无衬可印刷的胶带的制作方法

专利名称：无衬可印刷的胶带的制作方法
技术领域：
本发明涉及可印刷的粘合制品。
背景技术：
本发明涉及可印刷的粘合制品。本发明尤其用在无衬胶带和粘合标签中。图像和印刷物，包括标记、条形码、符号和图形，是很普通的。用于警告、教育、娱乐、广告或其它通告等的图像和数字应用于各种内部表面和外部表面。
可用来印刷图像和印刷物的工艺包括热质量转印(也简称为热转印)、点阵打印、激光打印、电子照相(包括照相复制)和喷墨打印。喷墨可包括通过一经要求即滴下(drop-on-demand)喷墨或者连续喷墨工艺来打印。一经要求即滴下工艺包括压电喷墨和热喷墨打印，这两者的区别在于墨滴的形成方式不同。
喷墨的墨水可以是有机溶剂基、含水(水基)或固态(相变)喷墨墨水。固态喷墨墨水具有固态蜡或树脂粘合剂成分。墨水是熔融的。然后，通过喷墨来打印熔融的墨水。
用来形成图形的喷墨系统的部分可以分为三大类计算机、软件、以及打印机类型、墨水类型和受体介质类型。
计算机、软件和打印机将控制墨滴的尺寸、数量和位置，并将通过打印机来传输受体介质。墨水将含有着色剂。所述受体介质提供容器以接受和容纳墨水。喷墨图像的质量随整个系统而变化。
喷墨系统中最重要的是墨水与受体介质的组成以及它们之间的相互作用。现有的打印机的分辨率超过2400×2400点/英寸(dpi)，喷墨墨滴的尺寸比从前的要小。用于该dpi精度的一般的墨滴尺寸小于约10微微升。一些打印机制造者正在为更小的墨滴尺寸而努力，而其它的打印机制造者则满足于用于大格式图形的较大的墨滴尺寸。
用来存储和运输货物的容器、包装物、纸板箱和箱子通常使用箱封条如胶带，用以固定箱板或箱盖，使得箱子在正常的运输、搬运和存储过程中不会意外地打开。箱封条保持了在整个配送周期中箱子的完整性。箱封条可用在箱子的其它部分上，以及其它类型的制品上。一般的箱封条包含具有可印刷的表面和压敏粘合剂层的塑料膜背衬。上述胶带可印刷及施加在箱子上以密封箱子。它也可以印刷、切割成标签、以及施加在箱子或制品上。这些胶带可制成卷或衬垫状，并且可具有印刷、或以其它方式施加或包含在胶带内或胶带上的信息。
这些箱子通常显示有关其内装货物的信息。最普遍地位于箱子上的信息可包括批号、日期编码、产品识别信息和条形码。这些信息可以使用许多方法置于箱子上。这些方法包括在制造箱子时对其预印刷，或者就在使用的地方将该信息印刷在箱子上。其它方法包括使用通过手工或在线自动标签施加器施加了具有预印刷的信息的标签，通常是白纸。
最近的传达与产品有关的信息的趋势是要求各个箱子都具有特定的信息。例如，各个箱子可以载有有关其内装货物以及货物的最终目的地的具体信息，包括批号、序列号和顾客订单号。信息通常在施加到箱子上的地方一般提供在按要求定制及印刷的胶带或标签上。
用来印刷信息的一个系统包括使用墨带和特殊的热转印头将墨水热转印到胶带或标签上。计算机通过提供对印刷头的输入来控制印刷头，这样就对墨带上的离散的位置进行了加热。墨带直接与标签接触，使得当离散区域加热时，墨水熔化并转印到标签上。另一种使用该系统的方法是使用在加热时改变颜色的标签(直接热标签)。在另一个系统中，各种各样的信息通过包括印刷头的喷墨打印机直接印刷到箱子或标签上。计算机可以控制喷洒到箱子或标签上墨水图案。
热转印系统和喷墨系统都产生清晰的图像。在使用喷墨系统和热转印系统时，印刷的质量根据施加墨水的表面来定。看来印刷各种各样的信息的最好的系统是这样的，即在该系统中，墨水和印刷基材可适当地匹配以产生可重复质量的图像，尤其是条形码，所述图像必须能被具有高度可靠性的电子扫描仪读出。
与具体的印刷工艺无关，印刷设备包括一处理系统，它用来将连续胶带卷引向印刷头，并在印刷后使之离开印刷头，该胶带卷用于随后置于有关制品(例如，箱子)上。因此，胶带卷通常以卷状(“供带卷”)提供，使得印刷装置包括一可旋转地保持供带卷的支架。当胶带卷是无衬的时，胶带的粘合剂与该卷中的下一圈胶带的可印刷的表面紧密接触。
带微结构的墨水受体介质的例子可以在WO 99/55537、WO 00/73083、WO00/73082、WO 01/58697和WO 01/58698中找到。

发明内容
使用无衬的微孔或带微结构的墨水接受粘合制品会产生一些特殊的问题。通常，粘合剂层会流入微孔基材的微结构表面或多孔表面的带微结构的单元中。在特定的时间、压力和温度条件下，粘合剂层会转移到或粘结到下一表面上。因此，在一叠无衬标签或一卷胶带中，粘合剂不再会立即从其下面的带微结构的表面上分离出来。这导致了粘合剂与其背衬之间的失效，或者完全不能取下粘合制品的顶层。
本发明涉及一种粘合制品，它具有受体介质，所述受体介质包含能叠成衬垫状或卷成胶带卷，并且能保持顶部粘合制品或胶带前沿的可移动性的带微结构的表面。
本发明涉及一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微结构单元的带微结构的表面；以及与所述带微结构的表面相反的低流动性粘合剂层。
在本发明的另一方面，本发明公开了一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；位于所述背衬的第二主表面上的压敏粘合剂层，其中，所述压敏粘合剂包含压敏粘合剂基质和位于所述压敏粘合剂基质内的纤维增强材料。
另一方面，本发明公开了一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；与所述带微结构的表面相反的粘合剂层，其中，剥离粘合性不大于9.5N/cm。
另一方面，本发明公开了一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微结构单元的带微结构的表面；位于所述背衬的第二主表面上的粘合剂层，其中，所述粘合剂的蠕变柔量小于7×10-4Pa-1，粘度大于1×106Pa·s。本发明还涉及这些无衬制品的多层实例(embodiment)。


图1是本发明第一个实例的升高(elevated)的视图。
图2是本发明第二个实例的升高的视图。
图3是图1所示实例沿3-3线的横截面图。
图4是本发明具有包含纤维增强材料的粘合剂层的实例的截面图。
图5是本发明包括多层结构的实例的截面图。
具体实施例方式
对于本发明，定义以下术语“带微结构的单元”是指可辨认的几何形状(突起或凹陷)。
“带微结构的表面”是指包含带微结构的单元的表面。
“低流动性粘合剂”是指一种粘合剂，根据以下实施例部分中定义的加速粘合剂流动试验测得在70℃下，24小时后，它流入特定的带微结构的表面的带微结构的单元不超过10微米。
图1示出了体现本发明特点的粘合制品。所述粘合制品10包括带微结构的背衬12和粘合剂层14。所述带微结构的背衬12包括第一主表面16和第二主表面18。在图1所示的实例中，所述带微结构的背衬的第一主表面16限定了带微结构的单元，在这种情况下是凹陷的带微结构的单元20，位于第一主表面16内。低流动性粘合剂层位于第一主表面的反面。在图1的实例中，低流动性粘合剂层14与带微结构的背衬12的第二主表面18接触。但是，其它层，如粘合剂层，可以位于所述低流动性粘合剂层与第二主表面之间(未示出)。粘合剂层14可以是连续的层或不连续的层(例如，粘合剂条或点)。带微结构的单元被壁21包围。图1所示的壁21具有均一的高度。但是，在一些实例中，壁高可以是变化的。例如，壁21的壁中心高度可以比两个壁的交点处的壁高度要低。具有变化的壁高度的实例公开在提交于2002年6月25日的U.S.S.N.10/183121中。通常，第一主表面16包含所述带微结构的单元。通常，壁21的高度约为5-200微米，例如约为5-100微米。通常，壁的厚度约为1-50微米，例如约为1-30微米。在某些实施例中，壁的宽度约为5-30微米。
图2示出了本发明的第二个实例，其中，带微结构的单元220是突起的带微结构的单元。
所述带微结构的单元的间距为1-约1000微米。某些实例中的带微结构的单元的间距约为10-500微米，例如约为50-400微米。所述带微结构的单元的间距可以是均一的，但并不总是要求或需要间距是均一的。应该认识到在本发明的一些实例中，不要求或者不需要观察到均一的带微结构的单元，也不要求或者不需要所有细部都是相同的。因此，各种不同类型的细部例如带微结构的单元与可能是各种带微结构的单元间距可包含本发明的图像转印介质的带微结构的表面。单个单元的平均峰-谷距离约为1-200微米。
所述带微结构的单元可具有任何结构。例如，用于所述带微结构的单元的结构可以是从具有平行垂直的平壁的立方体单元的一个极端，到具有任何可能的实心几何构形的壁的半球单元的另一个极端。具体的例子包括立方体单元、圆柱形单元、具有倾斜的平壁的锥形单元、具有倾斜平壁的截顶的棱锥形单元，蜂窝单元、以及立方角形单元。其它有用的带微结构的单元描述在PCT公报WO 00/73082和WO00/73083中。
外形的图案可以是有规则的、无规的、或者两者的结合。“有规则的”是指所述图案是计划中的，并且是可复制的。“无规的”是指所述带微结构的单元的一个或多个细部以不规则的方式改变。改变的细部的例子包括，例如带微结构的单元的间距、峰-谷距离、深度、高度、壁角、棱边半径等。这些图案的组合例如可包括在一个区域内是无规的图案，所述区域具有从任意点开始的10个带微结构的单元宽度的最小半径，但这些无规的图案可以在总的图案内在较长距离内复制。本文中使用的术语“有规则的”、“无规的”和“组合”用以描述通过其上具有带微结构的图案的一段重复距离模具对一定长度的卷材料赋予的图案。例如，当模具是圆柱形辊时，一段重复距离相当于辊旋转一次。在另一个实例中，那个模具可以是一块板，则重复距离将是一块板，并且重复距离相当于板的一个或所有两个尺寸。
带微结构的单元的体积可以约为1-20,000微微升(pL)，例如约为1-10,000pL。某些实例具有约为3-10,000pL的体积，例如约为30-10,000pL，约为300-10,000pL。由于印刷技术导致墨滴尺寸更小，所以所述带微结构的单元的体积可以减小。
对于将使用台式喷墨打印机(墨滴尺寸通常为3-20pL)来产生图像的用途而言，带微结构的单元的体积通常约为300-8000pL。对于将使用大型台式喷墨打印机(墨滴尺寸通常为10-200pL)来产生图像的用途而言，带微结构的单元的体积通常约为1,000-10,000pL。
另一种表征所述带微结构的单元20的结构的方法是以高宽比来描述所述带微结构的单元。“高宽比”是凹陷的带微结构的单元的深度与宽度之比，或者是突起的带微结构的单元的高度与宽度之比。用于凹陷的微结构单元的有用的高宽比约为0.01-2，例如约为0.05-1，在特定的实例中约为0.05-0.8。用于突起的微结构单元的有用的高宽比约为0.01-15，例如约为0.05-10，在特定的实例中约为0.05-8。
主要的带微结构的单元的总高度根据所述带微结构的单元的形状、高宽比和所需的体积来确定。带微结构的单元的高度可以约为5-200微米。在某些实例中，所述的高度可以约为20-100微米，例如约为30-90微米。
带微结构的单元的间距为1-约1000微米。某些实例中的带微结构的单元的间距约为10-500微米，例如约为50-400微米。所述带微结构的单元的间距可以是均一的，但并不总是要求或者需要间距是均一的。应该认识到在本发明的一些实例中，不要求或者不需要在带微结构的单元之间观察到均一的单元间距，也不要求或者不需要所有细部都是相同的。因此，各种不同类型的细部例如带微结构的单元与可能是各种带微结构的单元的间距可包含带微结构的表面。单个单元的平均峰-谷距离约为1-200微米。
图3是图1所示实例沿3-3线纵向截面图。所述带微结构的单元320具有表面322。所述带微结构的单元的表面322可以是平滑的或者有结构的(例如，在主要的带微结构的单元表面322内的附加的次要的带微结构的单元(未示出))，如提交于2002年6月25日的U.S.S.N.10/183122中所示。所述次要的带微结构的单元可具有任意图案，如直线或交叉线。图4示出了本发明的另一个实例的纵向截面图。在图4中，粘合剂层414包含纤维增强材料424。
图5示出了本发明的另一个实例，即多层结构500。图5示出了两层的多层结构，第一粘合制品510a和第二粘合制品510b。所述第一粘合制品510a包含带微结构的背衬512a和粘合剂层514a。所述带微结构的背衬512a包含第一主表面516a和第二主表面518a。所述第二粘合制品510b包含带微结构的背衬512b和粘合剂层514b。所述带微结构的背衬512b包含第一主表面516b和第二主表面518b。所述第一粘合剂层514a与所述第二带微结构的背衬512b的第一主表面516b直接接触。因此，为了从所述第二粘合制品510b上取下所述第一粘合制品510a，将所述第一粘合剂层514a从所述第二带微结构的背衬512b的第一主表面516b上剥离下来。
带微结构的背衬带微结构的背衬通常包含一种聚合物。该背衬可以是固体膜。该背衬可以是透明的、半透明的或不透明的，根据所需的用途来定。该背衬可以是纯净的或染色的，根据所需的用途来定。所述背衬可以是光透射的、光反射的、或者光逆向反射的，根据所需的用途来定。
用作本发明的背衬的聚合物膜的非限制性的例子包括热塑性塑料，如聚烯烃(例如，聚丙烯、聚乙烯)，聚氯乙烯，烯烃的共聚物(例如，丙烯的共聚物)，乙烯与乙酸乙烯酯或乙烯醇的共聚物；氟化的热塑性塑料，如六氟丙烯的共聚物和三元共聚物以及其表面改性的产物，聚对苯二甲酸乙二酯及其共聚物，聚氨酯，聚酰亚胺，丙烯酸类，以及使用填料如硅酸盐、二氧化硅、铝酸盐、长石、滑石、碳酸钙、二氧化钛等充填上述物质所得的产物。也可以使用由上述材料制得的共挤出膜和层压膜。更具体地说，所述带微结构的背衬由聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、以及它们的共聚物形成。
有利的是全部深度的所述带微结构的层由透明材料，如例举的Fina 3376聚丙烯制得。这样，在印刷后，残余在所述带微结构的单元或者所述微结构的裂缝中的任何有颜色的材料清晰可见。这样就使印刷的图像具有最好的色饱和度和光密度。如果需要具有白色的带微结构的膜，则可以优先通过使用白色的粘合剂，或者如本文中所例举的使白色的膜上具有透明的带微结构的层来得到白色。
用于本发明的背衬的性能可用任选的涂料来增加，该涂料可改善对所述背衬的带微结构的表面的吸墨性的控制。一些涂料对本领域技术人员而言是已知的。可以将这些涂料中的任一种与本发明的带微结构的表面一起使用。
可以使用具有各种表面活性剂的流体控制系统，或者可以选用聚合物来提供特别适合于着色的喷墨墨水的具体的流体成分的表面。表面活性剂可以是阳离子的、阴离子的、非离子的或两性的。多种的表面活性剂是本领域技术人员可以广泛采用的。因此，可以使用能赋予聚合物表面亲水性的任何表面活性剂，或者表面活性剂或聚合物的组合。
这些表面活性剂可涂布或以其它方式施加在所述带微结构的表面中的带微结构的单元的表面上。各种类型的表面活性剂都可以用在涂料体系中。它们包括，但不限于含氟化合物、硅和烃基物质，其中，所述表面活性剂可以是阳离子、阴离子或非离子表面活性剂。此外，在有机溶剂或者水和有机溶剂的混合物中，非离子表面活性剂可以单独使用或与另一种表面活性剂如阴离子表面活性剂结合使用，所述有机溶剂选自醇、酰胺、酮等。
可以使用各种类型的非离子表面活性剂，它们包括但不限于本领域技术人员已知的碳氟化合物、环氧乙烷和环氧丙烷到乙二醇基的嵌段共聚物、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、辛基苯氧基聚乙氧基乙醇、四甲基癸炔二醇、硅表面活性剂等。
可以另外将一层剥离涂层(低粘合背胶层)施加在所述带微结构的表面上。该剥离涂层可以是连续层或不连续层(例如，条和点)。该剥离涂层可以施加在整个带微结构的表面上，包括带微结构的单元，或者仅仅施加在所述带微结构的表面的特定区域上。例如，在包括凹陷的带微结构的单元的实例中，所述剥离涂层可以仅仅施加在表面上，而不施加在带微结构的单元上。在一些实例中，剥离材料可以与用来制造带微结构的背衬的材料混合，并加入背衬中。
可以使用能够改善带微结构的表面上印刷的图像的外观或耐久性的其它涂料。例如，可以使用喷墨受体涂层。该喷墨受体涂层可以包括一层或多层。有用的吸墨涂料是亲水的、水性吸墨涂料。这些涂料包括，但是不限于聚乙烯基吡咯烷酮，其均聚物、共聚物和取代的衍生物，聚乙烯亚胺及其衍生物，乙酸乙烯酯共聚物，例如，乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯的共聚物、乙酸乙烯酯和丙烯酸的共聚物等，以及它们的水解的衍生物；聚乙烯醇、丙烯酸均聚物和共聚物；共聚聚酯；丙烯酰胺均聚物和共聚物；纤维素聚合物；苯乙烯共聚物及其与烯丙醇、丙烯酸和/或马来酸或酯的共聚物，环氧烷烃聚合物和共聚物；明胶和改性的明胶；多糖等。如果预定的打印机打印水性染料墨水，则可以将适宜的媒染剂涂布在带微结构的表面上以使染料不迁移(demobilize)或“固定”染料。可以使用的媒染剂通常包括，但是不限于美国专利4,500,631、5,342,688、5,354,813、5,589,269和5,712,027中公开的那些。喷墨受体涂料的一个具体的例子是描述在2003年2月11日提交的待审的U.S.S.N.10/361414中含有聚乙烯基吡啶及其共聚物的溶液，该申请在本文中引用作为参考。本文中列出的这些材料与其它涂料的各种混合物，例如剥离剂和喷墨受体的混合物，也在本发明的范围之内。
另外，通过本领域中一般已知的手段直接影响基材的方法也可以应用在本发明的中。例如，火焰处理的表面、电晕处理的表面(例如，空气或氮气)、或者表而脱氯化氢的聚氯乙烯可用来制造带微结构的背衬，作为可印刷的基材。
粘合剂本发明的粘合剂是最少流入带微结构的单元中的粘合剂。所述粘合剂可以是，例如可热活化的粘合剂、或者合适的压敏粘合剂。一些合适的粘合剂可以是压敏粘合剂。适宜的压敏粘合剂成分可以是具有以下压敏粘合剂性能的任意材料(1)在室温下(20-25℃)有永久的粘性，(2)使用不超过手指的压力就可以粘着在基材上，(3)有足够的保持在被粘物上的能力，(4)有足够的从被粘物上除去的粘结强度。此外，所述压敏粘合剂成分可以是单一压敏粘合剂，或者所述压敏粘合剂可以是两种或多种压敏粘合剂的组合。
本发明中使用的压敏粘合剂包括，例如那些基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醚、聚(甲基)丙烯酸酯(包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)、聚烯烃和硅氧烷的压敏粘合剂。
所述压敏粘合剂系材料可以是本来具有粘性的。如果需要，可以将增粘剂加入基料中形成压敏粘合剂。有用的增粘剂包括，例如松香脂树脂、芳香烃树脂、脂肪烃树脂和萜烯树脂。可以为具体的目的添加其它材料，包括例如油、增塑剂、抗氧化剂、紫外线(UV)稳定剂、氢化丁基橡胶、颜料和固化剂。
在一个具体的实例中，所述压敏粘合剂基于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
在某些实例中，粘合剂是可热活化的粘合剂。这些粘合剂具有如下特点，即在达到特定的活化温度之前它们是非粘性的。一旦达到该活化温度，粘合剂变得粘性、可粘结的。可热活化的粘合剂的某些实例包括含蜡的粘合剂。如果与蜡混合或用蜡涂布，某些粘合剂组合物可制成可热活化的粘合剂。这些可热活化的粘合剂的例子描述在美国专利5,569,515(Rice等人)、4,942,195(Flanagan等人)、6,034,159(Malcolm)和5,275,589(Bozich)中。蜡的具体例子包括聚乙烯蜡，如以商品名POLYWAX购自Baker-Petrolite公司(Sugar Land，TX)的蜡。其它的可热活化粘合剂包括具有主链或侧链结晶度的粘合剂，如描述在美国专利5,156,911(Stewart)和5,387,450(Stewart)中的粘合剂。可热活化的粘合剂的另一个例子是原本配制为压敏粘合剂的、已过度增粘的组合物，如美国专利4,248,748(McGrath)中描述的组合物。
在一些实例中，所述粘合剂是低流动性的粘合剂。对于本申请，将低流动性的粘合剂定义为这样一种粘合剂，即，根据以下实施例部分中所述的加速粘合剂流动试验测得在70℃下，24小时后该粘合剂流入特定的带微结构的表面的带微结构的单元中不超过10微米。通常，根据加速粘合剂流动试验测得的在70℃下，24小时后低流动性粘合剂的流动不超过8微米。粘合剂的流动是液体粘合剂的自然移动，与裂缝的增长不同。
在一些实例中，粘合剂的蠕变柔量小于7×10-4Pa-1。在其它实例中，粘合剂的蠕变柔量小于5×10-4Pa-1，例如小于3×10-4Pa-1，在另一个实例中小于2×10-4Pa-1。所述粘合剂还可具有超过1×106Pa·s的粘度，例如超过5×106Pa·s，在另一个实例中是超过1×107Pa·s。在粘合剂是可热活化的粘合剂的实例中，在低于活化温度的温度下，蠕变柔量较低，而粘度较高。但是，在高于活化温度的温度下，蠕变柔量会增加，而粘度会减小，均超出上述讨论的范围。
在本发明的一些实例中，粘合剂是纤维增强的压敏粘合剂，如提交于2001年1月17日的待审美国专利申请U.S.S.N.09/764478和提交于2002年6月25日的部分继续申请U.S.S.N.10/180784中所描述的，这些申请在本文中引用作为参考。在该实例中，可以使用任何合适的压敏粘合剂组合物作为用于纤维增强的粘合剂的粘合剂基质。所述压敏粘合剂可以是低流动性的粘合剂或者是低蠕变的粘合剂，但是所有的压敏粘合剂作为用于纤维增强的压敏粘合剂的基质仍是足够的。在某些实例中，所述压敏粘合剂基质的特性粘度至少约为0.45dl/g。所述特性粘度用25℃的溶剂中的粘合剂的溶液来测定。使用Schott Gerate毛细管粘度计来测定聚合物溶液与溶剂之间的流出时间之差，用以求出相对粘度。例如，对于丙烯酸粘合剂，所述溶剂是乙酸乙烯酯，所述聚合物的浓度为0.1g/dL。然后，以相对粘度对浓度的自然对数计算出特性粘度。
然后，用纤维增强材料来增强压敏粘合剂。可以使用各种增强材料来实施本发明，包括玻璃纤维和织造或非织造织物。在具体的实例中，所述增强材料是聚合物。在一些实例中，所述增强材料是弹性体。增强材料的例子包括烯烃聚合物，如超低密度聚乙烯。在一些实例中，例如具有较低的流动性的实例中，压敏粘合剂基质的特性粘度至少约为0.45dl/g。所述特性粘度通过将粘合剂溶解在25℃的溶剂中来测定。然后，使用Schott Gerate毛细管粘度计来测定流出时间，以求出相对粘度。例如，对于丙烯酸粘合剂，所述溶剂是浓度为0.1g/dL的乙酸乙烯酯。然后，以相对粘度对浓度的自然对数计算出特性粘度。
特别理想的是，在本发明方法的加工温度下，所述增强材料的熔体粘度与压敏粘合剂的熔体粘度类似。在具体的实例中，在加工温度下增强材料的熔体粘度与压敏粘合剂的熔体粘度之比小于约3，较好是小于约1.5。例如，根据具体的挤出参数(例如，螺杆设计、剪切速率、螺杆速度、温度)，这一比例约为0.5-1.2。使用毛细管粘度计测量熔体粘度是本领域技术人员所了解的。
在混合过程中所述增强材料可不混溶(即，保持分离的相)在压敏粘合剂中，使得所述增强材料可基本上均匀地分散(即，分布)在压敏粘合剂中。在具体的实例中，在混合过程中，所述增强材料呈平均粒径小于约20微米的基本球形的颗粒的形式。在某些实例中，增强材料的平均粒径小于约10微米。
除了前述材料之外，其它有用的材料包括聚乙烯(例如，得自EquistarChemicals公司(Houston，TX)的高密度聚乙烯，以及中-低密度聚乙烯和低密度聚乙烯)；聚丙烯共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；热塑性聚氨酯(TPU，得自DowChemical公司或BF Goodrich公司)；聚苯乙烯；聚乙酸乙烯酯；聚氯乙烯；聚甲醛；聚(乙烯-丙烯酸)；聚(乙烯-甲基丙烯酸)；聚(苯乙烯-烯丙醇)；聚酰胺；聚醚-聚酰胺嵌段共聚物，如PEBAX(得自Atofina Chemicals公司，Philadelphia，PA)；聚酯，如TONE聚合物P-767和P-787(得自Union Carbide公司，Danbury，CT)；嵌段共聚聚酯弹性体，如HYTREL(得自DuPont公司，Wilmington，DE)；以及它们的混合物。优选的材料是ATTANE 4202(购自Dow Chemical公司)和EXACT 3040(购自ExxonMobile公司)。
在具体的实例中，增强材料以基本上连续的纤维存在于粘合剂组合物中。具体地说，在本发明的一个方面，所述纤维在压敏粘合剂基质的加工方向上至少约0.5cm，例如至少约2cm是连续不断的。在一些实例中，所述基本上连续的纤维连续至少约5cm，在较好的实例中，所述纤维连续至少约8cm。在本发明的另一个方而中，所述基本上连续的纤维的最大直径通常约为0.05-5微米，较好是约0.1-1微米。在本发明的另一个方面中，所述基本上连续的纤维的长径比(即，长度与直径之比)大于约1000。
在某些实例中，在使混合物受到拉伸剪切力之前，用压敏粘合剂混合所述增强材料。增强材料与压敏粘合剂的混合通过能导致增强材料分散，较好是基本上均匀地分散在压敏粘合剂中的任意方法来进行。例如，熔融共混、溶剂混合或者任何适宜的物理手段都能够适当地混合所述增强材料和压敏粘合剂。
熔融共混装置包括能提供分散混合、分布混合、或者分散混合和分布混合的组合的那些装置。可以使用分批法和连续法进行熔融共混。分批法的例子包括使用BRABENDER(例如，BRABENDER PREP CENTER，购自C.W.BrabenderInstruments公司，South Hackensack，NJ)或BANBURY密炼和辊炼设备(例如，得自Farrel公司(Ansonia，CT)的设备)的那些方法。在分批混合之后，可立即对形成的混合物淬火，并在低于混合物的熔融温度的温度下存储用于以后的加工。
连续方法的例子包括单螺旋挤出、双螺旋挤出、圆盘挤出、往复式单螺旋挤出、以及销钉机筒单螺旋挤出。所述连续方法可包括利用分布元件，如凹槽式传递混合机(例如，CTM，购自RAPRA Technology有限公司，Shrewsbury，England)，以及销钉式混合元件、静态混合元件或分散混合元件(以商品名，例如MADDOCK混合元件或SAXTON混合元件购得，如“用单螺杆挤出机混合”(聚合物加工中的混合，Chris Rauwendaal编辑，Marcel Dekker公司，纽约(1991)，第129、176-177和185-186页)中所描述的)。
在某些实例中，增强材料约占具有压敏粘合剂的混合物的2-70重量％。在具体的实例中，增强材料约占混合物的5-60重量％。例如，增强材料可以约占混合物的5-50重量％。通常，压敏粘合剂成分约占总混合物的30-98重量％，较好是约40-95重量％，更好是约50-95重量％。也可以在使用所述压敏粘合剂组合物之前将其它添加剂混入压敏粘合剂组合物中，这根据使用的粘合剂的所需的性能来定。
对粘合剂组合物施加拉伸剪切力，产生来自压敏粘合剂基质中的增强材料的纤维。通常，所述粘合剂组合物通过连续成形方法，包括热熔涂布、拉伸或挤出来自拉伸剪切力装置(例如，冷拉模、薄薄膜模头头或旋转棒模头)的粘合剂组合物，然后使拉伸的粘合剂组合物与移动的卷材(例如，塑料)或其它适合的基材接触来形成。有关的连续成形方法包括挤出粘合剂组合物和来自薄膜模头的共挤出背衬材料，然后冷却层状产品以形成胶带。其它的连续成形方法包括直接使粘合剂组合物与快速移动的卷材或其它适宜的预成形基材接触。使用该方法，使用具有活动模唇的模头，如旋转棒模头，将粘合剂组合物施加在移动的预成形卷材上。
在使用这些连续方法中的任一种形成纤维后，可通过将粘合剂组合物的温度降到增强材料的熔点以下来固化这样形成的纤维。例如，可通过使用直接方法(例如，骤冷辊或水浴)或间接方法(例如，空气或气体撞击)骤冷粘合剂组合物来降低温度。然后，将所得的纤维增强的粘合剂组合物冷却到室温。附加的粘合剂层可包括在与带微结构的背衬相反的粘合剂层上。例如，可将第二粘合剂层涂布在所述低流动性的粘合剂层上。所述第二粘合剂层可以是低流动性的粘合剂，也可以不是。例如，不是低流动性粘合剂的第二粘合剂层在薄层中有利于使粘合制品的粘性最大。在另一个实例中，位于带微结构的背衬的第二主表面上的第一粘合剂层不是低流动性的粘合剂，第二粘合剂层(低流动性的粘合剂)位于与带微结构的背衬相反的第一粘合剂层上。
制造胶带的方法所述胶带包括带微结构的膜和粘合剂层。所述带微结构的膜具有包含带微结构的表面的第一主表面和一第二主表面。所述带微结构的表面可以用许多方法制成，如使用流延、涂布或压制工艺。例如，使背衬的第一主表面形成微结构可通过下述方法中的至少一种来达到(1)使用具有图像的带微结构的模具来流延熔融的热塑性塑料，(2)将流体涂布在具有图像的带微结构的模具上，使该流体固化，并取下所得的膜，或者(3)使热塑性薄膜通过夹辊将其压在具有带微结构的图像的模具上。所述模具可使用本领域技术人员已知的许多带微结构的元件工艺中的任一种来形成，部分地根据模具的材料和所需的形状特征来选择。说明性的工艺包括蚀刻(例如，通过化学蚀刻、机械蚀刻、或者其它烧蚀手段，如激光烧蚀或反应性离子蚀刻等)、光刻法、立体平版印刷、微机械加工、滚花(例如，切削滚花或酸增强滚花)、划痕或切削等。另一种形成所述带微结构的表面的方法包括热塑性塑料挤出、可固化流体涂布法，以及对热塑性塑料层压花(也可以固化该热塑性塑料层)。
所述压制方法使用压塑领域技术人员熟悉的热压机。所述热压机中施加的压力通常约为48-2400kPa。热压机在模具表面上的温度通常约为100-200℃，例如约为110-170℃。
所述热压机中的持续时间通常约为1-5分钟。使用的压力、温度和持续时间主要根据形成微结构的具体材料来定，形成的带微结构的单元的类型是本领域技术人员已知的那些。
加工条件应当足以导致材料流动，并且一般形成所用的模具表面的形状。可以使用任何通常能够从市场上购得的热压机。
挤出方法包括使挤出的材料或预成形的基材通过骤冷辊和刻有所需微结构的相反图案的流延辊形成的辊隙。或者，将输入膜送入挤出涂布器或挤出机中。将聚合物层热熔涂布(挤出)到该输入膜上。然后，所述聚合物层形成为带微结构的表面。
可以使用单螺杆或双螺杆挤出机。选择条件以满足本领域技术人员了解的一般要求。例如，挤出机中的温度范围可以是100-250℃，根据树脂的熔体特性来定。模头的温度为150-230℃，根据树脂的熔体特性来定。辊隙中施加的压力可以约为140-1380kPa，较好是约350-550kPa。夹辊的温度可以约为5-150℃，例如约为10-100℃，流延辊的温度可以约为25-100℃，例如约为40-60℃。移动通过辊隙的速度通常约为0.25-10米/分钟，但是只要条件允许，通常是移动地越快越好。
可以使用辊隙用连续的方法完成压延，如膜加工领域中已知的那样。在本发明中，使具有适宜表面以及接受所需微结构图案的足够厚度的卷材通过两个圆柱形辊形成的辊隙，其中一个辊具有刻在其表面上的与所需结构相反的图像。表面层与雕刻的辊在辊隙处接触。通常，使用例如辐射热源(例如，热灯、红外线加热器等)和/或通过在辊隙处使用加热辊将卷材加热至100-540℃。本发明的实施中通常使用在辊隙处热与压力(通常，100-800磅/英寸(1.8-9kg/cm))的组合。
所述带微结构的背衬的第二主表面是涂布了上述粘合剂组合物的粘合剂。这可以使用任何本领域中已知的工艺来完成。
所得的粘合制品可包括在粘合剂层上的剥离衬里(未示出)，但是剥离衬里并不是必需的。剥离衬里是已知的，并且可以从许多来源购得。剥离衬里的例子包括涂布硅氧烷的牛皮纸、涂布硅氧烷的聚乙烯涂布纸、涂布硅氧烷或没有涂布的聚合物材料如聚乙烯或聚丙烯。前述原料也可以用聚合物剥离剂，如聚硅氧烷脲、氟化的聚合物、聚氨酯和丙烯酸长链烷基酯聚合物来涂布。
印刷制品所述的粘合制品可较好地用来印刷。带微结构的单元含有施加到带微结构的表面上的任意吸墨涂料和任意墨水，从而形成受控的图像。
印刷方法可以使用本领域中已知的任何方法来印刷粘合制品。具体地说，本发明的粘合制品可置于喷墨打印机中，并以较高的速度(即，以超过5cm/秒的速度)打印，同时保持清晰的图像。
实施例试验方法剥离粘合强度(自配合的)提供两片具有有带微结构的外表面(即，该表面和与粘合剂层接触的表面相反)的背衬的胶带，其宽度为1英寸(2.54cm)，长度约为5英寸(12.7cm)。将第一片胶带施加在第二片胶带上，使得第一片胶带的粘合剂面与第二片胶带的带微结构的面接触，得到层状结构(类似于一卷中有两圈胶带)。将该层状的结构置于在170kPa(25磅/英寸2)的压力和约50℃(120°F)的温度下的热压机中约3天。
在约72小时后，打开热压机并使之冷却，然后取出老化的试样，在试验之前，于约73°F(23℃)和约50％的相对湿度下调节24小时。在室温下，使用SINTECH6(购自MTS Systems公司，Research Triangle Park，NC)，以50英寸/分钟(127cm/分钟)的分离速度评价试样的90°剥离粘合强度。记录所述剥离强度。试验一个或两个试样。
对钢的剥离粘合强度根据ASTM D3330试验方法评价具有有带微结构的外表面(即，该表面和与粘合剂层接触的表面相反)的背衬的胶带的180°剥离粘合强度。使用未老化的单片试样进行试验。记录剥离强度。测试三个试样，记录范围和平均值。
对纤维板的搭接剪切粘合强度根据ASTM D3654试验方法(方法B)评价具有有带微结构的外表面(即，该表面和与粘合剂层接触的表面相反)的背衬的胶带的剪切粘合强度。使用未老化的试样进行试验。记录剪切强度(破坏时的分钟)和破坏方式。“突然分离(pop-off)”破坏方式表示胶带通过从纤维板基材上完全除去，不留粘合剂残余物而破坏。测试三个试样，记录平均破坏时间和破坏方式。
滚球粘性使用滚球粘性试验方法评价具有有带微结构的外表面(即，该表面和与粘合剂层接触的表面相反)的背衬的胶带的表面粘性。使用未老化的试样进行试验。将一片长度约为12英寸(305mm)、宽度约为1英寸(25mm)的胶带(其粘合剂表而暴露)附着在斜坡底部的平坦的表面上。该斜坡倾斜的角度为21.3°，长度为6.5英寸(16.5cm)。将直径为7/16英寸(1.1cm)的不锈钢滚珠(先前已用双丙酮醇(1次)和庚烷(3次)清洁)沿斜坡滚落到胶带上。测量滚珠沿胶带的粘合剂表面直到它静止所述的距离。测试三个试样，记录平均距离。
活化温度通过将涂布了粘合剂的背衬试样置于一张复写纸(20磅重量，以商品名HAMMERMILL COPY PLUS购自International Paper公司，Memphis，TN)上(粘合剂面与复写纸接触)，并在对流烘箱中将所得的制品加热至各种温度，来确定活化温度。使用置于烘箱内的热电偶(就位于放置所述制品的架子上)来确定温度。在各个温度下达到平衡后，用手使一个4.5磅(2.04kg)的橡皮辊来回通过胶带一次以确保粘合剂层与纸之间的紧密接触，然后将所述结构冷却至室温。当制品处于室温时，用手剥去涂布了粘合剂的背衬。所述活化温度定义为形成对纸的粘结所需的最低温度。因此，在冷却之后，所述粘结导致剥离时纸撕破。如果达不到活化温度，在冷却后粘合剂不会使纸撕破。在较低的温度下，纸不会粘着在粘合剂上，两者能干净地分离而不会对纸造成任何损坏。
加速流动试验评价具有膜或纸背衬，并且在其一个面上具有粘合剂层的胶带对于流入第二背衬上的带微结构的表面中的流动性。将粘合剂厚度至少约为24微米，测得的宽4.3英寸、长8.3英寸(11cm×21cm)的胶带试样施加在尺寸相同，并且在一个面上具有带微结构的表面的膜背衬上，使得胶带的粘合剂层与所述第二膜背衬的带微结构的表面接触。该带微结构的膜背衬按实施例1-6所述来制备。用手使一个4.5磅(2.04kg)的橡皮辊以各个方向来回通过胶带三次以确保粘合剂层与带微结构的表面之间的紧密接触。将所得的制品置于两块测得宽8.5英寸、长11英寸(21.5cm×28cm)的剥离衬里之间。然后，将这一结构置于尺寸稍大于剥离纸、厚度约为0.18英寸(4.5mm)的两块玻璃板之间。将该组件置于158°F(70℃)的烘箱中，在该组件的顶部放置2.2磅(1.0kg)的重物。在各个停留时间过后，取出试样，并使其冷却到室温。然后，用手仔细地剥去冷却的试样，使显示图案(该图案与第二背衬的带微结构的表面上的图像相反)的胶带的粘合剂表面暴露。使用光学显微镜(Leica DMLM Optical Microsystems，购自Leica Microsystems公司，Deerfield，IL)检查粘合剂表面。将显微镜聚焦在粘合剂层中带微结构的凹槽的底部上，读出调焦高度。不以任何方式改变试样位置，将显微镜再次聚焦在凹槽之间的粘合剂的方形平坦区域。再次读出调焦高度，计算差值。这一差值就是粘合剂流入微结构中的距离。这一距离越大，粘合剂的流动性越高。相反地，这一距离越小，粘合剂的流动性越低。
稳态剪切蠕变评价各种粘合剂的蠕变柔量和低形变速率粘度特性。更具体地说，使粘合剂材料经受恒负载(应力)。以时间的函数测量所得的形变(应变)。用多用应力流变仪(型号SR5，购自Rheometric Scientific公司，Piscataway，NJ)进行剪切蠕变测试。通过将所述材料涂布到剥离衬里上，将其干燥，并将所得的粘合剂膜本身折成厚度约为0.039-0.079英寸(1-2mm)的薄的粘合剂片，来制备粘合剂的测试试样。从所述片上切下直径为1英寸(25mm)的粘合剂试样，安装在流变仪的平行板之间。在158°F(70℃)的恒温、施加到试样上的10,000Pa恒定应力下，进行蠕变测试，时间为1300秒。在1300秒后，除去恒定应力，测量应变减弱。按下述方法由所得的结果计算稳态柔量(Jo)和低形变速率粘度(ηo)。
以时间的函数来测量应变(γ)，并使用式1由其计算柔量(J)(1)J(t)＝γ(t)/σ式中，J是柔量，γ是应变，t是时间，σ是应力。
使用式2由柔量对时间的曲线计算稳态柔量(J0)和低形变速率粘度(η0)(2)J(t)＝(1/η0)t+J0式中，J是柔量，t是时间，(1/η0)表示柔量曲线的稳态区域中的斜率，J0是由斜线的y截距确定的在时间为0时的柔量。
实施例仅仅是用来说明，不用来限制本发明的范围或者所附的权利要求书的范围。除非另有说明，实施例和说明书的其它部分中的份、百分比、比例等都是以重量计的。
实施例1-6带微结构的背衬的制备通过在着色的衬膜上挤出聚合物熔体树脂来制备带微结构的背衬膜。更具体地说，将透明的聚丙烯树脂(FINA 3376，一种聚丙烯均聚物树脂，含有硬脂酸钙，熔体流动速率约为2.5-3.1g/10分钟(230℃/2.16kg负载)，亨特色度“b”为2.0或更小，在二甲苯中的可溶物约为3.5-4.5％，得自ATOFINA Petrochemical公司，Dallas，TX)挤出在厚度约50微米(0.002英寸)的白色聚丙烯膜(以BW9购自Nan Ya Plastics美国公司，Livingston，NJ)上。挤出机是Killion单螺杆挤出机(购自Davis Standard Killion公司，Pawcatuck，CT)。所述挤出机的直径为3.18cm(1.25英寸)，具有以下5个加热段1段，124℃(255°F)；2段，177℃(350°F)；3段，235℃(455°F)；4段，243℃(470°F)；5段，249℃(480°F)。模头温度设定为249℃(480°F)。
使其上挤出有树脂的白色聚丙烯膜通过两个加热的夹辊，这两个夹辊在压力下紧密接触并且位于接近模头的位置。将该白色膜以约180°包围上(橡皮)辊，然后与其上透明的挤出的聚丙烯熔体一起通入的辊隙。上夹辊是包橡胶的辊，下夹辊是在其表面上刻有带微结构的图像的金属模具辊。两根夹辊的直径约为30.5cm(12英寸)并且是空心的，从而可以通过使流体通过夹辊的内部来加热或骤冷夹辊。上辊的设定点是38℃(100°F)，下辊的设定点是110℃(230°F)。卷材的速度约为3.0-3.7米/分钟(9.8-12.1英尺/分钟)。
所述金属模具辊刻有两组平行的凹槽，它们相互垂直。所述垂直的两组螺线凹槽与辊轴成约45°的角度，并具有约50微米的深度，在底部约18微米的宽度，在顶部约31微米的宽度，间隔约125微米。
模具辊的带微结构的表面将其图像赋予挤出的透明聚丙烯树脂，用以形成两层具有其上有带微结构的图像的透明第一主表面和白色第二主表面的聚丙烯膜背衬。在到达缠绕辊之前将有图像的膜冷却。膜上的图像包含井孔或由壁形成的凹陷。所述凹陷是公称深度为50微米的菱形，且壁与带微结构的膜的加工方向(卷材的方向)成45°。所得的带微结构的膜背衬的总厚度为0.0075英寸(190微米)。其中，约0.002英寸(50微米)来自白色的膜，约0.0055英寸(140微米)来自挤出的透明聚丙烯层。
具有带微结构的背衬的胶带的制备将粘合剂组合物涂布在与具有带微结构的图像的表面相反的带微结构的背衬的表面上，形成胶带。更具体地说，使用直径约为1.18英寸(30mm)，具有14个加热的段的同向旋转双螺杆挤出机(Werner & Pfleiderer ZSK-30，购自Werner &Pfleiderer公司，Ramsey，NJ)，将各种粘合剂组合物挤出涂布在上述制备的带微结构的背衬膜的白色第二主表面上。所述段和模头的温度设定如下1-4段，280°F(138℃)；5-9段，300°F(149℃)；10-14段，320°F(160℃)；模头，310°F(154℃)。卷材的速度约为10-12英尺/分钟(约3.0-3.7米/分钟)。这导致粘合剂的厚度约为0.002英寸(约50微米)。
所述粘合剂组合物为KRATON D1107(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，购自Kraton Polymers公司，Houston，TX)、WINGTACK PLUS(粘合剂增粘剂，购自Goodyear Chemical公司，Akron，OH)，ATTANE(乙烯和辛烯的线型低密度共聚物，购自Dow Chemical公司，Midland，MI)和IRGANOX 1010(抗氧化剂，购自Ciba Specialty Chemicals公司，Tarrytown，NY)。在实施例2-6中，在挤出过程中由ATTANE材料形成纤维聚烯烃增强材料。存在的聚合物纤维的量以包括纤维在内的整个粘合剂组合物的百分比来记录。实施例1-6中的粘合剂组成示于下表1。
表1

按上述测试方法，评价实施例1-6的具有带微结构的背衬的胶带的“剥离粘合强度(自配合的)”、“对钢的剥离粘合强度”、“对纤维板的搭接剪切粘合强度”和“滚球粘性”。结果示于下表2。
表2

实施例1示出了双粘结的失效当进行“剥离粘合强度(自配合的)”试验时，粘合剂没有保持粘着在其原来涂布的背衬上。在同样的试验中，实施例3的一个试样也显示了双粘结的失效。其余的实施例都能够干净地除去，即，粘合剂层保持粘着在其原来涂布的背衬上。对“对纤维板的搭接剪切粘合强度”试验，所有的试样都显示出“突然分离”破坏方式。
实施例7-15使用上述测试方法中的“加速流动试验”来评价实施例1-6的具有带微结构的背衬的胶带。另外，使用这一方法评价三种市售的胶带(购自3M公司，St.Paul，MN)。它们是实施例133MTMSCOTCHCALTMImaging Media(NO.3657-10，约0.0025英寸(64微米)厚，其上具有永久性压敏粘合剂的白色不透明膜，购自3M公司，St.Paul，MN)，实施例143MTMSCOTCHBox Sealing Tape 311(一种通用的箱子封条，在0.0011英寸(28微米)厚的双轴取向的聚丙烯背衬上具有0.00095英寸(24微米)厚的压敏丙烯酸粘合剂)，以及实施例153MTMSCOTCHBox Sealing Tape 313(一种通用的箱子封条，在0.0016英寸(41微米)厚的背衬上具有0.00095英寸(24微米)厚的压敏丙烯酸粘合剂)。结果示于下表3。
表3

*需使用干冰将胶带试样冷却到-76°F(-60℃)，才能够干净地除去而不发生粘合剂转移。
实施例16-20使用实施例1-6中使用的带微结构的膜进行实施例16-20。大多数的印刷试验在带微结构的膜的第二表面上没有粘合剂的条件下进行。
实施例16在带微结构的面上电晕处理实施例1-6中使用的那种带微结构的膜背衬的试样(不具有粘合剂层)。使用1焦耳/cm2的能量水平在空气中进行电晕处理。在电晕处理的带微结构的膜上进行两种水性喷墨印刷试验，不对膜作进一步的处理。在装入喷墨打印机之前，使用胶带将所述电晕处理的带微结构的膜粘结在纸片上。然后，对膜的带微结构的面进行印刷。
用使用水性染料基墨水的Hewlett-Packard HP970C喷墨打印机进行一个印刷试验，并用使用水性颜料基墨水的Hewlett-Packard HP2500CP喷墨打印机印刷第二个试样。两者都给出了较好的印刷质量。
实施例17使用相变(热熔)喷墨打印机印刷没有粘合剂的可印刷的带微结构的聚丙烯膜背衬和实施例1的胶带试样。使用的打印机包括Tektronix Phaser340、840和860打印机(购自Xerox公司，Stamford，CT)，它们给出了极好的印刷质量。在印刷之前，使用胶带将试样粘结在纸上，或者使用试样本身的粘合剂层将试样粘着在纸上。
实施例18使用给出肉眼可识别的图像的Sato 305热转印打印机(购自Sato America ofSunnyvale公司，California)印刷带微结构的聚丙烯膜背衬试样。色密度和图像质量不如实施例16、17、20和21中的好。使用三种不同的Iimak热转印带(DC-400树脂带、DC-200混合的树脂-蜡带和DC-100蜡带)进行印刷。所述Iimak热转印带购自Iimak International Imaging Materials of Amherst公司(纽约)。用混合的树脂得到了最好的光密度。用蜡带得到了较差的光密度，但是图像更清晰。DC-400树脂带得到的图像质量最差。
实施例19使用带微结构的聚丙烯膜背衬试样作为电子照相印刷介质，使之通过LanierModel 6720照相复印机(购自Lanier Worldwide公司，Atlanta，Georgia)的片料入口，同时照相复印图像。这样就在膜的带微结构的面上给出了较好的黑白图像。
实施例20将不含粘合剂的带微结构的膜试样涂布在具有以下配方的带微结构的表面上硫酸铝十八水合物Al2(SO4)3·18H2O0.5份二辛基磺基丁二酸钠 0.5份水 74份异丙醇 25份硫酸铝十八水合物和二辛基磺基丁二酸钠购自Sigma-Aldrich公司(St.Louis，Missouri)。
使用标称涂覆了厚0.00036英寸(9微米)的湿涂层的绕丝棒(以#4 Mayer Rod购自NY州Webster的R D Specialties公司)将试样涂布在膜的带微结构的面上。将涂层在室温下干燥一整夜。
它们在装有颜料基墨水的Hewlett-Packard DesignJet 2500CP打印机上印刷，给出了具有较高的光密度、较好的色彩饱和度和较高的清晰度的极好的图像。
实施例21使用FINA 3376(一种透明的聚丙烯树脂)以与实施例1-6中所述类似的方式制备本实施例中使用的带微结构的膜，只是带微结构的图像稍有不同。
其表面包含深约75微米且带微结构的单元间距约为125微米的主要是带微结构的单元的阵列。这些主要的壁在其顶部宽约18微米，在其底部宽约36微米。主要的带微结构的单元(它们的壁相交)的角在壁的其它部分之上突起约10微米。另外，次要组的壁以与主要的壁成45°的角度来取向。这些次要的壁高约10微米，间距约为35微米，标称宽度约为7微米。
在用水性喷墨受体制剂涂布带微结构的表面之前，对膜进行电晕处理。通过以约3英寸2/秒(19.4cm2)的速度使整个膜表面在高频发生器棒(120伏特，50/60赫兹，0.35安培，购自Electro Technic Products公司，Chicago，IL)下通过，在空气中进行电晕处理。
然后，用下述制剂涂布带微结构的膜。制备以下三种组合物。除非另有说明，所有的份都是重量份。
组合物A将2份冰醋酸加入10份REILLINE 420 SOLUTION(聚4-乙烯基吡啶的溶液，得自Reilly Industries公司，Indianapolis，IN)中，然后加入34份异丙醇，按着是34份水。在添加了各种成分后混合溶液。
组合物B将110份水加入10份“FREETEX 685”(一种含有阳离子聚胺的浓缩的染料固定剂，购自Noveon公司，Cleveland，OH)中，并混合。
组合物C将97.5份乙醇加入2.5份“HELOXYTMMODIFIER 48”(一种低粘度的脂族三缩水甘油醚，购自Resolution Performance Products公司，Houston，TX)中，并混合。
通过混合2.1份组合物A、0.4份组合物B和0.1份组合物C来制备涂料组合物。将该涂料组合物施涂到膜背衬的电晕处理的、带微结构的表面上。使用形成81微米厚的标称湿涂层的#36 Mayer棒(购自NY州Webster的R D Specialties公司)施涂所述组合物。在约70℃的对流烘箱中干燥涂布的膜5分钟。在使用染料基墨水的Hewlett-Packard HP970C喷墨打印机上进行印刷，得到了极好的印刷质量。
实施例22-27使用上述“稳态剪切蠕变”测试方法评价几种不同粘合剂的蠕变柔量和低速粘度。评价以下粘合剂22)按实施例2所述制备含微纤维的粘合剂，但进行如下改变聚烯烃纤维的含量为8重量％，且最终的粘合剂厚度为0.005英寸(127微米)；23)3MTMSCOTCHTM300LSE高强度粘合剂转移带(购自3M公司，St.Paul，MN)；24)通过溶液聚合90pbw的丙烯酸2-甲基-丁酯、10pbw的丙烯酸和0.14pbw的丙烯间苯二甲酰亚胺(propylene isophthalimide)得到聚合物溶液(在25℃的乙酸乙酯中测得其特性粘度为0.8dL/g，将它涂布在剥离衬里上并在70℃干燥15分钟以得到粘合剂转移带)来制备的丙烯酸共聚物组合物；25)3MTMSCOTCHTM9485PC高性能粘合剂转移带(购自3M公司，St.Paul，MN)；26)通过将20pbw的KRATOND1107(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，购自Kraton Polymers公司，Houston，TX)、20pbw的WINGTACK PLUS(粘合剂增粘剂，购自Goodyear Chemical公司，Akron，OH)和60pbw的甲苯的组合物用溶剂涂布在硅氧烷处理的纸剥离衬里上，并在70℃干燥15分钟制得的嵌段共聚物基粘合剂；以及27)实施例26试样热熔涂布。结果示于下表4。
表4

实施例28-30将粘合剂组合物涂布在0.004英寸(102微米)厚的纸背衬表面上以形成胶带。更具体地说，使用直径约为1.18英寸(30mm)，具有14个加热段的同向旋转双螺杆挤出机(Werner & Pfleiderer ZSK-30，购自Werner & Pfleiderer公司，Ramsey，NJ)，将各种粘合剂组合物挤出涂布在背衬上。六个段和模头的温度设定如下分别为280°F(138℃)，300°F(149℃)，307°F(153℃)，312°F(156℃)，316°F(158℃)和321°F(161℃)。模头的温度为325°F(163℃)。卷材的速度约为10-12英尺/分钟(约3.0-3.7米/分钟)。这导致粘合剂的厚度约为0.001英寸(约25微米)。
所述粘合剂组合物由苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以商品名KRATOND1107购自Kraton Polymers公司，Houston，TX)、增粘剂(以商品名WINGTACKPLUS购自Goodyear Chemical公司，Akron，OH)、熔点为113℃的低分子量聚乙烯蜡(以商品名POLYWAX 1000购自Baker-Petrolite公司，Sugar Land，TX)、以及抗氧化剂(以商品名IRGANOX 1010购自Ciba Specialty Chemicals公司，Tarrytown，NY)组成。
胶带的粘合剂面与带微结构的膜背衬接触，并以上述“加速流动试验”(具有以下改变)中详细描述的方法进行评价。
使用的膜背衬上的微结构具有在相互垂直的壁的交点与沿交点之间的壁长度的点之间的高度差，按下述方法制备。使用Davis标准单螺杆挤出机(购自DavisStandard Killion公司，Pawcatuck，CT)，在两个位于与出口模头非常接近的位置的加热辊之间挤出透明的聚丙烯树脂(Homopolymer 4018注射成型树脂，购自BPAmoco Polymers公司，Naperville，IL)和白色聚丙烯树脂(二氧化钛和PP4792 E1的重量比为1∶1的混合物，一种熔体流动速率通常为2.7g/10分钟(230℃/2.16kg)的聚丙烯树脂，购自ExxonMobile Chemical公司，Houston，TX)的重量比为83∶17混合物。所述挤出机的直径为6.35cm(2.50英寸)，长度/直径比为38/1，六个加热段如下表5所示来设定。表5中还示出了实际的供料头(feedblock)和模头的温度。熔融的树脂离开模头，并在压力下在两个接近的夹辊之间拉伸。上夹辊是包橡皮的辊，下夹辊是其表面上刻有带微结构的图像的金属模具辊。
所述金属模具辊刻有三组凹槽。有两组平行的凹槽，它们相互垂直，在下文中称为主凹槽。所述垂直的两组螺线凹槽与辊轴成约45°的角度，并具有约75微米的深度，在底部约18微米的宽度，在顶部约31微米的宽度，间隔约125微米。第三组凹槽(下文中称为次凹槽)与辊轴成约90°的角度(即，与卷材的方向平行)，深度约为4-5微米，底部的宽度约为8微米，顶部的宽度约为11微米，间隔约为35微米。两根夹辊的直径约为45.7cm(18英寸)并且是空心的，从而可以通过使流体通过夹辊的内部来加热或骤冷夹辊。各个实施例中上橡皮辊和下金属辊的温度，以及卷材的速度列于下表5中。
模具辊的带微结构的表面在挤出的聚丙烯树脂上压花，形成具有其上有带微结构的图像的第一主表面，以及第二主表面的聚丙烯膜。在到达缠绕辊之前将压花的膜冷却。膜上的压花图像包含井孔或由壁隔开的凹陷。所述凹陷呈菱形，且壁与带微结构的膜的加工方向(卷材的方向)成45°的角度。另外，凹陷底部含脊，该脊与凹陷的壁的方向成45°的角度(即，它们与卷材的方向平行)，并且脊的标称高度为8-10微米，顶部的宽度约为8微米，底部的宽度约为11微米，间隔约为35微米。
用Wyco Interferrometer显微镜(型号RST，得自Veeco Metrology Group公司，Tucson，AZ)检查总厚度约为0.0055英寸(140微米)的最终的带微结构的背衬。观察到所述壁对于它们的高度而言具有类似鞍的形状。在交点之间的位置壁高的值最小，而在交点的区域中壁高的值最大，高度差异约为13微米。凹陷底部的脊具有均一的高度。
在测量粘合剂的流动程度时，使用72小时的停留时间，在与微结构的壁的交点接触的粘合剂中的一个点进行第一次测量。
配方和结果示于下表6-7。
表5

表6

表7

实施例31-33重复实施例28-30，但是进行如下改变。使用一种苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以商品名KRATON D1114购自Kraton Polymers公司，Houston，TX)代替KRATON D1107共聚物；使用一种增粘剂(以商品名ESCOREZ 1310购自EXXON-MOBIL公司，Houston，Texas)代替WINGTACK PLUS增粘剂；使用0.003英寸(76微米)厚的聚丙烯膜代替纸背衬。下表8中列出了这些配方。按实施例28-30所述的方法评价它们，结果示于下表9。
表8

表9

实施例34-39制备丙烯酸粘合剂组合物，并评价其加速流动性。通过溶液聚合有40％固体的乙酸乙酯得到在25℃的乙酸乙酯中测得其特性粘度为0.8dL/g的聚合物溶液，来制备48pbw的丙烯酸2-乙基-己酯、50pbw的丙烯酸二十二烷酯(购自Cognis公司，Ambler，PA)和2pbw的丙烯酸的丙烯酸共聚物组合物。就在涂布之前，用甲苯稀释所述聚合物溶液得到30％的固体溶液，并与下表所示含量的化学交联剂(丙烯-二间苯二甲酰亚胺)混合。所述交联剂的添加量和粘合剂的用量都以固体含量计。将充分混合的溶液涂布在0.0015英寸(37.5微米)厚的聚酯背衬上并在70℃的烘箱中干燥15分钟。将涂布的背衬冷却至室温，将其置于板上使暴露的粘合剂层朝向空气，并在室温下存储过夜。然后，如上述实施例28-30所述评价胶带。结果示于下表10。
表10

*不能完全除去在不偏离本发明的精神和范围的条件下，对本发明的各种修改和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。
权利要求
1.一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微结构单元的带微结构的表面；与所述带微结构的表面相反的低流动性粘合剂层。
2.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述低流动性粘合剂层位于所述背衬的第二主表面上。
3.如权利要求2所述的制品，其特征在于，它还包括位于与所述背衬相反的低流动性粘合剂层上的第二粘合剂层。
4.如权利要求1所述的制品，其特征在于，它还包括至少一层位于所述低流动性粘合剂层与所述背衬之间的粘合剂层。
5.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述带微结构的表面限定了凹陷的微结构单元，所述凹陷的微结构单元具有表面。
6.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述带微结构的表面包含突起的微结构单元。
7.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述带微结构的表面限定了凹陷的微结构单元和突起的微结构单元。
8.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述带微结构的单元是无规地置于所述带微结构的表面上的。
9.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述带微结构的单元是有规则地置于所述带微结构的表面上的。
10.如权利要求1所述的制品，其特征在于，它包括位于所述带微结构的表面上的墨水受体。
11.如权利要求1所述的制品，其特征在于，它包括位于所述带微结构的表面上的墨水。
12.如权利要求5所述的制品，其特征在于，它包括位于所述带微结构的单元表面上的墨水受体。
13.如权利要求12所述的制品，其特征在于，所述墨水受体是聚乙烯基吡啶的共聚物。
14.如权利要求5所述的制品，其特征在于，它包括位于所述带微结构的单元表面上的墨水。
15.如权利要求14所述的制品，其特征在于，所述墨水是水基墨水。
16.如权利要求14所述的制品，其特征在于，所述墨水是溶剂基墨水。
17.如权利要求14所述的制品，其特征在于，所述墨水是固态墨水。
18.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述低流动性粘合剂是可热活化的粘合剂。
19.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述低流动性粘合剂是压敏粘合剂。
20.如权利要求19所述的制品，其特征在于，所述压敏粘合剂包含增强材料。
21.如权利要求20所述的制品，其特征在于，所述增强材料是基本上连续的纤维。
22.如权利要求20所述的制品，其特征在于，所述增强材料是织造织物。
23.如权利要求1所述的制品，其特征在于，在所述带微结构的表面上有一层剥离层。
24.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述背衬包含剥离材料。
25.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述带微结构的单元具有立方体结构。
26.如权利要求1所述的制品，其特征在于，根据加速粘合剂流动试验测得在70℃下，24小时后所述低流动性粘合剂的流动小于8微米。
27.一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；与所述带微结构的表面相反的压敏粘合剂层，其中，所述压敏粘合剂包含压敏粘合剂基质和位于所述压敏粘合剂基质内的纤维增强材料。
28.如权利要求27所述的制品，其特征在于，所述纤维增强材料是基本上连续的纤维。
29.如权利要求27所述的制品，其特征在于，所述压敏粘合剂基质是苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物基质。
30.如权利要求27所述的制品，其特征在于，所述纤维增强材料是烯烃聚合物。
31.一种多层制品，它包括第一层，它包含第一背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；位于所述第一背衬的第二主表面上的第一低流动性粘合剂层；第二层，它包含第二背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；位于所述第二背衬的第二主表面上的第二低流动性粘合剂层；其特征在于，所述第一粘合剂层与所述第二背衬的第一主表面接触。
32.如权利要求31所述的多层制品，其特征在于，剥离粘合性不大于9.5N/cm。
33.一种多层制品，它包括第一层，它包含第一背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；位于所述第一背衬的第二主表面上的第一粘合剂层；第二层，它包含第二背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；位于所述第二背衬的第二主表面上的第二粘合剂层；其特征在于，所述第一粘合剂层与所述第二背衬的第一主表面接触，剥离粘合性不大于9.5N/cm。
34.一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；与所述带微结构的表面相反的粘合剂层，其特征在于，剥离粘合性不大于9.5N/cm。
35.一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微结构单元的带微结构的表面；与所述带微结构的表面相反的粘合剂层，其特征在于，所述粘合剂的蠕变柔量小于7×10-4Pa-1，粘度大于1×106Pa·s。
36.一种多层制品，它包括第一层，它包含第一背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；位于所述第一背衬的第二主表面上的第一粘合剂层，其中，所述粘合剂的蠕变柔量小于7×10-4Pa-1，粘度大于1×106Pa·s；第二层，它包含第二背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含带微结构的单元的带微结构的表面；位于所述第二背衬的第二主表面上的第二粘合剂层，其中，所述粘合剂的蠕变柔量小于7×10-4Pa-1，粘度大于1×106Pa·s，并且所述第一粘合剂层与所述第二背衬的第一主表面接触。
37.一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微结构单元的带微结构的表面；与所述带微结构的表面相反的可热活化的粘合剂层。
全文摘要
本发明涉及一种制品，它包括背衬，所述背衬包含第一主表面和第二主表面，其中，所述第一主表面包含含微结构单元的带微结构的表面；以及与所述带微结构的表面相反的低流动性粘合剂层。另外，本发明还涉及无衬的多层实例。
文档编号B32B3/30GK1662623SQ03814343
公开日2005年8月31日 申请日期2003年6月19日 优先权日2002年6月25日
发明者G·M·伊兹, T·P·汉申, Z·周, A·I·埃弗拉尔茨, M·F·舒尔茨, P·D·格雷厄 申请人:3M创新有限公司