)长的样品，制成测试样品。剥除一个衬里，在测试样品的中心处量取2.54厘米(1英寸)长度，并作标记，求得初始间距。将2.54厘米(1英寸)宽，约7.62厘米(3英寸)长的掩蔽胶带置于泡沫材料制品上，使胶带边缘位于两个标记处，使标记出的2.54厘米(1英寸)长的部分上没有覆盖胶带。然后剥除另一个衬里，并用掩蔽胶带完全绕该制品包裹，注意确保掩蔽胶带在制品上对准记号。使用这种胶带来防止样品与INSTRON的夹头粘合，并防止样品在被夹头夹住的位置处断裂。将INSTRON设置为以下条件：
夹头距离：2.54厘米(1英寸)
十字头速度：25.4厘米/分(10英寸/分)然后将测试样品置于INSTRON夹头处，使夹头与掩蔽胶带的边缘对齐。以25.4厘米/分(10英寸/分)的十字头速度对样品进行测试直到样品断裂。以磅为单位记录拉伸断裂强度(随后换算成千克)并且记录伸长距离。用伸长距离除以初始间距乘以100计算断裂时的伸长百分率。测试三个样品并取平均值，计算拉伸断裂强度和百分伸长。
硬度测试
测量并记录约5.1厘米(2英寸)乘2.54厘米(1英寸)制品样品的厚度。然后将该样品层压至一个清洁干燥的玻璃板上，注意防止在样品和玻璃之间夹带气泡。将附加制品样品片层压至第一制品上，直到总厚度为至少0.34厘米(0.135英寸)。使用肖氏A硬度测试仪(从Shore Instrument Mfg.Co.Inc.，Freeport，NY获得的CV型台和A ASTM D2240标准型硬度计)，对该制品的初始硬度测量三次，然后对测得的最大硬度值求平均值。
拉伸剥离测试
从测试样品中切割两个12.5毫米(0.5英寸)宽，152毫米(6英寸)长的条带，切割长度是该样品的加工方向。将两个条带并排层压至50.8毫米(2英寸)宽×127毫米(5英寸)长×1.59毫米(1/16英寸)厚的不锈钢板上，使该条带位于该板的中央以下，条带间有1.27厘米(0.5英寸)的空隙，大约有25.4毫米(1英寸)的条带超过板端部。注意确保在条带和该板之间形成最大润湿或接触。要求达到100％的接触。将粘合的样品在室温(约22℃)下放置24到72小时。用手以大约30厘米/分(约1 2英寸/分)的速度以离开板的方向拉动测试条带的自由端，引起拉伸剥离，直到粘合失效。该试样拉离板平面的角度约10-25度。然后目视检查该板上是否存在残余物和条带断裂的次数。
                                    材料
本发明实施例中使用一些市售的材料。这些材料列于下表中，实施例中通常用商品名表示。
商品名 说明 来源
IRGACURE651 2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮 Ciba Specialty ChemicalsCorp，Tarrytown，NY
FR 370 磷酸三(三溴代新戊基)酯 Dead Sea Bromine Group，Beer Shiva，Israel
EXOLIT IFR23 基于多磷酸铵的发泡型阻燃剂体系 Clariant Corporation，Charlette，NC
HL2081 橡胶/树脂压敏粘合剂 H.B.Fuller，St.Paul，MN
SYVALITERE80HP 增粘树脂 Arizona  Chemical，Jacksonville，FL
ECR 增粘树脂 ExxonMobil ChemicalCompany，Houston，TX
EXACT 3040 乙烯基己烯共聚物，标称拉伸屈服强度(MD)为5.4兆帕(780磅/平方英寸)，拉伸断裂强度(MD)为51.6兆帕(7490磅/平方英寸)，断裂伸长(MD)为460％，MI为16.5，密度为0.900克/立方厘米，峰值熔融温度为96℃(205°F) ExxonMobil ChemicalCompany，Houston，TX
封装压敏粘合剂I-III的通用制备方法
按如下表1中所列的用量将丙烯酸2-乙基己基酯(2-EHA)、丙烯酸(AA)、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(IRGACURE 651)和巯基乙酸异辛酯(IOTG)混合，制备三种压敏粘合组合物。将该组合物置于如美国专利5804610(Hamer等人)中所述的尺寸为约100毫米×5毫米×5毫米的包装中制成“封装的压敏粘合剂”。包装膜是0.0635毫米(0.0025英寸)厚度的VA-24膜(购自Dallas，TX的CT Film，乙酸乙烯酯含量为6％的乙烯乙酸乙烯酯共聚物热合薄膜)。将该包装物浸没在水浴中，同时置于强度是3.5毫瓦/平方厘米而且用NIST单元测得总能量为1627毫焦/平方厘米的紫外辐射中，形成“封装的压敏粘合剂(Pkg.PSA)”。
                                表1
 组分  2-EHA重量份  AA重量份  IOTG重量份  2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的重量份
 Pkg.PSA I  90  10  0.03  0.15
 Pkg.PSA II  97  3  0.01  0.15
 Pkg.PSA III  95  5  0.01  0.15
封装的压敏粘合剂IV
封装的压敏粘合剂IV是以商品名HL2081购自H.B.Fuller Company的市售热熔粘合剂。
制备预混合表层粘合剂A：
将“封装的压敏粘合剂I”通过第一个51毫米的单螺杆挤出机(Bonnot)送入一个螺杆速度为300转/分钟的30毫米同向双螺杆挤出机(Werner Pfleider)的第二进料口中。Bonnot挤出机的各区温度设置如下：区1＝149℃(300°F)，区2＝163℃(325°F)，区3＝177℃(350°F)。将泵和加热软管设定为177℃(350°F)。将双螺杆挤出机中的六个区温度设定为：区1＝163℃(325°F)，区域2到6＝121℃(350°F)。将该粘合剂通过设定为121℃(350°F)的加热软管送入硅氧烷涂覆的纸盒中。该表层粘合剂在表2中被称为“预混合粘合剂A”。
预混合表层粘合剂B：
如下表3中所示的预混合粘合剂B是从制造商处得到的预混合枕形封装压敏粘合剂，它可直接用于热熔加工。
预混合表层粘合剂C-G的制备
按如下方法预混合五种含有阻燃剂的表层粘合剂：
将封装的压敏粘合剂通过第一个51毫米的单螺杆挤出机(Bonnot)以12磅/小时(5.45千克/小时)的速度送入一个螺杆速度为300转/分钟的30毫米同向双螺杆挤出机(Werner Pfleider)的机筒区1中。Bonnot挤出机的各区温度设置如下：区1＝149℃(300°F)，区2＝163℃(325°F)，区3＝177℃(350°F)。将泵和加热软管设定为177℃(350°F)。将双螺杆挤出机中的六个区温度设定为：区1＝37.8℃(100°F)，区域2＝79.4℃(175°F)，区3＝37.8℃(100°F)、区4＝160℃(320°F)、区5＝160℃(320°F)和区6-160℃(320°F)。
用KTRON F-7型失重加料器(购自K Tron Corp，Pitman，NJ)将阻燃剂加入机筒区3中。
如有的话，在树脂熔融系统中熔融增粘树脂，然后将其加入机筒区5中。树脂熔融罐的温度设定为148.9℃(300°F)，泵和加热软管设定为162.8℃(325°F)。如有的话，阻燃剂和增粘树脂的加料速度根据设定的12磅/小时(5.45千克/小时)的封装压敏粘合剂流速进行调节，以产生表2所示的配方中所需的重量份。
通过温度设定为160℃(320°F)的加热软管将粘合剂输送涂有硅氧烷的纸盒中。表2中将表层粘合剂标明为“预混合粘合剂C、D、E、F和G”。
                            表2
组分类型 组分  预混合的表层粘合剂，重量份
 A  B  C  D  E  F  G
粘合剂聚合物 Pkg.PSA I  100
Pkg.PSA II  100  100  100  100
Pkg.PSA III  100
Pkg.PS IV  100
增粘树脂 ECR 180  39
RE80HP  39  39  49
阻燃剂 EXOLITIFR 23  75  75  50
FR 370  49  49
制备混合的芯层粘合剂H-N
按如下方法混合7种芯层粘合剂：
将封装的压敏粘合剂通过第一个51毫米的单螺杆挤出机(Bonnot)以2.27千克/小时(5磅/小时)的速度送入一个螺杆速度为300转/分钟的30毫米同向双螺杆挤出机(Werner Pfleider)的机筒区1中。Bonnot挤出机的各区温度设置如下：区1＝149℃(300°F)，区2＝163℃(325°F)，区3＝177℃(350°F)。将泵和加热软管设定为177℃(350°F)。将双螺杆挤出机中的六个区温度设定为：区1＝37.8℃(100°F)，区域2＝37.8℃(100°F)，区3＝37.8℃(100°F)、区4＝160℃(320°F)、区5＝160℃(320°F)和区6-160℃(320°F)。
如有的话，用KTRON F-7型失重加料器将阻燃剂加入机筒区3中。
用KTRON F-7型失重加料器将纤维形成树脂加入机筒区3中。阻燃剂(如有的话)和纤维形成树脂的加料速度根据设定的2.27千克/小时(5磅/小时)的封装压敏粘合剂流速进行调节，以产生表3所示的配方中所需的重量份。
表3中将芯层粘合剂标明为“混合的芯层粘合剂H、I、J、K、L、M和N”。混合的芯层粘合剂不用分离，而是加入实施例1-11所述的三层模头的中层中。
                            表3
组分类型 组分  混合的芯层粘合剂，重量份
 A  B  C  D  E  F  G
粘合剂聚合物 Pkg.PSA I  100  100
Pkg.PSA II  100  100  100
Pkg.PSA III  100
Pkg.PS IV  100
纤维形成树脂 EXACT3040  54  54  54  54  54  65  87
阻燃剂 EXOLITIFR 23  75  75  50
FR 370  49  49
实施例1-11
按如下方法将混合的芯层粘合剂H-N与预混合的表层粘合剂A-G混合，制备三层粘合带。
在按上述方法混合芯层粘合剂后，用一根加热软管将其直接泵至一个203.2毫米(8英寸)宽和间隙约1厘米(0.040英寸)的三层CLOEREN模头(购自Thecloeren Company，Orange，TX)的中心/中层中。模头温度为320°F(160℃)。
同时，将预混合的表层粘合剂从第二个51毫米单螺杆挤出机(Bonnot)输送到模头的各个外层中，并与上述的芯层粘合剂挤出物共挤出。Bonnot区温度都设定为149℃(300°F)。泵和加热软管设定为163℃(325°F)。调节表层粘合剂的流速，以提供每个外层所需的0.076毫米(3密耳)的目标厚度。调节加工条件，以提供表4中所示的粘合带厚度。挤出的片材流延在温度设定在7.2℃(45.5°F)的骤冷辊上，冷却至25℃左右，然后输送到按照待批的美国专利申请09/775955“粘合剂制品及其制造方法”中实施例10a和10b所述的方法制得的0.127毫米厚的聚乙烯剥离衬里上。将形成的制品卷绕在一个辊上，用于以后的交联。
从上述的试样辊上切下两段约1米(39英寸)长的片材。小心地将一张0.051毫米(0.002英寸)厚的两侧都涂布在硅氧烷但每侧防粘材料不同(标明为5035和7200)的聚酯衬里(以商品名2-PESTR(P2)-5035&7200购自DCP＝LOHJA Inc.Willowbrook，IL)层合到每段片材的未覆盖侧面(第2侧面)，涂有7200硅氧烷的一侧接触未覆盖的侧面(第2侧面)。然后将实施例1-3和6-11中两侧都有衬里的挤出片段通过一个以300KeV加速电压和6.1米/分钟速度操作的电子束处理装置(ESI Electro Curtain)，每个侧面通过一次。每个片段的每个侧面接受到6兆拉德的测量电子束剂量。
                                            表4
实施例编号  表层粘合剂，侧1/侧2  表层粘合剂厚度，侧1/侧2，毫米(密耳) 芯层  芯层厚度，毫米(密耳) 粘合带总厚度，毫米(密耳) 粘合带总重量克/米2(盎司/码2)
1  A/A  0.076/0.076(3/3) H  0.152(6) 0.30(12) 285.9(8.43)
2  A/A  0.076/0.076(3/3) H  0.229(9) 0.38(15) 379.5(11.19)
3  A/A  0.076/0.076(3/3) H  0.33 0.48(19) 469.3(13.84)
4  B/B  0.076/0.076(3/3) I  0.305(12) 0.46(18) 338.0(9.97)
5  B/B  0.076/0.076(3/3) I  0.10(4) 0.25(10) 345.2(10.18)
6  C/C  0.076/0.076(3/3) J  0.38(15) 0.53(21) 592.1(17.46)
7  D/D  0.076/0.076(3/3) K  0.13(5) 0.28(11) 334.4(9.86)
8  E/E  0.076/0.076(3/3) L  0.13(5) 0.28(11) 318.8(9.40)
9  F/F  0.076/0.076(3/3) M  0.36(14) 0.51(20) 554.8(16.36)
10  G/G  0.076/0.076(3/3) M  0.20(8) 0.36(14) 4103(12.10)
11  F/F  0.076/0.076(3/3) N  0.28(11) 0.43(17) 494.4(14.58)
然后测试所得制品的物理性能和粘合性能。结果列于表5中。
                                                    表5
 实施例  拉伸断裂强度MPa(psi)   ％伸长   肖氏A硬度  90°粘合性 kN/m(piw)   70℃静态剪切，分钟，失败模式 拉伸剥离试样1/试样2
 不锈钢 波音复合材料
  1  0.059(8.6)   710   49-30(e)  1.27(7.26) 1.03(5.89)   ＞10000 合格/失败(1次断裂)
  2  0.066(9.7)   760   23  1.58(9.00) 1.28(7.34)   ＞10000 合格/合格
  3  0.069(10.1)   840   21  1.87(10.7) 1.61(9.19)   ＞10000 合格/合格
  4  0.069(10.0)   1270   41  1.86(10.64) NT(b)   ＜1C(c) 合格/合格
  5  0.048(7.0)   1050   35  1.41(8.04) NT   ＜1C 合格/合格
  6  0.078(11.4)   840   30  0.070(3.98) 0.56(3.21)   69C 合格/失败(2次断裂)
  7(a)  0.019(2.8)   600   21  0.84(4.81) 0.92(5.28)   43C 失败/失败(5次断裂/3次断裂)
  8  0.068(9.9)   880   42  0.95(5.45) 1.31(7.51)   ＞10000 合格/合格
  9  0.075(10.9)   730   42  0.64(3.68) 0.45(2.59)   992C 合格/失败(3次断裂)
  10  0.070(10.2)   720  50-48(e)  0.36(2.06) 0.30(1.73)   ＞10000 合格/合格
  11  0.088(12.9)   830   41  0.47(2.71) 0.525(3.00)   51C 合格/合格
(a)实施例7涂覆得很差，结构中的空隙和气泡影响测试性能。
(b)NT＝未测试。
(c)C＝内聚失败。
(d)芯层中存在的空隙导致失败
(e)测试过程中指示盘读数持续降低；读数没有达到标准点。
在90°粘合试样中，所有的试样都从测试基底表面干净地剥离，而没有留下可见的残余物。实施例4和5都有橡胶粘合表层和橡胶粘合芯层，因此料到在70℃不会有良好的剪切性。为防止实施例1、6、7和9中粘合带在拉伸剥离试验过程中发生断裂而增加微纤维的浓度和芯层的厚度，可以提高粘合带的拉伸断裂强度。
实施例6-11，阻燃性
按阻燃性试验方法，测试实施例6-11粘合带的阻燃性。数据列于表6中。
                                            表6
                         12秒垂直燃烧结果
  下落物  下落物燃烧时间，秒    燃烧时间，秒   燃烧长度，毫米(英寸)  总的合格/失败
    6     有     0     4.6 96.5(3.8)     合格
    7     有     0     13 139.7(5.5)     合格
    8     有     0     0 103.6(4.08)     合格
    9     有     0     ＞15 ＞203.2(＞8)     失败
    10     有     0     ＞15 ＞203.2(＞8)     失败
    11     有     0     ＞15 ＞203.2(＞8)     失败
可以认为，通过减少所用增粘树脂的用量、增加阻燃剂的总用量和用溴化阻燃剂(如FR370)代替一部分IFR23阻燃剂，可以改善实施例9、10和11的阻燃性。
实施例12
按如下方法制备图3所示的可干净剥除的阻燃地毯粘合带：
将表层粘合剂标明为“混合的表层粘合剂O”，并将芯层粘合剂标明为“混合的芯层粘合剂P”。表层粘合剂和芯层粘合剂都不分离，而是分别加入旋转模头和涂覆在剥离衬里上。
制备混合的表层粘合剂和粘合表层O：
将封装的压敏粘合剂II通过第一个51毫米的单螺杆挤出机(Bonnot)以2.27千克/小时(5磅/小时)的速度送入一个螺杆速度为300转/分钟的30毫米同向双螺杆挤出机(Werner Pfleider)的机筒区1中。Bonnot挤出机的各区温度设置如下：区1＝149℃(300°F)，区2＝163℃(325°F)，区3＝177℃(350°F)。将泵和加热软管设定为177℃(350°F)。将双螺杆挤出机中的六个区温度设定为：区1＝37.8℃(100°F)，区域2＝37.8℃(100°F)，区3＝37.8℃(100°F)、区4＝160℃(320°F)、区5＝160℃(320°F)和区6-160℃(320°F)。
用KTRON F-7型失重加料器将阻燃剂EXOLIT IFR23和FR370加入机筒区3中。在HELICONE树脂熔融系统中熔融增粘树脂RE80HP，然后加入机筒区5中。HELICONE罐温设定在148℃(300°F)，泵和加热软管的温度设定为162.8℃(325°F)。阻燃剂和增粘树脂的加料速度根据设定的2.27千克/小时(5磅/小时)的封装压敏粘合剂II流速进行调节，以产生表7所示的配方中所需的重量份。
按上述方法混合该表层粘合剂后，不用分离，而是直接通过加热软管将其泵入203.2毫米(6英寸)宽、温度设定在160℃(320°F)的旋转模头中。以0.125毫米(5密耳)的目标厚度将其直接涂覆在涂有硅氧烷的55#加密牛皮纸差粘剥离衬里上，产生粘合表层O，然后将其绕成一卷。
制备混合的表层粘合剂和粘合表层P：
将封装的压敏粘合剂III通过第一个51毫米的单螺杆挤出机(Bonnot)以1.36千克/小时(3磅/小时)的速度送入一个螺杆速度为300转/分钟的18毫米同向双螺杆挤出机(Haake Micro 18，购自Haake，Karlsuhe，Germany)的机筒区1中。Bonnot挤出机的各区温度都设定为121℃(250°F)。将泵和加热软管设定为149℃(300°F)。将双螺杆挤出机中的各区温度都设定为121℃(250°F)。
用失重加料器将阻燃剂FR370加入机筒区3中。将增粘树脂RE80HP放在DYNAMELT S222-G29-24-ZN熔融炉栅系统(购自ITW Dynatec，Hendersonville，TN)中熔融，然后加入机筒区5中。上述熔融炉栅的温度设定为148.9℃(300°F)，泵和加热软管的温度设定为162.8℃(325°F)。阻燃剂和增粘树脂的加料速度根据设定的1.36千克/小时(3磅/小时)的封装压敏粘合剂III流速进行调节，以产生表7所示的配方中所需的重量份。
按上述方法混合该表层粘合剂后，不用分离，而是直接通过加热软管将其泵入203.2毫米(6英寸)宽、温度设定在160℃(320°F)的旋转模头中。以0.125毫米(5密耳)的目标厚度将其直接涂覆在涂有硅氧烷的55#加密牛皮纸差粘剥离衬里上，产生芯层P，然后将其绕成一卷。
                    表7
组分类型 组分  粘合剂组合物，重量份
 粘合表层O  粘合表层P
Pkg.PSA II  100
Pkg.PSA III  100
增粘树脂 RE80HP  40  39
阻燃剂 EXOLIT IFR23  13.33
FR370  66.67  49
制备阻燃多层粘合带
从上述试样卷上分别切下约1米(39英寸)长的粘合表层O和P。小心地将上述涂有硅氧烷的55#加密牛皮纸差粘衬里层合在每片试样的未涂覆一侧(侧面2)上。然后将两侧都有衬里的试样通过一个以180keV加速电压和6.1米/分钟速度操作的电子束处理装置(ESI Electro Curtain)，每个侧面通过一次。每片试样的每个侧面接受了8兆拉德的测量电子束剂量。
在剥除衬里暴露出粘合表层P的一个侧面后，用一个2千克(4.5磅)重的橡胶辊将上述暴露的侧面层合到一张用作芯层的0.025毫米(1密耳)厚聚酯薄膜的一个侧面上。按相似的方法，将粘合表层O层合到上述聚酯薄膜的另一侧面上，形成多层粘合带。
按BMS5-133C波音测试方法测试上述粘合带(无衬里)的重量、阻燃性和拉伸强度。该粘合带的厚度为0.30毫米(11密耳)。
                            表8
BMS 5-133C试验，IV型，第2类     结果     要求
A.最大重量，盎司/码2     8.8     9.0
B.阻燃性
(a)最大熄灭时间，秒     12     15
(b)最大燃烧长度，英寸     5.5     8
(c)最大下落物燃烧时间     0     5
C.最小拉伸强度(a)，磅/英寸     29.5     30.0
(a)用2.54厘米/分钟的十字头速度进行测量。
可以认为，在上述粘合带中使用较厚的聚酯薄膜可以提供拉伸强度要求的粘合带。
实施例1-3、6-12的T型剥离粘合强度和90℃剥离粘合强度
在室温(RT)和70℃老化72小时后测试实施例12、1-3和6-11粘合带的T型剥离粘合强度。同时在室温和70℃老化72小时后测试上述粘合带对BMS4-2II型波音地板(购自M.C.Gill，El Monte，CA)的90°剥离粘合强度。结果列于表9中。
                                            表9
实施例     对地毯背衬的T型剥离强度，kN/m(piw)     对波音地板的90°剥离粘合强度，kN/m(piw)
    室温   70℃老化     室温   70℃老化     70℃老化试样的失败模式
    1   0.11(0.6)   0.14(0.8)   1.04(5.89)   2.08(11.81)     粘合层和/或芯层长丝内聚
    2   0.14(0.8)   0.16(0.93)   1.29(7.34)   2.2(12.5)     长丝状干净剥除
    3   0.21(1.2)   0.21(1.2)   1.62(9.19)   2.66(15.1)     长丝状
    6   0.14(0.8)   0.13(0.74)   0.57(3.21)   0.65(3.67)     干净剥除
    7   0.25(1.4)   0.37(2.1)   0.93(5.28)   0.94(5.34)     干净剥除
    8   0.07(0.4)   0.09(0.49)   1.32(7.51)   0.77(4.36)     芯层内聚开裂
    9   0.14(0.8)   0.18(1.025)   0.46(2.59)   0.80(4.56)     干净剥除
    10   0(0)   0(0)   0.30(1.72)   0.37(2.1)     干净剥除
    11   0.14(0.8)   0.14(0.78)   0.53(3.0)   0.56(3.175)     干净剥除
    12   0.14(0.78)   0.15(0.875)   0.38(2.16)   0.47(2.69)     干净剥除
在90°室温剥离粘合试验中，所有的试样都从测试基底上干净地剥除，没有留下看得见的残余物。
从上述的数据可以看出，在70℃老化后实施例1-3对波音地板的粘合力值比室温时的粘合力值有明显的提高。由此认为，这表明了这些实施例比其它测试的实施例对基底有更好的湿透性。另外认为，实施例1-3提供了特别适用于使用后需剥除的通用安装粘合带。还认为，实施例8中减少纤维形成树脂的用量会提高芯层的内聚强度。
虽然已讨论和详细描述了本发明优选实施方式的特征，但可以认为本领域中普通技术人员可以对所述的实施方式作变化。这些改进和变化也包括在权利要求书进一步说明的本发明范围和精神中。

Claims (46)

1.多层粘合带，它包括：
含有压敏粘合剂的第一粘合层；
具有外表面的芯层，第一粘合层粘合在至少一部分所述外表面上；和
分散在所述芯层中的纤维增强材料，该纤维增强材料赋予所述粘合带拉伸剥离性。
2.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于它还包括第二粘合层，所述的外表面包括第一主表面和第二主表面，第一粘合层粘合到第一主表面上，第二粘合层粘合到第二主表面上。
3.如权利要求2所述的粘合带，其特征在于所述第二粘合层含有选自丙烯酸系聚合物、聚氨酯、热塑性弹性体、嵌段共聚物、聚烯烃、硅橡胶、橡胶粘合剂、丙烯酸系粘合剂和橡胶粘合剂的掺合物以及它们混合物的材料。
4.如权利要求3所述的粘合带，其特征在于所述的第一粘合层含有选自丙烯酸系聚合物、聚氨酯、热塑性弹性体、嵌段共聚物、聚烯烃、硅橡胶、橡胶粘合剂、丙烯酸系粘合剂和橡胶粘合剂的掺合物以及它们混合物的材料。
5.如权利要求2所述的粘合带，其特征在于它还含有放在第一粘合层、第二粘合层和芯层中的任一层中的阻燃剂。
6.如权利要求5所述的粘合带，其特征在于所述的阻燃剂选自无锑阻燃剂、不含多溴化联苯的阻燃剂、发泡型阻燃剂、以及它们的混合物。
7.如权利要求5所述的粘合带，其特征在于它还含有增效剂。
8.如权利要求5所述的粘合带，其特征在于所述的粘合带通过(1)F.A.R.§25.853(1990年7月)，12秒垂直燃烧试验；(2)F.A.R.§25.853(1990年7月)，60秒垂直燃烧试验；(3)UL-94V-2分级；(4)最大火焰蔓延指数为35的ASTME162；(5)最大燃烧和非燃烧型比光密度为100最大(1.5分钟)和200最大(4.0分钟)的ASTM E622；(6)除拉伸强度外1993年9月29日发布的BMS 5-133；或(7)BSS7239。
9.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的粘合带可以被干净剥除的。
10.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的纤维增强材料含有具有屈服强度和拉伸断裂强度的基本连续的粘弹性纤维，所述的拉伸断裂强度至少约为屈服强度的150％。
11.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的纤维增强材料含有拉伸100％后回复率大于50％的基本连续的弹性纤维。
12.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的纤维增强材料的伸长率至少约为200％。
13.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的纤维增强材料含有直径约小于5微米的至少一种纤维。
14.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的纤维增强材料包含含有热塑性弹性体的弹性微纤维。
15.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的纤维增强材料包括含有选自聚烯烃树脂的均聚物、共聚物、三元共聚物或四元共聚物或它们混合物的材料的粘弹性微纤维。
16.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的芯层含有压敏粘合剂。
17.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于所述的粘合带在室温下放置72小时后对不锈钢的剥离粘合力约小于5.25kN/m(30piw)。
18.如权利要求1所述的粘合带，其特征在于它还包括拉片。
19.一种阻燃多层地毯粘合带，它包括：
含有第一压敏粘合剂的第一粘合层；
含有第二压敏粘合剂的第二粘合层；
放在第一粘合层和第二粘合层之间的芯层；
放在第一粘合层或第二粘合层至少一层中的阻燃剂，该阻燃剂基本上不含锑阻燃剂和多溴化联苯；且
所述的粘合带可被干净剥除的。
20.如权利要求19所述的阻燃多层地毯粘合带，其特征在于所述的芯层含有阻燃剂，该阻燃剂基本上不含锑阻燃剂和多溴化联苯。
21.如权利要求19所述的阻燃多层地毯粘合带，其特征在于所述的阻燃剂选自发泡型阻燃剂、溴化磷酸酯阻燃剂、以及它们的混合物。
22.如权利要求19所述的阻燃多层地毯粘合带，其特征在于它还含有与第一粘合层、第二粘合层或其两者相连的剥离衬纸。
23.一种粘合带的制造方法，它包括：
提供具有外表面的芯层；
将第一粘合层涂布在至少一部分所述外表面上，所述的第一粘合层含有压敏粘合剂；和
所述芯层和第一粘合层中一层或两层含有赋予所述粘合带拉伸剥离性的纤维增强材料。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的外表面包括第一主表面和第二主表面，所述的第一粘合层涂布在第一主表面上，所述的方法还包括将第二粘合层涂布在第二主表面上。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于所述第一粘合层、第二粘合层或芯层中至少一层还含有选自无锑阻燃剂、不含多溴化联苯的阻燃剂、发泡型阻燃剂、以及它们混合物的阻燃剂。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于所述第一粘合层、第二粘合层或芯层中至少一层还含有选自正烷氧基受阻胺、磷酸三(三溴代新戊基)酯、三聚氰胺磷酸酯、三聚氰胺多磷酸酯和硼硅氧烷弹性体的增效剂。
27.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的外表面包括第一主表面和第二主表面，所述的第一粘合层粘合在第一主表面上，所述的第一粘合层含有选自丙烯酸系聚合物、聚氨酯、热塑性弹性体、嵌段共聚物、聚烯烃、硅橡胶、橡胶粘合剂、丙烯酸系粘合剂和橡胶粘合剂的掺合物以及它们混合物的材料。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于第二主表面上提供与其粘合的第二粘合层，第二粘合层含有选自丙烯酸系聚合物、聚氨酯、热塑性弹性体、嵌段共聚物、聚烯烃、硅橡胶、橡胶粘合剂、丙烯酸系粘合剂和橡胶粘合剂的掺合物以及它们混合物的材料。
29.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的纤维增强材料含有具有屈服强度和拉伸断裂强度的基本连续的粘弹性纤维，所述的拉伸断裂强度至少约为屈服强度的150％。
30.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的纤维增强材料含有拉伸100％后回复率大于50％的基本连续的弹性纤维。
31.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的纤维增强材料的伸长率至少约为200％。
32.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的纤维增强材料含有直径约小于5微米的至少一种纤维。
33.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的纤维增强材料包含含有热塑性弹性体的弹性微纤维。
34.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的纤维增强材料包括含有选自聚烯烃树脂的均聚物、共聚物、三元共聚物或四元共聚物的材料的粘弹性微纤维。
35.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的芯层含有压敏粘合剂。
36.如权利要求23所述的方法，其特征在于所述的芯层和第一粘合层是共挤出的。
37.如权利要求23所述的方法，其特征在于它还包括将所述的粘合带暴露在辐射源下，以使所述的芯层或第一粘合层中至少一层交联。
38.一种粘合带的制造方法，它包括：
提供具有外表面的芯层；
将第一粘合层涂布在至少一部分所述外表面上，所述的第一粘合层含有压敏粘合剂；和
所述第一粘合层或芯层中至少一层还含有选自无锑阻燃剂、不含多溴化联苯的阻燃剂、发泡型阻燃剂、以及它们混合物的阻燃剂，所述的芯层和第一粘合层赋予所述的粘合带可干净剥除性。
39.如权利要求38所述的方法，其特征在于所述的外表面包括第一主表面和第二主表面，所述涂布第一粘合层是将压敏粘合剂涂布在第一主表面上，所述的方法还包括将第二粘合层涂布在第二主表面上。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于所述第一粘合层、第二粘合层或芯层中至少一层还含有选自正烷氧基受阻胺、磷酸三(三溴代新戊基)酯、三聚氰胺磷酸酯、三聚氰胺多磷酸酯和硼硅氧烷弹性体的增效剂。
41.如权利要求38所述的方法，其特征在于所述的外表面包括第一主表面和第二主表面，所述的第一粘合层粘合在第一主表面上，且第二粘合层粘合在第二主表面上，所述的第一粘合层和第二粘合层含有选自丙烯酸系聚合物、聚氨酯、热塑性弹性体、嵌段共聚物、聚烯烃、硅橡胶、橡胶粘合剂、丙烯酸系粘合剂和橡胶粘合剂的掺合物以及它们混合物的材料。
42.如权利要求41所述的方法，其特征在于所述芯层与第一粘合层或第二粘合层中至少一层是共挤出的。
43.如权利要求38所述的方法，其特征在于它还包括将所述的粘合带暴露在辐射源下，以使所述的芯层、第一粘合层或第二粘合层中至少一层交联。
44.一种组合件，它包括：
基底；
位于所述基底上面的地毯；和
放在所述地毯和基底之间将所述地毯粘合到所述基底上的权利要求1所述的粘合带。
45.一种组合件，它包括：
基底；
位于所述基底上面的地毯；和
放在所述地毯和基底之间将所述地毯粘合到所述基底上的权利要求19所述的粘合带。
46.从表面上剥除权利要求1所述的粘合带的方法，其特征在于所述方法包括以不大于30厘米/分钟的速度和相对于该表面不大于45°的角度从该表面上拉起所述的粘合带。
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