專利名稱：聚烯烴剝離膜及其用途的制作方法
聚烯烴剝離膜及其用途本發(fā)明涉及由至少單層膜結構制成的剝離膜，該剝離膜的至少一面施用了剝離層。當膠帶已經(jīng)在一面或兩面上涂覆有粘合劑時，在制造過程的結尾通常將它們以阿 基米德螺線的形式卷繞成卷。將覆蓋材料層壓至暴露的粘合劑，然后與膠帶一起卷繞；這樣 做的目的是，在兩面上均有粘合劑的膠帶的情況中，防止粘合劑彼此接觸，或者在一面上有 粘合劑的膠帶的情況中，防止暴露的粘合劑面與載體背面粘合。對于這些覆蓋材料，本領域 技術人員使用術語“襯墊(liner)”。襯墊不僅用于覆蓋在一面或兩面上有粘合劑的膠帶， 而且用于覆蓋標簽。襯墊(剝離紙，剝離膜)不是膠帶或標簽的構成部分，僅是其生產或貯存的輔助 物，或者充當膠帶/標簽的進一步加工的輔助物，例如在沖壓工藝(punching processes) 中。而且與膠帶基底相反，襯墊不與粘合劑層牢固粘合。襯墊一般為剝離紙(在一面或兩面上具有有機硅涂層的紙)。少量使用的其它材料是膜，其由聚酯、聚丙烯或聚乙烯制成且具有有機硅涂層。本 領域技術人員對基于膜的襯墊(當這些襯墊用于自粘合產品時)使用的術語為剝離膜-其 中具體地，聚烯烴膜經(jīng)由擠出吹脹或平膜擠出制造。襯墊用于膠帶制造工藝(將壓敏粘合劑涂覆到襯墊上，干燥，將干燥粘合劑轉移 至基底，并除去襯墊)。襯墊也可用于貯存(例如在雙面膠帶的情況中)。襯墊提供壓敏粘 合劑層的保護性覆蓋，并在應用中在粘合劑粘合之前除去。對于許多在進一步加工領域中的應用(稱為轉化應用(converting applications))，不能使用剝離紙，實例是沖切部分的制造，這是因為剝離紙在暴露于濕度 水平變化時尺寸上不穩(wěn)定，而且厚度公差經(jīng)常過度。此外，在沖壓工藝后，來自于剝離紙的 紙纖維粘附于膠帶的切割邊緣，當所述沖切部分用于衛(wèi)生應用和電子設備應用時，例如在 平板屏幕(flat screens)或移動電話的組合體中使用的沖切部分，這是不可接受的。這種類型的應用目前使用50 μ m或75 μ m厚的硅化聚酯膜。盡管它們不具有剝離 紙的上述缺點，但是從實用目的來看，它們相對昂貴并且僅可以無色形式獲得。當將在兩面上有粘合性并且配有襯墊的膠帶從卷中移除，并且使它的暴露的 (即，無襯墊)粘合劑面與不平基底(例如彎曲或浮凸的表面、管或具有凸緣(beading)或 鉚釘?shù)钠?粘結時，通常不可能獲得膠帶的無褶皺施用。為獲得無褶皺施用能力，膠帶和襯墊必須是可伸展的，因此，用于不平基底粘結的 材料尤其是由柔軟且可伸展的聚乙烯(LDPE)制成的襯墊。然而，這些材料具有兩個實質性 缺點。首先，當將有機硅施用至所述襯墊時，它不徹底硬化，這是因為需要的溫度必須低 (由于基礎膜的軟化點低)，因此，低分子量有機硅余留在所述襯墊的表面并降低位于其上 的壓敏粘合劑的粘合性，這是低分子量有機硅隨后轉移至壓敏粘合劑上的結果。而且，不能 用粘合劑直接涂覆剝離膜，因此，必須將一個或多個粘合劑層施用至輔助襯墊(例如硅化 聚酯膜)，然后通過層壓工藝轉移至LDPE襯墊。該步驟不僅具有高操作成本，而且產生輔助襯墊形式的廢物。溶劑基的壓敏粘合劑不能直接涂覆到PE膜上，這是因為它不耐溶劑或熱。當使用 熱熔壓敏粘合劑涂覆時，如果機器意外停止，則剝離膜熔融，這導致不希望的破壞?？商岣呔垡蚁┑哪蜔嵝砸钥朔@些缺點，具體地，通過使用較高密度聚合物，例如 MDPE或HDPE，但是這不利地將所需伸展性降低至前述值的一部分。本發(fā)明的目的是提供具有良好伸展性的剝離膜，所述剝離膜不僅對于剝離涂覆 (release coating)，而且對于用壓敏粘合劑直接涂覆具有足夠的耐熱性，并且不具有所述 的現(xiàn)有技術的缺點。所述目的以令本領域技術人員驚訝的和預料不到的方式，通過具體特征如獨立權 利要求所述的剝離膜實現(xiàn)。從屬權利要求描述本發(fā)明的有利實施方式。本發(fā)明的主旨也涵 蓋本發(fā)明剝離膜的用途。因此，本發(fā)明提供了由至少單層膜結構(其中存在基礎膜，在基礎膜上視需要存 在其它的層)制成的剝離膜，其中已將剝離層施用至所述膜結構的至少一面。所述基礎膜包含密度為0. 86-0. 89g/cm3且晶體熔點為至少105°C的乙烯聚合物 A，和密度為至少0. 90g/cm3的乙烯聚合物B。在本發(fā)明中，表述乙烯聚合物是指均聚物或基于重量的主要組分由乙烯組成的共 聚物。所述一個或多個剝離層覆蓋所述膜結構的一個或多個外側。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，基于聚乙烯聚合物的總量，在基礎膜中乙烯聚 合物A的比例為20-80重量％。優(yōu)選所述基礎膜僅由乙烯聚合物A和B組成，并且進一步優(yōu)選所述基礎膜包含所 述兩種聚乙烯聚合物A和B的比率為1 4-4 1的混合物?；谝蚁┑碾x聚物的使用便于用手撕基礎膜。在顯著降低的Elmendorf撕裂強度 值(ASTM D1922)中也看出這一點。因此在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式中，所述基礎膜包含 含有乙烯的離聚物。當使用這種方法時，在膠帶的應用期間，可將覆蓋有本發(fā)明剝離膜的膠 帶用手截成一定長度，由此使得可不使用任何刀或剪。本發(fā)明剝離膜在MD(機器方向)上的機械性質優(yōu)選在以下范圍內 在10%拉伸應變時的力為3_30N/cm，優(yōu)選為7_18N/cm，·斷裂拉伸應變?yōu)?0-800 %，優(yōu)選為200-400 %，和/或 斷裂力為 10_50N/cm，優(yōu)選為 Ιδ- ΒδΝ/αιι。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式中，膜結構的厚度為45_200μπι，優(yōu)選為 75-125 μ m0所述膜結構在一面上，優(yōu)選在兩面上具有剝離層?？蓪⒁阎撃┯糜谠撃康?(如果適合，以與其它聚合物共混的形式)。實例是硬脂基化合物(例如聚硬脂基氨基甲酸 乙烯基酯(polyvinyl stearylcarbamate)、過渡金屬如Cr或rLx的硬脂基化合物和由聚乙 烯亞胺和異氰酸硬脂基酯制成的脲)、聚硅氧烷(例如以與聚氨酯的共聚物或與聚脲的共 聚物的形式，或者以與聚烯烴的接枝共聚物的形式)和熱塑性含氟聚合物。優(yōu)選具有由輻 射方法、縮合方法或加成反應產生的交聯(lián)的聚硅氧烷。特別優(yōu)選與甲基含氫硅氧烷在含鉬 催化劑的存在下交聯(lián)的乙烯基聚二甲基硅氧烷。
所述剝離層可通過涂覆方法施用，但是在本發(fā)明中也可以共擠出具有所述膜結構 的剝離層。當使用含溶劑的剝離溶液(release solution)時，所述剝離層的施用量優(yōu)選為 0. 2-0. 8g/m2。如果通過無溶劑方法施用脫模劑，則施用量優(yōu)選為1. 0-3g/m2。為了改善與表面的粘合，優(yōu)選將所述膜結構的待配有剝離層的那些面預處理。這 可通過化學涂覆或衍生自氣相(例如含氟氣體)的處理，或者通過物理處理(例如火焰處 理或等離子處理，具體地，電暈處理)實現(xiàn)。更優(yōu)選的是，在所述基礎層上，明確地存在一個共擠出外層或者優(yōu)選在兩側上存 在兩個共擠出外層，所述外層由結晶度比基礎層(優(yōu)選地，內層)高的聚合物制成，其抑制 在卷起剝離膜時剝離膜的粘連。此處該布置的外層在一個或多個剝離層下，即，在基礎膜和 剝離層之間。所述一個或多個外層優(yōu)選使用密度為至少0. 90g/cm3，優(yōu)選至少0. 92g/cm3的聚乙 烯，以及任選使用填料(抗粘連劑)。所述外層的另一種組分可為PE離聚物，以改善手撕靈 敏性。所述一個或多個外層的厚度通常為芯層，即所述膜結構厚度的約5-20%。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，乙烯聚合物A的撓曲模量低于90MPa，同時乙烯聚合物B的 撓曲模量為至少90MPa。乙烯聚合物A和B的優(yōu)選的熔體指數(shù)各自低于lOg/lOmin。已經(jīng)證實，有利的是，乙烯聚合物A的密度為0. 86-0. 88g/cm3，和/或晶體熔點為 至少115°C。特別有利的是，乙烯聚合物A的密度為0.86-0. 87g/cm3。更優(yōu)選的是，所述乙 烯聚合物A包含C3-Cltl烯烴，特別是1-辛烯，作為共聚單體。特別優(yōu)選的是，乙烯聚合物A 的熔體指數(shù)為2-lOg/lOmin。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式中，乙烯聚合物B的密度為至少0. 92g/cm3，優(yōu)選為 0. 94g/cm3。乙烯聚合物B的實例為LLDPE、HDPE, MDPE、金屬茂PE、EVA、EBA和EMA，特別優(yōu)選 為MDPE和HDPE。還特別優(yōu)選具有寬峰或雙峰分子量分布的乙烯聚合物。該聚合物的熔體 穩(wěn)定性由此實現(xiàn)穩(wěn)定的吹制過程。乙烯聚合物A和B的制備可使用其它聚烯烴，或常用添加劑，例如填料、顏料、抗氧 化劑、成核劑、抗沖改性劑或潤滑劑。所述膜結構或者所述基礎膜(如果這是單層結構)，在這兩者充當剝離膜制造工 藝的基礎的情況下，可通過流延或優(yōu)選通過擠出，并且特別是通過吹塑薄膜擠出制造。將所述膜結構離開生產機器的方向稱為機器方向。即使剝離膜隨后被沖壓或切割 以得到部分，所述機器方向仍繼續(xù)得以明確限定且是可確定的。本發(fā)明的剝離膜可用于制造標簽或膠帶?？蓪⒈景l(fā)明剝離膜層壓至在兩面上提供粘合性的壓敏粘合劑，或者涂覆有在兩面 上提供粘合性的壓敏粘合劑(以得到"無基底"膠帶)。用本發(fā)明剝離膜覆蓋的膠帶也可 包含基底，例如薄的紙(薄紙(tissue))、箔、織物、聚烯烴泡沫體或非織造布。優(yōu)選的是，所述膠帶在兩面上具有粘合劑，并且特別優(yōu)選包含由薄紙、非織造布或 泡沫體制成的基底。適合的壓敏粘合齊[J描述于 D. Satas，Handbook of Pressure Sensitive Adhesive"Technology (第三版，1999，Van Nostrand ReinhoId) 0特別適合的壓敏粘合劑是基于丙烯 酸酯類(acrylate)、基于天然橡膠或基于熱塑性苯乙烯嵌段共聚物或聚異丁烯或有機硅的 壓敏粘合劑。優(yōu)選壓敏丙烯酸酯類粘合劑，以及可以分散體形式或熱熔體形式施用，或者由 溶液施用的這些壓敏丙烯酸酯類粘合劑。使用的自粘性粘合劑可與一種或多種添加劑共 混，以使性質最佳化，例如增粘劑(樹脂)、增塑劑、填料、顏料、UV吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化 劑、交聯(lián)劑、交聯(lián)促進劑或彈性體。粘合劑層可通過熱或通過高能輻射交聯(lián)。粘合劑在膠帶基底上的涂層厚度優(yōu)選為每面18_200g/m2，特別為40_120g/m2。如 果膠帶沒有基底，則粘合劑在剝離膜上的涂層厚度優(yōu)選為36-400g/m2，特別為80-240g/m2。對于本發(fā)明，一般表達"膠帶"包括所有片狀結構，例如二維伸展的膜或膜部分、 具有伸展長度和受限寬度的帶、帶部分、沖切部分和標簽等。當使雙面膠帶(其粘合劑已被所述剝離膜覆蓋)退卷并在不平基底上用暴露的粘 合劑面與所述剝離膜一起粘結時，本發(fā)明的剝離膜是特別有利的。其機械性質允許膠帶的 無褶皺施用。測試方法測量在以下溫度和濕度條件下進行23士 1°C和50士5%相對濕度。聚合物密度根據(jù)ISO 1183測定并用g/cm3表示。熔體指數(shù)根據(jù)ISO 1133使用190°C和2. 16kg測定并用g/lOmin表示。晶體熔點(TJ通過薄層色譜法(TLC)，使用10°C /min的加熱速率，根據(jù)ISO 3146 測定。撓曲模量根據(jù)ASTM D79(K2%拉伸應變的割線模量)測定。剝離膜的拉伸應變行為在2型試樣(150mm長和(在可能的情況下)15mm寬的矩 形試條)上，根據(jù)DIN EN ISO 527-3/2/300，使用300mm/min的測試速率，100mm的夾持長 度和0. 3N/cm的預拉伸力測定；使用銳刀片修剪用于測定此處數(shù)據(jù)的樣品。拉伸應變行為在機器方向(MD，運行方向)上測試。力用N/試條寬度(以cm計) 表示，以及斷裂拉伸應變用％表示。手撕靈敏性難以用數(shù)字表示，不過斷裂力、斷裂拉伸應變和耐拉伸沖擊性(在縱 向上測量)具有明顯的影響。對所述剝離膜進行兩種類型的撕扯在兩對拇指/食指之間 橫向撕扯，然后在施用后，以縱向動力(impulse)撕扯。評價· ++ =良好· + =可使用·_=可費勁地使用·-=撕扯需要施加大的力，末端不規(guī)則在23°C貯存4周后評價所述膜結構的粘連。所述測試檢查膜的剝離是否為 容易的(+) 困難的(0)或者 不可能的(_)。所述剝離膜的膜結構的厚度根據(jù)DIN 53370測定。下面將使用實施例說明本發(fā)明，本發(fā)明不受這些實施例的限制。實施例內容本發(fā)明實施例的描述本發(fā)明實施例的結果的表格式整理對比例的描述對比例的結果的表格式整理本發(fā)明的實施例1在吹塑薄膜設備上制造具有下列結構的膜(膜中的層結構為1，2，3)層 1，18μπι:25重量％的75重量％的
層 2，34μπι:78重量％的17重量％的5重量％的層 3，18μπι:如層1層2具有本發(fā)明的構造。將所得膜結構在兩面上電暈處理，然后在23°C貯存4周。在退卷時測試粘連。然后使所述膜結構分別涂有由下列物質制成的混合物的溶液· 96. 5 重量份 Dehesive 914(ffacker Silicones 的乙烯基聚二甲基硅氧燒)，· 2. 5 重量份 Crosslinker V24(ffacker Silicones 的甲基含氫聚硅氧燒)，和· 1重量份Catalyst OL(ffacker Silicones的在聚二甲基硅氧烷中的催化劑)，然后，所述涂層經(jīng)通過烘箱硬化。然后，使完成的剝離膜涂覆有丙烯酸酯類熱熔粘合劑，具體地，以100g/m2施用粘 合劑，其中丙烯酸酯類熱熔粘合劑的組分如下8kg丙烯酸48kg NTBAM (N-叔丁基丙烯酰胺)8kg馬來酸酐368kg丙烯酸2-乙基己酯
LD 251 (ExxonMobil 的 LDPE，熔體指數(shù) 8g/10 min，密度 0. 9155g/cm3，撓曲模量 180MPa,晶 體熔點104°C )
Novex M21E760 (Ineos的具有Zn離子的PE離聚 物，熔體指數(shù) 0. 5g/10min,密度 0. 933g/cm3, 晶體熔點107°C，撓曲模量200MPa)
INFUSE D9507 (Dow的由乙烯和辛烯制成的聚 乙烯，密度0. 866g/cm3，熔體指數(shù)5g/10min， 撓曲模量14MPa，晶體熔點120°C ) Hostalen GD9555 (Basel 1 的 HDPE，密度 0. 953g/cm3,晶體熔點132°C，撓曲模量 1050MPa，熔體指數(shù) 0. 9g/10min) Plasblack PE 1851 (Cabot 的炭黑母料)
368kg丙烯酸正丁酯600kg 丙酮 / 異丙醇(97 3)400g+400g 的 Vazo 67 ’ (DuPont 的 2，2 ‘ _ 偶氮二(2_ 乙基丙腈))制造這種粘合劑的精確方法可參見DE 101 45的實施例。然后，將 15g/m2 薄紙(Toyota Tsuho Corporation 的 TS Tape Paper)層壓至粘 合劑層并將整個材料卷起來以得到卷。在第二操作中，使該前體材料退卷并再次類似地用壓敏粘合劑涂覆，但是這次是 在所述薄紙的無粘合劑的面上涂覆，然后將所述材料卷起來以得到母卷(parent roll)并 切割。可將退卷膠帶與剝離膜覆蓋物一起在不平表面上用暴露的粘合劑面施用，而無褶 皺。本發(fā)明的實施例2在吹塑薄膜設備上，制造由33重量％ INFUSE D9507和67重量％ LD 251制成的 150μπι厚的膜。將所得基礎膜在兩面上進行電暈處理，然后在23°C貯存四周。在退卷時測 試粘連。然后使所述膜分別涂有由下列物質制成的混合物的溶液· 96. 8重量份SL 6670 (具有鉬催化劑的乙烯基聚二甲基硅氧烷，GE Silicones),禾口· 3. 2重量份SS 4300C(甲基含氫聚硅氧烷，GE Silicones)，然后，所述涂層通過烘箱硬化。施用至完成的剝離膜的粘合劑包含丙烯酸酯類-溶劑粘合劑，例如Rikidyne BDF 505 (Sankyo Chemical)，并添力口有 Desmodur Z 4470 MPA/X (Bayer MaterialScience 的月旨 族聚異氰酸酯)，具體地，1重量份/100重量份粘合劑，按干含量計算，使用50g/m2。將LDPE 膜(Huhtamaki 制造的 LDPE Film 16000red 100，每單位面積重量 15g/m2) 層壓至所述粘合劑。在第二操作中，使該前體材料退卷并再次用壓敏粘合劑涂覆，但是這次是在LDPE 膜的無粘合劑的面上涂覆，然后，將所述材料卷起來以得到母卷并切割?？蓪⑼司砟z帶與剝離膜覆蓋物一起在不平表面上用暴露的粘合劑面施用，而無褶 皺。實施例的性質本發(fā)明的本發(fā)明的
實施例1實施例2
膜厚[mm]0. 070. 15
在10%拉伸應變時的力[N/cm]1111
手撕靈敏性+++
膜粘連+0
D9507t
對比例1
制造過程如本發(fā)明的實施例1中所述，但是用Hostalen⑶9555代替INFUSE
所得膠帶不能無褶皺地在不平基底上施用。對比例2所述基礎膜如本發(fā)明的實施例2中所述制造，但是用INFUSE D9507代替LD 251。即使在膜新鮮時，也難以退卷。對比例3所述基礎膜如本發(fā)明的實施例2中所述制造，但是用Exact 0203 (DexPlastomers 的由乙烯和辛烯制成的軟LLDPE，密度0. 902g/cm3，熔體指數(shù)3g/10min，撓曲模量70MPa，晶 體熔點 950C )代替 LD 251 和 INFUSE D9507。即使在膜新鮮時，也難以退卷。對比例4使用的剝離膜包含Huhtamaki的LDPE膜(LDPE Film 16000 red 100)。類似于本 發(fā)明的實施例1進行涂覆過程。當所述膜停止時，它由于熔融而撕裂。在如本發(fā)明的實施例2的涂覆過程中，所述 剝離膜嚴重收縮，并且在第一粘合劑涂覆過程后，產品具有嚴重皺紋。當干燥溫度降低時， 粘合劑涂層未充分干燥。
權利要求
1.由至少單層膜結構制成的剝離膜，其中存在基礎膜，在所述基礎膜上視需要存在其 它層，其中已經(jīng)將剝離層施用至所述膜結構的至少一面，其特征在于所述基礎膜包含密度為0. 86-0. 89g/cm3且晶體熔點為至少105°C的乙烯聚合物A，和 密度為至少0. 90g/cm3的乙烯聚合物B。
2.權利要求1中的剝離膜， 其特征在于基于所述聚乙烯聚合物的總量，在所述基礎膜中，乙烯聚合物A的比例為20-80重量％。
3.權利要求1或2中的剝離膜， 其特征在于所述基礎膜僅由乙烯聚合物A和B組成，并且所述兩種聚乙烯聚合物A和B的比率優(yōu) 選為 1:4-4: 1。
4.權利要求1-3中的至少一項的剝離膜， 其特征在于所述基礎膜包含含有乙烯的離聚物。
5.前述權利要求中的至少一項的剝離膜， 其特征在于所述剝離膜在MD(機器方向)上的機械性質在下列范圍內 在10%拉伸應變時的力為3-30N/cm，優(yōu)選為7_18N/cm， 斷裂拉伸應變?yōu)?0-800 %，優(yōu)選為200-400 %，和/或 斷裂力為10_50N/cm，優(yōu)選為l5_35N/cm。
6.前述權利要求中的至少一項的剝離膜， 其特征在于所述膜結構的厚度為45-200 μ m，優(yōu)選為75-125 μ m。
7.前述權利要求中的至少一項的剝離膜， 其特征在于在所述基礎層上，明確地存在一個共擠出外層或者優(yōu)選在兩側上存在兩個共擠出外 層，該共擠出外層抑制所述剝離膜的粘連。
8.前述權利要求中的至少一項的剝離膜， 其特征在于所述乙烯聚合物A的撓曲模量低于90MPa，同時所述乙烯聚合物B的撓曲模量為至少 90MPa，和/或所述乙烯聚合物A和B的熔體指數(shù)分別低于lOg/lOmin。
9.前述權利要求中的至少一項的剝離膜， 其特征在于所述乙烯聚合物A包含C3-Cltl烯烴，具體地，1-辛烯作為共聚單體，所述乙烯聚合物 A的密度為0. 86-0. 88g/cm3,優(yōu)選為0. 86-0. 87g/cm3,所述乙烯聚合物A的熔體指數(shù)為 2-10g/10min和/或晶體熔點為至少115°C。
10.前述權利要求中的至少一項的剝離膜，其特征在于所述乙烯聚合物B的密度為至少0. 92g/cm3，優(yōu)選為0. 94g/cm3。
11.前述權利要求中的至少一項的剝離膜， 其特征在于所述任選存在的兩個剝離層中的至少一個包含有機硅，優(yōu)選為乙烯基聚二甲基硅氧焼。
12.前述權利要求中的至少一項的剝離膜用于覆蓋在一面或兩面上具有粘合性的標 簽、沖切膠帶部分或膠帶的粘合劑層的用途。
13.權利要求12中的剝離膜的用途， 其特征在于所述粘合劑層基于丙烯酸酯類。
全文摘要
本發(fā)明披露了包含至少一層膜元件的分離膜，其具有基礎膜，在基礎膜上任選設置其它層。將剝離層施用至所述膜元件的至少一個面。所述分離膜的特征在于所述基礎膜含有密度為0.86-0.89g/cm3且最低晶體熔點為105℃的乙烯聚合物A和最低密度為0.90g/cm3的乙烯聚合物B。
文檔編號C09J7/00GK102083928SQ200980124588
公開日2011年6月1日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權日2008年4月30日
發(fā)明者伯恩哈德·米西格, 尼科爾·貝倫斯 申請人:德莎歐洲公司