包含壓敏粘合劑條帶的制品的制作方法
【專利說明】包含壓敏粘合劑條帶的制品
【背景技術】
[0001] 壓敏粘合劑（PSA)廣泛用于各種粘結應用。具體地，可拉伸剝離的壓敏粘合劑膠 帶常用于將物品粘結到例如建筑部件的表面。通過拉伸粘合劑膠帶可將該物品從表面剝 離，僅留下很少粘合劑殘留或沒有粘合劑殘留。

【發(fā)明內容】

[0002] 概括地講，本文公開了一種制品，該制品包括其上設置有粘合劑層的剝離襯墊，該 粘合劑層包括以大致交替的模式布置的第一壓敏粘合劑的多個條帶和第二壓敏粘合劑的 多個條帶。第一壓敏粘合劑為基于有機硅的壓敏粘合劑，該基于有機硅的壓敏粘合劑包含 具有硬鏈段的有機硅嵌段共聚物彈性體，每個硬鏈段包含至少一個極性部分，并且第二壓 敏粘合劑為有機聚合物壓敏粘合劑。本發(fā)明還公開了制備此類制品的方法。根據(jù)以下具體 實施方式，本發(fā)明的這些方面和其他方面將顯而易見。然而，在任何情況下，都不應將該概 括的
【發(fā)明內容】
視為是對可受權利要求書保護的主題的限制，無論此主題是在最初提交的專 利申請的權利要求書中給出還是在修訂的專利申請的權利要求書中給出還是以其他方式 在申請過程中給出。
【附圖說明】
[0003] 圖1為如本文所公開的示例性制品的一部分的示意性剖視圖。
[0004] 圖2為如本文所公開的另一個示例性制品的一部分的示意性剖視圖。
[0005] 圖3為如本文所公開的另一個示例性制品的頂部透視圖。
[0006] 圖4為如本文所公開的另一個示例性制品的一部分的示意性剖視圖。
[0007] 圖5為如本文所公開的另一個示例性制品的一部分的示意性剖視圖。
[0008] 圖6為如本文所公開的另一個示例性制品的一部分的示意性剖視圖。
[0009] 圖7為如本文所公開的另一個示例性制品的一部分的示意性剖視圖。
[0010] 圖8為如本文所公開的另一個示例性制品的一部分的示意性剖視圖。
[0011] 圖9為如本文所公開的另一個示例性制品的一部分的示意性剖視圖。
[0012] 在各個附圖中，類似的參考標號表示類似的元件。一些元件可能以相同或等同形 式的倍數(shù)出現(xiàn)；在此類情況下，參考標號可能僅標出一個或多個代表性元件，但應當理解， 此類參考標號適用于所有此類相同的元件。除非另外指明，否則本文檔中的所有附圖均未 按比例繪制，并且被選擇用于示出本發(fā)明的不同實施例。具體地講，除非另外指明，否則各 種部件的尺寸僅用于示例性目的，并且不應根據(jù)圖示推斷介于各種部件的尺寸之間的關 系。
[0013] 盡管本發(fā)明中可能使用了"頂部"、"底部"、"上部"、"下部"、"下方"、"上方"、"正 面"、"背面"、"向上"和"向下"以及"第一"和"第二"等術語，但應當理解，除非另外指明， 否則這些術語僅以它們的相對意義使用。術語"向內"、"向外"和"側向"具有如下文所定義 的特定意義。如本文所用，術語"粘合劑"意指壓敏粘合劑。如本文所用，作為對性質或屬 性的修飾語，除非另外具體地定義，否則術語"大致"意指該性質或屬性將能容易被普通技 術人員識別，而不需要絕對精確或完美匹配（例如，對于可計量性質，在+/-20%內）。除非 另外具體地定義，否則術語"基本上"意指高逼近程度（如，在可量化性能的+/-10%內）， 但同樣不需要絕對精確或完全匹配。術語如相同、相等、均勻、恒定、嚴格等應理解成是在普 通容差或適用于特定情況的測量誤差內，而不需要絕對精確或完美匹配。
【具體實施方式】
[0014] 術語表
[0015] 粘合劑層中特定粘合劑的所謂"總面積分數(shù)"是指由該特定粘合劑的條帶共同提 供的粘合劑層的總面積（該總面積包括所有間隙）的分數(shù)。
[0016] 所謂"間隙面積分數(shù)"是指由粘合劑層中的任何不含粘合劑的間隙共同提供的粘 合劑層總面積分數(shù)。
[0017] 粘合劑層中特定粘合劑的所謂"體積分數(shù)"是指由該特定粘合劑的條帶共同提供 的粘合劑層的總體積（該總體積包括所有間隙）的分數(shù)。
[0018] 圖1示出了如本文所公開的示例性制品的一部分的示意性剖視圖（沿條帶20和 40的長軸觀察）。該制品包括剝離襯墊10,該剝離襯墊具有第一主表面11和與第一主表 面11相背對面向的第二主表面12。剝離襯墊10包括位于第一主表面11上的氟代有機硅 剝離表面，如本文稍后詳細討論。剝離襯墊10可任選地包括位于第二主表面12上的剝離 表面，例如氟代有機硅剝離表面。主要粘合劑層5設置在剝離襯墊10的第一主表面11上。 粘合劑層5包括在剝離襯墊10的側向范圍" 1 "上以大致交替的模式布置的第一壓敏粘合 劑20的多個條帶和第二壓敏粘合劑40的多個條帶，如圖1中的示例性方式所示。（所謂側 向方向和所得側向范圍是指基本垂直于條帶長軸的方向；即，條帶沿著其進行布置例如間 隔開的方向。）。第一壓敏粘合劑20為基于有機硅的壓敏粘合劑，該基于有機硅的壓敏粘 合劑包含具有硬鏈段的有機硅嵌段共聚物彈性體，每個硬鏈段包含至少一個極性部分，如 本文稍后詳細討論。第二壓敏粘合劑40為有機聚合物壓敏粘合劑，如本文稍后詳細討論。
[0019] 如上文所述，壓敏粘合劑20和40的條帶以大致交替的模式布置。這種布置的示 例性版本示于例如圖1至圖3中，其中可見以下模式：[40/20/40/20···]。然而，大致交替的 概念還包括其中任何所選擇的條帶（無論是粘合劑20的還是粘合劑40的）可以兩個或更 多個子條帶的形式提供的模式。例如，條帶20或40中的一者可以提供為在兩者間具有間 隙的兩個子條帶，而不是如圖1所示的單個條帶。因此，例如，大致交替的模式包括諸如以 下的模式：[2(V(40/40)/2(V(40/40)…]，即，其中兩個40子條帶后接單個20條帶的模式； 以及[(20/20)八40/40/40)…]，即，其中兩個20子條帶后接三個40子條帶的模式），等等。 在許多實施例中，壓敏粘合劑20和40的條帶將是細長的（例如，如圖3所示），以便包括長 軸，但此類長軸不一定是嚴格線性的。
[0020] 在一些實施例中，本發(fā)明所公開的制品可包括基底（例如，背襯，諸如膠帶背 襯）80，如圖2和圖3中的示例性實施例所示。在此類實施例中，多個條帶中的至少所選擇 的條帶可以各自包括與剝離襯墊10的氟代有機硅剝離表面11接觸的第一主表面，并且多 個條帶中的至少所選擇的條帶可以各自包括相背對面向的第二主表面，該相背對面向的第 二主表面壓敏粘合地粘結到基底80的第一主側面/表面81。在圖2示出的實施例中，條帶 20和40包括與剝離襯墊10的剝離表面11接觸的第一主表面（分別是21和41);并且條 帶20和40包括粘結到基底80的第一主側面/表面81的第二主表面（分別是22和42)。 然而，這可能并不總是如此，如通過下文的論述將會知道。
[0021] 基底80可包括例如可適用于形成任何所需類型的制品（例如，膠帶）的任何類型 的背襯。在具體實施例中，背襯80可包括如本文稍后詳細論述的可高度延展的背襯，使得 所提供的制品可用作可拉伸剝離的膠帶。在一些實施例中，可以在膠帶背襯80的相對于主 要壓敏粘合劑層5的次要（相背對）側面上設置次要壓敏粘合劑層115。這種布置方式可 提供所謂的雙面粘合劑膠帶。如果需要，可以在膠帶背襯80的次要側面82上設置次要剝 離襯墊110,如圖2的示例性實施例中所示。
[0022] 在一些實施例中，膠帶背襯80以及主要粘合劑層5和次要粘合劑層115可共同提 供雙面可拉伸剝離的膠帶。此類制品常用于將物品可移除地附接到例如建筑部件，諸如墻 壁等。因此圖3示出了示例性可拉伸剝離的制品90,該制品包括可高度延展背襯80,該背 襯具有以大致交替的模式設置在其一部分上的第一粘合劑的條帶20和第二粘合劑的條帶 40。制品90還包括突片部分83 (例如，背襯80上未設置任何粘合劑的部分），可抓住并拉 動突片部分83以激活該制品的拉伸剝離性質。在許多實施例中，此類可拉伸剝離的制品可 包括具有長軸Lsr的伸長的長度，該長軸充當可沿其牽引制品以激活拉伸剝離性質的軸線。 如圖3中可以看到，在一些實施例中，第一粘合劑的單個條帶20和第二粘合劑的單個條帶 40可各自具有長軸，該長軸被取向為大致、基本上或甚至嚴格垂直于可拉伸剝離的制品90 的伸長長度的長軸L sr(后一種情況示于圖3中）。應當理解，這種可拉伸剝離的制品通常 安裝到墻壁上，以使得制品的長軸（相對于地球引力）垂直對齊，以便最有利地承受待制品 支撐的物品的重量。因此應當注意，即使當粘合劑的單個條帶被取向為垂直于制品的長軸 并因此垂直于所支撐對象賦予的重力載荷時，也可以獲得本文所述的功能。然而，在各種實 施例中，條帶20和40的長軸可取向為相對于可拉伸剝離的制品90的長軸L sr成任何方便 的角度（例如，平行或偏離平行30度、45度、60度或90度）。并且，如上所述，單個條帶不 一定純粹以直線延伸；即，它們可以至少輕微起伏、彎曲、成正弦等。
[0023] 如根據(jù)本文稍后的公開內容將知道，主要粘合劑層5可以有利地粘結到例如建筑 部件的安裝表面，具體地講粘結到此類部件的某些涂漆表面。因此，在一些實施例中，第一 剝離襯墊10的可見表面12可包括標記13,其指示第一剝離襯墊10設置在雙面可拉伸剝離 的膠帶制品90的主側面上，該剝離襯墊被構造成能夠（在移除剝離襯墊10之后）粘結到 建筑部件的安裝表面。此類布置方式示于圖3的示例性實施例中。
[0024] 如果需要，次要粘合劑層115可以具有與主要粘合劑層5相同的（例如條帶）布 置方式和/或組成。然而，在許多實施例中（由于粘合劑層115通常可粘結到例如待安裝 到墻壁上的物品，而非粘結到墻壁本身的涂漆表面），次要粘合劑層115可包括任何合適的 粘合劑，例如本文稍后所述的一般類型的有機聚合物粘合劑。
[0025] 粘合劑層5的粘合劑20和40的單個條帶可以具有任何所需的（側向）寬度。在 各種實施例中，單個條帶可具有至少約〇. lmm、〇. 2mm或0. 4mm的平均寬度（注意，條帶寬度 可以偶爾沿條帶的長軸在一定程度上改變）。在另外的實施例中，單個條帶可具有至多約 2mm、Imm或約0· 6mm的平均側向寬度。特定類型的（例如粘合劑20的或粘合劑40的）條 帶不一定全都具有相同寬度；此外，條帶20不一定與條帶40寬度相同。如本文所述，面向 剝離襯墊10的條帶側上的一些條帶20(和40)的寬度可不同于相背對側上的寬度。對于 此類條帶，平均寬度是指條帶兩側的寬度的平均值。
[0026] 單個條帶20和40可具有任何合適的平均厚度（在相對于剝離襯墊10的內外方 向上，如圖1所示）。在各種實施例中，條帶20和/或40可具有至少約10微米、20微米、 40微米或60微米的平均厚度。在另外的實施例中，條帶20和/或40可具有至多140微 米、100微米、80微米或70微米的平均厚度。在一些實施例中，所有特定類型的條帶可以在 厚度上類似和/或條帶40可具有與條帶20的平均厚度大致相同的平均厚度（如圖1、2、4 和5所示的一般設計）。然而，可能不需要所有條帶均具有相同厚度或甚至類似厚度，如從 本文稍后的討論將顯而易見。一些條帶20(和/或40)的厚度可以在條帶的整個側向寬度 上變化。就此類條帶而言，可在條帶的側向中心處或附近測量平均厚度（例如，如圖6所示 的厚度T 1J。
[0027] 條帶20和40可以按任何所需的間距（即，相鄰條帶之間的中心至中心距離）提 供?？赡苡欣氖情g距相對較小，例如，從而可以獲得相對平滑和連續(xù)的移除過程（例如， 當剝離常規(guī)膠帶時，或者當拉伸可拉伸剝離的膠帶時）。因此，在各種實施例中，相鄰條帶之 間的中心至中心間距可為至多約4mm、2. 5mm、2mm、I. 5mm或1mm。在其他實施例中，這種中心 至中心間距可為至少約0· 5mm、1mm、I. 5mm或2mm。間距不一定恒定，但如果需要可以是恒 定的。單個條帶20和/或40通常可以是沿著其長軸連續(xù)的，但如果需要可以是不連續(xù)的 (間斷的）。然而，在任何情況下，此類條帶將不同于例如通過例如凹印涂布、絲網印刷等在 表面上沉積為點陣列的粘合劑（即，每個條帶由片段組成，所述片段各自包括與條帶的長 軸重合的長軸）。在一些實施例中，條帶20的面向襯墊的主表面21可與條帶40的面向襯 墊的主表面41共面。
[0028] 而積分數(shù)
[0029] 在一些實施例中，條帶20和條帶40中的至少一些條帶可以在剝離襯墊10的整個 側向范圍上間隔開，使得兩個相鄰條帶20和條帶40之間存在間隙30,在該間隙30中存在 第一（氟代有機硅）剝離表面11的暴露表面11 M，如圖4所示。因此，應當理解，主要粘合 劑層5不需要包括側向連續(xù)（不間斷）粘合劑層。也就是說，粘合劑層5可由條帶20和條 帶40共同提供，不管各個條帶之間可能散布任何間隙。在圖4所示的一般類型的布置方式 中，至少一些第一粘合劑條帶20可以各自包括側向邊緣23,該側向邊緣包括側向邊緣次表 面24。相似地，至少一些第二粘合劑條帶40可以各自包括側向邊緣43,該側向邊緣包括側 向邊緣次表面44。在此類"間隔"布置方式中，相鄰條帶20和條帶40的邊緣23和43 (具 體地講，它們的表面24和44)彼此不接觸。
[0030] 為有助于表征例如其中至少一些條帶之間存在間隙的一般類型的設計，對于第一 粘合劑20和第二粘合劑40中的每一粘合劑而言，總面積分數(shù)可定義為被該粘合劑的條帶 共同占據(jù)的粘合劑層5的總面積的分數(shù)（百分比）。由任何間隙共同提供的粘合劑層5的 間隙面積分數(shù)可類似定義。有關面積分數(shù)的測量和計算（例如通過光學方法）的詳細內容， 參見實例的測試工序部分。除非另外具體說明，否則本文此處和別處的面積分數(shù)將是相對 于與剝離襯墊10相背對的粘合劑層5的表面而言（應當注意，在一些情況下，例如，在不存 在本文所述的有機硅表面富集效應的情況下，粘合劑的剝離襯墊側面積分數(shù)將與該粘合劑 的相背對側面積分數(shù)基本上相等，如本文稍后所討論）。
[0031] 作為具體示例，工作實例1-1(表1)具有大約23%的第一基于有機硅的粘合劑總 面積分數(shù)、大約33%的第二有機聚合物粘合劑總面積分數(shù)，以及大約44%的間隙面積分數(shù) (這三個參數(shù)相加為大約100 %的粘合劑層5總面積）。因此，在各種實施例中，第一基于有 機硅的粘合劑20可以提供至少約20 %、25 %、30 %、35 %或40 %的粘合劑層5總面積分數(shù)。 在另外的實施例中，第一基于有機硅的粘合劑20可以提供至多約70%、60%、50%或40% 的粘合劑層5總面積分數(shù)。
[0032] 工作實例（參見例如表1)顯示，在一些情況下，可以存在至多例如46%或更多的 間隙面積分數(shù)。即，在一些情況下，多達如總面積的46%或更多的粘合劑層5可以不含粘合 劑（即，將被剝離襯墊10的暴露表面IU占據(jù)），同時仍然提供優(yōu)異的例如抗剝離力和抗剪 切力（當剝離襯墊10與層5分離后，粘合劑層5粘結到物品時）。事實上，即使處于其中粘 合劑層的單個粘合劑條帶取向為其長軸垂直于作用于粘合劑層上的剪切力（重力載荷）的 布置方式中（上文結合圖3所述），也可保持優(yōu)異的性能。這是意料之外的，因為預期沿著 粘合劑條帶之間的剪切路徑存在如此大和/或眾多的間隙可能顯著降低條帶承受高剪切 力的總體能力。因此，在各種實施例中，粘合劑層5可具有至少約10 %、20 %、30 %或40 %的 間隙面積分數(shù)。在另外的實施例中，粘合劑層5可具有至多約60 %、50 %、45 %、40 %、35 % 或30%的間隙面積分數(shù)。（如下文所述，在一些實施例中，間隙面積分數(shù)可低于10% ;在特 定實施例中，完全不存在間隙。）
[0033] 對于每種粘合劑而言，還可定義僅粘合劑的面積分數(shù)，該參數(shù)表示被粘合劑條帶 占據(jù)的總面積的分數(shù)，即由該特定粘合劑條帶提供的總面積的分數(shù)。因此僅粘合劑的面積 分數(shù)指示基于只有粘合劑的第一粘合劑和第二粘合劑所占據(jù)的相對面積，不考慮其中不存 在粘合劑的間隙所占據(jù)的任何面積。例如，工作實例1_2(表1)的第一基于有機硅的粘合 劑的僅粘合劑面積分數(shù)為大約38% ;工作實例1-2的第二有機聚合物粘合劑的僅粘合劑面 積分數(shù)為大約62%。
[0034] 在一些實施例中，第一粘合劑20和第二粘合劑40的相鄰條帶的至少所選擇的對 可以被構造成使得第一壓敏粘合劑條帶20的側向邊緣23的次表面24與第二壓敏粘合劑 條帶40的側向邊緣43的次表面44大致側向接觸。此類布置方式以示例性方式示于圖5 中。應當理解，所謂"大致側向接觸"意指表面24和44之間的接合部的大部分大致垂直于 (即，在垂直的±20度內）剝離襯墊10的主平面對齊。此類布置方式可不同于例如本文 稍后論述的諸如圖6的那些布置方式。應當理解，在諸如圖5所示的布置方式中，特定的第 一條帶20與側向相鄰于（即，側向相接于）該條帶20的一個或兩個第二條帶40之間可能 沒有間隙。在具體實施例中，任何條帶20與側向相鄰條帶40之間可能沒有間隙（反之亦 然）。在這種情況下，粘合劑層5的總面積的大致100%將包含粘合劑（即，上述間隙面積分 數(shù)將大約為零，并且給定粘合劑的總面積分數(shù)通常將密切對應于該粘合劑的僅粘合劑面積 分數(shù)）。以實例來講，工作實例2-1 (表2)具有大約33%的基于有機硅的粘合劑面積分數(shù)， 和大約67%的有機聚合物粘合劑面積分數(shù)（其中可測量的間隙面積分數(shù)不明顯，并且其中 每種粘合劑的僅粘合劑面積分數(shù)基本上等于其總面積分數(shù)）。在各種實施例中，第一基于有 機硅的粘合劑20可具有至少約30%、35%、40%、45 %或50 %的僅粘合劑面積分數(shù)。在另 外的實施例中，第一基于有機硅的粘合劑20可具有至多約70 %、65 %、60 %、55 %或50 %的 僅粘合劑面積分數(shù)（其中在這兩種情況下，剩余部分由第二有機聚合物粘合劑40提供）。
[0035] 具有有機硅表而富集的條帶
[0036] 在一些實施例中，第一粘合劑20和第二粘合劑40的相鄰條帶的至少所選擇的對 可以被構造成（如圖6的示例性實施例所示）使得第一壓敏粘合劑條帶20的側向邊緣部 分25向內位于第二壓敏粘合劑條帶40的側向邊緣部分45之下。（許多這種一般類型的 條帶將包括兩個此類側向邊緣部分25,如圖6所示）。如通過圖6的示例性例證可認識到， 所謂"向內位于……之下"意指以外一內方向穿過第二粘合劑條帶40的部分45的直線在 到達剝離襯墊10之前，將穿過第一粘合劑條帶20的部分25。因此在此類布置方式中，條 帶20和40的相鄰的邊緣表面之間的接合部48不是基本上垂直于基底80的主平面（如圖 5的設計中），而是接合部48 (在相鄰的邊緣表面28和47之間）可以以如圖6所示遠離垂 直的角度行進。此外，接合部48的角度不一定是恒定的，又如圖6中的示例性實施例所示。 (在一些此類實施例中，接合部48的角度可以隨著接合部接近條帶20的表面21而減小，使 得部分25可以例如包括如圖6所示的側向伸長的凸緣部。）
[0037] 在此類實施例中，第一壓敏粘合劑條帶20的側向邊緣部分25可因此包括與襯墊 10的剝離表面11接觸的第一表面27 ;并且，邊緣部分25的至少一些部分還可包括大致相 背對面向的第二表面28,該表面28與第二壓敏粘合劑條帶40的側向邊緣部分45的表面 47接觸。通過對圖6的觀察將知道，表面28 (其接觸第二粘合劑40)與主表面27 (其接觸 剝離襯墊10) "大致相背對面向"的狀態(tài)不需要（邊緣部分25的）這兩個表面必須正相反 地遠離彼此，也不需要這兩個表面的取向在條帶20的側向邊緣部分25的側向范圍上保持 不變。相反，僅僅意味著在第二粘合劑條帶40的側向邊緣部分45中，第二粘合劑條帶40 的向內主表面41的表面區(qū)域47 (該區(qū)域47通常將被預期為接觸剝離襯墊10)與第一粘合 劑條帶20的側向邊緣部分25的向外表面28接觸（在接合部48處）。
[0038] 可通過此類設計賦予顯著的優(yōu)點。具體地講，在一些具體應用中，第一基于有機硅 的粘合劑2