CN1127547C - 用于胶带的取向聚丙烯基背衬膜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了以取向的全同立构聚丙烯为基的双轴取向膜。所述膜特别好地适用于胶带背衬。本发明的膜可用市售胶带取料器容易地切断，得到干净的齿形切割边缘。胶带背衬膜具有相对于参考方向的较佳的单个结晶形态取向。具体而言，结晶链轴取向具有单个最大值，通过对来自单斜(110)晶面的反射进行透射宽角X射线散射(″WAXS″)方位扫描而测得，所述单个最大值位于相对于参考方向约±75°内，较好约±45℃内，最好约±25°内。结晶形态的特征还包括峰值附近的分布(半峰处的角度全宽度)约为40-75°。该发明膜较好是在参考方向上的拉伸断裂伸长率为45-90%，更好约为45-80%。此外，该发明膜当用金属齿状取料器刀片切断时所需切断能低于约350N-cm/cm²，当用具有塑料齿状刀片的注塑聚苯乙烯取料器切断时所需切断能低于约70mm/mm²。最后，该发明膜用市售胶带取料器切断时，其拉伸小于约4%，更好是小于约3%。

Description

用于胶带的取向聚丙烯基背衬膜

发明领域

本发明涉及双轴取向的聚丙烯膜，具体是双轴取向的涂有聚丙烯粘合剂的胶带。

发明背景

市售的压敏粘合剂胶带通常以取带器上的带卷形式提供(参见美国专利4,451,533和4,908,278)。取带器一般具有金属或塑料的齿状切割刀片。胶带的“可切断性”是指通过用所需量的能或功将胶带拉过取带器齿状切割刀片的齿，能够切割即切断一定长度的胶带。可切断性也被称为“可分配性”。需要被切断的胶带不会以不可预见的方式产生碎片、纵裂(sliver)、破裂和断裂(参见美国专利4,451,533和4,908,278)。该可切断性能最好能够在被切断的胶带条上产生干净的齿形切割边。可切断性主要由胶带背衬的性能所决定。被切断边缘的质量被认为主要受制于引发切断所需的力和随后在半结晶膜中的裂纹扩展行为。参见G.L.A.Sims， 材料科学杂志，10，647-657(1975)；K.Friedrich， 胶体和聚合物科学 的进展，64，103-112(1978)；J.Snyder等， 聚合物工程和科学，34(4)，269-278(1994)。干净的齿形边缘对于诸如礼品包装、修补等用途由于美观原因是较好的。切断膜所需的能量越大，对该膜产生的损坏就广泛，所得被切断的边缘就越不美观。据认为部分原因是当超过膜的固有强度极限时，在变形过程中积累的弹性应变能突然且破坏性地释放。随后的破裂以撕裂方式无法控制地扩散，使得切割边缘未能严密地符合取料器(dispenser)的齿轮廓。所述扩散是沿下层原纤取向分布方向的，而不是紧密地符合取料器的齿轮廓的。

诸如玻璃纸和乙酸纤维素的玻璃态无定形胶带背衬流延薄膜的切断被认为是通过脆性破坏而发生的，也就是说该膜在能够变形之前就在负荷下发生了断裂。这类膜具有成本高、强度低、湿气不稳定性、不可接受的雾度(haze)和容易褪色的缺点。此外，在试图从带卷上剥离下胶带时，背衬膜往往会“纵裂”即纵向裂开。这使得使用者难以从新的边缘重新开始使用该胶带。

与此相比，市售的双轴取向的聚丙烯膜由于其韧性、湿气稳定性、良好的颜色、防湿性和抗纵裂性和透明度为人们所熟知，并长期被用作胶带背衬(参见美国专利3,241,662和3,324,218)。然而，由这些膜制得的胶带在负荷之下时往往会在断裂前显著拉伸，并且其韧性使得这些膜非常难以断裂，尤其是在塑料齿的取料器上。变形至断裂需要使用者作广泛的功，因此是不希望的。

市售的具有塑料切割刀片的胶带取料器通常用于手持装置，如产品目录No.104 3M Magic^TM胶带取料器，得自美国3M公司，圣保罗，明尼苏达。然而，具有塑料切割刀片的取料器通常不够锋利和耐用，难以可接受地切断取向的聚丙烯胶带。基于这一原因，市售的双轴取向的聚丙烯胶带的取料器通常是装配有锋利的金属刀片的。这些具有金属刀片的取料器比具有塑料刀片的取料器成本更高且更难制造。

已有技术中试图改进聚丙烯基胶带可切断性的例子揭示了硬化和/或脆化聚丙烯膜的方法，这些方法主要属于两大类方法。第一种方法依靠用脆性或玻璃状树脂或其它改性剂对膜进行改性，以使其基本具有玻璃态性能，以有助于断裂。第二种方法通常包括在膜的纵向方向上的最终拉伸步骤，它赋予膜以高刚度和非常低的拉伸断裂伸长。

膜的化学改性通常通过混入软化点为约100℃-180℃、低分子量在约10²-10³g/mol的范围内的脆性或玻璃状材料(如天然或合成烃类树脂)来完成。这些材料通常在物理混合物中与全同立构聚丙烯基体混合，或者以浓集的形式存在于多层结构的一层或多层中。

可以对膜进行加工，以提高膜的刚度，并降低膜的拉伸断裂伸长。在一些情况下，高程度的横向(即在横穿膜基料的方向)拉伸被认为是需要的(参见美国专利4,513,028)，而在另一些情况下，高程度的纵向拉伸被认为是需要的(参见美国专利4,414,261)。

上述化学的和机械的方法通常得到的膜具有不适宜的刚性或脆性，由于频繁的基料破裂而难以制造和转化成胶带，所述膜取料时所用力和能量高得不合要求，当在塑料取料器上切断时不具有干净的齿形边缘，对胶带取料器的齿(尤其是塑料刀片取料器)产生更快的摩擦磨损。

美国专利3,241,662说明了一种以双轴取向的聚丙烯胶带背衬为基的压敏粘合剂胶带。该膜经过处理，以得到抗边缘撕裂性与抗横向撕裂性的比值约为10∶1。此外，当作为胶带切割时，该膜不应拉伸至超过其初始长度的约1.4倍，其纵向的伸长和模量值可以高于或低于横向的这些值。该专利中未说明较佳方法和结构信息。

美国专利3,887,745揭示了一种多层结构，其中基材聚烯烃片先沿其纵向进行单轴取向，然后与第二种烯烃层层合，将整个结构沿其横向取向，得到可用手指撕裂的胶带。第二种烯烃层的熔点比基材片熔点高出0.5-10℃。

美国专利4,393,115揭示了一种多层层合膜，它包含第一种双轴取向的聚丙烯芯层和第二种仅沿其横向单轴取向的聚丙烯层，与由聚丙烯/聚乙烯嵌段共聚物组成的表面层层合。据称，该结构能够改进可用手指撕裂性和胶带取料器可切断性，后者归因于大量的横向拉伸(即TD＝9X)。

美国专利4,414,261揭示了一种多层双轴取向的胶带背衬，它包含混有25-35％烃类树脂的聚丙烯基材片与聚丙烯表面层层合。混入烃类树脂是为了提高膜的脆性并使其易于切割。

美国专利4,447,485揭示了多层胶带背衬膜，它包含聚丙烯基层，该基层含有5-50％(重量)聚甲基戊烯，用来脆化该膜和改进可用手指撕裂性能。对该膜连续或逐步地进行拉伸以得到平衡的最终拉伸比，其中纵向和横向拉伸比相等。

美国专利4,451,533揭示了一种可切断的聚丙烯胶带背衬膜，它经历了三步骤的双轴取向，以得到具有非常高纵向刚性和改进的可切断性的膜。在较佳的实施方案中，将该膜第一次纵向拉伸至其初始长度的约3-7倍，然后第二次横向拉伸至3-10倍，最后额外纵向拉伸至1.5-5倍。据称，该膜背衬具有足够的脆性，以使其在达到30％应变之前在纵向发生断裂，较好是在拉伸至应变为25％之前断裂，最好是在达到15％应变之前断裂。

美国专利4,513,028揭示了一种双轴取向多层胶带背衬膜，它包括含5-50％(重量)聚甲基戊烯(用于脆化该膜)的聚丙烯基片和至少一种含无机细粒(以赋予可写性)的粗糙化聚丙烯表面层。

美国专利4,716,068揭示了一种经过双轴取向的三层胶带背衬膜，它以美国专利4,451,533的方式进行顺序拉伸，该背衬膜包含全同立构聚丙烯基片和两层基层，一层含有5-30％烃类树脂(用于脆化该膜)，另一层含有二有机基聚硅氧烷。

美国专利4,908,278揭示了一种可切断的多层热塑性流延薄膜用作胶带背衬，该膜交替地包含聚丙烯层、聚甲基丙烯酸甲酯层和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物粘结层。

美国专利5,292,563和5,451,455揭示了双轴取向的多层聚丙烯缠绕包装膜(twist wrapping films)，它包含全同立构聚丙烯基片，混有5-30％低分子量的烃类树脂，它能用于脆化该膜。对该膜连续或逐步地进行拉伸以得到平衡的最终拉伸比，其中纵向和横向拉伸比相等。

欧洲专利079520揭示了一种具有高纵向模量的双轴取向聚丙烯膜，它包含聚丙烯片，它含有5-30％低分子量的烃类树脂以用于脆化该膜和改进其刚性。该聚丙烯片以至少三步进行拉伸，最后一步是纵向拉伸步骤。

美国专利4,343,852揭示了一种同时双轴取向的多层膜，它包含聚丙烯基层和至少一层含丙烯共聚物的表面层。整个结构可以一齐取向，或者对表面层和基层进行分别取向，以得到良好的热缩性。

美国专利4,595,738揭示了一种同时双轴取向的聚丙烯胶带背衬，它具有大体上平衡的机械性能，其表面拉伸比至少为45∶1。该专利要求保护的膜具有良好的动态阻力和特定的抗穿孔性(puncture resistance)、大体上平衡的机械性能，可用于需要抗突然冲击性和特定的抗穿孔性的录音磁带和录像磁带或涂有粘合剂的包装带。

美国专利4,698,261说明了一种不透明的双轴取向多层膜，该膜包含至少三层内支持层，其中至少一层含有1-30％烃类树脂以赋予改进的刚性和脆化该膜，其中至少一层含有无机细粒以赋予不透明度。

WIPO国际专利申请公开WO96/02386揭示了一种可单轴收缩的多层双轴取向聚丙烯膜，它包含类似于美国专利4,451,533进行加工的改性聚丙烯芯层，最终的拉伸步骤是纵向拉伸10-40％。在第三步纵向拉伸之前的初始双轴拉伸可以依次或同时进行。以低用量混入具有较低分子量且用来降低芯层结晶度的改性剂，以使得在第三步纵向拉伸中更容易进行拉伸。

美国专利5,501,225和5,072,493揭示了用来在拉幅架中拉伸膜的设备和方法，其中用同步电动机和磁滞电动机在对拉幅架相对的架环的整体控制下驱动拉幅夹。这种设备和方法能够通过控制纵向拉伸比来对操作过程中的同时双轴拉伸比进行微调。通过间歇地驱动调节螺钉来使支承环运动以互相靠近和分开，可以调节横向拉伸。这些专利说明，这些膜可以在两个方向被拉伸至少3倍，应变速率为10,000％/分至最多60,000％/分，较好的膜可以在两个方向上被拉伸至少5倍，更好是至少7倍，最好是至少9倍。

双轴取向的聚丙烯膜通常是通过平面薄膜拉幅拉伸法或吹膜法制得的。在吹膜拉伸法中，由于热弛豫而使膜的取向变化，通常所得膜厚度的变化性对于胶带背衬是不适宜的。通常吹塑制得或管状吹膜法制得的膜不适宜用作胶带背衬膜，因为这些膜与平面即拉幅机拉伸的膜相比，膜的尺寸稳定性下降且厚度变化性过大。相反地，拉幅法提供了改进的稳定性，因为在热定形(退火)或冷却过程中用夹子沿边缘对膜进行了限制，这消除了基料横向的收缩和由此产生的尺寸变化和原纤取向变化。吹塑膜或管状膜并未受到如此限制，发生了基料横向的收缩，由于熔体取向不够有效且膜取向较低而改变了膜的性能。此外，对大于0.002cm的膜厚而言，拉幅架方法比吹塑/管状吹膜方法具有成本优势。见聚合物科学大全，卷7，页99-101，John Wiley&Sons，New York(1987)。

与拉幅机拉伸的膜相比，管状薄膜由于固有的模头设计也有明显较大的厚度变易性。与拉幅拉伸法中所用的扁平衣架式模头不同，在管状模头中不可能通过模唇挠曲来简单地调节最终膜厚。结果，管状模头中的膜厚精确度的数量级约为±10％，与此相比，扁平膜模头中约为±5％。这一较大的膜厚变易性通过模头旋转能得以补偿，模头旋转使得厚度变易分布于膜成品的整个宽度聚合物加工原理，Z.Tadmor&C.G.Gogos，第13章，页551-3，John Wiley&Sons，New York(1979)，聚合物挤出，第二版，C.Rauwendaal，第9章，页450-1，Hanser Publishers，New York(1990)。虽然模头旋转可以使厚度变易分布于整个基料，改进最终料卷的外观，但是仍存在厚度变易，通常不适用于胶带背衬。

在胶带制造中厚度均匀是重要的，因为它是膜性能均匀性的一个表征，又因为不均匀的厚度使得胶带卷产生缝隙或套叠。基于这些原因，通常由吹塑或管状制膜法得到的厚度不均匀的膜一般不适用于均匀的厚度尤为重要的胶带背衬。

大多数的市售双轴取向的聚丙烯膜是用平面膜或拉幅拉伸法制得的。典型的拉幅法用于主要是同时或者主要是顺序地对膜进行双轴拉伸。目前，同时拉幅拉伸的膜占有小部分的膜背衬市场，因为尽管这类方法能够在纵向和横向连续地拉伸膜，但是它们在过去被证实是成本高、速度慢，且不能灵活地调节可允许的拉伸比。

顺序拉幅拉伸是目前最广泛使用的双轴膜加工方法。一般来说，挤出一厚片材并迅速骤冷以形成具有单斜晶胞的α-形态的小球体(spherules)。然后，在第一步长度方向或纵向拉伸步骤中，将该厚片材再加热至合适的拉伸温度并拉伸，接着是第二步横向拉伸步骤。半结晶聚合物链通过拉伸转变成由被称为原纤的高度有序的长晶体链段的束组成的形态。通常认为这些原纤束是由拉伸导致聚丙烯流延片材的初始晶体结构发生塑性变形而产生的(参见：A.J.Peterlin，胶体和聚合物科学， 253(10)，809-23(1975))。在顺序方法中，使第一拉伸步骤中形成的结晶原纤在第二拉伸步骤中改变其位置，以使得每一原纤的一部分保持其初始位置(即纵向取向)而另一部分对于第一方向旋转至90°。结果得到原纤的正交网络，被称为“编织”在一起。参见“聚丙烯结构、混合物和复合物”，J.Karger-Kolsis编辑，卷2，页144-145，Chapman &Hall，(1995)。

在取向膜用作胶带背衬的情况下，通常从制膜机上由较宽的输入膜卷上切割下贮存卷。该贮存卷通常在一面上涂有粘合剂，在另一面上涂有剥离涂层，切割成窄宽度，并卷绕成卷状。

原纤的形态(即排列和取向)支配着拉伸膜的机械性能，尤其是有关施加于特定方向的负荷的性能。原纤取向与观察到的机械性能良好地相关(R.J.Samuels的“结构化的聚合物性能”第5章，John Wiley & Sons，N.Y.和A.J.DeVries，聚合物工程和科学， 23(5)，241(1983))，而机械拉伸参数(MD、TD拉伸比)与观察到的机械性能无关。

有许多广为接受的方法可用来测量取向聚合物体系中的分子取向，其中有光或X射线散射、吸光率测量、机械性能分析等。定量方法包括宽角X射线散射(＂WAXS＂)、光学双折射、红外二向色性和小角X射线散射(＂SAXS＂)。确定原纤取向分布的较佳方法是WAXS技术，在该技术中原纤结构中的晶面以确定角(被称为布拉格角)散射或衍射入射的X射线(参见A.W.Wilchinsky，应用物理杂志，31(11)，1969(1960)和W.B.Lee等，材料工程和性能杂志， 5(5)，637(1996))。在WAXS法中，测量含有关于聚丙烯分子链(或c-)轴信息的晶面，如全同立构聚丙烯的单斜(110)平面，然后由样品的几何结构与外部坐标相关连。

因此，需要这样一种双轴取向的聚丙烯膜，当用作胶带背衬时，它能提供可容易切断的聚丙烯胶带背衬。

发明的概述

本发明提供了含有双轴取向的全同立构聚丙烯的膜。这些膜能很好地适用作胶带背衬。本发明的膜可用市售的具有塑料或金属切割齿的胶带取料器容易地切断，在胶带上得到干净的齿状切割边缘严密对应于刀片轮廓。令人惊奇的是，这些膜仍显示所需的机械性能，如高程度的拉伸强度，因此非常有用于胶带背衬。本发明的胶带背衬膜较好是具有相对于参考方向＂R＂的特定的单一结晶形态取向。

在一个较佳的实施方案中，本发明提供了一种含有全同立构聚丙烯的膜，该膜经过双轴取向以提供以下所需的特征和性能：

1.用如下所述的WAXS透射方位扫描(WAXS transmission azimuthal scan)测量，具有单个方位扫描最大值(single azimuthal scan maximum)；

2.所述最大值位于相对于参考方向R约±75°以内的角度，较好约±45℃，更好约±25°。

3.单个方位扫描最大值的宽度(半峰处的角度全宽度值)约为40-75°；

4.在参考方向上的拉伸断裂伸长率约为45-90％，更好约为45-80％，用下述方法确定；

5.当按照下述试验使用金属齿状取料器切割刀片切断时，切断能(energy tosever)低于约350N-cm/cm²；

6.当按照下述试验使用注塑聚苯乙烯取料器切割刀片切断时，切断能低于约700N-cm/cm²；

7.当按照下述试验方法切断时，切断过程中的拉伸低于约4％，较好是低于约3％。

在一个较佳实施方案中，上述膜是全同立构聚丙烯膜，它经历双轴取向以使其具有满足上述条件1-4的结晶形态。虽然不是必需的，但较好的是所述膜额外满足条件5、6和/或7，可以分别满足这些条件或满足这些条件的组合。

在另一个较佳实施方案中，上述膜是全同立构聚丙烯膜，它经历双轴取向以使其满足上述条件4和5。虽然不是必需的，但较好的是所述膜额外满足条件1、2、3、6和/或7，可以分别满足这些条件或满足这些条件的组合。

在另一个较佳实施方案中，上述膜是全同立构聚丙烯膜，它经历双轴取向以使其满足上述条件4和6。虽然不是必需的，但较好的是所述膜额外满足条件1、2、3、5和/或7，可以分别满足这些条件或满足这些条件的组合。

在另一个较佳实施方案中，上述膜是全同立构聚丙烯膜，它经历双轴取向以使其满足上述条件4和7。虽然不是必需的，但较好的是所述膜额外满足条件l、2、3、5和/或6，可以分别满足这些条件或满足这些条件的组合。

本发明的另一方面提供了一种胶带背衬，它包含任何一种上述膜。该胶带背衬可转化成胶带，较好是在其一个主表面上具有压敏粘合剂。所述胶带可以转化成卷状，用于任何合适的取料器。

本发明还有一方面是提供一种胶带，它包含由任一种上述膜制得的背衬。所述胶带较好是压敏粘合剂胶带。该胶带可以是在任何合适的取料器上的卷状形式。

本说明书和权利要求书中用到一些术语，虽然大部分术语是已知的，但仍需要一些解释。本文中所用的“面积拉伸比”是指给定部分的经拉伸膜的面积与相同部分在拉伸前的面积的比值。例如，对于总拉伸比为50∶1的双轴拉伸膜，给定的1平方英寸部分的未拉伸膜在拉伸后将具有50平方英寸的面积。本文所用的“参考方向”是位于膜平面内的轴，相对于该轴限定结晶取向。确定膜的拉伸性能时，参考方向是膜被拉伸的方向。确定膜的可切断性时，参考方向是膜拉过切割刀片的方向。对于背衬膜转化成卷状胶带的情况，参考方向是贮存卷被切割成窄宽度以卷绕成胶带卷的方向。参考方向通常与膜的纵向一致，尽管不总是那样。“双轴取向”一词当用来说明一种膜时，是指该膜沿膜平面内两个不同的方向进行了拉伸。这两个方向通常是垂直的，尽管不总是这样。经双轴取向的膜可以顺序拉伸、同时拉伸、或用同时和顺序拉伸的一些组合方式进行拉伸。“同时双轴取向”一词当用于说明膜时，是指两个方向的每个方向上主要部分的拉伸是同时进行的。“单个最大值(single maximum)”一词当用来说明本文所揭示的本发明膜的WAXS方位扫描时，将被确认为是从WAXS透射方位扫描中观察得到的单个拐点(inflection)，由于衍射计几何形状和单斜全同立构聚丙烯的晶体物理学，所述拐点在X射线扫描探测的360°角度范围内显示对称性。所述单个最大值区别于数据中的噪音和由具有无规取向的部分聚合物基体而造成的散射强度(scattered intensity)，它们的大小通常小于最大值的1％。

附图的简要说明

将参考以下附图对本发明作进一步说明，数张视图中相同的编号表示相同的部分。

图1是本发明胶带的一段长度的等角图；

图2是本发明膜一种较佳实施方案的WAXS结果的图解；

图3是本发明胶带卷的侧视图；

图4是本发明位于取料器上的胶带卷的侧视图；

图5是用来测试本发明膜的切断性能的试验夹具的等角图；

图6是用于图4胶带取料器和图5试验夹具的金属取料器刀片的等角图；

图7是图6金属取料器刀片的侧视图；

图8是沿图4的8-8方向的塑料取料器刀片的视图；

图9是图8取料器刀片沿线9-9的剖面图；

图10是图8取料器刀片沿10-10方向的顶视图；

图11是图5设备的一部分和图6金属取料器刀片的侧视图；

图12是图5设备的一部分和图9塑料取料器刀片的侧视图；

图13是本发明聚丙烯胶带背衬的典型的切断或取料试验曲线的图解；

图14是按照本文所述的试验方法切断的已有技术聚丙烯膜的放大照片；

图15是按照本文所述的试验方法切断的已有技术聚丙烯为背衬的胶带的放大照片；

图16是按照本文所述的试验方法切断的另一种已有技术聚丙烯膜的放大照片；

图17是按照本文所述的试验方法切断的本发明聚丙烯膜的放大照片；

图18是按照本文所述的试验方法切断的已有技术乙酸盐为背衬的胶带的放大照片。

发明的详细说明

参见图1，示出了本发明一个较佳实施方案的一段长度的胶带10。胶带10包含双轴取向的聚丙烯膜背衬12，它包含第一主表面14和第二主表面16。背衬12的厚度较好是在约0.002-0.005厘米的范围内。胶带10的背衬12在第一主表面14上涂有一层粘合剂18。粘合剂18可以是本领域中已知的任何合适的粘合剂。如本领域中已知，背衬12可任选地具有涂在第二主表面16上的剥离层或低粘合力背胶层20。

背衬膜12较好是由全同立构聚丙烯制得，所述全同立构聚丙烯的可溶于正庚烷的含量低于约15％(重量)，按照ASTM D1505-96(“用密度梯度技术测量塑料的密度”)测得的密度约为0.86-0.92克/厘米³，按照ASTM D1238-95(“用挤压式塑度计测量热塑性物质的流率”)于230℃和21.6N的力下测得的熔体流动指数约为0.5-15克/10分钟，用差示扫描量热法测得的熔点大于135℃，较好是大于约140℃，最好是大于约150℃。此外，用于本发明的聚丙烯可以与乙烯单元或含4-8个碳原子的α-烯烃材料共聚合，所述共聚物含量低于10％(重量)。用于背衬12的一种合适的树脂是全同立构聚丙烯均聚物树脂，其熔体流动指数为2.5克/10分，以产品标号3374购自FINA Oil and Chemical Co.，Dallas，TX。

背衬12可任选地包含本领域中已知的添加剂和其它组分。较好的是选择添加剂和其它组分的用量以使其不会对本文所述较佳实施方案得到的拉伸性能和取料性能(dispense property)产生不利影响。例如，本发明的膜可含有填料、增塑剂、着色剂、润滑剂、加工助剂、成核剂、紫外光稳定剂和其它性能改性剂。通常这些材料是在聚合物制成取向膜之前加入其中的(如在聚合物熔体挤出成膜之前加入该聚合物熔体中)。有机填料可包含有机染料和树脂，以及诸如尼龙和聚酰亚胺纤维这些有机纤维。无机填料可包含颜料、热解法二氧化硅、碳酸钙、滑石、硅藻土、二氧化钛、碳纤维、炭黑、玻璃珠、玻璃球、矿物纤维、粘土颗粒、金属颗粒等。其它添加剂，如阻燃剂、稳定剂、抗氧化剂、相容剂、抗菌剂(如氧化锌)、导电材料和导热材料(如氧化铝、氮化硼、氮化铝和镍颗粒)，可以混入用来形成膜的聚合物中。

树脂可用本领域已知的方法流延成片状，以制备适合于拉伸以得到本文所述膜12的较佳形态的片材。流延片材的一种合适的方法是将树脂加入H.P.M.(Mt.Gilead，OH)制造的4.45cm单螺杆挤出机的进料斗中，调节挤出机的机简温度以得到稳定的均匀熔体。可将聚丙烯熔体经过17.8cm单料道片状模头挤出到水冷却的旋转钢流延滚筒上，该滚筒内有50-60℃的水循环经过。流延片材可经过保持于约30℃的水浴骤冷，以得到厚度约为0.12-0.16cm的流延片材。

然后，对该片材进行双轴取向，以提供具有以下所需特征和性能的背衬膜12：

1.用如下所述的WAXS透射方位扫描测量，具有单个方位扫描最大值；

2.所述最大值位于相对于参考方向R约±75°以内的角度，较好约±45℃，更好约±25°。

3.单个方位扫描最大值的宽度(半峰处的角度全宽度值)约为40-75°；

4.在参考方向上的拉伸断裂伸长率约为45-90％，更好约为45-80％，用下述方法确定；

5.当按照下述试验使用金属齿状取料器切割刀片切断时，切断能低于约350N-cm/cm²；

6.当按照下述试验使用注塑聚苯乙烯取料器切割刀片切断时，切断能低于约700N-cm/cm²；

7.当按照下述试验方法切断时，切断过程中的拉伸低于约4％，较好是低于约3％。

在一个较佳实施方案中，膜12是全同立构聚丙烯膜，它经历双轴取向以使其具有满足上述条件1-4的结晶形态。虽然不是必需的，但较好的是所述膜12额外满足条件5、6和/或7，可以分别满足这些条件或满足这些条件的组合。

在另一个较佳实施方案中，膜12是全同立构聚丙烯膜，它经历双轴取向以使其满足上述条件4和5。虽然不是必需的，但较好的是所述膜12额外满足条件1、2、3、6和/或7，可以分别满足这些条件或满足这些条件的组合。

在另一个较佳实施方案中，膜12是全同立构聚丙烯膜，它经历双轴取向以使其满足上述条件4和6。虽然不是必需的，但较好的是所述膜12额外满足条件1、2、3、5和/或7，可以分别满足这些条件或满足这些条件的组合。

在另一个较佳实施方案中，膜12是全同立构聚丙烯膜，它经历双轴取向以使其满足上述条件4和7。虽然不是必需的，但较好的是所述膜12额外满足条件1、2、3、5和/或6，可以分别满足这些条件或满足这些条件的组合。

本文中所述的较佳形态可以通过任何对膜12进行双轴取向的合适方法和设备来得到。在所有的拉伸方法中，工业制造胶带背衬用膜的最好方法包括用机械拉幅机进行双轴拉伸，如美国专利4,330,499和4,595,738中揭示的方法和设备，两篇专利的全部内容参考结合于本发明，以及美国专利4,675,582、4,825,111、4,853,602、5,036,262、5,051,225和5,072,493中揭示的方法和拉幅机设备，所有这些专利的全部内容参考结合于本发明。

本发明所用的膜，当用作胶带10的背衬12时，其最终厚度较好约为0.002-0.005cm。可使用厚些或薄些的膜，应该理解膜12应具有足够的厚度以避免过分脆弱和难以加工，而不要厚得具有不希望的刚性且难以加工或使用。

相反，在已有技术中，认为胶带的可切断性主要是膜拉伸总量造成的，本发明的发明人发现拉伸总量不是决定因素，其重要性远远不及由拉伸造成的结晶原纤形态的特定分布。因此，出人意料地发现，对于由相同流延片材制得并被拉伸至相同的最终面积拉伸比的样品而言，随着取向状态更接近地符合上述(1)至(4)点，切断能显著下降。

说明上述(1)至(3)点的WAXS结果的一个例子示于图2。散射辐射频数示于纵轴，相对于方向R的角位置(angular position)示于横轴。可以看见有单个峰30。峰30位于相对于参考方向R角度为0°处。位于峰30两侧的半峰值标记为32。半峰处的角度全宽度值表示为角位置A与角位置B的角度差值。图2示出了对于参考方向R为±90°的方位扫描那部分。在360°扫描的其余部分存在该曲线的镜像。

切断双轴取向的聚丙烯胶带所需的能量取决于结晶原纤取向的方向与切断胶带的方向的关系。如果原纤与负荷方向(本文中也被称为使用方向和取料方向)不是很一致，就必需花费将原纤重新排齐至与负荷方向一致的能量和随后使原纤变形至其断裂点的能量。具体而言，那些以产生多于一个原纤取向最大值(从WAXS测量观察到)的方式被拉伸的膜将需要大量能量来重新排齐并打破这些结构以切断膜。那些被顺序拉伸的膜通常具有多于一个的原纤取向最大值。

本发明的胶带背衬膜被认为具有较佳的分子链取向分布且特别易于切断。本文中所述的胶带被认为具有有利的分子和原纤排列，它使得将原纤分布变成全部排齐所需的重新排齐能降至最低。因此，重新对齐并打破原纤结构所需的能量较低，所以较容易切断。

一般来说，充分接近地与切断方向即参考方向一致的单峰纤维分布显示最容易切断的性质。出乎意料的是，沿参考方向过窄的分布并不必然得到改进的可切断性。我们发现，太窄的分布实际上会得到不合需要的高的切断能。这被认为是由于形态结构沿取向轴的过度拉伸所致，它使得结构非常刚性且强度过分高，结果是切断能随取向分布降低而增加。我们发现，用WAXS单斜(110)反射测得的结晶取向分布的极大值半宽度处的全宽度较好约为40-75°。

本发明的发明人出乎意料地发现，本发明双轴取向的聚丙烯膜中特定的分子链取向会使得膜具有所需的机械性能并令人惊奇地可用市售胶带取料器容易地切断。市售胶带取料器的例子包括SCOTCH牌的Cat.15或Cat.40的配有金属切割刀片的桌面式胶带取料器和Cat.25或Cat.H-125/126配有金属切割刀片的塑料两片塑料取料器，所有这些产品均得自美国3M公司，圣保罗，明尼苏达。

本发明的发明人还令人惊奇地发现，用市售手持式塑料胶带取料器也可切断本发明的膜，所述取料器例如SCOTCH牌Cat.104或Cat.105配有塑料切割刀片的注塑聚苯乙烯取料器，它也得自美国3M公司，圣保罗，明尼苏达。与此相比，其它被拉伸至相同的程度(由面积拉伸比确定)但不具备本文所述较佳形态取向的双轴取向聚丙烯膜在这些塑料切割刀片上不容易被切断。

涂在胶带背衬12的第一主表面14上的粘合剂18可以是本领域已知的任何合适的粘合剂。较佳粘合剂是那些用压力、热或其组合可活化的粘合剂。合适粘合剂包括以丙烯酸酯、橡胶树脂、环氧化物、氨基甲酸酯或其组合为基的粘合剂。粘合剂18可以以溶液、水基或热熔涂覆方法进行施用。粘合剂可以以任意合适的量加以施用，通常用量是得到的常规干涂层重量约为0.0015-0.005克/厘米²。

胶带10的膜背衬12可以任选地通过处于火焰、电晕放电和其它处理方法(包括化学底涂)来进行处理，以改进后续涂层的粘合力。此外，膜背衬12的第二表面16可按制备涂有粘合剂的胶带领域中已知的方法，用任选的低粘合力背胶材料20进行涂覆，以限制相对的表面粘合剂层18和膜12之间的粘合，由此制得能够容易地松卷的胶带卷。

胶带10的形式较好是螺旋卷绕的卷22，可任选地卷绕在芯子24上，如图3所示。这些卷可安装在如图4所示的桌面式或手持式取料器26上。取料器可包含金属切割刀片或塑料切割刀片。较佳的取料器包括那些市售的SCOTCH牌的Cat.15或Cat.40的配有金属切割刀片的桌面式胶带取料器和SCOTCH牌的Cat.25或Cat.H-125/126配有金属切割刀片的塑料两片塑料取料器，以及SCOTCH商标Cat.104或Cat.105配有塑料切割刀片的注塑聚苯乙烯取料器，所有这些产品均得自美国3M公司，圣保罗，明尼苏达。

将膜背衬转化为胶带的细节是本领域技术人员熟知的，无需在本文中进行更详细的说明。可参见例如题为“可截取的涂有聚丙烯粘合剂的胶带”的美国专利4,451,533(Wong等)，该专利的全部内容参考结合于本发明。

试验方法

拉伸性能：

ASTM D-882-95A，薄塑料片的拉伸性能，方法A

用ASTM D-882-95A中所述方法“薄塑料片的拉伸性能”方法A测量膜的拉伸断裂伸长。使所述膜处于25℃和50％相对湿度24小时。用购自Sintech ofStoughton，MA的型号1/S拉伸试验机进行试验。用于该试验的试样宽1.91cm，长15cm。使用10.2cm的初始夹头间距和30厘米/分钟的滑动横梁速度(crossheadspeed)。对于每个样品，在膜参考方向对试样进行试验。结果示于下表1。示出的断裂伸长值是对于参考方向以该样品初始样品长度为基础的。本文(包括权利要求书)中所用的术语“拉伸断裂伸长(率)”指的是用上述方法得到的结果。

切断性能：膜的截取试验(dispense test)

用配有新刀片的刮刀切割器从未经涂覆的样品膜上切割下宽1.91cm、长15cm的试样。使试样处于25℃和50％相对湿度24小时，然后进行试验。

用于测量膜的可切断性的试验夹具示于图5。该试验夹具包含市售的胶带取料器100M(Scotch^TM Cat.H-127配有金属切割刀片的两片聚苯乙烯模塑的取料器，在本申请日时可购自美国3M公司，圣保罗，明尼苏达)或者市售的胶带取料器100P(Scotch^TM Cat.122配有塑料切割刀片的两片模塑聚苯乙烯取料器，在本申请日时可购自美国3M公司，圣保罗，明尼苏达)安装到15.2cm×15.2cm×1.1cm的铝后置板102上。在切断试验过程中通过将该取料器放在后置板102和按试验取料器100P或100M的轮廓加工成的厚0.3cm的铝前置板104之间来限制该取料器的弯曲(flexing)。该试验取料器通过带螺纹的指旋螺钉106牢固地保持在前置板104和后置板102之间。后置板102通过安装螺钉110固定在直径为2.4cm的圆柱形安装基柱108上。安装基柱108被加工成具有90°角度的切口，以使后置板102保持在拉伸试验机的垂直中线上，即后置板102的轴与试验取料器100P或100M之间的角度为相对于机器中线的0°。基柱108通过***该基柱内的钻孔109的锁销固定在试验机的平台上。

将试验取料器100M或100P的毅***用于安装毂的轴112上，将该轴旋进后置板102内，由此将取料器安装在后置板102上。取料器的底部靠在座块115上，以防在试验过程中取料器转动。安装试验取料器以使取料器切割刀片的一排齿垂直于机器中线。这样，待试验的膜在被切断时受到的负荷在其宽度上大致均匀。

取料器100M包含图6和7所示的钢制齿状切割刀片120。钢制切割刀片120是用厚约0.05cm的镀镍钢形成的，包含矩形连接区122，它至少有膜12那么宽，在对应于越过刀片延伸的膜12的参考方向R的方向上长约0.3cm。连接区122限定了一个大致为平面的表面，试验样品临时置于其上。刀片120还包含位于连接区122后端的刀片支承部分126，连接区122与支承部分126成80°的角度β。刀片支承部分126长约1.32cm。刀片120还包含位于连接区122与支承部分相对的边缘处的大致为U形的部分128，它具有沿其末端的一排齿130。每个齿130大致是三角形的，其尖端在连接区122的平面内或稍低于该平面，与相邻齿130尖端的间距约为0.12cm，每个齿的高度界定为约0.06cm，尖锐度界定为曲率半径约0.003cm，所示齿130的顶点132形成60°夹角。齿130以约50°的α角度从刀片支承部分126的平面向外突出。大致为U形的部分128的两边互成角度γ，γ约为72°。

取料器100P包含如图8-10所述的注塑的聚苯乙烯刀片140。取料器100P上的聚苯乙烯刀片140与胶带取料器100P两个半壳之一整体模塑制得。刀片140通过用典型的注塑方法填充钢模具空腔而形成。参见图9和10，刀片140包含宽约0.35cm的连接区表面144。连接区表面144稍微凸起，其曲率半径为2.54cm。在连接区144前面是V形部分，由以125°的内角δ为相交的表面148和149形成。V形凹槽的表面148与连接区144的线性近似面成角度υ，υ约为70°。从取料器的前方延伸出一系列突起154。每个突起154由相交于脊154c的侧面154a和154b形成。每个齿峰150由表面149与突起154相交形成。最好参见图8和图10，每个齿从而由三个平面相交而形成：突起154的侧面154a和154b和V形凹槽的表面149。参见图10，侧面154a和154b以74°的夹角θ相交。参见图9，表面149与突起154的边154c形成角度φ，φ为50°。每个齿150的尖端在连接区表面144的平面内或稍低于该平面，与相邻齿150尖端的间距约为0.127cm。每个齿的高度约为0.020cm，以齿峰到齿间邻接谷的高度H计量。每个齿的边缘尖锐度为曲率半径约0.010cm。

在任一种试验取料器中，将一片双面涂覆胶带(Scotch^TM Cat.665)施用在连接区122或144上，用手压将试样12牢固地粘合在双面涂覆胶带的粘合剂表面，以防其在切断试验中向前移动。

放置试样使其与机器中线成0°，这样取料器的力可以大致均匀地分布于样品的整个宽度。定向放置取料器100M或100P，以使切割刀片120或140的尖端在夹头162的正下方。对于使用具有金属取料器120的取料器100M进行的试验，以一定的角度定向放置取料器，以使连接区122与试验机的垂直行进方向A所成角度σ₁为110°(参见图11，该图只示出了切割刀片120与夹头162的关系，除去了取料器和试验夹具的其它部分，仅作说明用途)。对于使用具有塑料刀片140的取料器100P进行的试验，以一定的角度定向放置取料器，以使突起154的边154c与试验机的垂直行进方向A所成角度σ₂为32°(参见图12，该图只示出了切割刀片140与夹头162的关系，除去了取料器和试验夹具的其它部分，仅作说明用途)。

然后将试样12的自由端夹在上方的拉伸试验机夹头162中，以使上方夹头和切割刀片120或140之间的距离为10.2cm。试样上没有施加张力，因此切割刀片在开始试验之前不与试样接触。上方夹头连接于在支承轨道14上行进的机器横梁(crosshead)。接着向试样预施加张力0.9N，以使其与切割刀片120或140接触。然后，用夹头162以速率30厘米/分沿方向A拉伸该试样12。测量并记录试样的负荷和伸长，由负荷/伸长下的面积计算切断试样12所需的能量，如图13所示，并记录于表1。在图13中，负荷示于纵轴，伸长示于横轴。负荷和伸长沿曲线段200增加，直至达到峰负荷202，此处的伸长标记为204。然后，当伸长沿曲线段206继续时，负荷下降。如本文所述，对于从零伸长至最大负荷202处的伸长204的曲线段，计算能量。据认为，大致在最大负荷202该点处，取料器的齿刺穿该膜，此时随刺穿膜的穿孔扩展，负荷下降，直至完全切断。

本文(包括权利要求书)中所用的术语“截取试验-金属刀片法”是指以上所述的使用取料器100M进行的试验，术语“截取试验-塑料刀片法”是指以上所述的使用取料器100P进行的试验。

被切断膜边缘的光学显微观察

将从截取试验-塑料刀片法中得到的被切断的试样固定在显微镜载玻片上，以得到被切断边缘的图象。使用购自Leeds Precision Instruments，Inc.，Minneapolis，MN的Olympus BHSM型号BH-2的光学显微镜(它配备有正交偏振和差分干涉对比(DIC))来得到该图象。用Polacolor ER型号59的瞬时显影胶片，其ASA感光度为80，装在Polaroid 4×5平面底片夹持器上，以50倍的放大率得到图象。

宽角X射线散射(WAXS)测量

使用Picker4环衍射仪、铜Kα辐射和记录散射辐射的闪烁探测器来收集宽角X射线衍射数据(WAXS)。衍射仪配备有固定的入射狭缝和固定的接收狭缝。使用收集透射数据的几何关系，使有效参考方向轴垂直定向，并与衍射仪2θ轴一致。X射线发生器在40kV和25mA的设定条件下工作。用双面涂覆的胶带将试样固定在铝夹持器上，在暴露于入射X射线束的膜部分下面不使用背衬板和支承物。

聚丙烯的峰位置由探测步进扫描来定位，所述扫描从5°进行至35°(2θ)，使用0.05°的步长和30秒的计数时间。聚丙烯单斜(110)最大值的方位步进扫描是在仪器设定值为-180至+180°(X)、步长为3°和计数时间10分钟下进行的。将得到的散射数据折算成方位角和强度值的x-y对，用数据分析软件ORIGIN^TM(ORIGIN^TM 4.1版，得自Microal Software Inc.，One Roadhouse Plaza，Northhampton，MA.01060)进行曲线拟合。用高斯型模式来描绘在方位扫描中观察到的强度最大值。在上述曲线拟合方法中测得的宽度被作为线性背景模型上的半最大值处的全宽度(FWHM)。WAXS的结果示于表1。

将参考以下详细实施例进一步说明本发明的操作。这些实施例是用来进一步阐述多种具体和较佳的实施方案和技术的。正如实施例中说明的，膜的所需性能是通过拉伸膜以得到本文所述的膜的较佳形态而获得的，而不是如本领域通常传授的那样通过标称机器拉伸比来限定该膜而获得的。然而，应该理解，在本发明的范围内可以对本发明作出许多变化和改动。

实施例1-15

对于实施例1-15，如下得到流延薄膜。将全同立构聚丙烯均聚物树脂(标称熔体流动指数为2.5克/10分，得自FINA Oil and Chemical Co.，Dallas，TX，商品标号为3374)加入H.P.M.(Mt.Gilead，OH)制造的4.45cm单螺杆挤出机的进料斗中，调节挤出机的机筒温度以得到稳定的均匀熔体。将聚丙烯熔体经过17.8cm单料道片状模头挤出到水冷却的旋转钢流延滚筒上，该滚筒内有50-60℃的水循环经过。接着流延片材经过保持于约30℃的骤冷水浴，以得到厚度约为0.12-0.16cm的流延片材。然后，用每个实施例中所述的具体方法拉伸该流延薄膜。在那些沿两个方向同时拉伸的实施例中，在两个方向的每个方向中的拉伸分量同时开始和终止。

将按照实施例1-8制得的样品通过使用金属切割刀片的上述试验方法试验其可切断性。将按照实施例9-15制得的样品通过使用聚苯乙烯切割刀片的上述试验方法试验其可切断性。每个实施例的样品还进行了本文所述的WAXS分析，以确定膜的形态。每个实施例的样品还用上述方法对拉伸断裂伸长进行测定。前缀C用来表示比较例。

实施例C-1

用被称为拉幅法的方法制备顺序双轴取向的聚丙烯膜。使流延片材经过第一系列内部保持为约127-136℃的加热辊，然后在以不同速度旋转的两个有间隙的拉伸辊间拉伸，获得在挤出即流延方向(它是本实施例的参考方向R)上的第一拉伸比为5.0∶1。然后，将经过单轴拉伸的片材加入具有多个温度在158-175℃范围内的热区的拉幅炉中，在两个拉幅轨之间沿垂直于第一次拉伸的方向以拉伸比约为9∶1进行拉伸。所得膜的厚度为0.0030cm，在空气中冷却，并在内部温度为120℃的退火鼓上退火。随后刮刀切割边缘，将膜卷绕在主辊上。该膜是用配备有新刀片的刮刀切割器纵向切割成有用的样品宽度的。

实施例C-2

双轴取向的聚丙烯膜如下制备：用实验室双向膜拉伸机(下文被称为框式拉伸机或间歇拉伸机)沿两个垂直的方向同时拉伸该流延片材。将厚0.16cm的流延薄膜片切割成一边为6.83cm的矩形料片，固定在间歇拉伸机的拉伸炉中，用一系列夹头沿边缘夹紧，留下一边为5.08cm的可拉伸样品。将料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、在垂直于参考方向的方向以约300％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为40∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0030cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例3

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是拉伸速率和最终面积拉伸比如下。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于第一方向的方向以约245％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为40∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0025cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例C-4

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是最终面积拉伸比如下获得。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于参考方向的方向以约300％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为50∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0034cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例5

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是拉伸速率和最终面积拉伸比如下。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于第一方向的方向以约210％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为50∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0025cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例C-6

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是最终面积拉伸比。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于参考方向的方向以约300％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为60∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0021cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例7

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是拉伸速率和最终面积拉伸比。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于第一方向的方向以约250％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为60∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0022cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例8

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是拉伸速率和最终面积拉伸比。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于参考方向的方向以约168％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为60∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0031cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例C-9

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是拉伸速率和最终面积拉伸比。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约165％/秒的速率、沿垂直于第一方向的方向以约300％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为53∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0027cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例C-10

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于第一方向的方向以约300％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为40∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0033cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例11

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是最终面积拉伸比。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于第一方向的方向以约300％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为55∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0020cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例C-12

按实施例2所述，通过拉伸制备同时双轴取向的聚丙烯膜，不同的是拉伸速率和最终面积拉伸比。料片于155℃预热90秒，然后沿参考方向以约300％/秒的速率、沿垂直于第一方向的方向以约167％/秒的速率同时拉伸，直至最终面积拉伸比约为45∶1。从拉伸机上迅速除去样品，使其冷却。膜厚为0.0029cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

实施例C-13

按实施例1所述，通过拉伸制备顺序双轴取向的聚丙烯膜。最终膜厚为0.0028cm。

实施例C-14

按实施例1所述，通过拉伸制备顺序双轴取向的聚丙烯膜，不同的是将第二拉伸方向(TD)作为参考方向。最终膜厚为0.0030cm。

实施例C-15

按实施例1的方法拉伸制备再拉伸(re-tensilized)的顺序双轴取向的聚丙烯膜，不同之处如下。第二(横向)拉伸步骤的拉伸比约为6∶1。被加工膜从拉幅拉伸步骤出来之后，被送过一系列内部保持于约110-140℃的加热辊，沿第一拉伸步骤的方向以约2.4∶1的拉伸比进行再次拉伸，直至最终面积拉伸比约为72∶1。伸长和横向收缩得到最终膜厚约为0.0030cm。用配备有新刀片的刮刀切割器将该膜切割成有用的样品宽度。

表1

			WAXS结果			截取结果
									实施例	面积拉伸比	拉伸伸长率(％)	最大值的数目	位置(°)	FWHM(°)	刀片类型	能量(N-cm/cm2)	伸长率(％)
C-1	45∶1	188	2	74，-7	41，39	M	610	3.1
									C-2	40∶1	108	1	74	88	M	800	3.4
3	40∶1	78	1	-1	69	M	330	1.8
									C-4	50∶1	98	1	-73	63	M	740	3.7
5	50∶1	65	1	-8	67	M	280	1.8
									C-6	60∶1	78	1	-22	85	M	410	2.1
7	60∶1	59	1	20	60	M	310	1.9
									8	45∶1	67	1	-8	41	M	150	1.3
C-9	45∶1	128	1	-82	37	P	3800	11.2
									C-10	40∶1	104	1	-48	73	P	2820	7.7
11	55∶1	85	1	-23	75	P	230	1.5
									C-12	45∶1	39	1	-4	40	P	1030	3.4
C-13	45∶1	188	2	74，-7	41，39	P	24480	44.9
									C-14	45∶1	50	2	-16，83	41，39	P	1290	4.0
C-15	72∶1	31	1	3	33	P	*	*

^*样品未切断

用上述光学显微方法对一些实施例拍摄的照片图象示于图14-18。图14示出的是比较例C-1的一种顺序双轴取向的聚丙烯膜。由图可见，齿状边缘并不严密地符合塑料取料器刀片切割齿的轮廓。图15示出的是比较例C-1的样品，它具有位于第一主表面上的压敏粘合剂涂层。由图可见，用C-1背衬制得的胶带也不严密地符合切割齿的轮廓。图16示出的是比较例C-4的同时取向膜，其齿状边缘并不严密地符合塑料切割齿的轮廓。图17示出的是实施例3的本发明膜，其齿状边缘严密地符合塑料切割刀片的轮廓。图18是已有技术的以乙酸盐为背衬的压敏粘合剂的齿状边缘。由图可见，图17所示的本发明膜与图18的更为昂贵的乙酸盐为背衬的胶带的表现一样好。

上述的试验和试验结果只是用来说明而不是用来预测的，可以预见对试验过程的改变会得到不同的结果。

以上参考数个实施方案说明了本发明。所给出的以上详细说明和实施例只是为了清楚地理解本发明的。不应理解为有不必要的限制。本领域技术人员显然可以在不偏离本发明范围的情况下对所述的实施方案作许多变化。因此，本发明的范围不应局限于本文所述的具体细节和结构，而是局限于权利要求书中所述的结构以及这些结构的等同物。

Claims (74)

1.一种胶带背衬，包含：

双轴取向的膜，所述膜包含全同立构聚丙烯，其中所述膜具有参考方向；

所述聚丙烯膜经过双轴取向以得到结晶取向，所述结晶取向用宽角X射线散射透射方位扫描测量法由单斜(110)晶面确定，所述结晶取向包含：

a)单个方位扫描最大值，位于相对于所述参考方向最多±75°的角度；

b)半峰处的角度全宽度为40-75°；

其中所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％。

2.如权利要求1所述的背衬，其特征在于所述膜的厚度为0.002-0.005cm。

3.如权利要求1所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述背衬时，所述膜的切断能最多为350N-cm/cm²。

4.如权利要求3所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

5.如权利要求3所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述背衬时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于金属刀片的轮廓。

6.如权利要求1所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述背衬时，所述膜的切断能最多为700N-cm/cm²。

7.如权利要求6所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

8.如权利要求1所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述背衬时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

9.如权利要求3所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述背衬时，所述膜的切断能最多为700N-cm/cm²。

10.如权利要求5所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述背衬时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

11.如权利要求1所述的背衬，其特征在于所述结晶取向包含位于相对于所述参考方向最多±45°角度的单个最大值。

12.如权利要求11所述的背衬，其特征在于所述结晶取向包含位于相对于所述参考方向最多±25°角度的单个最大值。

13.如权利要求1所述的背衬，其特征在于所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-80％。

14.如权利要求2所述的背衬，其特征在于所述膜包含第一主表面，所述背衬还包含在所述膜的所述第一主表面上的粘合剂。

15.如权利要求14所述的背衬，其特征在于所述粘合剂包括压敏粘合剂。

16.如权利要求15所述的背衬，其特征在于所述背衬具有宽度和长度，所述长度显著大于所述宽度，所述参考方向平行于所述背衬的长度，所述背衬沿其长度螺旋卷绕以得到一个胶带卷。

17.如权利要求16所述的背衬，其特征在于所述胶带卷安装在包含金属切割刀片的取料器上。

18.如权利要求16所述的背衬，其特征在于所述胶带卷安装在包含塑料切割刀片的取料器上。

19.一种胶带背衬，包含：

双轴取向的膜，所述膜包含全同立构聚丙烯，其中所述膜具有参考方向；所述膜经过双轴取向以使得：

a)所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％；

b)当按照截取试验-金属刀片法在所述参考方向切断所述背衬时，所述膜的切断能最多为350N-cm/cm²。

20.如权利要求19所述的背衬，其特征在于所述膜的厚度为0.002-0.005cm。

21.如权利要求19所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

22.如权利要求19所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述背衬时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于金属刀片的轮廓。

23.如权利要求19所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述背衬时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

24.如权利要求20所述的背衬，其特征在于所述膜包含第一主表面，所述背衬还包含在所述膜的所述第一主表面上的粘合剂。

25.如权利要求24所述的背衬，其特征在于所述粘合剂包括压敏粘合剂。

26.如权利要求25所述的背衬，其特征在于所述背衬具有宽度和长度，所述长度显著大于所述宽度，所述参考方向平行于所述背衬的长度，所述背衬沿其长度螺旋卷绕以得到一个胶带卷。

27.如权利要求26所述的背衬，其特征在于所述胶带卷安装在包含金属切割刀片的取料器上。

28.一种胶带背衬，包含：

双轴取向的膜，所述膜包含全同立构聚丙烯，其中所述膜具有参考方向；所述膜经过双轴取向以使得：

a)所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％；

b)当按照截取试验-塑料刀片法在所述参考方向切断所述背衬时，所述膜的切断能最多为700N-cm/cm²。

29.如权利要求28所述的背衬，其特征在于所述膜的厚度为0.002-0.005cm。

30.如权利要求28所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

31.如权利要求28所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述背衬时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

32.如权利要求29所述的背衬，其特征在于所述膜包含第一主表面，所述背衬还包含在所述膜的所述第一主表面上的粘合剂。

33.如权利要求32所述的背衬，其特征在于所述粘合剂包括压敏粘合剂。

34.如权利要求33所述的背衬，其特征在于所述背衬具有宽度和长度，所述长度显著大于所述宽度，所述参考方向平行于所述背衬的长度，所述背衬沿其长度螺旋卷绕以得到一个胶带卷。

35.如权利要求34所述的背衬，其特征在于所述胶带卷安装在包含金属切割刀片的取料器上。

36.一种胶带背衬，包含：

双轴取向的膜，所述膜包含全同立构聚丙烯，其中所述膜具有参考方向；所述膜经过双轴取向以使得：

a)所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％；

b)当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

37.如权利要求36所述的背衬，其特征在于所述膜的厚度为0.002-0.005cm。

38.如权利要求36所述的背衬，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述背衬时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

39.如权利要求37所述的背衬，其特征在于所述膜包含第一主表面，所述背衬还包含在所述膜的所述第一主表面上的粘合剂。

40.如权利要求39所述的背衬，其特征在于所述粘合剂包括压敏粘合剂。

41.如权利要求40所述的背衬，其特征在于所述背衬具有宽度和长度，所述长度显著大于所述宽度，所述参考方向平行于所述背衬的长度，所述背衬沿其长度螺旋卷绕以得到一个胶带卷。

42.如权利要求41所述的背衬，其特征在于所述胶带卷安装在包含塑料切割刀片的取料器上。

43.一种组合件，由一卷压敏粘合剂胶带安装在一个取料器上组成，所述组合件包含：

a)一卷压敏粘合剂胶带，所述胶带包含具有第一主表面的双轴取向的膜背衬，所述膜背衬包含全同立构聚丙烯；和位于所述背衬的所述第一主表面上的一层压敏粘合剂；

i)其中所述膜具有参考方向，所述聚丙烯膜背衬经过双轴取向以使得当按照截取试验-塑料刀片法在所述参考方向切断所述膜背衬时，所述膜背衬显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓；

ii)所述胶带具有宽度和长度，所述长度显著大于所述宽度，所述参考方向平行于所述胶带的长度，所述胶带是沿其长度螺旋卷绕的；

b)取料器，所述取料器具有胶带卷固定件，所述胶带卷安装在它上面且可旋转，和用于切断所述胶带的塑料齿状切割刀片。

44.如权利要求43所述的组合件，其特征在于所述切割刀片包含聚苯乙烯。

45.如权利要求43所述的组合件，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜背衬时，其拉伸最多为4％。

46.如权利要求43所述的组合件，其特征在于所述膜背衬在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％。

47.如权利要求43所述的组合件，其特征在于所述聚丙烯膜背衬经过双轴取向以使其具有结晶取向，所述结晶取向用宽角X射线散射透射方位扫描测量法由单斜(110)晶面确定，所述结晶取向包含：

a)单个方位扫描最大值，位于相对于所述参考方向最多±75°的角度；

b)半峰处的角度全宽度为40-75°。

48.如权利要求47所述的组合件，其特征在于所述结晶取向包含位于相对于所述参考方向最多±45°角度的单个最大值。

49.如权利要求48所述的组合件，其特征在于所述结晶取向包含位于相对于所述参考方向最多±25°角度的单个最大值。

50.一种膜，它包含全同立构聚丙烯；

其中所述膜具有参考方向，所述膜经过双轴取向以得到结晶取向，所述结晶取向用宽角X射线散射透射方位扫描测量法由单斜(110)晶面确定，所述结晶取向包含：

a)单个方位扫描最大值，位于相对于所述参考方向最多±75°的角度；

b)半峰处的角度全宽度为40-75°；

其中所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％。

51.如权利要求50所述的膜，其特征在于所述膜的厚度为0.002-0.005cm。

52.如权利要求50所述的膜，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述膜时，所述膜的切断能最多为350N-cm/cm²。

53.如权利要求52所述的膜，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

54.如权利要求52所述的膜，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述膜时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于金属刀片的轮廓。

55.如权利要求50所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，所述膜的切断能最多为700N-cm/cm²。

56.如权利要求55所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

57.如权利要求50所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

58.如权利要求52所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，所述膜的切断能最多为700N-cm/cm²。

59.如权利要求54所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

60.如权利要求50所述的膜，其特征在于所述结晶取向包含位于相对于所述参考方向最多±45°角度的单个最大值。

61.如权利要求60所述的膜，其特征在于所述结晶取向包含位于相对于所述参考方向最多±25°角度的单个最大值。

62.如权利要求50所述的膜，其特征在于所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-80％。

63.一种膜，它包含全同立构聚丙烯，其中所述膜具有参考方向，所述膜经过双轴取向以使得：

a)所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％；

b)当按照截取试验-金属刀片法在所述参考方向切断所述膜时，所述膜的切断能最多为350N-cm/cm²。

64.如权利要求63所述的膜，其特征在于所述膜的厚度为0.002-0.005cm。

65.如权利要求63所述的膜，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

66.如权利要求63所述的膜，其特征在于当按照截取试验-金属刀片法切断所述膜时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于金属刀片的轮廓。

67.如权利要求63所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

68.一种膜，它包含全同立构聚丙烯，其中所述膜具有参考方向，所述膜经过双轴取向以使得：

a)所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％；

b)当按照截取试验-塑料刀片法在所述参考方向切断所述膜时，所述膜的切断能最多为700N-cm/cm²。

69.如权利要求68所述的膜，其特征在于所述膜的厚度为0.002-0.005cm。

70.如权利要求68所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

71.如权利要求68所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

72.一种膜，它包含全同立构聚丙烯，其中所述膜具有参考方向，所述膜经过双轴取向以使得：

a)所述膜在所述参考方向上测得的拉伸断裂伸长率为45-90％；

b)当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，其拉伸最多为4％。

73.如权利要求72所述的膜，其特征在于所述膜的厚度为0.002-0.005cm。

74.如权利要求72所述的膜，其特征在于当按照截取试验-塑料刀片法切断所述膜时，所述膜显示的齿状边缘严密对应于塑料刀片的轮廓。

Images