非织造压敏粘合带的制作方法

文档序号:3764606阅读:196来源:国知局

专利名称::非织造压敏粘合带的制作方法发明的技术背景本发明涉及非织造纤维压敏粘合带,该带具体地在一面上用压敏粘合剂涂布,并排布在一个用相同粘合剂涂布的压敏粘合带上,不需插入剥离部件。美国专利No.5,605,729描述了圈固定材料的储存/分送的组件,该材料用于钩和圈固定体系中,该体系含有一个或多个圈带固定材料的多层片,压敏粘合层位于圈带固定材料的一面上。圈带固定材料以可分送的状态储存在下面的圈带固定材料上,以致与下面圈带固定材料的圈层直接接触。当上面的圈带固定材料与下面的圈带固定材料分离时,下面的圈带固定材料的圈呈现不可脱离的状态。圈带固定材料通常包括圈层、下面的基层和压敏粘合层,圈层含有许多软圈,锚固在基层内,压敏粘合层位于基层的另一表面上。许多种圈材料都被描述为合适的材料,包括针织材料、织造材料、缝合材料或非织造材料。示例是一卷变形聚酯针织圈织物,用聚丙烯挤压涂布,并随后用增粘的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的压敏粘合剂涂布。示例的还有纺粘聚丙烯圈织物,它热粘合到乙烯-丙烯耐冲击共聚物树脂的流延薄膜上,该薄膜的另一表面上采用增粘“KRATON”1111粘合剂(一种苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物基粘合剂)进行粘合剂涂布。发现该圈带结构在可制造性、卷装稳定性、易使用和性能方面具有很大优点。然而,在使用非织造纤维圈带材料的情况下,当上面的圈带固定材料取走时,下面圈带材料的纤维会与背衬材料或基层脱离。当随后固定于基材时,这样的纤维脱离能够降低上面的圈带压敏粘合层的粘合性,和/或在下面的圈带材料的情况下降低圈与钩的附着性。通常要求将这种纤维的脱离量降低至最小。由非织造或织造纤维网形成压敏粘合带,也是已知的。带有非织造带背衬时,通常非织造纤维会提供充分的锚固,使当带子以卷装形式分送(不需要剥离衬分离卷装带的每一圈)时,它们不会被拉出来。纤维由粘合剂锚固、使纤维粘合、轧光、涂布外层或经过这些步骤的组合加工。然而,这些处理通常会对背衬的可整合性、膨松性或坚实性和触摸感有害。总之,要求提供这样的非织造带背衬,它能够卷绕成卷,不需纤维间的大量粘合或外涂层。发明的简要说明提供非织造压敏粘合带组件,它含有一个或多个非织造压敏粘合带的多层片,该粘合带依次含有(1)非织造背衬层,形成其第一主表面,(2)压敏粘合层,形成其第二主表面。非织造背衬层至少部分由旦数至少为15的纤维或长丝形成,该纤维通常不带有附加的粘合剂或粘合纤维。非织造压敏粘合带排布在所述的组件中,使上面的非织造压敏粘合带的粘合层与下面的非织造压敏粘合带的非织造背衬层直接接触。附图的简要说明参照附图,进一步说明本发明,其中图1是本发明的储存/分送组件的一个实施方式的部分截面图;图2是本发明的储存/分送组件的另一个实施方式的侧视图,带有分送的压敏粘合带的一部分;图3是图2中的分送的压敏粘合带的截面图。这些理想化的图,没有按比例画,它们只是说明性而非限制性的图。优选实施方式的详细说明图1示出了本发明说明性的非织造压敏粘合带组件。示出的组件10包括一叠非织造压敏粘合带,它有3个多层片12a、12b和12c。然而,本发明组件根据非织造压敏粘合带的宽度和叠的形式,能够具有数目不定的层数,或是环状的卷。压敏粘合带12依次包括(1)形成其第一主表面的非织造背衬层14,和(2)形成压敏粘合带12的第二主表面的压敏粘合层18。非织造压敏粘合带排布在组件10中,使上面的非织造压敏粘合带的粘合层18a与下面非织造压敏粘合带的背衬层14b直接接触。用于本发明组件中的非织造压敏粘合带可以用许多种非织造材料制成,例如纺粘非织造材料、熔喷非织造材料、梳理纤维网、气流成网非织造材料、针刺非织造材料、射流喷网非织造材料和上述合适的组合等。对于许多应用来说,用于本发明组件中的非织造压敏粘合带的总单位重量约为1-20盎司/码2(34-678克/米2),由聚烯烃(例如聚丙烯)、聚酯、尼龙或这些材料的组合制成的长丝制成。根据本发明,发现当百分比给定的非织造背衬材料由平均旦数至少为15的长丝或纤维形成的情况下,在上层非织造压敏粘合带从组件上取走时,有极其少的纤维从背衬上脱离。然而,通常纤维需要锚固,通常该锚固的实施方式是,在非织造背衬层与粘合层之间使用背衬层,其中非织造背衬层的纤维粘合到或嵌入背衬层中。该背衬层优选是连续膜,目的是也防止粘合剂从粘合层迁移入并通过非织造背衬层。这造成较少的上层非织造压敏粘合带粘合剂的沾污,和相应的对基材的较好粘合,所述基材随后会施加上圈带固定材料。通常非织造背衬材料应当含有至少25%(重量)(优选50-100%(重量))的15-50旦、优选15-30旦的纤维,其余含有低于15旦、优选3-9旦的纤维。如下所述,可以要求特定控制非织造背衬层14和粘合层18之间的粘合,获得所要求的上层压敏粘合带在组件中的剥离性能。控制非织造压敏粘合带在组件中的粘合和剥离性能,能够由多种技术来实施。第一,可以选择粘合剂18,使它对所选择的非织造背衬层14具有特定的粘合特性。第二,可以特定地选择背衬层14,使它与所选择的粘合剂具有特定的相互作用。非织造背衬层14的材料可以表现出所要求的内在的剥离特性,或背衬层的剥离特性可以改性,例如在将非织造压敏粘合带排成组件之前,向制造背衬的纤维材料中加入剥离控制剂(例如作为聚合物组合物中的添加剂或通过接枝聚合),和/或向非织造背衬的表面上施加剥离控制剂。加入类剥离控制剂的说明性例子,包括聚合物熔体添加剂或接枝聚合,例如氟化物接枝聚合物,PCT专利申请No.WO92/15626(授予Rolando等)等有描述。表面施加(即局部)的剥离剂的说明性例子包括例如美国专利No.2,532,011(授予Dahlquist等)所描述的氨基甲酸酯,反应性硅氧烷,氟化物聚合物,环氧硅氧烷,例如在美国专利No.4,313,988(授予Bany等)和4,482,687(授予Kessel等)中有描述,和例如欧洲专利申请No.250,248(授予Leir等)所描述的聚有机硅氧烷-聚脲嵌段共聚物。粘合层对下面非织造背衬层的粘合优选足够低,使当粘合层从非织造背衬层分开时,非织造背衬层纤维基本上不被拉出。在非织造背衬层内使用上述含量的旦数至少为15的纤维或长丝,基本上有助于达到该效果。如果大量纤维不能保持锚固于非织造背衬层,被拉出,脱离的纤维会沾污上层粘合层,并使它粘合性能下降。图2说明了本发明的另一个实施方式,其中储存/分送的组件20是一个卷,该卷含有一个或多个压敏粘合带的多层片,如上所述围绕芯22自身盘绕地卷绕。然而,如图所示,对于同心卷绕的和通常对准排列的压敏粘合带,连续的压敏粘合带层能够以任何合适的方式进行卷绕,例如通过均匀卷绕等。上层的粘合层一般对下面的非织造背衬层表现出约为4-400克/厘米宽度、优选约为8-120克/厘米宽度、最优选约为8-80克/厘米宽度的剥离力。本行业的技术人员将会认识到,如果需要,本发明的实施方式可以制成这些范围以外的剥离力。然而,剥离力一般应当低于非织造背衬层14或压敏粘合带的内撕裂强度,使压敏粘合带能够以合适方式容易地从组件上分送。卷装上的压敏粘合带一般表现出约4-250克/厘米宽度、优选约8-120克/厘米宽度的退卷力。本发明的压敏粘合带的粘合层18是压敏型粘合剂。选择合适粘合剂的部分依据因素是例如压敏粘合带要附着的基材、背衬层的性质、所要求的压敏粘合带12的性能、压敏粘合带12要面临的使用条件、可用的从储存/分送的组件取走压敏粘合带12并转换的转换技术和设备,例如裁切和纵切成所要求的形式。粘合带18应当在室温下具有粘性,任意地粘合到预定的要施加压敏粘合带12的基材上,良好地粘合到背衬16或压敏粘合带基层上。本行业的技术人员能够容易地选择用于特定用途的合适粘合剂。合适粘合剂的说明性例子包括丙烯酸酯、增粘天然橡胶、增粘合成橡胶树脂等。如果需要,粘合层可以基本连续或可以具有图案。本行业的技术人员能够容易地选择合适的粘合剂。压敏粘合剂优选是增粘的弹性体,这里弹性体是A-B类嵌段共聚物,其中A嵌段和B嵌段是线性构型、辐射状或星状构型。A嵌段由单烯基芳烃形成,通常是分子量约为4000-50,000、优选为7000-30,000的聚苯乙烯嵌段。A嵌段含量通常约为嵌段共聚物的10-50%(重量),优选约为10-30%(重量)。其他合适的A嵌段可以由α-甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯和其他环状烷基化苯乙烯、或其混合物形成。B嵌段由弹性的共轭二烯形成,通常是平均分子量约为5000-500,000、优选约为50,000-200,000的聚异戊二烯形成。B嵌段含量通常为90-50%(重量),优选90-70%(重量)。弹性体基粘合剂的增粘成分通常含有固体增粘树脂和/或液体增粘剂或增塑剂。优选地,增粘树脂选自至少与弹性体的聚二烯B嵌段部分部分相容的树脂。虽然不是优选,但通常较少量的增粘树脂能够包括与A嵌段相容的树脂,目前,这种树脂通常称为末端嵌段增强树脂。通常,末端嵌段树脂由芳族单体形成。用于固定带薄片粘合剂组合物中的合适液体增粘剂或增塑剂,包括环烷基油、石蜡油、芳香油、矿物油或低分子量松香酯、多萜烯和C-5树脂。固体增粘树脂包括C-5树脂,树脂的酯、多萜烯等。压敏粘合剂的增粘部分通常为每100份弹性体相20-300份。优选地,这主要是固体增粘剂,然而,液体增粘剂和/或增塑剂能够占粘合剂的0-25%(重量)、优选0-10%(重量)。通常,在非织造背衬层与粘合层之间需要提供附加层,图1示出另外的背衬层16。附加背衬层16能够放置于非织造背衬层与粘合层之间,并能够是另外的非织造层、膜层、纸、织造层等。在特别优选的实施方式中,压敏粘合带非织造背衬层具有一层挤压粘合膜,作为附加层,例如美国专利No.5,256,231所描述。在此情形下,非织造背衬层材料可以喂入形成于两个有多巢腔表面例如两个同向旋转的咬合辊之间的辊隙。向辊隙内喂入非织造背衬层材料和来自模具的熔融态的热塑性背衬层,一同喂入的还有任选的另外背衬,或熔融的热塑性背衬层另一表面上的其他层。由辊隙施加的压力引起非织造背衬层纤维浸渍入热塑性背衬内。有时,附加背衬层16在很大程度上是用来赋予或确定所要求的非织造压敏粘合带12的拉伸强度。在大多数实施方式中,任何附加背衬层的厚度都在约5-12500微米之间,较大的厚度一般是泡沫类型的背衬。当背衬是例如聚烯烃片材时,厚度常常约为25-500微米,有时约为50-250微米。应当理解,在一些情形下,会要求背衬厚度超出这些范围。测试方法纤维脱层测试180度的剥离粘合和90度的剥离再粘合纤维脱层测试用来检测纤维脱离和随后对非织造固定带的压敏粘合剂的沾污。待测的2英寸×5英寸(5.08厘米×12.7厘米)的非织造固定带片,使粘合面向下,牢固地放置于2英寸×5英寸(5.08厘米×12.7厘米)的不锈钢板上。接着,将附带有导引纸的一个1英寸(2.54厘米)宽的压敏粘合测试带条,放置于非织造材料的中心,使粘合测试带前缘顺着板的长度。测试带的粘合剂是增粘性的苯乙烯-异戊二烯类嵌段共聚物压敏粘合剂(购自3M公司的XMF-4065)。用手辊压样品,采用11磅(5.3公斤)的辊在每个方向上辊压一次。接着,样品板放入InstronTM恒定速率拉伸试验机的下夹头。不需预先剥离样品,将导引纸端放入拉伸试验机的上夹头,使导引纸没有松弛。在12英寸(30.5厘米)/分钟的十字头速度下,使用图形记录器记录保持于180度下的剥离,记录从固定带的非织造表面上拉掉测试带所需的负荷。在表中记录的结果是2.54厘米宽度上的克数。示出的数值为至少两次独立测试结果的平均值。为了检测由于纤维从非织造材料上转移而导致的压敏粘合剂的粘性下降程度,沾污带(已经粘合到非织造材料上的带)从光滑的聚乙烯膜表面上进行90度剥离再粘合测试。90度剥离再粘合测试如下所述。90度剥离再粘合采用双面涂布的粘合带将一片13密耳(330微米)的光滑聚乙烯膜牢固粘合到2英寸×5英寸(5.1厘米×12.7厘米)的不锈钢板上。使沾污的粘合测试带的粘合面向下放置于聚乙烯膜表面的中央,用100克的橡胶辊向下辊压该带两次。板放入夹具,接着,将剥离带固定于InstronTM恒定速率拉伸试验机的上夹头,而将该夹具放入下夹头。设定上夹头以12英寸(30.5厘米)/分钟的恒定十字头速度移动,移动不锈钢板,使剥离带与板保持90度角度。在21℃恒温和50%相对湿度的条件下进行测试。记录从聚乙烯膜上拉掉沾污带所需的力,为再粘合值。表中记录的再粘合值是2.5厘米宽度上的克数。示出的结果为至少两次独立测试的平均值。实施例实施例1和2和对比例3首先将聚丙烯树脂(#7C50,购自UnionCarbide的聚乙烯-聚丙烯耐冲击共聚物)挤压涂布至带图案粘合的梳理非织造网上以提供热塑性背衬层,来制备非织造固定带。实施例中的热塑性背衬层的单位重量约为55-60克/米2。梳理的非织造网具有菱形的粘合图案,该菱形交叉经过粘合部分约1毫米宽的菱形顶点的宽度约为4毫米。用来制备梳理非织造网的纤维类型和尺寸,总结于表中。实施例中的梳理非织造网的单位重量约为45-48克/米2。材料的梳理非织造网的面进行电晕放电处理,使之具有约33达因/厘米的表面能,接着,它用剥离材料涂布。使用的剥离材料是聚有机硅氧烷-聚脲共聚物类型的剥离材料,与美国专利No.5,290,615所述的相似。剥离材料的涂布厚度约为0.4-0.8克/米2。然后,压敏粘合剂热熔涂布到热塑性背衬层上。使用的粘合剂是同样的在上述纤维脱层测试中用于粘合测试带上的增粘性苯乙烯-异戊二烯类嵌段共聚物压敏粘合剂。粘合剂涂层厚度约为38微米。接着,非织造固定带自身卷绕成卷,不需剥离衬。根据上述测试方法,对实施例样品进行纤维脱层测试。结果总结在表中。表<tablesid="table1"num="001"><table>实施例纤维类型和尺寸180度剥离粘合对聚乙烯的90度剥离再粘合118旦J321109770215旦T-1822202722C39旦T-1962151033</table></tables>1J32是购自Amoco的纤维长度为17/8英寸(4.76厘米)的聚丙烯短纤维。2T-196和T-182是购自Herculeslnc.的纤维长度为17/8英寸(4.76厘米)的聚丙烯短纤维。与用较高旦数的纤维来制备的实施例(实施例1-2)相比,用较低旦数的纤维来制备的实施例(C3),获得大大增高的180度剥离粘合值。这说明压敏粘合剂与较低旦数纤维粘合得如此牢固,以致于从下面非织造固定带材料上取走该带时,上面的非织造固定带材料上发生粘合层的纤维沾污。这导致上面的非织造带粘合剂的纤维沾污和相应的非织造固定带对基材的粘合性下降。这可由再粘合数值得到证实,因为用较低旦数纤维来制备的实施例的90度剥离再粘合值显著下降(实质上非函数性地下降)。权利要求1.非织造压敏粘合带组件,它含有一个或多个非织造压敏粘合带的多层片,所述粘合带依次含有(1)含有形成压敏粘合带第一主表面的非织造背衬层的背衬,(2)形成压敏粘合带第二主表面的压敏粘合层;其中所述的非织造背衬层至少部分由旦数至少为15的纤维形成,所述非织造压敏粘合带排布在所述的组件中,使上面的非织造压敏粘合带的粘合层与下面的非织造压敏粘合带的非织造背衬层直接接触。2.如权利要求1所述的组件,其中所述的上面的非织造压敏粘合带的粘合层,对所述下面的非织造背衬层表现出约4-250克/厘米宽度的剥离力。3.如权利要求1或2中任一项所述的组件,其中所述的上面的非织造压敏粘合带的粘合层对所述下面的非织造背衬层,表现出约8-80克/厘米宽度的剥离力。4.如权利要求1所述的组件,其中所述的组件是含有一片或多片自身卷绕的所述非织造压敏粘合带的卷装物,其中所述卷装物上的所述非织造压敏粘合带的片表现出约4-250克/厘米宽度的退卷力。5.如权利要求1所述的组件,其中所述的片含有在将所述非织造压敏粘合带排成所述组件之前加入或施加到所述非织造背衬层的剥离控制剂。6.如权利要求1-5中任一项所述的组件,其中所述的背衬包括粘合于所述非织造背衬层与所述粘合层之间的另外的背衬层。7.如权利要求1-6中任一项所述的组件,其中所述的非织造背衬层含有(a)25-100%(重量)的旦数为15-50的纤维;(b)0-75%(重量)的旦数低于25的纤维。8.如权利要求1-7中任一项所述的组件,其中所述的非织造背衬层含有(a)50-100%(重量)的旦数为15-30的纤维;(b)0-50%(重量)的旦数低于25的纤维。9.如权利要求1-8中任一项所述的组件,其中所述的压敏粘合剂含有改性的弹性体,所述的弹性体是A-B类嵌段共聚物,A嵌段由单烯基芳烃形成,B嵌段由共轭二烯形成,A嵌段的含量为10-50%(重量),B嵌段含量为90-50%(重量),增粘剂的含量为每100份弹性体对20-300重量份的增粘剂。10.如权利要求1-9中任一项所述的组件,其中所述的增粘剂含有至少与B嵌段部分相容的液体树脂、固体树脂和/或增塑剂,A嵌段占弹性体的10-30%(重量),B嵌段占嵌段共聚物的90-70%(重量),增粘剂主要是固体增粘树脂。全文摘要储存/分送的组件,即一卷或一叠非织造压敏粘合带,它含有一个或多个压敏粘合带的多层片,该多层片的排布方式是组件中上面的非织造压敏粘合带的粘合层与非织造压敏粘合带下面的非织造背衬层直接接触。非织造背衬层至少部分由旦数大于15的纤维形成,目的是当上面的非织造压敏粘合带从组件上取走时,使脱离的纤维量降低。文档编号C09J7/04GK1278852SQ98810953公开日2001年1月3日申请日期1998年3月23日优先权日1997年11月6日发明者J·塞思申请人:美国3M公司
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