CN1727422A - 防止胶带卷的端面发粘的方法 - Google Patents

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Abstract

防止压敏胶粘带卷的端面发粘的方法，此方法包括将胶带卷的端面可与可非自由基固化的组合物接触，此组合物含有水和成膜剂，然后使此组合物干燥。

Description

防止胶带卷的端面发粘的方法
该案是申请日为2002年2月8日、申请号为02806530.1、发明名称为“防止胶带卷的端面发粘的方法”的母案的分案申请。
发明背景
本发明涉及防止胶带卷的端面(edge face)发粘。
一卷压敏胶粘带一般由下列方法制备，将压敏粘合剂组合物涂到背衬上，然后，将背衬缠绕在圆柱形轴上，形成胶带卷。胶带卷的端面通常包含外露的压敏粘合剂，压敏粘合剂致使端面发粘。另外，当胶带被缠绕在圆柱形轴上形成胶带卷的时，可能出现不均匀卷绕，这可能在端面表面上产生差异。
许多卷压敏粘合剂经常被卷装成一堆。当多卷压敏胶粘带一个叠一个堆放时，它们往往会成块状，例如，粘在一起。随着时间的变化，这种结块发生在可能和程度上都势必增加。胶带卷的端面也往往会粘到其包装上，这可能使胶带卷很难从包装上取开。例如，电用胶带，其经常装在塑料容器中出售，往往会粘到塑料器容器的壁上。由于端面有发粘的性质，也易于吸附灰尘，污垢以及环境中的其它粒子。
已经开发了许多方法以防止胶带卷的端面发粘。一种普通的方法涉及到放一片纸，此纸与端面接触，例如，放在两卷胶带之间。另一种方法涉及给胶带卷的端面涂上很小的玻璃珠。然而，玻璃珠易于从卷上落下，然后进入用于加工胶带卷的机器，这可能损坏胶带生产设备。其它的方法涉及用海绵或棉布将防粘剂涂到胶带条的边缘。在胶带条被卷在圆柱形模芯上形成卷之前，涂防粘剂。
发明概述
一方面，本发明的特点在于提出了防止胶带卷的端面发粘的方法，此方法包括a)将胶带卷的端面与可非自由基固化的组合物接触，此组合物包含水和成膜剂；b)使组合物干燥。在某些实施方案中，成膜剂是选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、纤维素以及其混合物的聚合物。在其他的实施方案中，成膜剂是聚氨酯。在另一个实施方案中，成膜剂是丙烯酸类树脂。在另一个实施方案中，成膜剂选自蜡和有机硅。在一个实施方案中，成膜剂是聚乙烯蜡。
在其他的实施方案中，组合物还包含金属烷基盐。在一个实施方案中，组合物还包含热解法二氧化硅。
在某些实施方案中，胶带卷包括是一层聚合物的背衬和是橡胶的压敏粘合剂组合物。在一个实施方案中，背衬是乙烯基树脂。
在另一个实施方案中，胶带卷包含背衬，此背衬是聚合物浸渍的纤维稀布胶带卷，还包含压敏粘合剂组合物，此组合物是位于背衬上的橡胶。
在一个实施方案中，胶带卷包括背衬，此背衬是纤维素。
在其他的实施方案中，胶带卷包括隔离衬垫。在某些实施方案中，隔离衬垫是聚对苯二甲酸乙二酯。
在另一个实施方案中，本发明方法还包括将胶带卷的另一端面与一组合物接触，此组合物包含水和成膜剂，然后使组合物干燥。在一个实施方案中，此方法还包括基本同时将胶带卷的两个端面与涂层组合物接触。
在另一方面，发明以一胶带卷为特点，此胶带卷包含第一非粘性端面和与第一端面相背的第二端面、以及位于第一端面上的未交联涂层。在一个实施方案中，当一层涂布的胶带卷从卷中展开时，涂层仍然粘在层的边缘。在另一个实施方案中，胶带卷还包含位于第二端面上的第二未交联涂层，该第二端面是非粘性的。
在一个实施方案中，涂层包含选自蜡、有机硅以及其混合物的物质。在某些实施方案中，蜡的平均熔点至少为大约90℃。
在某些实施方案中，胶带卷包括是聚合物的背衬和是橡胶的压敏粘合剂组合物。在一个实施方案中，涂层包含金属烷基盐。
在其他的实施方案中，胶带卷包括是聚合物的背衬和是橡胶的压敏粘合剂组合物。在另一个实施方案中，背衬是乙烯基树脂。
在一个实施方案中，胶带包括背衬，此背衬是聚合物浸渍的稀胶带卷布，还包括压敏粘合剂组合物，此组合物是位于背衬上的橡胶。在其他的实施方案中，胶带卷包括含纤维素的背衬。另一个实施方案中，胶带包含位于隔离衬垫上的压敏粘合剂组合物。在某些实施方案中，隔离衬垫是聚对苯二甲酸乙二酯。
在另一个实施方案中，端面上的涂层是不连续的。
在一个实施方案中，此涂层是蜡，蜡选自乙烯均聚物蜡，微晶蜡，聚乙烯均聚物蜡、微粒化的聚烯烃蜡以及其混合物。
在其他方面，本发明的特点在于，提出了防止压敏胶粘带卷的端面发粘的方法，此方法包括a)将胶带卷的端面与有蜡的热熔组合物接触；b)使组合物凝固。在一个实施方案中，蜡的平均熔点至少为大约90℃。在其他的实施方案中，蜡选自乙烯均聚物蜡，微晶蜡，聚乙烯均聚物蜡、微粒化的聚烯烃蜡以及其混合物组成。
防粘了的胶带卷可以包装，不会明显粘在包装材料如塑料、纸板、以及金属上。防粘了的胶带卷可以端面对端面地相互叠在一起，而不会结块，因此防粘的胶带卷各自能很容易地从堆中取出。在展开或使用过程中，在端面上含有防粘组合物的胶带卷不会或仅有很少的微粒产生。与没有防粘的端面相比，压敏胶粘带卷的防粘端面也不容易粘取污垢以及其他污染物。
关于本发明的其他特点和优点，将在下面的实施例以及权利要求书中加以说明。
详细说明
防止胶带卷的端面发粘的方法包括，将组合物涂到胶带卷端面上，然后使组合物干燥或固化，在胶带卷的端面上形成非粘性的涂层。最好是胶带卷的两个端面上都有涂层组合物，这样，每一个端面的表面都是非粘性的。
在水基涂层组合物的情况下，干燥后，组合物能够形成连续的涂层，在热熔涂层组合物的情况下，固化后能够形成连续的涂层。胶带卷边缘上的涂层组合物，其涂层要足够厚，以防止胶带卷边缘发粘，又要足够薄，使得当胶带层从卷中展开时，涂层在层界面处破裂，即涂层要是易碎的。在单独的层从成层的胶带结构去除的过程中以及去除以后，例如，从胶带卷中展开过程中以及以后，涂层要一直粘附于先前与其相连的胶带(包含背衬和胶粘剂组合物)层的边缘上。就已经从胶带卷展开的层，以及伸直的胶带层而言，涂层不会明显地剥落、破碎、形成颗粒，或以其他方式从胶带卷的端面脱落。
端面最好足够防粘，使得胶带卷的端面不会明显粘在包装该胶带卷的材料上。胶带卷的端面最好也足够防粘，使得当许多层防粘的胶带卷端面对端面地相互叠在一起时，不会结块，即粘在一起。最好是胶带卷已被防粘，这样，以每堆六卷，在32℃条件下，放置至少7天的时期以后，更好是43℃条件下放置7天以后，最理想的是50℃条件下放置7天以后，还可以将一个个胶带卷拉出相互分离。
适用的涂层组合物是水溶性组合物(例如，乳液、分散液或溶液)，此组合物包含在干燥后，即，无需经过化学交联以及不暴露在辐射之中，能够形成连续膜的试剂。适合的成模剂的例子包括聚合物，如聚氨酯、乙烯类树脂例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯和聚乙酸乙烯酯，纤维素聚合物例如硝化纤维素，丙烯酸类树脂，有机硅，以及上述物质的混合物。其他适合的成模剂有蜡类。选用的蜡应具有高于使用温度的熔点。较好的蜡具有高于65℃(150°F)的熔点，更好高于93℃(200°F)，最好高于116℃(240°F)。聚乙烯蜡是适用的蜡的一个例子。
组合物也可包含金属烷基盐如硬脂酸钙。有效的金属烷基盐类是市场上GeoSpecialty Chemicals，Inc.(Cedartown，GA)以商品名Dymsol CSD出售的产品。
可以向涂层组合物中添加填料，以便于胶带卷展开过程中胶带层的分离。适用的填料的一个例子是热解法氧化硅，它也可以用作消光剂，向干燥的涂层提供消光修饰。
涂层组合物也可以包含其他的添加剂，例如表面活性剂、pH改性剂、颜料、分散剂、消泡剂以及上述物质的混合物。
适用于防止端面发粘的市场上有售的组合物包括，例如，Air ProductsPolymer，L.P.(Allentown，PA)以商品名Airflex 508出售的聚乙酸乙酯乳液、AirProducts Polymer以商品名AIRFLEX728出售的聚乙酸乙酯乳液，SC JohnsonPolymer，S.C.Johnson & Sons，Inc.，(Racine，WI)以商品名JONCRYL出售的丙烯酸类分散液、SC Johnson Polymer，S.C.Johnson & Sons，Inc.以商品名JONWAX28和JONWAX39出售的蜡组合物、Air Products Polymer以商品名VANCRYLWax35出售的非离子型聚乙烯蜡、Dow Chemical Company(Midland，MI)以商品名METHOCEL A-400出售的含一种纤维素源物质的含水纤维素组合物。Air ProductsPolymer以商品名FLEXTHANE 620出售的聚氨酯分散体、以及Dow Corning Company(Midland，MI)以商品名Dow24，Dow346，Dow929出售的有机硅分散体。
涂层组合物可以通过不同的方法涂到端面上，这些方法包括，例如，通过布、海绵或刷子、辊涂、喷涂和浸涂。
可施涂于胶带卷端面上防止其发粘的涂布组合物和其涂层重量的选择，基于多个与胶带卷相关的因素，这些因素包括，例如，胶粘剂组合物、胶粘剂组合物的涂层重量以及胶带卷的背衬。涂布于胶带卷端面的涂层重量，最好足够大以防止端面发粘，并在端面上形成均匀的涂层，但是，也要足够小，用以提供脆性的涂层。胶带卷端面上出现的表面差异，将影响对防止端面发粘所需的涂层重量。这些表面差异可能由各种各样的因素引起，包括例如，不均匀的胶带缠绕和胶带切割过程。根据端面上的表面差异情况，可以改变涂层重量。适合的干燥涂层重量在从大约10g/m2到大约25g/m2的范围内。
胶带卷端面上的涂层最好是连续的，但是既可以是连续的涂层，也可以是不连续的涂层，例如图案(如点或条)形式的涂层。
胶带包括位于背衬上的压敏胶粘带，胶带可卷绕成胶带卷的形式。适用的胶带背衬包括背衬、隔离衬垫、隔离的被涂布材料以及上述物质的混合物。适用的胶带结构包括聚合物薄膜、纸、金属箔、泡沫材料、增强双面传递胶带。其他适用的胶带结构包括复合背衬、复合衬垫、多层背衬以及上述的混合体。
适用的胶带背衬的例子包括玻璃纸、乙酸酯、纤维、聚酯、乙烯基树脂、聚乙烯、聚丙烯(如单轴取向聚丙烯和双轴取向聚丙烯)、聚四氟乙烯、聚乙烯基氟乙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、纸(如牛皮纸)、机织织物(如棉布，聚酯，尼龙和玻璃)、非织造织物、箔(如铝，铅，铜，不锈钢和黄铜箔带)以及上述物质的混合物。胶带卷除有背衬外，还可有隔离衬垫。
适用的隔离衬垫的例子包括纸、聚合物薄膜、机织以及非织造织物。隔离衬垫可以包括隔离涂层组合物，例如有机硅、碳氟化合物、氨基甲酸酯和聚烯烃类，聚烯烃类包括例如聚乙烯和聚丙烯。
背衬和可能用的隔离衬垫也可包含增强剂和浸渍剂，增强剂例如是纤维、长丝(如玻璃纤维长丝)，浸渍剂例如是合成橡胶胶乳浸渍的纸背衬。一种适用的背衬是聚合物浸渍的稀布。
可能加以防粘的普通胶带类型包括，掩模胶带，电用胶带，管道胶带，长丝胶带，医用胶带、由Minnesota Mining and Manufacture(St.Paul，MN)以商品名SCOTCH MAGIC MENDING Tape出售的胶带卷。
本发明方法对防止胶带卷的端面发粘特别有用，胶带卷包括压敏粘合剂组合物。胶带卷所用的压敏粘合剂组合物，例如天然橡胶、聚异丁烯、丁苯橡胶、聚丙烯酸酯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚异丁烯、聚异戊二烯、聚氨酯、聚乙烯基乙醚以及上述物质的混合物。
用于胶带的防粘组合物包含金属烷基盐和非离子型聚乙烯蜡，该胶带包括聚氯乙烯背衬和天然橡胶胶粘剂组合物。湿组合物的固体含量最好包含大约30％-60％重量的金属烷基盐和大约70％-40％重量的非离子型聚乙烯蜡。
用于传递型胶带卷的防粘组合物包含成膜剂和金属烷基盐，该传递型胶带卷包括有机硅隔离衬垫和丙烯酸胶粘剂组合物。最好是涂层组合物中含有大约3％-10％重量的金属烷基盐。
用来防止压敏胶粘带卷发粘的可选用的涂层组合物是热熔组合物，该组合物可以是高熔点蜡，例如，平均熔点至少约为90℃。适用的高熔点蜡的例子包含合成聚烯烃蜡，例如乙烯均聚物蜡、微晶蜡、聚乙烯均聚物蜡、微粒化的聚烯烃蜡以及上述物质的混合物。适用的市场上有售的高熔点蜡有Bareco Products(RockHill，SC)出售的C-4040乙烯均聚物蜡，其熔点为103℃(217°F)，Bareco Products出售的Be-Square95微晶蜡，其熔点为90℃(194°F)，AlliedCorporation(Morristown，NJ)出售的9-A聚乙烯均聚物蜡，其Mettler滴点为117℃(243°F)，Allied Corporation(Morristown，NJ)出售的Acumist B-6微粒化的聚烯烃蜡，其Mettler滴点为126℃(259°F)。
高熔点蜡最好以大约15g/m2至大约50g/m2的涂层重量施涂在端面上，更好的涂层重量是大约24g/m2至大约43g/m2。
通过下面的实施例，本发明将得以进一步说明。实施例中所述的所有的组分，比例，百分数以及数量均按重量计算，特殊说明的除外。
实施例
测试方法
实施例中使用的测试方法包括下列方法
防粘测试方法
胶带卷的端面上粘性的存在与否通过手指触摸来检测。如果端面是非粘性的，则端面被定为防粘的。
热老化测试方法
将胶带卷放在一聚乙烯袋里，制成一个包装。然后，将胶带的一个个包装互相叠在一起成堆，在堆的顶部放置10磅重物，放在55℃(130°F)的烘箱中一周。然后，从烘箱中取出此胶带卷包装堆，设法用手把胶带卷从聚乙烯袋中取出。如果用手可以很容易地将胶带卷与袋子分开，样品记为合格。如果需要大于1Kg的力才能将胶带卷与袋子分开，样品记为不合格。
实施例1
在水中稀释Joncryl 660丙烯酸分散体(SC Johnson Polymer，S.C.Johnson &Sons，Inc.)至按重量计24％的固含量，由此制得组合物。向此稀释的分散体中加入Dymsol CSD硬脂酸钙(Geo Specialty Chemicals，Inc.，Cedartown，GA)，得到按重量计27％固含量的组合物。
将此27％固含量的组合物涂布在胶粘剂传递胶带卷的端面上，此胶带卷直径为14.6cm，涂层重量为7.5g/m2。胶带结构包含粘性的丙烯酸胶粘剂组合物，此组合物位于有机硅涂布的纸隔离衬垫上。
胶带卷用手持的加热枪干燥。冷却以后，用手触摸每一个胶带卷的端面，发现端面是非粘性的。
然后，将此胶带卷在55℃条件下存放一周，再按热老化测试方法测试。用手可以很容易地将胶带卷从聚乙烯袋上取出。
实施例2
取C-4040乙烯均聚物蜡，其熔点为103℃(217°F)(Allied Corporation，Morristown，NJ)，加热至127℃(260°F)，以35g/m2的涂层重量，用THE ORIGINALHOT WAXER涂蜡辊(Hertle and Co.，Inc.，Palo Alto，CA)，将上述蜡涂布在SCOTCH高性能specialty  filament tape 2890(Minnesota Minning andManufacturing，St.Paul，MN)胶带卷的端面上，涂蜡辊是个加热的硅橡胶辊，在此橡胶辊上，熔融的蜡由一印花凹槽辊计量。
当用手指触摸时，经涂布的端面是非粘性的。
实施例3
取9-A聚乙烯均聚物蜡，其熔点为117℃(243°F)(Allied Corporation，Morristown，NJ)，加热至149℃(300°F)，以40g/m2的涂层重量，用THE ORIGINALHOT WAXER涂蜡辊(Hertle and Co.)，将上述蜡涂布在SCOTCH高性能specialtyfilament tape 2890(Minnesota Minning and Manufacturing，St.Paul，MN)胶带卷的端面上，涂蜡辊是个加热的硅橡胶辊，在此橡胶辊上，熔融的蜡由一印花凹槽辊计量。
当用手指触摸时，涂层的端面是非粘性的。
实施例4
取Be-Square95微晶蜡，其熔点为90℃(194°F)(Berao Products，Rock Hill，SC)，加热至127℃(260°F)，以15g/m2的涂层重量，用THE ORIGINAL HOT WAXER涂蜡辊(Hertle and Co.)，将蜡涂布在一卷SCOTCH SUPER33+乙烯基电用胶带(Minnesota Minning and Manufacturing，St.Paul，MN)的端面上，涂蜡辊是个加热的硅橡胶辊，在橡胶辊上，熔融的蜡由一印花凹槽辊计量。蜡涂层在空气中冷却固化。
当用手指触摸时，经涂布的端面是非粘性的。
实施例5
取Acumist B-6微粒化的聚烯烃蜡，其Metter滴点为126℃(259°F)(AlliedCorporation，Morristown，NJ)，加热至127℃(260°F)，以15g/m2的涂层重量，用THEORIGINAL HOT WAXER涂蜡辊(Hertle and Co.)，将上述蜡涂布在一卷SCOTCHSUPER33+乙烯基电用胶带(Minnesota Minning and Manufacturing，St.Paul，MN)的端面上，涂蜡辊是个加热的硅橡胶辊，在橡胶辊上，熔融的蜡由一印花凹槽辊计量。蜡涂层在空气中冷却固化。
当用手指触摸时，经涂布的端面是非粘性的。
其他的实施方案在下列的权利要求书中。

Claims (22)

1.胶带卷，它包括
非粘性的第一端面；
与所述第一端面相背的第二端面；
位于所述第一端面上的未交联的涂层。
2.如权利要求1所述的胶带卷，当所述的已涂布胶带卷的层，从所述的胶带卷中展开时，所述的涂层仍粘附于所述层的边缘。
3.权利要求1所述的胶带卷，还包括位于所述第二端面上的第二未交联涂层，所述的第二端面是非粘性的。
4.如权利要求1所述的胶带卷，所述的涂层含有聚合物，此聚合物选自乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氯乙烯、纤维素以及其混合物。
5.如权利要求1所述的胶带卷，所述的涂层包含聚氨酯。
6.如权利要求1所述的胶带卷，所述的涂层包含丙烯酸类聚合物。
7.如权利要求6所述的胶带卷，所述的涂层还包含金属烷基盐。
8.如权利要求1所述的胶带卷，所述的涂层包含选自蜡、有机硅以及其混合物的物质。
9.如权利要求1所述的胶带卷，所述的涂层包含聚乙烯蜡。
10.如权利要求8所述的胶带卷，所述蜡的平均熔点至少约为90℃。
11.如权利要求1所述的胶带卷，所述的涂层还包含金属烷基盐。
12.如权利要求1所述的胶带卷，所述的涂层还包含热解法二氧化硅。
13.如权利要求1所述的胶带卷，所述的胶带包括是聚合物的背衬和是橡胶的压敏粘合剂组合物。
14.如权利要求13所述的胶带卷，所述的涂层包含金属烷基盐。
15.如权利要求1所述的胶带卷，所述的胶带包括背衬，背衬包含聚合物和压敏粘合剂组合物，此组合物包含橡胶。
16.如权利要求15所述的胶带卷，所述的背衬是乙烯基树脂。
17.如权利要求1所述的胶带卷，所述的胶带包括是聚合物浸渍的稀布的背衬，
和是橡胶的压敏粘合剂组合物，此组合物位于在上述的背衬上。
18.如权利要求1所述的胶带卷，所述的胶带包括含有纤维素的背衬。
19.如权利要求1所述的胶带卷，所述的胶带包括位于隔离衬垫上的压敏粘合剂组合物。
20.如权利要求19所述的胶带卷，所述的隔离衬垫是聚对苯二甲酸乙二酯。
21.如权利要求1所述的胶带卷，所述的端面上的涂层是不连续的。
22.如权利要求1所述的胶带卷，所述的涂层是蜡，所述蜡选自乙烯均聚物蜡、微晶蜡、聚乙烯均聚物蜡、微粒化的聚烯烃蜡以及其混合物。
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