自粘结胶带和其使用方法

自粘结胶带和其使用方法

本发明涉及一种可用于捆绑、层合或包装(以下称为捆绑)的自粘结胶带，该胶带可用于捆绑各种物品如医护用管、办公自动化设备等的电缆、电线、花卉栽培、文件、海报等，用于层合各种物品如与航空行李粘附的标签、海报、照片等，用于包装以防止污染或损害各种物品如玻璃器皿、陶器等。

通常已将捆绑胶带用于捆绑诸如管、电缆电线束等。这类捆绑胶带不与要捆绑的物体表面粘附，仅捆绑胶带的粘结剂层通过压力粘附在一起。将天然橡胶、丁基橡胶、聚异戊二烯橡胶和丙烯酸系压敏粘合剂(粘合剂)用于常规捆绑胶带的粘结剂层。

然而，常规捆绑胶带存在的缺点是粘结剂可能残留于物品束(bound)上或经过一段时间后因粘结剂变质可能污染物品或使物品褪色，或粘结剂强度对于易损物品如纸太强，导致纸被剥离和在除去时撕裂。此外，胶带本身长时间贮存后通常容易出现褪色和粘结强度降低，同时由于使用的压敏胶的特性，存在不能提供高透明度胶带的问题。

基于上述常规技术的情形提出本发明。本发明在于提供一种自粘结胶带，该胶带可防止粘结剂残留于物品束等上、防止褪色或污染物品和与物品粘附，并可防止胶带本身长时间贮存后褪色或粘结强度降低，同时该胶带具有高透明粘结剂层，本发明还提供一种使用方法。

通过本发明人为解决上述问题而努力的结果，已发现本发明目的如此实现在胶带基材表面上提供包括至少一种选自聚氨酯粘合剂和聚酯粘合剂的粘合剂、且具有球粘性值不大于3、对不锈钢板的粘结强度不大于2N/cm(按照JISZ0237测定)和粘结剂层之间的自粘结强度不小于2N/cm的粘结剂层。

换言之，本发明提供一种在胶带基材表面上具有粘结剂层的自粘结胶带，所述粘结剂层包括至少一种选自聚氨酯粘合剂和聚酯粘合剂的粘合剂、且具有球粘性值不大于3、对不锈钢板的粘结强度不大于2N/cm(按照JIS Z0237测定)和粘结剂层之间的自粘结强度不小于2N/cm。

本发明还提供一种在上述自粘结胶带中具有A型硬度测验器硬度(按照JISK6253测量)不低于20的自粘结胶带。

本发明还提供一种使用自粘结胶带的方法，其中为捆绑、层合或包装制品将制品的部分或整个表面用该自粘结胶带覆盖，然后使自粘结胶带的粘结剂层卷缩在一起。

下面更详细地解释本发明。

图1表示本发明一个实施方案的自粘结胶带的横截面，图2表示本发明另一实施方案的自粘结胶带的横截面；图3为表示本发明捆绑多个管的一个实施方案的自粘结胶带的透视图；图4为表示本发明捆绑管状制品的一个实施方案的自粘结胶带的透视图；图5为表示本发明层合照片的一个实施方案的自粘结胶带的透视图；和图6为表示用本发明一个实施方案的自粘结胶带层合照片的方法示意性透视图。

例如，在本发明中，列举各种纸材料、金属箔及塑料如聚烯烃树脂(如聚乙烯和聚丙烯树脂)、聚酯树脂(如聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯)、乙酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、氯乙烯树脂的薄膜和片材作为胶带基材。在上述薄膜和片材中优选聚酯树脂薄膜和片材，尤其更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯膜片。胶带基材可由一层构成或可具有含两层或多层的多层结构。胶带基材可为未取向的，或可为在纵向或横向单轴取向的或双轴取向的。此外对于用于层合，胶带基材优选为透明的。为用于包装，胶带基材优选为具有优良缓冲性能的薄膜或片材，例如发泡塑料如发泡聚氨酯树脂、发泡聚酯树脂、发泡聚乙烯树脂、发泡聚丙烯和发泡聚乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的薄膜或片材。

胶带基材的厚度无限制。然而，为用于捆绑和层合，其厚度通常为30至300μm，优选50至200μm；为用于包装，其厚度通常为0.5至10mm，优选2至7mm。

胶带基材可为着色或无色且透明的。此外，可在胶带基材的背面或粘结剂层表面进行一般的印刷或文字印刷。为此在胶带基材上设置热记录层，允许传热印刷、喷墨印刷和激光印刷的印刷接受层，印刷性能改进层等。

此外，可在相对于胶带基材粘结剂层一面的背面上形成脱模涂层。对于用于该脱模涂层的脱模剂，例如可使用已知的脱模剂，如硅油，或非硅油脱模剂如聚氨基甲酸乙烯基酯、聚烯烃和长链烷基化合物，但在本发明中，非硅油脱模剂是更优选的。

在本发明中，在胶带基材表面上设置包括选自聚氨酯粘结剂和聚酯粘结剂的至少一种粘结剂的粘结剂层，并可在胶带基材与粘结剂层表面之间设置粘结增强层。

本发明粘结剂层的特征在于：具有特别低的粘性、球形粘性值优选不大于3，更优选不大于2。若球形粘性值超过3，则粘结剂会残留于要粘结的制品表面上。

此外，本发明的粘结剂层具有与不锈钢板的粘结强度(按照JIS Z0237)不大于2N/cm，优选不大于1.5N/cm。

此外，粘结剂层具有粘结剂层之间的自粘结强度不低于2N/cm，更优选不低于3N/cm。自粘结强度的上限无特别限制，但为约50N/cm。这里自粘结强度是指在加压粘结24小时后的自粘结强度。

聚氨酯粘结剂具有特征：在粘结剂层之间粘结后即获得强自粘结强度，且获得的自粘结强度保持不变。聚酯粘结剂层在粘结剂层粘刚结后就容易剥离，且自粘结强度逐渐增加。

此外，粘结剂层的A型硬度计硬度(根据JIS K6253)优选不低于20，更优选为30至100，进一步更优选为40至80。当A型硬度计硬度低于20时，粘结剂有可能残留于粘结的制品上。另一方面，当硬度大于100时，不能提供足够的自粘结强度。

用于上述粘结剂层的聚氨酯粘结剂由软链段和硬链段组成，软链段主要由长链多醇构成，硬链段由二异氰酸酯和扩链剂构成。对于长链多醇，主要使用聚酯多醇、聚醚多醇，对于二异氰酸酯，使用TDI(甲苯二异氰酸酯)、MDI(二苯基甲烷二异氰酸酯)、HDI(亚己基二异氰酸酯)等。对于扩链剂，使用低分子量多醇和芳族二胺等。

对于聚氨酯粘合剂，优选使用加入交联剂固化后的聚氨酯。优选将多异氰酸酯用作交联剂，考虑到天候稳定性，脂族或环脂族多异氰酸酯是特别优选的。此外，当使用交联剂时，优选与交联促进剂混合使用。

基于多异氰酸酯的交联剂是在分子中具有不低于2个异氰酸酯基团的多异氰酸酯化合物。下面给出此类交联剂的例子：1,4-亚丁基二异氰酸酯、亚己基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基己烷-1,6-二异氰酸酯、赖氨酸甲基酯二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、联苯基二异氰酸酯、3,3′二甲基-4,4′-联亚苯基二异氰酸酯、亚甲基双(苯基异氰酸酯)、双(异氰酸酯乙基)苯二甲酸酯(phmalate)、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、2-异氰酸酯基乙基-2,6-二异氰酸酯己酸酯。此外，可使用改性异氰酸酯，如具有不少于3个官能团的多官能异氰酸酯化合物，如异氰脲酸酯和氨基甲酸酯。交联剂的量优选为1至60重量份，更优选10至40重量份，按100重量份聚氨酯计。

用于上述粘结剂层的聚酯粘结剂具有聚酯树脂作为树脂组分。

聚酯粘合剂中的聚酯树脂通过羧酸组分与二醇组分缩聚获得。对于羧酸组分，可提及脂族二羧酸和芳族二羧酸，但这两种类型的二羧酸可混合使用。当脂族二羧酸和芳族二羧酸混合使用时，脂族二羧酸与芳族二羧酸的比例优选为5∶95至50∶50。对于脂族二羧酸，例如可选择己二酸、癸二酸、壬二酸和癸烷-1,10-二羧酸。对于芳族二羧酸，例如可提及对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘-1,4二羧酸、萘-2,5-二羧酸、二苯基醚-4,4＇-二羧酸和二苯基二羧酸。对于二醇组分，例如可提及脂族二醇和芳族二醇，但优选脂族二醇。可使用一种脂族二醇，但优选两种或多种、特别是两种至四种脂族二醇混合使用。对于脂族二醇，例如可提及乙二醇、丙二醇、三亚甲基二醇、丁二醇、二甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、己二醇、十二亚甲基二醇和新戊二醇。

可将交联剂加入作为聚酯粘合制中的树脂组分的聚酯树脂中。优选使用基于多异氰酸酯的交联剂。该基于多异氰酸酯的交联剂与上述用于聚氨酯中的基于多异氰酸酯的交联剂相同，它们也可用于聚酯中。交联剂的量优选为1至20重量份，更优选2至10重量份，按100重量份聚酯计。

用于本发明粘结剂层的聚酯树脂和聚氨酯树脂交联后其玻璃转化温度优选为-20℃至+60℃。

在上述粘结剂层中聚酯粘结剂和聚氨酯粘结剂可混合使用。聚酯粘结剂与聚氨酯粘结剂的混合比优选为5∶95至95∶5(重量)。通过将两种类型的粘结剂并用可获得具有所需自粘结强度的自粘结胶带。

与常规粘结剂层不同的是，本发明的粘结剂层具有基本上不含增粘剂、油、增塑剂的特征。因此，本发明的粘结剂层具有优异的化学稳定性，并且可防止粘结物品的表面被污染。

此外，该粘结剂层可含有至少一种其它添加剂。对于添加剂，例如可提及染料、颜料、填料、抗氧剂和紫外线吸收剂。对于填料，例如可提及氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙和硫酸钡。对于抗氧剂，例如可提及基于N-酰苯胺、苯酚、亚磷酸酯和硫酯的抗氧剂。对于紫外线吸收剂，例如选择基于二苯甲酮和苯并三唑的吸收剂。

粘结剂层的厚度无特殊限制，但通常为5至40μm，优选为10至25μm。

此外，由于本发明的粘结剂层具有图文可印刷性，因此可在粘结剂表面上印刷图形或文字。

此外，粘结剂层表面可用脱模片材覆盖。

脱模片材由在片材的至少一面上具有涂膜性能的基材构成。可将基材的具有脱模性能的一面用脱模剂涂布或可不涂布。

对于基材，例如可提及纸、塑料纸和塑料膜。对于纸，例如可提及薄玻璃纸、聚乙烯层合纸，对于塑料膜，可选择聚烯烃如聚乙烯树脂和聚丙烯树脂薄膜、聚酯树脂如聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、乙酸酯薄膜、聚苯乙烯树脂薄膜和聚氯乙烯树脂薄膜。此外，对于无脱模剂涂层的脱模片材的一个合适的例子，可提及聚烯烃薄膜如聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜，及与被这些聚烯烃薄膜覆盖的纸和其它薄膜。

对于用作脱模片材的脱模整理剂，可提及硅氧烷树脂、醇酸树脂、碳氟树脂和含长链烷基的树脂。

脱模片材的厚度无特别限制并可合适地选取。

本发明的自粘结胶带优选具有平面片材形状和辊形状。

对于本发明的自粘结胶带1，如图1所示仅胶带基材2的一面被粘结剂层3覆盖，如图2所示胶带基材2的两面都可被粘结剂层3分别覆盖。此外，如图1所示，粘结剂层表面可被脱模片材4覆盖。同样如图2所示，一个粘结剂层的表面可被双面脱模片材5覆盖。

本发明的自粘结胶带可用于自粘结，即应用于在粘结剂层平面之间使用粘结的各种用途中，但特另有利的是用于捆绑物品、层合物品和包装物品。

基于附图，描述在捆绑物品、层合物品和包装物品中的用途。

图3给出物品捆绑在一起的情形。将图1中所示的一面粘结剂层类型的自粘结胶带缠绕在许多管捆在一起的圆柱型物品上，将在自粘结胶带两个末端部分中胶带基材一面内的粘结剂层3的表面放在另一表面上面，并加压使其粘住。图4还给出另一制品捆绑在一起的情形。将图2所示的双面粘结剂层类型的自粘结胶带缠绕于堆积在一起的板材物品上，并将自粘结胶带1的一个末端部分中胶带基材正面内的粘结剂层3与另一末端部分中胶带基材背面内的粘结剂层3的正面加压粘在一起。因此，对于双面粘结剂层类型的自粘结胶带，粘结可在上述胶带的两个正面、一个正面和一个背面或两个背面之间进行。此外，将一面粘结剂层类型的自粘结胶带缠绕在物品上时，可将粘结剂层一面与物品表面粘附或将胶带基材面通过粘结剂层在外面与物品表面粘附。

对于捆绑在一起的物品无特殊限制，可列举各种构型如管、线、纸张和片材。

当将物品层合时，将诸如照片10或海报类物品束缚于图1所示的两张一面粘结剂层类型的自粘结胶带1之间，这样粘结剂层平面通过加压接触并粘住。

这种层合方法按图6所示进行。将两张自粘结胶带1自自粘结胶带辊11供料，并将其按粘结剂层相互面对的方式放置。将物品如照片10插入两个粘结剂层之间。将束缚在两张自粘结胶带之间的物品通过层合辊12层合，随后，若必要通过压力辊从上面和下面密封。

包装物品可按与层合物品相同的方式进行。

实施例中的粘结强度、自粘结强度和球粘性测量按如下方法进行。

(1)粘结强度测量自粘结胶带粘结剂层一面的粘结强度按照JIS Z 0237.8.3.1测量，这里将不锈钢板用作测试板。

(2)刚卷缩后自粘结强度测量：将自粘结胶带的两个粘结面相对放置并卷缩，在卷缩后1分钟内将卷缩的粘结剂层一面以剥离速率300mm/min剥离。测量剥离剥离荷载。

(3)在卷缩24小时后，测量自粘结强度。

在卷缩24小时后按与(2)相同的方式测量剥离荷载。

(4)球粘性测量自粘结胶带的球粘性按照JIS Z0237.12测量，测量在板倾斜角30°、温度23℃和单位1/32英寸条件下进行。

(5)A型硬度计硬度测量粘结剂层的A型硬度计硬度按照JIS K6253.5.4测量。

(6)玻璃转化温度测量粘结剂层的玻璃转化温度在氮气气氛下、在温度升高速率20℃/min下用差示扫描量热仪(由Perkin-Elmer Data Systems,PYRIS-1,PYRIS-1型)测量。

实施例1将聚酯化合物的粘结剂溶液涂于由能够印刷的发泡聚酯膜(Toyobo Co.,Ltd.,Crisper，厚度188μm)构成的胶带基材一面上以在干燥后获得20μm的粘结剂层厚度后，将该层干燥。该粘结剂溶液通过将5重量份多异氰酸酯化合物交联剂(Dainichiseika Colour&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.SEIKABONDC-75，非挥发性化合物75wt％)加入100重量份邻苯二甲酸化合物的聚酯树脂中(Dainichiseika Colour&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.SEIKABOND E-295，非挥发性化合物60wt％)制备。在下一步中，用由厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯脱模片材覆盖粘结剂层，并制备自粘结胶带。

按JIS Z 0237.8.3.1测量的该聚酯化合物的粘结剂层的粘结强度为0.2N/cm。此外，刚卷缩后粘结剂层之间的自粘结强度为0.7N/cm，卷缩24小时后的自粘结强度为6.7N/cm。此外，粘结剂层的球粘性值为2。此外，粘结剂层的A型硬度计硬度为40。此外，提供的聚酯粘结剂层的玻璃转化温度为-14℃。

由于使用该自粘结胶带可将办公自动化设备捆绑在一起，因此显然在束缚部分提供优良的可使用性和强粘结力。此外，在捆绑约1年后，当除去该自粘结胶带时，在束缚部分未观察到粘结剂残余物、带子的污染物和褪色。

实施例2将聚氨酯粘结剂化合物溶液涂于与实施例1相同的胶带基材一面上以在干燥后获得12μm的粘结剂层厚度后，将该层干燥。上述聚氨酯粘结剂化合物通过将30重量份多异氰酸酯化合物交联剂(Dainichiseika Colour&ChemicalsMfg.Co.,Ltd.RESAMINE NE，非挥发性化合物75wt％)和0.5重量份促进剂胺/锡化合物(Dainichiseika Colour&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.RESAMINE HI215促进剂，非挥发性化合物5wt％)与100重量份聚氨酯树脂(Dainichiseika Colour&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.RESAMINE UD8300LP，非挥发性化合物50wt％)混合制备。在下一步中，用由厚度40μm的双轴取向聚丙烯脱模片材覆盖粘结剂层，并制备自粘结胶带。

按JIS Z 0237.8.3.1测量的该聚氨酯粘结剂化合物层的粘结强度为0N/cm。此外，刚卷缩后粘结剂层之间的自粘结强度为7.5N/cm，卷缩24小时后的自粘结强度为8.2N/cm。此外，粘结剂层的球粘性值为2。此外，粘结剂层的A型硬度计硬度为78。此外，提供的聚酯粘结剂层的玻璃转化温度为+46℃。

将条形码印在这种自粘结胶带的胶带基材表面上，并用此胶带捆绑皮包的手提部分以提供标记。该标签容易安装，同时在皮包表面上无粘结剂残余物。使用一个月后，未观察到包的皮革上残留粘结剂残余物、颜色变化和染色。

实施例3将与实施例1相同的粘结剂层涂于用作胶带基材的其一面已进行电晕处理的双轴取向聚丙烯(OPP薄膜，厚度60μm)的一面上，如此提供图1结构的自粘结胶带。

按JIS Z 0237.8.3.1测量的该聚酯粘结剂层的粘结强度为1.2N/cm。此外，刚卷缩后粘结剂层之间的自粘结强度为1.7N/cm，卷缩24小时后的自粘结强度为3.2N/cm。此外，粘结剂层的球粘性值为2。此外，粘结剂层的A型硬度计硬度为40。

由于使用该自粘结胶带可将办公自动化设备捆绑在一起，因此显然在束缚部分提供优良的可使用性和强粘结力。此外，在捆绑约1年后，当除去该自粘结胶带时，在束缚部分未观察到粘结剂残余物、带子的污染物和褪色。

实施例4通过将与实施例2相同的粘结剂层涂于与实施例3相同的胶带基材的电晕处理面上，提供图1结构的自粘结胶带。

按JIS Z 0237.8.3.1测量的该聚氨酯粘结剂化合物层的粘结强度为0.01N/cm。此外，刚卷缩后粘结剂层之间的自粘结强度为3.1N/cm，卷缩24小时后的自粘结强度为3.3N/cm。此外，粘结剂层的球粘性值为2。此外，粘结剂层的A型硬度计硬度为78。

由于使用该自粘结胶带可将办公自动化设备捆绑在一起，因此显然在束缚部分提供优良的可使用性和强粘结力。此外，在捆绑约1年后，当除去该自粘结胶带时，在束缚部分未观察到粘结剂残余物、带子的污染物和褪色。

实施例5实施与实施例1相同的方法获得图1结构的自粘结胶带，不同的是，对于粘结剂层中使用的粘结剂，使用50重量份邻苯二甲酸聚酯树脂(Dainichiseika Colour&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.SEIKABOND E-295，非挥发性化合物60wt％)、50重量份聚氨酯树脂(Dainichiseika Colour&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.RESAMINE UD8300LP，非挥发性化合物50wt％)和5重量份多异氰酸酯化合物交联剂(Dainichiseika Colour&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.SEIKABOND C-75，非挥发性化合物75wt％)的化合物。

按JIS Z 0237.8.3.1测量的该聚酯粘结剂层的粘结强度为0.1N/cm。此外，刚卷缩后粘结剂层之间的自粘结强度为3.0N/cm，卷缩24小时后的自粘结强度为4.9N/cm。此外，粘结剂层的球粘性值为2。此外，粘结剂层的A型硬度计硬度为52。

由于使用该自粘结胶带可将办公自动化设备捆绑在一起，因此显然在束缚部分提供优良的可使用性和强粘结力。此外，在捆绑约1年后，当除去该自粘结胶带时，在束缚部分未观察到粘结剂残余物、带子的污染物和褪色。

实施例6将与实施例2相同的粘结剂层形成于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度25μm)的两面上。将双轴取向的聚丙烯薄膜(Oji Paper Co.,Ltd.ALFANPP40PU002)用作脱模片材，获得图2结构的自粘结胶带。

按JIS Z 0237.8.3.1测量的该聚氨酯粘结剂化合物层的粘结强度为0N/cm。此外，粘结剂层的球粘性值为2。此外，粘结剂层的A型硬度计硬度为78。此外，刚卷缩后粘结剂层之间的自粘结强度和卷缩24小时后的自粘结强度都不能测量，原因在于当剥离时聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜基材破裂。破裂时胶带基材的自粘结强度为5.9N/m。

将该自粘结胶带的粘结剂层两面按与图4相同的方式粘附在一起，在卷缩的双层区域获得优良的粘结力，同时未粘结到物品上。

实施例7

通过将与实施例2相同的粘结剂层(厚度20μm)涂于作为胶带基材的发泡聚乙烯片材(厚度5μm)一面上，提供图1结构的自粘结胶带。

按JIS Z 0237.8.3.1测量的该聚氨酯粘结剂化合物层的粘结强度为0N/cm。此外，粘结剂层的球粘性值为2。此外，粘结剂层的A型硬度计硬度为78。此外，刚卷缩后粘结剂层之间的自粘结强度和卷缩24小时后的自粘结强度都不能测量，原因在于自粘结强度比发泡聚乙烯片材的基材的自粘结强度大，当剥离时该片材破裂。破裂时胶带基材的自粘结强度为2.5N/m。

将整个玻璃容器用此自粘结胶带覆盖。将上下粘结剂层平面粘附在一起并卷缩，如此包装此物品。结果，物品被较好固定，此外，借助泡沫的缓冲效果，该物品可在不损坏下运输。运输后包装的物品能够卸出包装，且正面未染色。

实施例8将实施例3的自粘结胶带收卷，获得两卷自粘结胶带起始片。将该两片自粘结胶带样按这样的方式送料：两粘结剂面相对，并在两个粘结剂层之间插入照片。然后将两胶带卷缩，结果容易获得层合照片。此外，1年后未观察到照片褪色或染色。

本发明的自粘结胶带可防止粘结剂残留于捆绑、层合或包装的物品上，使物品褪色或污染，和与物品粘结。此外，本发明的自粘结胶带可防止长时间贮存后自褪色或粘结强度降低，且能够获得高透明的粘结剂层。