TWI259195B - Adhesive tape backing - Google Patents

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TWI259195B
TWI259195B TW089110272A TW89110272A TWI259195B TW I259195 B TWI259195 B TW I259195B TW 089110272 A TW089110272 A TW 089110272A TW 89110272 A TW89110272 A TW 89110272A TW I259195 B TWI259195 B TW I259195B
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polypropylene
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Randall Earl Kozulla
Joseph Thomas Bartusiak
Patrick Joseph Hager
Scott David Person
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3M Innovative Properties Co
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Description

1259195 五、發明說明（1) 技術領域 - 本發明大致係關作膠帶背材用之膜，較詳言之係關含等 規聚丙烯與至少一種第二聚烯烴摻混物的雙軸定向背材。 發明之背景 商品可得的感壓膠黏帶常製成捲狀，並能在膠帶分配器 上提供（見例如美國專利4，4 5 1，5 3 3與4，9 0 8，2 7 8號）。若不 供應分配器時要求膠帶能用手撕。 商品可得之膠帶分配器典型地有隨意一金屬或塑膠鋸齒 切割刀片。膠帶的“可切斷性”定義為在膠帶分配器之鋸 齒切邊上將膠帶拉過鋸齒用必要能量或功以切割或鋸斷一 長度膠帶的能力。切斷性亦稱作“分配性”。要求鋸斷之 膠帶不破損、裂開、折斷或損壞成意料以外的情況（見美 國專利4，4 5 1，5 3 3與4，9 0 8，2 7 8號）。此項切斷性要求在切 斷之膠帶條上產生整劑鋸邊。 商品可得的雙軸取向之等規聚丙烯膜因其韌性、低成 本、色澤好、耐濕抗裂與透明聞名，久已用作膠帶背材 (見美國專利3,241，662及3,324,218號）。不過，由此膜所 製膠帶趨向太韌而於負載下斷裂前重大伸長，逐使此膜極 難切斷，尤其在塑膠刀片上分配。 商品可得的膠帶分配器有塑膠切割刀片者普通供手持單 位用諸如型錄104號3M Magi cTM膠帶分配器，得自明尼蘇達 州聖保羅的3 Μ公司。但帶塑膠切割刀片之分配器典型並不 銳利耐用足以合意地切斷定向聚丙烯膠帶。因此，商品可 得的分配器供雙軸定向聚丙烯膠帶用者常裝置銳利金屬刀
〇；\64\64467.ptd 第5頁 1259195 五、發明說明（2) 片。此等金屬刀片分配器比帶塑膠刀片的分配器較貴且難 製。 技術上已知有幾種嘗試於製備合適之雙軸定向聚丙烯 膜。舉例見美國專利 4，4 1 4，2 6 1 ; 4，4 5 1，5 3 3 ; 5，2 5 2，3 8 9 ;5，1 1 8，5 6 6及5，3 6 6，7 9 6號等。幾種企圖製備可用手撕 (典型在背材的橫向）之膠帶背材係技術上已知者。見例如 美國專利3,491， 877 ; 3, 853, 598 ; 3, 887, 745 ; 4,045,515 :4,139,669 :4,173,676 ;4, 393, 115 ； 4,414,261 ； 4,447,485 :4,513,028 :4,563,441 ；4,581,087 ； 5, 3 74, 4 8 2 及 5, 7 9 5, 8 3 4。 此外，已試圖製備定向的聚合物膜包括聚丙烯與至少一 種其他聚合物摻混或層壓製造包裝膠帶與膜。已知製備一 種包裝膠帶以含柔軟或橡膠狀聚合物如聚乙烯、聚異丁 烯、或乙烯丙烯二烯，初步依橫斷機器方向拉伸之聚丙烯 拉伸膜為基礎。美國專利4, 137, 362號發表一包裝膠帶 例。亦已知製備包裝膜含定向聚丙烯摻混或與至少一種其 他聚合物層壓並拉伸產生縱長方向内重大熱收縮，亦供應 韌性、耐撕、抗刺孔或熱封性。見例如美國專利 4， 230,767 ; 5, 691， 043; 5, 292,561 ; 5, 073,458 ; 5, 077, 121 及5, 620, 803 。 發明之概要 期盼能切斷的膠黏聚烯烴基帶展現特徵組合％，特別低抗 刺孔、低耐撕、對穿刺失敗之低延長作用及在膠帶縱向上 低抗張強度等。經意外發現雙軸定向的膠帶背材含等規聚
O:\64\64467.ptd 第6頁 1259195 五、發明說明（3) — 丙稀聯合至少-種其他聚稀煙 所述的需要性質。 Τ丨之產生此處 ^明與申請專利部份所用某些術語大部份為孰知者，可 月“要略為解釋。此4 “雙轴拉伸”肖以 :此膜曾在膜平面内第—方向與第二方向之二不^ : 二典型但非一定二方向實質垂直並係在 (” TD")(對膜之MD垂直的^產$之方向及膜的橫貫方向 雙軸拉伸之膜可經連續拉伸° 1 d m:: (n LDn)。 J續拉伸…用“同時雙軸拉:二： =:^:::^:份拉 完成。除非前後 定向中，，、“抽延中，，及“知^ 專凋與 文内用詞“拉伸比，，說：拉：：中”等詞同樣能換用。 伸的膜一設定部份線…::：法或拉伸膜，指示已拉 比。舉例，在有ο拉伸ί (度=申^同一^份由線型尺度的 機器方向線型量度i cm之由）5··1之已拉伸膜中，在 器方向可有5 cm量产。在右q申犋設定部份於拉伸後在機 伸膜内橫向線型量^ 有TD拉伸比（"TDR")的已拉 向將有9 cm量度。又Cm的未拉伸膜設定部份於啦伸後橫 文内用“面積拉伸，，一 拉伸前同一部严^ 扣不已拉伸膜設定部份之面積對 總面積拉伸比者積的比率。例如一雙軸拉伸膜有5 0 : 1之 拉伸膜的設定1 cm2部份於拉伸後可有 1259195 五、發明說明（4) 5 0 c m2面積。 本發明提供一種適作膠帶背材用之膜。背材包括等規 聚丙烯摻併或與至少一種第二聚烯烴混合。背材經雙軸地 拉伸製作一膜具以下較佳特徵： A .當用後述方法測試2 . 5 4 c m寬試樣時刺孔能量高達2 0 J/cm2，或用後述方法測試1 . 2 7 c m寬試樣時高達9 0 1 / cm2 。 B. 當用後述方法測試2 . 5 4 c m寬試樣時刺孔延長高達約 1 · 3 c πι ’或用後述方法測試1 . 2 7 c ΓΠ寬試樣時向至2 . 0 cm ° C. 抗張強度在MD中高至140 MPa。 一較佳具體例中膠帶背材符合以上特徵A、B與C。另一 較佳具體例内膠帶背材符合條件A。另一較佳具體例中膠 帶背材符合以上條件A與B。又一較佳具體例内膠帶背材符 合前述條件B與C。 一較佳具體例中刺孔能量高達8 J / cm2，另一具體例内 最高5 J / c m2，二者皆有關測試2 . 5 4 c m寬試樣。 另一較佳具體例中抗張強度高達1 0 0 Μ P a，又一具體例 内最高50 MPa。 另一較佳具體例内第二組份包括聚乙烯、聚丁烯、或間 規聚丙烯。 另一較佳具體例中背材含2 0 %至4 0 °/◦的該第二組f份。 另一較佳具體例内背材含一單層。 另一較佳具體例中等規聚丙烯有一第一熔點、第二組份
O:\64\64467.ptd 第8頁 1259195 五、發明說明（5) "' 〜--------- 有第一溶點比第一校军t义ct ^ 士 1 η η〜 Α約I ? Π r ” 。』低_在1 0 〇 C以上。較佳第二熔點 在約1 2 0 c與1 5 5充間。 另一較佳具體例内，皆 另一於/土曰 用材有面積抵伸比至少3 6 : 1 。 較佳一體例内，背材有MDR至少4 另一較佳具體例内，昝从产 · ° 背姑孱ί自组、息— 月材土鋸回塑膠切割刀片上切斷時 月材展現鋸邊密切依循切割刀片的仏 另一較佳具體例内，背材曾經同^二 本發明膠帶背材可用手撕。奴τ又軸向拉伸。 樣上測試有最多8 τ/ 2撕/二曰兔現背材在2.54 cm寬試 度時膠帶背材適度县用车撇北取冋1 00 MPa之抗張強 "⑽”在二 ！用手撕老材有穿孔能量至多5 時#嫌：^姑且㈣見試樣上測試）及抗張強度至多5〇 MPa 時膠π $材易用水撕。 之11月提供上述膜，由此等膜所製的膠帶背#，含背材 之膠π，以及製膜、背材與膠 3月材 獨之簡要說$ 種ΓΓ二參考附圖進一步說明，其中相似結構於全部幾 種視圖内以相同數字指示，其中： 圖1係根據本發明一段膠帶的同質視圖； 圖2係根據本發明一捲膠帶之侧視圖； 之7 字係根许據本發明（實例11 )按文内所述切斷的膠帶背材 之數子圯錄的顯微照相；與 圖4係文内所述對照膠帶背材（實 丨）切 的顯微照相。 心敦子‘郑 jj二明之說詳細—弓
1259195 五、發明說明（6) 參考圖1顯現根據本發明一較佳具體例的一段膠帶1 0。 膠帶10含雙軸定向之膜背材12，包括第一主面14與第二主 面1 6。背材1 2宜有厚度在約0 . 0 0 2至約0 . 0 0 6公分範圍内。 膠帶1 0的背材料1 2在第一主面1 4上塗覆一層膠黏劑1 8。膠 黏劑1 8可係技術上所知之任何適當膠黏劑。背材1 2可有一 隨意脫離或低黏性背膠層2 0塗覆於第二主面1 6上如技術上 所知者。 背材膜1 2宜包括等規聚丙烯摻併或與一含聚烯烴的至少 一第二組份混合。摻混物含約9 0 %至4 0 %間，較佳約8 0 %與 6 0 %間之等規聚丙烯，及自1 0 %至6 0 %較佳約2 0 %至4 0 %的第 二組份。文内包括申請專利部份所述組份之一切百分率均 為重量百分比，除非另行指定或除非前後文内另外必要。 第二聚烯烴宜有熔點低於等規聚丙烯的熔點（典型約1 6 5 °C )，但在約1 0 0 °C以上。若第二組份之熔點高於等規聚丙 烯者，其組合物將難雙軸定向至高拉伸比。若第二組份的 熔點在約1 0 0 °C以下，則拉伸膜將難以加工由於拉伸時期 下垂及熔融，用作膠帶底質認為過軟。較佳第二組份熔點 在約1 2 0 °C與1 5 5 °C間。適用作第二組份之聚烯烴可選自其 烯烴聚合物展現差示掃描量熱法（D S C )結晶熔點在約1 0 0 °C 與1 5 5 °C間者，較佳在約1 2 0 °C與約1 5 5 t之間。合意聚烯 烴聚合物包括低密度聚乙烯；線型低密度聚乙烯；高密度 聚乙烯；無規立構聚丙烯；間規聚丙烯；降低結y晶度聚丙 烯；馬來酸酯化聚丙烯；聚-1 - 丁烯，即聚丁烯；乙烯、 丙烯與/或1- 丁烯的共聚物；乙烯乙烯基共聚物如乙烯-共
O:\64\64467.ptd 第10頁 1259195 五、發明說明（7) 醋酸乙烯酯與乙烯丙烯酸或異丁烯型共聚物。特別可取的 聚烯烴聚合物包括低或高密度聚乙烯，線型低密度聚乙 稀’間規聚丙烤及聚-1 _ 丁稀等。 背材之等規聚丙烯組份可含單一等規聚丙烯或兩種以上 等規聚丙烯的摻合或混合物。同樣第二組份包括聚烯烴者 可含單一聚烯烴或兩種以上聚烯烴之混合或摻混物。 本發明用“聚丙烯”之詞意謂包括含至少約9 0 %重量聚 丙烯單體單位的共聚物。本發明中作第一組份用之聚丙烯 主要為等規型。等規聚丙烯有至少約80 %的鏈等規指數， 正庚烷能溶含量少於約15%重量，及根據ASTM D 1 5 0 5 - 9 6測 量（“塑膠密度之密度梯度技術”）得密度在約0 . 8 6與0 . 9 2 公克/cm3間。本發明用的典型聚丙烯根據ASTM D 1 2 3 8 - 9 5 (“擠壓塑性計測得熱塑型塑膠之流速”）有熔流指數在溫 度2 3 0 °C與2 1 6 0 g力量時於約0 . 1至2 5公克/ 1 0分鐘，重量 平均分子量在約1 0 0，0 0 0至7 0 0，0 0 0 g / m ο 1 e間，及多分散 性指數在約2與1 5間。本發明用典型聚丙稀經差示掃描熱 量術測定尖峰熔融溫度高於約1 4 0 °C ，較佳高於約1 5 0 °C ， 最好約1 6 0 °C以上。又本發明所用聚丙烯可係有乙烯單體 單位與/或4 - 8碳原子間的α -烯烴單體單位之共聚物、三 聚物等，該共聚用單體含量應對文内所述背材及膠帶的需 要性質無不利影響，其含量典型低於1 〇 %重量。一種適宜 聚丙烯樹脂為有2 . 5 g/ 1 0分鐘熔流指數的等規考丙烯均聚 物樹脂，可自FINA Oil & Chemical. Co· ， Dallas， TX 購 得產物定名3 3 7 4之商品。另一適宜聚丙烯樹脂為有9 . 0
O:\64\64467.ptd 第11頁 1259195 五、發明說明（8) g / 1 0分鐘熔流指數的等規聚丙烯均聚物樹脂，可自F I N A Oil & Chemical. Co.， Dallas, TX 購得產物定名3571 之 商品。聚丙烯樹脂並不受熔流性質限制，由於可選擇特定 聚合物摻混方法的適當熔流樹脂。 本發明用聚丙烯可隨意包含一種分子量在約3 0 0及8 0 0 0 g / m ο 1 e間及軟化點約6 0 °C與1 8 0 °C間之合成或天然來源的 樹脂，其量應對此處所述期望特徵與性質無不利影響。此 項樹脂典型選自四主要類別之一：石油樹脂、苯乙烯樹 脂、環戊二稀樹脂及結稀樹脂。此等中任一類樹脂可隨意 地部份或完全氫化。在油樹脂作單體成分典型有苯乙烯、 甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、茚、甲基茚、丁二烯、異戊間 二烯、戊間二烯與/或戊二烯。苯乙烯樹脂作單體成分典 型有笨乙烯、曱基苯乙烯、乙烯基甲苯及/或丁二烯。環 戊二烯樹脂作單體成分典型有環戊二烯與隨意其他單體。 te樹脂作單體成分典型有蒎稀、^ -获稀、聯戊烯、葶 烯、香葉烯及获稀。 本發明用聚丙烯可隨意含技術上所知的添加劑及其他組 份。例如本發明膜可含填料、顏料及其他色料、抗保護 劑、潤滑劑、增勃劑、處理助劑、抗靜電劑、抗氧化劑、 與熱安定劑、紫外線安定劑、以及其他性質改良劑。填料 與其他添加劑宜以選定有效量添加俾不甚影響鑄膜之核晶 過程，且對文内所述較佳具體例獲得的性質無不利影響。 此等材料典型在聚合物製成定向膜前（例如在擠壓成膜前 的熔化聚合物内）加入聚合物。
O:\64\64467.ptd 第12頁 1259195 五、發明說明（9) " -------- 等規聚丙烯與第二烯烴摻混物能經業界技術人士已知裝 ，鑄成片狀。此項鑄膜隨後拉伸至達到文内說明之適宜 ·:。裉據本發明製膜時適當鑄片方法係將樹脂加料入單蝸 夂雙蝸朴、㊆式或其他有調整擠壓機膛混的擠壓機系統 之仏料漏斗產生_'定均勻熔料Q此熔料能擠壓通過一片模 具至旋轉的冷卻金屬鑄輪上。或者，鑄輪能部份浸入一充 滿流體之冷卻浴，或者亦可隨意於移出鑄輪後將鑄片送過 充滿流體的冷卻浴。此作業之溫度能由業界技術人士選擇 7用文内指示提供所須核晶密度、大小與成長速率以使所 得拉伸膜有期望之特徵及性質。製備適當結晶片的典型鑄 輪溫度以及水溫典型在約6 〇。(3以下，較佳約4 〇 °c以下。 隨後雙軸向拉伸此片製備背材1 2有所須特徵與所述性 質。 ’、 此處所述較佳性質可用任何雙軸定向背材1 2之適當裝置 根據文内說明的較佳方法獲得。一切拉伸方法中商業生產 膠帶背材膜之適宜裝置包括··連續雙軸拉伸裝置，典型於 MD拉伸先裝膜送過一序列旋轉輥其速度產生比輸入速度較 高的輸出膜線速度，繼以在伸幅架内發散桿上T D拉伸；同 時雙軸拉伸由美國專利4, 330, 499與4, 595, 738號發表裝置 之機械伸幅架；及美國專利4,6 7 5,5 8 2 ;4,82 5，U1 ; 4，8 5 3，6 0 2 ; 5，0 3 6，2 6 2 ; 5，0 5 1，2 2 5 與 5，0 7 2，4 9 3 號内發表 的同時雙軸拉伸之伸幅架裝置。雙軸拉伸膜雖能藉管狀吹 膜或泡膜製法製作，較佳本發明膜作膠帶背材用時經平膜 拉伸裝置製作以免加工困難如厚度與拉伸不均，及可能因
1259195 五、發明說明α〇) 管狀吹膜法發生的溫度控制不充分。 一較佳具體例内雙轴面積拉伸比在約3 6 : 1以上，稍佳自 約3 6 : 1至9 0 : 1 ，更佳約4 5 : 1至9 0 : 1 ，最好自約5 5 : 1至 9 0 : 1。面積拉伸之上限係實際限度其時膜在商用裝置於充 分高速下不能再拉。M D拉伸比宜在約4 : 1以上，較佳自約 4 : 1至8 . 5 : 1 ，更佳自約5 : 1至8 . 5 : 1 ，最好自約6 . 0 : 1至 8 . 5 : 1。選擇此等具體例的M D組份與T D組份使產生所須文 内說明的膜性質與特徵。若本發明之膜定向低於一定範 圍，膜將拉伸不足，即展現延長對刺孔值大於1 . 3 c m，遂 致切斷期間過份延長或者手撕導致斷邊扭曲及應力變白。 而且拉伸不足導使局部變窄及厚度與橫過全片的厚度與物 理性質不均勻，自膠帶製造立場言二者皆不合要求。 一較佳具體例内機器方向拉伸比與橫向拉伸比大約相同 或稍大以提供膠帶背材膜低抗刺孔性及機器方向有限斷裂 延伸。此等膠帶於商業可得的膠帶分配器齒上切斷期間避 免拉伸與扭變而產生整齊鋸邊。 拉伸作業之溫度能由業界技術人士受文内指示之益選擇 以製作文内說明有所須特徵與性質的膜。此等溫度可隨所 用材料並隨所用特定裝置的傳熱特徵變化。一種較佳連續 拉伸裝置中較佳預熱輥與MD拉伸之拉伸輥保持於約1 2 0 -1 3 5 °C 。伸幅架内T D拉伸用預熱區亦宜保持於約1 8 0 - 1 9 0 °C 而拉伸區保持於約1 6 0 - 1 8 0 °C。同時拉伸的背材广較佳預 熱及拉伸自約1 6 0 t至2 1 5 °C。 本發明適用之背材1 2當作膠帶1 0背材用時宜有最後厚度
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五、發明說明〔11) 在約〇 · 0 0 2 - 0 · 0 0 6 cm間。膜厚變化宜小於約5%。 、7 用較厘 與較薄膜但需知膜應夠厚以免過份脆弱而難處理，同日士广 不太厚以致不必要地剛勁難以處理或使用。 ^須 缚輕溫度 在任何選 根據文内指示選擇聚丙烯組合物、擠壓溫度、 及拉伸溫度與其他參數使所得背材或膠帶個別或 擇組合内具有以下可取性質： A ·刺孔能置以後述方法測试2 · 5 4 c m寬試樣時最^ 2 〇 j/cm2，或以後述方法測試1 · 27 cm寬試樣時最高9〇 J/cm B. 刺孔延長以後述方法測試2· 54 cm寬試樣時最高約1 3 cm ’或以後述方法測試1 · 2 7 cm寬試樣時最高2 · 〇 cm。 C. 抗張強度在MD最高140 MPa。 關於因子A與B，較佳值係以有關膠帶背材膜試驗用特別 試樣大小而非關若遇寬度不同時膠帶背材本身。換言之， 本發明不限於2· 54 cm寬或1 · 27 cm寬背材。而，情況A或B 衹要所取試樣寬度隨便2· 54 cm或1.27 cm任何設定寬度的 膠帶背材於根據後述方法測試時符合指定值。 此等特彳玫以下列原因為宜。經觀察若刺孔能量太高、膠 帶不易切斷。經祭見若刺孔能量過高、膠帶能於切斷期間 扭曲變成難用手撕，，或於撕開或分配時顯現重大滑迫變 白。至於抗張強度則希望提供膠帶背材無不適當高拉力。 若膠帶方向抗張強度太高、膠帶變為太強韌而不易切斷或 手撕，I j使鋸齒分配器上鋸齒過度磨損。至於此等值之 低限’貝貝上由刼縱、轉變舆使用需要決定。舉例，若抗
1259195 五、發明說明（12) 張強度太低、膠帶背材在加工、塗覆、改變或縱切期間將 易破裂。許多情況下膠帶背材宜有抗張強度至少1 5 MPa。 至於刺孔能量與刺孔延長若太低可能太弱不敷許多計劃用 途。許多情況中膠帶背材的2. 5 4 cm寬試樣宜有至少0. 4 J / c m2之延長能量，或1. 2 7 c m寬試樣6 . 0 J / c m2。 本發明一較佳具體例含單層背材。此處用詞單層包括實 質上同一材料的多層或實質上多種材料之相同摻混物。 一較佳具體例内雙軸拉伸膠帶背材能用手撕。較佳背材 或膠帶有（關於測試一 2 . 5 4 c m寬試樣）最高約8 J / c m2的刺 孔能量及最高約1 0 0 MPa之抗張強度且能用手撕。最好背 材或膠帶（關於測試一 2 . 5 4 cm寬試樣）有高至約5 J / cm2的 刺孔能量及最高約5 0 MP a之抗張強度並能用手撕。 此處說明有關較佳具體例之以上膜或背材1 2上無膠黏劑 1 8的性質與特徵並在此以相關實例報告。期望在多數情況 内，特徵及性質主要由背材支配，甚少受膠黏劑或其他層 或塗覆影響。因此，以上較佳特徵與性質亦實用於本發明 之膠帶。 機械上能考慮切斷性為膠帶拖過商用膠帶分配器齒時膠 帶背材斷裂的負載。同樣能認同手撕膠帶為其於手指間拉 過時背材斷裂之負，荷。任一情況中發生斷裂的能〖量與斷裂 之延長二者皆能用以評價特定膠帶背材之適用性。抗斷裂 性能在張力試驗中或用刺孔試驗評價，其中膠帶背材在夾 具内保持固定，驅動一試探針通過膠帶背材直到膠帶斷 裂。可望獲得雙轴定向聚丙烯底膠帶或背材有足夠低抗張
第16頁 1259195 五、發明說明（13) 強度及低刺孔抵抗使能用手扯斷或撕開。 定向聚合物膜如諸含雙軸定位聚丙稀者，有關切斷性或 可撕性的主要物理性質為結晶度，聚合物分子量及成分， 總定位作用與指向性。此等物理性質依序管制膜機械性諸 如強度、韌性、對破裂之張力延長及抗刺孔性。要求能切 斷與手撕的膠帶展現特徵組合，尤其低抗刺孔性、低抗撕 性、對刺孔失敗之低延長性及在縱長膠帶或機器方向中低 抗張強度。
在本發明情況中有高刺孔或撕裂抗性的膜不適用作能切 斷之膠帶背材，因其韌性與膠帶背材膜所要求的切斷性特 徵相反。此外，膠帶背材必要尺寸穩定並耐熱抗縮以便塗 覆與乾燥作業期間處理，產生穩定均勻之膠帶捲不發生所 知因縱長收縮或熱不穩定引起的伸縮或間隙。而且，低抗 刺孔與尺度穩定性組合為膠帶背材特別要求的性質。
以往技術教示（見例如美國專利4，4 5 1，5 3 3 )指導高勁度 與對斷裂之低張力延長為產生易切斷膠帶或背材的必要條 件。有對裂斷高張力延長性之膜不易切斷或在鋸齒分配器 上分配。曾意外發現雙軸定向的膠帶背材膜含等規聚丙烯 與至少一種其他聚烯烴組合，有低勁度，且有時能產生對 斷裂之高張力延長，具文内所述的合宜性質。在熔〖化物中摻 混或混合一種第二聚烯烴之摻併往往結果生成至少二聚合 物相，一係主組份，其他為分散其中的次組份。此外，每 一聚烯烴聚合物組份常可形成結晶與非晶相。相間邊界形 成内在弱點易促使機械失敗從而導致切斷性與手撕性。相
第17頁 1259195 五、發明說明（14) 界之體積、結 度、拉伸與比 膠帶背材1 2 上所知之任何 或二者合併能 樹脂、壞氧物 水基或熱熔塗 移塗覆配方、 活化、與水活 一切感壓膠黏 持久黏性、不 物上。本發明 基醚；二烯橡 聚異丁烯；聚 物；熱塑性彈 乙稀-異戊間二 二烯聚合物， 晶聚烯烴；矽 丙烯酸乙酯與 聚乙烯基吡咯 上混合物或摻 另外，膠黏劑 劑、穩定劑、 劑。膠黏劑亦 構及成分能由選擇聚合物，用量及處理溫 率控制。 第一主要表面1 4上塗覆的膠黏劑1 8可係技術 適宜膠黏劑。較佳膠黏劑為能經壓力、加熱 活化者。適宜膠黏劑包括以丙烯酸酯、橡膠 、尿烷類或其等組合。膠黏劑1 8可用溶液、 覆法等實施。膠黏劑能包括熱熔塗配方、轉 溶劑塗覆配方、與膠乳配方，以及層疊、熱 化的膠黏劑。根據本發明可用之膠黏劑包括 劑。感壓膠黏劑咸知具備性質包括：強烈的 大於指壓之黏著性、及充足能力堅持於黏著 合用的膠黏劑實例有以聚丙烤酸酯；聚乙烯 膠如天然橡膠；聚異戊間二烯及聚丁二烯； 氯丁二烯；丁基橡膠；丁二烯-丙烯腈聚合 料；嵌段共聚物如苯乙烯-異戊間二烯與苯 l稀-苯乙稀（SIS)散段共聚物，乙稀-丙稀-與苯乙烯-丁二烯聚合物；聚-α -烯烴；非 酮；含乙烯之共聚物如乙烯-醋酸乙烯酯， 異丁烯酸乙酯；聚尿烷；聚醯胺；環氧物； 烷酮與乙烯基吡咯烷酮共聚物；聚^旨；及以 混物（連續或間斷相）之通用成分為基礎者。 能含添加劑如黏著劑、增動劑、填料、抗氧 顏料、擴散物質、熟化劑、纖維、纖絲及溶 能隨意用任何已知方法熟化。
第18頁 1259195 五、發明說明（15) 適用壓感膠黏劑的一般說明可閱“聚合物科學邀τ , 今工程大 全”卷13，Wiley-Interscience 出版（紐約，1988)。有效 壓感膠黏劑之附加說明可查“聚合物科技大全，，卷1 〆 Interscience 出版（紐約,1 9 6 4 ) 〇 膠帶1 0的膜背材1 2可隨意經暴露於火焰或電暈敌 他表面處理包括化學打底等處理以改進其後塗層之:^ y、 此外，膜背材1 2的第二表面1 6可用隨意低黏性背膠=著 塗覆以限制膠黏劑層18與膜12相對面間之黏著，彳^:^⑼ 製造能易解開的膠帶捲如膠黏劑塗覆膠帶製作技=上== 者。如圖2中的例示’膠帶10可經螺旋狀繞成捲22隨意於 芯2 4上。 此處戶f 2二3 2適作許多膠帶背材實用，包括水電用膠 帶、輕二二I奸在封與修補膠帶。因背材能順應，亦可用 作掩蔽膠常月材。 本發明作業將以有關 例貢獻涑入例證各種特詳細實例進一步說明°此等實 -Γ你畔f變化及改_ 、殊及較佳具體例與技術。但應了解 ",V.又而仍保留於本發明範圍内。 裂斷時機器方向,（Md) β床“薄塑膠布的袖 仇張強度係根據ASTM D-8.82中所述 糕斤 卜 1甲展把，，Λ 調理24小時。試驗用購自Eden ^公司Sintech 2 0 0 /S型號之伸展試 • 54 cm長15 cm。起始顎張開1 0.$
〈72 Τ)及50%相對濕、声 Α法測量。膜於測試前在22 °C
Pralne，鼠 MTS、、： RH) 驗機完成。試驗榡本寬？
1259195 五、發明說明（16) cm ’十字頭用速度25· 4 cm/分鐘。每試樣在〇試驗6樣 本。 剡子L能量測定 刺孔能量及刺孔延伸係根據ASTM F 1 3〇6_94用以下詳述 改變方法測定。測試用Eden Prairie， MN， mts系統公司 tSmtech 2 0 0 /S型伸展試驗機完成。ASTM F i3〇6_94内 所述樣本炎具經改良含二剛性板’每板中央有一 7 62 c 直徑：孔。AST…3 0 6 -94内所述穿透探針換置以有半球 旦一⑽直徑圓柱鋼棒。•-試樣負載與完全穿透 里广基裝配之位移。試樣切割平行於〇成2 54㈣ = cm寬條，如下報告。樣本長度12 7㈣充份夹 ϊί Ϊ具組合内。每試驗於2.54 Cm/min.速度完成。每測 測試6樣本。試驗前膜片在22 t(72 °F)與50%相對渴 度（RH)調理24小時。 τ 壓夾入組件。每樣本中心越過板孔。用-片感 邊上懸掛_: H夾具組合底板的- *，同時在樣本另-後用翼形螺" J 以確保試樣負荷於不變張力下。隨 合設在活;;%緊夾板使試驗期間試樣不致鬆脫。失具組 4:要之ί:，活塞路徑穿過試樣中心。於是測得刺穿試 文内白=月匕罝以及延伸刺孔作用。 ' 在上述：2 5申4請範圍所用“刺孔試驗-2·54⑽”-辭係指 cm，，之辭則⑽寬試樣上完成的測試，“刺孔試驗—I · 27 切斷膠帶皆*It述在丨·27⑶寬試樣上完成之測試。
第20頁 1259195 五、發明說明（17) 根據本發明所製膠帶背材與文内所述對照膜在一有鋸齒 塑膠刀片（自St. Paul， Minnesota, 3M於提出申請曰期可 得之3M型錄#105)上用手拉膠帶背材直下經過分配器刀 片。此處包括申請範圍内用語“在鑛齒塑膠割刀上切斷 時”及類似語句係指上述分配器與方法。膜於測試前先在 2 2 t： ( 7 2 °F )與5 0 %相對濕度（R Η )調理2 4小時。經此刀片分 配的膜用一自Leeds Precision Instruments, Inc·， Minneapolis, MN 購得之Olympus BHSM 型 BH-2 光學顯微鏡 照相。樣本於5 0 X放大用反射光檢查並用p 〇 1 a r 〇 i d 5 7型黑 白瞬間印象A S A 3 0 0 0片照相。察見發明實例1 1 ，圖3，有 一鋸齒邊極似塑膠切割刀片之輪廓。反之，對照實例C - 1 ，圖4，有一扭曲邊不符塑膠刀片外形。 實例製法 A)線型動力同時拉伸法 用美國專利4, 675, 582 ;4, 825, 111 ; 4, 853, 602 ; 5，0 3 6，2 6 2 ; 5，0 5 1，2 2 5及5，0 7 2，4 9 3號中所述線型動力基 礎同時拉伸法製備實例1 - 1 5與對照例C - 1及C - 2的同時雙軸 定位聚烯烴摻混物。拉伸裝置係德國S e i g s d 〇 r f，
Br uckner Maschinenbraii製。聚合物I與II ，及有些實 例内用表2所列成分（重量比）比率之I I I。實例1 - 1 〇及 1 4 - 1 5的等規聚丙烯為聚合物I與I I I的摻混物，而第二組 份係聚合物I I。實例1 1 - 1 2中等規聚丙烯為聚合f勿I而第二 組份係聚合物I I。對照例C 1 - C 2之等規聚丙烯係聚合物I與 I I I的摻混物，不含第二聚烯烴。實例1内聚合物熔化物含
〇；\64\64467.ptd 第21頁 1259195 五、發明說明（18) 約8 0 %丙烯均聚物（5 8 %重量聚合物A與約2 8 %重量聚合物B ) 及約20%聚合物G。詳言之，用一Berstorff 6.0 cm雙蜗桿 擠壓機製一熔化溫度自約2 0 2至2 3 5 °C的穩定熔化物。聚合 物溶化混合物擠壓過長孔模具，澆鑄於每分鐘旋轉約4. 7 至6 . 8公尺之水冷鋼鑄輪上，用内在水循環恆溫於約2 〇至 3 0 °C並將鑄輪沉浸入水浴。鑄片寬約3 5 c m，厚約〇.丨5-0 · 2 0 c m 〇 鑄片通過一排I R加熱組至約6 0 0 °C經I R表面測高溫術量 度預熱鑄膜至約1 〇 〇 - 110 °C然後在伸幅架爐内同時拉伸。 澆鑄的預熱膜立即在縱向（MD)及橫向（TD)同時拉伸產生雙 軸定向膜。每實例的預熱、拉伸及伸幅架櫨之退火部份内 所用伸幅架爐溫設定點列入表3。用約4 5 : 1至約7 5 : 1的最 後總面積拉伸比。每例之M D對T D比列入表3。膜厚約〇 . 〇 3 0 mm，長孔約寬127 cm。捲繞速度約每分鐘45公尺。膜在機 器方向縱切（線外）用裝配新刀片的剃刀片切割為適用試樣 寬度。膜之性質表現於表4。 B)機械同時拉伸方法 實例1 6 _ 1 9與對照例C - 3的同時雙軸定向聚烯烴摻混物係 以美國專利4，330,499及4，595，738號所述機械同時拉伸法 裝置製備。用（來自表1 )聚合物。按表2所列成分比之聚合 物I (等規聚丙烯）與Π (如有第二聚烯烴存在）經擠壓以 製熔化溫度約2 4 6至2 5 5 °c的穩定均勻熔化物。殊此溶化物 經長孔模具澆鑄於一每分鐘約5公尺之轉動水冷^铸輪 上，其中有約1 〇 °C的水循環通過。鑄片再經保持約1 2至1 6
O:\64\64467.ptd 第22頁 1259195 五、發明說明（19) °C的驟冷水浴產生寬約5 5 c m，厚約0 . 1 5 - 0 . 2 c m之鑄片。 鑄片送過一組加熱輥於起始1 2 5 °C溫度至1 4 5 - 1 5 5 °C終結 使鑄膜預熱後同時拉伸。 隨後將片在邊上緊挟於一列爽子内在一組有7 : 1 M D拉伸 螺距的分散梭上前進，同時在縱（M D )橫（T D )兩向拉伸至最 後平衡伸幅架拉伸比約6 4 : 1。捲取速度約每分鐘4 0公尺， 拉伸溫度約1 7 5 - 1 7 7 °C。伸幅架拉伸條件列入表3。膜厚約 0 · 0 3 4至0 · 0 4 0 m m，縱切寬度約3 0 0 c m。膜經（線外）縱切 用裝置新刀片之剃刀片切割器至試驗的適宜試樣。膜之性 質顯示於表4。 C )連續伸幅架方法 準備實例2 0 - 3 0與對照例C - 4至C - 1 0如下。用表1的聚合 物。聚合物I (等規聚丙烯）與I I (若有第二聚烯烴存在） 按表2所列比率同時加料至Η· P. M.， Mt. Gi lead, Ohio製 之4 . 4 5 c m單螺桿擠壓機。聚合物I經重力饋入，聚合物I I 以校準的A c r i s ο η加料機添加。聚合物混合物用擠壓機設 定點2 3 0至2 5 2 °C加熱之膛區加熱至2 5 2 °C。熔化物於2 3 0 t 轉移通過一 1 7. 8 cm單歧管片模具。擠出物澆鑄於一旋轉 平滑鋼鑄輪上以循環水浴保持約3 3 °C者，其中輪沉浸一部 份。鑄輪亦由循環室温（3 0 °C )水保溫。各例澆鑄溫度約3 3 °C。 鑄膜送過一組内部加熱至125°C的五個輥，在_向或機 器方向（M D )拉伸至約5 : 1之拉伸比。 M D拉伸片隨後靠邊緊挾於分散伸幅架軌上的系列夾中，
O:\64\64467.ptd 第23頁 1259195 五、發明說明（20) =交叉或橫向（TD)拉伸至最後几拉伸比約9:1。各例指定 2 件與伸幅架溫情況表列於表3。所得雙轴拉伸膜放 於一㈣。膜厂旱約"2 V〇其邊’以母分，公尺捲繞 用裝有新刀片的刹刀片切宝·。。0 3 8 _，縱切寬約25 cm。膜 效試樣寬度供測試用。；器方？(線外)縱切成有 對照例C-ni^ …生質表現於表4。 SCOTCH牌手撕膠帶（得自“公司，μ p Minnesota)内所用膠帶皆 . ， 刀片切割器縱切成試驗用試：方=:f:刀片的刹 4。此膜係—種雙層聚稀烴膜。第二。：的:2 伸至約10.1。/, 第—層上，雙層膜於是在^内# 伸至，.勺UJ.1。刺孔測試時先以 内拉 驗，再以另—層向上（c-12)重複 成別孔試
第24頁 1259195 五、發明說明（21) 表1 聚合物識別 聚合物 一般說明 供應商 命名 MFR1 MFI1 密度2 (g/cm3) A PP均聚物 Fina PP 3374 2.5 B PP均聚物 Fina PP 3571 9 C PP均聚物 Montell S38FPP 2 D 間規PP Fina EOD 96-34 10 E 間規PP Fina EOD 96-28 2 F 聚乙烯 Montell PB 0200 2 G LLDPE Dow DOWLEX 2027A 4 0.94 Η LLDPE Eastman TENITE 757 2 0.91 I EVA Dupont ELVAX 360 2 0.95 J EVA Dupont ELVAX 760 2 0.93 K PP共聚物 Fina Z 9470 5 註1報告為g/10分鐘，由ASTMD1238-95 測定：MFR於 230°C，2.16kg條件之 聚合物A，B，C，D，E, F，K。MFI於190°C，2.16 kg條件的聚合物G，Η, I，J數值由 製造商提供。 註2密度係製造商報告。
11111 第25頁 1259195 五、發明說明（22) 表2 捧混成分 實例 聚合物ί %ί 聚合物il % II 聚合物ΠΙ % in 1 A 52 G 20 B 28 2 A 52 G 20 B 28 3 A 52 G 20 B 28 4 A 52 G 20 B 28 5 A 52 G 20 B 28 6 丨 A 52 G 20 B 28 7 A 52 G 20 B 28 8 A 52 G 20 B 28 9 A 52 G 20 B 28 10 A 52 G 20 B 28 11 A 80 F 20 - - 12 A 80 F 20 - - 13 A 80 F 20 - - 14 A 52 D 20 B 28 15 A 52 D 20 B 28 C-1 A 65 - - B 35 C-2 .A 65 - - B 35 16 C 50 F 50 - - 17 C 70 F 30 - - 18 C 85 F 15 - - 19 c 60 E 40 - - Co c 100 - - - - 20 B 90 G 10 - - 21 B 80 G 20 - - 22 B 90 G 10 - - 23 A 80 G 20 - - 24 B 80 G 20 - - 25 A 80 H 20 - - 26 A 80 H 20 - - 27 A 70 D 30 - - 28 A 80 D 20 - - 29 A 80 J 20 - - 30 A 80 K 20 - - C-4 A 100 - - - - C-5 A 100 - - - - C-6 B ?〇 G 10 - -f C-7 A 80 H 20 - - C-8 A 80 I 20 - - C-9 A 80 G 20 - - C-iO A 80 K 20 | - -
II 第26頁 1259195 五、發明說明（23) 表3 拉伸條件 實例 方法 預熱 (°C) 拉伸 (°C) 退火 (°C) MDR TDR 面積拉伸比 1 A 207 175 130 7.5 8.3 62 2 A 207 175 160 7.5 8.6 65 3 A 192 180 160 7.5 7.7 58 4 A 205 170 130 7.5 7.9 59 5 A 192 180 130 7.5 10.0 75 6 A 192 180 130 7.5 7.5 56 7 A 197 175 130 7.5 7.4 56 8 A 192 180 160 8 8.1 65 9 A 207 170 160 7.5 7.9 59 10 A 202 170 130 7.5 7.6 57 11 A 192 175 165 7.5 7.0 53 12 A 195 170 165 7.5 7.2 54 13 A 192 170 165 7.5 6.7 50 14 A 192 178 160 7.5 7.5 56 15 A 192 170 145 7.5 6.8 51 C-1 A 192 170 130 6.5 7.1 46 C-2 A 197 175 130 7 7.3 51 16 B 175 173 35 8 8 64 17 B 177 173 35 8 8 64 18 B 177 173 35 8 8 64 19 B 170 170 35 8 8 64 03 B 177 175 35 8 8 64 20 C 172 172 145 5 9 45 21 C 170 170 145 5 9 45 22 C 172 172 145 5 9 45 23 C 172 172 145 5 9 45 24 C 172 172 145 5 9 45 25 C 175 175 145 5 10 50 26 C 172 172 145 5 9 45 27 C 172 172 145 5 10.5 53 28 C 172 172 145 5 10.5 53 29 C 172 172 145 5 9 45 30 C 172 172 145 5 9 45 C-4 C 166 166 145 5 9 45 C-5 c 172 172 145 5 9 45 , C-6 c 166 166 145 5 9 45 C-7 c 162 162 145 5 9 45 C-8 c 172 172 145 5 9 45 C-9 c 166 166 145 5 9 45 C-10 c 166 | 166 145 5 9 45
第27頁 1259195 五、發明說明（24) 表4 機器向膜性質 實例 厚度(mm) 抗張強度 (MPa) 刺孔能量-2.54 cm (J/cm2) 刺孔延長-2.54 cm (cm) 刺孔能量-1.27 cm (J/cm2) 刺孔延長-1.27 cm (cm) i 0.030 48 1.6 0.8 22 1.3 2 0.029 36 3.7 0.7 18 1.3 3 0.030 44 4.5 0.8 30 1.5 4 0.030 71 3.4 0.9 49 1.8 5 0.032 70 7.5 0.9 41 1.7 6 0.030 69 5.3 0.8 37 1.6 7 0.031 87 9.5 1.0 48 1.8 8 0.029 69 9.8 0.9 37 1.6 9 0.030 82 10 1.0 45 1.7 10 0.030 87 13 1.0 52 1.7 11 0.030 52 6.8 1.0 29 1.5 12 0.030 75 11 1.1 - - 13 0.030 109 19 1.2 30 1.8 14 0.029 76 11 1.1 - - 15 0.031 104 16 1.1 30 1.8 C-1 0.030 166 31 1.4 122 2.2 C-2 0.033 109 23 1.4 97 2.2 16 0.038 68 6.4 0.9 34 1.6 17 0.035 95 16 1.1 5.6 1.9 18 0.037 125 19 1.2 78 2.0 19 0.039 94 17 1.3 66 2.0 03 0.036 169 33 1.5 121 2.4 20 0.033 38 0,7 0.3 2 0.6 21 0.032 38 1.6 0.5 3 0.6 22 0.032 40 2.2 0.7 7 0.8 23 0.034 36 1.9 0.6 4 0.7 24 0.032 51 4.7 0.9 22 1.3 25 0.031 31 2.4 0.7 5 0.8 26 0.028 39 4.2 1.0 16 1.3 27 0.038 58 3.4 0.8 16 1.1 28 0.031 45 6.2 1.1 16 1.2 29 0.032 37 5.6 1.1 30 1.8 30 0.033 34 2.6 0.8 37 0.6 C-4 0.033 137 , 59 2.5 346 4.6 C-5 0.034 113 48 2.4 340 5.2 06 0.033 80 15 1.5 102 2.8 C-7 0.030 140 42 2.2 148 2.7 08 0.034 112 28 1.9 140 2.9 09 0.032 77 15 1.6 106 3.2 C-10 0.031 132 55 2.5 268 4.2 C-ll 0.040 55 79 2.7 458 7.1 C-12 0.040 55 41 2.0 336 5.8 mini 第28頁 1259195 五、發明說明（25) 上述試驗及測試結果僅欲例解而非預言，試驗程序中變 異可望產生不同結果。 本發明已參考其幾項具體例說明。以上詳細解說與實例 僅為澄澈瞭解而述。不必由其意會不必要的限制。文内引 證之一切專利及專利申請在此引用參考。業界技術人士可 顯知所述具體例内能作許多改變而不脫離發明範圍。因 此，本發明範圍不應限制於文内所述確實細節及構造，而 限於申請範圍文字說明之結構及諸結構的同等物。
第29頁

Claims (1)

1259195 μ _案號89110272 年丨月f /日 修正_ 六、申請專利範圍 1 . 一種單層膜膠黏帶背材，該單層膜係由4 0 - 9 0 %具有第 一熔點之等規聚丙烯與1 0 % - 6 0 %第二組份構成，其中該第 二組份包括具有低於第一熔點但高於1 0 0 °C之熔點的聚烯 烴，又其中該單層膜經雙軸拉伸至拉伸面積比至少3 6 : 1 ， 使當該單層膜於根據刺孔試驗-2. 5 4 c m測試時該單層膜有 高達2 0 J / c m2之刺孔能量及達1 . 3 c m之刺孔延長；及 其中該第二組份係選自由低密度聚乙烯，線型低密度聚 乙烯，高密度聚乙烯，無規立構聚丙烯，間規聚丙烯，降 低結晶度聚丙烯，馬來酸酯化聚丙烯，聚-1 - 丁烯，乙 烯、丙烯及/或1 - 丁烯的共聚物，乙烯-共-醋酸乙烯酯， 乙烯丙烯酸共聚物，及乙烯異丁烯酸共聚物所組成之群 組。 2. 根據申請專利範圍第1項之膠黏帶背材，其中該單層 膜含2 0 - 4 0 %的該第二組份。 3. 根據申請專利範圍第1項之膠黏帶背材，其中該第二 熔點在1 2 0 °C與1 5 5 °C間。 4. 根據申請專利範圍第1項之膠黏帶背材，其中該單層 膜有抗張強度在機械方向（MD)最高140 MPa。
O:\64\64467-940114.ptc 第31頁
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