專利名稱：布狀聚合物薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及布狀聚合物薄膜和由它制成的產(chǎn)品，包括膠粘帶用的聚合物背襯。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在廣泛使用包含機織布背襯的膠粘帶，如賣給消費者和專業(yè)人員的常用導(dǎo)管用帶。使用機織布作為帶子背襯的一個優(yōu)點，是它可在帶子的長度方向即縱向(“MD”)以及在寬度方向即橫向(“TD”)上提供高的拉伸強度和低的斷裂伸長率的結(jié)合。對于許多用途，拉伸強度高和斷裂伸長率低是非常重要的。帶子背襯提供的另一個優(yōu)點是較容易沿著這兩個基本方向進行直線撕開。機織布背襯也具有懸垂和貼合的特性，這在許多帶子用途中是所需的，且能提供在商場中對于許多種粘合帶(它們通常用機織布背襯來制造)帶來說所需的外觀即“吸引力”。
機織布作為膠粘帶背襯也具有一些缺點。在許多用途中，其機織結(jié)構(gòu)必須用使用帶子用的粘合劑浸透，從而導(dǎo)致相比薄膜包裝的帶子要使用更多的粘合劑。在有些用途中，需要光滑或非纖維狀的頂表面，所以布背襯表面必須進行覆蓋層壓或涂覆。而且，用手撕開的布背襯的帶子通常會在一條或兩條撕開的邊緣上有伸出的疏松纖維。最后，布背襯通常比聚合物薄膜背襯要貴。
因此，需要有一種聚合物薄膜帶背襯，它以低成本結(jié)合了機織織物的強度、伸長率、撕開性和貼合性，且沒有上述缺點。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種適合用作帶子背襯以及用在其它需要高拉伸強度和直線撕裂的用途中的聚合物薄膜。該聚合物薄膜具有許多小孔，這些小孔的成形和排列使得薄膜顯示出許多布料的性質(zhì)。小孔的結(jié)構(gòu)和排列使薄膜能夠直線或基本直線撕開，卻仍使它具有足夠的拉伸強度，能用在膠粘帶的用途中。
在
具體實施例方式
中，聚合物薄膜是個復(fù)合的薄膜，該薄膜包括具有大量小孔的第一聚合物薄膜和施加到第一聚合物薄膜上且基本上覆蓋小孔的第二聚合物薄膜。穿孔的薄膜提供了改進的撕裂性質(zhì)，而第二薄膜提供了附加的強度、耐用性、不滲透性或其它所需的性質(zhì)。在具體實施方式

中，粘合劑組合物(如壓敏粘合劑)被施加到薄膜上，制成膠粘帶。
復(fù)合的聚合物薄膜通?？捎檬衷谥辽僖粋€方向上撕開，且可形成為在兩個垂直方向上是可用手撕開的。相比沒有按照本發(fā)明穿孔的類似聚合物薄膜，本發(fā)明的聚合物薄膜具有較低的撕開起始能和較高的撕開擴展能。另外，相比沒有根據(jù)本發(fā)明穿孔的類似聚合物薄膜，本發(fā)明的穿孔薄膜能基本上沿直線撕開。小孔可以提高這些撕開性質(zhì)，而不過分減弱薄膜的拉伸強度，并另外減少了薄膜的斷裂伸長率，這是需要的。
對于薄膜聚合物合適的薄膜包括聚烯烴，如第一薄膜用的聚丙烯和第二薄膜用的聚乙烯。也可使用各種其它薄膜。在某些實施方式中，可結(jié)合多層薄膜來制造最終的復(fù)合薄膜。在這些實施方式中，有時需要共擠出相互之間親和力高的一些層。
聚合物薄膜中的小孔優(yōu)選是非圓形的，且長度至少是其寬度的1.5倍，通常至少是其寬度的2倍。盡管在薄膜上的小孔可顯示一些變化，但是它們通常都具有主軸和次軸。主軸是沿著小孔長度方向的直線，而次軸是沿著小孔寬度方向的直線。在一個實施方式中，沿著每個小孔的主軸伸出的直線穿過相鄰的第二個小孔。在有些具體實施方式

中，沿著每個小孔的主軸伸出的直線沿著或平行于相鄰小孔的次軸穿過相鄰的小孔。
本發(fā)明也涉及制造復(fù)合聚合物薄膜的一種方法，該方法包括提供包含第一聚合物組合物的第一聚合物薄膜；對第一聚合物薄膜進行穿孔；再施加第二薄膜。第一薄膜可用紅外光源、火焰或其它方法進行穿孔，且薄膜可在穿孔前進行雙軸取向。在這個實施方式中，使用幅照、火焰或其它熱源進行穿孔會導(dǎo)致沿著每個小孔邊緣形成凸起的脊。這種凸起的邊緣通常改善了薄膜的撕開性質(zhì)。
本發(fā)明的上述概述并沒有描述本發(fā)明的每個實施方式。這是下面的附圖、詳細說明和權(quán)利要求書的目的。
附圖簡述通過所附的圖進一步理解本發(fā)明，附圖概括如下

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施方式制造的聚合物薄膜的放大圖。
圖2是顯示本發(fā)明一個實施方式的穿孔聚合物薄膜的單個小孔的放大圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式制造的多層聚合物薄膜的截面圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式制造的聚合物薄膜中的小孔圖形的俯視圖。
圖5A-5D顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式制造的穿孔聚合物薄膜的四種小孔圖形的俯視圖。
本發(fā)明的具體改進和改變形式如圖所示。但是，應(yīng)該認為本發(fā)明并不局限于描述的具體實施方式

，而應(yīng)該說是所附的權(quán)利要求書覆蓋了在所述發(fā)明精神和范圍內(nèi)的改進、等效內(nèi)容和修改。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及改進的聚合物薄膜，具體是布狀聚合物薄膜。該聚合物薄膜通常包括至少一層具有大量小孔的聚合物層。這些小孔排列成一種圖形，從而能促使薄膜在縱向(MD)和橫向(TD)上容易撕開。小孔可充分保持薄膜的拉伸強度，而且可使薄膜直線撕開，從而使薄膜適合作為帶子背襯。
所述小孔通常是長橢圓形、矩形或其它非圓形形狀，排列成一種圖形，使得每個小孔的主軸與相鄰小孔交叉即穿過鄰近的小孔。這樣穿孔的聚合物薄膜可被加到一層或多層的其它層或薄膜上，這些其他層例如是提供耐用性或不滲透性的頂層，或者提供膠粘性的底層。
現(xiàn)在試看附圖，圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明制造的穿孔多層薄膜的放大部分的照片。圖1所示的薄膜上有許多小孔，每個小孔通常是橢圓形的，且長度近似為60密耳(1.5毫米)、寬度近似為20密耳(0.5毫米)。如下所述，可使用其它不同的小孔圖形和尺寸。
圖2顯示了本發(fā)明的定向的薄膜中形成的單個小孔的放大圖。小孔是非圓形的，其長度明顯大于其寬度。環(huán)繞在小孔周邊的光淺色區(qū)域顯示出在用熱源穿孔時形成的突出脊。這種突出的脊由來自小孔(它在受熱穿孔時收縮，并釋放定向能)內(nèi)部的聚合物材料組成。在一些具體實施方式

中，觀察到這種脊可改善穿孔薄膜的撕開性質(zhì)。這些突出的脊也能給薄膜帶來一些紋理，使其更象布料。
現(xiàn)在試看圖3，圖3顯示了使用穿孔薄膜作為帶子背襯材料根據(jù)本發(fā)明制備的復(fù)合聚合物帶子的截面圖。聚合物帶子12包含是有第一主表面16和第二主表面18的穿孔薄膜14。穿孔的薄膜14上有許多伸穿過其厚度的小孔15。在所述的實施方式中，沿著第二主表面18的每個小孔15的邊緣上有突出部分20。穿孔薄膜14通常是定向的薄膜，更優(yōu)選是雙軸定向的薄膜。
聚合物帶子12還包括頂薄膜22和底薄膜24。在所示實施方式中，頂薄膜22給聚合物帶子12提供了耐用性，還能提高強度和給帶子帶來流體不滲透性。底薄膜24例如是粘合劑組合物。也使用其它或別的層來制造帶子12。也可改變層的排列。例如，粘合劑可直接施加到頂薄膜22上，而不是穿孔薄膜上。
現(xiàn)在更詳細地說明本發(fā)明制造穿孔聚合物薄膜的各種材料和方法。
A.小孔圖形在聚合物薄膜14中形成小孔圖形，可強烈影響本發(fā)明布狀薄膜和帶子背襯的撕開和拉伸性質(zhì)?，F(xiàn)在試看圖4，它顯示了典型小孔圖形28的部分放大布局圖，圖中其縱向是垂直上下的，而橫向是水平左右的。所述小孔圖形28包括幾行小孔，第一行是小孔1a、1b和1c；第二行是小孔2a、2b和2c；第三行小孔是3a、3b和3c；第四行是小孔4a、4b和4c；第五行是小孔5a、5b和5c。小孔通常形成在薄膜的大部分或全部表面上展開的圖形，因此圖4所示的圖形只是這個圖形的一部分。
圖4所述的小孔圖形可按照各種參數(shù)進行描述，所述參數(shù)包括每個小孔的絕對尺寸和方位以及小孔相對另外一個小孔的位置。這些參數(shù)具體包括每個小孔的形狀、每個小孔的長度30和寬度32、相鄰列的小孔中心之間的橫向距離33、交替列的小孔中心之間的橫向距離34、相鄰行的小孔中心之間的縱向距離36和交替行的小孔中心之間的縱向距離38。
合適的小孔長度30是每個小孔的最大尺寸，根據(jù)所需的用途而異。小孔通常具有小于200密耳(5.08毫米)的長度30，更通常是小于100密耳(2.54毫米)，還要更通常是小于50密耳(1.27毫米)。在第一個具體的實例中，小孔的長度約60密耳(1.52毫米)。在第二個具體的實例中，小孔的長度約30密耳(1.26毫米)。小孔通常具有小于100密耳(2.54毫米)的寬度32，更通常小于50密耳(1.27毫米)，還要更通常小于25密耳(0.64毫米)。在本發(fā)明的第一個具體實例中，小孔寬度是20密耳(0.51毫米)，在第二個具體實例中，小孔寬度是10密耳(0.25毫米)。
典型薄膜的小孔都是一個尺寸或者少量是不同的尺寸。可以認為小孔通常會由于制造方法、所用的材料和它們的小尺寸緣故，顯示出尺寸的某個標準偏差。另外，有些具體實例中，薄膜的小孔具有非均一的尺寸。而且，小孔的寬度和長度通常是相關(guān)的，長度大于寬度的1.5倍，還要更典型是長度是寬度的2.5-3.5倍。在有些具體實例中，長度大于寬度的3倍。
在特定的行中，一個個小孔通常具有小于300密耳(7.62毫米)的橫向距離34(根據(jù)每個小孔的中心測量)，更通常小于150密耳(3.81毫米)。在第一個具體實例中，橫向距離34約為125密耳(3.18毫米)。在第二個具體實例中，橫向距離約為63密耳(1.59毫米)。交替行之間的縱向距離38通常與橫向距離34相同，但可以不一定相同。相鄰小孔之間的縱向距離36通常小于150密耳(3.81毫米)，更通常小于75密耳(1.91毫米)。在第一個實例中，相鄰小孔之間的縱向距離38為63密耳(1.59毫米)，在第二個實例中，相鄰行之間的縱向距離36為約31密耳(0.79毫米)。相鄰小孔之間的橫向距離33通常與縱向距離36相同，但可以不一定相同。
通常，相鄰行(如第一和第二行，或者第二和第三行)中的小孔以相反的角度取向。因此，對于圖4所示的小孔行，在第一行(包括小孔1a、1b和1c)中的小孔與第二行(包括小孔2a、2b和2c)中的小孔以90°的角度取向。在一個典型的實例中，在這些交替的行中的小孔以相互呈40-140°的角度取向，更典型是60-120°，還要更典型是75-105°。
每個小孔通常有主軸和次軸。主軸方向是沿著小孔的長度穿過小孔的兩端，而次軸則沿著主軸的正交方向穿過小孔的內(nèi)部，通常通過兩端之間的中點。為了進行說明，圖4中有兩個小孔的主軸和次軸作了標記。具體地說，小孔4b顯示了其主軸40和次軸42，小孔5b顯示了其主軸44和次軸46?？梢哉J為其它小孔也具有主軸和次軸，但是在圖中對它們并沒有具體標明。
在所示的實施方式中，小孔如下排列，即每個小孔的主軸延伸穿過位于相鄰行和相鄰列中的相鄰小孔。每個小孔的主軸延伸優(yōu)選盡可能接近地穿過相鄰小孔的中心，或者換句話說，穿過相鄰小孔主軸和次軸的交點。但是，在有些實例中，小孔排列成它們延伸接近(但不是穿過)相鄰的小孔。
沿著MD或TD觀察這種圖形，發(fā)現(xiàn)圖4所示的小孔的行和列以與MD和TD成45°的角度取向。每個這樣的行或列只包括取向相同的小孔。當這種薄膜或帶子沿著MD或TD用手撕開時，裂縫就會沿著這些線中的一條從一個橢圓傳播到另一個橢圓上，幾乎不會從產(chǎn)生裂縫的線“跳”到相鄰的線上。而且，很難在與MD或TD成45°的角度上用手撕開，因為裂縫很難沿著橢圓的主軸和次軸方向之間的方向傳播。
因此，本發(fā)明的薄膜和帶子容易沿直線撕開，而這是有好處的。在這里使用的直線撕開指基本筆直地沿著一片薄膜傳播裂縫的性質(zhì)，如通常在布背襯的帶子(包括導(dǎo)管用帶)上觀察到的那樣。這種裂縫通常不是完美線性的，但基本上是筆直的。另外，根據(jù)本發(fā)明制備的撕裂的薄膜偶爾還會偏離直線。相比未穿孔的薄膜，根據(jù)本發(fā)明制備的薄膜通常顯示出改善的直線撕開性能。另外，相比其它穿孔薄膜，本發(fā)明的薄膜通常顯示出改善的直線撕開性能。
具體地說，類似圖5A-5D所示的圖形可提供獨特的高拉伸強度、低斷裂伸長率、易產(chǎn)生沿薄膜或帶子的縱向(MD)和橫向(TD)的撕裂、沿薄膜或帶子的MD和TD的宏觀可直線撕開性以及與通常用作膠粘帶背襯的機織布相同范圍的裂縫傳播力之間的組合。這些圖形通常包括排列在格子上的橢圓形小孔，這些小孔的中心位于直線的交點上，且至少一條直線以0°(TD)或90°(MD)的角度放置。與MD成0°或90°的格子線角度是優(yōu)選的。在MD和TD方向上都是等間距的格子線是特別優(yōu)選的。對于這種特別優(yōu)選的小孔圖形構(gòu)型，穿過小孔中心點的附加直線可畫成與MD和TD成45°角。對于這種特別優(yōu)選的構(gòu)型，橢圓是這樣取向的，即它們的主軸和次軸沿著這些附加直線與所述格子的所述直線成45°角放置。沿著每條附加的45°線，橢圓輪流在沿著45°線的主軸方向和沿著45°線的次軸方向之間改變方向。這種最優(yōu)選的構(gòu)型提供了沿MD的可用手撕開性、沿TD的可用手撕開性以及在MD和TD中間方向上(特別是MD和TD的中點的45°方向上)的抗撕開性之間的最佳組合。
本發(fā)明薄膜和帶子的撕開性質(zhì)和拉伸性質(zhì)會受穿孔薄膜的性質(zhì)和小孔圖形的影響，如果穿孔前薄膜是在MD和TD上具有非常平衡的撕開和拉伸性質(zhì)的雙軸取向薄膜，那么小孔圖形就會決定穿孔薄膜中MD和TD性質(zhì)之間的平衡，會在MD和TD上產(chǎn)生平衡的撕開和拉伸性質(zhì)。圖形(如如5C和5D所示)會產(chǎn)生這樣的穿孔薄膜，當在MD和TD上都具有所需的性質(zhì)時，所述薄膜在一個主要方向或其它方向上更容易撕開和/或具有更高的拉伸強度和/或具有更高的斷裂伸長率。圖形(如圖5C和5D所示的圖形)可旋轉(zhuǎn)90°，以反轉(zhuǎn)在主要方向上的作用。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可僅通過改變小孔圖形來設(shè)計滿足特定需要的本發(fā)明復(fù)合薄膜或膠粘帶。可以利用使用雙軸取向的薄膜的可能性來提供附加的自由度，所述雙軸取向薄膜在穿孔前MD和TD之間的物理性質(zhì)有差別。
雖然不準備拘泥于什么理論的解釋，但可認為小孔圖形的小孔密度會產(chǎn)生本發(fā)明薄膜和帶子的布狀貼合性以及撕開和拉伸性質(zhì)，也可認為，相比圖4中最優(yōu)選的圖形，降低小孔密度或者改變它的分布樣式來提供沿著MD(如圖5C和5D)或TD或者兩者的通道(傳播的裂縫不會在那里碰到小孔)會降低貼合性以及所需的沿這種無小孔通道的方向的撕開和拉伸性質(zhì)。
而且，可以認為，行和列中的小孔具有相同角取向的小孔圖形會促使裂縫沿著行和列傳播，此外，在相鄰行和列中存在不同角取向的小孔會妨礙裂縫沿除主要方向之外的方向傳播。
而且可以認為，圍繞每個小孔的凸起部分或卷邊會鈍化裂縫的傳播，從而能更好地用手控制撕開、把裂縫傳播力(相對于未穿孔的薄膜)提高到更加適合機織布的水平以及在裂縫通過一個個卷邊的小孔的產(chǎn)生布撕裂的聲音。但是，尤其是圖4中的最優(yōu)選的小孔圖形，相對于未穿孔的薄膜，降低了撕開起始力，因為小孔密度保證任何這樣構(gòu)造的薄膜和帶子的邊緣會在或者非常接近邊緣的地方具有小孔。因此，在裂縫啟始方面，本發(fā)明薄膜和帶子類似于有切痕的薄膜。
B.材料根據(jù)本發(fā)明制備的薄膜是由聚合物材料(包括熱塑性組合物)部分或全部形成的。穿孔薄膜通常是熱塑性的，尤其是聚烯烴，包括在具體實施方式

中的聚丙烯。其它聚合物也可適合，尤其是通常用來制造雙軸取向薄膜的聚合物(如聚對苯二甲酸乙二醇酯和其它聚酯)。對于本發(fā)明的目的，術(shù)語“聚丙烯”包括包含至少約90重量％丙烯單體的共聚物。“聚丙烯”也包括包含至少約75重量％聚丙烯的聚合物混合物。
聚丙烯優(yōu)選主要是等規(guī)的，例如鏈等規(guī)度指數(shù)至少約80％、其在正庚烷中可溶的含量小于約15重量％以及密度為0.86-0.92克/厘米3(根據(jù)ASTM D1505-96(“Density of Plastics by the Density-Gradient Technique”)測量)。這種混合物中合適的其它聚合物包括，但不限于丙烯共聚物、聚乙烯、包含具有4-8個碳原子的單體的聚烯烴和其它聚丙烯樹脂。
用于本發(fā)明的典型聚丙烯的在230℃和21.6牛力作用下的熔體流動指數(shù)為約0.1-15克/10分鐘(按照ASTM D1238-95(“Flow Rates of Thermoplastics bvExtrusion Plastometer”)，其重均分子量約為100000-400000，多分散指數(shù)約為2-15。用于本發(fā)明的典型聚丙烯的熔點大于約130℃，優(yōu)選大于約140℃，最優(yōu)選大于約150℃(使用差示掃描量熱儀測定)。
而且，用于本發(fā)明的聚丙烯可以是具有乙烯單體單元和/或含4-8個碳原子的α-烯烴單體單元的共聚物、三元共聚物、四元共聚物等。其它合適的共單體包括，但不限于1-癸烯、1-十二碳烯、乙烯基環(huán)己烯、苯乙烯、烯丙基苯、環(huán)戊烯、降冰片烯和5-甲基降冰片烯。所述共單體可適量存在，只要不對所需的所述薄膜和帶子的性質(zhì)和特性產(chǎn)生負面影響就可以了，它們的含量通常小于10重量％。一種合適的聚丙烯樹脂是熔體流動指數(shù)為2.5克/10分鐘的等規(guī)聚丙烯均聚物，購自FINA Oil and Chemical Co.，Dallas，TX的產(chǎn)品3374。
加工時可有意使聚丙烯部分降解，所述加工是指加入有機過氧化物，如具有最多含6個碳原子的烷基的二烷基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧化)己烷和二叔丁基過氧化物。合適的降解系數(shù)為約2-15。例如，以薄膜的碎料或邊角料的形式回收或再加工的聚丙烯也可以小于約60重量％的含量混入聚丙烯中。
用于本發(fā)明的聚丙烯可任選包括適量(只要不對所需的所述特性和性質(zhì)產(chǎn)生負面影響就可以了，通常是1-40重量％)的合成或天然樹脂，所述樹脂的分子量約為300-8000，軟化點約為60-180℃。這種樹脂可選自石油樹脂、苯乙烯樹脂、環(huán)戊二烯樹脂和萜烯樹脂。石油樹脂通常含有苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、茚、甲基茚、丁二烯、異戊二烯、間戊二稀和/或戊二烯作為單體組分。苯乙烯樹脂通常含有苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和/或丁二烯作為單體組分。環(huán)戊二烯樹脂通常含有環(huán)戊二烯和任選的其它單體作為單體組分。萜烯樹脂通常含有蒎烯、α-蒎烯、二戊烯、苧烯、月桂烯和莰烯作為單體組分。這些樹脂可是部分或全部氫化的。
頂薄膜22是一種熱塑性塑料，可根據(jù)具體膠粘帶的用途來選擇。在一個實施方式中，聚合物帶子可以是導(dǎo)管用帶，其頂薄膜22可以是聚烯烴，優(yōu)選是聚乙烯，更優(yōu)選是低密度聚乙烯。在另一個實施方式中，聚合物帶子可以是透氣帶子，如醫(yī)用帶子，其頂薄膜22可以是可透過性的聚合物(如聚氨酯)。在另一個實施方式中，聚合物帶子可以是非卷曲、尺寸穩(wěn)定的帶子，其頂薄膜22可以是聚丙烯薄膜，該聚丙烯薄膜在每個主要面內(nèi)方向上的熱膨脹系數(shù)與穿孔薄膜14基本上相同。
作為底薄膜24涂覆在穿孔薄膜14第二主表面18上的粘合劑可以是現(xiàn)有技術(shù)已知的任何合適的粘合劑。優(yōu)選的粘合劑是可用壓力、熱或它們的結(jié)合激活的粘合劑。合適的粘合劑包括基于丙烯酸酯、橡膠樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基甲酸乙酯或它們的組合的粘合劑。粘合劑可通過溶液、水基或熱熔涂覆的方法來進行施涂。粘合劑可包括熱熔涂覆配方、轉(zhuǎn)移涂覆配方、溶劑涂覆配方和乳膠配方，以及層壓、熱激活和水激活粘合劑。本發(fā)明中有用的粘合劑包括壓敏粘合劑。已知壓敏粘合劑具有強烈而永久的粘性，只用手指壓力就可以粘著，且足夠保持在被粘物上。
可使用許多種粘合劑來形成底薄膜24，所述粘合劑包括基于聚丙烯酸酯、聚乙烯醚、二烯橡膠(如天然橡膠、聚異戊二烯和聚丁二烯)、聚異丁烯、聚氯丁二烯、丁基橡膠、丁二烯-丙烯腈聚合物、熱塑性彈性體、嵌段共聚物(如苯乙烯-異戊二烯和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物、乙烯-丙烯-二烯聚合物和苯乙烯-丁二烯聚合物)、聚α-烯烴、無定形聚烯烴、硅氧烷、含乙烯的共聚物(如乙烯乙酸乙烯酯、丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸乙酯)、聚氨酯、聚酰胺、環(huán)氧樹脂、聚乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮共聚物、聚酯以及上述聚合物的混合物(連續(xù)或不連續(xù)相)的普通組合物的粘合劑。
另外，粘合劑可包含一些添加劑，如增粘劑、增塑劑、填料、抗氧劑、穩(wěn)定劑、顏料、傳播材料、固化劑、纖維、長纖維和溶劑。而且，粘合劑可任選是利用任何已知的方法進行固化的。粘合劑可以所需的數(shù)量進行施涂，通常可提供常規(guī)的約0.0015-0.005克/厘米2的干燥涂層重量。
有用的壓敏粘合劑的一般說明可參見Encyclopedia of Polymer Science andEngineering，卷13，Wiley-Interscience Publishers(New York，1988)。有用的壓敏粘合劑的其它說明可參見Encyclopedia of Polymer Science andTechnology，卷1，Interscience Publishers(New York，1964)。
本發(fā)明的薄膜可任選在穿孔薄膜14、頂薄膜22或者任何插入的層中包含添加劑和其它現(xiàn)有技術(shù)已知的組分。例如，本發(fā)明的薄膜和帶子可包含填料、顏料和其它著色劑、防粘劑、潤滑劑、增塑劑、加工助劑、抗靜電劑、成核劑、抗氧劑和熱穩(wěn)定劑、紫外線穩(wěn)定劑以及其它性能改良劑。填料和其它添加劑的用量優(yōu)選是經(jīng)過選擇的，以便負面影響所述優(yōu)選實施方式中得到的性質(zhì)。
有機填料可包括有機染料和樹脂，以及有機纖維(如尼龍和聚酰亞胺纖維)和其它任選交聯(lián)的聚合物(如聚乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、鹵化聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)烯烴聚合物等)的雜質(zhì)。
無機填料包括顏料、熱解法二氧化硅和其它形式的二氧化硅、硅酸鹽(如硅酸鋁或硅酸鎂)、高嶺土、滑石、硅酸鋁鈉、硅酸鋁鉀、碳酸鈣、碳酸鎂、硅藻土、石膏、硫酸鋁、硫酸鋇、磷酸鈣、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鎂、氧化鐵、碳纖維、碳黑、石墨、玻璃珠、玻璃泡、礦物纖維、粘土顆粒、金屬顆粒等。
在有些用途中，在取向過程中讓空隙在填料顆粒周圍形成是有益的。有機和無機填料也可有效用作防粘劑。取而代之，或者另外可再使用潤滑劑如聚二甲基硅氧烷油、金屬皂、蠟、高級脂肪酯和高級脂肪酸酰胺(如芥(子)酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸酰胺和山俞酸酰胺)。
薄膜可包含抗靜電劑，包括脂肪族叔胺、甘油單硬脂酸酯、堿金屬鏈烷磺酸鹽、乙氧基化或丙氧基化聚二有機硅氧烷、聚乙二醇酯、聚乙二醇醚、脂肪酸酯、乙醇胺、單和二甘油酯以及乙氧基化脂肪胺。有機或無機成核劑也可使用，如二苯甲基山梨糖醇或其衍生物、喹吖(二)酮和其衍生物、安息香酸金屬鹽(如安息香酸鈉、雙(4-叔丁基-苯基)磷酸鈉、二氧化硅、滑石和斑脫土。
還可進一步混入抗氧劑和熱穩(wěn)定劑，所述抗氧劑和熱穩(wěn)定劑包括酚類[如季戊四醇基四〔3-(3，5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸鹽和1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二-叔丁基4-羥基苯甲基)苯〕以及堿和堿土金屬硬脂酸鹽和碳酸鹽。其它添加劑(如阻燃劑、紫外線穩(wěn)定劑、相容劑、抗菌劑如氧化鋅、電導(dǎo)體和熱導(dǎo)體如氧化鋁、氮化硼、氮化鋁和鎳粒)也可混入用來形成薄膜或帶子背襯的聚合物中。
帶子12的穿孔薄膜層14可任選在其主表面16和18中的一個或者兩個上進行處理，所述處理是指接受火焰或電暈放電或者其它表面處理(包括化學預(yù)處理)，用以提高后面的涂料層的粘合。另外，頂薄膜22暴露的表面可用任選的低粘合背面涂膠材料進行涂覆，用以限制背面粘合劑層和頂薄膜22之間的粘合力，從而可制備能夠容易展開的膠粘帶子卷，這是在制造粘合劑涂覆帶子的領(lǐng)域中為人們熟知的。
本發(fā)明的薄膜在用作帶子背襯時，優(yōu)選的最終厚度是0.8-6密耳(0.020-0.152毫米)。也可使用更厚和更薄的薄膜，但是薄膜厚度應(yīng)足以在處理或使用中避免過分脆弱和難以處理，但又不應(yīng)太厚以致剛性太大而不易處理和使用。在薄膜上和不算邊緣區(qū)域的薄膜內(nèi)部寬度的范圍內(nèi)，薄膜厚度的變異性(用標準差除以平均值來測量)優(yōu)選小于10％。
把薄膜背襯轉(zhuǎn)變成帶子的詳情是已知的。例如，參見美國專利4451533，“非必需的聚丙烯粘合劑涂覆帶”(Wong等人)，其全部內(nèi)容參考結(jié)合于此。
所述薄膜適用于許多膠粘帶子背襯的用途。覆蓋小孔圖形的頂薄膜22的存在可在某些的實例中提供類似于多涂覆的布狀帶子背襯的外觀。這種外觀連同其拉伸和撕開性質(zhì)使薄膜可用作導(dǎo)管用帶、玻璃吹工用帶子等的背襯。具體對于導(dǎo)管用帶來說，在頂薄膜中混入已知的適量銀灰色顏料可產(chǎn)生令人熟悉的外觀，這在市場上是需要的。因為該背襯貼合性好，所以也可用作修稿帶的背襯。
C.穿孔薄膜制備方法本發(fā)明的穿孔薄膜可使用各種薄膜形成、取向和穿孔技術(shù)來制備。
在一個實例中，先澆注成薄膜片，以制備適合通過拉伸制造成取向薄膜的薄片。當制造聚丙烯薄膜時，適合用來澆注薄片的一種方法，是把樹脂送入單螺桿、雙螺桿、級聯(lián)或其它擠出機系統(tǒng)的進料斗，擠出機機筒的溫度已調(diào)節(jié)到能生產(chǎn)出穩(wěn)定均勻的熔體。聚丙烯熔體通過模頭擠出到旋轉(zhuǎn)冷卻的金屬圓形鑄錠機上。圓形鑄錠機可以部分浸入在裝有液體的冷卻浴中，澆鑄出的薄片也可以在從圓形鑄錠機中取出后穿過裝有液體的冷卻浴。
薄片成形后，可以對其拉伸得到取向薄膜?？墒褂美毂∧び玫母鞣N方法或裝置。第一種方法包括使用相繼的雙軸拉伸裝置，通常是先使薄膜穿過一系列旋轉(zhuǎn)的輥子(它們的速度使薄膜輸出線速度大于輸入線速度)在縱向上拉伸，然后在拉幅機的離散軌道上進行橫向拉伸。另一些方法包括使用機械拉幅機(如在美國專利4330499和4595738中提出的裝置)進行的同時雙軸拉伸，以及使用同時雙軸拉伸(在美國專利4675582、4825111、4853602、5036262、5051225和5072493(全部參考結(jié)合于此)中提到)用的該拉幅機裝置。雙軸拉伸薄膜也可利用吹塑薄膜、雙泡(double-bubble)和管形薄膜技術(shù)來制備。
再來看聚丙烯，在一個相繼拉伸實例中，縱向拉伸率約為4∶1-6∶1.更優(yōu)選為4.5∶1-5.5∶1。在另一個優(yōu)選的相繼拉伸實例中，橫向拉伸率至少為7∶1，更優(yōu)選約為7∶1-12∶1。在另一個優(yōu)選的相繼拉伸實例中，縱向拉伸率約為4∶1-6∶1，橫向拉伸率至少為7∶1。更優(yōu)選的是，縱向拉伸率約為4.5∶1-5.5∶1，而橫向拉伸率約為7∶1-11∶1。一種優(yōu)選的背襯，其相繼雙軸拉伸薄膜的縱向拉伸率約為5∶1，橫向拉伸率約為8∶1-10∶1。
在一個同時雙軸拉伸實例中，面拉伸率約為35∶1-約108∶1。更優(yōu)選的是，面拉伸率約為45∶1-約60∶1。選擇這些實例的縱向分量和橫向分量，以提供所需的薄膜性質(zhì)和所述特性。
也可選擇拉伸操作的溫度，以便得到具有所需特性和性質(zhì)的薄膜。這些溫度隨著所用的材料和所用具體裝置的熱傳遞特性而異。對于使用聚丙烯的實例，用于縱向拉伸的預(yù)熱輥和拉伸輥的溫度保持在約120-135℃。對于在拉幅機上的橫向拉伸，預(yù)熱區(qū)域通常保持在約180-190℃，而拉伸區(qū)域保持在約160-180℃。對于同時拉伸背襯，預(yù)熱和拉伸溫度通常約為160-215℃。
用來制備穿孔薄膜層14的薄膜上的小孔可使用多種技術(shù)來形成。優(yōu)選的是形成的小孔沒有銳利的邊緣的成孔技術(shù)。還優(yōu)選的是在小孔邊緣形成凸起部分20的成孔技術(shù)，所述凸起部分20是由于在薄膜上各隔離的要形成孔的部位高度局部熔化形成的。
每個小孔不必與其它小孔完全相同或者其形狀、尺寸或開口度(openness)絕對精確?，F(xiàn)有技術(shù)已知的許多成孔技術(shù)(包括大部分熱技術(shù))所形成的小孔，在尺寸、形狀的完整性方面都有一些差別，但是這對于本發(fā)明沒有明顯有害的作用。同樣地，小孔可以不是完全敞開的，但沒有什么不利的作用。例如，橢圓形的小孔可具有一些聚合物材料的“飄帶”(streamer)橫跨在小孔上，其作用是把一個小孔分成兩個或更多個緊緊集合在一起的、不規(guī)則形狀和尺寸的更小小孔它們合起來具有橢圓形外部邊界。同樣，橢圓形小孔可有意制成的一系列緊緊集合的更小的圓形或其它形狀的小孔構(gòu)成。這些差異對于本發(fā)明的有利性質(zhì)具有很小的或者沒有不利作用，并且是可預(yù)料到的。
同樣，在薄膜14中，不是所有的小孔都需要完全穿透薄膜表面16和18，只要有相當多的小孔完全穿透薄膜即可。例如，小孔圖形中的有些部位可以是不完全穿透薄膜兩個表面的凹陷或坑，對所述的薄膜撕開和拉伸性質(zhì)也不會產(chǎn)生不利影響。
用來制造本發(fā)明穿孔薄膜14的成孔技術(shù)包括用熱流體(尤其是熱氣體)撞擊來成孔，如美國專利3038198和英國專利851053、851473、1073605和2313338中提到的；用火焰來成孔，如美國專利3394211和美國專利1012963、1073605和2313338中提到的；用加熱的刀片進行熔化切割來成孔，如在美國專利3985600中提到的；壓花然后通過加熱打開突起的末端來成孔，如美國專利4248822中提到的；用具有一些突起物的壓花輥在以不小于壓花輥的速率移動薄膜的情況下進行熱壓花來成孔，如美國專利4978486中提到的；用熱針穿刺來成孔；使用超聲波來成孔；使用紅外線能量代替熱氣體或火焰來成孔；以及用能量撞擊(如激光、電子束或電暈放電)來成孔。
對薄膜層14進行穿孔的一個具體方法是使用Sherman Treater Gas Flame FilmPerforator(Sherman Treaters，Ltd.，Thame，Oxon，U.K.)。用Sherman Treater進行穿孔的方法可用途到雙軸取向聚丙烯薄膜上，而且在穿孔薄膜14(它在處理時面對火焰)表面的小孔上提供凸起或卷曲的邊緣。這個成孔方法的另一個優(yōu)點是能使穿孔薄膜14(它具有凸起部分20)的表面經(jīng)過火焰打底處理，以利于與以后施加的層(如粘合劑)的粘合，而不需要其它涂的底涂料步驟。
頂薄膜22可用各種技術(shù)固定到穿孔薄膜14，所述技術(shù)包括通過層壓把預(yù)成形的頂薄膜22固定到成孔薄膜14上。也可使用粘合劑、熱或現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它層壓方法。頂薄膜22也可涂覆在穿孔薄膜14上?？墒褂矛F(xiàn)有技術(shù)中已知的各種涂覆方法，包括溶劑基涂覆方法和擠壓涂覆方法。另外，可以是先共擠出兩層薄膜，然后進行成孔步驟形成頂薄膜22與穿孔薄膜14構(gòu)成的兩層薄膜，只要所述成孔步驟能對層14充分穿孔而使頂薄膜22基本上沒有穿孔。
在第一個實例中，將頂薄膜22熱層壓到已預(yù)先打底的穿孔薄膜14上來固定之。穿孔薄膜14可通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何技術(shù)來打底，所述技術(shù)包括但不限于火焰處理、電暈處理、等離子體處理、電子束、紫外線和化學處理。
穿孔薄膜14也可制備成雙層薄膜，其第二層薄膜是打底用的聚合物層。當頂薄膜22是LDPE時，穿孔薄膜14是雙軸取向聚丙烯，優(yōu)選的方法是把穿孔薄膜14制成雙層薄膜，其第二層是聚乙烯，優(yōu)選是低密度聚乙烯或線性低密度聚乙烯。聚乙烯層優(yōu)選構(gòu)成穿孔薄膜14總厚度的1-10％，更優(yōu)選是總厚度的2-5％。這個聚乙烯層起打底聚合物層的作用，以便用于對頂薄膜22的熱層壓。當使用這種方法時，特別優(yōu)選的頂薄膜22是低密度聚乙烯吹塑薄膜。
頂薄膜22也可以是多層薄膜。在一個具體的實例中，頂薄膜22是聚乙烯三層薄膜，其中間層包含紫外線(UV)阻斷劑或吸收劑。當暴露在UV照射下時，如在戶外用途中，使用這種頂薄膜22可延長布狀薄膜或膠粘帶的壽命。在這個實例中，膠粘帶中粘合劑的性能會隨著時間顯著地提高，而許多粘合劑會產(chǎn)生UV降解。
穿孔薄膜14(它具有凸起部分20)的表面并沒有什么限制。例如，在上面作為例子的雙層穿孔薄膜中，凸起部分20可位于雙軸取向聚丙烯表面或位于聚乙烯表面上。凸起部分優(yōu)選位于雙軸取向聚丙烯表面上。同樣，在制成的膠粘帶或布狀薄膜結(jié)構(gòu)體中，具有凸起部分的表面的取向并沒有什么限制。頂薄膜22可固定到穿孔薄膜14的有凸起的表面或者沒有凸起的表面。
在另一個可用的加工方法中，頂薄膜22可在成孔步驟之前固定到將會成為穿孔薄膜14的層上。然后使用上述技術(shù)進行成孔，使小孔延伸穿過整個穿孔薄膜14，也可以進入但不完全穿過頂薄膜22。
用所述方法形成帶子以后，可以進行一個附加的加工步驟，即再進行少量的單軸或雙軸拉伸，從而增大“脹量”(bulk)或“膨松”(loft)，還可降低斷裂伸長率，并且相比不用所述附加加工處理的本發(fā)明薄膜或帶子背襯，能提供更加明顯的布狀外觀即“外表”。對于最佳的脹量，單軸取向是優(yōu)選的。
D.實施例按照下述一些實施例進一步詳細說明本發(fā)明的操作。提供的這些實施例還可說明各種特定的和優(yōu)選的實施方式和技術(shù)。但是，應(yīng)該認為，還可以在本發(fā)明范圍內(nèi)做出許多改變和改進。
薄膜/帶子的拉伸性質(zhì)測試根據(jù)在ASTM D-882，“Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting，”方法A中所述的程序測量縱向(MD)和橫向(TD)拉伸強度(斷裂時)和斷裂伸長率。在測試前，薄膜在22℃(72°F)和50％相對濕度(RH)的條件下放置24小時。使用拉伸試驗機(購自MTS Systems Corporation，Eden Prairie，MN的NO.Sintech 200/S型)進行測試。本測試的樣品為2.54厘米寬、至少15厘米長。起始夾鉗間隔為10.2厘米，起始十字頭速度為5.08厘米/分鐘。在伸長為0.508厘米后，十字頭的速度逐步提高到25.4厘米/分鐘。
薄膜/帶子撕開測試下列程序用來測定與薄膜和帶子樣品裂縫的產(chǎn)生和傳播有關(guān)的MD和TD撕開性質(zhì)。從薄膜或帶子上切下約5厘米長(沿著要撕開的方向)、約9厘米寬的樣品。樣品的兩端在更大尺寸(寬度)的方向上折疊，在中央留下稍小于0.64厘米的單層薄膜或帶子。如果是粘合劑涂覆的帶子，那么折疊兩端使粘合劑對著粘合劑。因此，在單層中央?yún)^(qū)域的每端形成約2厘米寬的粗而短的區(qū)域(stub)，粘合劑留在內(nèi)部。這就阻止了樣品粘合劑到測試裝置的夾鉗上，并促使在所需的中央位置撕開。使用標準的拉伸試驗機，樣品的安裝使得其長度尺寸是水平的。樣品的夾住使得各個粗而短的區(qū)域只有0.32厘米與夾鉗接觸；剩余的樣品突出到外面一側(cè)，剩余的夾鉗夾緊區(qū)域是空的。夾鉗的起始間隔是0.64厘米。夾鉗以127厘米/分鐘的速率分開。在中央單層區(qū)域中靠近夾子的末端首先出現(xiàn)裂縫，并沿5.08厘米長的單層區(qū)域傳播。
對于這種測試，力對位移的典型曲線通常顯示，當樣品抵抗著撕開時，力上升，然后在開始出現(xiàn)裂縫時力突然下降。開始出現(xiàn)裂縫時的最大力就是撕開起始力。在這點時的位移除以標點間距離就是撕開起始伸長率。直到這個點曲線下面的面積就是撕開起始能。對于布基或布狀的薄膜樣品，在開始出現(xiàn)裂縫以后，力并不下降到零，而是先出現(xiàn)一些可有的起始較大波動，然后達到穩(wěn)定值。這個值就是裂縫傳播力。在裂縫傳播力附近存在微小的“鋸齒”形波紋，這是由于本發(fā)明薄膜和帶子的穿孔特性造成的。5.08厘米長的撕開結(jié)束后，力下降到零。在整個測試曲線下的面積就是總撕開能。裂縫傳播能就是總撕開能和撕開起始能之差。
按照下列一些詳細的實施例進一步說明本發(fā)明的操作。所提供的這些實施例還可說明各種特定的和優(yōu)選的實例和技術(shù)。但是，應(yīng)該認為，還可以在本發(fā)明范圍內(nèi)做出許多改變和改進。
實施例1取市售雙軸取向聚丙烯(BOPP)雙層薄膜。其第二層或表皮層是低密度聚乙烯。該薄膜已經(jīng)被拉伸，在MD和TD上的拉伸率分別約是5∶1和9∶1。把薄膜和照相印有所需小孔圖形的紙片送入3MTM(St.Paul，MN)紅外Transparency Maker中對薄膜進行成孔，此時紙片的印刷面對著薄膜的聚乙烯面，紅外線擊穿清晰的薄膜。紅外線被紙片上的黑色標記吸收，從而對雙層BOPP局部加熱，使取向的聚合物薄膜在這些部位熔化和回縮，產(chǎn)生小孔，而在小孔的邊緣產(chǎn)生凸起部分或“卷邊”。小孔圖形是圖4的橢圓形的，行與行之間的距離38，列與列之間的距離34都是3.18毫米。小孔長度30為1.52毫米，小孔寬度32為0.51毫米。如圖4所示，小孔以與MD和TD成45°的角度取向。穿孔薄膜隨后以其聚乙烯一面頂著110℃加熱的鋼板熱層壓到聚乙烯夾心袋(sandwich-bag)薄膜片上。所得層壓的復(fù)合薄膜在MD和TD上都是可用手直線撕開的。
實施例2在MD方向上用手在室溫在進一步拉伸實施例1的復(fù)合薄膜。這次拉伸后，薄膜顯示出非常小的回復(fù)。薄膜顯現(xiàn)出明顯的膨松或有織紋的外觀，很像聚合物涂覆的機織布。
實施例3-19以簡單的(單層)28微米厚BOPP為原料制備這些實施例，所述BOPP在MD和TD上的拉伸率分別約為5∶1和9∶1。再次使用實施例1中所述的紅外成孔技術(shù)。試驗了各種小孔圖形，它們都是實施例1中所述的橢圓形的變形。測試了三種不同的孔形狀橢圓形孔(如實施例1)、矩形孔和一個行中的三個緊連但隔開的圓形孔(近似橢圓形)。圖形的全部尺寸(長和寬)在一特定的測試中保持恒定。三種小孔類型都排列成均勻的圖形，該圖形位于相同方格的中央(如實施例1)，但是小孔以與薄膜成三個不同的角度進行取向30°、45°(如實施例1)和60°。對于所有的形狀和角度，測試了兩個圖形尺寸。較小尺寸的圖形是實施例1。較大尺寸的圖形，其小孔尺寸和間隔都比前者大大約50％。穿孔薄膜沒有進行層壓，但是進行了拉伸測試。實施例3表示沒有穿孔的薄膜，它不能用手撕開。實施例4-19的穿孔薄膜都是可用手撕開的。實施例3-19的拉伸結(jié)果列在表1中。
表1

實施例20-26以簡單的(單層)28微米厚BOPP為原料制備這些實施例，所述BOPP在MD和TD上的拉伸率分別約為5∶1和9∶1。再次使用實施例1中所述的紅外成孔技術(shù)。使用在實施例1所述的45°角的橢圓小孔圖形，檢測了各種圖形密度。如表2所示檢測了三種不同的空隙(void)密度。對兩個圖形尺寸進行了測試。較小尺寸的圖形是實施例1。較大尺寸的圖形，其小孔尺寸和間隔都比前者大大約50％。穿孔薄膜沒有進行層壓，但是進行了拉伸測試。實施例20、23和26即是表1中的實施例3、5和13，為清楚起見，其數(shù)據(jù)列在表2中。實施例20表示未穿孔薄膜。實施例20-26的拉伸結(jié)果列在表2中。
表2

實施例27-30為了檢查BOPP薄膜厚度對手可撕開性和拉伸性質(zhì)的影響，重復(fù)實施例3-6，不同的是使用了41微米厚的BOPP，但是其它性質(zhì)基本相同。實施例27是未穿孔BOPP，它是不能用手撕開的。其它三種穿孔薄膜都是可用手撕開的。拉伸測試結(jié)果列在表3中。
表3

實施例31-37取由機織布背襯制成的市售膠粘帶的五個樣品，在MD和TD上測試它們的撕開性質(zhì)?？墒褂蒙鲜霰∧?帶子撕開測試步驟來得到定量數(shù)據(jù)。五個市售帶子是TYCOTM975(實施例31)、NashuaTM357 Premium(實施例32)、MancoTMDuckTMAllPurpose(實施例33)、MancoTMDuckTMIndustrial(實施例34)和MancoTMProfessional(實施例35)。
另外，制成實施例36和37的本發(fā)明兩個帶子。對于這兩個實施例，30微米厚的雙軸取向雙層聚丙烯薄膜是在同時取向拉幅機上制造的，所述拉幅機類似于在美國專利4675582、4825111、4853602、5036262、5051225和5072493中所述的拉幅機。所用的聚丙烯樹脂是FINA 3374和FINA 3571(購自FINA Oil and ChemicalCo.，Dallas，TX)的65/35混合物。其第二層即表皮層是線性低密度聚乙烯CM27057-F(購自Eastman Chemical，Kingsport，TN)，它占總薄膜厚度的3％。兩種聚合物在約235℃下進行擠出。拉伸在約150℃下進行。薄膜的名義拉伸率在MD和TD上都是約7∶1。使用ShermanTMBrand Flame Perforator(購自ShermanTreaters，Ltd.，Thame，Oxon，U.K.)在連續(xù)過程中對薄膜進行穿孔。所用的小孔圖形是實施例1和圖4中的?；鹧孀矒粼陔p層薄膜的聚丙烯面上。在110℃用三輥組以夾住的供料方式把穿孔薄膜層壓到聚乙烯薄膜上。對于實施例36，聚乙烯薄膜是不含色料的低密度聚乙烯吹塑薄膜。對于實施例37，聚乙烯薄膜是銀灰色的低密度聚乙烯薄膜(購自Transco Plastic Industries，Montreal，Quebec，Canada)。用標準重量的標準導(dǎo)管用帶粘合劑把復(fù)合薄膜涂覆在沒有聚丙烯的面上。這些實施例和市售帶子的拉伸測試結(jié)果列在表4中。
表4

實施例38-42為了檢驗查各帶子單個部分對本發(fā)明帶子的撕開和拉伸性質(zhì)的貢獻，以及還為了與市售布背襯的膠粘帶進行比較，進行下面操作。制備30微米厚的雙軸取向雙層聚丙烯薄膜(實施例39)，且如實施例36-37所述的方法進行成孔。然后用在實施例36-37中所述的技術(shù)把穿孔薄膜(實施例39)層壓到51微米厚的銀灰色低密度聚乙烯吹塑薄膜(購自Transco Plastic Industries，Montreal，Quebec，Canada)上(實施例40)。如實施例36-37所述，在復(fù)合薄膜上涂覆以膠粘劑。同樣或同時取向的成孔為MD-TD對稱圖形的BOPP薄膜，在最終的膠粘帶(實施例41)的MD和TD上顯示相似的撕開和拉伸性質(zhì)。表5顯示了中間組分薄膜、最終的本發(fā)明有色帶和市售帶子(3MTMScotchTMBrand 130 Home和Shop Duct Tape(實施例42))的臨界TD撕開和MD拉伸性質(zhì)的比較?？梢钥吹剑景l(fā)明帶子為引發(fā)和傳播裂縫需要的能量較小，而同時提供提高的拉伸性質(zhì)。
表5

實施例43-66為了檢查格子圖形對本發(fā)明薄膜和帶子的用手可撕開性的影響。制備許多不同樣品，這些樣品具有不同的行-行尺寸38和列-列尺寸34(圖4)。為了檢測與小孔圖形的其它變量的相互作用，橢圓形和矩形都用作小孔形狀，也使用幾個小孔取向角(對于MD)。所用的雙軸取向聚丙烯薄膜與實施例3-19中的是一樣的。因為這種薄膜在MD和TD上具有不同的性質(zhì)，所以把格子(各小孔的中心位于這個格子點上)從MD-TD對稱圖形(圖4中的尺寸34＝尺寸38)改變成不對稱圖形可以有兩種不同的方式改變尺寸34，而保持尺寸38恒定，預(yù)期得不到改變尺寸38，而保持尺寸34恒定而保持尺寸34恒定相同的結(jié)果，這是因為薄膜本身具有各向異性。在這兩種情況下，小孔的數(shù)量密度和空隙度都保持不變。小孔長度和寬度與實施例1一樣。使用實施例1所述的紅外技術(shù)進行成孔。如同實施例3-19，在沒有層壓頂薄膜的情況下測試穿孔薄膜。測試方法是定性的手撕開測試。在MD和TD上撕開樣品?！昂谩钡蔫b定等級指清晰的直線撕開。“較好”的鑒定等級指斯開時偏離撕開直線有少量“嵌合”情況?！安睢钡蔫b定等級指撕開時在多個部位有偏離撕開直線的少量“嵌合”情況。所有的薄膜至少在一個方向上是可用手撕開的。實施例51和52大約相當于上述實施例5-8，且都顯示出這些穿孔薄膜中的最好撕開性質(zhì)。表6中列有小孔圖形的參數(shù)和定性手撕開的結(jié)果。
表6

實施例67-71為了檢查設(shè)置小孔圖形的主軸與薄膜的主軸(MD和TD)成不同角度的影響，進行了下列實施例。如實施例43-66一樣進行制備，不同的是展示的小孔圖形施加到薄膜上時圖形進行一定的旋轉(zhuǎn)。因此，圖形中的“列”并不是沿著薄膜MD放置，而是與它成一定的角度。手撕開測試沿著小孔圖形的主軸進行，該主軸不再是對應(yīng)于薄膜的MD和TD。所有薄膜都仍舊是可用手撕開的，但是相比實施例43-66的類似薄膜(其小孔圖形主軸和薄膜主軸成一直線)，其撕開性質(zhì)都有顯著地下降。圖形參數(shù)和定性手撕開測試結(jié)果列在表7中。
表7

本領(lǐng)域的技術(shù)人員可做出本發(fā)明的各種改進和改變，只要這些改進和改變都不脫離本發(fā)明的范圍和精神，應(yīng)該認為本發(fā)明并不局限于前述說明性的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合聚合物薄膜，它包括(a)取向的第一層聚合物薄膜，所述薄膜具有第一和第二表面以及大量穿透第一和第二表面的小孔；(b)施加到第一層聚合物薄膜的第一或第二表面上并基本覆蓋第一層聚合物薄膜的小孔的第二層聚合物薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述復(fù)合聚合物薄膜在至少一個方向上是可用手撕開的。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述第一層聚合物薄膜包含一層第一聚合物和一層第二聚合物。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述第一層聚合物薄膜中的小孔是非圓形的，所述小孔的長度是其寬度的至少1.5倍。
5.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述第一層聚合物薄膜中的小孔排列成小孔的最長尺寸與縱向呈40-50°的角度。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述小孔具有主軸和次軸，并且第一小孔的主軸穿過相鄰的第二小孔。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述第一層聚合物薄膜中的小孔排列成交替的行，且每行中的小孔以與相鄰行中的小孔成約90°的角度取向。
8.如權(quán)利要求1-7中任何一項所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述第一層聚合物薄膜中的小孔在其邊界具有凸起部分或卷邊。
9.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述第二層聚合物薄膜是施加到第一層聚合物薄膜的第一表面上的，并且它還包括施加到第一層聚合物薄膜第二表面上的第三層聚合物薄膜。
10.如權(quán)利要求1-9中任何一項所述的復(fù)合聚合物薄膜，它還包括位于復(fù)合聚合物薄膜外表面上的粘合劑組合物。
11.如權(quán)利要求1-10中任何一項所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述復(fù)合聚合物片材的斷裂強度至少為1.0千克/厘米。
12.如權(quán)利要求1-11中任何一項所述的復(fù)合聚合物薄膜，其特征在于所述復(fù)合聚合物片材的斷裂伸長率小于40％。
13.如權(quán)利要求1-12中任何一項所述的復(fù)合聚合物薄膜，它還包含顏料。
14.一種聚合物片材，它包括具有第一和第二表面的聚合物薄膜；聚合物薄膜中穿透過所述第一和第二表面的許多小孔，所述小孔的長度大于其寬度；所述小孔排列成每個小孔的主軸延伸穿過相鄰的小孔。
15.一種復(fù)合聚合物片材，它包括具有許多小孔的第一種聚合物材料；固定在第一種聚合物材料上的第二種聚合物材料，所述復(fù)合聚合物片材在至少一個方向上的裂縫傳播力至少是裂縫起始力的10％。
16.一種制備復(fù)合聚合物薄膜的方法，它包括(a)制備包括第一聚合物組合物的取向聚合物薄膜；(b)對所述取向薄膜進行成孔；(c)把第二聚合物組合物施加到所述取向聚合物薄膜上。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述薄膜是雙軸取向的。
全文摘要
本發(fā)明描述的是一種具有大量小孔的聚合物薄膜。聚合物薄膜提供了牢固的、高拉伸強度的材料，該薄膜可用手沿一個或兩個軸的方向撕開。在具體的實例中，把聚合物薄膜制成具有布狀強度性質(zhì)和撕開傳播性質(zhì)的多層薄膜，且適合用于各種膠粘帶的用途。本發(fā)明也提出了制備聚合物薄膜的方法。
文檔編號B32B3/10GK1455732SQ00819895
公開日2003年11月12日 申請日期2000年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月8日
發(fā)明者J·杰克遜, D·克呂格爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司