CN1263663C - 用于运动拼接的带、其用途及制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于片材卷最外圈前缘部分和第二片材进行拼接的拼接带。典型的用法是将替换纸卷的最外圈与将用完的纸卷的尾端相连，同时纸保持运动通过一些处理装置。该拼接带包括第一带组件(12)、第二带组件(20)以及可分离地连接第一和第二带组件的粘合剂层。第一带组件包括第一背衬(14)、在第一背衬的第一表面上的第一粘合剂层(16)、在第一背衬(14)的第二表面上的第一阻挡层(18)。第二带组件包括第二背衬(22)、在第二背衬的第一表面上的第二粘合剂层以及在第二背衬的第二表面上的第二阻挡层(26)。或者，拼接带可包括仅仅一个在粘合用的粘合剂层与第一和第二背衬之一之间的阻挡层。粘合剂层可分离地连接第一和第二带组件各自的阻挡层。本发明还公开了该拼接带的制造方法和使用方法。

Description

用于运动拼接的带、其用途及制造方法
相关申请
本申请是2000年9月22日提交的美国专利申请No.09/668,333的部分继续申请。
技术领域
本发明涉及适合用来将片材卷的外圈前缘部分与另一片材拼接的拼接带，其制造方法和使用方法。
背景技术
拼接带可用来在两个片材(例如一卷片材的外圈前缘部分和另一片材)之间形成拼接接头。拼接操作可以静态或动态的方式进行。
在静态方式中，可首先将第一和第二片材相互排列在所需的拼接位置，然后施加一条或多条拼接带将两个片材连接在一起。也可以首先将一条或多条拼接带施加到片材上，然后提供第二片材，将其排列在所需的拼接位置，使两个片材连接。静态方式形成的拼接通常称为永久性拼接。静态拼接的一些典型排列方式是对头拼接、重叠拼接和交错重叠拼接。这些排列方式显示在WO 95/29115的图1A-1C中并有所讨论。
然而，通常希望以动态方式形成拼接。例如在印刷行业，这可使新的纸片卷材前缘与旧的将用完的纸片卷材尾缘连接，而不需要中断连续的生产过程。以动态模式形成的拼接通常称为(纸幅)运动拼接(flying splices)。制造运动拼接带的常规方式采用WO95/29115中描述的可破坏的前端搭片(nose tab)。在第一步中，将新卷材适当准备成或“修饰成”如本文图1a所示(该图取自WO95/29115中的图3A)的用于拼接的形式。通过将W或V形式或其它合适形状的双面粘合带施加到新的片材卷30的外圈32上，形成前缘35。然后将外搭头32(outermost lap)撕回压到双面胶粘带上，形成前缘部分35，该前缘部分通过前端搭片23与次外圈31可剥离地粘合。然后使新的片材卷30加速至与前面将用完的卷材的运动片材相同的速度。然后将运动的片材压在新卷30上与其新卷30最外圈32上的双面粘合带25粘合。将用完的卷的尾部通常从正在运动的片材上切下。然后使前端搭片承受运动片材(running web sheet)的牵引力。这样，前端搭片断裂，使新片材卷30外圈32和次外圈31之间的临时接头分开。应用运动拼接的另一种已知方式显示在根据WO95/29115的图3B改进的本文图1b中。用于运动拼接和静态拼接的其它拼接带在美国专利5,692,699和5,996,927中有所讨论。
还有一种用于形成运动拼接的拼接带显示在EP 0941954中。该′954文献公开了一种采用非粘性聚合物层与载体层接触的拼接带。该材料选择成用来控制非粘性聚合物层与载体层之间的分离力。在非粘性聚合物层和载体层之间可任选的施加粘合控制层。
另一种已知的拼接类型包括在使用时可裂开的中央纸层或薄纱层。例如，美国专利5,901,919显示了一种用于纸张修整机等中的流动换片卷用的粘合带，该带具有纸背衬和水溶性自粘性组合物，其特征在于该纸背衬的一面上涂布了水溶性自粘性组合物，而纸背衬的相反面的一部分上有双面粘合带，该双面粘合带则具有易撕开的拼接纸背衬，其两侧都有水溶性自粘性组合物。
在新卷与将用完的卷即将拼接时，希望使新卷达到与将用完的卷的卷幅速度相当的旋转速度。这通常可通过驱动其上固定有新卷的芯子或使新卷的外周与驱动带接触来实现。当使用驱动带时，它与新卷宽度上的某个部分接触(如图1c中的B处所示)。这通常在拼接带上的粘合剂已经暴露用于将用完卷材粘合之后发生。不希望驱动带与显著部分的外露粘合剂21接触，因为这样可能使拼接带以足以导致拼接带分离的强度与驱动带粘合，从而使新卷撕裂或开始解卷。最大程度地消除该问题的一种已知方法是在拼接带的外露粘合剂21的一部分上放置跨桥结构29，其宽度足以保护驱动带在区域B会与其接触拼接带。跨桥结构29可以是粘合带，在这种情况下，该胶粘带以粘合面朝下而背面外露与驱动带接触。桥接结构可以是能方便地粘合到外露粘合剂21上的纸片或其它材料，在这种情况下，桥接结构29本身不需要有粘合剂。桥接结构29可有一些孔，这些孔使得一些粘合剂21外露，以加强桥接区域的拼接。还知道通过将桥接物放置成从粘合剂21的前缘缩回一小段来使一小部分粘合剂21外露。美国专利4,905,924公开了另一种的排列方式，其中剥离衬里的一些部分沿拼接带的长度延伸，它在卷材的整个宽度上。这些部分互相隔开，让拼接粘合剂的一些小段外露。
适合形成运动拼接的前端搭片在GB 2,294,235中有所描述。′235文献公开了一种使片材卷外圈的前端和尾端暂时相连的前端搭片。该前端搭片具有第一层，以便用于与前端的下表面粘性连接。该前端搭片的特征在于它具有用于和次外圈的尾端和/或前端粘性连接的第二层。第一层和第二层通过其相互邻接的面相互连接，从而使得它们在使用时可以剥离。双面粘合带可粘合旧卷的内部尾端和新卷的外部前端。
永久性拼接和运动性拼接都应提供两片材或卷材之间的柔性而牢固的连接，而且应当保持片材的基本上所有的性质；例如，如果片材是可进行印刷或涂布的纸，接头宜是薄的、柔软的、可印刷的、可涂布的，而且还可二次浆化(再浆化)。当用诸如图1a和1b那样的拼接排列方式时，重要的是空气不能进入外圈32前缘35下面，否则会导致卷本身以非常高的速度解卷，从而中断连续的生产。为了防止空气进入外圈32前缘35的下面，有时不仅将小的可破坏的粘合搭头27施加在前缘35的凸起(nose)处，而且例如还将其沿图1a中前缘35的对角线边缘或最外圈32前缘部分的侧缘施加在卷30的侧面上。图1a和1b的构型耗时较长，而且需要施加双面粘合带和可破坏的前端搭片。
在拼接带之外的其它领域也提供了可内部脱层的制品。例如，美国专利No.4,398,985公开了一种层压结构体，它具有有差异的剥离特性，在脱层时会产生自身脱粘的粘合剂表面。该层压物是用以下方式制得的：将聚合物材料膜涂布到面料的一面上，然后将其压到涂布在剥离衬里上的粘合剂层上。除去剥离衬里，利用外露的粘合剂表面将其余部分的层压物粘附于合适的基材上。选择聚合物材料，使得在面材从基材上脱层时，该聚合物材料保持与粘合剂涂层粘附。这样，在基材上有了自身脱粘的粘合剂表面。′985文献的摘要声称，该层压物结构可用于标签、标记物、张贴品等以及用于将预先印好的邮寄广告单上的信用卡、名片或会员卡送给最终用户。由于所产生的独特的自身脱粘表面，面材和基材均可使用，并可用手工或自动装置作进一步处理或加工。
尽管现有的拼接带在商业上的成功给人印象深刻，但是仍然需要进一步改善拼接带的性能。
发明内容
本发明一方面提供了一种用于将片材卷最外圈的前缘部分与第二片材拼接的拼接带。该拼接带包括第一带组件、第二带组件和可将带组件可分离地连接的第三粘合剂层。第一带组件包括第一背衬、在第一背衬第一面上的第一粘合剂层和在第一背衬第二面上的第一阻挡层。第二带组件包括第二背衬、在第二背衬第一面上的第二粘合剂层和在第二背衬第二面上的第二阻挡层。第三粘合剂层将第一阻挡层和第二阻挡层连接在一起，该连接是可分离的。
在上述拼接带的一个较佳实施方案中，第一和第二背衬包括可重新浆化的背衬。更佳的是，第一和第二背衬包括纤维素背衬。最佳的是，第一和第二背衬包括纸背衬。
在上述拼接带的一个较佳实施方案中，第一和第二阻挡层防止第三粘合剂层显著渗透入第一和第二背衬。较佳的是，至少一个阻挡层包含天然漆。
在另一较佳实施方案中，至少一个阻挡层包含有填料的阻挡层，以控制该有填料的阻挡层和第三粘合剂层之间的粘合强度。较佳的是，有填料的阻挡层包括填充有硅氧烷的阻挡层。在另一较佳的实施方案中，阻挡层包含UV可固化阻挡层。
在上述拼接带的另一较佳实施方案中，第三粘合剂层包含水基粘合剂。在另一较佳实施方案中，第三粘合剂层包含合成树脂乳剂基粘合剂。
在上述拼接带的另一较佳实施方案中，第三粘合剂层在带宽度方向上梯度分布。
在一个实施方案中，上述拼接带在使用时通过第三粘合剂层的内聚性分离而分开。在另一实施方案中，拼接带通过第三粘合剂层和第一与第二阻挡层中任一层之间的脱层来分开。
在另一实施方案中，拼接带还包括在第一和第二粘合剂层至少之一层上的剥离衬里。较佳的是，该剥离衬里包含第一部分和第二部分，每一部分可以独立地与拼接带分离。
在另一实施方案中，剥离衬里包含第一部分、第二部分和第三部分。该第一部分沿毗邻拼接带第一边缘的拼接带长度延伸，第三部分沿毗邻拼接带第二边缘的拼接带长度延伸，第二部分在第一和第三部分之间沿拼接带长度延伸。剥离衬里的第二部分包括多个在第二部分宽度上延伸的(强度)削弱的线。
在上述任一实施方案中，拼接带可包括仅仅一个阻挡层而不是第一和第二阻挡层。拼接带可包括在第三粘合剂层与第一或第二背衬之间的阻挡层。在该实施方案中，拼接带在使用时宜在第三粘合剂层和阻挡层之间分离。
本发明另一方面提供了一种用于将片材卷最外圈的前缘部分与第二片材拼接的拼接带的制造方法。该方法包括以下步骤：a)提供第一带部分，它包括第一背衬和第一粘合剂层；b)将第一阻挡层施加到与第一粘合剂层相背的第一背衬的表面上；c)提供第二带部分，它包括第二背衬和第二粘合剂层；d)将第二阻挡层施加到与第一粘合剂层相背的第二背衬的表面上；e)将第三粘合剂层施加到第一和第二阻挡层的任一层上；f)将第一和第二带部分层压在一起，使第三粘合剂层在第一和第二阻挡层之间。在该方法的一个较佳实施方案中，步骤b)和d)各自还包括用UV光使阻挡层固化的步骤。在另一较佳的实施方案中，步骤b)和d)同时进行。
本发明另一方面提供了一种用于运动拼接的卷材的制造方法。该方法包括以下步骤：a)将可分离的拼接带粘合到卷材上，其中该拼接带包括背朝卷材的剥离衬里和被该剥离衬里覆盖的粘合剂层；b)沿拼接带长度除去剥离衬里的第一部分，使粘合剂层的第一部分外露，同时维持粘合带的第二部分沿拼接带长度被剥离衬里的第二部分覆盖；c)将卷材的前缘部分粘合于该粘合剂层的第一部分；d)除去剥离衬里第二部分纵向上的第一个区段，同时保留纵向上的第二个区段，从而使粘合剂层第二部分的纵向上第一个区段外露，并维持粘合剂层第二部分纵向上的第二区段被覆盖。
在该方法的一个较佳实施方案中，它还包括沿拼接带的长度除去剥离衬里的第三部分，使第二部分在第一和第三部分之间。
在该方法的另一较佳实施方案中，步骤d)包括沿(强度)削弱的线除去剥离衬里的第二部分。
在该方法的另一较佳实施方案中，步骤d)包括从第二区段的背面除去剥离衬里的第二部分的第一和第二区段。
说明书和权利要求书中采用的某些术语可能需要作一些解释，但大多数术语是众所周知的。本文所用的术语“脱层”指拼接带10发生了粘合性分开模式，此时拼接带在两个毗邻层之间分开，从而使先前相互接触的两个毗邻层的表面外露。本文所用的术语“裂开”指拼接带10发生了内聚性分离，此时拼接带10从其一层破裂，使该层的两个内面外露。
附图简述
下面将参照附图进一步解释本发明，在几幅图中，相同的数字指相同的结构，其中：
图1a和1b描述现有技术中用于准备新的片材卷来进行运动拼接的排列构型；
图1c描述了现有技术中施加在新的片材卷上的跨桥结构；
图2是本发明的拼接带的较佳实施方案中截面图；
图3是具有图2所示拼接带的新的片材卷的部分侧视图，该拼接带在新卷的外圈和次外圈之间，以备和其它卷材形成拼接；
图4是为形成运动拼接经准备的新的片材卷的立体图；和
图5是显示在将用完的卷材尾端部分和新卷材外圈之间形成运动拼接的侧视图；
图6是本发明拼接带一个较佳实施方案的剥离衬里的顶视图；
图7是部分剥离衬里保留在拼接带上的新的片材卷的视图。
发明详述
图2是本发明拼接带10的较佳实施方案的截面图。拼接带10通常包括第一带组件12和第二带组件20。第一带组件12和第二带组件20通过第三粘合剂层28可分离地相连接。拼接带可任选地包括剥离衬里11。在其基本操作中，拼接带10最初将新的卷材的最外圈与新卷材的次外圈相连，这样来准备新卷材以便和将用完的卷材的后端部分形成运动拼接。第二带组件20将与新卷材次外圈的外表面粘合，而第一带组件12的一部分将与卷材最外圈前端的内面粘合。第一带组件10的另一部分外露，用于与旧卷材(将用完的卷材)的尾部粘合。当该尾部继续移动并在第一带组件12上拖动，第一带组件12和第二带组件20会在第三粘合剂层28处分开。下面将更详细地描述该拼接带10及其用法。
拼接带10包括第一带组件12。第一带组件12包括第一背衬14。第一带组件12还包括在第一背衬14的第一表面上的第一粘合剂层16。在所述的实施方案中，第一带组件12还包括在第一背衬上与第一粘合剂层16相背的第二表面上的第一阻挡层18。在有些应用中，有该任选的第一阻挡层是较佳的，但是如下所述，该阻挡层也可省略。
拼接带10还包括第二带组件20。第二带组件20可有与第一带组件12相似或相同的结构。第二带组件20包括第二背衬22。第二带组件20还包括在第二背衬22的第一表面上的第二粘合剂层24。第二带组件20还包括在第二背衬第二表面上的第二阻挡层26。
第一带组件12和第二带组件20通过第三粘合剂层28以可分开的方式相连。第一和第二带组件通过其各自的阻挡层18、26与第三粘合剂层28相连。这样，第一带组件的第一粘合剂层16面朝外，用于连接新材料卷最外圈内面的前端和将用完卷材的尾部。拼接带10的这种结构也使第二带组件的第二粘合剂层24面朝外，用于连接新卷材的次外圈。
拼接带的第一部分12和第二部分20通过第三粘合剂层28可分离地相连。这使得新卷最外圈与将用完卷的尾部粘连时拼接带的第一和第二部分分开。通常，第一带组件12会在分开后在两个卷材之间形成拼接。第二带组件将留在与新卷材次外圈粘合的地方。拼接带可通过以下方法中的任一种或其组合分开。第三粘合剂层28可能内聚性分开，从而使第三粘合剂层28的一部分留在第一带组件12上，而一部分留在第二带组件20上。拼接带可在第一带组件12的第一阻挡层18和第三粘合剂层之间脱层，从而使第三粘合剂层留在第二带组件20的第二阻挡层26上。拼接带也可在第二带组件的第二阻挡层与第三粘合剂层之间脱层，从而使第三粘合剂层28留在第一带组件12的第一阻挡层18上。
较佳的是，第三粘合剂层28在拼接带10的长度上是均匀的。此粘合层28可在带10的整个或几乎整个宽度上是均匀的。或者，粘合剂可在带10的宽度上以梯度方式施加。这种梯度分布方式可用来控制第一带组件12和第二带组件20相互分开所需的力。例如，可能希望的是在带10沿宽度方向的前面有较小的分开力，从而使分开很容易开始，然后在运动拼接形成期间，随着分开从带前面发展到带后面，分离力沿宽度逐步增加。为了获得这种梯度分布，可通过从前到后沿拼接带宽度施加涂布重量逐渐增加的粘合剂。在所述的实施方案中，粘合剂层28包括从前到后的四个区段28a，28b，28c和28d。从前到后，每个区段具有比前个区段更高的涂布重量。例如，区段28a具有较低的涂布重量，从而使拼接带前面容易分开。区段28b，c和d具有逐步增高的涂布重量。
本发明拼接带10的粘合剂层16和24可以相同或不同。粘合剂层16和24可包括任何已知的粘合剂，该粘合剂与新卷30的最外圈32和次外圈31永久性地牢固粘合，还与最外圈32的前缘部分34待拼接的其它材料永久性地牢固粘合。其例子包括压敏粘合剂、热活化的粘合剂、热固性粘合剂和可再湿润的粘合剂。特别佳的粘合剂包括压敏粘合剂，它可以是热熔融粘合剂、基本上不含溶剂或水的粘合剂或溶剂或水基的分散液或溶液。具体的压敏粘合剂包括丙烯酸酯基压敏粘合剂、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、丙烯酸酯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、增塑的乙酸乙烯酯均聚物和橡胶-胶乳树脂乳剂体系。在实施本发明的较佳实施方案时，粘合剂组合物包含丙烯酸酯基压敏粘合剂。用于实施本发明的丙烯酸酯基压敏粘合剂包括一种或多种(甲基)丙烯酸的单体的聚合物以及任选的含有除乙烯不饱和基团外的官能团的其它可共聚单体。丙烯酸酯基压敏粘合剂可包含常规的添加剂例如填充剂、抗氧化剂、阻燃剂、颜料、增塑剂或聚合物添加剂。如本领域所知道的，通过改变单体的性质和用量以及添加剂的性质和用量，可改变所得粘合剂的内聚性。
适用于本发明的丙烯酸酯基压敏粘合剂的例子在Satas“丙烯酸粘合剂”《压敏粘合剂技术手册》第二版，396-456页(D.Satas编著，Van Nostrand Reinhold，New York(1989))中有所描述。
特别合适的丙烯酸酯基压敏粘合剂包括丙烯酸或甲基丙烯酸与丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯的共聚物，其中烷基具有至少4个碳原子，通常有4-14个碳原子。这些丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯的例子包括丙烯酸和甲基丙烯酸的正丁酯、正戊酯、正己酯、环己酯、异庚酯、正壬酯、正癸酯、异己酯、异冰片酯、2-乙基辛酯、异辛酯和2-乙基己酯。较佳的丙烯酸烷酯包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸环己酯。特别佳的丙烯酸烷酯是丙烯酸异辛酯。特别佳的甲基丙烯酸烷酯包括甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸异冰片酯。
根据本发明的更佳实施方案，粘合剂层16和24包含可二次浆化的粘合剂。用于本发明的较佳的可二次浆化的粘合剂在US 5,380,779中描述的欧洲可二次浆化能力试验中的等级不超过3。用于本发明的可二次浆化粘合剂的例子包括下列美国专利中公开的可二次浆化的粘合剂：5,380,779；4,413,080；4,569,960；4,482,675；4,388,432；5,102,733和5,125,995。粘合剂层16和24的厚度可有很大不同，但是它们之间通常没有关系，它们的厚度通常在200-350微米之间，较佳的在230-300微米之间。
第一背衬14和第二背衬22可以相同或不同，较佳的是相同。例如，背衬14和22可以是任何常用于带背衬的材料，包括纸层和塑料膜。合适的背衬包括聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酯膜、涂布了聚乙烯或聚丙烯的纸、牛皮纸和非织造材料。当用纸作为第一背衬14或第二背衬22时，宜使用空隙度低的光滑的纸。纸背衬是较佳的，由于它们可以二次浆化。一种合适的背衬材料是购自欧洲荷兰Akrosil的可二次浆化的31克/平方米的白色纸背衬。背衬14、22的厚度之间无关，通常在40-90微米之间，较佳的在50-60微米之间。
本发明的拼接带10宜包括剥离衬里11，它与第一带组件12的粘合剂层16的外露面相连，起储藏和保护的作用。如果拼接带以卷形式提供，两面均有剥离性质的剥离衬里是较佳的。然而，本发明的拼接带10还可以片形式提供，然后用两个剥离衬里加以保护。
拼接带10的组件宜选择成使带10可二次浆化(不包括衬里11)。具体地说，背衬、粘合剂和阻挡涂层材料宜选择成使拼接带10可二次浆化。更佳的是，选择组件使得拼接带10在US 5,380,779中描述的欧洲可二次浆化能力测试中的等级不超过3。
剥离衬里11可选自许多已知的可购得的纸或膜。在拼接带10的一面涂布有剥离材料，若是卷形式的拼接带10，其两面上涂布有剥离材料。剥离衬里11的基材可选自牛皮纸、超压延的牛皮纸、涂布粘土的牛皮纸、玻璃纸、羊皮纸和具有能支持剥离涂层的合适底涂层的其它纸和膜。剥离涂料可以是对粘合剂有剥离性的任何已知的材料。较佳的类型是硅氧烷和改性的硅氧烷，该改性作用包括使硅氧烷和其它非剥离性化学物质共聚或在施加到剥离基材纸上之前将非硅氧烷材料加入硅氧烷涂布液中。也可采用其它剥离剂如聚乙烯、碳氟化合物、Werner型铬络合物和聚乙烯氨基甲酸十八烷酯。剥离涂料的选择取决于粘合剂层16的粘性、胶粘能力和化学性质。选择剥离衬里11，使得当将其从拼接带10上除去时，第一带组件12和第二带组件20之间不会发生过早的分离。在图2所述的较佳实施方案中，剥离衬里是可分割的剥离衬里，它包括第一部分11a和第二部分11b。这便于使粘合剂层16的一部分沿拼接带长度外露，从而让新卷最外圈32的前缘部分34仅与第一粘合剂层16的该外露部分粘合。而剥离衬里11b的第二部分可留在原位，以防材料在新卷和旧卷拼接之前与第一粘合剂层16的其它部分的无意间粘合。当就要形成拼接时，可除去剥离衬里的第二部分11b。
在图2和6所示的较佳方案中，衬里还可包括第三部分11c，该部分在带的前缘部位沿拼接带10的长度伸展。较佳的，衬里可分割至粘合剂层16，分成部分11a，11b和11c。在更佳的实施方案中，衬里的部分11b进一步沿拼接带10的长度再分成不连续的区段。如图6所示，这些区段被有孔的线50隔开。线50可以是划痕、打孔的线或可使衬里部分11b根据需要隔开的其它强度削弱的线。线50从前到后在衬里的宽度上，并沿带长度相互隔开所需距离。如下文更详细的描述，图6所示的实施方案是较佳的，因为能其留下一部分衬里作为带驱动装置中的桥接物。
图3描述了用拼接带10在正在前进的旧片材卷的尾端和新片材卷30之间形成运动拼接的本发明方法。图3显示了新卷30最外圈32的前缘部分34、图2的拼接带10、新卷30的次外圈31和新卷的一些内圈、正在运动的旧卷片材41、以及正在运动的片材41的将与拼接带10的第一带组件12的第一粘合剂层16的外露部分连接的部分42。拼接带10的第二带组件20的第二粘合剂层24粘合在新卷30的次外圈31上表面的部分38上，从而使得靠近前缘35的前缘部分34的内表面能与曾被剥离衬里第一部分11a覆盖但已除去的粘合剂层16的一部分粘合。这样使得第一粘合剂层16的其余部分外露。拼接带10可以各种方式施加。在较佳的实施方案中，拼接带在新卷30的几乎所有前缘35上施加，为的是防止空气进入前缘35处最外圈32和次外圈31之间，从而有效地防止前缘翘起。图4显示了一个具体的方案，其中新卷30的最外圈32的前缘35与新卷30的纵向对称轴基本平行。然而，本发明的拼接带10也可以作为前缘搭片，通常与另一个双面粘合带(连接于或靠近最外圈32的前缘35如图1所示)一起施加。
为了形成拼接，新卷围绕其纵向对称轴旋转至其边缘速度与正在运动的旧卷的片材41的线速度相当。在适当的时候，当旧卷接近用完而新卷30的前缘35处于相对于旧卷41的运动的片材41的部分42的合适转动位置时，例如用辊子使该运动的片材41向新卷30最外圈32的前缘部分34移动，这样，运动片材41的部分42的下表面与第一带组件12的第一粘合剂层16的剩余外露表面粘合。当运动的片材41移动出其与拼接带10粘合的接触区域，它对拼接带10就产生剥离力(如图5所示)，使拼接带10的第一带组件12和第二带组件20分开。分开宜在拼接带的前面的第一个边缘开始，并沿拼接带的宽度发展至拼接带的后部的第二个边缘。分开宜始终沿拼接带的长度并在卷材的整个宽度上发生。在拼接带10的带组件12、20分开后，第二带组件20仍然通过第二粘合剂层24与次外圈31的上表面粘合，而第一带组件通过第一粘合剂层16粘合于新卷30最外圈的前缘部分34以及旧卷的运动片材41的部分42之间的拼接处。运动的片材41宜在形成拼接后立即或稍迟用切割装置50切下(如图5所示)。
如上所述，本发明的运动拼接10适合用来形成图3、4和5中示意的运动拼接。本发明的拼接带10也可用来形成如EP 0941954中图7和8所示的运动拼接。
对于用驱动带使新卷达到将用完片材线速度的排列方式，图6和图7的衬里结构是较佳的。如上所述形成拼接，只是有以下不同。如上所述，除去衬里的部分11a，以使最外圈的前缘部分与拼接带的粘合剂16粘合。衬里的部分11b和11c留在原位直至即将形成拼接时。然后，沿带10的整个长度除去部分11c。最后，除去11b，只是将要与驱动带接触的区域B的部分不除去。沿穿孔线50将第二部分11b分开，并将其一些区段从留下的桥接物的背面除去，将所需数目的区段11b留在原位。在一个较佳的实施方案中，设计第三部分11c的大小，使所需宽度的粘合剂层16外露在第二部分11b的桥接区段前面。这使得运动拼接保持住并启动桥接区域的分离，同时也防止驱动带撕裂或过早分开。对于有些应用，第一部分11a宜约为12毫米宽，第二部分11b宜约为22毫米宽，第三部分11c为3-5毫米宽，更佳的为4毫米。打孔线50之间的区段11b可以有任何合适的宽度。在一些应用中，区段11b在打孔线50之间的带长度方向上宜为25毫米宽。
下面是形成本发明的拼接带10的一种较佳的方法。首先可以提供分开的、完整制品形式的第一带组件12和第二带组件20，其背衬上可以有或没有阻挡层。可用作第一带组件12和第二带组件20的可购得的合适例子包括购自3M公司的商品名为9969Tape的可二次浆化的带。第二带组件20的背衬面上可涂布以阻挡层26(例如用传墨涂布辊)。阻挡层的施加量可通过选择具有涂布阻挡层的所需理论体积的凹穴的辊来进行控制。在一个较佳的实施方案中，阻挡层是UV可固化的涂层，它可随后用例如3kw的汞蒸汽灯来固化。第一带组件12上的衬里11可被切开形成第一部分11a和第二部分11b。如果需要，衬里也可切开形成部分11c。另外，如果需要，可在衬里的部分11b中形成打孔50。对于有第一阻挡层的那些方案，第一带组件12的背衬面宜用阻挡层18涂布。如果对于第二带组件一样，这可用具有所需理论体积的传墨涂布辊来实现。在第一阻挡层18含有UV可固化涂料的较佳实施方案中，该涂层可用例如3kw的汞蒸汽灯来固化。然后可将第三粘合剂层28涂布到任一带组件的背衬上。在一个较佳的方案中，例如用具有所需理论体积的传墨涂布辊将第三粘合剂层28涂布到第一带组件12的第一阻挡层18上。这可在带10的宽度上均匀地涂布。然后可将第一和第二带组件层压在一起，使第三粘合剂层可分离地将两个组件粘合在一起。较佳的是，层压所用的一个夹辊被泡沫材料如泡沫材料带覆盖。泡沫材料的密度和夹辊(咬送辊)压力可根据需要改变，以帮助控制拼接带的断开力(break out force)。如果有衬里的话，可将在第二带组件20上的衬里除去。然后将拼接带10卷绕成卷。用于层压称为拼接带10，对第一带组件12和第二带组件20的准备可同时或依次进行。另外，不必以分开的成品制品形式提供带组件。带组件可在拼接带的最终装配前制得。
在粘合剂层28在横跨带宽度上梯度分布的那些方案中，带结构可如上所述，只是有以下不同。可用有刻度的印刷板来施加粘合剂层28。在一个较佳的实施方案中，可用购自BASF的Nyloflex型170板。一个较佳的方案包括四个区段28a-d。第一区段28a可有9毫米的宽度，印刷板可将粘合剂施加到60％的区域中。第二区段可为3毫米宽，印刷到70％的区域中。第三区段28c可为3毫米宽，印刷到85％的区域中。第四区段28d宽35毫米，印刷到100％的区域中。在第二个较佳的方案中，区段的宽度可以和第一个方案相同，而区段28a-d的印刷区域分别为80％、90％、95％和100％。通过改变带宽度上的粘合剂28的施加量，可以控制宽度上的断开力。例如，可能较佳的是在带前部有低达40-50克/25毫米的断开力，而在拼接带的后部有高达115克/25毫米的断开力。
在阅读了本申请的教导后，本领域技术人员能针对不同的拼接带组件选择合适的材料，以提供在第一带组件12和第二带组件20之间的所需的断开力。例如，第一粘合剂层16和卷材的拼接部分之间的粘合力“A”应大于拼接带组件在使用时分开所需的断开力“F”。同样，第二粘合剂层22和新卷30次外圈31的外表面之间的粘合力“B”应大于拼接带组件在使用时分开所需的断开力“F”。换句话说，A和B均应大于F。
如果希望通过第三粘合剂层28的内聚性分离来分开拼接带，那么第三粘合剂层的内聚性强度“C”将决定拼接带的断开力F。在该方案中，第一阻挡层18和第三粘合剂层28之间的粘合力“D”应大于C。同样，第二阻挡层26和第三粘合剂层28之间的粘合力“E”应大于C。换句话说，D和E均应大于C。
如果希望拼接带10在第一阻挡层18和第三粘合剂层28之间脱层，从而使得第三粘合剂层基本上留在第二带组件20上，则应满足下列条件。第一阻挡层18和第三粘合剂层28之间的粘合力应小于第三粘合剂层28的内聚性强度C和第二阻挡层26和第三粘合剂层28之间的粘合强度E。换句话说，D应当小于D和E。在该方案中，力D决定了拼接带的整体断开力。
或者，如果希望拼接带10在第二阻挡层26和第三粘合剂层28之间脱层，从而使得第三粘合剂层基本上留在第一带组件12上，则应满足下列条件。第二阻挡层26与第三粘合剂层28之间的粘合力E应小于内聚性强度C和第一粘合剂层18与第三粘合剂层28之间的粘合强度E。换句话说，E应当小于C和D。在该方案中，力E决定了拼接带的整体断开力。
阻挡层根据背衬14、22的材料以及第三粘合剂层28来选择，以提供所需的断开力。阻挡层应选择成防止粘合剂层28显著地渗透进入背衬，尤其当背衬含有可二次浆化的背衬(如纸或其它纤维素背衬)时。阻挡层也应为施加第三粘合剂层提供平滑而连续的表面。如果粘合剂28显著地渗透入背衬，它会使第一和第二带组件之间有牢固的粘合，从而导致拼接带的断开力不利地变高。阻挡层宜选择成使得拼接带是可二次浆化的，尤其是在拼接带被用于需要有可二次浆化性的纸张拼接应用时。在较佳的方案中，阻挡层包含天然漆如UV可固化天然漆。用于阻挡层18、26的合适材料包括L001UV天然漆、V073UV天然漆、L044UV天然漆和T702UV色泽基质(均购自Paragon Inks，East Mains Industrial Estate，Broxburn，West Lothian，Scotland，EH525NB)。阻挡层18、26之一或两者可以是有填料的层，该填料是包括剥离材料如硅氧烷或含氟材料。特别合适的材料是含硅氧烷的材料。通过改变阻挡层18、26任一或两者中的硅氧烷量，拼接带10在阻挡层任一或两者与第三粘合剂层28之间脱层所需的力可根据需要进行调节。另外，改变阻挡层任一或两者的涂布重量(例如用不同理论体积的传墨涂布辊)，可获得所需的断开力。
在一些应用中，希望减少拼接带宽度上测得的断开力，以便在运动拼接形成时容易地开始并完成第一组件12和第二组件20的分离。然而，可能希望降低横向的断开力而保持长度上的断开力。在拼接带长度方向上维持高的断开力，使得带能方便地卷绕成卷的形式而不会使第一部分12和第二部分20过早分离。在一个较佳的实施方案中，可省略第一阻挡层18或第二阻挡层26，更佳的是省略第一阻挡层。已经发现，对于某些结构，不用第一阻挡层能显著减少横向分离力，从约100-120克/25毫米减少至33-40克/25毫米；同时维持长度方向的断开力基本上不受影响，保持在33-35克/25毫米。
和阻挡层一样，第三粘合剂28根据背衬和阻挡层所用材料进行选择，以提供所需的断开力。较佳的是，第三粘合剂层是可二次浆化的。其合适的粘合剂可选自上述那些宜用作第一带组件12和第二带组件20上第一粘合剂层16和第二粘合剂层24的材料。较佳的粘合剂包括合成树脂乳剂粘合剂(购自H.B.Fuller，Dunkinfield，Cheshire，UK的Lunabond 1533X粘合剂)。其它合适的粘合剂包括以SUPER-LOK250、PELLETIE-FIX321、BIND-FLEX20和072-0243购得的PVA粘合剂(均购自DirectAdhesives，Buckinghamshire)。
第三粘合剂层28的类型和/或涂布重量也可改变，用来控制拼接带10的第一带组件12和第二带组件20之间的断开力。对于许多应用，增加第三粘合剂层的涂布重量将增加断开力。在一个较佳的实施方案中，用传墨涂布辊施加第三粘合剂层。传墨涂布辊的理论涂布体积由施加粘合剂的凹穴的大小决定。增加理论体积可增加第三粘合剂28的涂布重量。
也可控制第一和第二带组件层压在一起时的夹辊压力来控制断开力。在许多应用中，增加夹辊压力将增加第一带组件12和第二带组件20之间的粘合，从而提高断开力。
在较佳的方案中，选择阻挡层和第三粘合剂层，使得在形成拼接且分隔成第一组件和第二组件后，拼接带10具有某些具体用途所需的可印刷和/或涂布的表面。
实施例
将用下列一些具体实施例来进一步描述本发明的操作。提供这些实施例是为了进一步描述各种具体的和较佳的方案和技术。然而，应当理解，在本发明的范围内可作许多变化和改进。
实施例1-4通常如下进行。拼接带10由两个可二次浆化的压敏粘合带组件12、20构成。第一带组件12包括纸背衬14、适合运动拼接应用的第一粘合剂层16以及两面有硅氧烷的剥离衬里11。第二带组件20包括纸背衬22、适合用接头片进行固定(tabbing)的第二粘合剂层24和单面有硅氧烷的剥离衬里。背衬14、22各自涂布有UV可固化天然漆作为阻挡层18、26。将干的粘合剂28涂布在一个带组件的天然漆涂层上。然后将带组件12、20层压在一起形成拼接带10。一个夹辊上施加了泡沫带。将衬里11切开以提供第一部分11a和第二部分11b。除去并弃去第二带组件20的衬里。
通过测定压缩杨氏模量来表征用来控制夹辊处层压压力的泡沫材料。用Rheometrics Scientific，Parsippany，NJ生产的Rheometrics Solids II型分析仪获得用于层压时的单面有泡沫材料的带的模量值。该装置用Rheometrics Orchestrator软件控制，以“动态频率扫描”模式进行测试。该软件从在一系列不连续频率的压缩测量结果计算出压缩杨氏模量的值。样品由直径16毫米的冲孔的泡沫材料带圆片组成，其层压形成至少高8毫米的叠层。在数据收集期间将恒定的100克的预负荷施加到每个样品上。取1Hz下获得的模量值表示泡沫材料带样品的相对刚度。
如下所述对本发明每个实施例的样品进行测试，用180°剥离试验测定拼接带10的断开力。剥离试验用速度为7英寸/分钟(17.8厘米/分钟)和5磅(2.27千克)测力传感器的粘合性测试装置。对于每个样品，采用宽1英寸(2.54厘米)、长12英寸(30.5厘米)的拼接带样品。将与待测样品至少一样大的双面粘合带粘合在玻璃表面上。然后将拼接带样品通过第一带组件12的粘合剂层16粘合到双面粘合带上。然后使第二带组件与测试装置的测力传感器相连。然后使测试装置的支架移动，进行180°剥离试验。记录测力传感器测得的平均力，作为断开力报道入下。
实施例1如下进行：
1)用理论体积为11.5cm3/m2的传墨涂布辊将阻挡层26涂布在第二带组件20的背衬面上，该阻挡层的材料是购自Paragon Inks，East Mains Industrial Estate，Broxburn，West Lothian，Scotland，EH525NB的L001天然漆；
2)用3Kw的汞蒸汽灯使阻挡层固化；
3)划线切割第一带组件12上的衬里11，形成第一部分11a和第二部分11b。衬里的划线切割如下进行。对于宽38毫米拼接带卷10，将衬里切割成宽12毫米和26毫米；对于宽31毫米的拼接带卷10，将衬里切割成宽12毫米和19毫米；
4)用理论体积为11.5cm3/m2的传墨涂布辊将阻挡层18涂布在第一带组件12的背衬面上，该阻挡层的材料是购自Paragon Inks，East Mains Industrial Estate，Broxburn，West Lothian，Scotland，EH525NB的L001天然漆；
5)用3Kw的汞蒸汽灯使阻挡层18固化；
6)用理论体积为12.71cm3/m2的传墨涂布辊将第三粘合剂层28涂布在第一带组件12的阻挡层18上，该粘合剂层的材料是购自H.B.Fuller，Dukinfield，Cheshire，UK的Lunabond 1533X粘合剂；
7)将第一带组件和第二带组件层压在一起，使得第一带组件上的第三粘合剂28与第二带组件的第二阻挡层26粘合，其中一个夹辊上覆盖有密度为0.24克/cm3的泡沫材料；
8)从第二带组件20上除去衬里；和
9)将拼接带10的成品卷材卷绕起来。
发现根据实施例1制得的实施例在运动拼接测试中的性能很好。如上所述测定实施例1样品的剥离力，结果示于下表。
用与实施例1相同的方法进行实施例2-4，只是有下列不同。如下表所示，采用不同凹穴体积的传墨涂布辊来施加不同涂布重量的第三粘合剂层18，在将第一带组件和第二带组件层压在一起时，在一个夹辊上施加不同刚度的泡沫材料。如上所述测定实施例2-4样品的断开力，结果示于下表。
  实施例   传墨辊凹穴体积(cm3/m2)   泡沫材料密度(克/cm3)   泡沫材料的杨氏模量(Pa，在1Hz下)   断开力(克/25mm)
  1   12.71   0.24   1.98×105   18
  2   7.05   0.35   5.02×105   29
  3   11.5   0.35   5.02×105   40
  4   12.71   0.35   5.02×105   50
发现拼接带10的断开力取决于第三粘合剂层28的涂布重量(通过传墨辊凹穴体积决定)和第一带组件12与第二带组件20层压在一起时的夹辊压力。夹辊压力通过选择层压机夹辊上的泡沫包料密度来改变。发现通过增加传墨辊凹穴体积来增加第三粘合剂层28的涂布重量将提高测得的断开力。还发现通过增加泡沫材料密度或泡沫材料模量来增加夹辊压力将提高测得的断开力。
上述试验和试验结果仅仅是描述性的，而没有预测性，预计试验步骤的改变将产生不同的结果。
现在已经参照几个实施方案描述了本发明。提供上面的具体描述和实施例仅仅是为了能清楚地理解。不应理解其有不必要的限制。本文引用的所有专利和专利申请均纳入本文作为参考。对于本领域技术人员显而易见的是，可在不脱离本发明范围的情况下对实施方案作许多变化。因此，本发明的范围不应局限于本文描述的细节和结构，而应局限于权利要求所述的结果及其这些结构的等效方案。

Claims (41)

1.一种用于将片材卷最外圈的前缘部分与第二片材拼接起来的拼接带，所述拼接带包括：
第一带组件，它包括第一背衬、在所述第一背衬第一表面上的第一粘合剂层、以及在所述第一背衬第二表面上的第一阻挡层；
第二带组件，它包括第二背衬、在所述第二背衬第一表面上的第二粘合剂层、以及在所述第二背衬第二表面上的第二阻挡层；
将所述第一阻挡层和所述第二阻挡层可分离地连接起来的第三粘合剂层。
2.根据权利要求1所述的拼接带，其中所述第一背衬和第二背衬包括可二次浆化的背衬。
3.根据权利要求2所述的拼接带，其中所述第一背衬和第二背衬包括纤维素背衬。
4.根据权利要求3所述的拼接带，其中所述第一背衬和第二背衬包括纸背衬。
5.根据权利要求1所述的拼接带，其中所述第一阻挡层和第二阻挡层防止所述第三粘合剂层显著渗入所述第一背衬和第二背衬。
6.根据权利要求5所述的拼接带，其中所述阻挡层中的至少一层包含天然漆。
7.根据权利要求1所述的拼接带，其中所述阻挡层中的至少一层包含有填料的阻挡层，用以控制其与所述第三粘合剂层之间的粘合强度。
8.根据权利要求7所述的拼接带，其中所述有填料的阻挡层包含填充有硅氧烷的阻挡层。
9.根据权利要求1所述的拼接带，其中所述阻挡层中的至少一层包含UV可固化的阻挡层。
10.根据权利要求1所述的拼接带，其中所述第三粘合剂层包含水基粘合剂。
11.根据权利要求1所述的拼接带，其中所述第三粘合剂层包含合成树脂乳剂基粘合剂。
12.根据权利要求1所述的拼接带，其中，所述第三粘合剂层在带宽度方向上呈梯度分布。
13.根据权利要求1所述的拼接带，其中，所述拼接带在使用时通过所述第三粘合剂层的内聚性分离而分开。
14.根据权利要求1所述的拼接带，其中所述拼接带在使用时通过所述第三粘合剂层和所述第一阻挡层和第二阻挡层之任一层之间的脱层而分开。
15.根据权利要求1所述的拼接带，它还包括在所述第一粘合剂层和第二粘合剂层的至少一层上的剥离衬里。
16.根据权利要求14所述的拼接带，其中所述剥离衬里包括第一部分和第二部分，每个部分可独立地从所述拼接带上分离。
17.根据权利要求14所述的拼接带，其中所述剥离衬里包括第一部分、第二部分和第三部分，其中所述第一部分毗邻所述拼接带的第一边缘沿所述拼接带的长度伸展，所述第三部分毗邻所述拼接带的第二边缘沿所述拼接带的长度伸展，所述第二部分在所述第一部分和第三部分之间沿所述拼接带的长度伸展；其中所述剥离衬里的所述第二部分具有多条在所述第二部分的宽度上伸展的强度削弱的线。
18.一种用于将片材卷最外圈的前缘部分与第二片材拼接起来的拼接带，所述拼接带包括：
第一带组件，它包括第一背衬和在所述第一背衬第一表面上的第一粘合剂层；
第二带组件，它包括第二背衬和在所述第二背衬第一表面上的第二粘合剂层；
第三粘合剂层，它将所述第一背衬和所述第二背衬可分离地连接起来使得所述第一粘合剂层和第二粘合剂层分别背向所述第三粘合剂层，
在所述第三粘合剂层与所述第一背衬和第二背衬中至少一层之间的阻挡层。
19.根据权利要求18所述的拼接带，其中所述第一背衬和第二背衬包含可二次浆化的背衬。
20.根据权利要求19所述的拼接带，其中所述第一背衬和第二背衬包含纤维素背衬。
21.根据权利要求20所述的拼接带，其中所述第一背衬和第二背衬包含纸背衬。
22.根据权利要求28所述的拼接带，其中所述阻挡层防止所述第三粘合剂层显著渗入所述第一背衬和第二背衬中的至少一个中。
23.根据权利要求22所述的拼接带，其中所述阻挡层中包含天然漆。
24.根据权利要求18所述的拼接带，其中所述阻挡层包含有填料的阻挡层，用于控制其与所述第三粘合剂层之间的粘合强度。
25.根据权利要求24所述的拼接带，其中所述有填料的阻挡层包含填充有硅氧烷的阻挡层。
26.根据权利要求18所述的拼接带，其中所述阻挡层包含UV可固化的阻挡层。
27.根据权利要求18所述的拼接带，其中所述第三粘合剂层包含水基粘合剂。
28.根据权利要求18所述的拼接带，其中所述第三粘合剂层包含合成树脂乳剂基粘合剂。
29.根据权利要求18所述的拼接带，其中所述第三粘合剂层在带宽度方向上呈梯度分布。
30.根据权利要求18所述的拼接带，其中所述拼接带在使用时通过所述第三粘合剂层的内聚性分离而分开。
31.根据权利要求18所述的拼接带，其中所述拼接带在使用时通过所述第三粘合剂层和所述阻挡层之间的脱层而分开。
32.根据权利要求18所述的拼接带，它还包括在所述第一粘合剂层和第二粘合剂层的至少一层上的剥离衬里。
33.根据权利要求32所述的拼接带，其中所述剥离衬里包括第一部分和第二部分，每个部分可独立地从所述拼接带上分离。
34.根据权利要求31所述的拼接带，其中所述剥离衬里包括第一部分、第二部分和第三部分，其中所述第一部分毗邻所述拼接带的第一边缘沿所述拼接带的长度伸展，所述第三部分毗邻所述拼接带的第二边缘沿所述拼接带的长度伸展，所述第三部分在所述第一部分和第二部分之间沿所述拼接带的长度伸展；其中所述剥离衬里的所述第二部分具有多条在所述第二部分的宽度上伸展的强度削弱的线。
35.一种制造拼接带的方法，该拼接带用来将片材卷最外圈的前缘部分和第二片材拼接，所述方法包括下列步骤：
a)提供第一带部分，它包括第一背衬和第一粘合剂层；
b)将第一阻挡层施加在所述第一背衬上与所述第一粘合剂层相背对；
c)提供第二带部分，它包括第二背衬和第二粘合剂层；
d)将第二阻挡层施加在所述第二背衬上与所述第一粘合剂层相背对；
e)将第三粘合剂层施加在所述第一阻挡层和第二阻挡层之任一层上；
f)将所述第一和第二带部分层压在一起，使所述第三粘合剂层在所述第一阻挡层和第二阻挡层之间。
36.根据权利要求35所述的方法，其中步骤b)和d)各自还包括用UV光使所述阻挡层固化。
37.根据权利要求35所述的方法，其中步骤b)和d)同时进行。
38.一种对基材卷进行准备用于运动拼接的方法，该方法包括以下步骤：
a)将可分离的拼接带与基材卷粘合，其中拼接带包括背朝卷材的剥离衬里和被该剥离衬里覆盖的粘合剂层；
b)沿拼接带长度除去剥离衬里的第一部分，使粘合剂层的第一部分外露，同时维持粘合带的第二部分沿拼接带长度被剥离衬里的第二部分覆盖；
c)将片材卷的前缘部分与粘合剂层的第一部分粘合；
d)除去剥离衬里第二部分的第一个纵向上的区段，同时保留第二个纵向上的区段，使粘合剂层第二部分的第一个纵向上的区段外露，而粘合剂层第二部分的第二个纵向上的区段保持被覆盖。
39.根据权利要求38所述的方法，它还包括沿拼接带长度除去剥离衬里的第三部分，其中第二部分在第一部分和第三部分之间。
40.根据权利要求38所述的方法，其中步骤d)包括沿强度削弱的线分离剥离衬里的第二部分。
41.根据权利要求38所述的方法，其中步骤d)包括从第二区段的相背面上除去剥离衬里第二部分的第一区段和第二区段。
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